TUGAS AKHIRKARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 50 Karakteristik Komposit Partikel Ijuk Mesh 50 Dengan Matrik Karet Terhadap Daya Serap Radiasi Sinar Gamma.
TUGAS AKHIR
KARAKTERIST
K MESH 50
ISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK
DENGAN MA
A SERAP
MATRIK KARET TERHADAP DAYA
RADIASI SINAR GAMMA
Disusun Seba
ana Teknik
bagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjan
Ju
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
U
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
FERI IRAWAN
NIM : D 200100052
JURUSAN
TEKNIK
NT
TEKNIK MESIN FAKULTAS T
UNIVERSIT
AKARTA
ITAS MUHAMMADIYAH SURAK
2016
i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
"KARAKTERISTIK
KOMPOSIT
PARTIKEL
IJUK
MESH
50
DENGAN MATRIK KARET TERHADAP CAVA SERAP RADIASI
SINAR GAMMA" yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat
memperoleh derajat sarjana 51 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah 5urakarta, sejauh yang saya ketahui
bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah
dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar
kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah 5urakarta atau
instansi manapun, kecuali yang sumber informasinya saya cantumkan
sebagaimana mestinya.
"..
Surakarta,SOMei 2016
Yang menyatakan
Feri Irawan
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir beriudul "KARAKTERISTIK
KOMPOSIT PARTIKEL
IJUK MESH 50 DENGAN MATRIK KARET TERHADAP DAYA
SERAP RADIASI SINAR GAMMA", Telah disetujui oleh Pembimbing
dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat
sariana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Oipersiapkan oleh :
Nama
: Fen lrawan
NIM
: 0200100052
Oisetujui pada :
Hari
:.~~
Tanggal
:
.
.1...~ ..~.~
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
~f1L
1~
Ir. Agus Hariyanto. MT.
Masyrukan. ST. MT.
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul "KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEl 'J~K
MESH 50 DENGAN MATRIK KARET TERHADAP OAYA SERAP
RA01ASl SINAR GAMMA", telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji
dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh
derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
FER. JRAWAN
NIM
0200100052
Disahkan pada :
Hari
.................................
S~Hn
Tanggal
: J? ..jwnt.~~
Tim Penguji
Ketua
: Masyrukan, ST, MT.
Anggota 1
: Ir. Agus Hariyanto, MT.
Anggota 2
: Muh. Alfatih Hendrawan, ST, M
Ketua Jurusan
Tri Widodo B. R. ST, Msc, Ph.D.
iv
v
MOTTO
“Jadikanlah sabar dan shalat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya
yang demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu.”
(Q.S Al Baqarah:45)
“Musuh yang paling berbahaya di atas dunia ini adalah penakut dan
bimbang. Teman yang paling setia, hanyalah keberanian dan keyakinan
yang teguh”
(Andrew Jackson)
“Sebaik-baik manusia adalah yang paling bermanfaat
bagi manusia lainnya”
(Al Hadits)
“Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua”
(Aristoteles)
vi
KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 50 DENGAN
MATRIK KARET TERHADAP DAYA SERAP RADIASI SINAR GAMMA
Feri Irawan, Masyrukan, Agus Hariyanto.
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta
Email : [email protected]
ABSTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk mendiskripsikan pembuatan komposit
partikel ijuk bermatrik karet dan menghitung jumlah komposisi kimia
pendukungnya serta mengetahui berapa besar daya serap komposit
tersebut terhadap radiasi sinar gamma.
Proses pembuatan komposit diawali dengan persiapan bahan yang
akan digunakan, yaitu: serat ijuk, lateks pekat dengan kadar karet kering
60 %, Zno, ZDEC, Ionol, sulfur. Ijuk yang digunakan awalnya dari serat,
lalu ijuk tersebut dibuat menjadi partikel serbuk tanpa perlakuan
(treatment) yang bisa merubah sifat ijuknya sendiri. Proses penyerbukan
ijuk dilakukan dengan cara digiling, ditumbuk dan diblender hingga
menjadi partikel serbuk. Partikel ijuk tersebut kemudian di saring dengan
mesh 50. Selanjutnya bahan kimia yang akan digunakan, dilakukan
dispersi terlebih dahulu dengan komposisi yang telah ditentukan selama
24 jam. Setelah itu proses pencampuran bahan komposit dilakukan pada
sebuah gelas dan diaduk selama 15 menit kemudian di tuang pada
cetakan dengan dimensi yang sudah ditentukan. Proses selanjutnya
vulkanisasi dengan menggunakan oven dan dipanaskan pada suhu 90 o
dalam waktu 1 jam. Pengujian radiasi sinar gamma mengacu pada SNI
18-6478-2000.
Hasil pengujian menunjukkan nilai daya serap komposit terhadap
radiasi sinar gamma tertinggi yaitu pada komposit partikel ijuk yang
komposisi ijuknya sebesar 20 PHR dengan daya serap sebesar 36,88 %
yang kedua yaitu komposisi ijuknya 10 PHR dengan daya serap sebesar
34,03 % Sedangkan nilai daya serap terendah yaitu pada komposit tanpa
partikel ijuk, dengan daya serap sebesar 28,49 %. Komposit karet dengan
komposisi ijuk yang lebih besar mampu menyerap radiasi sinar gamma
lebih besar pula daripada komposit karet dengan komposisi ijuk yang
sedikit ataupun yang tanpa ijuk.
Kata kunci : Serat Ijuk, Lateks KKK 60%, Bahan Kimia, Sinar Gamma
vii
CHARACTERISTICS OF PARTICLE COMPOSITE 50 FIBERS MESH
WITH RUBBER MATRIX OF POWERABSORBENCY
GAMMA RADIATION
Feri Irawan, Masyrukan, Agus Hariyanto
Mechanical Engineering University of Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta
Email: [email protected]
ABSTRACTION
This study aimed to describe the manufacture of composite fibers
bermatrik rubber particles and calculate the amount of the chemical
composition of its supporters as well as find out how much absorption of
the composite against gamma radiation.
Composite manufacturing process begins with the preparation of
materials to be used, namely: palm fiber, latex soupy with dry rubber
content of 60%, ZnO, ZDEC, Ionol, sulfur. Fibers used originally from the
fibers, then the fibers are made into powder particles without treatment
(treatment) that could change the nature ijuknya own. Ijuk pollination
process is done by milled, pulverized and blended up into powder
particles. Particle fibers are then filtered by the mesh 50. Furthermore, the
chemicals to be used, do dispersion first with a predetermined composition
for 24 hours. After the mixing process of composite materials made on a
glass and stirred for 15 minutes then pour in the mold with the dimensions
specified. The next process of vulcanization by using an oven and heated
at a temperature of 90o within 1 hour. Testing gamma refers to the SNI 186478-2000.
The results show the value of the absorption of the composite to
the highest gamma-ray radiation to the composite particles whose
composition ijuknya fibers by 20 phr with absorption of 36.88% the second
is the composition ijuknya 10 phr with absorption of 34.03%, while the
value of absorption the lowest is without particle composite fibers, the
absorption of 28.49%. Composite rubber composition larger fibers capable
of absorbing radiation of gamma rays is greater than the composite rubber
composition which fibers that little or no fibers.
Keywords: Fibers, Latex KKK 60%, Chemicals, Gamma Rays
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT
atas
berkah
dan
rahmat-Nya
sehingga
penyusunan
laporan
penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “Karakteristik Komposit Partikel Ijuk Mesh
50 Dengan Matrik Karet Terhadap Daya Serap Radiasi Sinar
Gamma”, dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak.
Untuk itu pada kesempatan ini penulis dengan segala ketulusan
dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D,. sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2.
Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST., Msc., Ph.D, selaku Ketua
Jurusan Teknik Mesin.
3.
Bapak Masyrukan, ST, MT, Selaku pembimbing utama yang telah
memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas
Akhir ini dapat terselesaikan.
4.
Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT, selaku pembimbing pendamping yang
telah banyak memberikan pengarahan,
bimbingan
dan
saran
dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
5.
Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
yang telah memberi ilmu pengetahuan kepada penulis selama
mengikuti kegiatan kuliah.
6.
Bapak dan Ibu tercinta yang setiap waktu selalu mendo’akan,
memberi semangat dan dorongan, serta terimakasih atas semua
nasehat, bimbingan dan pengorbananmu selama ini sehingga bisa
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul ..................................................................................
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ............................................................. ii
Halaman Persetujuan ....................................................................... iii
Halaman Pengesahan ...................................................................... iv
Lembar Soal Tugas Akhir ................................................................. v
Lembar Motto..................................................................................... vi
Abstrak .............................................................................................. vii
Kata Pengantar ................................................................................. ix
Daftar Isi ........................................................................................... xi
Daftar Gambar .................................................................................. xiv
Daftar Tabel ...................................................................................... xvi
Daftar Simbol .................................................................................... xvii
Daftar Lampiran ................................................................................. xviii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 .Latar Belakang ................................................................ 1
1.2 .Perumusan masalah ....................................................... 3
1.3 .Pembatasan Masalah ..................................................... 3
1.4 .Tujuan Penelitian ............................................................ 3
1.5 .Manfaat Penelitian .......................................................... 4
xi
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 . Kajian Pustaka .............................................................. 5
2.2 . Landasan Teori ............................................................. 7
2.2.1. Komposit ............................................................... 7
2.2.1.1 Komposisi Komposit ..................................... 7
2.2.1.2 Klasifikasi Material Komposit ........................ 8
2.2.2. Karet Alam ............................................................ 11
2.2.3. Serat Ijuk............................................................... 13
2.2.4. Mesh 50 ................................................................ 15
2.2.5. Bahan Kimia Karet ............................................... 17
2.2.6. Radiasi Nuklir ....................................................... 20
2.2.6.1. Radiasi Partikel Bermuatan ......................... 21
2.2.6.2. Gelombang Elektromagnetik ....................... 23
2.2.6.3. Radiasi Gelombang Elektromagnetik........... 26
2.2.7. Efek Radiasi Terhadap Manusia ........................... 28
2.2.8. Statistik Pencacah Radiasi.................................... 30
2.2.9. Penghitungan Daya Serap (DS)............................ 34
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian................................................... 35
3.2. Studi Literature dan Survey Lapangan ........................... 36
3.3. Alat-Alat Penelitian ......................................................... 36
3.3.1. Peralatan Penelitian .............................................. 36
3.3.2. Peralatan Pengujian.............................................. 42
xii
3.4 Bahan Penenlitian ........................................................... 45
3.5. Lokasi Penelitian ............................................................ 48
3.6. Prosedur Penelitian ........................................................ 48
3.6.1. Tahap pembuatan serat menjadi serbuk Ijuk ........ 48
3.6.2. Tahap proses dispersi........................................... 49
3.6.3. Tahap proses komponding.................................... 50
3.6.4. Tahap pengujian radiasi sinar gamma (γ) ............. 53
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma ............................ 55
4.1.1. Pembahasan Hasil Pengujian Radiasi
Sinar Gamma ....................................................... 56
4.2. Hasil Daya Serap (DS) Radiasi Sinar Gamma ............... 56
4.2.2. Pembahasan Nilai Daya Serap (DS)..................... 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ..................................................................... 58
5.2 Saran............................................................................... 59
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Fibrous Composites (Jones, 1975) ................................ 9
Gambar 2.2 Laminate Composites (Jones, 1975).............................. 10
Gambar 2.3 Particulate Composites (Jones, 1975) ........................... 11
Gambar 2.4 Saringan Mesh ................................................................ 15
Gambar 2.5 Pengayakan Manual ..................................................... 17
Gambar 2.6 Proses Peluruhan Alpha ............................................... 22
Gambar 2.7 Proses Peluruhan Beta .................................................. 22
Gambar 2.8 Gambar Gelombang Spectrum Elektromagnetik........... 24
Gambar 2.9 Proses Peluruhan Gamma............................................. 27
Gambar 2.10 Sinar X Karakteristik..................................................... 28
Gambar 2.11 Distribusi Gauss................................................................ 31
Gambar 2.12 Intensitas Radiasi Dari Sumber Radiasi......................... 31
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian................................................... 35
Gambar 3.2 Alat Roll.......................................................................... 36
Gambar 3.3 Palu................................................................................ 37
Gambar 3.4 Blender........................................................................... 37
Gambar 3.5 Saringan Mesh ............................................................... 38
Gambar 3.6 Timbangan Digital .......................................................... 38
Gambar 3.7 Tabung Dispersi ............................................................. 39
Gambar 3.8 Bola-bola Pengaduk....................................................... 39
Gambar 3.9 Mesin Agitator ................................................................ 40
xiv
Gambar 3.10 Gelas............................................................................ 40
Gambar 3.11 Cetakan........................................................................ 41
Gambar 3.12 Jangka Sorong ............................................................. 41
Gambar 3.13 Oven ............................................................................ 41
Gambar 3.14 Detector GM (Geiger Muller) ........................................ 42
Gambar 3.15 Sumber Energi Cs-137................................................. 42
Gambar 3.16 Survei meter................................................................. 43
Gambar 3.17 Serat Ijuk Menjadi Serbuk ............................................ 44
Gambar 3.18 Lateks Pekat ................................................................ 45
Gambar 3.19 Sulfur............................................................................ 45
Gambar 3.20 ZnO (Zinc Oxide).......................................................... 46
Gambar 3.21 ZDEC (Zinc Dietyl dithio Carbamate) ........................... 46
Gambar 3.22 Ionol ............................................................................. 47
Gambar 3.23 Darvan ......................................................................... 47
Gambar 3.24 Spesimen Komposit Karet............................................ 52
Gambar 3.25 Tata Letak Pengujian ................................................... 53
Gambar 4.1. Grafik Hubungan Intensitas Radiasi dan Komposisi Ijuk
(PHR)............................................................................ 55
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Intensitas Radiasi, Daya Serap dan
Komposisi Ijuk (PHR).................................................... 57
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel Nomor Ayakan Dan Lubang Ayakan ........................ 16
Tabel 2.2 Tabel Chi Square ............................................................... 33
Tabel 3.1 Tabel Formulasi Kompon ................................................... 51
Tabel 4.1 Tabel Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma...................... 55
Table 4.2 Tabel Hasil Daya Serap (DS) Radiasi Sinar Gamma......... 56
xvi
DAFTAR SIMBOL
Β = Beta
γ = Gamma
x2 = Nilai chi square
xi = Data hasil pencacah
x=
Rata-rata hasil pencacah
Io = Intensitas sebelum melewati perisai
I = Intensitas sesudah melewati perisai
DS= Daya Serap
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Perhitungan Komposisi Komposit
Hasil Nilai Chi Square
Standard Operasional Pengujian Radiasi
Standard Nasional Indonesia 06-6041-1999
Standard Nasional Indonesia 18-6478-2000
xviii
KARAKTERIST
K MESH 50
ISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK
DENGAN MA
A SERAP
MATRIK KARET TERHADAP DAYA
RADIASI SINAR GAMMA
Disusun Seba
ana Teknik
bagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjan
Ju
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
U
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
FERI IRAWAN
NIM : D 200100052
JURUSAN
TEKNIK
NT
TEKNIK MESIN FAKULTAS T
UNIVERSIT
AKARTA
ITAS MUHAMMADIYAH SURAK
2016
i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
"KARAKTERISTIK
KOMPOSIT
PARTIKEL
IJUK
MESH
50
DENGAN MATRIK KARET TERHADAP CAVA SERAP RADIASI
SINAR GAMMA" yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat
memperoleh derajat sarjana 51 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah 5urakarta, sejauh yang saya ketahui
bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah
dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar
kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah 5urakarta atau
instansi manapun, kecuali yang sumber informasinya saya cantumkan
sebagaimana mestinya.
"..
Surakarta,SOMei 2016
Yang menyatakan
Feri Irawan
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir beriudul "KARAKTERISTIK
KOMPOSIT PARTIKEL
IJUK MESH 50 DENGAN MATRIK KARET TERHADAP DAYA
SERAP RADIASI SINAR GAMMA", Telah disetujui oleh Pembimbing
dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat
sariana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Oipersiapkan oleh :
Nama
: Fen lrawan
NIM
: 0200100052
Oisetujui pada :
Hari
:.~~
Tanggal
:
.
.1...~ ..~.~
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
~f1L
1~
Ir. Agus Hariyanto. MT.
Masyrukan. ST. MT.
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul "KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEl 'J~K
MESH 50 DENGAN MATRIK KARET TERHADAP OAYA SERAP
RA01ASl SINAR GAMMA", telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji
dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh
derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
FER. JRAWAN
NIM
0200100052
Disahkan pada :
Hari
.................................
S~Hn
Tanggal
: J? ..jwnt.~~
Tim Penguji
Ketua
: Masyrukan, ST, MT.
Anggota 1
: Ir. Agus Hariyanto, MT.
Anggota 2
: Muh. Alfatih Hendrawan, ST, M
Ketua Jurusan
Tri Widodo B. R. ST, Msc, Ph.D.
iv
v
MOTTO
“Jadikanlah sabar dan shalat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya
yang demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu.”
(Q.S Al Baqarah:45)
“Musuh yang paling berbahaya di atas dunia ini adalah penakut dan
bimbang. Teman yang paling setia, hanyalah keberanian dan keyakinan
yang teguh”
(Andrew Jackson)
“Sebaik-baik manusia adalah yang paling bermanfaat
bagi manusia lainnya”
(Al Hadits)
“Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua”
(Aristoteles)
vi
KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 50 DENGAN
MATRIK KARET TERHADAP DAYA SERAP RADIASI SINAR GAMMA
Feri Irawan, Masyrukan, Agus Hariyanto.
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta
Email : [email protected]
ABSTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk mendiskripsikan pembuatan komposit
partikel ijuk bermatrik karet dan menghitung jumlah komposisi kimia
pendukungnya serta mengetahui berapa besar daya serap komposit
tersebut terhadap radiasi sinar gamma.
Proses pembuatan komposit diawali dengan persiapan bahan yang
akan digunakan, yaitu: serat ijuk, lateks pekat dengan kadar karet kering
60 %, Zno, ZDEC, Ionol, sulfur. Ijuk yang digunakan awalnya dari serat,
lalu ijuk tersebut dibuat menjadi partikel serbuk tanpa perlakuan
(treatment) yang bisa merubah sifat ijuknya sendiri. Proses penyerbukan
ijuk dilakukan dengan cara digiling, ditumbuk dan diblender hingga
menjadi partikel serbuk. Partikel ijuk tersebut kemudian di saring dengan
mesh 50. Selanjutnya bahan kimia yang akan digunakan, dilakukan
dispersi terlebih dahulu dengan komposisi yang telah ditentukan selama
24 jam. Setelah itu proses pencampuran bahan komposit dilakukan pada
sebuah gelas dan diaduk selama 15 menit kemudian di tuang pada
cetakan dengan dimensi yang sudah ditentukan. Proses selanjutnya
vulkanisasi dengan menggunakan oven dan dipanaskan pada suhu 90 o
dalam waktu 1 jam. Pengujian radiasi sinar gamma mengacu pada SNI
18-6478-2000.
Hasil pengujian menunjukkan nilai daya serap komposit terhadap
radiasi sinar gamma tertinggi yaitu pada komposit partikel ijuk yang
komposisi ijuknya sebesar 20 PHR dengan daya serap sebesar 36,88 %
yang kedua yaitu komposisi ijuknya 10 PHR dengan daya serap sebesar
34,03 % Sedangkan nilai daya serap terendah yaitu pada komposit tanpa
partikel ijuk, dengan daya serap sebesar 28,49 %. Komposit karet dengan
komposisi ijuk yang lebih besar mampu menyerap radiasi sinar gamma
lebih besar pula daripada komposit karet dengan komposisi ijuk yang
sedikit ataupun yang tanpa ijuk.
Kata kunci : Serat Ijuk, Lateks KKK 60%, Bahan Kimia, Sinar Gamma
vii
CHARACTERISTICS OF PARTICLE COMPOSITE 50 FIBERS MESH
WITH RUBBER MATRIX OF POWERABSORBENCY
GAMMA RADIATION
Feri Irawan, Masyrukan, Agus Hariyanto
Mechanical Engineering University of Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta
Email: [email protected]
ABSTRACTION
This study aimed to describe the manufacture of composite fibers
bermatrik rubber particles and calculate the amount of the chemical
composition of its supporters as well as find out how much absorption of
the composite against gamma radiation.
Composite manufacturing process begins with the preparation of
materials to be used, namely: palm fiber, latex soupy with dry rubber
content of 60%, ZnO, ZDEC, Ionol, sulfur. Fibers used originally from the
fibers, then the fibers are made into powder particles without treatment
(treatment) that could change the nature ijuknya own. Ijuk pollination
process is done by milled, pulverized and blended up into powder
particles. Particle fibers are then filtered by the mesh 50. Furthermore, the
chemicals to be used, do dispersion first with a predetermined composition
for 24 hours. After the mixing process of composite materials made on a
glass and stirred for 15 minutes then pour in the mold with the dimensions
specified. The next process of vulcanization by using an oven and heated
at a temperature of 90o within 1 hour. Testing gamma refers to the SNI 186478-2000.
The results show the value of the absorption of the composite to
the highest gamma-ray radiation to the composite particles whose
composition ijuknya fibers by 20 phr with absorption of 36.88% the second
is the composition ijuknya 10 phr with absorption of 34.03%, while the
value of absorption the lowest is without particle composite fibers, the
absorption of 28.49%. Composite rubber composition larger fibers capable
of absorbing radiation of gamma rays is greater than the composite rubber
composition which fibers that little or no fibers.
Keywords: Fibers, Latex KKK 60%, Chemicals, Gamma Rays
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT
atas
berkah
dan
rahmat-Nya
sehingga
penyusunan
laporan
penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “Karakteristik Komposit Partikel Ijuk Mesh
50 Dengan Matrik Karet Terhadap Daya Serap Radiasi Sinar
Gamma”, dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak.
Untuk itu pada kesempatan ini penulis dengan segala ketulusan
dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D,. sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2.
Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST., Msc., Ph.D, selaku Ketua
Jurusan Teknik Mesin.
3.
Bapak Masyrukan, ST, MT, Selaku pembimbing utama yang telah
memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas
Akhir ini dapat terselesaikan.
4.
Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT, selaku pembimbing pendamping yang
telah banyak memberikan pengarahan,
bimbingan
dan
saran
dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
5.
Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
yang telah memberi ilmu pengetahuan kepada penulis selama
mengikuti kegiatan kuliah.
6.
Bapak dan Ibu tercinta yang setiap waktu selalu mendo’akan,
memberi semangat dan dorongan, serta terimakasih atas semua
nasehat, bimbingan dan pengorbananmu selama ini sehingga bisa
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul ..................................................................................
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ............................................................. ii
Halaman Persetujuan ....................................................................... iii
Halaman Pengesahan ...................................................................... iv
Lembar Soal Tugas Akhir ................................................................. v
Lembar Motto..................................................................................... vi
Abstrak .............................................................................................. vii
Kata Pengantar ................................................................................. ix
Daftar Isi ........................................................................................... xi
Daftar Gambar .................................................................................. xiv
Daftar Tabel ...................................................................................... xvi
Daftar Simbol .................................................................................... xvii
Daftar Lampiran ................................................................................. xviii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 .Latar Belakang ................................................................ 1
1.2 .Perumusan masalah ....................................................... 3
1.3 .Pembatasan Masalah ..................................................... 3
1.4 .Tujuan Penelitian ............................................................ 3
1.5 .Manfaat Penelitian .......................................................... 4
xi
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 . Kajian Pustaka .............................................................. 5
2.2 . Landasan Teori ............................................................. 7
2.2.1. Komposit ............................................................... 7
2.2.1.1 Komposisi Komposit ..................................... 7
2.2.1.2 Klasifikasi Material Komposit ........................ 8
2.2.2. Karet Alam ............................................................ 11
2.2.3. Serat Ijuk............................................................... 13
2.2.4. Mesh 50 ................................................................ 15
2.2.5. Bahan Kimia Karet ............................................... 17
2.2.6. Radiasi Nuklir ....................................................... 20
2.2.6.1. Radiasi Partikel Bermuatan ......................... 21
2.2.6.2. Gelombang Elektromagnetik ....................... 23
2.2.6.3. Radiasi Gelombang Elektromagnetik........... 26
2.2.7. Efek Radiasi Terhadap Manusia ........................... 28
2.2.8. Statistik Pencacah Radiasi.................................... 30
2.2.9. Penghitungan Daya Serap (DS)............................ 34
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian................................................... 35
3.2. Studi Literature dan Survey Lapangan ........................... 36
3.3. Alat-Alat Penelitian ......................................................... 36
3.3.1. Peralatan Penelitian .............................................. 36
3.3.2. Peralatan Pengujian.............................................. 42
xii
3.4 Bahan Penenlitian ........................................................... 45
3.5. Lokasi Penelitian ............................................................ 48
3.6. Prosedur Penelitian ........................................................ 48
3.6.1. Tahap pembuatan serat menjadi serbuk Ijuk ........ 48
3.6.2. Tahap proses dispersi........................................... 49
3.6.3. Tahap proses komponding.................................... 50
3.6.4. Tahap pengujian radiasi sinar gamma (γ) ............. 53
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma ............................ 55
4.1.1. Pembahasan Hasil Pengujian Radiasi
Sinar Gamma ....................................................... 56
4.2. Hasil Daya Serap (DS) Radiasi Sinar Gamma ............... 56
4.2.2. Pembahasan Nilai Daya Serap (DS)..................... 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ..................................................................... 58
5.2 Saran............................................................................... 59
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Fibrous Composites (Jones, 1975) ................................ 9
Gambar 2.2 Laminate Composites (Jones, 1975).............................. 10
Gambar 2.3 Particulate Composites (Jones, 1975) ........................... 11
Gambar 2.4 Saringan Mesh ................................................................ 15
Gambar 2.5 Pengayakan Manual ..................................................... 17
Gambar 2.6 Proses Peluruhan Alpha ............................................... 22
Gambar 2.7 Proses Peluruhan Beta .................................................. 22
Gambar 2.8 Gambar Gelombang Spectrum Elektromagnetik........... 24
Gambar 2.9 Proses Peluruhan Gamma............................................. 27
Gambar 2.10 Sinar X Karakteristik..................................................... 28
Gambar 2.11 Distribusi Gauss................................................................ 31
Gambar 2.12 Intensitas Radiasi Dari Sumber Radiasi......................... 31
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian................................................... 35
Gambar 3.2 Alat Roll.......................................................................... 36
Gambar 3.3 Palu................................................................................ 37
Gambar 3.4 Blender........................................................................... 37
Gambar 3.5 Saringan Mesh ............................................................... 38
Gambar 3.6 Timbangan Digital .......................................................... 38
Gambar 3.7 Tabung Dispersi ............................................................. 39
Gambar 3.8 Bola-bola Pengaduk....................................................... 39
Gambar 3.9 Mesin Agitator ................................................................ 40
xiv
Gambar 3.10 Gelas............................................................................ 40
Gambar 3.11 Cetakan........................................................................ 41
Gambar 3.12 Jangka Sorong ............................................................. 41
Gambar 3.13 Oven ............................................................................ 41
Gambar 3.14 Detector GM (Geiger Muller) ........................................ 42
Gambar 3.15 Sumber Energi Cs-137................................................. 42
Gambar 3.16 Survei meter................................................................. 43
Gambar 3.17 Serat Ijuk Menjadi Serbuk ............................................ 44
Gambar 3.18 Lateks Pekat ................................................................ 45
Gambar 3.19 Sulfur............................................................................ 45
Gambar 3.20 ZnO (Zinc Oxide).......................................................... 46
Gambar 3.21 ZDEC (Zinc Dietyl dithio Carbamate) ........................... 46
Gambar 3.22 Ionol ............................................................................. 47
Gambar 3.23 Darvan ......................................................................... 47
Gambar 3.24 Spesimen Komposit Karet............................................ 52
Gambar 3.25 Tata Letak Pengujian ................................................... 53
Gambar 4.1. Grafik Hubungan Intensitas Radiasi dan Komposisi Ijuk
(PHR)............................................................................ 55
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Intensitas Radiasi, Daya Serap dan
Komposisi Ijuk (PHR).................................................... 57
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel Nomor Ayakan Dan Lubang Ayakan ........................ 16
Tabel 2.2 Tabel Chi Square ............................................................... 33
Tabel 3.1 Tabel Formulasi Kompon ................................................... 51
Tabel 4.1 Tabel Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma...................... 55
Table 4.2 Tabel Hasil Daya Serap (DS) Radiasi Sinar Gamma......... 56
xvi
DAFTAR SIMBOL
Β = Beta
γ = Gamma
x2 = Nilai chi square
xi = Data hasil pencacah
x=
Rata-rata hasil pencacah
Io = Intensitas sebelum melewati perisai
I = Intensitas sesudah melewati perisai
DS= Daya Serap
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Perhitungan Komposisi Komposit
Hasil Nilai Chi Square
Standard Operasional Pengujian Radiasi
Standard Nasional Indonesia 06-6041-1999
Standard Nasional Indonesia 18-6478-2000
xviii