PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ...repository.usd.ac.id/12163/2/135214004_full.pdf · diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Yogyakarta, 19 Juli 2017

KARAKTERISTIK KOMPOSIT BERPENGUAT SERAT TANDAN

KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN FRAKSI VOLUME SERAT

3%, 5% DAN 7%MENGGUNAKAN PERLAKUAN CURING

SKRIPSI

Untuk memenuhi persyaratan mencapaiDerajat sarjana S-1 Teknik Mesin

oleh :

Simon Adiwijaya Anugraha

135214004

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

i

KARAKTERISTIK KOMPOSIT BERPENGUAT SERAT

TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN FRAKSI

VOLUME SERAT 3%, 5% DAN 7% MENGGUNAKAN

PERLAKUAN CURING

Untuk memenuhi persyaratan mencapai

Derajat sarjana S-1 Teknik Mesin

oleh :


135214004

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017


ii

COMPOSITE CHARACTERISTICS OF DEFLATED FIBERS

PALM OIL PALM WITH FOLLOWING VOLUME FIBER

3%, 5% AND 7% USING CURING TREATMENT

To accomplish the requirement of reach

Bachelor degree of S-1 Mechanical Engineering

by :


135214004

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2017


iii


iv

KARAKTERISTIK KOMPOSIT BERPENGUAT SERAT TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN FRAKSI

VOLUME SERAT 3%, 5% DAN 7% MENGGUNAKAN PERLAKUAN CURING

Dipersiapkan dan disusun oleh:

Nama : Simon Adiwijaya Anugraha

NIM : 135214004

Telah dipertahankan di hadapan Dewan Penguji Skripsi

Pada tanggal 19 Juli 2017

Susunan Dewan Penguji

Nama lengkap Tanda tangan

Ketua : Doddy Purwadianto, S.T., M.T. ...............................................

Sekretaris : Stefan Mardikus, S.T., M.T. ...............................................

Anggota : Budi Setyahandana, S.T., M.T. ...............................................

Skripsi ini telah diterima sebagai satu persyaratan

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Mesin

Yogyakarta, 19 Juli 2017

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta

Dekan,

Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D.


v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:


NIM : 135214004

Program Studi : Teknik Mesin

Fakultas : Sains dan Teknologi

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya

yang pernah digunakan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan

Tinggi, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat

yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis

diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.




vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata

DharmaYogyakarta:


NIM : 135214004

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :

KARAKTERISTIK KOMPOSIT BERPENGUAT SERAT

TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN FRAKSI

VOLUME SERAT 3%, 5% DAN 7% MENGGUNAKAN

PERLAKUAN CURING

Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan

kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma Yogyakarta hak untuk menyimpan,

mengalihkan dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau media lain

untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan

royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.




vii

ABSTRAK

Pada era modern ini perkembangan industri kelapa sawit kian maju dengan

pesat. Hal tersebut dikarenakan oleh permintaan akan produk-produk kelapa sawit yang semakin banyak. Akibat majunya industri kelapa sawit di Indonesia semakin banyak pula limbah-limbah yang dihasilkan, antara lain limbah serabut kelapa

sawit, lumpur kelapa sawit (sludge) dan tandan kosong kelapa sawit. Limbah tandan kosong kelapa sawit tersebut selama ini hanya dimanfaatkan sebagai

pengeras jalan, pupuk dan sisanya hanya dibuang atau menjadi sampah yang mengganggu masyarakat. Oleh karena itu, penulis tertarik untuk melakukan penelitian mengenai pengunaan serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS)

menjadi penguat (reinforcement) dan matrik (resin) polyester sebagai pengikatnya dalam campuran komposit serat.

Pada penelitian ini penulis menggunakan resin polyester yang diberikan penguat berupa serat tandan kosong kelapa sawit, dengan fraksi volume sebesar 3%, 5% dan 7% serta menggunakan proses curing. Untuk pengujiannya penulis

menggunakan pengujian tarik, bertujuan untuk dapat mengetahui pengaruh fraksi volume serat pada pengujian tarik.

Hasil penelitian ini didapatkan nilai rata-rata kekuatan tarik terbaik pada komposit berpenguat serat tandan kelapa sawit dengan fraksi volume serat tandan kosong kelapa sawit sebanyak 5%, yang memiliki nilai 33,00 MPa. Untuk nilai

rata-rata regangan terbaik terdapat pada komposit dengan fraksi volume serat tandan kosong kelapa sawit sebanyak 7%, yang memiliki nilai 1,98%. Sedangkan

Untuk nilai rata-rata modulus elastisitas terbaik terdapat pada komposit fraksi volume serat 0%, tanpa penguat atau hanya resin saja, yang memiliki nilai 27,05 MPa. Dari hasil tersebut, penggunaan serat tandan kosong kelapa sawit sebagai

bahan penguat komposit sudah mendapatkan hasil yang memuaskan.

Kata Kunci : Komposit, resin polyester, serat tandan kosong kelapa sawit, sifat-

sifat mekanik


viii

ABSTRACT

In this modern era the development of the palm oil industry is increasing

rapidly. This is due to the increasing demand for oil palm products. As a result of the progress of the palm oil industry in Indonesia, more wastes are generated,

such as palm fiber, sludge and empty palm oil bunches. The waste of oil palm empty bunches has been used only as a road hardener, fertilizer and the rest just thrown away or become garbage that disturbs the community. Therefore, the

authors are interested in conducting research on the use of empty palm bunches (TKKS) fibers into reinforcement and polyester matrix (resin) as a binder in the

fiber composite mixture.

In this study the authors used a polyester resin which was given an amplifier in the form of empty bunches of palm oil bunches, with volume

fractions of 3%, 5% and 7% and using curing process. For testing the authors use tensile testing, aims to be able to determine the effect of fiber volume fraction on

tensile testing.

The results of this research revealed that the best value of tensile strength in composite of palm bunch fiber with volume fraction of 5% palm empty bunch

of palm fiber, which has value 33,00 MPa. For the best average strain rate is found on the composite with the volume fraction of the empty bunch fiber of palm

oil as much as 7%, which has a value of 1.98%. While for the average value of modulus of elasticity is best found in the composite fraction of fiber volume 0%, without reinforcement or only resin alone, which has a value of 27.05 MPa. From

these results, the use of oil palm empty bunch fibers as a composite reinforcement material has gained satisfactory results.

Keywords: Composite, polyester resin, oil palm empty bunch fiber, mechanical properties


ix

KATA PENGATAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena

berkat rahmat dan perlindungan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya.

Skripsi ini penulis susun sebagai salah satu syarat bagi setiap mahasiswa

program studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta Untuk

Mendapatkan Gelar Sarjana S-1 Teknik Mesin.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Namun

penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyusun skripsi ini dengan

baik.

Selama melakukan penelitian ini, penulis telah menerima banyak

masukan, perhatian dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada

kesempatan ini dengan penuh rasa hormat penulis menyampaikan terima kasih

kepada:

1. Sudi Mungkasi, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Budi Setyahandana, M.T., selaku Dosen Pembimbing Skripsi yang telah

memberikan petunjuk, arahan dan saran selama penyusunan skripsi.

4. Raden Benedictus Dwiseno Wihadi S.T., M.Si., selaku Dosen Pembimbing

Akademik.

5. Yp.Eko Adi S dan Ch. Dyah W, selaku orang tua yang telah memberikan doa,

semangat, motivasi selama penyusunan skripsi dan membantu menyelesaikan

perkuliahan.

6. Yoshanta Epifani, selaku teman dekat yang selalu memberikan semangat,

dukungan dan bantuan dalam penulisan skripsi ini.

7. Greg. Estu N, Robertus Paska D dan Pascalis Firman A, selaku teman

sekelompok yang selalu memberikan masukan, bantuan yang luar biasa,

menyemangati dan menghibur penulis.


x

8. Para sahabat penulis lainnya yang selalu memberikan masukan, dukungan

dan menghibur penulis.

9. Seluruh teman-teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma yang

memberikan doa, dukungan dan masukan kepada penulis.

10. Seluruh staff pengajar dan laboran Program Studi Teknik Mesin Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta yang telah memberikan bimbingan dan

memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis.

Harapan penulis semoga penulisan skripsi ini dapat menambah

pengetahuan bagi para pembaca. Untuk ke depannya dapat memperbaiki bentuk

maupun menambah isi skripsi ini agar menjadi lebih baik lagi.

Karena keterbatasan pengetahuan serta pengalaman penulis, penulis

menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempuran dan masih banyak

kekurangannya. Saran dan kritikan sangat diharapkan dari berbagai pihak untuk

kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya penulis mengucapkan banyak terima kasih

dan meminta maaf bila ada kesalahan penulisan didalam laporan ini.




xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................... i

TITTLE PAGE ............................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iii

HALAMAN PENGEJAHAN ....................................................................... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ....................................................... v

LEMBAR PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ................... vi

ABSTRAK ...................................................................................................... vii

ABSTRACT ................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR .................................................................................. ix

DAFTAR ISI ................................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR..................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xix

BAB I PENDAHULUAN.............................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................ 3

1.3 Tujuan Penelitian ......................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian ....................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah .......................................................................... 4

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ............................ 5

2.1 Dasar Teori................................................................................... 5

2.1.1 Pengertian Komposit ........................................................ 5

2.1.2 Komponen Bahan Komposit ............................................ 7


xii

2.1.3 Pengelompokan Komposit ............................................... 8

2.1.4 Komposit Berpenguat Serat ............................................. 15

2.1.5 Matrik (Pengikat) ............................................................. 19

2.1.6 Bahan Tambahan .............................................................. 20

2.1.7 Aturan Pencampuran Komposit (Rules of Mixture ) ........ 22

2.1.8 Fraksi Volume .................................................................. 23

2.1.9 Presentasi Jumlah Serat ................................................... 23

2.1.10 Sifat Mekanik ................................................................... 25

2.1.11 Proses Curing ................................................................... 26

2.1.12 Uji Tarik ........................................................................... 28

2.2 Tinjauan Pustaka .......................................................................... 29

BAB III METODE PENELITIAN .............................................................. 31

3.1 Skema Penelitian.......................................................................... 31

3.2 Pembuatan Komposit dan Tempat penelitian .............................. 32

3.3 Penyiapan Benda Uji.................................................................... 32

3.3.1 Bahan Komposit ............................................................... 32

3.3.2 Cetakan dan Alat Bantu.................................................... 36

3.4 Proses Mencetak Komposit.......................................................... 41

3.4.1 Proses Mencetak Komposit Sebagai Benda Uji Tanpa

Serat TKKS ...................................................................... 41

3.4.2 Proses Mencetak Komposit Sebagai Benda Uji Dengan

Serat TKKS ...................................................................... 42

3.5 Bentuk dan Dimensi Benda Uji ..................................................... 49

3.5.1 Benda Uji Pada Pengujian Uji Tarik ................................... 49


xiii

3.6 Metode Pengujian ........................................................................... 50

3.6.1 Perlakuan Curing ................................................................. 50

3.6.2 Uji Tarik .............................................................................. 51

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................... 56

4.1 Hasil Pengujian .................................................................................... 56

4.1.1 Proses Pengolahan Hasil Pengujian Tarik ............................... 56

4.1.2 Hasil Pengujian Tarik Pada Semua Spesimen ......................... 57

4.1.3 Hasil Rata-rata Pengujian Kekuatan Tarik Komposit.............. 60

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 79

5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 79

5.2 Saran ..................................................................................................... 80

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 81

LAMPIRAN....................................................................................................... 84


xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Logam .......................................................................................... 7

Gambar 2.2 keramik......................................................................................... 7

Gambar 2.3 Polimer ......................................................................................... 7

Gambar 2.4 Bentuk Reinforcement Agent........................................................ 8

Gambar 2.5 Tiga Jenis Komposit Secara Umum ............................................. 8

Gambar 2.6 Jenis-jenis Penysunan Serat Dua Dimensi ................................... 11

Gambar 2.7 Tiga Jenis Komposit Berdasarkan Matriknya .............................. 12

Gambar 2.8 Contoh Keramik ........................................................................... 13

Gambar 2.9 Contoh Logam.............................................................................. 14

Gambar 2.10 Contoh Polimer .......................................................................... 15

Gambar 2.11 Sketsa Hasil Cetakan Dengan Berbagai Unsur Didalamnya .... 22

Gambar 2.12 (a)Terjadinya Crack Dan (b)Interface ....................................... 22

Gambar 2.13 Alat Uji Tarik Dan Grafik Hasil ................................................ 28

Gambar 3.1 Skema Alur Penelitian ................................................................. 31

Gambar 3.2 Serat TKKS Sebelum Dibersihkan Dan Diurai............................ 32

Gambar 3.3 Serat TKKS setelah diproses dan di timbang menjadi (a) 3%,

(b) 5%, dan (c) 7%. ......................................................................

33

Gambar 3.4 Resin Polyester............................................................................. 33

Gambar 3.5 Katalis Yang digunakan ............................................................... 34

Gambar 3.6 Bentuk NaOH............................................................................... 35

Gambar 3.7 Realese Agent Mirror Glaze......................................................... 35

Gambar 3.8 Cetakan Kaca ............................................................................... 36

Gambar 3.9 Gelas Ukur 1000ml ...................................................................... 36


xv

Gambar 3.10 Suntikan 3ml .............................................................................. 37

Gambar 3.11 Gunting....................................................................................... 37

Gambar 3.12 Kuas............................................................................................ 38

Gambar 3.13 Kape (Sekrap Tangan)................................................................ 38

Gambar 3.14 Sarung Tangan ........................................................................... 38

Gambar 3.15 Timbangan Digital ..................................................................... 39

Gambar 3.16 Gerinda ....................................................................................... 39

Gambar 3.17 Amplas ....................................................................................... 40

Gambar 3.18 Sumpit Plastik ............................................................................ 40

Gambar 3.19 Bentuk Spesimen Menurut ASTM D638-14 Type III................ 50

Gambar 3.20 Oven Listrik ............................................................................... 51

Gambar 3.21 Mesin Uji Tarik tipe GOTECH KT-7010A2 TAIWAN,R.O .... 52

Gambar 4.1 Grafik Kekuatan Tarik Dan Rata-ratanya Bahan Resin

Polyester.......................................................................................

62

Gambar 4.2 Grafik Regangan Dan Rata-ratanya Bahan Resin Polyester........ 63

Gambar 4.3 Grafik Modulus Elastisitas Dan Rata-ratanya Bahan Resin

Polyester.......................................................................................

63

Gambar 4.4 Grafik Kekuatan Tarik Dan Rata-ratanya Fraksi Volume Serat

3% ................................................................................................

65

Gambar 4.5 Grafik Regangan Dan Rata-ratanya Fraksi Volume Serat 3%..... 65

Gambar 4.6 Grafik Modulus Elastisitas Dan Rata-ratanya Fraksi Volume

Serat 3% .......................................................................................

66


5% ................................................................................................

70

Gambar 4.8 Grafik Regangan Dan Rata-ratanya Fraksi Volume Serat 5%..... 70



xvi

Serat 5% ....................................................................................... 71


7% ..............................................................................................

74

Gambar 4.11 Grafik Regangan Dan Rata-ratanya Fraksi Volume Serat 7%... 74


Serat 7% .....................................................................................

75

Gambar 4.13 Grafik Kekuatan Tarik Rata-Rata Dari Spesimen Resin,

Spesimen Berpenguat Serat TKKS dan Serat TKKS ................

76

Gambar 4.14 Grafik Regangan Rata-Rata Dari Spesimen Resin Dengan

Spesimen Berpenguat Serat TKKS ............................................

77

Gambar 4.15 Grafik Modulus Elastisitas Rata-Rata Bahan Resin dan Variasi

Komposit Berpenguat Serat TKKS............................................

77


xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Jenis-Jenis Penyusunan Komposit Serat ............................................ 11

Tabel 2.2 Sifat Resin Polyester dan Epoxy........................................................ 20

Tabel 3.1 Rata-rata diameter dan berat gulungan serat TKKS, Serta

rata-rata massa jenisnya ..................................................................... 43

Tebel 3.2 Ukuran spesimen menurut ASTM D638-14 ...................................... 50

Tabel 4.1 Data Kekuatan Tarik Serat TKKS ..................................................... 56

Tabel 4.2 Data kekuatan tarik fraksi volume serat 0% (resin) dengan

UTS adalah kekuatan tarik ................................................................. 58

Tabel 4.3 Data kekuatan tarik fraksi volume serat 0% (resin) setelah

melalui perhitungan standar deviasi ................................................... 59

Tabel 4.4 Dimensi komposit fraksi volume serat 0% (resin).............................. 60

Tabel 4.5 Perolahan data dari komposit fraksi volume serat 0% (resin),

dengan L0 :50mm ............................................................................... 60

Tabel 4.6 Proses penyeleksian data komposit fraksi volume serat

0% (resin) dengan standar deviasi ...................................................... 61

Tabel 4.7 Data hasil dari penyeleksian komposit fraksi volume serat 0%

(resin) dengan standar deviasi ........................................................... 61

Tabel 4.8 Data dimensi komposit fraksi volume serat 0% (resin) setelah

diseleksi dengan standar deviasi......................................................... 61

Tabel 4.9 Perolehan data komposit fraksi volume serat 0% (resin) dengan

L0 : 50mm setelah diseleksi dengan standar deviasi ........................... 62

Tabel 4.10 Data dimensi komposit fraksi volume serat 3% ............................... 64

Tabel 4.11 Perolahan data dari komposit fraksi volume serat 3%, dengan

L0 : 50mm ......................................................................................... 65

Tabel 4.12 Dimensi komposit fraksi volume serat 5% ...................................... 67


xviii

Tabel 4.13 Perolahan data dari komposit fraksi volume serat 5%,

dengan L0 : 50mm ............................................................................. 68

Tabel 4.14 Proses penyeleksian data komposit fraksi volume serat 5%

dengan standar deviasi ...................................................................... 68



Tabel 4.16 Data dimensi komposit fraksi volume serat 5% setelah diseleksi


Tabel 4.17 Data hasil pengujian tarik komposit fraksi volume serat 5%

dengan L0 : 50 mm setelah diseleksi dengan standar deviasi ............ 69

Tabel 4.18 Dimensi komposit fraksi volume serat 7% ....................................... 72

Tabel 4.19 Perolahan data dari komposit fraksi volume serat 7%

dengan L0: 50mm ............................................................................. 72

Tabel 4.20 Proses penyeleksian data komposit fraksi volume serat 7%




Tabel 4.22 Data dimensi komposit fraksi volume serat 7% setelah

diseleksi dengan standar deviasi ....................................................... 73

Tabel 4.23 Perolehan data komposit fraksi volume serat 7% dengan

L0 : 50mm setelah diseleksi dengan standar deviasi.......................... 73

Tabel 4.24 Data rata-rata hasil pengujian kekuatan tarik dari

tiap spesimen .................................................................................... 76


xix

DAFTAR LAMPIRAN

1. Foto Komposit Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit 3% ............................. 84



4. Lembar Pengamatan Uji Tarik ..................................................................... 85

5. Hasil Grafik Mesin Uji Tarik ...................................................................... 86

6. Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Spesimen Resin Polyester ............................ 87

7. Hasil Grafik Mesin Uji Tarik Spesimen Fraksi Volume Serat 3% .............. 88




1

BAB I

PENDAHULUAHAN

1.1 Latar Belakang

Pada era modern ini perkembangan industri kelapa sawit kian maju

dengan pesat. Hal tersebut dikarenakan oleh permintaan akan produk-

produk kelapa sawit yang semakin banyak. Akibat majunya industri kelapa

sawit di Indonesia semakin banyak pula limbah-limbah yang dihasilkan,

antara lain limbah serabut kelapa sawit, lumpur kelapa sawit (sludge) dan

tandan kosong kelapa sawit. Tandan kosong kelapa sawit ini adalah limbah

padat yang paling banyak di hasilkan, yaitu sekitar 22–23% dari total tandan

buah segar yang diolah (Fauzi et al.,2002). Total jumlah limbah tandan

kosong kelapa sawit seluruh Indonesia pada tahun 2009 diperkirakan

mencapai 4,2 juta ton (uwityangyoyo.wordpress.com).

Limbah tandan kosong kelapa sawit tersebut selama ini hanya

dimanfaatkan sebagai pengeras jalan, pupuk dan sisanya hanya dibuang atau

menjadi sampah yang mengganggu masyarakat. Bersamaan dengan

berkembangnya kebutuhan masyarakat dan ilmu pengetahuan maka pada

saat ini pemanfaatan kelapa sawit tidak hanya pada buahnya saja yang

digunakan untuk pembuatan minyak. Saat ini batang, serat, tempurung,

daun, pelepah dan buahnya pun telah dapat dimanfaatkan menjadi suatu

produk antara lain margarin, sabun, kertas, makanan ternak dan masih

banyak lagi.

Tandan kosong kelapa sawit adalah salah satu limbah organik yang

dihasilkan dari buah sawit itu sendiri. Saat ini penelitian tentang tandan

kosong kelapa sawit masih jarang dilakukan terutama tentang serat tandan

kosong kelapa sawit sehingga pemanfaatan untuk serat tandan kosong

kelapa sawit juga masih jarang dilakukan, maka dari itu penulis tertarik

untuk melakukan penelitian tentang serat tandan kosong kelapa sawit,

terutama tentang karakteristik komposit serat tandan kosong kelapa sawit.


2

Komposit adalah gabungan antara dua buah bahan atau lebih dengan

bahan utamanya adalah matriks atau pengikat dan reinforcement atau

penguat yang berupa serat, partikel, atau flake. Maka sangat banyak

kemungkinan-kemungkinan untuk pembuatan komposit sesuai dengan sifat

dan kebutuhan yang diinginkan. Pada umumnya bahan material yang

digunakan dalam pembuatan reinforcement berupa serat-serat yang panjang,

namun di sini penulis dan rekan-rekan akan mencoba menggunakan serat

dengan ukuran yang lebih pendek serta memberi larutan NaOH pada serat

tandan kosong kelapa sawit, untuk mengetahui karakteristik komposit yang

penulis dan rekan-rekan buat.

Penelitian serupa sudah pernah dilakukan oleh Abral dan kawan-

kawan, 2014 menyatakan bahwa kekuatan komposit TKS sangat tergantung

pada compability dan intetface adhesion state antara serat TKS dan matrik

Polypropolene (PP). Dalam usaha meningkatkan compatibility dan intetface

adhesion state tersebut ditambahkan zat adictive Maleic Anhydride (MAH)

ke dalam komposit TKS dengan teknik pemvakuman. Dengan teknik

pemvakuman akan dapat menghilangkan lapisan batas antara serat TKS

dengan matrik PP, sehingga matrik PP dapat mengikat kuat permukaan serat

TKS.

Dikarenakan komposit terbuat dari dua bahan yang berbeda maka

tidak dapat dipungkiri bila komposit dapat menjadi material alternat if

pengganti kayu, plastik, atau pun besi dengan karakteristik yang lebih baik.

Sebab campuran dua buah bahan akan menghasilkan karakteristik yang

unggul, antara lain :

o Memiliki kekuatan yang tinggi.

o Memiliki kekakuan yang tinggi.

o Memungkinkan terhindarnya material terkorosi.

o Memiliki penampilan dan kehalusan permukaan yang lebih baik.


3

1.2 Rumusan masalah

Komposit merupakan material yang sangat dipengaruhi oleh sifat dan

jenis dari bahan yang menjadi penyusunnya. Agar mendapat sifat dan

karakteristik yang baik dari komposit, maka perlu memperhatikan beberapa

faktor. Dari latar belakang diatas, dapat dirumuskan masalah, yaitu:

Seberapa kuat komposit berpenguat serat tandan kosong kelapa sawit saat

mendapatkan beban atau pengujian yang akan diberikan setelah dilakukan

proses curing?

1.3 Tujuan Penelitian

Dalam penulisan ini tujuan penulis akan melakukan penelitian tentang

serat tandan kelapa sawit adalah untuk :

a. Mengetahui nilai fraksi volume serat tertinggi terhadap kekuatan tarik

komposit serat tandan kosong kelapa sawit yang di curing dengan

suhu 80°C selama dua jam.

b. Mengetahui nilai fraksi volume serat tertinggi terhadap regangan

komposit serat tandan kosong kelapa sawit yang di curing dengan

suhu 80°C selama dua jam.

c. Mengetahui nilai fraksi volume serat tertinggi terhadap modulus

elastisitas komposit serat tandan kosong kelapa sawit yang di curing

dengan suhu 80°C selama dua jam.

d. Mengetahui bentuk patahan dari komposit berpenguat serat tandan

kosong kelapa sawit yang di curing dengan suhu 80°C selama dua

jam.

e. Mengetahui perubahan bentuk spesimen setelah melalui proses curing

dengan suhu 80°C selama dua jam.


4

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang didapat dari penelitian yang dilakukan penulis adalah :

a. Dapat menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang komposit

khususnya karakteristik komposit serat tandan kosong kelapa sawit.

b. Hasil dari penelitian dapat dijadikan artikel ilmiah, yang dapat

digunakan untuk penelitian selanjutnya atau dapat digunakan sebagai

pertimbangan dalam pemanfaatan limbah kelapa sawit.

c. Mengetahui karakteristik dari komposit setelah dibarikan pengujian

dalam rangkaian penelitian.

1.5 Batasan Masalah

Dikarenakan begitu banyak hal yang dapat diteliti serta yang dapat

mempengaruhi karakteristik dari komposit serat tandan kosong kelapa sawit,

maka penulis memiliki batasan pada hal-hal sebagai berikut :

a. Pengujian yang dilakukan penulis pada komposit adalah pengujian tarik

untuk mengetahui kekuatan lentur benda uji.

b. Bahan penguat koposit adalah serat tandan kosong kelapa sawit yang

mempunyai ukuran panjang 4cm - 6cm dengan fraksi volume serat

sebesar 3%,5% dan 7%.

c. Serat tandan kosong kelapa sawit direndam dengan larutan NaOH.

d. Menggunakan cetakan yang terbuat dari kaca dengan ukuran : Panjang

30cm, lebar 20cm dan tebal 5mm.

e. Matrik yang digunakan sebagai bahan pengikat adalah resin polyester.


5

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Pengertian Komposit

Kata komposit sendiri berasal dari kata kerja “to compose” yang

berarti menyusun atau menggabung. Komposit dapat didefinisikan sebagai

penggabungan dua macam bahan atau lebih dengan fase yang berbeda. Fase

yang pertama disebut sebagai matrik yang berfungsi sebagai pengikat dan

fase yang kedua disebut reinforcement yang berfungsi penguat bahan

komposit. Campuran keduanya akan menghasilkan material ketiga yang

memiliki sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material

pembentuknya. Mengkombinasikan sifat-sifat bahan yang berbeda untuk

menghasilkan bahan baru yang memiliki sifat maupun tampilan yang lebih

baik, namun tidak semua bahan dapat digunakan dalam pembuatan

komposit dengan semua kondisi lingkungan yang berbeda. Seperti pendapat

dari Robert M. Jones dalam Mechanics of Composite Material (1999) yang

mengatakan bahwa, bahan komposit berarti dua atau lebih bahan berbeda

yang digabung atau dicampur secara makroskopis menjadi suatu bahan yang

berguna. Bahan tersebut mempertahankan sifatnya dalam komposit yaitu,

saling tidak larut atau menggabungkan sepenuhnya satu sama lain.

Biasanya, komponen dapat diidentifikasi secara fisik dan menunjukan

sebuah antarmuka antara satu sama lain.

Bahan komposit mempunyai ciri-ciri dan komposisi yang berbeda

untuk menghasilkan suatu bahan yang mempunyai sifat dan ciri tertentu

yang berbeda dari sifat dan ciri konstituen asalnya. Konstituen-konstituen

ini dapat dikenal pasti secara fisikal. Dengan kata lain, bahan komposit

adalah bahan heterogen yang terdiri dari fasa tersebar dan fasa yang

berterusan (Agrarwal dan Broutman, 1997).


6

Bahan komposit dibagi menjadi dua bahan yaitu organik dan anorganik,

contoh komposit dari bahan organik adalah bambu, kayu, serat kelapa, serat

tandan kosong kelapa sawit, dan masih banyak lainnya. Sedangkan

komposit dari bahan anorganik adalah serat karbon, serat gelas, aramid, dan

masih banyak lainnya.

Komposit adalah penggabungan dari beberapa bahan maka pada

umumnya sifat komposit lebih unggul setelah dilakukan penggabungan,

keunggulan sifatnya antara lain (Jones, R. M, 1975 : 1) :

1. Rapatannya rendah (ringan).

2. Komposit dapat dirancang terhindar dari korosi, hal ini akan sangat

menguntungkan pada pemakaian sebagai elemen-elemen tertentu pada

kendaraan bermotor.

3. Bahan komposit dapat memberi penampilan (appearance) dan kehalusan

permukaan yang lebih baik.

4. Dengan bahan komposit dimungkinkan untuk mendapatkan sifat-sifat

yang lebih baik dari keramik, logam atau polimer.

5. Sifat produk dapat diatur dulu sesuai dengan terapannya.


7

2.1.2 Komponen Bahan Komposit

Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua

atau lebih material pembentuknya melalui campuran yang tidak homogen.

Dua bahan utama pada komposit yaitu matrik dan reinforcement agent.

Contoh matrik pada komposit adalah :

a. Logam

b. Keramik

c. Polimer

Gambar 2.1 Logam

(http://1.bp.blogspot.com/-9Q1LK6BIKyw/VmE3ywl5HiI/AAAAAAAAAms/QfiRtgKv6A8/s1600/logam.jpg)

Gambar 2.2 Keramik

(http://scontent.cdninstagram.com/t51.2885-

15/s480x480/e35/13108508_1093560950704711_1447184260_n.jpg?ig_cache_k

ey=MTI1NDkxMDc0ODc2MDA1MjEzOQ%3D%3D.2)

Gambar 2.3 Polimer

http://www.huaxiajie.com/photo/pl5836380-

colored_wood_plastic_composite_wpc_decking_flooring_for_outdoor_space_140_25mm.jpg


8

Contoh Reinforcement agent pada komposit adalah :

a. Fiber (serat)

b. Partikel

c. flake

Serat Partikel Flake

Gambar 2.4 Bentuk Reinforcement agent

2.1.3 Pengelompokan Komposit

Matrik dalam komposit berfungsi sebagai bahan pengikat serat menjadi

sebuah unit struktur, melindungi dari perusakan eksternal, meneruskan atau

memindahkan beban eksternal pada bidang geser antara serat dan matrik,

sehingga serat dan matrik dapat saling mengikat.

A. Berdasarkan bentuk penguatnya secara umum komposit dapat di

kelompokan kedalam tiga jenis (Robert. M. Jones : 7), yaitu:

Gambar 2.5 Tiga Jenis Komposit Secara Umum

(http://pengertian-menurut.blogspot.co.id) tahun 2016


9

1. Particulated Composites

Merupakan komposit yang mengandung bahan penguat berbentuk

partikel atau serbuk. Komposit ini bisa dibuat dengan satu jenis material

ataupun dengan lebih dari satu material, yang digabungkan atau

dikombinasikan dalam skala makroskopis (dapat terlihat langsung oleh

mata) sehingga dapat menjadi material baru yang lebih berguna. Ukuran,

bentuk, dan material partikel merupakan faktor yang mempengaruhi sifat

mekanik dari komposit partikel. Hal yang perlu diperhatikan dalam

pembuatan komposit partikel adalah dengan menghilangkan unsur udara

dan air karena adanya udara dan air disela-sela partikel dapat mengurangi

kekuatan dan mengurangi ketahanan retak bahan.

a. Sifat-sifat komposit partikel dipengaruhi beberapa faktor, antara lain :

Rancangan partikel.

Ukuran dan bentuk partikel.

Sifat-sifat atau bahan partikel.

Rasio perbandingan antara partikel.

b. Pengaruh peningkatan kehalusan partikel pada komposit antara lain :

Meningkatkan kerapatan.

Memperkecil diameter pori.

Meningkatkan nilai porositas.

Meningkatkan kekuatan tekan dan kekuatan lentur.

c. Keuntungan membuat komposit menggunakan reinforcement

berbentuk partikel :


10

Kekuatan lebih seragam pada berbagai arah .

Dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatan dan meningkatkan

kekerasan material.

Cara penguatan dan pengerasan oleh partikular adalah dengan

menghalangi pergerakan dislokasi.

d. Jenis-jenis Particulated Composite:

Partikel komposit organik

Partikel komposit non-organik

2. Fibrous Composites

Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu laminat atau

satu lapisan yang menggunakan penguat berupa serat atau fiber. Serat

yang digunakan bisa berupa serat yang memiliki kekuatan dan kekakuan

lebih besar bila dibandingkan dengan bahan pengikat atau matriknya.

Contohnya glass fibers, carbon fibers, dan aramid fibers (poly aramide ).

Serat ini dapat disusun menjadi tiga macam yaitu:

a. Bentuk linear

o continuous fiber (serat panjang) dan

o discontinuous/whiskers fiber (serat pendek)

b. Bentuk dua dimensi penyusunan yang berorientasi dengan sumbu x,

dan y. Bentuk penyusunan dua dimensi dapat dibedakan menjadi 6

yaitu, serat panjang secara searah (unidirectional continuous), serat

panjang secara dua arah (bidirectional continuous), serat panjang

secara banyak arah (multidirectional continuous), serat panjang secara


11

acak (random continuous), serat pendek secara searah (unidirectional

discontinuous), dan serat pendek secara acak (random discontinuous).

Skema penyusunan dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

c. Bentuk tiga dimensi penyusunan yang berorientasi dengan sumbu x, y,

dan z.

Agar lebih jelas, berikut tabel dari jenis-jenis penyusunannya.

Tabel 2.1 Jenis-Jenis Penyusunan Komposit Serat

(Composite Engginering Handbook., 1997)

Tabel 2.1 Jenis-Jenis Penyusunan Komposit Serat (Composite Engginering

Handbook., 1997)

Gambar 2.6 Jenis-Jenis Penyusunan Serat Dua Dimensi

(Composite Engginering Handbook., 1997)


12

3. Laminated Composites ( struktur )

Komposit ini terdiri dari dua atau lebih material yang disusun

berlapis-lapis. Pembuatan tumpukan lapisan ini bertujuan untuk

mendapatkan sifat-sifat yang baru seperti kekuatan, kekakuan, ketahanan

akan korosi, dan juga untuk mendapatkan penampilan yang lebih atraktif.

B. Berdasarkan jenis matriknya komposit dapat digolongkan menjadi

tiga macam, yaitu:

a. Ceramic Matrix Composite ( Komposit Matrik Keramik)

CMC merupakan material keramik yang mengandung fasa inklusi

sekunder. Fasa inklusi sekunder ini dapat berupa fiber, wishker,

platelet, atau partikulat. Keramik memiliki sifat-sifat yang menarik

seperti kekakuan, kekerasan, tahan korosi dan kekuatan tekan yang

tinggi serta kerapatan yang rendah. Namun bahan ini juga memiliki

kelemahan yaitu ketangguhan dan tegangan tarik yang rendah.

Pembuatan keramik sangat sulit dan memerlukan biaya yang mahal.

Inklusi fasa sekunder mampu meningkatkan toleransi terhadap

kerusakan, meningkatkan kelenturan dan tegangan yang tinggi.

Gambar 2.7 Tiga Jenis Komposit Berdasarkan Matriknya

(http://pengertian-menurut.blogspot.co.id) tahun 2016


13

Keuntungan dari CMC :

Dimensinya stabil bahkan lebih stabil daripada logam.

Sangat tangguh, hampir sama dengan ketangguhan dari cast iron.

Mempuyai karakteristik permukaan yang tahan halus.

Unsur kimianya stabil pada suhu tinggi.

Tahan pada temperatur tinggi (creep).

Tahan terhadap korosi.

contoh bendanya :

Gambar 2.8 Contoh Keramik

b. Metal Matrix Composites ( Komposit Matrik Logam)

MMC merupakan komposit yang menggunakan logam seperti

alumnium sebagai matriknya dan penguatnya dengan serat seperti

silikon karbida. Komposit jenis ini banyak digunakan dalam dunia

perindustrian.

MMC memiliki sifat-sifat yang lebih baik dibandingkan

PMC, yaitu:

Tahan terhadap temperatur tinggi.

Tidak menyerap kelembapan.

Kekuatan tekan dan geser yang baik.

Tidak mudah terbakar.


14

Ketahanan aus dan muai termal yang lebih baik.

Transfer tegangan dan regangan yang baik.

Contoh bendanya:

Gambar 2.9 Contoh Logam

c. Polymer Matrix Composite ( Komposit Matrik Polimer )

Komposit ini merupakan komposit yang paling sering digunakan

dan ditemui pada barang-barang disekitar. PMC sering disebut juga

dengan polimer berpenguat serat (FRP: Fibre Reinforced Polymers or

Plastics) bahan ini menggunakan suatu polimer berdasarkan resin

sebagai matriknya, dan dengan serat kaca, atau karbon, atau armid

(Kevlar) sebagai penguatnya.

Jenis-jenis polimer yang sering digunakan (Sudira, 1985) :

Thermoplastic

Merupakan plastik yang dapat dilunakan berulangkali (recycle)

dengan menggnakan panas. Thermoplastic merupakan polimer

yang akan menjadi keras apabila didinginkan. Thermoplastic akan

meleleh jika dipanaskan pada suhu tertentu, dan melekat mengikuti

perubahan suhu dan mempunyai sifat dapat balik (reversibel)

kepada sifat aslinya, yaitu kembali mengeras bila didinginkan.

contoh : poliester, nylon 66, dan poliester sulfon.

Thermoset

Merupakan plastik yang tidak dapat mengikuti perubahan suhu

(irrevesibel ). Bila sekali pengerasan telah terjadi maka bahan tidak


15

dapat dilunakkan kembail. Pemanasan yang tinggi tidak akan

melunakkan thermoset melainkan akan membentuk arang dan

terurai, karena sifatnya yang demikian maka thermoset sering

dipakai sebagai tutup ketel, seperti jenis-jenis melamin. Plastik

jenis thermoset tidak begitu menarik dalam proses daur ulang

karena selain sulit penangannya juga volumenya jauh lebih sedikit

(sekitar 10%) dari volume jenis plastik yang bersifat thermoplastic.

Contohnya : Epoksida, Bismaleimida (BMI), dan Poli- imida (PI).

Kelebihan PMC :

o Biaya pembuatan lebih rendah.

o Dapat dibuat dengan produksi masal.

o Ketangguhan baik.

o Tahan simpan.

o Lebih ringan.

o Kemampuan mengikuti bentuk yang baik

Contoh bendanya :

Gambar 2.10 Contoh Polimer

2.1.4 Komposit Berpenguat Serat

Komposit berpenguat serat merupakan komposit yang terdiri dari

matrik dan serat, dimana serat berfungsi sebagai reinforcement agent.

Sehingga matrik akan mengikat serat yang berada di dalamnya. Untuk

mendapatkan komposit berpenguat serat yang lebih baik, dapat digunakan


16

serat yang panjang karena mempunyai kekuatan yang lebih dibanding serat

yang berbentuk curah (bulk). Serat yang panjang juga memiliki struktur

yang lebih sempurna karena struktur kristal tersusun sepanjang sumbu serat

dan kecacatan internal pada serat lebih sedikit dibanding dengan serat

bentuk curah.

Penelitian mengenai komposit yang mengabungkan antara matrik dan

penguat yang berupa serat harus memperhatikan beberapa faktor. Adapun

faktor- faktor yang mempengaruhi performa fibermatrik composites antara

lain :

1. Faktor Serat

Serat adalah bahan pengisi matrik yang digunakan untuk dapat

memperbaiki sifat dan struktur matrik yang tidak dimilikinya, juga

diharapkan mampu menjadi bahan penguat matrik pada komposit untuk

menahan gaya yang terjadi.

2. Letak Serat

Dalam pembuatan komposit tata letak dan arah serat dalam matrik yang

akan menentukan kekuatan mekanik komposit, dimana letak dan arah dapat

mempengaruhi kinerja komposit tersebut. Menurut tata letak dan arah serat

diklasifikasikan menjadi 3 bagian yaitu: pertama adalah one dimensional

reinforcement, mempunyai kekuatan dan modulus maksimum pada arah

axis serat. Kedua adalah two dimensional reinforcement (planar),

mempunyai kekuatan pada dua arah atau masing-masing arah orientasi serat.

Ketiga adalah three dimensional reinforcement, mempunyai sifat isotropic

kekuatannya lebih tinggi dibanding dengan dua tipe sebelumnya. Pada

pencapuran dan arah serat mempunyai beberapa keunggulan, jika orientasi

serat semakin acak (random) maka sifat mekanik pada salah satu arahnya

akan melemah, bila arah tiap serat menyebar maka kekuatannya juga akan

menyebar ke segala arah maka kekuatan akan meningkat.


17

3. Panjang Serat

Panjang serat dalam pembuatan komposit serat pada matrik sangat

berpengaruh terhadap kekuatan. Ada dua penggunaan serat dalam campuran

komposit yaitu serat pendek dan serat panjang. Serat panjang lebih kuat

dibanding serat pendek. Serat alami jika dibandingkan dengan serat sintetis

mempunyai panjang dan diameter yang tidak seragam pada setiap jenisnya.

Oleh karena itu panjang dan diameter sangat berpengaruh pada kekuatan

maupun modulus komposit. Panjang serat berbanding diameter serat sering

disebut dengan istilah aspect ratio. Bila aspect ratio makin besar maka

makin besar pula kekuatan tarik serat pada komposit tersebut. Serat panjang

(continous fiber) lebih efisien dalam peletakannya dari pada Pada umumnya,

serat panjang lebih mudah penanganannya jika dibandingkan dengan serat

pendek. Serat panjang pada keadaan normal dibentuk dengan proses

filament winding, dimana pelapisan serat dengan matrik akan menghasilkan

distribusi yang bagus dan orientasi yang menguntungkan. Ditinjau dari

teorinya, serat panjang dapat mengalirkan beban maupun tegangan dari titik

tegangan ke arah serat yang lain. Pada struktur continous fiber yang ideal,

serat akan bebas tegangan atau mempunyai tegangan yang sama. Selama

fabrikasi, beberapa serat akan menerima tegangan yang tinggi dan yang lain

mungkin tidak terkena tegangan sehingga keadaan di atas tidak dapat

tercapai (Schwartz, 1984). Sedangkan komposit serat pendek, dengan

orientasi yang benar, akan menghasilkan kekuatan yang lebih besar jika

dibandingkan continous fiber. Hal ini terjadi pada whisker, yang mempunyai

keseragaman kekuatan tarik. Komposit berserat pendek dapat diproduksi

dengan cacat permukaan yang rendah sehingga kekuatannya dapat mencapai

kekuatan teoritisnya (Schwartz, 1984). Faktor yang mempengaruhi variasi

panjang serat chopped fiber composites adalah critical length (panjang

kritis). Panjang kritis yaitu panjang minimum serat pada suatu diameter

serat yang dibutuhkan pada tegangan untuk mencapai tegangan saat patah

yang tinggi (Schwartz, 1984).


18

4. Bentuk Serat

Bentuk Serat yang digunakan untuk pembuatan komposit tidak begitu

mempengaruhi, yang mempengaruhi adalah diameter seratnya. Pada

umumnya, semakin kecil diameter serat akan menghasilkan kekuatan

komposit yang lebih tinggi. Selain bentuknya kandungan seratnya juga

mempengaruhi (Schwartz, 1984).

5. Faktor Matrik

Pembuatan komposit serat membutuhkan ikatan permukaan yang kuat

antara serat dan matrik. Selain itu matrik juga harus mempunyai kecocokan

secara kimia agar reaksi yang tidak diinginkan tidak terjadi pada

permukaan kontak antara keduanya. Untuk memilih matrik harus

diperhatikan sifat-sifatnya, antara lain seperti tahan terhadap panas, tahan

cuaca yang buruk dan tahan terhadap goncangan yang biasanya menjadi

pertimbangan dalam pemilihan material matrik. Juga kemampuan

bertambahnya elongasi saat patah yang lebih besar dibandingkan dengan

penguat. Selain itu juga perlu diperhatikan berat jenis, viskositas,

kemampuan membasahi penguat, tekanan dan suhu curring, penyusutan.

6. Faktor Ikatan Fiber-Matrik

Komposit serat yang baik harus mampuan untuk menyerap matrik yang

memudahkan terjadi antara dua fase (Schwartz, 1984). Selain itu komposit

serat juga harus mempunyai kemampuan untuk menahan tegangan yang

tinggi, karena serat dan matrik berinteraksi dan pada akhirnya terjadi

pendistribusian tegangan. Kemampuan ini harus dimiliki oleh matrik dan

serat. Selain itu gaya-gaya yang berpengaruh pada ikatan antara serat-matrik

di antaranya yaitu gaya coulomb dan gaya adhesi.

7. Katalis

Banyak sedikitnya katalis yang diberikan pada pembuatan komposit

juga berpengaruh pada sifat mekanik yang dihasilkan oleh komposit

nantinya.


19

8. Void

Void atau gelembung udara merupakan akibat yang tidak bisa

dihindari pada saat proses pembuatan. Untuk itu sebisa mungkin

meminimalkan void yang dihasilkan pada bahan komposit. Voids

(kekosongan) yang terjadi pada matrik sangatlah berbahaya, karena pada

bagian tersebut penguat tidak didukung oleh matrik, sedangkan penguat

selalu akan mentransfer tegangan ke matrik. Hal seperti ini menjadi

penyebab munculnya crack, sehingga komposit akan gagal lebih awal.

Kekuatan komposit terkait dengan void adalah berbanding terbalik yaitu

semakin banyak void maka komposit semakin rapuh dan apabila sedikit

void komposit semakin kuat. Void juga dapat mempengaruhi ikatan antara

serat dan matrik , yaitu adanya celah pada serat atau bentuk serat yang

kurang sempurna yang dapat menyebabkan matrik tidak akan mampu

mengisi ruang kosong pada cetakan. Bila komposit tersebut menerima

beban, maka daerah tegangan akan berpindah ke daerah void sehingga akan

mengurangi kekuatan komposit tersebut. Pada pengujian tarik komposit

akan berakibat lolosnya serat dari matrik. Hal ini disebabkan karena

kekuatan atau ikatan interfacial antara matrik dan serat yang kurang besar

(Schwartz, 1984).

2.1.5 Matrik (Pengikat)

Dalam pembuatan komposit bahan yang penting selain reinforcement

agent sebagai penguat adalah matrik. Matrik atau resin yang berfungsi

sebagai kulit dari komposit sekaligus pengikat penguat. Matrik yang sering

digunakan selama ini merupakan jenis polimer thermosetting yang terdiri

dari :

A. Resin Polyester

Resin polyester adalah salah satu resin thermosetting yang memiliki

beberapa keunggulan, yaitu :


20

Penggunaanya sangat luas.

Harga lebih murah dibanding resin epoxy.

Dapat dilakukan proses curing, dangan suhu kamar.

Resin polyester banyak dipergunakan untuk membuat komposit

berpenguat serat gelas, contohnya tangki penyimpanan air, kapal nelayan,

dan sebagainya.

B. Resin Epoxy

Resin ini memiliki beberapa keunggulan dibanding resin

polyester, yaitu :

Setelah proses curing penyusutan atau deformasi bentuk relatif lebih

kecil, dibandingkan resin polyester.

Kekuatan lebih tinggi dibanding resin polyester

Saat pencetakan akan lebih sedikit menghasilkan void (gelembung

udara).

Resin epoxy banyak dipergunakan untuk membuat komposit berpenguat

serat karbon atau kevlar.

Tabel 2.2 Sifat Resin Polyester dan Epoxy

Sifat Polyester Epoxy

Kekuatan Tarik (Mpa) 40 – 90 55 – 130

Modulus Elastisitas (Gpa) 2,0 – 4,4 2,8 – 4,2

Kekuatan Impak (J/m) 10,6 – 21,2 5,3 – 53

Kerapatan (g/m3 ) 1,10 – 1,46 1,2 – 1,3

2.1.6 Bahan Tambahan

1. Katalis

Bahan pemicu (inititor) yang berfungsi untuk memulai dan

mempersingkat reaksi pengeringan pada temperatur ruang adalah katalis.

Kelebihan katalis akan menimbulkan panas saat proses pengeringan dan

hal ini bisa merusak produk yang dibuat jika pencampuran katalis ke


21

dalam resin terlalu banyak atau tidak sesuai takaran. Katalis yang bereaksi

dengan resin akan memberikan reaksi berupa panas.

2. Natrium Hidroksida (NaOH)

Biasa dikenal sebagai soda api atau sodium hidroksida, merupakan

sejenis basa logam kaustik. Natrium Hidroksida terbentuk dari, oksida

basa Natrium Hidroksida yang dilarutkan dalam air. Apabila NaOH

dilarutkan kedalam air, NaOH akan membentuk larutan alkalin yang kuat,

dan juga akan mengeluarkan panas karena pada proses pelarutannya

didalam air bereaksi secara eksotermis.

NaOH biasanya digunkan dalam bidang perindustrian sebagai basa

dalam proses produksi bubur kayu, tekstil, air minum, sabun dan deterjen.

NaOH memiliki kemampuan untuk menyerap karbon dioksida dari udara

bebas.

Sebagai contohnya :

Natrium Hidroksida digabungkan dengan Asam Klorida, akan

membentuk Natrium Klorida

NaOH (aq) + HCI(aq) – NaCI(aq) + H2O

3. Release Agent

Release Agent merupakan zat pelapis cetakan yang berfungsi untuk

mencegah produk akan lengket pada cetakan saat proses pencetakan.

Proses pelapisan dilakukan sebelum produk dituang pada cetakan, dan

sebaiknya saat pelapisan harus merata agar produk tidak menjadi cacat

setelah diambil dari cetakan.


22

2.1.7 Aturan Pencampuran Komposit (Rules of Mixture)

Ketika pemilihan bahan komposit, sebaiknya pilih kombinasi yang

paling optimum dari sifat masing-masing bahan penyusun agar

menghasilkan komposit yang baik. Sifat-sifat komposit ditentukan oleh

bentuk geometri bahan penyusunnya, phase maktriks dan phase reinforcing

sebagai bahan penyusunnya, dan interaksi antara phase penyusun komposit.

Beberapa hal yang harus dihindari saat pencampuran antara matrik dengan

reinforcing adalah rongga udara (void), rusak atau retaknya serat (crack),

tidak merekatnya reinforcing pada matrik (interface), dan adanya rongga

antara reinforcing dengan matrik (interphase).

Gambar 2.11 Sketsa hasil cetakan dengan berbagai unsur didalamnya

Gambar 2.12 (a) terjadinya crack dan (b) interface


23

Pembuatan komposit sendiri bertujuan untuk memperbaiki sifat-sifat

dari bahan penyusunnya. Contohnya serat yang memiliki sifat getas tetapi

memiliki kekuatan tarik yang tinggi kemudian dipadukan dengan matrik

yang memiliki kekuatan tarik yang rendah namun memiliki regangan yang

besar. Perpaduan terebut akan menciptakan komposit yang memiliki sifat

dari kedua bahan tersebut, namun dengan sifat yang lebih baik.

2.1.8 Fraksi Volume

Fraksi volume (%) adalah perbandingan volume bahan pembentuk

komposit terhadap volume komposit.

Misal : : % Reinforcing

: % Matrik

: % Catalis

: 100%

Maka : (2.1)

2.1.9 Presentasi Jumlah Serat

Presentase jumlah serat mempengaruhi karakteristik dari komposit

yang dihasilkan. Presentase dapat dihitung berdasarkan fraksi volume

maupun fraksi berat komposit. Fraksi volume merupakan rasio antara

volume komponen peyusun dengan volume total komposit. Berikut ini

adalah persamaan-persamaan perhitungan presentase serat berdasarkan

fraksi volume komposit.

Pada bahan komposit, jumlah fraksi volume komponen penyusunnya

sama dengan satu, dan dengan mengasumsikan tidak adanya rongga udara:

(2.2)


24

Dengan :

= fraksi volum serat

= fraksi volum matrik

Sedangkan fraksi berat dapat dituliskan

(2.3)

Dengan :

= fraksi berat serat

= fraksi berat matrik

Massa jenis total komposit merupakan gabungan dari massa jenis

komponen penyusunnya :

(2.4)

Dengan :

= massa jenis komposit

= massa jenis serat

= massa jenis matrik

= fraksi volume serat

= fraksi volume matrik

Persamaan diatas dapat ditulis sebagai berikut:

–

– (2.5)

Sehingga fraksi volume serat dapat diketahui dari persamaan:


25

(2.6)

Dengan mengetahui besar massa jenis total komposit dan

komponen penyusunnya maka fraksi volume serat akan dapat

diketahui. Fraksi volume serat dalam komposit merupakan parameter

penting dalam mengatur sifat mekanik komposit lamina yang

dihasilkan. Pada umumnya besar fraksi volume bahan komposit

sekitar 2 % sampai 8 %, tergantung serat yang digunakan dan

disesuaikan dengan kebutuhan.

2.1.10 Sifat Mekanik

Sifat mekanik bahan komposit berbeda dengan bahan konvensional

lainnya. Tidak seperti bahan teknik lainnya yang pada umumnya bersifat

homogen isotropik. Sifat heterogen bahan komposit terjadi karena bahan

komposit tersusun atas dua atau lebih bahan yang mempunyai sifat-sifat

mekanis yang berbeda sehingga analisis mekanik komposit berbeda

dengan bahan teknik konvensional. Sifat mekanik bahan komposit

merupakan fungsi dari:

1. Sifat mekanik komponen penyusunnya.

2. Geometri susunan masing-masing komponen.

3. Inter fase antar komponen.

Mekanika komposit dapat dianalisis dari dua sudut pandang yaitu

dengan analisa mikro dan analisa makro mekanik, dimana analisa mikro

bahan komposit dengan memperlihatkan sifat-sifat mekanik bahan

penyusunnya dan hubungan antara komponen penyusunnya tersebut

dengan sifat-sifat akhir dari komposit yang dihasilkan. Sedangkan analisis

makro mekanik memperlihatkan sifat-sifat bahan komposit secara umum

tanpa memperlihatkan sifat maupun hubungan antar komponen

penyusunnya (Jones, R.M, 1975:11).


26

2.1.11 Proses Curing

Proses curing adalah proses pengeringan bahan-bahan penyusun

komposit, baik itu matriknya ataupun penguatnya. Kecepatan proses

curing ini berbeda-beda tergantung dari persentase katalis yang dipakai

dan tergantung dari besarnya panas yang dipakai dalam prose curing.

Proses curing ini bertujuan untuk membuang air atau bahan yang mudah

menguap, memberi kesempatan resin untuk mengalir sehingga dapat

terdistributor dengan merata sehingga dapat meningkatkan kekuatan tarik

komposit, mereaksikan kembali katalis yang tidak bereaksi dibawah suhu

kritis, dan mengurangi rongga-rongga yang ada di dalam komposit

sehingga dapat menghasilkan komposit yang berkualitas lebih baik.

Terdapat beberapa macam proses curing, yaitu:

a. Proses curing dengan oven

Oven bertenaga listrik atau gas dengan sirkulasi udara panas adalah

jenis oven yang sering digunakan. model ini tergolong mahal dan dapat

digunakan dalam skala besar. Tekanan sering ditambahkan dalam proses

ini dengan sebuah kantong vacum. Energi yang digunakan jelas lebih besar

dibanding dengan proses curing lainnya. Hal ini disebabkan karena energi

dipakai untuk memanaskan seluruh ruang termasuk udara, casing,

pennyangga oven, bahkan lantai juga terkena panas.

b. Proses curing dengan minyak panas

Metode ini sering dipakai pada komposit atau matrik dengan waktu

yang sangat cepat, biasanya membutuhkan waktu kurang dari 15 menit.

Minyak panas digunakan untuk mendapatkan pemanasan yang sangat

cepat. Suhu curing pada metode ini berkisar antara 150 - 240°C.

c. Proses curing dengan lampu

Panas lampu digunakan pada komposit yang permukaannya

memantulkan cahaya. Panasnya mencapai sekitar 170°C. Selain mudah


27

digunakan, penanganan yang tepat juga diperlukan agar proses curing bisa

merata pada seluruh bahan komposit. Metode lain pada proses ini

menggunakan lampu xenon (Pulsed Xenon Lamp), dimana katalis yang

dipakai adalah katalis yang peka terhadap cahaya.

d. Proses curing dengan uap / steam

Metode ini memakai uap sebagai sumber panas. Pada proses ini

memakai beberapa saluran pipa untuk sirkulasi air dan udara. Pada ujung

mandrel besi (alat penggulung serat) terdapat alat pengatur jalannya air

dan uap. Setelah katup dibuka, uap panas mengalir dan disirkulasikan

melalui mandrel berongga (hollow mandrel) untuk melakukan proses

curing. Setelah proses curing selesai, air dingin dialirkan untuk

mendinginkan mandrel.

e. Proses curing dengan autoclave

Untuk mendapatkan komposit berkualitas baik untuk bahan pesawat

luar angkasa perlu memakai proses curing autoclave, dengan bantuan

ruang hampa udara (vacum). Meskipun tidak digunakan dalam produksi

massal, cara ini mampu menghasilkan tekanan 1,4 – 2,1 Mpa dan

temperatur sekitar 371°C. Kelemahan dari proses ini adalah lamanya

proses dan tidak dapat digunakan dalam produksi masal

f. Proses curing dengan microwave

Penggunaan metode ini dapat memberikan keuntungan yang

signifikan pada komposit, terutama pada serat glass dan serat aramid.

Panas dari microwave bisa diserap dengan cepat oleh matrik/resin dan

seratnya. Energi yang digunakan dalam proses ini tidak sedik it dan

membutuhkan biaya yang cukup besar. Proses curing dengan microwave

ini tidak dapat digunakan pada bahan yang bersifat konduktif, seperti serat

karbon.


28

2.1.12 Uji Tarik

Pengujian tarik (tensile test) adalah pengujian mekanik secara statis

dengan cara sampel ditarik dengan pembebanan pada kedua ujungnya

dimana gaya tarik yang diberikan sebesar P (Newton). Tujuannya untuk

mengetahui sifat-sifat mekanik tarik (kekuatan tarik) dari komposit yang

diuji. Pertambahan panjang (Δl) yang terjadi akibat gaya tarikan yang

diberikan pada sampel uji disebut deformasi. Regangan merupakan

perbandingan antara pertambahan panjang dengan panjang mula-mula.

Regangan merupakan ukuran untuk kekenyalan suatu bahan yang

harganya biasanya dinyatakan dalam persen (Sears, 2002).

Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dasar dari bahan. Hubungan

tegangan-regangan pada tarikan memberikan nilai yang cukup berubah

tergantung pada laju tegangan, temperature, kelembaban, dan seterusnya.

Kekuatan tarik diukur dengan menarik sekeping sampel dengan

dimensi yang seragam. Tegangan tarik (ζ) adalah gaya yang diaplikasikan,

F, dibagi dengan luas penampang A yaitu: Satuan yang dipakai adalah

dyne per sentimeter kuadrat (CGS) atau Newton per meter kuadrat (MKS).

Perpanjangan tarik ε adalah perubahan panjang (Δl) sampel dibagi dengan

panjang awal (l): Perbandingan tegangan (ζ) terhadap perpanjangan (ε)

disebut modulus tarik E

Gambar 2.13 Alat Uji Tarik dan grafik hasil


29

2.2 Tinjauan Pustaka

Berdasarkan skripsi yang ditulis oleh Johane Martin Khristianto (2006)

yang berjudul “Sifat-Sifat Fisis dan Mekanis Komposit Serabut Kelapa”.

Serat alam yang digunakan adalah serabut kelapa dalam bentuk potongan

dengan panjang antara 0.5 cm – 1.5 cm, yang disusun secara acak (random

orientation). Sedangkan matrik pengikat yang digunakan adalah res in

poliester, sejenis plastik termoseting.

Pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik untuk mengetahui

ketahanannya terhadap beban tarik, dan pengujian impak untuk mengetahui

ketahanannya terhadap beban impak. Dari pengujian tarik yang dilakukan,

didapatkan hasil bahwa semakin meningkatnya fraksi volume serat dalam

komposit membuat daya tahan komposit tersebut terhadap beban tarik

semakin rendah. Sedangkan dari pengujian impak yang telah dilakukan,

didapatkan hasil bahwa semakin meningkatnya fraksi vo lume serat dalam

komposit membuatnya semakin tahan terhadap beban impak.

“Study Perlakuan Alkali Dan Fraksi Volume Serat Terhadap

Kekuatan Bending, Tarik, DanImpact Komposit Berpenguat Serat Rami

Bermatrik Polyester BQTN 157” oleh Ludi Hartanto (2009). Penulis

melakukan penelitian untuk mengetahui kekuatan bending, tarik, dan

impact yang optimal dari komposit serat rami pada fraksi volume 20%,

30%, 40%, dan 50% dengan variasi ketebalan 1 mm hingga 5 mm, dengan

perlakuan alkali, menggunakan polyester BQTN 157 sebagai matriknya.

Pembuatan dengan cara press mold, pengujian bending yang dilakukan

dengan acuan standart ASTM D 790-02, tarik dengan standart ASTM 638-

02 dan impack charpy dengan acuan standart ASTM D 256-00.


30

Hasil pengujian didapat pengaruh alkali 2,4,6,dan 8 jam pada fraksi

volume 20%, 30%, 40%, dan 50%, dengan variasi tebal 1mm hingga

5mm. Pada pengujian bending optimal rata-rata pada volume fraksi 40%

dengan ketebalan 3mm dan paling optimal pada alkali 2 jam, sedangkan

pada uji tarik, optimal pada volume fraksi 50% ketebalan 5mm dan paling

optimal pada alkali 2 jam, dan pada uji Impak optimal rata–rata pada

volume fraksi 40% dan 50% pada ketebalan 5mm dan paling optimal pada

volume fraksi 50% alkali 6 jam.


31

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Skema Penelitian

Berikut ini merupaka diagram alur penelitian yang penulis lakukan

Gambar 3.1 Skema alur penelitian

Bahan

Serat TKKS NaOH Polyester

Katalis

Pembuatan Benda Uji : 1. Pembuatan Cetakan 2. Pencetakan komposit tanpa serat 3. Pencetakan komposit dengan komposisi

fraksi volume 3%, 5%, dan 7%

Perlakuan Curing dengan suhu 80°C

Pengujian dengan uji tarik

Hasil Penelitian

Pembahasan

Kesimpulan

Studi Pustaka


32

3.2 Pembuatan Komposit dan Tempat Penelitian

Pembuatan komposit dilakukan di kost Robertus Paska D, daerah

Paingan. Sedangkan untuk tempat penelitian seperti menimbang serat dan

melakukan pengujian tarik dilakukan di laboratorium Fakultas Farmasi dan

laboratorium material jurusan Teknik Mesin, Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta.

3.3 Penyiapan Benda Uji

3.3.1 Bahan Komposit

a) Serabut tandan kelapa sawit

Pada penelitian ini, komposit yang digunakan adalah serat tandan

kelapa sawit. Untuk mendapatkan serat tandan kelapa sawit harus melalui

beberapa proses, yaitu :

Membersihkan serabut tandan kelapa sawit.

Memotong serabut menjadi serat pendek.

Merendam dengan larutan NaOH selama 2 jam.

Menjemur serat tandan kosong kelapa sawit hingga kering.

Menimbang sesuai kebutuhan dengan persentase 3%, 5%, dan 7%.

Gambar 3.2 Serat TKKS sebelum dibersihkan dan diurai


33

b) Matrik atau Resin

Resin yang digunakan dalam penelitian ini adalah resin polyester.

Resin polyester ini sering disebut juga Unsaturated Polyester Resin

(UPR), merupakan jenis polimer termoset. Resin Polyester memiliki

viskositas yang cukup rendah, dan dapat mengeras pada suhu kamar.

Gambar 3.4 Resin Polyester

Gambar 3.3 Serat TKKS setelah diproses dan di timbang menjadi (a) 3%, (b)

5%, dan (c) 7%.

(a) (b) (c)


34

c) Bahan tambahan

Katalis

Katalis merupakan bahan tambahan dalam pembuatan bahan

komposit. Katalis berfungsi sebagai pemicu dalam proses

mempercepat pengeringan. Penulis menggunakan 1,2 mililiter sebagai

pencampuran pada pembuatan komposit.

Gambar 3.5 Katalis yang digunakan

Natrium Hidroksida (NaOH)

NaOH merupakan salah satu senyawa ion yang bersifat basa,

kaustik serta memiliki sifat korosif dan higroskopik (suka menyerap

air). Bentuk dari NaOH adalah kristal berwarna putih, NaOH dalam

penelitian ini berguna untuk menghilangkan minyak yang terdapat

pada serat tandan kosong kelapa sawit.

Penulis menggunakan NaOH sebanyak 50 gr dan dilarutkan dengan

air satu liter.


35

Gambar 3.6 Bentuk NaOH

(https://bisakimiadotcom.files.wordpress.com/2014/12/potassium-hydroxide-

48-90-e1418727460111.jpg?w=350&h=200&crop=1)

Release Agent

Release agent berfungsi untuk melapisi cetakan sebelum adonan

komposit dituang, hal ini bertujuan untuk mencegah komposit tidak

lengket pada cetakan. Sehingga dapat memudahkan pelepasan

komposit pada cetakan. Penulis menggunakan Mirror Glaze produk

dari Meguiars sebegai release agent.

Gambar 3.7 Release agent Mirror Glaze

(http://i.ebayimg.com/00/s/MTYwMFgxNTk4/z/-

yMAAOSwT6pViZsd/$_35.JPG)


36

3.3.2 Cetakan dan Alat Bantu

a) Cetakan Kaca

Dalam proses pembuatan komposit berpenguat serat tandan kelapa

sawit, digunakan sebuah cetakan kaca yang mempunyai ukuran

sebagai berikut :

Panjang : 30 cm

Lebar : 20 cm

Tebal kaca : 0,5 cm

b) Gelas ukur

Gelas ukur yang digunakan berbahan plastik dengan volume

1000ml. Gelas ini berfungsi untuk mengukur resin serta sebagai

tempat pencampuran resin dan katalis.

(http://i00.i.aliimg.com/img/pb/697/888/203/1206173172006jpg.jpg)

Gambar 3.8 Cetakan kaca

Gambar 3.9 Gelas ukur 1000ml


37

c) Suntikan

Suntikan ini berguna untuk mengambil katalis serta mengukurnya

sebelum dicampurkan dengan resin yang ada di dalam gelas ukur.

Penulis menggunakan suntikan dengan ukuran 3 ml.

d) Gunting

Gunting ini berguna untuk memotong-motong serat yang masih

melekat pada tandan kosong dan juga untuk memotong serat yang

teralu panjang.

e) Kuas

Kuas ini berguna untuk membersihkan cetakan dari sisa-sisa

kotoran komposit. Selain itu kuas ini juga berguna untuk mengoleskan

release agent pada cetakan.

Gambar 3.10 Suntikan 3ml

Gambar 3.11 Gunting


38

Gambar 3.14 Sarung tangan

f) Kape (sekrap tangan)

Kape atau yang sering kita sebut sekrap tangan, berguna

untuk mengambil komposit dari cetakan. Selain itu kape berguna

untuk membersihkan cetakan dan tutup cetakan dari sisa-sisa resin

yang menempel pada cetakan.

g) Sarung Tangan

Sarung tangan yang digunakan berbahan karet, berfungsi untuk

melindungi tangan dari resin dan katalis.

Gambar 3.12 Kuas

Gambar 3.13 Kape (sekrap tangan)


39

h) Timbangan

Timbangan ini berfungsi untuk menimbang serat yang akan

digunakan, sebelum dicampurkan dengan resin. Timbangan yang

penulis pergunakan merupakan timbangan digital laboraturium yang

memiliki penutup agar angin dan debu tidak bisa masuk.

i) Gerinda

Gerinda ini berguna untuk memotong komposit menjadi beberapa

bagian, sehingga dapat memudahkan untuk membentuk komposit

menjadi benda uji.

Gambar 3.15 Timbangan digital

(http://1.bp.blogspot.com/-

enkrNodgyTY/U1ndwaV0iRI/AAAAAAAAAGA/MGwH

p46rPF0/s1600/ME203E.png)

Gambar 3.16 Gerinda tangan


40

j) Amplas

Amplas ini berguna untuk menghaluskan sisi-sisi bekas potongan

dari benda uji. Penulis menggunakan amplas dengan ukuran 1000

k) Pengaduk

Penulis menggunakan sumpit bekas sebagai pengaduk untuk

mencampurkan resin dan katalis yang telah dimasukkan ke da lam

gelas ukur.

Gambar 3.17 Sarung tangan

Gambar 3.18 Sumpit plastik

(https://encrypted-

tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS25d_QgjZ_Bq-

CpkrYDylNa9IFHaCN_R6sXaUpEWOokHmgRLha)


41

3.4 Proses Mencetak Komposit

Pada penelitian ini dalam proses mencetak komposit sebagai benda uji,

penulis melakukan dua macam pencetakan komposit yang pertama proses

mencetak komposit tanpa serat tandan kosong kelapa sawit, dan yang kedua

proses mencetak komposit dengan serat tandan kosong kelapa sawit. Berikut

adalah proses-prosesnya :

3.4.1 Proses Mencetak Komposit Sebagai Benda Uji Tanpa Serat TKKS

Dalam pembuatan komposit tanpa serat tandan kosong kelapa sawit

mempunyai langkah–langkah sebagai berikut :

1. Menyiapkan resin polyester, katalis, cetakan kaca dan tutup cetakan,

kape (sekrap tangan), gelas ukur, suntikan, satu batang sumpit, sarung

tangan, Mirror Glaze, kuas, dan amplas.

2. Membersihkan cetakan beserta tutupnya dengan kuas dan sekrap

tangan (kape), hingga bersih.

3. Melapisi cetakan beserta tutupnya dengan Mirror Glaze menggunakan

kuas, sampai merata. Hal ini berguna untuk memudahkan melepas

hasil cetakan dari cetakan kaca.

4. Menuang resin polyester kedalam gelas ukur sebanyak 298,8 ml

namun dilebihkan menjadi 300 ml, dan ambil katalis menggunakan

suntikan sebanyak 1,2 ml. Dengan persentase 99,6% resin polyester

dan 0,4% katalis.

5. Mencampur katalis kedalam resin polyester yang ada di gelas ukur

lalu diaduk hingga rata. Pengadukan ini dilakukan selama kurun

waktu 2 – 3 menit secara perlahan, agar dapat tercampur dengan baik

sebelum mengeras, dan tidak menyebabkan adanya gelembung udara.

6. Menuang adonan resin polyester dan katalis, kedalam cetakan kaca

yang sudah disiapkan. Kemudian tutup cetakan, dan press dengan

menggunakan galon yang diisi air setengah dari volume galon.


42

7. Menunggu hasil cetakan selama 24 jam agar kering dengan sempurna.

8. Potong hasil cetakan yang sudah kering untuk membuat benda uji,

dengan menggunakan gerinda dan bentuk sesuai ukuran dengan mesin

milling.

9. Menghaluskan sisi-sisi bekas potong dan miling menggunakan amplas

10. Melakukan proses curing dengan suhu 80°C selama kurun waktu dua

jam.

3.4.2 Proses Mencetak Komposit Sebagai Benda Uji Dengan Serat TKKS

Dalam pembuatan komposit dengan serat tandan kosong kelapa sawit

mempunyai langkah- langkah yang secara garis besar sama dengan

pembuatan komposit tanpa serat, hanya pada proses ini ditambahkan serat

tandan kosong kelapa sawit. Langkah- langkahnya terbagi menjadi tiga

bagian, yaitu :

a. Proses membersihkan serat tandan kosong kelapa sawit

Pada proses ini penulis menggunakan beberapa langkah untuk

membersihkan serat tandan kosong kelapa sawit, yaitu:

1. Menyiapkan serat tandan kosong kelapa sawit, NaOH, gunting,

baskom atau ember, timbangan roti, gelas plastik, sarung tangan

plastik, dan gelas ukur 1000ml.

2. Merendam serat tandan kosong kelapa sawit dengan air, sembari

mencabuti atau memotong-motong serat tandan kosong kelapa sawit

dari tandan kosongnya, dan memilah-milah serat tandan kosong

kelapa sawit yang layak dipakai dan tidak layak dipakai.

3. Mencuci serat tandan kosong kelapa sawit dengan sabun atau sampo,

sebanyak dua kali pencucian.

4. Menjemur serat tandan kosong kelapa sawit dibawah sinar matahari

hingga kering.


43

5. Menimbang NaOH sebanyak 50 gr, dan melarutkannya dengan air

sebanyak 1000 ml didalam baskom. Sebaiknnya menggunakan sarung

tangan agar tangan tidak terkena bahan kimia.

6. Merendam serat tandan kosong kelapa sawit dengan larutan NaOH,

ditekan-tekan hingga serat tandan kosong kelapa sawit terendam

semuanya, dan diamkan selama dua jam.

7. Mencuci serat tandan kosong kelapa sawit dengan air biasa, dan

menjemurnya dibawah sinar matahari hingga kering.

b. Menghitung Komposisi Serat TKKS dan Menimbang Serat

TKKS

1. Menyiapkan serat tandan kosong kelapa sawit yang telah

dipilin/diplintir, buku atau kertas, pensil, kalkulator, gunting,

penggaris, jangka sorong (caliper) dan timbangan laboratorium.

2. Memotong serat tandan kosong kelapa sawit dengan panjang 8cm.

3. Menggulung serat tandan kosong kelapa sawit menjadi enam buah

gulungan. mulai dari yang berdiameter kecil hingga berdiameter besar.

4. Mengukur diameter tiap gulungan dan menimbangnya. Pada tabel

dibawah ini merupakan hasil dari pengukuran diameter dan berat tiap

gulungan, serta rata-rata massa jenis serat TKKS, sebagai berikut :

No Sampel

Panjang (mm)

Diameter (mm)

Massa (gr)

Volume (mm3)

Volume (cm3)

ρ (gr/cm3)

1 80 0,96 0,025 57,876 0,058 0,435

2 80 1,04 0,034 67,924 0,068 0,499

3 80 2,08 0,130 271,698 0,272 0,478

4 80 2,14 0,157 287,599 0,288 0,547

5 80 2,68 0,250 451,055 0,451 0,555

6 80 2,92 0,265 535,458 0,535 0,494

rata-rata 80 1,97 0,1435 278,60 0,279 0,501

Tabel 3.1 Rata-rata diameter dan berat gulungan serat TKKS, serta rata-

rata massa jenisnya


44

5. Mencari volume gulungan serat TKKS secara manual, penulis

menggunakan contoh sampel gulungan serat nomor satu dengan

perhitungan sebagai berikut :

(3.1)

Dengan:

Volume gulungan serat 1 TKKS (cm3)

Diameter gulungan serat 1 TKKS (cm)

Panjang gulungan serat TKKS (cm)

6. Mencari massa jenis gulungan serat TKKS secara manual, penulis

menggunakan contoh sampel gulungan serat nomor satu dengan

perhitungan sebagai berikut:

(3.2)

Massa jenis serat yang akan digunakan dalam perhitungan selanjutnya

merupakan massa jenis rata-rata dari tiap massa jenis sampel gulungan

serat, berikut merupakan perhitungan secara manualnya :


45

Dengan :

Massa jenis gulungan serat TKKS (gr/cm3)

Massa jenis rata-rata gulungan seratTKKS (gr/cm3)

Massa rata-rata dari gulungan serat TKKS (gr)

Voulume rata-rata dari gulungan serat TKKS (cm3)

7. Menghitung volume cetakan, dengan perhitungan sebagai berikut :

(3.3)

8. Menghitung fraksi volume serat tandan kosong kelapa sawit, dengan

variasi fraksi volume serat tandan kosong kelapa sawit 3%, 5%, dan

7%. Dengan perhitungan sebagai berikut :

Fraksi volume serat TKKS 3%

(3.4)

(3.5)


46

(3.6)

(3.7)



47


c. Proses Pencetakan Komposit Berpenguat Serat TKKS

1. Menyiapkan serat tandan kosong kelapa sawit, resin polyester, katalis,

cetakan kaca dan tutup cetakan, kape (sekrap tangan), gelas ukur,

suntikan, satu batang sumpit, sarung tangan, Mirror Glaze, kuas, dan

amplas.

2. Menimbang serat tandan kosong kelapa sawit sesuai dengan

perhitungan diatas, dan dipisahkan menurut persentasennya.

3. Merendam serat tandan kosong kelapa sawit dengan air, dan

menyusun serat tandan kosong kelapa sawit pada cetakan dengan

merata.


48

4. Menjemur serat tandan kosong kelapa sawit dengan diberi penutup

dan dipresss, agar serat tandan kosong kelapa sawit menjadi rata

5. Membersihkan cetakan baru beserta tutupnya dengan kuas dan sekrap

tangan (kape), hingga bersih.

6. Melapisi cetakan beserta tutupnya dengan Mirror Glaze menggunakan

kuas, sampai merata. Hal ini berguna untuk memudahkan melepas

hasil cetakan dari cetakan kaca.

7. Memindah serat yang telah dipress ke dalam cetakan baru yang telah

diberi Mirror Glaze.

8. Menuang resin polyester kedalam gelas ukur sebanyak 289,8 ml

(untuk 3%) namun dilebihkan menjadi 350 ml, dan ambil katalis

menggunakan suntikan sebanyak 1,2 ml.

9. Mencampur katalis kedalam resin polyester yang ada di gelas ukur

lalu diaduk hingga rata. Pengadukan ini dilakukan selama kurun

waktu 2 – 3 menit secara perlahan, agar dapat tercampur dengan baik

sebelum mengeras, dan tidak menyebabkan adanya gelembung udara.

10. Menuang adonan resin polyester dan katalis, kedalam cetakan kaca

yang sudah diberi serat tandan kosong kelapa sawit, secara perlahan

dan merata. Kemudian tutup cetakan, dan press dengan menggunakan

galon yang diisi air setengah dari volume galon.

11. Menunggu hasil cetakan selama 24 jam agar kering dengan sempurna.

12. Ulangi langkah 3-11, hingga ketiga persentase serat tandan kosong

kelapa sawit telah tercetak semua. Namun pada langkah kedelapan

banyaknya resin yang dibutuhkan sesuai dengan persentase serat

tandan kosong kelapa sawit yang akan di cetak. Lebih baik volume

resin dilebihkan menjadi 350 ml, untuk menjaga agar tidak

kekurangan resin saat proses pecetakan.


49

13. Potong hasil cetakan yang sudah kering untuk membuat benda uji,

dengan menggunakan gerinda dan bentuk sesuai ukuran dengan mesin

milling.

14. Menghaluskan sisi-sisi bekas potong dan miling menggunakan amplas

15. Melakukan proses curing dengan suhu 80°C selama kurun waktu dua

jam.

3.5 Bentuk dan Dimensi Benda Uji

Pada penelitian ini penulis membuat benda uji yang memiliki bentuk

dan dimensi yang mengacu pada standar yang sudah ditetapkan yaitu ASTM

(American Standart for Testing Materials).

3.5.1 Benda Uji Pada Pengujian Uji Tarik

Pada pengujian uji tarik ini, penulis membuat benda uji (spesimen)

yang telah disesuaikan dengan standar pengujian tarik yang berlaku. Standar

yang digunakan sebagai acuan penulis membuat spesimen adalah ASTM

D638-14 type I, sedangkan untuk melakukan pengujian tariknya dilakukan

di laboratorium ilmu logam Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Ukuran-ukuran spesimen yang lebih spesifik dapat dilihat pada Gambar

3.19 dan Tabel 3.2.


50

3.6 Metode Pengujian

3.6.1 Perlakuan Curing

Proses curing adalah proses pengeringan bahan-bahan penyusun

komposit yang sedang dibuat. Kecepatan dari proses curing ini berbeda-

beda tergantung dari katalis dan temperatur lingkungan sekitar dicetaknya

bahan komposit tersebut. Diharapkan pada proses curing tersebut dapat

mengurangi rongga yang ada di dalam komposit dan merata pada seluruh

Gambar 3.19 Bentuk spesimen menurut ASTM D638-14 type III

Tabel 3.2 Ukuran spesimen menurut ASTM D638-14


51

bagian dari bahan komposit sehingga komposit yang dihasilkan berkualitas

baik.

Pada perlakuan curing ini penulis menggunakan oven listrik dan

termometer digital sebagai cara melihat suhu pada bagian dalam oven,

karena oven yang digunakan tidak bisa mengatur suhunya sendiri secara

otomatis. Penulis menggunakan suhu 80°C untuk memanaskan spesimen

selama 2 jam

3.6.2 Uji tarik

Uji tarik merupakan salah satu pengujian untuk mengetahui sifat-sifat

suatu spesimen terutama mengetahui kekuatan tarik dari spesimen

tersebut. Sedangkan kekuatan tarik sendiri adalah kemapuan suatu material

untuk menahan beban tarik. Dengan melakukan uji tarik ini kita akan

mengetahui bagaimana spesimen tersebut bereaksi terhadap beban tarikan

serta dapat juga mengetahui kekuatan tarik, pertambahan panjang,

modulus elastisitas, tegangan, regangan, dan pengurangan luas penampang

dari suatu spesimen.

Gambar 3.20 Oven listrik


52

Pada pengujian uji tarik ini penulis menggunakan mesin uji tarik

dengan tipe GOTECH KT-7010A2 TAIWAN,R.O.C, yang terdapat pada

laboraturium logan Universitas Sanata Dharma, berikut adalah

penampakan dari mesin uji tarik di Universitas Sanata Dharma:

a. Langkah- langkah yang penulis lakukan pada saat pengujian tarik,

sebagai berikut :

1. Mempersiapkan spesimen yang telah melalui proses curing, jangka

sorong (kaliper), kertas milimeter blok, label, spidol, penggaris,

amplas dengan tingkat kekasaran paling tinggi serta dipotong sesuai

lebar spesimen, dan kertas HVS.

2. Mengukur panjang dan tebal awal semua spesimen dengan jangka

sorong dan mencatatnya.

3. Membuat dua garis pada permukaan setiap spesimen dengan tujuan

sebagai batas area patah, dengan jarak antar garis sebesar 5cm.

4. Memberi label atau tanda pada setiap spesimen yang akan diuji.

5. Menghidupkan mesin uji tarik.

Gambar 3.21 Mesin Uji Tarik tipe GOTECH KT-7010A2 TAIWAN,R.O.C


53

6. Memasang milimeter blok pada bagian atas mesin uji tarik yang

telah disediakan, untuk dapat mencatat grafik yang dihasilkan.

7. Memasang spesimen pada penjepit bagian atas dengan ujung

spesimen telah diberi lapisan ampls, agar tidak licin. Menurunkan

penjepit bagian bawah sehingga spesimen bagian bawah dapat

masuk pada penjepit dengan lurus, dan tepat, serta ujung bawah

juga diberi amplas.

8. Mengatur kecepatan pada 5mm/menit.

9. Mengatur load indicator, switch diatur pada satuan beban (kg),

satuan luas (mm2), angka tampilan pada display (force), dan kondisi

pengujian (normal).

10. Memasukan harga beban tarik maksimum sesuai yang diinginkan,

dengan cara menekan anak panah () sampai lampu MAXLOAD

menyala.

11. Menekan tombol area start sebanyak dua kali hingga lampu pada

start menyala, dan mesin siap untuk menguji

12. Menekan tombol down untuk memulai penarikan, dan

memperhatikan data-data yang terdapat pada operation control

system.

13. Mencatat data-data yang ada.

14. Mengulangi langkah 7-13 hingga semua spesimen telah selesai diuji

tarik.


54

Perhitungan yang dapat digunakan untuk mengetahui hasil pengujian

kekuatan tarik (Tensile Strength) adalah sebagai berikut:

a. Tensile Strength adalah gaya per unit luas dari material yang menerima

gaya tersebut. Menggunakan rumusnya sebagai berikut:

(3.8)

Dengan:

σ = Stress atau tegangan (N/m2).

Fmaks = Pembebanan maksimal (N).

A0 = Luas penampang awal (m2).

b. Tensile Strain merupakan ukuran perubahan panjang dari suatu material.

Adapun rumus untuk menghitung tensile strain adalah sebagai berikut:

Dengan :

Regangan.

Panjang spesimen sebelum penarikan.

Panjang spesimen setelah penarikan.

Pertambahan panjang

(3.9)


55

c. Modulus elastisitas adalah perbandingan antara tegangan (stress) dengan

regangan (strain). Rumus perhitungan modulus Young adalah sebagai

berikut:

Dengan :

E = Modulus elastisitas (N/m2).

σ = Tegangan

= Regangan

(3.10)


56

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian

Dari Hasil pengujian tarik spesimen komposit berpenguat serat tandan

kosong kelapa sawit, dapat dilakukan pengolahan data dan perthitungnnya.

Hasil data dan perhitungan yang diperoleh akan ditampilkan dalam bentuk

tabel dan grafik.

4.1.1 Kekuatan Tarik Serat TKKS

Serat tandan kosong kelapa sawit yang akan digunakan di uji kekuatan

tariknya terlebih dahulu, dengan menggunakan sampel enam helai serat

TKKS. Serat TKKS di uji secara terpisah, dengan cara ujung atas serat

TKKS di ikatkan pada timbanagan digital dengan kapasitas timbangan 1

gram dan ujung bawah serat TKKS di ikatkan pada plastik dan diberikan

air, air tersebut berfungsi sebagai beban tarik. Hasil pengujian tarik serat

TKKS dapat dilihat pada Tabel 4.1

Kekuatan Tarik Serat TKKS

Spesimen D

(mm)

A

(mm2)

Beban

(kg)

Kekuatan

Tarik (MPa)

S - 1 0,32 0,08 0,61 74,80

S - 2 0,36 0,10 0,57 55,92

S - 3 0,30 0,07 0,85 119,12

S - 4 0,30 0,07 0,55 77,08

S - 5 0,28 0,06 0,68 111,18

S - 6 0,36 0,10 0,46 44,33

Rata-rata 0,08 0,62 80,41

Tabel 4.1 Data Kekuatan Tarik Serat TKKS


57

4.1.2 Proses Pengolahan Hasil Pengujian Tarik

Pengujian tarik ini menggunakan empat variasi fraksi volume serat

yaitu, fraksi volume serat 0% (resin saja), fraksi volume serat 3%, fraksi

volume serat 5% dan fraksi volume serat 7%, masing-masing berjumlah

enam spesimen, namun yang akan penulis gunakan hanya empat data saja.

Setelah melakukan pengujian tarik didapatkan data dari pertambahan

panjang dan beban. Dari data yang didapat, penulis dapat menghitung

kekuatan tarik, regangan dan modulus elastisitas dari spesimen. Adapun

langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut:

1. Menghitung luas penampang spesimen sebelum melakukan pengujian

tarik. Dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Sebagai contoh, penulis menggunakan sampel perhitungan dari data

spesimen fraksi volume serat A-0%, dapat dilihat pada perhitungan

dibawah ini :

2. Menyeleksi data yang akan digunakan, pada fraksi volume serat 0%

(resin), 3%, 5% dan 7%, karena data yang diambil berlebih dan yang

dibutuhkan hanya empat data. Maka untuk menyeleksi data-data

tersebut, penulis menggunakan standar deviasi. Berikut adalah rumus

dari standar deviasi dan contoh penggunaan rumus dalam

penghitungan fraksi volume secara manual:

(4.1)

(4.1)


58

No spesimen UTS(MPa) UTS²

1 A - 0% 34,92 1219,41

2 B - 0% 33,31 1109,56

3 C - 0% 33,45 1118,90

4 D - 0% 35,71 1275,20

5 E - 0% 30,05 903,00

6 F - 0% 27,50 756,25

∑A-F 194,94 6382,32

Rata-rata 32,49 1063,72

TS2

TS 2

2 2

19 9 2

Data Terbesar = 32,49 + 3,121

= 35,611

Data Terkecil = 32,49 – 3,121

= 29,369

Dari perhitungan menggunakan standar deviasi diatas,

penulis dapat menyeleksi data pada fraksi volume serat 0% (resin)

menjadi empat data dengan range data yang saling mendekati satu

sama lain. Empat data itu sebagai berikut :

Tabel 4.2 Data kekuatan tarik fraksi volume serat 0% (resin)

dengan UTS adalah kekuatan tarik


59

No Spesimen UTS

(MPa)

1 A - 0% 34,92

2 B - 0% 33,31

3 C - 0% 33,45

4 E - 0% 30,05

Rata-rata 32,93

Untuk mepercepat penyeleksian data dengan standar deviasi,

penulis menggunakan bantuan aplikasi Microsoft Excel.

3 Mengihitung tegangan, dengan menggunakan data beban maksimal

dari hasil pengujian tarik. Untuk contoh perhitungannya penulis

menggunakan data dari spesimen fraksi volume serat A – 0%, sebagai

berikut :

4 Menghitung regangan, dengan menggunakan data panjang awal dan

pertambahan panjang yang didapat dari pengujian tarik. Untuk contoh

perhitungannya penulis menggunakan data dari spesimen fraksi

volume serat A – 0%, sebagai berikut :

5 Menghitung modulus elastisitasnya, dengan menggunakan data hasil

perhitungan tegangan dan regangan. contoh perhitungannya sebagai

berikut:

Tabel 4.3 Data kekuatan tarik fraksi volume serat 0% (resin) setelah melalui perhitungan standar deviasi


60

Tabel 4.4 Dimensi komposit fraksi volume serat 0% (resin)

Tabel 4.5 Perolahan data dari komposit fraksi volume serat 0% (resin),

deengan L0 :50mm

4.1.3 Hasil Pengujian Tarik Pada Semua Spesimen

a. Spesimen fraksi volume serat 0% (resin)

Pada spesimen fraksi volume serat 0% (resin), penulis mendapat

beberapa data yang sudah diolah. Data-data tersebut dibagi menjadi dua

macam, yaitu :

1. Data sebelum diseleksi menggunakan standar deviasi

Kom

posi

t S

erat

TK

KS

0%

curi

ng 8

0°C

Dimensi Komposit

No Spesimen Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

A

(mm²)

1 A - 0% 13,00 4,00 52,00

2 B - 0% 13,75 4,55 62,56

3 C - 0% 12,60 5,00 63,00

4 D - 0% 13,30 4,35 57,86

5 E - 0% 13,30 4,10 54,53

6 F - 0% 13,20 4,15 54,78

Rata-rata 13,19 4,36 57,45

kom

posi

t se

rat T

KK

S 0

%

curi

ng 8

0°C

Kekuatan Tarik Komposit

Spesimen A

(mm²) Beban (kg)

Kekuatan Tarik (MPa)

L (mm)

ΔL (mm)

Regangan (%)

Modulus Elastisitas

(MPa)

A - 0% 66,25 235,80 34,92 52,10 2,10 4,20 8,31

B - 0% 65,00 220,70 33,31 51,15 1,15 2,30 14,48

C - 0% 66,25 225,90 33,45 51,05 1,05 2,10 15,93

D - 0% 66,25 247,90 36,71 51,65 1,65 3,30 11,12

E - 0% 67,50 206,80 30,05 51,45 1,45 2,90 10,36

F - 0% 66,25 185,70 27,50 51,00 1,00 2,00 13,75

Rata-rata 66,25 220,47 32,66 51,40 1,40 2,80 12,33


61

Tabel 4.6 Proses penyeleksian data komposit fraksi volume serat 0% (resin) dengan standar deviasi

Tabel 4.7 Data hasil dari penyeleksian komposit fraksi volume

serat 0% (resin) dengan standar deviasi

Tabel 4.8 Data dimensi komposit fraksi volume serat 0%

(resin) setelah diseleksi dengan standar deviasi

2. Data setelah diseleksi menggunakan standar deviasi

No Spesimen UTS

(MPa) UTS²

1 A - 0% 34,92 1219,41

2 B - 0% 33,31 1109,56

3 C - 0% 33,45 1118,90

4 D - 0% 35,71 1275,20

5 E - 0% 30,05 903,00

6 F - 0% 27,50 756,25

Has

il

Per

hitungan

Jumlah 194,94 6382,32

Rata-rata 32,49 1063,72

Standar

Deviasi 3,12

Data terbesar 35,61

Data terkecil 29,37

No Spesimen UTS

(MPa) UTS²

1 A - 0% 34,92 1219,41

2 B - 0% 33,31 1109,56

3 C - 0% 33,45 1118,90

4 E - 0% 30,05 903,00

Rata-rata 32,93 1087,72

Kom

posi

t S

erat

TK

KS

0%

curi

ng 8

0°C

Dimensi Komposit

No spesimen lebar

(mm)

tebal

(mm)

A

(mm²)

1 A - 0% 13,25 5,00 66,25

2 B - 0% 13,00 5,00 65,00

3 C - 0% 13,25 5,00 66,25

4 E - 0% 13,50 5,00 67,50

Rata-rata 13,25 5,00 66,25


62

Tabel 4.9 Perolehan data komposit fraksi volume serat 0% (resin) dengan L0: 50mm

setelah diseleksi dengan standar deviasi

Gambar 4.1 Grafik Kekuatan Tarik dan rata-ratanya bahan resin polyester

Setelah data-data selesai diolah dan layak untuk di dapat, penulis

dapat membuat diagram dari kekuatan tarik, regangan dan modulus

elastisitas. Diagram tersebut dapat dilihat pada bagian bawah ini :

Kom

po

sit se

rat

TK

KS

0%

cu

rin

g

80

°C

Kekuatan tarik komposit

Spesimen A

(mm2)

Beban (kg)


L (mm)

ΔL (mm)

Regangan (%)

Modulus Elastisitas

(MPa)

A - 0% 66,25 235,80 34,92 52,10 2,10 4,20 8,31

B - 0% 65,00 220,70 33,31 51,15 1,15 2,30 14,48

C - 0% 66,25 225,90 33,45 51,05 1,05 2,10 15,93

E - 0% 67,50 206,80 30,05 51,45 1,45 2,90 10,36

Rata-rata 66,3 222,3 32,93 51,44 1,44 2,88 12,27

34,9 33,3 33,5

30,1

32,9

,000

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

40,000

A - 0% B - 0% C - 0% E - 0% Rata-rata

KE

KU

AT

AN

TA

RIK

(M

Pa

)

MATRIK


63

Gambar 4.3 Grafik modulus elastisitas dan rata-ratanya bahan resin polyester

Gambar 4.2 Grafik regangan dan rata-ratanya bahan resin polyester

4,2

2,3

2,1

2,9 2,9

,000

,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

A - 0% B - 0% C - 0% E - 0% Rata-rata

RE

GA

NG

AN

(%

)

MATRIK

8,3

14,5

15,9

10,4

12,3

,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

18,000

A - 0% B - 0% C - 0% E - 0% Rata-rata

MO

DU

LU

S E

LA

ST

ISIT

AS

(M

Pa

)

KOMPOSIT SERAT TKKS 0%


64


Setelah melakukan pengujian tarik, penulis dapat menyampaikan

pembahasan seperti, dari Gambar 4.1 nilai rata-rata kekuatan tarik pada

spesimen dengan fraksi volume 0% (resin) adalah sebesar 32,93 MPa, data

terrendah terdapat pada spesimen E – 0% dengan nilai 30,05 MPa, sedangkan

data tertinggi terdapat pada spesimen A – 0% dengan nilai 34,92 MPa. Dari

gambar 4.2 nilai rata-rata regangan pada spesimen dengan fraksi volume 0%

(resin) adalah 2,88%, data terrendah terdapat pada spesimen C – 0% dengan

nilai 2,10%, sedangkan data tertinggi terdapat pada spesimen A – 0% dengan

nilai 4,20%. Dari gambar 4.3 nilai rata-rata modulus elastisitas pada spesimen

dengan fraksi volume 0% (resin) adalah sebesar 12,27 Mpa, data terrendah

terdapat pada spesimen A – 0% dengan nilai 8,31 MPa, sedangkan data

tertinggi terdapat pada spesimen C – 0% dengan nilai 15,93 Mpa.

b. Spesimen fraksi volume serat 3%

Pada spesimen fraksi volume serat 3% , penulis mendapat beberapa

data yang sudah diolah. Namun karena hanya memiliki empat data maka

penulis tidak menerapkan proses penyelaksian menggunakan standar

deviasi, data-data tersebut, yaitu :

Kom

po

sit

Sera

t T

KK

S

3%

cu

rin

g 8

0°C

Dimensi Komposit

No Spesimen Lebar (mm) Tebal (mm) A (mm2)

1 A - 3% 12,60 4,85 61,11

2 B - 3% 12,50 4,95 61,88

3 E - 3% 12,25 5,10 62,48

4 F - 3% 12,25 4,80 58,80

Rata-rata 12,32 4,92 60,56


65

Gambar 4.4 Grafik Kekuatan Tarik dan rata-ratanya fraksi volume serat 3%

Tabel 4.11 Perolahan data dari komposit fraksi volume serat 3%, dengan L0 : 50mm

Penulis dapat membuat diagram dari kekuatan tarik, regangan dan

modulus elastisitas dari data-data yang ada. Diagram tersebut dapat

dilihat pada bagian bawah ini :

Kom

posi

t S

erat

TK

KS

3%

curi

ng

80°C

kekuatan tarik komposit

spesimen A

(mm²) Beban (kg)

Kekuatan Tarik

(MPa)

L (mm)

ΔL (mm)

regangan (%)

Modulus Elastisitas

(MPa)

A - 3% 61,11 204,40 32,81 50,65 0,65 1,30 25,24

B - 3% 61,88 195,40 30,98 50,55 0,55 1,10 28,16

E - 3% 62,48 165,00 25,91 50,55 0,55 1,10 23,55

F - 3% 61,88 184,60 29,27 50,50 0,50 1,00 29,27

Rata-rata 61,83 187,35 29,74 50,56 0,56 1,13 26,56

32,8 31,0

25,9

29,3 29,7

,000

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

A - 3% B - 3% E - 3% F - 3% Rata-rata

KE

KU

AR

AN

T

AR

IK (

MP

a)

KOMPOSIT


66

Gambar 4.5 Grafik regangan dan rata-ratanya fraksi volume serat 3%

Gambar 4.6 Grafik modulus elastisitas dan rata-ratanya fraksi volume serat 3%

Dari Gambar 4.4 nilai rata-rata kekuatan tarik pada spesimen dengan

fraksi volume serat tandan kosong kelapa sawit 3% adalah 29,74 Mpa, data


data tertinggi terdapat pada spesimen A – 3% dengan nilai 32,81 MPa. Dari

1,3

1,1 1,1 1,0

1,1

,000

,200

,400

,600

,800

1,000

1,200

1,400

A - 3% B - 3% E - 3% F - 3% Rata-rata

RE

GA

NG

AN

(%

)

KOMPOSIT

25,2

28,2

23,6

29,3

26,6

,000

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

A - 3% B - 3% E - 3% F - 3% Rata-rata

MO

DU

LU

S E

LA

ST

ISIT

AS

(M

Pa)

KOMPOSIT


67

Tabel 4.12 Dimensi komposit fraksi volume serat 5%

Gambar 4.5 nilai rata-rata regangan pada spesimen dengan fraksi volume

serat tandan kosong kelapa sawit 3% adalah 1,13%, data terrendah terdapat

pada spesimen F – 3% dengan nilai 1,00%, sedangkan data tertinggi terdapat

pada spesimen A – 3% dengan nilai 1,30%. Dari gambar 4.6 nilai rata-rata

modulus elastisitas pada spesimen dengan fraksi volume serat tandan kosong

kelapa sawit 3% adalah sebesar 25,56 Mpa, data terrendah terdapat pada

spesimen E – 3% dengan nilai 23,55 MPa, sedangkan data tertinggi terdapat

pada spesimen F – 3% dengan nilai 29,27 Mpa.

c. Spesimen fraksi volume serat 5%


data yang sudah diolah. Data-data tersebut dibagi menjadi dua macam,

yaitu :


Kom

posi

t S

erat

TK

KS

5%

curi

ng 8

0°C

dimensi komposit

No spesimen lebar (mm)

tebal (mm)

A (mm2)

1 A - 5% 12,90 5,00 64,5

2 B - 5% 12,90 5,00 65,5

3 C - 5% 12,80 5,00 64,0

4 D - 5% 12,80 5,00 64,0

5 E - 5% 12,80 5,10 65,3

6 F - 5% 12,95 5,05 65,4

Rata-rata 12,86 5,03 64,61


68

Tabel 4.13 Perolahan data dari komposit fraksi volume serat 5%, dengan

L0 : 50mm

Tabel 4.14 Proses penyeleksian data komposit fraksi volume serat 5% dengan standar deviasi

2. Data Setelah diseleksi menggunakan standar deviasi

Kom

po

sit

Sera

t T

KK

S 5

% C

uri

ng

8

0°C


Spesimen A

(mm2)

Beban (kg)


L (mm)

ΔL (mm)

Regangan (%)

Modulus Elastisitas

(MPa)

A - 5% 64,50 222,80 33,886 50,70 0,70 1,40 24,2

B - 5% 64,50 239,70 36,457 50,70 0,70 1,40 26,0

C - 5% 64,00 222,80 34,151 50,70 0,70 1,40 24,4

D - 5% 64,00 222,20 34,059 50,75 0,75 1,50 22,7

E - 5% 65,28 199,00 29,905 50,65 0,65 1,30 23,0

F - 5% 65,40 181,50 27,226 50,65 0,65 1,30 20,9

Rata-rata 64,61 214,67 32,614 50,69 0,69 1,38 23,6

No spesimen UTS

(MPa) UTS²

1 A - 5% 33,886 1148,261

2 B - 5% 36,457 1329,113

3 C - 5% 34,151 1166,291

4 D - 5% 34,059 1160,015

5 E - 5% 29,905 894,309

6 F - 5% 27,226 741,255

Hasi

l

Per

hit

un

gan

Jumlah 195,684 6439,244

Rata-rata 32,614 1073,207

Standar Deviasi 3,382

Data terbesar 35,996

Data terkecil 29,232


69

Tabel 4.15 Data hasil dari penyeleksian komposit fraksi volume serat 5% dengan standar deviasi

Tabel 4.16 Data dimensi komposit fraksi volume serat 5% setelah diseleksi dengan standar deviasi

Tabel 4.17 Data hasil pengujian tarik komposit fraksi volume serat 5% dengan L0 : 50 mm setelah diseleksi dengan standar deviasi

Kom

posi

t R

esin

Dimensi Uji Tarik Komposit

No Spesimen Lebar (mm)

Tebal (mm)

A (mm2)

1 A - 5% 12,90 5,00 64,50

2 C - 5% 12,80 5,00 64,00

3 D - 5% 12,80 5,00 64,00

4 E - 5% 12,80 5,10 65,28

Rata-rata 12,83 5,03 64,45




No Spesimen UTS

(MPa) UTS²

1 A - 5% 33,886 1148,261

2 C - 5% 34,151 1166,291

3 D - 5% 34,059 1160,015

4 E - 5% 29,905 894,309

Rata-rata 33,00025 1092,219

Kom

po

sit

Sera

t T

KK

S 5

%

Cu

rin

g 8

0°C


Spesimen A

(mm2)

Beban (kg)


L (mm)

ΔL (mm)

Regangan (%)

Modulus

Elastisitas (MPa)

A - 5% 64,50 222,8 33,9 50,7 0,7 1,4 24,2

C - 5% 64,00 222,8 34,2 50,7 0,7 1,4 24,4

D - 5% 64,00 222,2 34,1 50,8 0,7 1,5 22,7

E - 5% 65,28 199,0 29,9 50,7 0,6 1,3 23,0

Rata-rata 64,45 216,7 33,0 50,7 0,7 1,4 23,6


70

Gambar 4.7 Gafik Kekuatan Tarik dan rata-ratanya fraksi volume serat 5%

Gambar 4.8 Grafik regangan dan rata-ratanya fraksi volume serat 5%

1,4 1,4 1,5

1,3

1,4

,000

,200

,400

,600

,800

1,000

1,200

1,400

1,600

A - 5% C - 5% D - 5% E - 5% Rata-rata

RE

GA

NG

AN

(%

)

KOMPOSIT

33,9 34,2 34,1

29,9

33,0

,000

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

40,000

A - 5% C - 5% D - 5% E - 5% Rata-rata

KE

KU

AT

AN

TA

RIK

(M

Pa

)

KOMPOSIT


71

Gambar 4.9 Diagram modulus elastisitas dan rata-ratanya fraksi volume serat 5%




data tertinggi terdapat pada spesimen C – 5% dengan nilai 34,15 MPa. Dari



pada spesimen E – 5% dengan nilai 1,30%, sedangkan data tertinggi terdapat

pada spesimen D – 5% dengan nilai 1,50%. Dari gambar 4.9 nilai rata-rata



spesimen D – 5% dengan nilai 22,71 MPa, sedangkan data tertinggi terdapat

pada spesimen C – 5% dengan nilai 24,39 Mpa.

d. Spesimen fraksi volume serat 7%


data yang sudah diolah. Data-data tersebut dibagi menjadi dua macam,

yaitu :

24,2 24,4

22,7 23,0

23,6

,000

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

A - 5% C - 5% D - 5% E - 5% Rata-rata

MO

DU

LU

S E

LA

ST

ISIT

AS

(M

Pa

)

KOMPOSIT


72

Tabel 4.19 Perolahan data dari komposit fraksi volume serat 7% dengan L0: 50mm

Tabel 4.20 Proses penyeleksian data komposit fraksi volume

serat 7% dengan standar deviasi

Tabel 4.18 Dimensi komposit fraksi volume serat 7%


kom

posi

t se

rat T

KK

S 7

%

Curi

ng 8

0°C

Dimensi Komposit

No Spesimen Lebar (mm)

Tebal (mm)

A (mm2)

1 A - 7% 12,85 5,20 66,82

2 B - 7% 13,15 5,05 66,41

3 C - 7% 12,85 5,00 64,25

4 E - 7% 13,05 5,00 65,25

5 F - 7% 13,00 5,05 65,65

Rata-rata 12,98 5,06 65,68

2. Data Setelah diseleksi menggunakan standar deviasi

Kom

po

sit

Sera

t T

KK

S 7

% C

uri

ng

80

°C


Spesimen A

(mm2)

Beban (kg)


L (mm)

ΔL (mm)

Regangan (%)

Modulus Elastisitas (MPa)

A - 7% 66,8 144,3 21,2 50,6 0,6 1,1 19,3

B - 7% 66,4 68,9 10,2 51,1 1,1 2,2 4,6

C - 7% 64,3 76,3 11,7 50,9 0,9 1,8 6,5

E - 7% 65,3 58,0 8,7 50,8 0,8 1,5 5,8

F - 7% 65,7 59,7 8,9 50,8 0,8 1,6 5,6

Rata-rata 65,7 81,4 12,1 50,8 0,8 1,6 8,4

No spesimen UTS

(MPa) UTS²

1 A - 7% 21,185 448,804

2 B - 7% 10,178 103,592

3 C - 7% 11,65 135,723

4 E - 7% 8,720 76,038

5 F - 7% 8,921 79,584

Hasi

l

Per

hit

un

gan

Jumlah 60,65 843,74

Rata-rata 10,11 140,62

Standar Deviasi 5,20

Data terbesar 15,30

Data terkecil 4,91


73

Tabel 4.21 Data hasil dari penyeleksian komposit fraksi volume serat 7% dengan standar deviasi

Tabel 4.23 Perolehan data komposit fraksi volume serat 7% dengan L0 : 50mm setelah diseleksi dengan standar deviasi


setelah diseleksi dengan standar deviasi

Kom

po

sit

Sera

t T

KK

S

7%

Cu

ring

80

°C Dimensi Uji Tarik Komposit

No Spesimen Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

A

(mm2)

1 B - 7% 13,15 5,05 66,41

2 C - 7% 12,85 5,00 64,25

3 E - 7% 13,05 5,00 65,25

4 F - 7% 13,00 5,05 65,65

Rata-rata 13,00 5,03 65,44




No Spesimen UTS

(MPa) UTS²

1 B - 7% 10,178 103,592

2 C - 7% 11,65 135,723

3 E - 7% 8,720 76,038

4 F - 7% 8,921 79,584

Rata-rata 9,87 98,73

Kom

po

sit

Sera

t T

KK

S 7

%

Cu

rin

g 8

0°C


Spesimen A

(mm2)

Beban (kg)


L (mm)

ΔL (mm)

Regangan (%)

Modulus Elastisitas

(MPa)

B - 7% 66,41 68,90 10,2 51,1 1,1 2,2 4,6

C - 7% 64,25 76,30 11,7 50,9 0,9 1,8 6,5

E - 7% 65,25 58,00 8,7 50,8 0,8 1,5 5,8

F - 7% 65,65 59,70 8,9 50,8 0,8 1,6 5,6

Rata-rata 65,44 68,30 10,3 50,9 0,9 1,9 5,6


74

Gambar 4.10 Grafik Kekuatan Tarik dan rata-ratanya fraksi volume serat 7%

Gambar 4.11 Diagram regangan dan rata-ratanya fraksi volume serat 7%

10,2

11,7

8,7 8,9

10,3

,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

B - 7% C - 7% E - 7% F - 7% Rata-rata

KE

KU

AT

AN

TA

RIK

(M

Pa

)

KOMPOSIT

2,2

1,8

1,5 1,6

1,9

,000

,500

1,000

1,500

2,000

2,500

B - 7% C - 7% E - 7% F - 7% Rata-rata

RE

GA

NG

AN

(%

)

KOMPOSIT


75

Gambar 4.12 Grafik modulus elastisitas dan rata-ratanya fraksi volume serat 7%



terrendah terdapat pada spesimen E – 7% dengan nilai 8,72MPa, sedangkan

data tertinggi terdapat pada spesimen C – 7% dengan nilai 11,65 MPa. Dari



pada spesimen E – 7% dengan nilai 1,50%, sedangkan data tertinggi terdapat

pada spesimen B – 7% dengan nilai 2,20%. Dari gambar 4.12 nilai rata-rata



spesimen B – 7% dengan nilai 4,63 MPa, sedangkan data tertinggi terdapat

pada spesimen C – 7% dengan nilai 6,47 Mpa.

4,6

6,5

5,8 5,6 5,6

,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

B - 7% C - 7% E - 7% F - 7% Rata-rata

MO

DU

LU

S E

LA

ST

IS (

%)

KOMPOSIT


76

Tabel 4.24 Data rata-rata hasil pengujian kekuatan tarik

Gambar 4.13 Grafik kekuatan tarik rata-rata dari spesimen resin,

spesimen berpenguat serat TKKS dan serat TKKS

4.1.4 Hasil Rata-rata Pengujian Kekuatan Tarik Komposit

Dari hasil pengujian kekuatan tarik untuk fraksi volume 0%(resin),

3%, 5% dan 7%, penulis mendapatkan rata-rata untuk kekuatan tarik, rata-

rata untuk regangan dan rata-rata untuk modulus elastisitasnya. Tabel 4.24

dan Gambar 4.13, Gambar 4.14, Gambar 4.15 dibawah ini merupakan data

hasil pengujian tarik dan juga grafik tiap-tiap data.

Rerata Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Komposit

Spesimen Kekuatan

Tarik (MPa) Regangan

(%)

Modulus

Elastisitas (MPa)

RERATA 0% - CURING 80° 32,9 2,9 12,3

RERATA 3% - CURING 80° 29,7 1,1 26,6

RERATA 5% - CURING 80° 33,0 1,4 23,6

RERATA 7% - CURING 80° 10,3 1,9 5,6

RERATA SERAT TKKS 80,5 - -

32,9 29,7

33,0

10,3

80,5

,000

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

90,000

RERATA 0% - CURING 80°




RERATA SERAT TKKS

KE

KU

AT

AN

TA

RIK

(M

Pa

)

KOMPOSIT FRAKSI VOLUME 0%,3%,5%,7% DAN SERAT TKKS


77

Gambar 4.14 Grafik regangan rata-rata dari spesimen resin dengan spesimen

berpenguat serat TKKS

Gambar 4.15 Grafik modulus elastisitas rata-rata dari spesimen resin dengan

spesimen berpenguat serat TKKS

2,9

1,1

1,4

1,9

,000

,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500





RE

GA

NG

AN

(%

)

KOMPOSIT FRAKSI VOLUME 0%,3%,5%,7%

12,3

26,6

23,6

5,6

,000

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000





MO

DU

LU

S E

LA

ST

ISIT

AS

(M

Pa)

KOMPOSIT FRAKSI VOLUME 0%,3%,5%,7%


78

Dari Gambar 4.13 dapat dilihat hasil rata-rata kekuatan tarik pada

spesimen fraksi volume 0% (resin polyester) dengan variasi fraksi volume

komposit berpenguat serat tandan kosong kelapa sawit. Hasil yang didapatkan

pada rata-rata spesimen resin polyester yaitu 32,93 MPa. Dari grafik tersebut

menunjukkan bahwa terlalu banyak fraksi volume serat yang digunakan maka

kekuatan tariknya akan menurun. Nilai rata-rata terbesar pada fraksi volume

serat tandan kosong kelapa sawit adalah 33,00 MPa pada fraksi volume serat

5%. Pada fraksi volume serat 3% memiliki kekuatan lebih rendah dari 5%

namun tidak terlalu signifikan, dengan nilai 29,74 MPa. Sedangkan pada

fraksi volume serat 7% memiliki nilai kekuatan tarik rata-rata yang paling

rendah dengan nilai 10,25 MPa. Namun rata-rata kekuatan tarik serat TKKS

tanpa digabungkan dengan resin sangat tinggi dibanding dengan rata-rata

kekuatan spesimen resin dan spesimen komposit fraksi volume serat 3%, 5%

dan 7% dengan nilai 80,54 MPa.

Dari Gambar 4.14 dapat dilihat hasil rata-rata regangan pada spesimen

resin polyester dengan variasi fraksi volume komposit berpenguat serat

tandan kosong kelapa sawit. Hasil yang didapatkan pada rata-rata spesimen

resin polyester yaitu 2,88%. Dari grafik tersebut menunjukkan bahwa

semakin banyak fraksi volume serat yang digunakan maka regangannya

semakin meningkat. Nilai rata-rata terbesar pada fraksi volume serat tandan

kosong kelapa sawit adalah 1,87% pada fraksi volume serat 7%, namun masih

tidak bisa mengungguli spesimen resin polyester. Pada fraksi volume serat

5% dan 3% memiliki penurunan regangan, yaitu dengan nilai 1,40% pada

fraksi volume serat 5% dan 1,13% pada fraksi volume serat 3%.

Dari Gambar 4.15 dapat dilihat hasil rata-rata modulus elastisitas pada

spesimen resin polyester dengan variasi fraksi volume komposit berpenguat

serat tandan kosong kelapa sawit. Hasil yang didapatkan pada rata-rata

spesimen resin polyester yaitu 12,27 MPa. Dari grafik tersebut menunjukkan

bahwa semakin banyak fraksi volume serat yang digunakan maka modulus

elastisitasnya akan semakin menurun. Nilai rata-rata terbesar pada fraksi


79

volume serat tandan kosong kelapa sawit adalah 26,56 MPa pada fraksi

volume serat 3%. Pada fraksi volume serat 5% dan 7% memiliki penurunan

modulus elastisitas, yaitu dengan nilai 23,58 MPa pada fraksi volume serat

5% dan yang penurunnya paling signifikan dengan nilai 5,56 MPa pada fraksi

volume serat 7%.

Berdasarkan pada nilai kekuatan tariknya membuktikan bahwa serat

tandan kosong kelapa sawit cukup berpengaruh pada bertambahnya

kekuatan tarik dibandingkan hanya menggunakan resin saja walaupun

jaraknya tidak terlalu jauh.

Kerusakan yang terjadi pada komposit berbahan resin saja dan komposit

berpenguat serat tandan kelapa sawit, diakibatkan oleh adanya gelembung-

gelembung udara (void), hal tersebut menyebabkan volume resin saat

pencetakan menjadi berkurang dan dapat menurunkan kekuatan menahan

beban tarik. Pada komposit berpenguat serat tandan kelapa sawit kerusakan

tidak hanya terjadi akibat adanya void, namun juga dapat terjadi karena serat

tidak melekat secara sempurna dengan resin hal itu disebut dengan

debonding. Badan spesimen yang cacat akibat proses pemotongan, atau

penggunaan resin yang tidak bagus juga dapat mempengaruhi kekuatan

komposit pada saat dilakukan pengujian tarik.


79

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah penulis lakukan, penulis dapat

mengambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Kekuatan tarik tertinggi adalah komposit dengan fraksi volume serat

tandan kelapa sawit 5% yang memiliki nilai 33,00 MPa. Pada fraksi

volume serat 7%, komposit mengalami penurunan kekuatan tarik

2. Regangan tertinggi adalah spesimen matrik yang memiliki nilai

2,88%. Penambahan serat dari 3%,5% dan 7%, menyebabkan

peningkatan regangan

3. Modulus elastisitasnya tertinggi adalah komposit dengan fraksi

volume serat 3% yang memiliki nilai 25,56 MPa. Penambahan serat

dari 5% sampai 7%, menyebabkan penurunan modulus elastisitas

4. Jenis patahan yang terjadi pada komposit berpenguat serat tandan

kelapa sawit adalah jenis patahan debounding. Hal tersebut

dikarenakan adanya interphase atau void yang timbul akibat serat

tidak terikat sempurna dengan resin, serta proses pencetakan yang

kurang sempurna.

5. Setelah melakukan proses curing pada suhu 80°C selama dua jam,

banyak spesimen yang mengalami derformasi bentuk seperti

melengkung.


80

5.2 Saran

Setelah melakukan penelitian masih ada beberapa kekurangan

yang terjadi. Untuk itu penulis akan memberikan saran yang kira-kira dapat

berguna untuk penelitian selanjutnya. Saran-saran yang dapat diberikan

adalah :

1. Pada penelitian selanjutnya dapat dilakukan pengujian impak

dengan serat yang acak untuk semakin mengetahui kekuatan serat

TKKS.

2. Pada saat membeli resin dan katalis kiranya mencari yang

kualitasnya bagus.

3. Pada proses membersihkan serat tandan kosong kelapa sawit,

sebaiknya lakukan dengan teliti dan sangat bersih supaya tidak ada

sisa-sisa minyak yang masih menempel.

4. Pada saat menutup cetakan komposit sebaiknya dilakukan dengan

perlahan dan hati-hati sehingga tidak menimbulakan gelembung

udara (void).

5. Pada proses pencetakan komposit, untuk mendapatkan hasil yang

maksimal sebaiknya penutup cetakan beri beban yang besar

sehingga dapat menekan tutup cetakan dengan sempurna dan dapat

mengurangi terjadinya gelembung udara (void).

6. Pada penelitian selanjutnya dapat dicoba melakukan pembuatan

komposit secara lamina.


81

DAFTAR PUSTAKA

Bukit, N., (1988), Beberapa Pengujian Sifat Mekanikdari Komposit yang

Diperkuat dengan Serat Gelas, Skripsi, FMIPA, USU, Medan.

Chang, S.H., 2014, An Overview of Empty Fruit Bunch from Oil Palm as

Feedstock for Biooil Production, Biomass & Bioenergy, 1-8

ChandrabaUTSy, Sri., 2011. Pengaruh Panjang Serat Tertanam Terhadap

Kekuatan Geser Interfacial Komposit Serat Batang Melinjo Matriks Resin

Epoxy. Jurnal Skripsi. Teknik Mesin.Universitas Tadulako, Palu.

Diharjo, K. dan Triyono, T., 200 , “Buku Pegangan Kuliah Material Teknik”,

Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Gibson, Ronald F. 1994. Principles Of Composite Material Mechanics. New

York: Mc Graw Hill,Inc

Groover, Mikell P. 1996. Fundamentals Of Modern Manufacturing. Leghigh

University : New Jersey.

Hartanto, Ludi, 2009. Study Perlakuan Alkali Dan Fraksi Volume Serat Terhadap

Kekuatan Bending, Tarik, Dan Impak Komposit Berpenguat Serat Rami

Bermatrik Polyester BQTN 157. Jurnal Tugas Akhir. Teknik Mesin.

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Herawan, T., Rivani, M., 2013, Pemanfaatan Limbah Padat Kelapa Sawit untuk

Produksi Green Product. Prosiding Pertemuan Teknis Kelapa Sawit 2013.

JCC Jakarta 7-9 Mei 2013. ISBN 978-602-7539-16-7, 181- 190

Jamasri, 2008, Prospek Pengembangan Komposit Serat Alam Di Indonesia,

Pengukuhan Jabatan Guru besar, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah

Mada.


82

Jones, R. M. 1975, “Mechanics of Composite Materials”, McGraw-Hill

Kogakusha, LTD, Wasingthon D.C.

Jones, R. M. 1999, “Mechanics of Composite Materials”. Second Edition. Taylor

& Francis.

Martin, S. M. 1988. Palm oil and protest: An economic history of the Ngwa

region, south-eastern Nigeria, 1800—1980. Cambridge.

Malcolm, P.S., 2001. Polymer Chemistry : An Introduction, diterjemakankan oleh

Lis Sopyan, cetakan pertama, PT Pradnya Paramita : Jakarta.

Nayiroh, Nurun. 2013. “Teknologi Material Komposit”. Lecture Material.

Malang: Universitas Islam Negeri Malang.

Rindrawan, Felicitas N.F., 2016. Karakteristik Kekuatan Komposit Serabut

Kelapa Dengan Variasi Arah Serat. Skripsi Teknik Mesin, Fakultas Sains

dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. Yogyakarta.

Schwartz, M. M., 1984, Composite Material Handbook, Mc Graw Hill, New

York.

Sihotang, Herwin. 201 . Karakteristik Curing 0˚C, 100˚C dan 120˚C Komposit

Serabut Kelapa. Skripsi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Sanata Dharma. Yogyakarta

Tamaela, Vinna M., 2016. Karakteristik Curing 0˚C dan 100˚C Komposit Serat

E-Glass. Skripsi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas

Sanata Dharma. Yogyakarta

Tantra, Addriyanus. 2015. “Pengaruh Komposisi dan Ukuran Makro Serbuk Kulit

Kerang Darah (Anadora Granosa) Terhadap Komposit Epoksi-PS/Serbuk

Kulit Kerang Darah (SKKD)”. Skripsi S-1 Fakultas Teknik. Universitas

Sumatera Utara.


83

http://download.portalgaruda.org/article.php?article=270063&val

=6935&title=PEMANFAATAN%20TANDAN%20KOSONG%20KELA

PA%20SAWIT%20SEBAGAI%20MATERIAL%20TEKSTIL%20DENG

AN%20PEWARNA%20ALAM%20UNTUK%20PRODUK%20KRIYA

diakses pada tanggal 5 April 2017

http://www.academia.edu/9452673/Pemanfaatan_limbah_Tandan

_Kosong_Kelapa_Sawit_TKKS_dalam_embuatan_Bioetabol_dengan_Met

ode_Hidrolisis_dan_Fermentasi diakses tangal pada 5 April 2017

https://uwityangyoyo.wordpress.com/2012/01/04/tandan-kosong-

kelapa-sawit-TKKS-sebagai-alternatif-pupuk-organik/#comment-10425

diakses pada tanggal 29 April 2017

http://repository.unand.ac.id/id/eprint/2095 diakses pada tanggal

29 April 2017

repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/28237/5/Chapter%20I.

pdf diakses pada tangal 20 Mei 2017

https://books.google.co.id/books?hl=id&lr=&id=e1id9bKG100C

&oi=fnd&pg=PR3&dq=handbook+of+composite+materials&ots=Viace7E

UyM&sig=jTiUMtKX1BBkhpVLPKwwi9v5F0o&redir_esc=y#v=onepag

e&q=handbook%20of%20composite%20materials&f=false diakses pada

hari Kamis, 29 Juni 2017

http://eprints.ums.ac.id/5941/1/D200020185.pdf diakses pada

tanggal 29 Juni 2017

http://royalnapp.blogspot.co.id/2014/03/proses-curing-pada-

composite_12.html diakes pada hari Kamis, 29 Juni 2017


http://download.portalgaruda.org/article.php?article=270063&val=6935&title=PEMANFAATAN%20TANDAN%20KOSONG%20KELAPA%20SAWIT%20SEBAGAI%20MATERIAL%20TEKSTIL%20DENGAN%20PEWARNA%20ALAM%20UNTUK%20PRODUK%20KRIYA




http://www.academia.edu/9452673/Pemanfaatan_limbah_Tandan_Kosong_Kelapa_Sawit_TKKS_dalam_embuatan_Bioetabol_dengan_Metode_Hidrolisis_dan_Fermentasi



https://uwityangyoyo.wordpress.com/2012/01/04/tandan-kosong-kelapa-sawit-tkks-sebagai-alternatif-pupuk-organik/#comment-10425

https://uwityangyoyo.wordpress.com/2012/01/04/tandan-kosong-kelapa-sawit-tkks-sebagai-alternatif-pupuk-organik/#comment-10425

http://repository.unand.ac.id/id/eprint/2095

https://books.google.co.id/books?hl=id&lr=&id=e1id9bKG100C&oi=fnd&pg=PR3&dq=handbook+of+composite+materials&ots=Viace7EUyM&sig=jTiUMtKX1BBkhpVLPKwwi9v5F0o&redir_esc=y#v=onepage&q=handbook%20of%20composite%20materials&f=false




84

LAMPIRAN

1. Foto Komposit Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit 3%




85


86


87


88


89


Documents

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ...repository.usd.ac.id/12163/2/135214004_full.pdf · diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Yogyakarta, 19 Juli 2017