i

TUGAS AKHIR

PENGEMBANGAN MATERIAL KERTAS

MENGGUNAKAN SERAT SEKAM PADI DENGAN

VARIASI KONSENTRASI NaOH 10%, 15%, DAN 20%

Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh :

MIFTAKHUL IKHSAN

D200130178

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2018

ii

iii

iv

v

vi

MOTTO

“ Sesungguhnya sesudah kesulitan akan ada kemudahan, maka bila

engkau telah selesai dari satu pekerjaan, kerjakan pula pekerjaan

berikutnya dan hanya kepada tuhan-mu “

(Q.S Al-Insyirah : 6-8)

“ Sibukan diri dalam kebaikan,hingga keburukan lelah mengikuti. Dan

jangan risuakan omongan orang, direndahkan tidak mungkin jadi sampah

dan di sanjung tidak mungkin jadi rembulan. Hidup ltu bukan tentang yang

terbaik, tapi tentang siapa yang berbuat baik “

(Penulis)

“ Teruslah berjuang hingga cacian berubah menjadi tepuk tangan “

(Penulis)

“ Agama tanpa ilmu adalah buta, Ilmu tanpa agama adalah lumpuh “

(Albert Einsten)

vii

viii

ix

PENGEMBANGAN MATERIAL KERTAS

MENGGUNAKAN SERAT SEKAM PADI DENGAN

VARIASI KONSENTRASI NaOH 10%, 15%, DAN 20%

Miftakhul Ikhsan, Agus Dwi Anggono

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl.A.Yani Tromol pos 1 Pabelan

Email : miftakhulikhsan286@gmail.com

Abstrak

Kertas merupakan bagian penting bagi kehidupan manusia. Kertas

bermanfaat sebagai media pencatatan dan penyebar luasan data dan

informasi, keperluan pembungkusan, percobaan laboratoris, pemintal

benang/tekstil dan tissue. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui

ketahanan tarik dan ketahanan sobek kertas daur ulang dari bahan baku

sekam padi dengan variasi konsentrasi NaOH 10%. 15%, dan 20%.

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini yaitu kertas bekas HVS

70 gram, sekam padi, NaOH, dan perekat tepung tapioka. Hasil yang

diperoleh dari penelitian ini yaitu konsentrasi NaOH 10% memiliki rata-rata

ketahanan tarik 0,3733 MPa, 15% 0,2302 MPa, dan 20% 0,0559 MPa.

Sedangkan ketahanan sobek dengan konsentrasi NaOH 10% memiliki

ketahanan sobek rata-rata 0,5192 MPa, 15% 0,2868 MPa, dan 20%

0,2555MPa. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa semakin sedikit

x

konsentrasi NaOH maka semakin kuat ketahanan tarik dan ketahanan

sobek kertas. Begitupula sebaliknya, semakin banyak konsentrasi NaOH

maka semakin lemah ketahanan tarik dan ketahanan sobeknya.

Kata Kunci : Kertas, Sekam padi, Ketahanan tarik, Ketahanan sobek

xi

THE DEVELOPMENT OF PAPER MATERIAL BY USING RICE FIBER

HUSK TOWARD SOME TESTS WITH CONCENTRATION VARIATIONS

OF NaOH 10%, 15%, AND 20%

Miftakhul Ikhsan, Agus Dwi Anggoro

Mechanical Engineering of Muhammadiyah University of Surakarta

A. Yani Street Tromol Pos 1 Pabelan

Email: miftakhulikhsan286@gmail.com

Abstract

Paper is an important part for human life. Paper has function as

recording media and dissemination of data and information, packaging

utility, laboratory experiment, yarn spinner/textile and tissue. This research

is done to find out the pull and rip endurance of recycled paper from the

raw material of rice husk with the concentration variations of NaOH 10%,

15%, and 20%. The raw materials which are used in this research are

HVS 70 gram former paper, rice husk, NaOH, and tapioca flour adhesive.

The result which is got from this research is 10% NaOH concentration has

pull endurance average 0,3733 MPa, 15% 0,2302 MPa, dan 20% 0,0559

MPa. While the rip endurance of 10% NaOH concentration has rip

endurance average 0,5192 MPa, 15% 0,2868 MPa, dan 20% 0,2555 MPa.

From the result of the study, it can be concluded that the less

concentration of NaOH,then the stronger pull and rip endurance of paper.

xii

And vice versa, the higher NaOH concentration, then the weaker pull and

rip endurance of paper.

Keyword : Paper, Rice husk, Tensile strenght,Tensile strenght

xiii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat

Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga laporan Tugas

Akhir ini dapat terselesaikan.

Tugas Akhir berjudul “PENGEMBANGAN MATERIAL KERTAS

MENGGUNAKAN SERAT SEKAM PADI DENGAN VARISI

KONSENTRASI NaOH 10%, 15%, DAN 20%”, dapat terselesaikan atas

dukungan berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan

segala ketulusan dan keikhlasan hati menyampaikan rasa terima kasih

dan penghargaan kepada :

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T.,Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Ir. Subroto, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Agus Dwi Anggono, S.T.,M.Eng.,Ph.D., selaku Pembimbing

Utama yang telah berkenan memberikan dukungan serta arahan

dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini.

4. Bapak Wijianto, ST, M.Eng.Sc., selaku Dosen Pembimbing Akademik

yang telah memberikan saran dan nasehat selama kuliah.

xiv

xv

DAFTAR ISI

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

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .............................................. ii

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

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................. iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ..................................................... v

LEMBAR MOTTO ........................................................................... vi

HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................... vii

ABSTRAKSI .................................................................................... ix

KATA PENGANTAR ....................................................................... xiii

DAFTAR ISI .................................................................................... xv

DAFTAR GAMBAR ......................................................................... xviii

DAFTAR TABEL ............................................................................. xxi

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Pembatasan Masalah .............................................. 3

1.3 Perumusan Masalah ................................................ 4

1.4 Tujuan Penelitian ..................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian ................................................... 5

1.6 Sistematika Penulisan ............................................. 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Pustaka ..................................................... 7

xvi

2.2 Landasan Teori ........................................................ 8

2.2.1. Komposit ....................................................... 8

2.2.2. Material Penyusun Komposit ......................... 14

2.2.3. Matrik ............................................................ 14

2.2.4. Serat ............................................................. 17

2.2.5. Sekam Padi ................................................... 23

2.2.6. Kertas ............................................................. 27

2.2.7. Pulp ............................................................... 29

2.2.8. NaOH ............................................................. 33

2.2.9. Pengujian Ketahanan Tarik ............................ 36

2.2.10 Pengujian Ketahanan Sobek .......................... 38

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Diagram Alir Penelitian ............................................ 39

3.2 Study Literature dan Survey Lapangan ................... 40

3.3 Alat-alat Penelitian ................................................... 40

3.3.1. Peralatan Penelitian ...................................... 40

3.3.2. Peralatan Pengujian ...................................... 45

3.4 Bahan Penelitian ...................................................... 46

3.5 Lokasi Penelitian ...................................................... 48

3.6 Prosedur Penelitian ................................................. 48

3.6.1 Tahap dalam proses pembuatan pulp kertas

HVS 70 gram bekas ...................................... 48

xvii

3.6.2 Tahap dalam proses pemasakan serat sekam

padi ............................................................... 50

3.6.3 Tahap dalam proses pembuatan spesimen ... 52

3.7 Pengujian Spesimen ................................................ 53

3.7.1 Uji Ketahanan Tarik ....................................... 53

3.7.2 Uji Ketahanan Sobek .................................... 54

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Pengujian Tarik Dan Pengujian Sobek ....... 56

4.2 Analisa Pengujian Tarik ............................................ 57

4.3 Analisa Pengujian Sobek .......................................... 62

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan .............................................................. 67

5.2 Saran ....................................................................... 68

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xviii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Fibrous composites ................................................ 12

Gambar 2.2 Particulate composites ........................................... 13

Gambar 2.3 Laminated composites ........................................... 13

Gambar 2.4 Struktur Woven Fiber Composite ........................... 20

Gambar 2.5 Struktur Continuous Fiber Composite .................... 20

Gambar 2.6 Struktur Chopped Fiber Composite ........................ 21

Gambar 2.7 Struktur Hybrid Fiber Composite.............................. 22

Gambar 2.8 Struktur Komposit Sandwich..................................... 23

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ........................................... 39

Gambar 3.2 Kompor .................................................................. 40

Gambar 3.3 Kwali ...................................................................... 41

Gambar 3.4 Screen sablon ........................................................ 41

Gambar 3.5 Blender .................................................................. 42

Gambar 3.6 Bak ........................................................................ 42

Gambar 3.7 Timbangan digital .................................................. 43

Gambar 3.8 Gelas ukur ............................................................. 43

Gambar 3.9 Gunting .................................................................. 44

Gambar 3.10 Mikrometer ............................................................. 44

Gambar 3.11 Alat uji tarik ............................................................ 45

Gambar 3.12 Alat uji sobek ......................................................... 45

xix

Gambar 3.13 Kertas HVS 70 gram bekas ................................... 46

Gambar 3.14 Serat Sekam padi .................................................. 46

Gambar 3.15 NaOH ..................................................................... 47

Gambar 3.16 Tepung tapioka ...................................................... 47

Gambar 3.17 Rendaman kertas .................................................. 48

Gambar 3.18 Pemblenderan pulp ................................................ 49

Gambar 3.19 Pengeringan pulp .................................................... 49

Gambar 3.20 Pencampuran serat dan NaOH............................... 50

Gambar 3.21 Pemasakan NaOH ................................................. 50

Gambar 3.22 Pencucian serat sekam padi .................................. 51

Gambar 3.23 Pengeringan serat sekam padi .............................. 51

Gambar 3.24 Spesimen Uji Tarik ................................................. 53

Gambar 3.25 Spesimen uji sobek ................................................ 55

Gambar 4.1 Spesimen sebelum di tarik ...................................... 58

Gambar 4.2 Uji ketahanan tarik kertas ....................................... 59

Gambar 4.3 Spesiemen setelah di tarik ...................................... 60

Gambar 4.4 Spesimen sebelum di sobek ................................... 63

Gambar 4.5 Uji ketahanan sobek kertas .................................... 63

Gambar 4.5 Spesimen setelah di sobek ..................................... 65

xx

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi sekam padi ................................................. 24

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Tarik dan Sobek ................................. 56

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Tarik ................................................... 57

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sobek ................................................ 62