BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Komposit merupakan salah satu jenis bahan yang dibuat dengan penggabungan dua atau lebih macam bahan yang mempunyai sifat berbeda menjadi satu material dengan sifat yang berbeda pula. Komposit mempunyai keunggulan seperti kuat, ringan, tahan korosi, ekonomis, dan sebagainya (Wicaksono, 2006).
John (2008) mengatakan komposit berpenguat serat alam telah menarik perhatian para peneliti terutama bagi mereka yang mencari pengganti bahan penguat yang berbahan dasar minyak bumi. Dengan menghasilkan suatu bahan yang 100% berbahan dasar serat alam sebagai pengganti bahan yang berbahan dasar minyak bumi yang tidak ekonomis.
Menurut Faisal (2010) serat alam telah umum digunakan sebagai penguat didalam komposit karena harganya yang murah dan dapat mengurangi masalah lingkungan karena dapat digunakan sebagai pengisi dalam pembuatan komposit. Serat alam dapat berasal dari limbah pertanian dan hasil proses hutan.
Dari data diatas terlihat sangat banyak nenas yang diproduksi pertahun di provinsi Sumatera Utara namun limbah daun nenas yang dihasilkan pertahun pun sangat banyak, sementara limbah daun nenas yang dihasilkan belum banyak dimanfaatkan. Oleh karena itu untuk meningkatkan pemanfaatan daun nenas, serat daun nenas digunakan sebagai penguat didalam pembuatan komposit.
Namun pencampuran serat alam dengan polipropilena sebagai matriks tidak dapat bercampur, disebabkan karena pengisi alam yang bersifat hidrofilik dan termoplastik yang bersifat hidrofobik. Untuk mengubah sifat tolak menolak ini maka polipropilena yang digunakan dicangkokkan dengan gugus fungsi yang bersifat hidrofilik seperti maleat anhidrat untuk mengubah sifat adhesi permukaan dari serat dan polipropilena (Kim Hee Soo, 2007).
Selain pencangkokan gugus hidrofilik pada matrik untuk meningkatkan ikatan antara pengisi dan matrik dapat juga dilakukan dengan perendaman serat dalam alkali (NaOH). Menurut Maryanti (2011), perendaman serat ke dalam alkali berfungsi untuk meningkatkan kompabilitas antara serat alam dan matriks serta menghasilkan serat dengan kualitas yang tinggi.
Rahman (2011), didalam penelitiannya mengenai pengaruh fraksi volume serat terhadap sifat-sifat tarik komposit unidireksional diperkuat serat tebu dengan poliester dengan fraksi volume serat tebu 0%, 10%, 20%, 30%, dan 40%. Dimana serat tebu yang digunakan telah direndam terlebih dahulu dalam larutan alkali NaOH 5% selama 2 jam. Dari hasil penilitian menunjukkan bahwa dengan bertambahnya fraksi volume mengakibatkan penurunan kekuatan tarik dan regangan tarik namun meningkatkan modulus elastisitasnya.
metode cetak tekan menghasilkan kekuatan bending komposit yang lebih tinggi dengan perlakuan serat dibandingkan tanpa perlakuan serat.
Berdasarkan uraian diatas, maka peneliti ingin meneliti komposit berbahan penguat serat nenas yang telah mengalami proses alkalisasi dengan PP sebagai matriks dan PP-g-MA sebagai zat pengkompatibel pada komposit dimana uji mekanik yang dilakukan adalah uji tarik dan uji fisik yang dilakukan adalah uji densitas dan daya serap air.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun perumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana pengaruh variasi berat PP dan PP-g-MA terhadap sifat mekanik dan fisik dari komposit polipropilena, PP-g-MA dan serat daun nenas
2. Bagaimana pengaruh panjang serat terhadap sifat mekanik dan fisik dari komposit polipropilena, PP-g-MA dan serat daun nenas
1.3 Pembatasan Masalah
1. Bahan termoplastik yang digunakan adalah polipropilena bekas
2. Jenis nenas yang digunakan adalah Ananas Comosus dan diambil dari daerah Pematang Siantar
3. Proses pencampuran polipropilena, polipropilena tergarfating maleat anhidrat dan serat daun nenas dilakukan secara manual
4. Proses pencetakan spesimen dilaukan dengan metode cetak tekan
5. Penyusunan serat daun nenas dilakukan searah dengan panjang spesimen 6. Parameter sifat mekanik yaitu uji tarik dan kemuluran, dan parameter sifat
1.4 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui pengaruh variasi berat PP dan PP-g-MA terhadap sifat mekanik dan sifat fisik komposit polipropilena, polipropilena tergrafting maleat anhidrat dan serat daun nenas.
2. Untuk mengetahui pengaruh panjang serat terhadap sifat mekanik dan sifat fisik komposit polipropilena, polipropilena tergrafting maleat anhidrat dan serat daun nenas.
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metodologi Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium,dimana pada penelitian ini dilakukan dalam 3 tahap :
1. Tahap I
Pada tahap ini daun nenas direndam dalam air selama 2 minggu, kemudian serat diambil. Proses alkalisasi serat nenas, direndam dalam larutan NaOH 5 % selama 1 jam.
2. Tahap II
Pada tahap ini, proses grafting maleat anhidrat dengan propilena yang telah terdegradasi dengan perbandingan PP : maleat anhidrat : benzoil peroksida
95% : 3% : 2% dengan mencampurkan PP dengan maleat anhidrat dalam internal mixer pada suhu 160oC hingga melebur, kemudian hasil grafting dikarakterisasi.
3. Tahap III
Pada tahap ini pembuatan papan komposit PP/PP-g-MA/serat daun nenas dengan variasi berat polipropilena dan PP-g-MA. Proses pembuatan papan komposit yaitu serbuk PP dan PP-g-MA dituang kedalam cetakan kemudian serat nenas disusun searah dengan panjang spesimen. Kemudian campuran PP, PP-g-MA dan serat nenas ditekan dengan menggunakan hot press pada suhu 170oC selama 30 menit. Parameter yang digunakan untuk sifat mekanik yaitu uji tarik dan kemuluran, untuk sifat fisk yaitu uji kerapatan dan daya serap air.
a. variabel tetap : 1. berat serat
b. variabel bebas:
perbandingan polipropilena : PP-g-MA : serat daun nenas : 1. 8 : 1 : 1
1. uji mekanik : kuat tarik dan kemuluran 2. uji sifat fisik : kerapatan dan daya serap air
4.Tahap IV
Pada tahap ini pembuatan komposit dengan variasi panjang serat 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, dan 5 cm dimana perbandingan berat polipropilena dan PP-g-MA yang digunakan merupakan perbandingan yang memiliki kuat tarik paling tinggi dari variasi berat polipropilena dan PP-g-MA. Pemotongan serat dilakukan secara manual. Penyusunan serat disusun searah dengan panjang spesimen. Kemudian campuran PP, PP-g-MA dan serat nenas ditekan dengan menggunakan hot press pada suhu 170oC selama 30 menit. Parameter yang digunakan untuk sifat mekanik yaitu uji tarik dan kemuluran, untuk sifat fisk yaitu uji kerapatan dan daya serap air.
1.7 Lokasi Penelitian
