Sifat Mekanik Biokomposit Serat Rami (Boehmeria nivea L.) dengan Matriks Polipropillen

 
 

SIFAT MEKANIK BIOKOMPOSIT SERAT RAMI
(BOEHMERIA NIVEA L.) DENGAN MATRIKS
POLIPROPILLEN

RIZKI ADISTYA

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

 
 

 
 

ABSTRAK

RIZKI ADISTYA. Sifat Mekanik Biokomposit Serat Rami (Boehmeria nivea L.)
dengan Matriks Polipropillen. Dibimbing oleh
SITI NIKMATIN dan
AKHIRUDDIN MADDU.
Komposit adalah struktur material yang terdiri dari dua kombinasi bahan atau lebih
dimana sifat mekanik material pembentuknya berbeda-beda. Sifat mekanik yang baik
merupakan salah satu unsur penting suatu bahan. Telah dilakukan pengujian mekanik
pada biokomposit serat rami dengan matriks polipropillen, yaitu pengujian kekuatan tarik
dan kekuatan impak bahan. Pengujian ini dilakukan pada bahan dengan konsentrasi dan
ukuran serat yang berbeda. Pada bahan dengan ukuran serat 150 µm dan konsentrasi 5%,
didapatkan kekuatan tarik rata-rata sebesar 2.333 x 1010 Pa, pertambahan panjang saat
terjadi perpatahan (elongation at break) rata-rata sebesar 7.476%, dan kekuatan impak
charpy rata-rata sebesar 5315 J m-2. Pada bahan dengan ukuran serat 150 µm dan
konsentrasi 10%, didapatkan kekuatan tarik rata-rata sebesar 1.771 x 1010 Pa,
pertambahan panjang rata-rata sebesar 6.218%, dan kekuatan impak charpy rata-rata
sebesar 8024 J m-2. Pada bahan dengan ukuran serat 229 nm dan konsentrasi 5%,
didapatkan kekuatan tarik rata-rata sebesar 1.725 x 1010 Pa, pertambahan panjang rata-rata
sebesar 5.095%, dan kekuatan impak charpy rata-rata sebesar 6346 J m-2. Pada bahan

dengan ukuran serat 229 nm dan konsentrasi 10%, didapatkan kekuatan tarik rata-rata
sebesar 1.713 x 1010 Pa, persen pertambahan panjang rata-rata sebesar 4.505%, dan
kekuatan impak charpy rata-rata sebesar 7719 J m-2. Peningkatan konsentrasi filler
menyebabkan penurunan kekuatan tarik dan peningkatkan kekuatan impak biokomposit
yang terbentuk. Ukuran serat mempengaruhi kekuatan tarik dan impak biokomposit yang
terbentuk. Kekuatan tarik biokomposit dengan ukuran filler 150 µm lebih tinggi
dibandingkan ukuran filler 229 nm. Kekuatan impak biokomposit dengan ukuran 150 µm
lebih tinggi dibandingkan ukuran filler 229 nm pada konsentrasi 5%. Pada konsentrasi
10% biokomposit dengan ukuran filler 229 nm memiliki kekuatan impak yang lebih
tinggi dibandingkan dengan pada ukuran filler 150 µm.  
Kata kunci : serat rami, biokomposit, kekuatan tarik, kekuatan impak

 
 

 
 

SIFAT MEKANIK BIOKOMPOSIT SERAT RAMI
(BOEHMERIA NIVEA L.) DENGAN MATRIKS

POLIPROPILLEN

RIZKI ADISTYA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2013

 
 

 
 
Judul Skripsi : Sifat Mekanik Biokomposit Serat Rami (Boehmeria nivea L.) dengan

Matriks Polipropillen
Nama
: Rizki Adistya
NIM
: G74080015

Disetujui

Dr. Siti Nikmatin, M.Si

Dr.Akhiruddin Maddu, M.Si

Pembimbing I

Pembimbing II

Diketahui

Dr.Akhiruddin Maddu, M.Si
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:
 
 

  

 

PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, karunia dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Sifat
Mekanik Biokomosit Serat Rami (Boehmeria nivea L.) dengan Matriks Polipropillen.
Penelitian ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan program sarjana di
Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut
Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini, penulis juga ingin mengucapkan terimakasih kepada:
• Ibu Dr. Siti Nikmatin, S.Si, M.Si dan Bapak Dr.Akhiruddin Maddu, S.Si M.Si
selaku dosen pembimbing yang sudah memberikan banyak dukungan dan
arahan sehingga penelitian ini dapat diselesaikan.

• Kedua orang tua saya Bapak Ngadimin dan Ibu Warngiatun yang selalu
memberikan dukungan dan semangat.
• Teman-teman kelompok biokomposit (Atin, Doni, Dwi, Feri, dan Nina) yang
banyak membantu dalam menjalankan penelitian ini.
• Ibu Dede selaku staf laboratorium kimia fisika Institut Teknologi Indonesia
yang memberikan banyak bantuan dan arahan dalam pengoperasian alat
reomix.
• Staf Sentra Teknologi Polimer (Bapak Abdur, Mas Iqro, dan Ibu Yepi) yang
banyak membantu dalam hal sintesa bahan (hot press, crushing, dan cutting)
dan pengujian mekanik bahan.
• Anggota Rohis Fisika angkatan 45 (Ahmad Yasin, Ahmad Khakim, Pandu,
Fika, Jalimas, dan Mulyana) yang sudah berjuang bersama di kelas selama 3
tahun.
• Teman-teman fisika (Muhamar Kadapi, Zaenal Muttaqim, Ahmad Khakim,
Iman dll) yang sudah memberikan banyak bantuan moral dan material.
• Semua pihak yang telah membantu yang tidak bisa penulis ucapkan satu
persatu, terimakasih banyak atas dukungannya.
Akhir kata, dengan adanya tulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat
yang besar. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan unutk
kemajuan penelitian ini. Semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat dan

karunia-Nya untuk kita semua. Amin.

Bogor, Agustus 2012

Rizki Adistya

 
 

  

 

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tangerang pada tanggal 12 Juni 1989. Penulis
adalah anak pertama dari empat bersaudara. Penulis adalah putra pertama
dari empat bersaudara dari ayah Ngadimin dan Ibu Warngiatun. Penulis
menyelesaikan pendidikan taman kanak-kanak di TK Al-Muttaqin pada
tahun 1996 dan melanjutkan pendidikan di Sekolah Dasar Negeri Kartika

Sejahtera dan lulus pada tahun 2002. Setelah itu penulis melanjutkan
pendidikan di SMP Negeri 14 Depok dan lulus pada tahun 2005 kemudian melanjutkan
ke SMA Negeri 5 Depok dan lulus pada tahun 2008.
Tahun 2008 penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor (IPB)
melalui jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI) di Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengtahuan Alam.
Selama menempuh pendidikan, penulis juga pernah aktif di beberapa organisasi,
yaitu sebagai ketua Divisi Ruhiyah Rohani Islam (Rohis) SMAN 5 Depok, ketua rohis
kelas fisika angkatan 2008, dan anggota Lembaga Dakwah Fakultas MIPA (Serum G).

 
 

 

 

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ..................................................................................................

vii

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................

vii

DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................................

viii

PENDAHULUAN ...............................................................................................
Latar Belakang .............................................................................................
Rumusan Masalah ........................................................................................
Tujuan Penelitian .........................................................................................
Hipotesis .......................................................................................................

1
1
1
1

1

TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................
Tanaman Rami ..............................................................................................
Polipropillen ................................................................................................
Komposit ......................................................................................................
Uji Tarik .......................................................................................................
Uji Impak ....................................................................................................

1
1
2
3
4
4

BAHAN DAN METODE ......................................................................................
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................
Alat dan Bahan ...............................................................................................
Metode Penelitian...........................................................................................

5
5
5
6

HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................
Sintesa Biokomposit Serat Rami ..................................................................
Kekuatan Tarik Biokomposit Serat Rami ......................................................
Kekuatan Impak Biokomposit Serat Rami ....................................................

7
7
7
9

KESIMPULAN .....................................................................................................

10

SARAN ................................................................................................................

10

DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................

10

LAMPIRAN .........................................................................................................

12

 
 

 

 

 
 

DAFTAR TABEL
1 Komposisi serat alam ...................................................................................
2 Perbandingan sifat serat rami dengan beberapa jenis serat lain ...................
3 Kekuatan tarik biokomposit serat rami .........................................................
4 Elongation at break biokomposit serat rami .................................................
5 Kekuatan impak biokomposit rami ..............................................................

2
2
8
8
9

DAFTAR GAMBAR

1 Tanaman rami ..............................................................................................
2 Kulit batang rami .........................................................................................
3 Struktur kimia polipropillen...........................................................................
4 Reaksi polimerasi propillen menjadi polipropillen ........................................
5 Atom karbon terikat secara tetrahedral dengan sudut 109,5o ......................
6 (a) Gambaran singkat uji tarik dan (b) grafik hasil uji tarik .......................
7 Skema uji impak Charpy ..............................................................................
8 Diagram alir penelitian ..................................................................................
9 Kekuatan tarik biokomposit serat rami ..........................................................
10 Elongation at break biokomposit serat rami ...................................................
11 Kekuatan impak biokomposit serat rami ........................................................

 
 

2
2
3
3
3
4
5
6
9
9
9

 

   
 

DAFTAR LAMPIRAN
1 Data uji tarik biokomposit dengan filler 5% dan ukuran 150 µm ................
2 Data uji tarik biokomposit dengan filler 10% dan ukuran 150 µm ..............
3 Data uji tarik biokomposit dengan filler 5% dan ukuran 229 nm ..... ...........
4 Data uji tarik biokomposit dengan filler 10% dan ukuran 229 nm ..............
5 Data modulus elastisitas biokomposit serat rami .........................................
6 Grafik stress-strain dengan konsentrasi filler 5% dan
ukuran 150 µm ...............................................................................................
7 Grafik stress-strain dengan konsentrasi filler 10% dan
ukuran 150 µm .............................................................................................
8 Grafik stress-strain dengan konsentrasi filler 5% dan
ukuran 229 nm .............................................................................................
9 Grafik stress-strain dengan konsentrasi filler 10% dan
ukuran 229 nm .............................................................................................
10 Data uji impak biokomposit dengan filler 5% dan ukuran 150 µm ..............
11 Data uji impak biokomposit dengan filler 10% dan ukuran 150 µm .............
12 Data uji impak biokomposit dengan filler 5% dan ukuran 229 nm ..............
13 Data uji impak biokomposit dengan filler 10% dan ukuran 229 nm ............
14 Alat hot press ................................................................................................
15 Alat uji tarik ...................................................................................................

 
 

13
13
13
14
14
14
15
15
16
16
16
17
17
17
18

1 
 

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu
negara yang memiliki keanekaragaman
hayati yang tinggi. Salah satunya adalah
tumbuhan-tumbuhan penghasil selulosa
yang dapat digunakan untuk berbagai
kebutuhan manusia. Tumbuh-tumbuhan
yang mengandung selulosa cukup
melimpah di Indonesia dan merupakan
sumber alam yang dapat diperbaharui
melalui pembudidayaan, diantaranya
seperti
yang
sedang
digalakkan
pemerintah yaitu hutan tanaman industri
(HTI). Tetapi sumber daya hayati yang
tinggi
tersebut
belum
dapat
dimanfaatkan dengan optimal untuk
kepentingan
bangsa.
Salah
satu
tumbuhan penghasil selulosa terbaik
adalah tanaman rami (Boehmeria nivea
L.) yang banyak tumbuh di Indonesia.1
Tanaman rami memiliki keunggulan
dibandingkan dengan beberapa jenis
tanaman penghasil serat alam lain,
misalnya dari segi kekuatan dan
kelenturan.2
Selulosa yang dihasilkan tanaman
merupakan salah satu bahan pembentuk
komposit alam yang memiliki banyak
manfaat untuk kehidupan manusia.
Komposit merupakan material yang
berasal dari perpaduan dua bahan atau
lebih yang memiliki sifat yang berbeda.
Bahan yang dipadukan tersebut terdiri
dari matriks dan filler.3 Sebagian besar
komposit yang selama ini dimanfaatkan
berasal dari bahan sintetik yang tidak
dapat diperbarui. Salah satu alternatif
untuk menghasilkan komposit dengan
biaya lebih ekonomis adalah mencari
bahan pengganti salah satu komponen
pembentuk komposit tersebut. Salah
satunya adalah dengan cara mengganti
bahan filler komposit dengan bahan
yang berasal dari serat alam, salah
satunya adalah serat dari tanaman rami.
Tanaman rami merupakan salah satu
penghasil
selulosa
yang
dapat
dimanfaatkan
untuk
pembuatan
biokomposit. Selulosa yang dihasilkan
tanaman
rami
diharapkan
dapat

menggantikan bahan sintetis yang
berasal dari minyak bumi. Dengan
menggunakan serat alam sebagai filler
maka jumlah konsumsi minyak bumi
yang jumlahnya besar bisa dikurangi.4
Selain itu komposit yang berasal dari
serat alam bersifat biodegradable
sehingga jauh lebih ramah lingkungan.5
Sifat bahan komposit adalah ringan
dan memiliki kekuatan yang spesifik
sehingga dapat digunakan sebagai
pengganti kayu atau logam. Ketahanan
suatu bahan dalam menerima gaya atau
tekanan dari luar merupakan suatu syarat
yang harus dipenuhi suatu bahan agar
dapat digunakan dengan baik dan
memiliki usia pemakaian yang panjang.6
Oleh karena itu, dalam penelitian ini
dilakukan pengujian sifat mekanik
(kekuatan tarik dan impak) bahan
komposit yang dibuat dengan matriks
polimer polipropillen dengan filler serat
tanaman rami.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah
analisis perbandingan sifat mekanik
biokomposit serat rami berdasarkan
konsentrasi dan variasi ukuran filler (µm
dan nm) yang disintesa dengan metode
blending dan hot press.
Rumusan Masalah
Apa pengaruh konsentrasi dan
ukuran filler terhadap sifat mekanik
biokomposit serat rami?
Hipotesa
Peningkatan konsentrasi filler dalam
rentang kurang dari 30 % akan
meningkatkan kekuatan mekanik bahan
dan semakin kecil ukuran filler akan
meningkatkan kekuatan mekanik bahan.

TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Rami
Tanaman rami (Gambar 1) dalam
bahasa latin disebut Boehmeria nivea L.
Tanaman ini mempunyai akar yang

2 
 
tumbuh vertikal ke dalam tanah sedalam
20-30 cm. Tanaman rami tingginya
dapat mencapai 2 m lebih dengan waktu
atau masa panen terbaik sekitar 55 hari
pada daerah daratan rendah sampai
dengan 3 bulan di daerah dataran tinggi
atau pegunungan.7 Tanaman rami sangat
cocok dikembangkan di Indonesia
bagian barat yang beriklim basah,
karena tanaman ini memerlukan banyak
curah hujan sepanjang tahun. Serat rami
merupakan bahan yang berasal dari kulit
batang rami (Gambar 2). Serat rami ini
masih dalam bentuk bundelan, karena
terikat oleh lapisan pektin yang biasa
disebut gum, yaitu sejenis karbohidrat
rantai panjang yang menyebabkan
helaian serat terikat satu sama lain.
Rami merupakan tanaman tahunan
dengan bentuk tanaman herba berumpun
banyak yang menghasilkan serat dari
kulit batangnya. Serat rami tergolong
dalam serat panjang, kuat, dan baik
untuk bahan baku tekstil karena
memiliki struktur yang mirip dengan
serat kapas. Untuk diambil seratnya,
batang tanaman rami dipanen setiap dua
bulan sekali dan diproses dengan mesin
dekortikator sehingga menghasilkan
serat kasar (china grass). Sebelum
dipintal menjadi benang, serat kasar
yang masih banyak mengandung getah
(gum) perlu dibersihkan melalui proses
degumming, dan proses pemutihan serta
pelemasan dengan pemberian minyak
(oiling) sehingga menjadi serat yang
putih dan lemas (rami top). 8
Sebagai tanaman berserat (bast
fiber),
rami
mempunyai
banyak
kegunaan, yaitu sebagai sumber
penghasil serat untuk industri tekstil
(sebagai subsitusi kapas) maupun bahan
baku pulp kertas. Kandungan selulosa
dan lignin rami dan beberapa serat lain
ditunjukkan pada Tabel 1.1 Rami juga
memiliki keunggulan dalam beberapa
sifat dibandingkan beberapa serat alam
lain misalnya dalam hal daya lentur,
kekuatan tarik, dan daya mulur seperti
ditunjukkan pada Tabel 2.2

 
 

Gambar 1 Tanaman rami.5

Gambar 2 Kulit batang rami.5
Tabel 1 Komposisi Serat Alam1
Nama
Abaka
Coir
Jute
Mesta
Palmirah
Nenas
Rami
Sisal
Straw

Selulosa
(%)
60-65
43
61-63
60
40-50
80
80-85
60-67
40

Hemiselulosa
(%)
6-8
1
13
15
15
3-4
10-15
28

Lignin
(%)
5-10
45
3-13
10
42-45
12
0,5-1
8-12
18

Tabel 2 Perbandingan sifat serat rami
dengan beberapa jenis serat
lain2
Sifat
Daya lentur
(105 N/m2)
Kelembaban
(%)
Kehalusan
(denier)
Kekuatan
tarik (1010
N/m2)
Daya mulur
(%)

Rami
9.5

Flax
7.8

Kapas
4.5

12.0

12.0

8.0

6.0

1.0

3.2

9.1

8.8

2.9

3.7

3.3

6.9

Polipropillen
Polipropillen merupakan polimer
hidrokarbon yang termasuk ke dalam
polimer termoplastik yang dapat diolah
pada suhu tinggi. Polipropillen berasal
dari monomer propillen yang diperoleh

3 
 
dari pemurnian minyak bumi. Struktur
molekul propillen dapat dilihat pada
Gambar 3.9
Secara
industri,
polimerisasi
polipropillen
dilakukan
dengan
menggunakan katalis koordinasi. Proses
polimerisasi
ini
akan
dapat
menghasilkan suatu rantai linear yang
berbentuk -A-A-A-A-A-, dengan A
merupakan
propillen.
Reaksi
polimerisasi dari propillen secara umum
dapat dilihat pada Gambar 4.9
Kristalinitas merupakan sifat penting
yang terdapat pada polimer. Kristalinitas
merupakan ikatan antara rantai molekul
sehingga menghasilkan susunan molekul
yang lebih teratur. Pada polipropillen,
rantai polimer yang terbentuk dapat
tersusun membentuk daerah kristalin
(molekul tersusun teratur) dan bagian
lain membentuk daerah amorf (molekul
tersusun secara tidak teratur)..Struktur
polimer atom-atom karbon terikat secara
tetrahedral dengan sudut antara ikatan
C-C 109,5o dan membentuk rantai
zigzag planar seperti ditunjukkan pada
Gambar 5 berikut.9

Gambar 3 Struktur kimia polipropillen.9

Gambar 4 Reaksi polimerasi propillen
menjadi polipropillen.9

Gambar 5 Atom karbon terikat secara
tetrahedral dengan sudut
109,5o.9

 
 

Polipropillen juga mempunyai sifat
isolator yang baik mudah diproses dan
sangat tahan terhadap air karena sedikit
sekali menyerap air, dan sifat kekakuan
yang tinggi. Sifat kelarutan polipropillen
sama dengan sifat kelarutan yang
dimiliki polietena, yakni tak larut pada
suhu ruang.9 Seperti polyolefin lain,
polipropillen juga mempunyai ketahan
yang sangat baik terhadap bahan kimia
anorganik non pengoksidasi, deterjen,
alkohol dan sebagainya. Polipropillen
mempunyai tegangan (tensile) yang
rendah, kekuatan benturan (impact
strength) yang tinggi dan ketahan yang
tinggi terhadap pelarut organik
Tetapi
polipropillen
dapat
terdegradasi oleh zat pengoksidasi
seperti asam nitrat dan hidrogen
peroksida. Sifat kristalinitasnya yang
tinggi menyebabkan daya regangannya
tinggi, kaku, dan keras.10
Komposit
Komposit adalah struktur material
yang terdiri dari dua kombinasi bahan
atau lebih dimana sifat mekanik material
pembentuknya
berbeda-beda.
Kata
komposit dalam pengertian bahan
komposit berarti terdiri dari dua atau
lebih bahan yang berbeda yang digabung
atau dicampur secara makroskopis.
Bahan komposit pada umumnya terdiri
dari dua unsur, yaitu serat (fiber) sebagai
bahan pengisi dan bahan pengikat seratserat tersebut yang disebut matriks.
Didalam komposit unsur utamanya
adalah
serat,
sedangkan
bahan
pengikatnya
menggunakan
bahan
polimer yang mudah dibentuk dan
mempunyai daya pengikat yang tinggi.
Sebagai bahan pengisi serat digunakan
untuk menahan sebagian besar gaya
yang bekerja pada bahan komposit,
matriks sendiri mempunyai fungsi
melindungi dan mengikat serat agar
dapat bekerja dengan baik terhadap
gaya-gaya yang terjadi. Oleh karena itu,
untuk bahan serat digunakan bahan yang
kuat, kaku dan getas, sedangkan bahan
matriks dipilih bahan-bahan yang liat,
lunak dan tahan terhadap perlakuan
kimia.11

4 
 
Gaya tarik 

Tegangan tarik maksimum

spesimen 
Gaya tarik 

Gaya tarik 

Titik luluh 

Titik putus 
Deformasi lokal
Daerah linear 
Putus (Break)

(a)

Pertambahan panjang 

(b)

Gambar 6 (a) Gambaran singkat uji tarik dan (b) grafik hasil uji tarik.
Salah satu keuntungan material
komposit adalah kemampuan material
tersebut untuk diarahkan sehingga
kekuatannya dapat diatur hanya pada
arah tertentu yang kita kehendaki, hal ini
dinamakan "tailoring properties" dan ini
adalah salah sifat istimewa yang
komposit yaitu ringan, kuat, tidak
terpengaruh korosi, dan mampu bersaing
dengan logam, dengan tidak kehilangan
karakteristik
dan
kekuatan
mekanisnya.11
Sekarang pada umumnya komposit
yang dibuat manusia dapat dibagi
kedalam tiga kelompok, yaitu Komposit
Matriks Polimer atau Polymer Matrix
Composites (PMC), Komposit Matriks
Logam atau Metal Matrix Composites
(MMC), dan Komposit Matriks Keramik
atau Ceramic Matrix Composites
(CMC).12
Uji Tarik
Uji tarik mungkin adalah cara
pengujian bahan yang paling mendasar.
Pengujian ini sangat sederhana, tidak
mahal dan sudah mengalami standarisasi
di seluruh dunia, misalnya di Amerika
dengan ASTM E8 dan Jepang dengan
JIS 2241. Dengan menarik suatu bahan
kita akan segera mengetahui bagaimana
bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga
tarikan dan mengetahui sejauh mana
material itu bertambah panjang. Alat
eksperimen untuk uji tarik ini harus
memiliki cengkeraman (grip) yang kuat
dan kekakuan yang tinggi (highly stiff).

 
 

Brand terkenal untuk alat uji tarik antara
lain adalah antara lain adalah Shimadzu,
Instron dan Dartec.3
Bila kita terus menarik suatu bahan
(dalam hal ini suatu logam) sampai
putus, kita akan mendapatkan profil
tarikan yang lengkap yang berupa kurva
seperti digambarkan pada Gambar 6.
Kurva
tersebut
menunjukkan
hubungan antara gaya tarikan dengan
perubahan panjang. Profil ini sangat
diperlukan dalam desain yang memakai
bahan tersebut.
Uji Impak
Pengujian impak bertujuan untuk
mengukur berapa energi yang dapat
diserap suatu material sampai material
tersebut patah. Pengujian impak
merupakan respon terhadap beban kejut
atau beban tiba-tiba (beban impak). Uji
kejut dikembangkan untuk menentukan
kekuatan kejut (impact toughness) bahan
logam dan non logam terhadap beban
kejut.13
Dalam pengujian impak terdiri dari
dua teknik pengujian standar yaitu
Charpy dan Izod. Pada pengujian
standar Charpy dan Izod, dirancang dan
masih digunakan untuk mengukur energi
impak yang juga dikenal dengan
ketangguhan takik.14
Spesimen Charpy berbentuk batang
dengan penampang lintang bujur
sangkar dengan takikan V oleh proses
permesinan. Beban didapatkan dari

5 
 
tumbukan oleh palu pendulum pada alat
uji impak (Gambar 7) yang dilepas dari
posisi ketinggian h. Ketika dilepas,
ujung pisau pada palu pendulum akan
menghantam dan mematahkan spesimen
ditakikannya yang bekerja sebagai titik
konsentrasi tegangan untuk pukulan
impak kecepatan tinggi. Palu pendulum
akan melanjutkan ayunan untuk
mencapai ketinggian maksimum h’ yang
lebih rendah dari h. Energi yang diserap
dihitung dari perbedaan h’ dan h (mgh –
mgh’), adalah ukuran dari energi impak.
Energi yang diserap ini merupakan
energi
yang
diperlukan
untuk
mematahkan spesimen uji impak.15
Posisi simpangan lengan pendulum
terhadap
garis
vertikal
sebelum
dibenturkan adalah α dan posisi lengan
pendulum terhadap garis vertikal setelah
membentur spesimen adalah β (Gambar
8). Dengan mengetahui besarnya energi
potensial yang diserap oleh material
maka kekuatan impak benda uji dapat
dihitung (Standard ASTM D256-00).3
Eserap = energi awal – energi yang
tersisa
= m.g.h – m.g.h’
= m.g.(R-Rcos α) – m.g.(R- R.cos β)
Esrp = mg.R.(cos β - cos α) ...........(5)
Esrp : energi serap (J)
m : massa pendulum (kg) = 20 kg
g : percepatan gravitasi (m s2) = 10 ms2
R : panjang lengan (m) = 0,8 m
α : sudut pendulum sebelum diayunkan
= 30o
β : sudut ayunan pendulum setelah
mematahkan spesimen
Harga impak dapat dihitung dengan :
HI= Esrp/‫ ݋ܣ‬....................... (6)
Keterangan:
HI : Harga Impak (J mm-2)
Esrp : energi serap (J)
Ao : Luas penampang (mm2)
Pengujian impak dapat diidentifikasi
sebagai berikut :
1. Material
yang
getas,
bentuk
patahannya akan bermukaan merata,
hal ini menunjukkan bahwa material
yang getas akan cenderung patah
akibat tegangan normal.

 
 

Skala

 

Posisi awal
Pointer
Palu

Posisi
akhir
h
h’
spesimen

Gambar 7 Skema uji impak Charpy.14
2. Material yang ulet akan terlihat
meruncing, hal ini menunjukkan
bahwa material yang ulet akan patah
akibat tegangan geser.
3. Semakin besar posisi sudut β akan
semakin getas, demikian sebaliknya.
Artinya pada material getas, energy
untuk
mematahkan
material
cenderung semakin kecil, demikian
sebaliknya.3

BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian
dilaksanakan
di
Laboratorium
Biofisika
Material
Departemen Fisika Institut Pertanian
Bogor, Institut Teknologi Indonesia, dan
Sentra Teknologi Polimer. Penelitian
dilaksanakan dari bulan Desember 2011
sampai dengan bulan Juni 2012.
Alat dan Bahan
Alat
yang
digunakan
dalam
penelitian ini adalah pend disk milling,
ayakan, timbangan, hot plate stirrer, alat
ultrasonikasi, reomix, hot press, dan alat
uji mekanik. Bahan yang digunakan
dalam penelitian ini adalah serat rami,
PPMA (asam maleat), dan polipropillen.

6 
 
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan mulai dari
pembuatan filler, blending, hot press,
dan pengujian sifat mekanik bahan.
Gambar 9 memperlihatkan diagram alir
dari penelitian.
Tahapan pertama adalah pembuatan
filler berupa serat rami dengan cara
penggilingan dengan menggunakan
mesin pen disk milling dan pengayakan
bahan sehingga didapatkan sampel
dengan ukuran 150 µm dan 75 µm.
Sampel dengan ukuran 75 µm diproses
lebih lanjut menjadi ukuran dengan
skala nano dengan menggunakan
metode
ultrasonikasi.
Proses
ultrasonikasi dilakukan selama 105
menit dan didapatkan serat rami dengan
ukuran 229 nm. Setelah itu dilakukan
penimbangan bahan yaitu polimer
polipropillen, PPMA (3%), dan serat
rami dengan konsentrasi serat sebesar
5% dan 10% untuk sampel dengan
ukuran filler 150 µm dan 229 nm.
Selanjutnya
dilakukan
proses
blending agar bahan-bahan tercampur
secara merata (homogen). Proses ini
dilakukan dengan memasukkan bahan
ke dalam alat reomix dengan suhu 160
o
C selama 5 menit. Proses homogenisasi
terjadi karena adanya pemanasan dan
pengadukan bahan secara bersamaan.
Hasil dari proses blending ini berupa
komposit setengah jadi yang masih
berupa gumpalan.
Bahan komposit yang telah diblending selanjutnya di-hot press. Hot
press adalah metode pencetakan
komposit
atau
material
dengan
pemberian tekanan pada suhu tinggi.
Suhu yang digunakan pada proses ini
adalah 175 oC dengan tekanan sebesar 1
bar. Alat hot press yang digunakan
adalah Collin tipe P300P dengan sistem
pemanasan dan kompresi automatis.
Proses hot press dengan alat ini terdiri
atas 5 fase dalam pengoperasiannya.
Fase pertama hingga fase ke-3 adalah
proses
pemanasan
bahan
secara
bertahap, fase ke-4 adalah pemanasan
sekaligus pemberian tekanan pada
bahan, dan fase ke-5 adalah pendinginan

 
 

Batang rami
Milling dan shaking

Rami ukuran
150 µm

Tambahkan PP
dan PPMA

Rami ukuran
75 µm

Proses menjadi
partikel nano
dengan metode
ultrasonikasi

Blending

Cetak dengan
metode hot
press

Pengujian sifat
mekanik

Analisis data

Gambar 8 Diagram alir penelitian.
bahan dengan cara mengalirkan air pada
pipa yang terhubung ke plat pemanas.
Hasil dari proses ini adalah komposit
jadi yang siap untuk pengujian. Sampel
yang sudah dicetak dengan hot press
dipotong dengan menggunakan gergaji
mesin sesuai dengan ukuran standard uji
yang akan dilakukan. Setelah itu
dilakukan pengkondisian sampel dengan
cara menempatkan sampel pada ruang
dengan suhu 23 oC dan kelembaban 50%
selama 40 jam. Tujuan dari proses ini
adalah untuk meminimalisasi pengaruh
suhu dan kelembaban pada bahan
sehingga sifat bahan yang akan diuji
lebih stabil.
Proses selanjutnya adalah pengujian
sifat mekanik bahan, yaitu pengujian
kekuatan tarik dan kekuatan impak
bahan. Sampel yang digunakan untuk uji
tarik (tensile) menggunakan standard
ASTM D638 tipe IV dan alat yang
digunakan adalah Universal Testing
Machine (UTM) dengan merk Shimadzu

7 
 
tipe AGS-G. Uji tarik dilakukan dalam
beberapa tahap. Pertama, sampel yang
sudah disiapkan diukur ketebalan dan
lebarnya, setelah itu sampel dikaitkan
pada grip alat UTM. Setelah itu
dilakukan proses penarikan sampel.
Proses penarikan sampel dilakukan
dengan dengan kecepatan 0–5 mm/menit
hingga sampel mengalami perpatahan.
Hasil dari pengujian tarik ini adalah
kurva
tegangan-regangan
yang
menunjukkan ketahanan benda atau
sampel terhadap pemberian beban tarik
dan nilai persentase pertambahan
panjang
saat
terjadi
perpatahan
(elongation at break) bahan.
Pengujian impak dalam penelitian
menggunakan standard ISO 179 dengan
metode pengujian Charpy unnotched
(sampel tanpa takikan). Pada uji impak
Charpy kita mengukur energi yang
diserap untuk mematahkan benda uji.
Setelah benda uji patah, bandul berayun
kembali. Makin besar energi yang
diserap makin rendah ayunan kembali
dari bandul. Prinsip dari pengujian
impak ini adalah apabila benda uji diberi
beban kejut, maka benda akan
mengalami proses penyerapan energi
sehingga terjadi deformasi plastis yang
mengakibatkan patah. Pengujian impak
dalam penelitian ini dilakukan dengan
cara mengukur energi yang diserap
sampel dengan cara mengayunkan
pendulum ke arah sampel dan
menghitung jumlah energi pendulum
yang diserap sampel. Pada uji impak ini
digunakan pendulum sebesar 2 J dan
energi koreksi sebesar 0.009 J. Energi
koreksi adalah energi yang terukur pada
saat
pendulum
diayunkan
tanpa
mengalami kontak dengan sampel.
HASIL DAN PEMBAHASAN

Sintesa Biokomposit Serat Rami
Sintesa biokomposit serat rami
dimulai dengan proses penggilingan
(milling) 2 kg serat rami yang
menghasilkan filler berupa serbuk.
Kemudian dilakukan proses pengayakan
atau penyaringan ukuran filler dan

 
 

didapatkan sebanyak 0.05 kg filler
dengan ukuran 150 µm dan 0.2 kg filler
dengan ukuran 75 µm. Filler dengan
ukuran 150 µm di-blending dengan
polipropillen dan PPMA kemudian dihot press. Hasilnya berupa 4 sampel
biokomposit dengan diameter 14 cm dan
ketebalan 4 mm. Filler dengan ukuran
75 µm diultrasonikasi selama 105 menit
dan dihasilkan filler dengan ukuran 229
nm. Filler dengan ukuran 229 nm
tersebut kemudian di-blending dan dihot press sehingga dihasilkan 4 sampel
biokomposit dengan diameter 14 cm dan
ketebalan 4 mm.
Kekuatan Tarik Biokomposit Serat
Rami
Kekuatan tarik dari biokomposit serat
rami dipengaruhi oleh ukuran dan
konsentrasi serat yang menjadi filler
biokomposit tersebut. Kekuatan tarik
pada biokomposit dengan ukuran filler
150 µm adalah 2.233 x 1010 Pa untuk
konsentrasi filler 5% dan 1.771 x 1010 Pa
untuk konsentrasi 10%. Sedangkan nilai
pertambahan panjang saat terjadi
perpatahan (elongation at break) ratarata bernilai 7.746% untuk biokomposit
dengan konsentrasi filler 5% dan
6.218% untuk biokomposit dengan
konsentrasi
filler
10%.
Pada
biokomposit dengan ukuran filler 229
nm, kekuatan tarik untuk konsentrasi
filler sebesar 5% memiliki kekuatan
tarik rata-rata sebesar 1.725 x 1010 Pa
dan untuk konsentrasi 10% sebesar
1.713 x 1010 Pa. Sedangkan elongation
at break rata-rata untuk konsentrasi filler
sebesar 5% adalah 5.095% dan pada
biokomposit dengan konsentrasi filler
sebesar 10% nilainya 4.505%. Tabel 3
berikut menunjukkan nilai kekuatan
tarik rata-rata dan Tabel 4 menunjukkan
nilai elongation at break rata-rata dari
biokomposit serat rami yang dibentuk.

8 
 
Tabel 3 Kekuatan tarik biokomposit
serat rami
Ukuran
Filler

Konsentrasi
filler
(%)

Kekuatan tarik
rata - rata
(x 1010Pa)

A

150 µm

5

2.233

B

150 µm

10

1.771

C

229 nm

5

1.725

D

229 nm

10

1.713

Samp

Tabel 4 Elongation at break
biokomposit serat rami
Sampel

Ukuran
Filler

Konsentrasi
filler
(%)

Elongation
at break rata
-rata (%)

A

150 µm

5

7.746

B

150 µm

10

6.218

C

229 nm

5

5.095

D

229 nm

10

4.505

Konsentrasi dan ukuran serat atau
filler memiliki pengaruh terhadap
kekuatan tarik dari material biokomposit
yang dibuat. Data di atas menunjukkan
bahwa semakin besar konsentrasi untuk
masing-masing ukuran serat rami yaitu
150 µm dan 229 nm, maka kekuatan
tariknya semakin kecil dan pertambahan
panjangnya juga akan semakin kecil.
Penggunaan
serat
rami
yang
berbentuk
partikel
atau
serbuk
menyebabkan tingkat kekuatan tariknya
menjadi berkurang seiring dengan
penambahan konsentrasi filler tersebut.
Menurut penelitian sebelumnya yang
dilakukan oleh Sudirman (2004)
menggunakan partikel pasir sebagai
filler dengan matriks yang sama,
diketahui
bahwa
penambahan
konsentrasi filler akan menurunkan
kekuatan
tarik
dari
komposit.
Penambahan pasir dengan konsentrasi
10% menghasilkan kekuatan tarik
sebesar 1.9405 x 1010 Pa dan
penambahan pasir dengan konsentrasi
30% menghasilkan komposit dengan
kekuatan tarik sebesar 0.9842 x 1010 Pa.
Penggunaan filler berbentuk partikel

 
 

tersebut dapat meningkatkan kontak
antar partikel dengan semakin kecilnya
ukuran partikel.16 Penurunan nilai
kekuatan tarik ini dapat disebabkan oleh
pengaruh gaya ikat antara matriks
dengan filler. Berkurangnya nilai
kekuatan tarik ini disebabkan gaya ikat
antara matriks dengan filler (adhesi)
lebih rendah dibandingkan dengan gaya
ikat antar molekul matriks (kohesi).
Selain itu penurunan nilai kekuatan tarik
ini juga dipengaruhi oleh interface
antara matriks dengan filler. Interface
adalah daerah antara matriks dan
penguat (filler) yang mengalami kontak
dengan membentuk ikatan antara
keduanya. Interface ini terbentuk saat
filler terbasahi oleh matriks. Interface
yang terbentuk ini berfungsi sebagai
penerus (transmitter) beban antara
matriks dan filler.13 Peningkatan
konsentrasi filler menyebabkan nilai
interface ini bertambah. Karena gaya
ikat antara matriks dengan filler lebih
kecil dibandingkan gaya ikat antara
molekul-molekul
matriks,
maka
peningkatan
interface
ini
akan
mengurangi kekuatan tarik bahan. Selain
itu data juga menunjukkan bahwa nilai
kekuatan tarik biokomposit dengan filler
berukuran 229 nm memiliki kekuatan
tarik yang lebih rendah dibandingkan
dengan biokomposit dengan filler
ukuran 150 µm. Hal ini disebabkan
interface pada biokomposit dengan filler
ukuran 229 nm lebih besar dibandingkan
dengan interface pada biokomposit
dengan filler 150 µm. Dengan semakin
kecilnya ukuran filler maka luas
permukaan kontak yang terjadi antara
filler dengan matriks juga akan semakin
besar. Nilai kekuatan tarik pada
biokomposit polipropillen dengan filler
rami
masih lebih rendah jika
dibandingkan dengan kekuatan tarik
komposit polipropillen dengan filler
fiber glass yang nilainya bisa mencapai
5.354 x 1010 – 5.443 x 1010 Pa.17 Tingkat
kekuatan tarik dan elongation at break
untuk biokomposit serat rami dapat
dilihat pada Gambar 10 dan Gambar 11.

9 
 

A

Kekuatan Tarik 
(1010 Pa)

2

B

C D

1.5

5
5%
1
10%

1
0.5

Gambar 9 Kekuatan tarik
t
biokom
mposit
serat rami

Kekuatan Impak Charpy 
(J/m2)

9000
0
2.5

8000
0
7000
0
6000
0
5000
0
4000
0

B

D
C
A

5%
10%

3000
0
2000
0
1000
0
0

Gambar 111 Kekuatan impak
biokompoosit serat ram
mi
8

A

Elongation at Break (%)

7
6
5

B
C
D

5%
%

4
3
10
0%

2
1
0

m at break
Gambar 100 Elongatiom
biokomposit serat rami
Kekuatan Impak Biookomposit Serat
Rami
Kekuataan
impakk
biokom
mposit
dipengaruhhi oleh ukuraan dan konseentrasi
dari seratt atau filleer dari maaterial
H ini bisa diilihat dari Taabel 5
tersebut. Hal
berikut.
Kekuatan imppak biokompposit
Tabel 5 K
seerat rami
Kekkuatan
im
mpak
rataa - rata
(JJ m-2)
5
5315

Sampel

Ukuran
U
filler

A

1 µm
150

Konsentrasi
filler
(%)
5

B

1 µm
150

10

8
8024

C

2 nm
229

5

6
6346

D

2 nm
229

10

7
7719

 
 

Pada biokomposit
b
dengan ukuran
u
filler 1500 µm denngan konseentrasi
sebesar 5% didapatkkan nilai energi
e
impak sebbesar 5315 J m-2. Sedan
ngkan
biokompossit dengan uukuran fillerr 150
µm dengaan konsentrasi sebesar 10%
didapatkann nilai energgi impak seebesar
8024 J m-2
. Pada biookomposit dengan
d
ukuran filleer 229 nm ddengan konseentrasi
sebesar 5% didapatkkan nilai energi
e
ngkan
impak sebesar 6346 J m-2. Sedan
biokompossit dengan uukuran fillerr 229
nm dengaan konsentrrasi sebesarr 5%
didapatkann nilai energgi impak seebesar
7719 J m-2
. Pada penngujian impaak ini
terjadi kerrusakan padda bahan dengan
d
tipe kerusaakan (failuree) C, yaitu bahan
patah mennjadi dua bagian atau lebih.
Perbandinggan kekuattan impak dari
biokompossit dapat diliihat pada Gaambar
12.
Berdasaarkan penellitian sebelu
umnya
yang dilakkukan oleh Agus Hariiyanto
(2009) mengenai penggujian impak
k pada
komposit poliester
p
denngan matrikss serat
kenaf didaapatkan kekuuatan impak
k yang
nilainya hampir
h
sam
ma dengan nilai
biokom
kekuatan
impak
mposit
matriks seratt rami
polipropillen dengan m
%, yaitu beernilai
pada konssentrasi 10%
-2 18
7000 J m .
Penelitiian ini mennunjukkan bahwa
b
penambahaan serat raami pada bahan
cenderung meningkkatkan kek
kuatan
i
impak bahhan. Nilai kekuatan impak
menunjukkkan jumlah eenergi yang dapat
diserap baahan akibat pembebanan
n atau

10 
 
pemberian gaya secara tiba-tiba hingga
bahan mengalami deformasi atau
kerusakan. Peningkatan nilai kekuatan
impak tersebut menunjukkan bahwa
serat rami memiliki kemampuan yang
baik dalam menyerap gaya yang
diberikan dengan tiba-tiba. Semakin
banyak jumlah filler serat rami, semakin
banyak pula gaya yang dapat diserap.
Hal ini disebabkan oleh pengaruh
penyaluran gaya ke dalam filler.
Semakin besar konsentrasi filler maka
gaya yang diserap oleh masing-masing
partikel filler akan semakin kecil
sehingga ketahanan bahan terhadap gaya
yang diberikan secara tiba-tiba juga akan
semakin besar. Pada konsentrasi filler
sebesar 10% menunjukkan bahwa
biokomposit dengan ukuran filler 229
nm memiliki nilai impak yang lebih
rendah
dibandingkan
dengan
biokomposit dengan ukuran filler 150
µm. Hal tersebut dapat disebabkan oleh
tidak meratanya distribusi filler pada
bagian yang terkena gaya impak.

KESIMPULAN
Menurut hasil penelitian ini dapat
disimpulkan bahwa biokomposit serat
rami dengan matriks polipropillen dapat
disintesa dengan tahapan-tahapan mulai
dari milling, pengayakan, blending, dan
hot press.
Ukuran dan konsentrasi filler atau
serat rami berpengaruh terhadap
kekuatan
tarik
biokomposit.
Biokomposit dengan ukuran filler 150
µm memiliki nilai kekuatan tarik yang
lebih tinggi dibandingkan dengan
biokmposit dengan ukuran filler 229 nm.
Kekuatan tarik pada biokomposit
dengan konsentrasi filler 5 % lebih
tinggi dibandingkan pada konsentrasi 10
%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa
semakin besar ukuran filler maka
kekuatan tariknya akan semakin tinggi
dan semakin besar konsentrasi filler
maka kekuatan tariknya akan semakin
rendah.
Ukuran dan konsentrasi filler atau
serat rami berpengaruh terhadap
 
 

kekuatan
impak
biokomposit.
Biokomposit dengan ukuran filler 150
µm memiliki kekuatan impak yang lebih
tinggi dibandingkan biokomposit dengan
filler ukuran 229 nm pada konsentrasi
10%. Biokomposit dengan ukuran filler
229 nm memiliki kekuatan impak yang
lebih tinggi dibandingkan dengan
biokompist dengan ukuran filler 150 µm
pada konsentrasi 5 %. Sehingga dapat
disimpulkan bahwa semakin besar
konsentrasi filler maka kekuatan
impaknya akan semakin tinggi. Ukuran
filler berpengaruh terhadap peningkatan
kekuatan impak biokomposit serat rami
dalam rentang konsentrasi 5 % hingga
10 %.

SARAN
Saran untuk penelitian selanjutnya
adalah :
1. Penggunaan variasi konsentrasi dan
ukuran filler lebih banyak untuk
mendapatkan konsentrasi dan ukuran
optimum yang dapat menghasilkan
biokomposit
dengan
kekuatan
mekanik yang terbaik.
2. Pengujian sifat mekanik lain seperti
uji bending (kelenturan) dan uji
hardness (keras) diperlukan sehingga
dapat ditentukan aplikasi yang sesuai
dengan biokomposit tersebut.
3. Pencitraan struktur mikro dengan
SEM atau TEM untuk menganalisis
penyebab kegagalan bahan secara
mendetail.

DAFTAR PUSTAKA
1.

Tarmansyah,
U.
S.
(2010).
Pemanfaatan Serat Rami untuk
Pembuatan
Selulosa.
Jakarta:
Puslitbang
Indhan
Balitbang
Dephan.

2.

Dermawan, W. (1989). Pembuatan
Prototip
Mesin
Dekortikator
Continue.
Bandung:
Institut
Teknologi Tekstil.

11 
 
3.

Ade, G.S., Candra B. A., Irna J.,
Robbi R, F., Taufik N. A., &
Fauzana G. (2008). Makalah
Pengetahuan Bahan Uji Tarik dan
Uji Impact. Bandung: Politeknik
Manufakturing Bandung.

4.

Nikmatin,
Siti.
(2012).
Bionanokomposit
Filler
Nanopartikel Serat Kulit Rotan
sebagai
Material
Pengganti
Komposit Sintetis Fiber Glass pada
Komponen Kendaraan Bermotor
[Disertasi].
Bogor:
Fakultas
Teknologi
Pertanian
Institut
Pertanian Bogor.

5.

Fowler, P.A., Hughes, J. M., &
Elias
Robert
M.
(2006).
Biocomposites:
technology
environmental credentials and
market forces. Journal of the
Science of Food and Agriculture
86:1781–1789.

6.

Ram,
Ramzah.
(2008).
Karakteristik
Termoplastik
Polietilena dengan Serat Batang
Pisang Sebagai Komposit untuk
Bahan Pelet Kayu [Tesis]. Medan.
Universitas Sumatera Utara.

7.

Heyne, K. (1987). Tumbuhan
Berguna Indonesia II. Jakarta:
Departemen Kehutanan.

8.

Buxton ,A., Greenhalgh, P. (1989).
Ramie, Short Lived Curiosity or
Fibre of The Future. London:
Textile Outlook International.

9.

Cowd, M.A. (1991).
Polimer.
Bandung:
Teknologi Bandung.

Kimia
Institut

10. Almalaika, S., Scott, G. (1983). In
Degradation and Stabilisation of
Polyolefin.
London:
Applied
Science Publisher.
11. Rusmiyatno,
Fandhy.
(2007).
Pengaruh Fraksi Volume Serat
terhadap Kekuatan Tarik dan
 
 

Kekuatan
Bending
Komposit
Nylon/Epoxy Resin Serat Pendek
Random
[Skripsi].
Semarang:
Jurusan Teknik Mesin Universitas
Negeri Semarang.
12. Ellyawan. 12 Agustus 2008. Web.
15 Juni 2011. “Panduan Untuk
Komposit.”
.
13. Bramantiyo,A.(2008).
Pengaruh
Konsentrasi Serat Rami terhadap
Sifat Mekanik Material Komposit
Poliester-Serat Alam [Skripsi].
Depok: Fakultas Teknik Universitas
Indonesia.
14. Callister, W.D. (2007). Material
Science and Enginering, An
Introduction 7ed. USA: John
Willey and Sons Inc.
15. Ricardo, Ery. (2012). Pengaruh
Komposisi Paduan Al ADC12
Hasil Daur Ulang Gram terhadap
Sifat Mekanik [Skripsi]. Jakarta:
Jurusan Teknik Mesin Universitas
Gunadarma.
16. Sudirman, et al. (2004). Analisis
Sifat Kekuatan Tarik , Derajat
Kristanilitas, dan struktur Mikro
Komposit Polimer Propilena –
Pasir. J Sains Materi Indonesia 6:16.
17. Munasir. (2011). Studi Pengaruh
Orientasi Serat Fiber Glass Searah
dan Dua Arah Single Layer
terhadap Kekuatan Tarik Bahan
Komposit
Polypropylene.
J
Penelitian Fisika dan Aplikasinya
1:1-9.
18. Hariyanto, Agus. (2009). Pengaruh
Fraksi Volume Komposit Serat
Kenaf dan Serat Rayon Bermatrik
Poliester Terhadap Kekuatan Tarik
dan Impak. J Penelitian dan Sains
Teknologi 10:181-191.

12 
 

LAMPIRAN

 
 

13 
 
Lampiran 1 Data uji tarik biokomposit dengan filler 5% dan ukuran 150 µm
No

Tebal
(mm)

Lebar
(mm)

Kekuatan Tarik
(Pa)

Elongation at
Break (%)

Fmax
(N)

1
2
3
4
5

2.84
2.9
2.82
2.83
2.9

6.01
5.59
6.17
6.23
5.58

2.311 x 1010
2.184 x 1010
2.2.43 x 1010
2.12 x 1010
2.307 x 1010

6.635
5.853
8.792
9.982
6.118

394.4
354
390.3
373.8
373.3

2.858
2.82
2.9
0.039

5.916
5.58
6.23
0.313

2.233 x 1010
2.12 x 1010
2.311 x 1010
0.819

7.476
5.853
9.982
1.816

377.2
354
394.4
16.07

Rata-rata
Minimum
Maksimum
std.dev

Lampiran 2 Data uji tarik biokomposit dengan filler 10% dan ukuran 150 µm
No

Tebal
(mm)

Lebar
(mm)

Kekuatan Tarik
(Pa)

Elongation at
Break (%)

Fmax
(N)

1
2
3
4
5

3.84
3.83
3.81
3.8
3.83

6.11
5.8
5.47
5.89
5.82

1.704 x 1010
1.799 x 1010
1.844 x 1010
1.929 x 1010
1.579 x 1010

5.803
6.334
6.878
5.892
6.184

399.9
399.6
384.3
431.8
351.9

3.822
3.8
3.84
0.016

5.818
4.47
6.11
0.23

1.771 x 1010
1.579 x 1010
1.929 x 1010
1.346

6.218
5.803
6.878
0.427

393.5
351.9
431.8
28.98

Rata –rata
Minimum
Maksimum
std.dev

Lampiran 3 Data uji tarik biokomposit dengan filler 5% dan ukuran 229 nm
No

Tebal
(mm)

Lebar
(mm)

Kekuatan Tarik
(Pa)

Elongation at
Break (%)

Fmax
(N)

1
2
3
4
5

3.79
3.82
3.78
3.8
3.74

6
5.75
6.24
5.78
5.87

1.744 x 1010
1.713 x 1010
1.649 x 1010
1.711 x 1010
1.81 x 1010

3.08
5.023
6.087
4.007
7.279

396.6
376.3
389
375.8
397.4

3.786
3.74
3.82
0.03

5.928
5.75
6.24
0.2

1.725 x 1010
1.649 x 1010
1.81 x 1010
0.585

5.095
3.08
7.279
1.659

387
375.8
397.4
10.54

Rata – rata
Minimum
Maksimum
std.dev

 
 

14 
 
Lampiran 4 Data uji tarik biokomposit dengan filler 10% dan ukuran 229 nm
Tebal
(mm)

No
1
2
3
4
5
Rata –rata
Minimum
Maksimum
std.dev

Lebar
(mm)

Kekuatan Tarik
(Pa)

Elongation at
Break (%)

Fmax (N)

10

3.52
3.8
3.51
3.47
3.41

5.92
6.01
5.78
5.42
5.61

1.632 x 10
1.714 x 1010
1.966 x 1010
1.548 x 1010
1.706 x 1010

5.023
4.83
5.042
3.398
4.224

340
391.4
398.9
291.1
326.4

3.542
3.41
3.8
0.151

5.748
5.42
6.01
0.238

1.713 x 1010
1.548 x 1010
1.966 x 1010
1.564

4.505
3.398
5.052
0.703

349.6
291.1
398.9
45.36

Lampiran 5 Data modulus elastisitas biokomposit serat rami
Konsentrasi

Ukuran

filler (%)

filler

A

5

B

Sampel

Modulus Elastisitas (MPa)
Sampel

Sampel

Sampel

Sampel

Sampel

Rata-

1

2

3

4

5

rata

150 µm

25.6

25.5

8.9

22.6

22.7

21.06

10

150 µm

18.6

19.5

19

22.2

21

20.06

C

5

229 nm

19.9

17.8

23.1

22.4

21.8

21

D

10

229 nm

22.1

21.7

23.8

25.2

25.6

23.68

Lampiran 6 Grafik stress-strain dengan konsentrasi filler 5% dan ukuran 150 µm
25

Stress (MPa)

20
15
10
5

0.07675
0.47278
1.03459
1.59947
2.02006
2.44372
2.86738
3.28797
3.70856
4.13222
4.55281
4.97647
5.40013
5.82072
6.24438
6.66497

0

Strain (%)

 
 

 

µm

15 

Lampiran 7 Grafik stress-strain biokomposit dengan filler 10% dan ukuran 150

25

20

15

10

0.06754
0.34998
0.77057
1.04994
1.4736
1.75604
2.03541
2.32092
2.60029
2.88273
3.17438
3.45682
3.73926
4.03091
4.31335
4.59579
4.87823
5.1576
5.44004
5.72248

5

0

20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0

Strain (%)

0.08596
0.39296
0.84425
1.14818
1.62096
1.98015
2.28715
2.60643
2.91343
3.22043
3.52743
3.8375
4.15371
4.46071
4.77078
5.07471

Lampiran 8 Grafik stress-strain biokomposit dengan filler 5% dan ukuran 229 nm

 
 
Stress (MPa)

16 
 

Lampiran 9 Grafik stress-strain biokomposit dengan filler 10% dan ukuran 229
nm
25

Stress (MPa)

20
15
10
5

0.05526
0.28551
0.51576
0.88723
1.1052
1.4736
1.70692
1.92489
2.15514
2.37311
2.60029
2.83361
3.04851
3.27876
3.49673
3.72698
3.95723
4.1752
4.40545
4.62035
4.85367
5.08085

0

Strain (%)

Lampiran 10 Data uji impak biokomposit dengan filler 5% dan ukuran 150 µm

No

Lebar
(mm)

Tebal
(mm)

Energi
Impak
(J)

Energi
Terkoreksi
(J)

Kekuatan Impak
Charpy (J m-2)

Tipe
Kerusakan

1
2
3
4
5
6

11
10.75
10.31
10.94
10.93
10.67

3.82
3.81
3.83
3.8
3.78
3.85

0.216
0.212
0.233
0.223
0.268
0.211

0.207
0.203
0.224
0.214
0.259
0.202

4296
4956
5673
5148
6269
4917

C
C
C
C
C
C

Rata – rata
Standard Deviasi
Standard Deviasi (%)

5315
0.548
10%

Lampiran 11 Data uji impak biokomposit dengan filler 10% dan ukuran 150 µm

No

Lebar
(mm)

Tebal
(mm)

Energi
Impak
(J)

Energi
Terkoreksi
(J)

Energi Impak
Charpy (J m-2)

Tipe
Kerusakan

1
2
3
4
5
6

9.93
10.27
10.16
10.65
10.73
10.36

3.51
3.62
3.62
3.58
3.58
3.53

0.286
0.223
0.413
0.357
0.278
0.277

0.277
0.214
0.404
0.348
0.269
0.268

7947
5756
10984
9127
7003
7328

C
C
C
C
C
C

Rata- rata
Standard Deviasi
Standard Deviasi (%)

 
 

8024
1.825
23%

17 
 

Lampiran 12 Data uji impak biokomposit dengan filler 5% dan ukuran 229 nm

No

Lebar
(mm)

Tebal
(mm)

Energi
Impak
(J)

Energi
Terkoreksi
(J)

Kekuatan Impak
Charpy (J m-2)

Tipe
Kerusakan

1
2
3
4
5
6

11.45
10.72
10.78
10.5
10.18
10.22

3.9
4.03
3.85
3.86
3.82
3.83

0.287
0.235
0.365
0.222
0.237
0.28

0.278
0.226
0.356
0.213
0.228
0.271

6226
5231
8578
5255
5863
6923

C
C
C
C
C
C

Rata – rata
Standard Deviasi
Standard Deviasi (%)

6346
1.264
20%

Lampiran 13 Data uji impak biokomposit dengan filler 10% dan ukuran 229 µm

No

Lebar
(mm)

Tebal
(mm)

Energi
Impak
(J)

Energi
Terkoreksi
(J)

Kekuatan Impak
Charpy (J m-2)

Tipe
Kerusakan

1
2
3
4
5
6

11.16
10.79
11.56
11.43
12.06
11.03

3.84
3.81
3.84
3.83
3.83
3.82

0.428
0.256
0.43
0.315
0.384
0.259

0.419
0.247
0.421
0.306
0.375
0.25

9777
6008
9484
6990
8119
5.933

C
C
C
C
C
C

Rata – rata
Standard Deviasi
Standard Deviasi (%)

Lampiran 14 Alat Hot Press

 
 

7719
1.683
22%

18 
 

Lampiran 15 Alat uji tarik