1.1. Latar Belakang
Resin komposit merupakan tumpatan sewarna gigi yang sering digunakan didalam kedokteran gigi.1 Resin komposit dapat diaplikasikan dengan penambahan fiber sebagai penguat.2 Fiber penguat resin komposit mulai banyak digunakan dalam bidang kedokteran gigi pada pembuatan gigi tiruan, implan, splinting pada pasien periodonsia, protesa cekat sementara pada bekas pencabutan dan protesa lepasan pada pasien yang mengalami kesulitan finansial atau memiliki penyakit sistemik.2 Fiber yang digunakan sebagai penguat resin komposit disebut dengan fiber reinforced composit resin (FRC).2
Fiber reinforced composite yang umum digunakan di kedokteran gigi yaitu fiber ultra high moleculear weight polyethylene (UHMWPE).2,3 Fiber UHMWPE tersusun atas ribuan filamen yang berdiameter 5-15 µm.3 Fiber UHMWPE memiliki kerapatan yang rendah (0,97 g/cm3), kuat, mudah berikatan, mudah dimanipulasi dan translucent (estetik tinggi).3 Penelitian Martha (2010), menyatakan penggunakan UHMWPE menunjukkan kekuatan fleksural resin komposit nanofiller yang lebih tinggi (115 MPa) dibandingkan tanpa penggunaan fiber (71 MPa).2 Fiber UHMWPE pengolahannya bersifat sintetik sehingga membutuhkan proses kimiawi dan harganya mahal.4 Oleh karena itu, digunakan fiber alami yang mudah didapat dan murah sebagai alternatif yaitu ampas tebu (bagasse).5
Fiber Ampas tebu sering dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan papan partikel, penguat badan kapal, dan penguat beton.6,7 Fiber Ampas tebu mudah didapat, murah, tidak membayakan kesehatan, densitas yang rendah (0,36 g/cm3) dan modulus elastisitas yang tinggi (4,5 GPa).7,8 Fiber ampas tebu sudah pernah digunakan didalam kedokteran gigi. Penelitian Diana (2014) menyatakan tidak ada perbedaan kekuatan fleksural antara resin komposit dengan fiber
UHMWPE dan resin komposit dengan fiber ampas tebu.9
mengandung kadar air berkisar 5-13%.11 Fiber ampas tebu bersifat kaku, kasar, rendah kompatibilitas, kelembaban tinggi dan tidak larut dalam air.7 Jumlah kandungan fiber yang diaplikasikan dengan resin komposit dapat meningkatkan sifat mekanik komposit seperti kekuatan fleksural.12
Penelitian Petrus (2012) menjelaskan peningkatan fraksi volume fiber dapat meningkatkan kekuatan fleksural resin komposit.13 Penelitian Shabiri (2014), kekuatan fleksural tertinggi diperoleh pada komposit epoksi dengan fraksi volume fiber ampas tebu 30% dengan besar nilai yaitu 50,17 Mpa.14 Penelitian Nurdin (2014) menyatakan kekuatan fleksural komposit poliester dengan fraksi volume fiber 40% sebesar 59,77 Mpa.15 Melihat penelitian sebelumnya yang masih memiliki kelemahan, mendorong peneliti mencoba untuk meneliti pengaruh fraksi volume fiber ampas tebu terhadap kekuatan fleksural.
1.2. Rumusan Masalah
Apakah ada pengaruh fraksi volume fiber ampas tebu terhadap kekuatan fleksural resin komposit ?
1.3. Tujuan Penelitian
Mengetahui pengaruhfraksi volume fiber ampas tebu terhadap kekuatan fleksural resin komposit.
1.4. Manfaat Penelitian 1.4.1 Bagi Masyarakat
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi bagi masyarakat mengenai pengaruh fraksi volume fiber ampas tebu terhadap kekuatan fleksural resin komposit.
1.4.2 Bagi Peneliti
1.4.3 Bagi Praktisi Klinik
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah untuk memberikan pengetahuan kepada praktisi kesehatan mengenai pengaruh fraksi volume fiberampas tebu terhadap kekuatan fleksural resin komposit.
1.4.4 Bagi Ilmu Pengetahuan
Memberi manfaat terhadap kemajuan ilmu dan pengetahuan di bidang material kedokteran gigi dan menemukan inovasi berupa fiber penguat dari ampas tebu serta sebagai masukan bagi peneliti-peneliti yang hendak meneliti masalah ini dimasa yang akan datang
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Resin Komposit
Resin komposit sebagai bahan tumpatan di dalam kedokteran gigi mulai dikembangkan pada akhir tahun 1950 dan awal tahun 1960.16 Resin komposit yang diperkenalkan adalah resin komposit yang tidak mengandung filler (unfiller), sehingga mudah lepas dan tidak kuat.17 Pada akhir tahun 1970 mulai dikembangkan resin komposit yang mengandung filler berukuran makro.16 Resin komposit yang berukuran makro terus dikembangakn menjadi lebih baik yaitu menghasilkan resin komposit yang berukuran mikrometer, hybrid dan ukuran terkecil nanometer.16,17,18 Gambar 2.1 menunjukkan perkembangan resin komposit di kedokteran gigi dari tahun1950 sampai 2010.16
Istilah bahan komposit dapat didefinisikan sebagaigabungandua atau lebih material yang berbeda dengan sifat-sifat yang unggul sehingga menghasilkan sifat yang lebih baik.19 Resin komposit merupakan salah satu material yang banyak digunakan di dalam kedokteran gigikarena memiliki estetik yang baik yang sesuai dengan warna gigi asli dan dapat digunakan untuk merestorasi kavitas pada gigi anterior dan posterior.1,18 Selain itu, resin komposit memiliki permukaan poles yang baik, konduktivitas suhunya rendah, perubahan dimensinya kecil, mudah dimanipulasi. Kekurangan dari resin komposit yaitu terjadinya degradasi jaringan polimer matriks resin komposit dan tidak bereaksinya komponen resin akibat pH asam.1
2.1.1. Komponen Resin komposit
Resin komposit terdiri dariempat komponen utama, yaitu matriks polimer organik, partikel filler inorganik, coupling agent (Gambar 2.2).1,19,20
Gambar 2.2 Struktur Resin Komposit.1
Matrik polimer organik yang umum digunakan dalam resin komposit yaitu: bisphenol A glycidyldimethacrylate (Bis-GMA) dan urethane dimethacrylate (UDMA).17,20 Monomer Bis-GMA dan UDMA memiliki berat molekul dan viskositas yang tinggi sehingga membutuhkan tambahan cairan dari
sulit untuk dimanipulasi. Penambahan TEGDMA atau Bis-EMA akan meningkatkan konsistensi pasta.17
Filler pada resin komposit dikenal sebagai filler inorganik.22 Filler yang umum digunakan adalah silikon dioksida, barium silikat dan litium aluminium silikat, barium, strontium, zink dan aluminium. Filler sangat berkontribusi dalam menentukan sifat fisik dan mekanik komposit. Volume, ukuran, jenis dan distribusi bahan pengisi merupakan faktor-faktor yang sangat mempengaruhi sifat mekanik, seperti kekuatan, modulus elaastisitas dan sifat fisik dari resin komposit. Fungsi filler yaitu untuk mengurangi koefisien ekspansi termal, mengurangi
shrinkage, radiopak, meningkatkan nilai estetik, meningkatkan kekuatan dan kekakuan serta mempertahankan ukuran dimensi pada komposit.18,23
Coupling agent merupakan pengikat antara matriks dan filler. Kualitas dari
coupling agent mempengaruhi ketahanan abrasi dari material. Fungsi coupling agent antara lain yaitu: membentuk ikatan yang kuat antara matrik dan filler, menyebarkan stress ke matrik dan partikel sekitar dan menciptakan lingkungan
hydrophobic sehingga meminimalisir absorbsi air.18,22
Selain matriks resin, filler, dan coupling agent resin komposit juga mengandung akselerator-inisiator. Akselerator dan inisiator yaitu benzoil peroksida merupakan bahan kimia (camphoproquinone) yang ditambahkan pada resin komposit yang berfungsi untuk membentuk radikal bebas yang dibutuhkan selama polimerisasi menyebabkan material mengalami pengerasan.18
2.1.2. Klasifikasi Resin Komposit
Resin komposit ditinjau berdasarkan bahan pengisi terdiri dari
macrofiller, microfiller, hybrid dan nanofiller(Tabel 2.1)1,16,18 Tabel 2.1 Klasifikasi resin komposit berdasarkan fillernya16
Jenis Resin Komposit Rata-rata Ukuran partikel
Resin komposit Macrofiller 10-50 µm
Resin komposit Microfiller 40-50 nm
Resin komposit Hybrid 10-50 µm dan 40 nm
Resin komposit macrofiller mengandung partikel filler berukuran 10-50 µm. Ukuran partikel yang besar, menjadikan resin komposit macrofiller sangat kuat dan tahan terhadap keausan, namun sulit untuk dipoles dan memiliki permukaan yang kasar sehingga kurang estetik, untuk memperbaiki kelemahan resin komposit macrofiller, maka dikembangkan resin komposit microfiller.16
Resin komposit microfiller mengandung partikel silika koloidal sebagai pengisi inorganik.1,16 Ukuran pertikel berkisar antara 40-50 nm.24 Resin komposit
microfiller memiliki kekuatan yang rendah dan internal bonding antara matrik dan
filler yang lemah.25 Namun, karena ukuran partikel yang kecil, resin komposit
microfiller memiliki nilai estetik yang sangat tinggi dan permukaan yang halus setelah dipoles (Gambar 2.3).25
Gambar 2.3 Jenis Resin Komposit Berdasarkan Ukuran Partikel Filler.16
Resin komposit hybrid merupakan gabungan resin komposit macrofiller
poles dan kekuatan yang sangat baik sehingga dirancang untuk keperluan merestorasi gigi anterior maupun posterior.1,26
2.1.3. Resin Komposit Nanofiller
Beberapa tahun belakangan ini, mulai dikembangkan nanoteknologi dalam desain dan produksi komposit yang mampu memperbaiki sifat komposit.1 Dalam bidang kedokteran gigi, nanoteknologi menghasilkan resin komposit
nanofiller.20 Resin komposit nanofiller memiliki komponen pengisi berupa partikel individual yang berukuran 5-100 nanometer dan nanocluster yaitu partikel-partikel yang berikatan membentuk suatu kelompok berukuran 0,6-1,4 mikron dan mengandung volume filler 78,5%.24,25,25
Infrastruktur resin komposit nanofiller terdiri atas tiga fase dasar, yaitu: fase organik (matrik), fase yang menyebar (filler) dan fase interfasial (coupling agent). Fase organik atau matriks merupakan campuran monomer yang terdiri atas
Bisphenol A-glycidil methacrylate (Bis-GMA), urethane dimethacrylate
(UDMA), bisphenol Apolyetheyleneglicol (Bis-EMA), tryethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA) ditambahkan untuk mengontrol viskositas.18,24,26 Matriks juga tersusun atas inisiator (benzoyl peroxide) sebagai aktivasi kimia atau
comphoroquinone terhadap sinar, inhibitor polimerisasi untuk memperpanjang
working time dan menjaga stabilitas, opacifier dan pigmen.24 Partikel filler merupakan partikel yang menyebar di dalam matriks sebagai penguat matriks.24 Fase terakhir yaitu interfasial (coupling agent) yang terdiri dari bifungsional
coupling agent yang dapat menghubungkan resin matiks dan filler inorganic.27
Coupling agent yang umum digunakan yaitu organosilane.24
Resin komposit nanofiller merupakan bahan tumpatan yang banyak digunakan oleh dokter gigi karena memiliki sifat estetik yang tinggi.26 Ada beberapa kelebihan dari resin komposit nanofiller diantaranya dapat mengurangi
shrinkage polymerization, estetik yang baik, permukaan halus, minimnya terjadi fraktur, meningkatkan sifat mekanik dan retensi gigi.17,24 Namun, resin komposit
2.1.4. Sifat Resin Komposit Nanofiller
2.1.4.1 Sifat Fisik
Sifat fisik yang penting pada komposit diantaranya yaitu strength, keausan, polymerization shrinkage, kemampuan untuk menyerap air, solubilitas warna serta stabilitas warna. Kualitas dan stabilitas coupling agent sangat penting untuk meminimalisir rusaknya ikatan filler dan polimer serta banyaknya jumlah air yang diserap.18 Matrik resin menyerap air dari rongga mulut sepanjang waktu, semakin banyak kandungan resin, maka semakin banyak air yang di serap.19 Akibat dari besarnya kemampuan komposit dalam menyerap air yaitu terjadinya penurunan mutu pada resin komposit yang ireversible. Penurunan mutu pada resin komposit dapat ditandai dengan adanya degredasi polimer matrik serta adanya ruang atau keretakan pada permukaan resin komposit yang dapat mempengaruhi sifat fisik resin komposit. Munculnya porus dan keretakan mikro yang mengakibatkan perubahan mikrostrukutur pada permukaan resin komposit berhubungan dengan ukuran partikel, degradasi lebih besar terjadi pada partikel
filler yang lebih besar daripada partikel filler yang berukuran kecil.28
2.1.4.2 Sifat Mekanik
Sifat mekanik pada komposit ditentukan oleh jumlah filler, tipe filler dan ikatan antara filler dan resin serta derajat porusitas saat resin komposit mengeras.29 Sifat mekanik yang dimilki oleh resin komposit diantaranya yaitu
a. Compresive Strength dan Tensile Strength
Compressive strength dan tensile strength ditentukan oleh banyaknya jumlah filler. Semakin banyak jumlah filler maka akan semakin kaku dan tahan akan keausan.18 Resin komposit nanofiller mengandung 78,6% partikel filler sehingga dapat memberikan sifat mekanik lebih baik serta dapat menjadi restorasi pada gigi yang memiliki beban kunyah besar. Resin komposit nanofiller mempunyai compressive strength 460 MPa dan tensile strength 37,1 Mpa.18,30,31
Kekuatan fleksural juga dipengaruhi oleh banyaknya jumlah filler yang terdapat pada resin komposit. Kekuatan fleksural dari beberapa tipe resin komposit berbeda- beda.(Tabel 2.2)18,20
Tabel 2.2. Kekuatan Fleksural Beberapa Tipe Resin Komposit 18
Tipe resin komposit Kekuatan fleksural (MPa)
Resin komposit nano 180
Resin komposit microfiller 60-120
Resin komposit flowable 70-120
Resin komposit packable 85-110
Resin modified glass ionomer 50-60
Kekuatan fleksural dapat diuji dengan menggunakan Universal Testing Machine untuk menentukan beban maksimum yang dibutuhkan hingga spesimen fraktur.2,18 Spesimen diletakkan pada alat uji dengan bending span 20 mm,
loading piston tegak lurus (Gambar 2.12)
Gambar 2.4 Cara Peletakan Fiber di dalam Mold dan Arah Pemberian Gaya.2
Cara pengujian Kekuatan fleksuralyang direkomendasikan oleh spesifikasi ISO 4049 untuk material berbasis polimer adalah 3-point bending test
menunjukkan bahwa jenis resin komposit mempengaruhi sifat mekanis FRC secara keseluruhan.2
2.2. Fiber Reinforced Composite Resin
Fiber Reinforced Composite (FRC) merupakan material kombinasi dari matriks polimer dan fiber penguat. Fiber berfungsi sebagai penguat pada resin komposit ketika beban diberikan.32 Fiber penguat komposit dapat berbentuk
unidirectional, multidirectional dan random atau acak. Fiber unidirectional
merupakan fiber dengan filamen yang tersusun dalam satu arah orientasi.3 Bentuk fiber unidirectional menyerupai helai benang atau strand. Fiber dengan orientasi
unidirectional bersifat anisotropic sehingga sering digunakan pada aplikasi yang hanya menyalurkan stress dalam satu arah, seperti periodontal splint dan pembuatan pontik pada gigi tiruan sebagian cekat atau lepasan.32
Fiber multidirectional merupakan fiber dengan dua atau tiga arah orientasi.32 Fiber multidirectional dibedakan menjadi 2 tipe orientasi yaitu woven (anyaman) dan braided (kepang). Fiber dengan arah orientasi multi digunakan dalam pembuatan mahkota tiruan dan beberapa gigi tiruan lepasan.2
2.2.1. Sifat Fiber Reinforced Composite Resin
Fiber Reinforced Composite (FRC) dapat meningkatkan sifat fisik,
flexural strength, kekerasan dan stabilitas yang tahan lama dari resin komposit.4
2.2.1.1 Faktor yang Mempengaruhi Sifat FRC
Adapun faktor yang mempengaruhi sifat dari FRC yaitu:
1. Adhesi fiber terhadap matriks
komposit yang memberikan ikatan antara matrik dengan reinforce dengan bantuan
coupling agent. Hal yang sangat diperhatikan agar dapat terjadi ikatan antara matrik dengan reinforce adalah sifat wetting (pembasahan), ikatan fisika (interlocking), dan ikatan kimia. Adanya kekosongan di interface yang diakibatkan oleh sifat pembasahan matrik yang rendah akan menyebabkan berkurangnya sifat mekanik pada komposit. 34
2. Arah orientasi fiber
Orientasi fiber mempengaruhi sifat mekanik dan termal komposit (koefisien termal akan berbeda berdasarkan arah fiber). Fiber memiliki peranan penting dalam mendistribusikan tekanan pada FRC. Unidirectional fiber yang kontinu pada FRC memberikan sifat mekanik lebih baik dari pada short fiber orientasi random. Fiber dengan desain anyaman (braided) dapat meningkatkan ketahanan, stabilisasi, dan kekuatan geser antar serat untuk mencegah terjadinya keretakan. Untuk mengoptimalkan flexural strength, fiber harus ditempatkan pada sisi yang mengalami gaya tarik pada spesimen. Serta untuk mendapatkan kekakuan yang optimal pada konstruksi fiber harus ditempatkan secara vertikal.35 Fiber reinforce yang ditempatkan pada sisi tarikan akan memberikan flexural meningkatkan sifat mekanik komposit seperti kekuatan fleksural dan kekuatan tekan. Secara umum fraksi volume fiber pada FRC relatif tinggi yaitu mencapai 60 vol%.37
4. Aspek rasiofiber
2.2.2. Klasifikasi Fiber Reinforced Composite Resin
Fiber sintetis yang lazim digunakan di dalam kedokteran gigi terbagi dalam beberapa jenis yaitu aramid fiber, glass fiber, carbon/graphite fiber dan
ultra high molecular weight polyethylene fiber (UHMWPE).2
2.2.2.1. Aramid Fiber
Aramid fiber pertama kali diproduksi dengan nama dagang Kevlar.39 Fiber Kevlar terbagi dalam beberapa bentuk yaitu: Kevlar 29, Kevlar 49, Kevlar 149. Kevlar 29 digunakan untuk tali, kabel dan kain tenun sedangkan Kevlar 49 dan 149 digunakan untuk penguat Polymer Matrix Composite (PMC) yang memiliki sifat yang lebih kuat dari pada Kevlar 29 (Tabel 2.1).33,34
Tabel 2.3 Sifat Dari Aramid Fiber.39,40
Sifat Kevlar 29 Kevlar 49 Kevlar 149
Diameter (μm) - 11.7
-Density (g/cm3) 1.44 1.45 1.47
Tensile Strenght (GPa) 3620 3620 3440
Youngs modulus (GPa) 83 135 186
2.2.2.2. Glass Fiber
Pada saat ini fiber yang sering digunakan adalah fiber glass, karena ketahanan kimia yang tinggi, tensile strength yang tinggi, sifat isolator yang baik dan biaya yang relatif rendah. Ada berbagai jenis komposisi bahan kimia dari
Gambar 2.5 Ilustrasi Dua Dimensi Struktur Polyhedron Dari
Sodium Silicate Glass41
Struktur dari glass fiber disebut dengan polihedron, yaitu kombinasi dari atom oksigen mengelilingi atom silica yang berikatan dengan ikatan covalent. Sedangkan ion sodium, tidak terikat dengan struktur polihedron, tetapi hanya berikatan secara ion dengan atom oksigen (Gambar 2.5). Sifat dari fiber glass
adalah isotropic. Polihedron struktur dari sodium silicate glass. Glass fiber
diproduksi dalam continuous filament atau berbentuk serabut. Ada 2 tipe glass fiber yang umum digunakan sebagai fiber penguat plastik yaitu, E-glass dan
S-glass. Tipe lain yang dikenal juga sebagai C-glass yang digunakan dalam aplikasi yang sangat memerlukan ketahanan terhadap korosi.40,42
2.2.2.3. Carbon/Graphite Fiber
Carbon fiber dikelompokkan menjadi high strength (tipe 1), high modulus (tipe 2) dan ultra high modulus (tipe 3). Sifat dari carbon fiber secara langsung direfleksikan dari sifat graphite yang bersifat anisotropic yang tinggi pada nanoscopic scale.41 Tipe dan sifat dari jenis carbon fiber berbeda-beda baik di lihat dari diameter maupun kekuatannya yang ditunjukkan pada (Tabel 2.2).41,42
(A) (B)
Tensile strength (MPa) 3000-5600 4800 2400-3000
Elongation at break(%) 1.0-1.8 2.0 0.38-0.5
Youngs modulus (GPa) 235-295 296 345-520
2.2.2.4. Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber (UHMWPF)
Ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) fiber merupakan fiber penguat yang banyak digunakan karena memiliki sifat yang baik.43 Daya tahan impak yang tinggi adalah salah satu dari beberapa kelebihan dari fiber
UHMWPE.43Fiber UHMWPE merupakan linear homopolymer dari ethylene dengan densitas 0,97g/cm3 dan berat molekul sekitar 3x106µ sampai 6x106µ.27
Fiber UHMWPE tersusun atas beberapa ribuan filamen yang mempunyai diameter 5-15 µm. Filamen-filamennya dapat disusun dalam beberapa arah orientasi. Berdasarkan arah tersebut fiber UHMWPE dibagi menjadi
unidirectional seperti sehelai benang (strands) dan multidirectional seperti woven
(anyaman) dan braided (kepang).27 (Gambar 2.6)
Gambar 2.6 (A) unidirectional Fiber (B) Multidirectional Fiber.27
Sifat UHMWPE fiber diantaranya, yaitu ultra high strength, daya tahan
wear baik. Fiber ini memiliki beberapa kekurangan, yaitu energi pada permukaan yang sangat rendah, daya tahan terhadap panas dan creep yang rendah. Selain itu, fiber sintetik ini sulit didapatkan dan harganya yang mahal karena hanya diproduksi oleh perusahaan tertentu. Dalam bidang kedokteran gigi, fiber polyethylene UHMWPE dapat digunakan sebagai splint periodontal, retainer ortodonti, metal-free bridge sementara, perawatan split-tooth syndrome. Selain itu juga dapat digunakan untuk pasak dan inti perawatan endodonti sebagai persiapan untuk restorasi mahkota porselen baik pada gigi anterior maupun gigi posterior.2,3
2.2.3. Kegunaan Fiber Reinforced Composite (FRC) di Bidang Kedokteran Gigi
Pada saat ini banyak digunakan FRC sebagai penguat resin komposit untuk menggantikan restorasi logam. Fiber yang umum di gunakan pada saat ini adalah Fiber E-glass karena ketahanannya kimia dan harganya yang relatif murah. Penggunaan FRC pada kedokteran gigi umumnya terbagi menjadi tiga kategori yaitu: direct-placement splints, endodontic posts dan indirect restorations seperti
bridges dan crown. Saat ini, FRC mulai menggantikan biomaterial logam karena biomaterial logam selalu disertai masalah dengan estetika. Pada penggunaan splinting pada dua segmen gigi, dukungan FRC bisa menahan kekuatan kunyah dalam periode percobaan 8,5 tahun. Dalam aplikasi lain, porselen dan FRC dapat digabungkan bersama-sama untuk membangun sebuah gigi tiruan jembatan yang memenuhi tuntutan kekuatan, ketahanan dan estetika. Berdasarkan laporan klinis, FRC digunakan pada gigi tiruan tetap sebagian bisa berfungsi selama 5-10 tahun. Selain itu, FRC telah menjadi bahan pilihan untuk penggantian gigi tiruan
immediate karena tekniknya yang mudah dan FRC juga telah diaplikasikan pada mahkota fabrikasi molar yang menghasilkan kinerja yang memuaskan.44
2.3. Tanaman Tebu (Saccharum officinarum)
Tanaman tebu (Saccharum officinarum) merupakan salah satu jenis tanaman yang hanya dapat ditanam didaerah yang memiliki iklim tropis dan memiliki sifat tersendiri karena didalam batangnya terdapat zat gula.11,45 Tebu termasuk tumbuhan monokotil yang berasal dari famili rumput-rumputan (famili
Batang dari tebu memiliki anakan tunas dari pangkal batang yang membentuk rumpun. Tanaman tebu tidak bercabang, tumbuh tegak, serta memiliki batang yang tinggi kurus. Tanaman yang tumbuh baik, tinggi batangnya dapat mencapai 3-5 meter atau lebih. Pada batangnya terdapat lapisan lilin yang berwarna putih keabu-abuan. Batangnya beruas-ruas dengan panjang ruas 10-30 cm. Daun berpangkal pada buku batang dengan kedudukan yang berseling.11 (Gambar 2.7)
Tebu dapat hidup pada ketinggian mencapai 5-500 meter di atas permukaan laut. Pada daerah beriklim panas dan lembab dengan kelembaban >700C, hujan yang merata setelah tanaman berumur 8 bulan dan suhu udara berkisar antara 28-340C.6 Secara morfologis tebu terbagi menjadi 4 bagian yaitu daun, batang, bunga dan akar. Pada umumnya, diameter batang tebu sekitar 3-4 cm dan tinggi mencapai 2-5 m .5,11
Gambar. 2.8 Tanaman tebu.46
2.3.1. Taksonomi Tanaman Tebu
Sub Divisi : Angiospermae
Kelas : Monokotyledone
Famili : Poaceae
Genus : Saccharum
Spesies : Saccharum officinarum
2.4. Ampas Tebu
Ampas tebu lazim disebut bagasse. Istilah bagasse pertama kali dipakai di Perancis untuk ampas tebu dari perasan minyak zaitun. Kemudian Persatuan Teknisi Gula Internasional (PTGI) menetapkan baggase untuk residu hasil.5,11 Ampas tebu diperoleh dari hasil pemerahan (ekstraksi) tebu pada proses pembuatan gula dengan 5 kali penggilingan (Gambar 2.9).47,48
Gambar 2.8 Ampas Tebu49
Ampas tebu yang dihasilkan dari satu pabrik sekitar 35-40% dari berat tebu yang digiling. Namun sebanyak 60% dari ampas tebu tersebut dimanfaatkan oleh pabrik gula sebagai bahan bakar, bahan baku kertas, bahan baku kanvas rem, industri jamur, dan lain-lain. Oleh karena itu diperkirakan 45% dari ampas tebu tersebut belum dimanfaatkan.50
Ampas tebu merupakan fiber alami yang bersifat biodegradable, murah, ringan, dan memiliki modulus yang tinggi. Selain itu, serat ini memiliki kekuatan mekanis yang hampir sama dengan serat sintetis. namun terdapat kelemahan pada penggunaan ampas tebu sebagai fiber yaitu kurangnya kompatibilitas antara fiber dengan matriks dan penyerapan kelembaban relatif tinggi (Tabel 2.3).47
Tabel 2.5 Sifat dari Ampas Tebu yang digunakan sebagai Fiber8
Young’s Modulus
2.4.2. Struktur dan Komponen Ampas Tebu
Ampas tebu tersusun atas serat-serat yang memiliki panjang 1,7-2 mm dan diameter 20 mikrometer.48 komponen penyusun serat ampas tebu antara lain Selulosa, hemiselulosa, lignin, abudan ethanol.(Tabel 2.6)10
Tabel 2.6 Komponen Ampas tebu10
Nama bahan Jumlah %
Gambar 2.9. Struktur Kimia Selulosa.51
Selulosa adalah senyawa kerangka yang menyusun 40-50% kayu dalam bentuk microfibril, hemiselulosa adalah matriks yang berada diantara selulosa, sedangkan lignin merupakan senyawa keras yang menyelubungi dan mengeraskan dinding sel.45 Hemiselulosa merupakan polimer yang tersusun atas unit-unit glukosa, gula hektosa, dan gula pentosa. Hemiselulosa berantai pendek dan bercabang dibandingkan selulosa. Lignin merupakan polimer komplek yang memiliki berat molekul tinggi, tersusun atas unit-unit fenil propana. Lignin bukan merupakan senyawa karbohidrat, melainkan senyawa fenol.52
2.5. Kerangka Teori
Kelebihan
Memiliki estetik yang tinggi
Permukaan halus
Komposisi
Jenis :
Gambar 3.1 Skema Kerangka Konsep Penelitian
Variabel bebas : Fraksi volume fiber ampas tebu 20%, 30%, 40% dan 50%. Variabel terikat : Kekuatan fleksural resin komposit.
Variabel terkendali : Jenis resin komposit, jarak penyinaran, lama penyinaran bahan adhesif, panjang fiber ampas tebu,kadar air fiber
Variabel Definisi Operasional Alat ukur Satuan Skala
BAB 4
METODE PENELITIAN
4.1. Desain Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan adalah jenis penelitian true experimental
dengan desain posttest only control yang bertujuan melihat perbedaan kekuatan fleksural resin komposit dengan fraksi volume fiber ampas tebu 20%, 30%, 40% dan 50%
4.2. Tempat Dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukaan di FKG Universitas Indonesia. Penelitian ini dilaksanakan pada tgl 14 Maret sampai 23 Maret 2016.
4.3. Spesimen Penelitian
4.3.1. Bentuk dan Ukuran Spesimen
Spesimen berbentuk rectangular dengan ukuran dengan lebar 2 mm,tinggi 2 mm dan panjang 25 mm.(Gambar 4.1)
p = 25 mm
Gambar 4.1. Bentuk dan Ukuran Spesimen
4.3.2. Jumlah Spesimen
Jumlah spesimen yang digunakan pada penelitian ini adalah 25 spesimen yang dibagi untuk 5 kelompok perlakuan.
Rumus frederer :
(n-1)(t-1) ≥ 15 t = kelompok perlakuan n = jumlah spesimen Banyaknya jumlah spesimen perkelompok perlakuan :
(n-1)(t-1) ≥ 15 masing kelompok perlakuan terdapat 6 spesimen. Kelompok perlakuannya adalah
1. Resin komposit menggunakan fiber ampas tebu dengan fraksi volume 20%
2. Resin komposit menggunakan fiber ampas tebu dengan fraksi volume 30%
3. Resin komposit menggunakan fiber ampas tebu dengan fraksi volume 40%
4. Resin komposit menggunakan fiber ampas tebu dengan fraksi volume 50%
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian terdiri dari :
1. Universal Testing Machine (UTM) merk Shimadzu AG-5000
2. Light curing (3M ESPE) 3. Mikrometer sekrup 4. Desikator
5. Kaliber digital
6. Plastis filling hand instrument
7. Cetakan (mould) stainless steel
8. Pinset
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini :
1. Resin komposit nanofiller Filtek Z350TM XT
adhesi53,54
tebu Saccharumofficinarum Selulosa,hemiselulosa, dan lignin
Bahan adhesi 3M ESPE Bis-GMA,
TEDMA, 2,6 DI,
Bis-GMA: Bisphenol A-glycidil methacrylate, UDMA: urethane dimethacrylate, TEGDMA:
tryethylene glycol dimethacrylate,Bis-EMA: Bisphenol-A-polyetheylene glycol dimethacrylate
TEDMA: Triethylene glycol dimethacrylate
4.5. Prosedur Kerja
4.5.1. Persiapan Ampas Tebu
Bahan yang digunakan yaitu fiber ampas tebu yang telah mengalami penggilingan sebanyak lima kali. Ampas tebu diambil dari sisa limbah penghasil air tebu kemudian ditimbang terlebih dahulu setelah itu direndam menggunakan air panas (80oC) selama 1 jam.40 Perendaman ini dilakukan untuk mengurangi zat gula pada ampas tebu sehingga membuat ikatan menjadi lebih kuat.40 Kemudian disisir menggunakan sikat kawat untuk menghilangkan gabus yang melekat pada fiber.50 Setelah itu dikeringkan dengan diangin-anginkan hingga kadar air ampas tebu menjadi 5-13%.55
4.5.2. Persiapan Fiber Ampas Tebu
dipilih kemudian dianyam dengan pola anyaman seperti tikar. Kemudian Hasil anyaman fiber ampas tebu diletakkan di atas mixing slide, bahan adhesif ditetesi di atas fiber ampas tebu dan gelas slide diletakkan di atasnya dengan penekanan untuk meratakan permukaan bahan adhesif. Setelah itu, dilakukan curing di atas gelas slide selama 20 menit. Hasil anyaman fiber ampas tebu yang telah dicuring dilepaskan dari mixing slide kemudian dipotong sesuai ukuran cetakan dengan lebar 2mm dan panjang 25 mm. Tebal fiber ampas tebu diukur dengan kaliber digital kemudian ditimbang menggunakan neraca.
4.5.3. Pembuatan Spesimen didalam Mould dengan Ampas Tebu
Semua alat yang digunakan dibersihkan terlebih dahulu, lalu diambil cetakan yang digunakan untuk membuat 6 spesimen RK + FAT 20%, 6 spesimen RK + FAT 30%, 6 spesimen RK + FAT 40% dan 6 spesimen RK + FAT 50%. Cetakan yang telah tersedia diolesi tipis silicon oil sebagai media pemisah. Resin komposit diambil dari tube menggunakan plastis filling hand instrument. Selapis resin komposit nanofiller dengan ketebalan yang sesuai dengan fraksi volume diletakkan di dasar cetakan stainless steel dengan menggunakan ball pointed dan dipadatkan.Bahan adhesif 3M ESPE ditetesi di atas gelas slide. Fiber ampas tebu yang telah disiapkan dibasahi bahan adhesif dan diletakkan di dalam cetakan. Fiber dipegang dengan pinset bukan dengan tangan. Resin komposit diletakkan lagi hingga memenuhi cetakan.2 Setelah ditumpatkan, bagian atas cetakan dipadatkan dengan gelas slide dan dilakukan penekanan dengan ringan dan diletakkan beban ½ kg diatasnya. Kemudian di lightcuring selama 20 detik dengan penyinaran dibagi menjadi 4 bagian light curing dan permukaan bawah dari spesimen dengan dibagi menjadi empat kali penyinaran.2
4.5.4. Pelepasan Spesimen dari Mould dan Pengkondisian Spesimen didalam Inkubator
plastik yang berisi 3 ml aquades kemudian spesimen diletakkan di dalam inkubator selama 24 jam sebelum penelitian dengan temperatur 370C.17,52
4.5.5. Pengujian Kekuatan Fleksural Menggunakan Universal Testing Machine (UTM)
Satu jam setelah dikeluarkan dari inkubator spesimen diuji dengna
Universal Testing Machine (UTM). Spesimen diletakkan pada alat uji dengan
bending span 20 mm, loading piston tegak lurus dengan lebar fiber. Spesimen diberikan beban maksimum 50 kgf dengan kecepatan crosshead 0.5 mm/mnt sepanjang sumbu spesimen hingga spesimen fraktur atau hingga mencapai beban puncak. Hasil dilayar dicatat setelah alat berhenti membebani spesimen.2,18
4.5.6. Perhitungan Kekuatan Fleksural
Hasil pengujian kemudian dihitung dengan menggunakan rumus :18
Dengan
σ : Flexural strength (MPa)
F : Beban maksimum diberikan pada spesimen (kgf) L : Panjang span / support (mm)
B : Lebar spesimen (mm) H : Ketebalan Spesimen (mm)
4.5.7. Analisa Patahan Spesimen dengan Stereomikroskop
Patahan spesimen diletakkan diatas plastisin dan gelas slide. Posisi spesimen tegak lurus dan diamati dengan menggunakan stereomikroskop dengan pembesaran 20x. Kamera digital dihidupkan dan didokumentasikan gambar yang terlihat pada stereomikroskop. Kemudian hasil yang telah didokumentasikan disimpan di dalam komputer. Hasil gambar dianalisis untuk melihat patahan yang terjadi setelah spesimen diuji. Gambaran yang terlihat pada stereomikroskop yaitu bagian-bagian yang patah, penjalaran crack, bagian yang dapat menahan penjalaran crack serta bagian dan posisi yang patah terlebih dahulu.
4.5.8. Analisis Data
Hasil pengujian kekuatan fleksural resin komposit dengan fiber ampas tebudianalisis dengan SPSS 20 menggunakan one way ANOVA dengan uji lanjut Post Hoc untuk melihat pengaruh kekuatan fleksural resin komposit fiber ampas tebu dengan fraksi volume yang berbeda.
4.6. Alur Penelitian inkubator dengan suhu 37ºC selama 24
BAB 5
HASIL PENELITIAN
5.1 Nilai Rata-Rata Kekuatan Fleksural
Hasil uji kekuatan fleksural pada penelitian ini menunjukkan nilai rata-rata kekuatan fleksural resin komposit dengan fiber ampas tebu (RK + FAT) dengan empat kelompok perlakuan, yaitu : RK+FAT 20%, RK+FAT 30%, RK+FAT 40% dan RK+FAT 50%. Nilai rata-rata kekuatan fleksural dari keempat kelompok perlakuan tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.1.
Tabel 5.1. Nilai rata-rata kekuatan fleksural antara RK+FAT dengan fraksi volume 20%-50%
Tabel 5.1 menunjukkan adanya perbedaan kekuatan fleksural dari keempat kelompok perlakuan.Kekuatan fleksural RK+FAT20%(72.885 ± 3.724) lebih tinggi Sedangkan RK+FAT 50% (7.665 ± 5.167) lebih rendah dari keempat kelompok lainnya. Perbedaan nilai rata-rata kekuatan fleksural diuji menggunakan analisis one way ANOVA yang bertujuan untuk melihat apakah ada perbedaan yang bermakna antara kelompok spesimen.
Tabel 5.2 Analisis data statistik kekuatan fleksural antara RK+FAT dengan fraksi volume 20%-50%
Analisis data
N No. Spesimen Kekuatan Fleksural (MPa)
x
± SDp
1. RK+FAT 20% 72.885 ± 3.724
2. RK+FAT 30% 47.241 ± 6.438 0,000*
3. RK+FAT 40% 25.396 ± 7.755
4. RK+FAT 50% 7.665 ± 5.167
Uji Statistik menggunakan one way ANOVA dengan kemaknaan p<0,05
Tabel 5.2 menunjukkan hasil analisis ANOVA nilai kemaknaan penelitian lebih kecil dari 0,05. Hal ini menunjukkan adanya perbedaan yang bermakna antara RK+FAT 20%, RK+FAT 30%, RK+FAT 40% dan RK+FAT 50%.Hasil uji lanjutan LSD menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang bermakna antar perlakuan. (Tabel 5.3)
Tabel 5.3 Uji Post Hoc LSD kekuatan fleksural antara RK+FAT dengan fraksi volume 20%-50%
BAB 6 PEMBAHASAN
Kekuatan fleksural merupakan kemampuan suatu restorasi untuk menahan gaya fleksural di rongga mulut. Gaya fleksural yang terjadi yaitu kombinasi dari gaya tarik dan gaya kompresi.2 Kekuatan fleksural resin komposit tanpa fiber adalah 61,9 MPa.57 Nilai kekuatan fleksural tanpa fiber lebih rendah dari RK+FAT 20%, namun lebih tinggi dari RK+FAT 30%, RK+FAT 40% dan RK+FAT 50% (Tabel 5.1)
Gambar 6.1. Spesimen Resin Komposit
Gambar 6.2 Gambaran Stereomikroskop (a) RK+FAT 20% (b) RK+FAT 30% (c) RK+FAT 40% (d) RK+FAT 50%
20 30 40 50
Gambar 6.3. Grafik kekuatan fleksural resin komposit dan ampas tebu dengan fraksi volume 20%-50%.
Ketebalan resin dan fiber yang digunakan diduga menjadi penyebab adanya perbedaan yang bermakna antar perlakuan.Pada penelitian iniRK+FAT 20% memiliki ketebalan resin komposit yang paling tinggi yaitu 1,6 mm dan ketebalan fiber 0,4 mm kemudian diikuti RK+FAT 30% (1.4 mm+0,6 mm), RK+FAT40%(1,2 mm+0,8 mm) dan RK+AT 50% (1 mm+1 mm). Adanya perbedaan ketebalan resin komposit dan fiber yang digunakan diduga dapat memberikan kekuatan yang berbeda sehingga diasumsikan berat yang berbeda pada setiap spesimen menghasilkan kekuatan fleksural yang berbeda pula. Hal ini berbanding lurus dengan penelitian Diana yang menyatakan persen resin komposit yang sama dapat memberikan kekuatan fleksural yang hampir sama pula.10
Selain itu, resin komposit yang semakin tipis pada bagian tensile base juga dapat menyebabkan terjadinya perbedaan yang bermakna. Hal ini diduga disebabkan karena resin komposit yang bersifat brittle sehingga jika pada bagian
tensile base resin komposit semakin tipis makasaat terjadi tekanan pada bagian kompresi, resin komposit pada bagian tensile base akan lebih cepat fraktur sehingga mempengaruhi kekuatan fleksural yang dihasilkan.
Polimerisasi yang tidak sempurna juga bisa menyebabkan terjadinya perbedaan yang bermakna antar perlakuan RK+FAT 20% (0,4 mm) RK+FAT 30% (0,6 mm) RK+FAT 40% (0,8 mm) dan RK+FAT 50% ( 1 mm). Adanya perbedaan ketebalan fiber ampas tebu menyebabkan pada saat resin komposit dipolimerisasi, resin komposit bagian tensile base tidak terpolimerisasi secara sempurna dikarenakan terhalang oleh fiber. Semakin tebal fiber maka resin komposit bagian
tensile base akan semakin jauh dari sinar. Hal ini menyebabkan resin tidak terpolimerisasi secara sempurna dan menyebabkan kekuatan mekanik akan semakin menurun termasuk kekuatan fleksural. Hal ini sesuai dengan penelitian Herrero dkk yang menyatakan polimerisasi yang tidak sempurna pada resin komposit dapat menurunkan kekerasan, kekuatan dan stabilitaas warna.61
BAB 7
KESIMPULAN DAN SARAN
7.1 Kesimpulan
komposit dengan fraksi volume fiber ampas tebu 30%, 40% dan 50% maka dapat diambil kesimpulan bahwa kekuatan fleksural resin komposit dengan fraksi volume fiber ampas tebu 20% lebih tinggi dibandingkan resin komposit dengan fraksi volume fiber ampas tebu 30%, 40% dan 50% .
7.2 Saran
Dikarenakan masih banyak kelemahan dan kekurangan dalam penelitian ini, maka perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan :
1. Membandingkan kekuatan fleksural dengan menggunakan teknik
bulk dan inkremental resin komposit.
2. Mengukur uji mekanik lainnya seperti tensile strength (uji kekuatan tarik) dan shear bond strength (uji kekuatan geser).
DAFTAR PUSTAKA
2. Martha M, Ellyza H, Andi S. Pemilihan resin komposit dan fiber untuk meningkatkan kekuatan fleksural Fiber Reinforced Composite (FRC).
Jurnal PDGI 2010;59(1):29-34
3. Jonatanh J. Effect of interlayer composition on bond strength between FRC framework and composite veneer. Faculty of chemistry institute of materials science, Thesis. 2010:15-8.
4. Sema B, Gurcan E. Biomechanical properties and clinical use of a polyethylene fibre post-core material. International Dentistry 3(8):28-31.
5. Dea E. Pembuatan dan karakteristik komposit polimer berpenguat
baggase. Jurnal Teknik Pomits2013;2(2):208-13.
6. Maiwita F, Yenni D, Yulkifli. Pengaruh variasi komposisi ampas tebu dan serbuk gergaji pada papan partikel terhadap konduktivitas termal.
Jurnal Pillars of physics 2014;1:41-8.
7. Yudo H, Sukanto J. Analisa teknis kekuatan mekanis material komposit berpenguat serat ampas tebu (baggase) ditinjau dari kekuatan Tarik danimpak. Kapal 2008;5(2):95.
8. Shinichi, Shibata. Effects of forming processing conditions on the flexural properties of bagasse and bamboo plastic composite.
BioResources2012; 7(4):5381- 90.
9. Wikana I, Lautloly L. Tinjauan kuat lentur panel menggunakan bahan ampas tebu dan sikacim bonding adhesive. Majalah ilmiah Ukrim
2008;1:1-17.
10. Ovia D. Perbedaan kekuatan fleksural resin komposit dengan fiber polietilen dan fiber ampas tebu. Banda Aceh : Universitas Syiah Kuala.
Skripsi.2014. 28-35.
11. Heri I, Apri. Papan Partikel dari Ampas tebu. Fakultas pertanian. USU. Karya Tulis. 2009:6-9.
12. Wona H, Boimau K, Erich. Pengaruh variasi fraksi volume serat terhadap kekuatan bending dan impak komposit polyester berpenguat serat agave cantula. LONTAR Jurnal Teknik Mesin Undana. 2015;2(1): 39-49.
13. Heru P, Suhardoko, Teguh B. Pengaruh fraksi volume dan panjang serat terhadap sifat bending komposit poliester yang diperkuatserat limbah gedebog pisang: 92-96.
15. Nurdin H. Analisis kekuatan bending pada papan komposit serat
APTEKINDO 2014;7: 435-42.
16. Jack L Ferrancane. Resin composite-state of the art.Elsevier Article in Press. Dental Material. 2010. 1753.
17. Rika M. Pengaruh Pemolesan terhadap kekasaran permukaan resin komposit mikrohybrid dan nanofiller. Pskg unsyiah.Skripsi.. 2010.16-8
18. Ronald LS, John MP. Craig’s Restorative Dental Material 13th ed.USA: Elsevier Mosby. 2012.162-3.
19. Hatrick CD, Eakle WS, Bird WF. Dental material : Clinical Application for Dental Assistanst and dental Hygienist. St. Louis, issouri: Saunders 2003 : 60-72.
20. Craig RG, Power JM, Wataha JC. Dental materials: properties and manipulation. 8th ed. St. Louis, Missouri: Mosby.2004 : 64-72.
21. Cynthia JEF, Sabine HD. Network structure of Bis-GMA and UDMA based resin system. Dental Material. 2005. 879.
22. Brigitte Z, Matthias S, Franziska J, Oliver S, Adrian L. Composite material:composition, properties and clinical application. Schweiz Monatsschr Zahnmed. 2010.120:972-9.
23. Anusavice KJ. Philip’s Science of dental Material. 12th ed. St louis: WB saunders Co. 2003: 227-243; 410-411.
24. Palwinder K, Reena L, Puneet. Nanocomposites-a step towards improved restorative dentistry. Indian Journal of Dental Sciences2010.3(4):28-31.
25. RobertCM.Compositerestorationesthetics. A Peer Review Publication.2009:1-9.
26. Rina P; Munyati U. Penutupan diastema dengan menggunakan komposit nanofiller.Indonesian Journal of Dentistry 2008; 15 (3): 239-46.
27. Howard ES. Fiber reinforcing material for dental resin. Inside Dentistry.2008.183-6.
28. Fan HY, Gan X-Q, Lin Y. The Nanomechanical and Tribological Properties of Restoratif Dental Composite After Exposure in Different type of Media. Journal of Nanomaterials 2014;2(14):1-9.
30. Hamouda IM, Elkander HA. Evaluation the Mechanical Properties of Nanofilled Composite Resin Restorative Material. Journal OfBiomechanicals and Nanobiotechnology 2012;3:238-42.
31. Marchan S, White D, Smith W, Colderop L, Dhuru V. Comparison of The Mechanical Properties of Two Nano-Filled Composites Materials. Rev Clin Pesq Odontol 2009;5(3):241-6.
32. Garoushi, Sufyan;Kaleem, Muhammad; Shinya A,dkk.Creep of experimental short fiber-reinforced composite resin.Dental Material Journal2012. 21(5); 737-41.
33. Drummond.JL, Lin Lihong, Miescke. KJ. Evaluation of Fracture Toughness of a Fiber Containing Dental Composite after flexural fatigue.
Journal of Dental Materials 2004; 20: 591-599
34. Vakiparta.M, Urpo Yli.A, Vallittu.P.K. Flexural Properties Of Glass Fiber Reinforced Composite With Multiphase Biopolymer Matrix. Journal of Materials Science: Materials in Medicine 2004; 15: 7-11
35. Lassila LVJ., Vallittu PK, The Effect of Fiber Position and Polymerization Condition on The Flexural Properties of Fiber-Reinforced Composite.The Journal of Contemporary Dental Practice 2004; 5(2)
36. Narva KK, Lassila LV, Vallittu PK, The Static Strength and Modulus of Fiber Reinforced Denture Base Polymer. Journal of Dental Materials
2005; 21: 421-428.
37. Siva I, Winowlin J, Sankar I. Effect of fiber volume fraction on the mechanical properties of coconut sheath/usp composite. Journal of manufacturing Engineering 2013;8(1):60-3.
38. Fahmi, H. Pengaruh serat pada komposit resin polyester/serat daun nenas terhadap kekuatan tarik. Jurnal Teknik Mesin 2011;1(1):46-52.
39. Karl K C. Aramid fiber constituent material. Article.2000:41-45.
40. Sihotang, E.Pemenfaatan abu ampas tebu pada pembuatan Mortar. Fakultas matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatra Utara. Medan. Skripsi. 2009:1-11.
41. Paul J Walsh, Zoltek Corporation. Carbon fiber. ASM International2001; 21:35-40.
42. Sufyan G, Pekka V. Fiber-reinforced composites in fixed partial dentures.
Article PMC.2006:1-7.
44. Zhang M, Matinlinna PJ. E-Glass Fiber Reinforced Composite in Dental Applications. Article.2012:73-8.
45. Agustina M, Achiruddin, Sembiring K. Pembuatan dan karakterisasi plafon yang dibuat dari serbuk batang kelapa sawit dan serbuk ampas tebu dengan menggunakan perekat epoksi. Departemen Fisika FMIPA USU Medan.
46. Ade Apriliani. Pemanfaatan arang ampas tebu sebagai adsorben ion logam Cd,Sr, Su dan Pb dalam air limbah.Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Teknologi. Jakarta. Skripsi 2010;23-6.
47. Fathima TA. Pengaruh proporsi campuran serbuk kayu gergajian dan ampas tebu terhadap kualitas papan partikel yang dihasilkannya. Bogor : Institut Pertanian Bogor, Skripsi. 2009:6-16.
48. Adi Nugroho P, Mustaqim. Analisa sifat mekanik komposit serat tebu dengan matrik resin epoxy.Fakultas Teknik Universitas Pancasakti Tegal.
49. Martin A.F; Jonathan JM;Meier. Clinical Evaluation of fiber-reinforce fixed bridges. Jada.2002.133;1524-34.
50. Andaka, Ganjar. Hidrolisis Ampas tebu menjadi Furfural dengan Katalisator asan sulfat. Fakultas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Kimia. Yogyakarta. Jurnal Teknologi2011;4(2):180-8.
51. IPB. Komponen Kimia Kayu.Bogor.Institute Pertanian Bogor2002:4-14.
52. Maneesh T; V.K Singh;P.C.Gobe:Arun KC. Evaluation of mechanical properties of bagasse-glass fiber reinforced composite. J Mater Sc.
2012;172.
53. Eliane C, Luis R, Carlos J, Americano B, Laurenco C. The Effect of Filling on Compressive Strength of dental composites. Cient Odontal Bras 2005; 8(4): 18-22.
54. Mulyatno, Imam P, Jokosisworo S. Analisa teknis penggunaan serat kulit rotan sebagai penguat pada komposit polimer dengan matriks polyester yukalc 157 ditinjau dari kekuatan tarik dan kekuatan tekuk. Program Studi Tehnik Perkapalan Universitas Diponogoro. Jurnal KAPAL
2008;5(3) :173-80.
55. Apri I, Zahrial C, Kurniawansyah E. The Effect of Particle Soaking to Physical and mechanical properties of particleboard from bagasse
(Saccharum officinarum) Jurnal Perennial;4(1):6-9.
56. Irawan B, Siti T. Effect of immersion time in artificial saliva on flexural strength of provisional crown and bridge material; light a polymerization versus autopolymerization system. Indonesian Jurnal of Dental Research
57. Shivaughn M, Daniel W, William S, Larry C, Viendra D. Comparison of the mechanical proeperties of two nano-filled composite materials.Rev Clin Pesqodontol 2009; 5(3):241-6.
58. Widya, P . Pengaruh kombinasi posisi fiber terhadap kekuatan fleksural dan ketangguhan retak fiber reinforced compositepolyethylene. IDJ 2013; 2(2) : 1-8
59. Ellakwa A, Shortall A, Marquis P. Influence of fiber position on the flexural properties and strain energy of fiber- reinforce composite. Journal of Rehabilitation 2003; 30: 679-82.
60. Sujito. Pengembangan bahan komposit ramah lingkungan berpenguat serat ampas tebu dan resin biodegradable. Jember 2014: 1-12
61. Herrero AA, Yaman P, Dennison JB. Polymerization shrinkage and dept of cure of packable composite. J Quintessence Int 2005;36(1) : 25-31
62. Susanto, Annete A. Pengaruh ketebalan bahan dan lamanya waktu penyinaran terhadap kekerasan permukaan resin komposit sinar. Dental Journal 2005; 38(1) : 32-35
Lampiran 1 : Perhitungan Fraksi Volume
Perhitungan Fraksi Volume
Volume cetakan (Vctk):
Vctk = p x l x t
= 25 mm x 2 mm x 2 mm
= 100 mm3
a. Fraksi volume fiber 20 % Volume fiber (Vf):
Vf = 20 % x Vctk = 20 % x 100 mm3 = 20 mm3
Ketebalan fiber (tf):
Vf = p x l x t
20 mm3 = 25 mm x 2 mm x t 20 mm3 = 50 mm2 x t
t = 20 mm3/ 50 mm2
t = 0,4 mm
Volume resin (Vm):
Vm = 80 % x Vctk = 80 % x 100 mm3 = 80 mm3
Ketebalan Resin(tm):
Vm = p x l x t
80 mm3 = 25 mm x 2 mm x t
Lampiran 1. (lanjutan)
80 mm3 = 50 mm2 x t t = 80 mm3/ 50 mm2
b. Fraksi volume fiber 30 % Volume fiber (Vf):
Vf = 30 % x Vctk = 30 % x 100 mm3 = 30 mm3
Ketebalan fiber (tf):
Vf = p x l x t
30 mm3 = 25 mm x 2 mm x t 30 mm3 = 50 mm2 x t
t = 30 mm3/ 50 mm2
t = 0,6 mm
Volume resin (Vm):
Vm = 70 % x Vctk = 70 % x 100 mm3 = 70 mm3
Ketebalan Resin (tm):
Vm = p x l x t
70 mm3 = 25 mm x 2 mm x t 70 mm3 = 50 mm2 x t
t = 70 mm3/ 50 mm2
t = 1,4 mm
Lampiran 1. (lanjutan) c. Fraksi volume fiber 40 %
Volume fiber (Vf):
= 40 mm3
Ketebalan fiber (tf):
Vf = p x l x t
40 mm3 = 25 mm x 2 mm x t 40 mm3 = 50 mm2 x t
t = 40 mm3/ 50 mm2
t = 0,8 mm
Volume resin (Vm):
Vm = 40 % x Vctk = 40 % x 100 mm3 = 40 mm3
Ketebalan Resin (tm):
Vm = p x l x t
60 mm3 = 25 mm x 2 mm x t 60 mm3 = 50 mm2 x t
t = 60 mm3/ 50 mm2
t = 1,2 mm
d. Fraksi volume fiber 50 % Volume fiber(Vf):
Vf = 50 % x Vctk = 50 % x 100 mm3 = 50 mm3
Lampiran 1. (lanjutan)
Ketebalan fiber (tf):
Vf = p x l x t
50 mm3 = 50 mm2 x t t = 50 mm3/ 50 mm2
t = 1 mm
Volume resin (Vm):
Vm = 50 % x Vctk = 50 % x 100 mm3 = 50 mm3
Ketebalan Resin (tm):
Vm = p x l x t
50 mm3 = 25 mm x 2 mm x t 50 mm3 = 50 mm2 x t
t = 50 mm3/ 50 mm2
t = 1 mm
Ketebalan Resin (tm):
Vm = p x l x t
50 mm3 = 25 mm x 2 mm x t 50 mm3 = 50 mm2 x t
t = 50 mm3/ 50 mm2
t = 1 mm
Lampiran 3. (Lanjutan)
Tests of Normality
perlakuan
Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk
Statistic Df Sig. Statistic df Sig.
kekuatan fleksural P1 (20%) .153 6 .200* .984 6 .969
P2 (30%) .207 6 .200* .931 6 .589
P3 (40%) .234 6 .200* .884 6 .287
P4 (50%) .221 6 .200* .859 6 .185
a. Lilliefors Significance Correction
*. This is a lower bound of the true significance.
Oneway
(20%) 6 72.8850 3.72480 1.52064 68.9761 76.7939 67.38 77.94
P2
(30%) 6 47.2417 6.43877 2.62862 40.4846 53.9987 38.69 54.68
P3
(40%) 6 25.3967 7.75520 3.16605 17.2581 33.5352 18.54 38.33
P4
(50%) 6 7.6650 5.16775 2.10972 2.2418 13.0882 2.66 14.30
Total 24 38.2971 25.53544 5.21240 27.5144 49.0798 2.66 77.94
Test of Homogeneity of Variances
kekuatan fleksural
Levene Statistic df1 df2 Sig.
1.649 3 20 .210
ANOVA
kekuatan fleksural
Sum of Squares Df Mean Square F Sig.
Between Groups 14286.449 3 4762.150 133.975 .000
Within Groups 710.903 20 35.545
P1 (20%) P2 (30%) 25.64333* 3.44215 .000 18.4631 32.8235
P3 (40%) 47.48833* 3.44215 .000 40.3081 54.6685
P4 (50%) 65.22000* 3.44215 .000 58.0398 72.4002
P2 (30%) P1 (20%) -25.64333* 3.44215 .000 -32.8235 -18.4631
P3 (40%) 21.84500* 3.44215 .000 14.6648 29.0252
P4 (50%) 39.57667* 3.44215 .000 32.3965 46.7569
P3 (40%) P1 (20%) -47.48833* 3.44215 .000 -54.6685 -40.3081
P2 (30%) -21.84500* 3.44215 .000 -29.0252 -14.6648
P4 (50%) 17.73167* 3.44215 .000 10.5515 24.9119
P4 (50%) P1 (20%) -65.22000* 3.44215 .000 -72.4002 -58.0398
P2 (30%) -39.57667* 3.44215 .000 -46.7569 -32.3965
P3 (40%) -17.73167* 3.44215 .000 -24.9119 -10.5515
*. The mean difference is significant at the 0.05 level.
Silicon Oil Resin komposit XT Z350 A3
Bahan bonding 3M ESPE Cetakan Spesimen
Ampas tebu yang telah dibonding Light Cure 3M ESPE
Neraca Analitik Digital Kaliber Digital
UTM Stereomikroskop
Inkubator
Lampiran 7 : Daftar Riwayat Hidup
A. Identitas Pribadi
Nama : Ayu Syuhada
Tempat/tgl lahir : Teulaga meuku Sa, 24 Mei 1994
Jenis Kelamin : Perempuan
Agama : Islam
Alamat /Hp : Perumnas Jeulingke, Banda Aceh/ 085277816810
B. Identitas Orang Tua
Ayah : Sulaiman H.Kaoy
Ibu : Nurjannah
C. Riwayat Pendidikan
TK : TK Kartika Candrakirana Tualang Cut
SD : SDN 1 Tualang Cut
SMP : MTSs Ulumul Quran Langsa
