commit to user
PENGARUH VARIASI SUHU PENGEPRESAN TERHADAP
SIFAT MEKANIK KOMPOSIT POLIPROPILEN KENAF
( KENAF PP)
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh:
PANCA SAPTANTO ADI NUGROHO NIM. I1410024
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
commit to user
iii
HALAMAN PENGESAHAN
PENGARUH VARIASI SUHU PENGEPRESAN
TERHADAP SIFAT MEKANIK KOMPOSIT POLIPROPILEN KENAF (KENAF PP)
Disusun oleh
PANCA SAPTANTO ADI N NIM. I1410024
Dosen Pembimbing I
Ir. Wijang Wisnu Raharjo, MT NIP. 19681004199931002
Dosen Pembimbing II
Heru Sukanto, ST, MT NIP. 197207311997021001
Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari Kamis tanggal 19 Desember 2013
1. Wahyu Purwo Raharjo, ST, MT
NIP. 196911161997021001 ...
2. Wibowo, ST, MT
NIP. 196907192000032001 ………
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Didik Djoko Susilo, ST, MT NIP. 197203131997021001
Koordinator Tugas Akhir
commit to user
iv
PENGARUH VARIASI SUHU PENGEPRESAN
TERHADAP SIFAT MAKANIK KOMPOSIT POLIPROPILEN KENAF
(KENAF PP)
Panca Saptanto Adi Nugroho
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail: panca.saptanto@yahoo.com
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi suhu pengepresan terhadap komposit polipropilen kenaf. Material yang dipakai adalah polipropilen kenaf mat (PKM) dari PT. Toyota Boshoku Indonesia dengan komposisi polipropilen kenaf 50:50.
PKM dipotong sesuai dengan ukuran cetakan, panjang 175 mm dan lebar 95 mm. Pembuatan panel komposit menggunakan mesin hot press dengan tekanan pengepresan 0,5 MPa dan waktu pengepresan 10 menit. Variasi suhu pengepresan dalam penelitian yaitu 1650C, 1700C, 1800C, 1900C, dan 2000C. Pengujian yang dilakukan meliputi pengukuran densitas standar ASTM D792, uji tarik standar ASTM D638, uji bending standar ASTM D790, dan uji impak standar ASTM D256.
Hasil penelitian menunjukkan peningkatan suhu pengepresan meningkatkan kekuatan tarik dan bending komposit. Kekuatan tarik dan bending maksimal diperoleh pada suhu pengepresan 1800C sebesar 33,43 MPa dan 23,99 MPa. Pengujian impak menunjukkan peningkatan suhu pengepresan menurunkan kekuatan impak komposit. Kekuatan impak maksimal diperoleh pada suhu pengepresan 1700C sebesar 40,31 KJ/m2.
commit to user
v
EFFECT OF PRESSING TEMPERATURE VARIATION FOR THE
MECHANICAL PROPERTIES OF POLYPROPYLENE KENAF COMPOSITE
(KENAF PP)
Panca Saptanto Adi Nugroho
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail: panca.saptanto@yahoo.com
ABSTRACT
This research aims to investigated the effect of the variation pressing temperature on mechanical properties of polypropylene kenaf composite. Material used was polypropylene kenaf mat (PKM) from PT. Toyota Boshoku Indonesia, with 50% of polypropylene and 50% kenaf fiber composite.
PKM was cut based in the mold, with length 175 mm and width 95 mm.Hot press machine was used to produce a composite panel with pressure 0,5 MPa for 10 minutes. The variation of pressing temperatures were 1650C, 1700C, 1800C, 1900C, and 2000C. This research identified measurement of density based ASTM D792, standard tensile strength based on ASTM D638, bending strength based on ASTM D790, and impact srength based on ASTM D256.
The increasing of pressing temperature increased the tensile and bending strength of the composite. Maximum tensile and bending strength were obtained at pressing temperature 1800C of 33,43 MPa and 23,99 MPa. The impact test of increasing press temperature reduce the impact strength of composite. Maximum impact strength obtained at pressing temperature 1700C was 40,31 KJ/m2.
commit to user
vi
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur hanya kepada Allah SWT yang Maha Pengasih dan
Maha Penyayang, shalawat serta salam untuk Nabi besar Muhammad SAW yang
telah menjadi suri tauladan bagi umat manusia. Walaupun berbagai rintangan dan
hambatan yang dihadapi selama pembuatannya. Akhirnya atas berkat rahmat dan
karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Tidaklah mungkin menyelesaikan skripsi ini seorang diri. Dengan segala
keterbatasan dan kemampuan dalam proses pembuatannya, penulis menyadari
bahwa proses pembuatan skripsi ini tidak lepas dari bimbingan, bantuan, arahan
serta dorongan dan doa dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala
ketulusan dan kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Wijang Wisnu Raharjo, M.T., selaku Pembimbing I atas bimbingan
dan ilmu yang bermanfaat hingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Heru Sukanto, S.T,M.T., selaku Pembimbing II yang telah turut serta
memberikan bimbingan yang berharga bagi penulis.
3. Bapak Wahyu Purwo Raharjo, S.T,M.T., dan Bapak Wibowo, S.T,M.T.,
selaku dosen penguji tugas akhir saya yang telah memberi saran yang
membangun.
4. Bapak Prof. Muhammad Nizam S.T,M.T,Ph.D., selaku Pembimbing
Akademis yang telah banyak memberikan saran dan nasehat.
5. Bapak Didik Djoko Susilo, S.T,M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
kepercayaan kepada penulis untuk mengemban amanah yang mulia ini.
8. Rekan seperjuangan Komang Trisna AP, Shie Bay, Karim yang telah bersama
sama mengerjakan penelitian ini dalam suka maupun duka, terima kasih yang
commit to user
vii
9. Kakak, Adik, dan Istriku yang tersayang (Bayu Agus S, Broto Agung L, dan
Puteri Ismulia Y), terima kasih untuk dukungan dan saran yang begitu berarti.
10.Rekan-rekan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret, khususnya angkatan
transfer 2010 terima kasih atas segala bentuk dukungannya dan
kebersamaannya.
11.Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu yang telah
membantu pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir ini.
Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi tercapainya
kesempurnaan skripsi ini. Ahirnya penulis berharap, semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi kita semua.
Surakarta, 19 Desember 2013
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL....... i
SURAT PENUGASAN………...ii
HALAMAN PENGESAHAN………....iii
BAB I. PENDAHULUAN ...1
1.1. Latar Belakang ...1
1.2. Perumusan Masalah ...2
1.3. Batasan Masalah ...2
1.4. Tujuan Dan Manfaat Penelitian...2
1.5. Sistematika Penulisan ...3
BAB II. LANDASAN TEORI ...4
2.1. Tinjauan Pustaka ...4
2.2. Dasar Teori………..………...7
2.2.1. Teori Komposit……….………...7
2.2.2. Komposit Termoplastik………...7
2.2.3. Polipropilen, Serat Kenaf, Pembuatan Mat Polipropilen Kenaf...7
2.3. Densitas Komposit...8
2.4. Kekuatan Tarik...………...9
2.5.Kekuatan Bending….………...9
2.6. Kekuatan Impak…….………...10
2.7. Scaning Electron Microscopy………...….11
2.8. Void...………...….11
BAB III. METODE PENELITIAN ...12
3.1. Tempat Penelitian………… ...12
3.2. Alat Dan Bahan...12
3.3. Alat Pengujian...14
3.4. Prosedur Penelitian...15
3.4.1. Persiapan Pemotongan Mat Polipropilen Kenaf...15
3.4.2. Pembuatan Panel Komposit Dengan Hot Press ...15
3.4.3. Proses Pembuatan Spesimen………..16
3.5. Tahap Pengujian ...16
3.6. Tahap Analisa………..…..16
3.7. Diagram Alir Penelitian………...…..17
3.8. Jadwal Penelitian………..…….18
BAB IV. DATA DAN ANALISA...19
4.1. Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Densitas ... 19
4.2. Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Kekuatan Tarik ...21
4.3. Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Kekuatan Bending...25
4.4. Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Kekuatan Impak...27
BAB V. PENUTUP... ...30
commit to user
ix
commit to user
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Thermogravimetry Analysis Serat ...…………...5
Gambar 2.2 Patahan Uji Tarik Pilipropilen Jute………..…...6
Gambar 2.3 Sudut Impact...10
Gambar 3.1 Alat Penelitian…………..………….………...….………...12 Gambar 3.2 Mesin Uji Universal Testing Machine………...….…………14
Gambar 3.3 Mesin Uji Izod Impact….……….…….….………….14
Gambar 3.4 Foto Scanning Electron Microscopy (SEM)………..…………..15
Gambar 3.5 Diagram Alir Penelitian...17
Gambar 4.1 Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Densitas……….………...19
Gambar 4.2 Penyebaran Polipropilen …….…………...20
Gambar 4.3 Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Kekuatan Tarik…………..…21
Gambar 4.4 Ikatan Matrik Polipropilen Terhadap Serat Kenaf ………... 22
Gambar 4.5 Serat Kenaf…….………...23
Gambar 4.6 Patahan Uji Tarik………...23
Gambar 4.7 Foto Makro ……………... Gambar 4.8 Pengaruh Suhu PengepresanTerhadap Kekuatan Bending…………. 24
Gambar 4.9 Kegagalan Bending Komposit………...……...25
Gambar 4.10 Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Kekuatan Impak…………...26
Gambar 4.11 Patahan Uji Impak ……….…...27
commit to user
xi
DAFTAR TABEL
