Universitas Sumatera Utara 2.3.3.2 Serat Buatan
Serat buatan dapat berbentuk filamen maupun stapel. Serat buatan yang sering dijadikan sebagai penguat adalah serat karbon, serat kaca dan serat polimer.
43,44
Serat karbon merupakan serat yang memiliki kekuatan yang sangat kuat, ringan dan
memiliki modulus elastisitas yang tinggi, tetapi serat ini jarang digunakan sebagai bahan penguat basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas karena warnanya yang
gelap serta harganya yang relatif mahal. Warna yang gelap dari serat karbon akan mengurangi estetik apabila dijadikan sebagai bahan penguat resin akrilik polimerisasi
panas.
7,18
Serat kaca adalah material berbentuk serabut yang sangat halus dan mengandung bahan kaca, serat ini lebih murah daripada serat karbon. Serat ini
termasuk serat estetis, sehingga tidak akan menggangu estetik dari bahan basis gigitiruan. Serat polimer merupakan serat yang terbuat dari rantai polimer panjang
yang berada di sepanjang aksis dan membentuk serabut. Serat polimer umumnya memiliki kekuatan yang tinggi.
44
Serat polimer yang dapat dijadikan sebagai bahan penguat adalah serat aramid, serat rayon, serat polietilen, serat nilon dan serat
poliester. Serat rayon, serat polietilen, serat nilon dan serat poliester merupakan serat
estetik sehingga estetika dari basis gigitiruan akan terjaga.
18,28
Serat aramid berwarna kekuningan dan dapat menambah kekasaran resin akrilik polimerisasi panas sehingga
sulit dipoles serta daya adhesi yang rendah antara serat aramid dan resin akrilik membuat serat aramid tidak digunakan secara luas sebagai bahan penguat.
20
2.4 Serat Kaca
2.4.1 Pengertian
Serat kaca adalah material berbentuk serabut-serabut yang sangat halus yang mengandung bahan kaca.
10
Bahan ini sering digunakan karena merupakan material dengan ketahanan terhadap bahan kimia yang kuat, kekuatan dan fleksibilitas yang
baik, ringan serta mudah dimanipulasi.
7
Serat kaca yang biasa digunakan sebagai bahan penguat merupakan serat kaca tipe E-glass.
44
Universitas Sumatera Utara 2.4.2 Komposisi
Serat kaca umumnya mengandung komposisi sebagai berikut :
7,44
1. SiO
2
= 52-56 2. CaO = 16-25
3. Al
2
O
3
= 12-16 4. B
2
O
3
= 8-13 5. MgO = 3,3
6. Na
2
O = 0.3 7. K
2
O = 0,2 8. Fe
2
O
3
= 0,3 9. F
2
= 0,3
Silikon dioksida SiO
2
atau silika merupakan komponen utama dalam serat kaca yang merupakan gabungan dari polimer SiO
2 n
. Komponen ini memiliki titik leleh yang tinggi yaitu sekitar 2000
C dan kekakuan serta kekuatan yang tinggi, sehingga serat kaca banyak digunakan sebagai bahan penguat.
43,44
2.4.3 Bentuk
Bentuk serat kaca yang dapat ditambahkan kedalam resin akrilik sebagai penguat adalah bentuk batang, anyaman dan potongan kecil.
10
2.4.3.1 Bentuk Batang
Serat kaca berbentuk batang terbuat dari serat kaca continous undirectional yang terdiri atas 1.000-200.000 serabut serat kaca yang diameternya adalah 3-25
µm.
45
Serat kaca berbentuk batang dapat ditambahkan kedalam resin akrilik polimerisasi panas sebagai penguat karena posisi serat yang perpendikular dan
menyebar sepanjang basis gigitiruan. Posisi serat yang sedemikian rupa akan meningkatkan kekuatan basis gigitiruan.
Dalam penelitian yang dilakukan oleh Rahamneh 2009 menyatakan adanya peningkatan kekuatan impak pada resin akrilik polimerisasi minerva yang
Universitas Sumatera Utara
ditambahkan serat kaca stick tech berbentuk batang dan anyaman, peningkatan kekuatan pada resin akrilik yang ditambakan serat berbentuk batang lebih besar
daripada resin akrilik yang ditambahkan serat berbentuk anyaman.
32
Penggunaan serat berbentuk batang sebagai penguat mempunyai kerugian yaitu ikatan adhesi antara serat kaca terhadap bahan basis gigitiruan tidak kuat. Hal
ini telah dibuktikan secara mikroskopik dari gambaran mikroskop. Secara mikroskopik akan terlihat adanya celah atau void antara serat kaca dengan resin
akrilik yang membuktikan bahwa ikatan antara serat kaca dan bahan basis gigitiruan tidak adekuat serta sulitnya pendistribusian serat berbentuk batang pada bagian yang
lemah pada gigitiruan.
20,23,26
Gambar 1. Serat kaca bentuk batang
2.4.3.2 Bentuk Anyaman
Penggunaan serat kaca dengan bentuk anyaman dapat meningkatkan kekuatan bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Peningkatan kekuatan bahan
basis yang diperkuat serat kaca bentuk anyaman bukan disebabkan oleh kekuatan dari
Universitas Sumatera Utara
serat kaca itu sendiri saja, tetapi peningkatan kekuatan tersebut berasal dari besarnya kuantitas dan diameter dari bentuk anyaman dari serat kaca.
24
Kanie T, dkk 2000 dalam penelitiannya yang menggunakan tiga jenis E-glass fiber Mie Textile
berbentuk anyaman dengan ketebalan berbeda yang ditambahkan silane coupling agent Toray Dow pada resin akrilik polimerisasi panas Wako menyatakan adanya
peningkatan kekuatan impak pada yang signifikan pada semua sampel.
16
Serat kaca berbentuk anyaman mempunyai kekuatan yang lebih rendah dari serat berbentuk
batang serta serat ini dapat keluar pada permukaan basis gigitiruan dan menyebabkan iritasi pada jaringan mukosa oral.
20,46
Gambar 2. Serat kaca bentuk anyaman
2.4.3.3 Bentuk Potongan Kecil
Serat kaca bentuk potongan kecil merupakan bentuk serat yang paling sering digunakan sebagai penguat bahan basis gigitiruan. Hal ini disebabkan karena serat
kaca potongan kecil memiliki ikatan adhesi yang yang baik dengan matriks polimer. Serat kaca potongan kecil juga dapat tersebar secara merata dalam bahan basis
gigitiruan. Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya, ukuran serat kaca potongan kecil yang dapat ditambahkan kedalam resin akrilik polimerisasi panas sebagai
penguat adalah 2 mm, 3 mm, 4 mm, 6 mm dan 8 mm.
10,27,33,34
Makarem A. 2011 yang melakukan uji kekuatan impak charpy test resin akrilik polimerisasi panas
Major Base 2 dengan tambahan serat kaca K and C moulding Ltd potongan kecil 6 mm sebanyak 0.022 gm mendapatkan peningkatan kekuatan impak yang signifikan
Universitas Sumatera Utara
pada kelompok resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat kaca daripada kelompok resin akrilik yang tidak ditambahkan serat kaca.
31
Zuriah S dan Eddy 2012 dalam penelitiannya yang menggunakan resin akrilik polimerisasi panas GC
America yang ditambahkan serat kaca taiwan glass potongan kecil ukuran 4 mm, 6 mm, dan 8 mm mendapatkan peningkatan kekuatan impak yang signifikan apabila
dibandingkan dengan kelompok resin akrilik yang tidak ditambahkan serat kaca. Pada
penelitian tersebut, kelompok dengan penambahan serat kaca ukuran 6 mm memperlihatkan peningkatan kualitas fisik yang paling optimal apabila dibandingkan
dengan kelompok lainnya.
10
Koray dkk 2013 pada penelitiannya yang menggunakan resin akrilik polimerisasi panas Meliodent dengan penambahan serat
kaca tipe E-glass Carn Elyaf potongan kecil ukuran 4 mm dengan konsentrasi 3, peneliti mendapatkan peningkatan kekuatan impak yang signifikan apabila
dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas tanpa penambahan serat kaca.
22
Mowade, dkk 2012 dalam penelitiannya yang menggunakan resin akrilik polimerisasi panas Trevalon dengan penambahan serat kaca potongan kecil 6 mm
Vetrotex dengan konsentrasi 2 yang sebelumnya telah dilakukan preimpregnasi dengan menggunakan silane coupling agent Dow-Coming menyatakan adanya
peningkatan kekuatan impak yang signifikan.
9
Monomer resin akrilik polimerisasi panas dapat membasahi seluruh permukaan serat secara merata sehingga akan lebih meningkatkan kekuatan dari
bahan basis gigitiruan karena sebagian monomer telah bercampur dengan komponen serat, bercampurnya monomer dan komponen serat kaca akan meningkatkan daya
adhesi antara bahan basis gigitiruan resin akrilik terhadap serat kaca.
31
Distribusi serat potongan kecil dalam matriks polimer akan mempengaruhi kekuatan impak bahan
basis gigitiruan resin akrilik. Semakin merata distribusi serat dalam matriks polimer, maka semakin besar kekuatan impaknya.
22
Selain distribusi serat, panjang serat potongan kecil juga mempengaruhi kekuatan impak dari bahan basis gigitiruan,
semakin panjang ukuran serat yang terdistribusi dalam matriks polimer, maka semakin besar kekuatan impaknya. Penyebaran serat ke arah lateral ketika
Universitas Sumatera Utara
pengepresan dalam teknik compression molding juga dapat mempengaruhi kekuatan impak.
26
Gambar 3. Serat kaca bentuk potongan kecil
2.5 Serat Poliester
