111
4.21 PENGARUH KOMPOSISI SERBUK SERAT AMPAS TEBU TERMODIFIKASI TERHADAP SIFAT PENYERAPAN AIR
WATER ABSORPTION KOMPOSIT HIBRID PLASTIK BEKAS KEMASAN
GELAS PBKG JENIS POLIPROPILENA Gambar 4.19 menunjukkan pengaruh komposisi pengisi serbuk serat ampas
tebu termodifikasi terhadap sifat penyerapan air water absorption komposit hibrid plastik bekas kemasan gelas PBKG jenis polipropilena berpengisi serbuk
serat ampas tebu termodifikasi SSAT dan serbuk serat kaca SSK dengan penambahan bahan penyerasi maleat anhidrida - g - polipropilena MAPP.
Keterangan : -
abcd = perbandingan komposisi PBKGSSATSSKMAPP
Gambar 4.19 Pengaruh Komposisi Serbuk Serat Ampas Tebu Termodifikasi Terhadap Sifat Penyerapan Air Water Absorption Komposit Hibrid Plastik
Bekas Kemasan Gelas PBKG Jenis Polipropilena Dari hasil uji sifat penyerapan air komposit hibrid PBKG berpengisi SSAT
dan SSK dengan penyerasi MAPP diperoleh bahwa penyerapan air bahan komposit semakin meningkat dengan naiknya komposisi pengisi alami, yaitu
0,54 rasio 7810102 ; 2,97 rasio 6820102 ; 7,49 rasio 5830102 ; dan 13,58 rasio 4840102. Pada komposit hibrid PBKG berpengisi SSAT dan
SSK tanpa penyerasi MAPP diperoleh peningkatan penyerapan air yang lebih
2 4
6 8
10 12
14 16
18
24 48
72 96
120 144 168 192 216 240 264 288 312 336
P en
ye rap
an Air
Waktu jam
100000 881002
880102 8010100
7810102 7020100
6820102 6030100
5830102 5040100
4840102
Universitas Sumatera Utara
112 signifikan dengan bertambahnya komposisi pengisi alami, yaitu 1,75 rasio
8010100 ; 4,36 rasio 7020100 ; 10,32 rasio 6030100 ; dan 17,23 rasio 5040100. Komposit dengan komposisi pengisi alami terbanyak memiliki
nilai penyerapan air tertinggi baik pada maupun tanpa penggunaan MAPP. PBKG dan komposit PBKG berpengisi serat kaca tidak menyerap air. Penyerapan air
pada komposit hibrid terbesar terjadi pada 240 jam pertama. Hal ini disebabkan karena pada masa awal perendaman, kemampuan pengisi untuk menyerap air
masih sangat tinggi dan menyebabkan lebih banyak air dapat masuk ke dalam komposit, sehingga terjadi peningkatan nilai penyerapan air yang signifikan pada
masa tersebut. Setelah itu, penyerapan air pada bahan komposit tidak terlalu signifikan lagi. Hal ini disebabkan karena kemampuan komposit dalam menyerap
air telah menurun hingga pada akhirnya mencapai titik jenuh penyerapan air berhenti menyerap air.
PBKG dan serat kaca merupakan jenis material yang bersifat hidrofobik dan impermeabel terhadap air [61, 71]. Sifat dari kedua bahan ini mendukung
pernyataan bahwa pengisi alami serbuk serat ampas tebu yang berkontribusi dalam penyerapan air komposit. Penambahan jumlah pengisi alami akan semakin
meningkatkan penyerapan air komposit. Peningkatan penyerapan air pada komposit tanpa penggunaan MAPP lebih signifikan daripada penggunaan MAPP
pada komposisi pengisi yang sama. Hal ini disebabkan karena peranan MAPP yang menciptakan interaksi interfasa antara matriks dan pengisi sehingga
mengurangi akumulasi air di dalam daerah interfasa [71]. Hasil yang sama juga diperoleh oleh Sanjay dan Smita 2009 [71] bahwa penambahan jumlah pengisi
dapat meningkatkan sifat penyerapan air komposit. Ia juga melaporkan bahwa komposit yang tidak menggunakan MAPP memiliki nilai penyerapan air yang
lebih tinggi daripada komposit yang menggunakan MAPP pada jumlah pengisi yang sama.
Universitas Sumatera Utara
113
4.22 PENGARUH KOMPOSISI SERBUK SERAT AMPAS TEBU TERMODIFIKASI TERHADAP FRAKSI VOLUME SERAT DAN
DENSITAS KOMPOSIT HIBRID PLASTIK BEKAS KEMASAN GELAS PBKG JENIS POLIPROPILENA
Kandungan bahan pengisi berupa serbuk serat kaca dan serbuk serat ampas
tebu termodifikasi berpengaruh terhadap fraksi volume serat dalam komposit. Gambar 4.20 menunjukkan pengaruh nilai kandungan bahan pengisi terhadap
fraksi volume serat pada komposit yang dihasilkan.
Keterangan : -
abcd = perbandingan komposisi PBKGSSATSSKMAPP
Gambar 4.20 Pengaruh Komposisi Serbuk Serat Ampas Tebu Termodifikasi Terhadap Fraksi Volume Serat dan Densitas Komposit Hibrid Plastik Bekas
Kemasan Gelas PBKG Jenis Polipropilena Nilai ini menunjukkan bahwa semakin besar kandungan bahan pengisi pada
komposit maka fraksi volume serat pada komposit juga akan semakin meningkat. Nilai fraksi volume serat yang meningkat juga menunjukkan pengaruh
penyerapan air pada komposit hibrid PBKG jenis polipropilena yaitu penyerapan air yang semakin besar untuk nilai fraksi volume serat yang semakin membesar.
Nilai fraksi volume serat komposit yang menggunakan MAPP lebih rendah dari komposit yang tidak menggunakan MAPP pada konten pengisi yang sama.
0,125 0,126
0,224 0,203
0,318 0,303
0,421 0,413
0,522 0,502
0,930 0,807
0,952 0,765
0,826 0,649
0,682 0,502
0,557 0,417
0,446
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7 0,8
0,9 1
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7 0,8
0,9 1
F rak
si V
olu m
e S
er at
Perbandingan Matriks, Pengisi dan Penyerasi
FVS Densitas
Universitas Sumatera Utara
114 Semakin rendah fraksi volume serat, menunjukkan fraksi volume resin yang
semakin besar, yang ditunjukkan oleh persamaan berikut :
R F
V 1
V
4.1
Fraksi volume resin yang semakin besar menunjukkan densitas komposit yang semakin besar pula, yang dapat ditunjukkan oleh persamaan berikut :
R C
C R
R
ρ ρ
M M
V
4.2 Densitas komposit yang besar menunjukkan volume komposit yang semakin
kecil, yang dapat ditunjukkan oleh persamaan berikut :
C C
C
V M
ρ 4.3
Semakin banyak komposisi pengisi dalam komposit, maka akan menghasilkan densitas yang semakin rendah dan sebaliknya. Pada komposit
dengan komposisi pengisi yang sama, komposit yang menggunakan MAPP memiliki densitas yang lebih tinggi dari komposit yang tidak menggunakan
MAPP. Volume komposit yang kecil pada komposit yang menggunakan MAPP
menunjukkan bahwa komposit memiliki komposisi yang padat. Sebaliknya, pada jumlah pengisi yang sama, diperoleh volume komposit yang besar yang
disebabkan oleh adanya void lubang kosong pada komposit yang tidak menggunakan MAPP. Penggunaan MAPP dapat meningkatkan ikatan interfasa
dan meminimalisir terbentuknya void yang dapat menurunkan sifat mekanik komposit.
Hasil ini mendukung hasil uji bentur komposit yang menunjukkan bahwa komposit yang menggunakan MAPP memiliki kekuatan bentur yang lebih tinggi
daripada komposit yang tidak menggunakan MAPP. Kekuatan bentur yang lebih tinggi ini mengindikasikan terbentuknya ikatan interfasa yang baik pada komposit
yang menggunakan MAPP. Selain itu, hasil uji Scanning Electron Microscopy SEM yang ditunjukkan pada Gambar 4.15 dan Gambar 4.18 bahwa pada rasio
pengisi yang sama, fenomena terlepasnya pengisi dari matriks fiber pull - out lebih banyak terjadi pada komposit yang tidak menggunakan MAPP Gambar
Universitas Sumatera Utara
115 4.18. Sedangkan, pada komposit yang menggunakan MAPP, pengisi masih
melekat utuh pada matriks dan membentuk suatu kesatuan yang utuh Gambar 4.15.
Universitas Sumatera Utara
116
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori