Pengujian Mekanik .1 METODE PENELITIAN
29
4.2 Pengujian Mekanik 4.2.1
Uji Tarik Spesimen Sarung Tangan
Dari hasil pengukuran kuat tarik, regangan dan modulus dari spesimen komposit lateks dengan penggunaan montmorilonit termodifikasi sebagai
pengisi menunjukkan nilai yang lebih bagus dibandingkan tanpa menggunakan bahan pengisi. Hasil pengukuran stress tegangan dengan
bahan pengisi organoclay montmorillonit termodifikasi diperoleh minimum 0,435 Nmm
2
sampel tipe IV dan maksimum 0,729 Nmm
2
sampel tipe II, sedangkan pengukuran stress tegangan tanpa pengisi adalah 0,181 Nmm
2
sampel tipe I. Untuk pengukuran strain regangan atau kemuluran dengan bahan pengisi diperoleh hasil minimum sebesar 2,883 sampel tipe V dan
maksimum sebesar 4,830 sampel tipe II, sedangkan pengukuran strain regangan atau kemuluran tanpa bahan pengisi adalah sebesar 1,254 sampel
tipe I. Kemudian untuk modulus dengan bahan pengisi organoclay montmorillonit termodifikasi diperoleh minimum 0,136 Nmm
2
sampel tipe IV dan maksimum sebesar 0,207 Nmm
2
sampel tipe V, sedangkan modulus tanpa bahan pengisi adalah sebesar 0,144 Nmm
2
sampel tipe I. Untuk hasil selengkapnya dapat dilihat pada tabel data pengujian tarik di
bawah ini.
Universitas Sumatera Utara
30
Tabel 4.3 Data Pengujian Kekuatan Tarik dari 5 Variasi Sampel Dengan Masing-masing 3 Kali Pengujian
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sifat Mekanik Spesimen Sarung Tangan Lateks
Tipe Sampel
Tegangan Nmm
2
Regangan Modulus
Nmm
2
I Lateks tanpa Pengisi
0,217 2,205
0,098 II
Lateks + Organoclay 2 phr 0,725
5,753 0,126
III Lateks + Organoclay 4 phr
0,616 4,293
0,143 IV
Lateks + Organoclay 6 phr 0,49
4,140 0,118
V Lateks + Organoclay 8 phr
0,489 3,836
0,127
Untuk pengukuran kuat tarik diperoleh bahwa nilai kuat tarik bertambah tinggi sebanding dengan penambahan bahan pengisi organoclay hingga 2 phr.
Kemudian mengalami penurunan pada saat penambahan diatas 2 phr.
Sampel type
Length mm
Width mm
Thick mm
Load kgf
Extension mm
Force N
Stress Nmm
2
Strain Modulus
Nmm
2
I. A
115 6
0,3 0,04
141,557 0,392
0,217 1,299
0,176 B
115 6
0,3 0,03
178,316 0,294
0,163 1,552
0,105 C
115 6
0,3 0,05
441,345 0,49
0,272 3,879
0,070 II.
A 115
6 0,3
0,13 659,978
1,274 0,707
5,788 0,123
B 115
6 0,3
0,13 677,276
1,274 0,707
5,916 0,120
C 115
6 0,3
0,14 667,712
1,372 0,762
5,787 0,135
III. A
115 6
0,3 0,10
592,897 0,98
0,544 5,175
0,105 B
115 6
0,3 0,12
446,953 1,176
0,653 3,981
0,168 C
115 6
0,3 0,12
441,494 1,176
0,653 3,847
0,170 IV.
A 115
6 0,3
0,09 456,454
0,882 0,49
4,013 0,123
B 115
6 0,3
0,09 506,919
0,882 0,49
4,484 0,111
C 115
6 0,3
0,09 465,338
0,882 0,49
4,070 0,121
V. A
115 6
0,3 0,12
532,672 1,176
0,653 4,652
0,318 B
115 6
0,3 0,05
343,061 0,49
0,272 3,047
0,091 C
115 6
0,3 0,10
447,922 0,98
0,544 3,948
0,139
Universitas Sumatera Utara
31
Gambar 4.4 Grafik Stress Tegangan vs Jumlah Pengisi Organoclay
Untuk pengukuran strain atau regangan diperoleh bahwa nilai regangan bertambah tinggi sebanding dengan penambahan bahan pengisi organoclay
hingga 2 phr walaupun pada pengukuran menunjukkan penurunan regangan pada saat penambahan
≥ 4 phr. Hal ini dikarenakan interaksi antara clay-clay dalam campuran cenderung meningkatkan kekakuan pada campuran.
Gambar 4.5 Grafik Strain Regangan vs Jumlah Pengisi Organoclay
Universitas Sumatera Utara
32
Modulus adalah tenaga yang dibutuhkan untuk menarik contoh uji sampai regangan tertentu per satuan luas penampang awal bagian yang sempit.
Untuk pengukuran modulus diperoleh bahwa nilai modulus maksimum ada pada tipe V dengan penambahan organoclay 8 phr, sedangkan yang paling
rendah ada pada tipe IV dengan penambahn 6 phr. Perhitungan modulus dihitung dari harga kuat tarik tiap variasi tipe sampel yang sudah dirata-
ratakan dari 3 data perlakuan, dibagi dengan harga regangan tiap variasi tipe
sampel yang sudah dirata-ratakan dari 3 data perlakuannya.
Gambar 4.6 Grafik Modulus vs Jumlah Pengisi Organoclay
Kekuatan tarik menunjukkan gaya maksimum yang diperlukan untuk memutuskan nanokomposit lateks-organoclay. Hasil pengamatan sifat kuat
tarik ini dinyatakan dalam bentuk kurva tegangan stress, yakni permbandingan beban dengan luas penampang = FA, terhadap perpanjangan
bahan reganganstrain yakni pertambahan panjang dibagi panjang awal bahan, yang disebut kurva tegangan-regangan yang dapat dilihat pada gambar
4.7. perbandingan tegangan tarik terhadap regangannya didefenisikan sebagai Modulus Young atau Modulus Elastisitas.
Universitas Sumatera Utara
33
Gambar 4.7 Kurva Regangan Vs Tegangan Spesimen Sarung Tangan Lateks-
Organoclay
Dari grafik di atas, terlihat bahwa kurva tegangan-regangan maksimal pada Tipe-II, yaitu tegangan 0,729 Nmm
2
dan regangan 4,830. Sampel uji Tipe-II adalah sampel dengan lateks sebagai matriks diberi pengisi montmorillonit
yang sudah dimodifikasi dengan surfaktan CTAB, sebanyak 2 phr. Modulus elastisitas menyatakan kekuatan suatu bahan. Kekuatan suatu
bahan dipengaruhi oleh ikatan kimia penyusunnya. Ikatan kimia yang kuat bergantung pada jumlah ikatan molekul dan jenis ikatannya ikatan ion,
kovalen, logam, Van Der Waals. Ikatan kimia yang kuat sulit diputus. Modulus maksimum didapat pada sampel Tipe-V, yaitu modulus 0,207
Nmm
2
. Hal ini disebabkan penggunaan CTAB yang bermuatan kationik sehingga mekanisme reaksi atau ikatan yang terjadi lebih kuat terhadap
permukaan montmorillonit yang bermuatan negatif. Polaritas mineral clay diganti dengan kation organik, dimana ion logam anorganik melepas muatan
negatif pada lapisan silikat. Hal ini menyebabkan tingkat adsorbsi pada bagian ini juga lebih besar.
Universitas Sumatera Utara
34
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN