PENGARUH
PEMANASAN KOMPOSIT SERAT DAUN NANAS TERHADAP KEKUATAN IMPACK
DAN BENTUK PATAHAN
SKRIPSI
Diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan program studi teknik mesin (S1)
dan mencapai gelar sarjana teknik
Oleh :
Muhammad Ulul Albab 201510120311017
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALAN
vii
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemanasan terhadap komposit daun nanas untuk mengetahui hasil dari kekuatan impack dilihat menggunakan screaning electron miscroscope (SEM). Perlakuan alkalisasi 5% menggunankan larutannatrium hydroxide ( NaOH ) serat daun nanas dan pemanasan komposit menggunakan oven mempengaruhi struktur serat dan mengganti kandungan kimia serat dan memperbaiki molekul – molekul yang ada di dalam specimen, bertujuan untuk meningkatkan kekuatan impack kompisit. Dengan variasi pemanasan adalah tanpa perlakuan, 70 ˚C, 80 ˚C, 90 ˚C dengan menggunakan metode vaccum influinsion. Pada penelitian ini serat nanas direndam dengan NaOH 5% selama 60 menit dan dipanaskan dengan waktu pertama 1 jam, kedua 2 jam, ketiga 3 jam.
Pembuatan material komposit impack menggunakan ASTM D5942-96 memiliki panjang 62 mm lebar 10 mm tinggi 4 mm. kekuatan impack meningkat dangan memberi perlakuan pemanasan serat daun nanas. 10 spesimen uji impeck. Hasil pengujian impack yang telah dilakukan hasil menunjukkan nilai kekuatan harga impack tanpa perlakuan sebesar 0,014502 joule/mm2 dan nilai harga impack tertinggi di pemanasan 70 ˚C 1 jam sebesar 0,18206 joule/mm2 untuk energy serap tanpa perlakuan sebesar 0,580042 joule dan energy serap tertinggi diperoleh pada pemanasan 70 ˚C 2 jam sebesar 4,34244 joule.
viii
ABSTRAK
This study aims to determine the effect of heating on pineapple leaf composites to determine the results of the impact strength seen using a scanning electron microscope (SEM). The 5% alkalinization treatment using sodium hydroxide (NaOH) solution of pineapple leaf fiber and heating the composite using an oven affects the fiber structure and changes the chemical content of the fiber and improves the molecules present in the specimen, aiming to increase the impack strength of the composite. The heating variation is without treatment, 70 C, 80 C, 90 C using the vacuum influinsion method. In this study, pineapple fiber was soaked with 5% NaOH for 60 minutes and heated for 1 hour, second 2 hours, third 3 hours.
The manufacture of impack composite material using ASTM D5942-96 has a length of 62 mm, width 10 mm, height 4 mm. The impact strength is increased by heating the pineapple leaf fiber. 10 impeck test specimens. The results of the impack test that have been carried out show that the strength value of the impack price without treatment is 0.014502 joules/mm2 and the highest impack price value at 70 C 1 hour heating is 0.18206 joules/mm2 for energy absorption without treatment of 0.580042 joules. and the highest absorption energy was obtained at 70 C for 2 hours of 4.34244 joules
.
KATA KUNCI : heating, composites, pineapple leaf fiber, impact testing
ix
KATA PENGANTAR
Assalam’ualaikum, Wr. Wb.
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat serta hidayat-Nya sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “ bagaimana pengaruh pemanasan terhadap kekuatan impack komposit serat daun nanas dan scanning electron microscope” Dimana skripsi ini telah disusun dan selesai untuk memenuhi serta melengkapi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Mesin, Fakultas Teknik pada Universitas Muhammadiyah Malang.
Dalam penyusunan skripsi ini penulis menyadari akan kemampuan dan keterbatasan pengetahuan serta pengalaman penulis. Skripsi ini tidak akan terselesaikan tanpa adanya bantuan serta dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat:
1. Orang Tuaku Serta Adek – Adek ku Tercinta, dengan Dorongan dan jasa jasa mereka yang tak bisa terwakilkan dengan tulisan sehingga bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Ibu Dra. Rr. Heni Hendaryati, MT Dan Bapak M.Irkham Mamungkas ST, MT . Selaku Dosen pembimbing yang telah sabar bersedia meluangkan waktu untuk membimbing proses penyusunan Tugas Akhir ini hingga selesai.
3. Dr.Ir.H.suwarsono, MT, selaku Dosen Wali kelas A angkatan 2015 yang selalu membimbing dan memberikan motivasi.
4. Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang yang telah memberikan banyak ilmu yang bermanfaat hingga pengalaman yang diberikan selama ini.
5. Teman-teman Teknik Mesin A 2015 yang selama ini menemani saya belajar mulai semester 1 sampai sekarang, terimakasih telah mengajarkan banyak hal dan pengalaman.seluruh pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, yang telah membantu selama penyusunan skripsi ini.
Terima kasih atas semua yang telah mereka berikan kepada penulis semoga mendapat balasan dari Allah SWT, Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan. Penulis berharap Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak khususnya untuk pengembangan komposit agar mendapatkan hasil yang baik.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Malang, 14 April 2021
Muhammad Ulul Albab 201510120311012
x
DAFTAR ISI
COVER ... i
POSTER ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING I ... iv
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING II ... v
KEASLIAN TULISAN ... vi
ABSTRACK ... vii
ABSTRACK ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
BAB 1 Pendahuluan ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 4
1.3 Tujuan Penelitian ... 4
1.4 Batasan Masalah ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Penelitian Terdahulu ... 5
2.2 Komposit ... 8
2.3. Bagian Utama Komposit ... 11
2.3.1. Reinforcement ... 11
2.3.2. Matriks ... 13
2.3.3. Katalis ... 16
2.4. Metode Pembuatan Komposit ... 16
2.5. Ketangguhan Impak ... 20
2.6 Serat Daun Nanas ... 22
2.6.1. Extraksi Serat Daun Nanas ... 23
2.6.2. Komposisi Kimia ... 25
BAB III METODE PENELITIAN ... 28
3.1. Metode Penelitian ... 28
3.2. Tempat Penelitian ... 28
xi
3.3.3. Penyiapan Bahan ... 34
3.4. Proses Pelaksanan ... 36
3.4.1 Proses Perendaman Serat daun nanas ... 36
3.4.2 Proses Vacuum Infusion Resin ... 37
3.5.2. Proses Uji Impak ... 39
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 41
4.1 Hasil Proses Pembuatan Komposit ... 41
4.2 Data Hasil Pengujian impak ... 42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 52
5.1 Kesimpulan ... 52
5.2 Saran ... 53
DAFTAR PUSTAKA ... 54
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2 1 Physical Characteristics Serat Daun Nanas ... 23 Tabel 4 1 Data sudut pendulum uji impak ... 42 Tabel 4 2 Hasil Perhitungan Nilai Sudut Setelah Pengujian ... 45
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2 1 Komposit partikel ... 2
Gambar 2 2 komposit partikel serpih ( flake) ... 2
Gambar 2 3 komposit skeltel ( filled )... 2
Gambar 2 4 Komposit Laminar ... 2
Gambar 2 5 ( Fibrous Composite ) ... 2
Gambar 2 6 Metode Hand Lay Up ... 2
Gambar 2 7 Metode Vacuum Bag ... 2
Gambar 2 8 Pressure Bag ... 2
Gambar 2 9 Metode Filament Winding ... 2
Gambar 2 10 Metode Continous Piltrusion ... 2
Gambar 2 11 Ilustrasi skematis pengujian impack... 2
Gambar 2 12 Physical Characteristics Serat Daun Nanas ... 2
Gambar 2 13 Komposisi Kimia Serat Nanas ... 2
Gambar 2 14 Komposisi Kimia Serat Nanas pada MeTode Proses Pemisahan Serat yang Berbeda ... 2
Gambar 3 1 Spesimen Uji Impack sesuai ASTM D-5942-96 ... 2
Gambar 3 2 Alat Uji Impack ... 2
Gambar 3 3 Cetakan Uji Impack ... 2
Gambar 3 4 Timbangan Digital ... 2
Gambar 3 5 Sealent tape ... 2
Gambar 3 6 Mirror Glaze ... 2
Gambar 3 7 Mesh ... 2
Gambar 3 8 Plastic Bag ... 2
xiv
Gambar 3 9 Vacuum Compressor ... 2
Gambar 3 10 Resin trap ... 2
Gambar 3 11 Resin trap ... 2
Gambar 3 12 Kaca ... 2
Gambar 3 13 Alat - Alat bantu lainnya ... 2
Gambar 3 14 Serat Daun Nanas ... 2
Gambar 3 15 Resin dan Katalis ... 2
Gambar 3 16 NaOH ... 2
Gambar 3 17 Proses Perendaman NaOH ... 2
Gambar 3 18 Proses vacuum influinsion resin ... 2
Gambar 3 19 Proses Uji Impack ... 2
Gambar 4 1 Spesimen Uji Impack (a) Tanpa perlakuan (b) Pemanasan Oven 70 C (c) Pemanasan Oven 80 C (d) Pemanasan Oven 90 C ... 2
Gambar 4 2 Grafik energi serap uji impack terhadap variasi pemanasan komposit serat daun nanas ... 2
Gambar 4 3 Grafik harga impack variasi pemanasan komposit serat daun nanas .. 2
Gambar 4 4 Spesimen Uji Impack setelah di uji (a) Tanpa perlakuan (b) perlakuan pemanasan 70 C (c) Perlakuan pemanasan 80 C (d) perlakuan pemanasan 90 C ... 2
xv
DAFTAR PUSTAKA
Al, P., Al, M., Dengan, O., Adjiantoro, B., Serpong, K. P., & Selatan, T. (n.d.). Pembuatan Material Komposit Matriks. 3, 3–10.
Artha, W., Arief, S., Dwi, T., & Agus, M. (2017). Surface Modification with Silane Coupling Agent on Tensile Properties of Natural Fiber Composite. 2(2), 98–105.
Eko Nugroho, A. (2016). Pengaruh Komposisi Resin Poliester Terhadap. 5(1), 14–20.
Hadi, T. S., Jokosisworo, S., & Manik, P. (2016). Analisa Teknis Penggunaan Serat Daun Nanas Sebagai Alternatif Bahan Komposit Pembuatan Kulit Kapal Ditinjau Dari Kekuatan Tarik, Bending Dan Impact. Jurnal Teknik Perkapalan, 4(1), 323–331.
Hidayat, P. (2016). Teknologi Pemanfaatan Serat Daun Nanas Sebagai Alternatif Bahan Baku Tekstil. Teknoin, 13(2), 31–35. https://doi.org/10.20885/teknoin.vol13.iss2.art7
Kuncoro adhi. (2020). Bab I .... وﺳﻠﻢ ﻋﻠﯿﮫ ﷲ ﺻﻠﻰ ﻲ ﱠ اﻟﻨﱠﺒ ﺎ ﻨ ﯿ ر ﺎ ﻤ ﻛ ﻠ ﱡﻮا ﺻ و. Bab I, 1–16.
Lokantara, I. P. (2012). Analisis Kekuatan Impact Komposit Polyester-Serat Tapis Kelapa Dengan Variasi Panjang Dan Fraksi Volume Serat Yang Diberi Perlakuan NaOH. Dinamika Teknik Mesin, 2(1), 47–54. https://doi.org/10.29303/d.v2i1.111
Lumintang, R. C. A., Soenoko, R., & Wahyudi, S. (2011). Komposit hibrid polyester berpenguat serbuk batang dan serat sabut kelapa. Jurnal Rekaya Mesin, 2(2), 145–153.
https://doi.org/10.1016/0361-476X(88)90024-0
Noviyani, A., N, M. Y. I., & Puspitasari, D. (2018). Perbandingan Jarak Penyinaran Dan Ketebalan Bahan Terhadap Kuat Tarik Diametral Resin Komposit Tipe Bulk Fill. Jurnal Kedokteran, II(2), 68–72. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.62.867
Prasojo, S., Respati, S. M. B., & Purwanto, H. (2014). ( Cocos Nucifera ) DENGAN MATRIKS POLYESTER. 25–34.
Rahmat Iskandar Fajri, T. dan S. (2013). Studi Sifat Mekanik Komposit Serat Sansevieria Cylindrica Dengan Variasi Fraksi Volume Bermatrik Polyester. Fema, 1(April), 85–93.
https://doi.org/10.1089/zeb.2013.9999
Refiadi, G. (n.d.). Pembuatan Material Komposit Polimer Dengan Metode Vacuum Assisted Resin Infusion(VARI) (pp. 40–45).
Sebagai, D., Satu, S., Untuk, S., Gelar, M., Teknik, S., Pada, M., Teknik, F., & Sriwijaya, U.
(2020). Skripsi simulasi pengaruh temperatur terhadap karakteriktik material aisi 4340 menggunakan solidworks.
Setyanto, R. H. (2012). Review : Teknik Manufaktur Komposit Hijau dan Aplikasinya. 11(1), 9–
18.
supply. (2016). Serat Sintetis Melalui Uji Tarik Dengan Bahan Serat Jute Dan E-Glass. 2(1), 1–
11.
Syahrinal Anggi Daulay, Fachry Wirathama, & Halimatuddahliana. (2014). Pengaruh Ukuran Partikel Dan Komposisi Terhadap Sifat Kekuatan Bentur Komposit Epoksi Berpengisi Serat Daun Nanas. Jurnal Teknik Kimia USU, 3(3), 13–17. https://doi.org/10.32734/jtk.v3i3.1628 Syamani, F. A. (2019). Papan Sisal dengan perekat ramah lingkungan PAPAN SERAT SISAL
DENGAN PEREKAT RAMAH. December 2010.
Teknik Mesin, U. S. R. M. 2013. (2013). Analisis Mekanik Material Komposit Serat Sabut Kelapa. d.
Utama, F. Y., & Zakiyya, H. (2016). Pengaruh Variasi Arah Serat Komposit Berpenguat Hibrida Fiberhybrid Terhadap Kekuatan Tarik Dan Densitas Material Dalam Aplikasi Body Partmobil. Mekanika, 15(2), 60–69.
Wulandari, D., Marsyahyo, E., Mesin, J. T., Teknik, F., Surabaya, U. N., Mesin, J. T., & Industri, F. T. (2016). PENGARUH FRAKSI VOLUME SERAT DAN LAMA WAKTU PERENDAMAN NaOH. 18(1), 1–7.
Zhang, W., & Wang, X. (2020). Treatment Principles. Covid-19, 142–143.
https://doi.org/10.1142/9789811222078_0016
