1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Teknologi komposit mengalami kemajuan yangsangat pesat. Perkembangan komposit tidak hanya dari komposit sintetis tetapijuga mengarah ke komposit
natural dikarenakan keistimewaan sifatnya yangrenewable atau terbarukan, sehingga mengurangi konsumsi petrokimia maupungangguan lingkungan hidup. Disamping
itu komposit mempunyai keunggulan tersendiri dibanding dengan bahan teknik alternatif lain, karena sifat komposit yang memiliki kekuatan yang bisa diatur
tailorability, memiliki kekuatan lelah fatigue yang baik, memiliki kekuatan jenis
strengthweight yang tinggi dan tahan korosi [1].
Pada saat ini komposit dengan material penyusun sintetis mulai beralih pada komposit dengan material penyusun dari bahan alami. Serat sebagai elemen penguat
sangat menentukan sifat mekanik dari kompositkarena meneruskan beban yang didistribusikan oleh matriks. Serat alam yang dikombinasikan dengan resin
sebagaimatriks akan dapat menghasilkan komposit alternatif yang salah satunya bergunauntuk aplikasi material industri [2].
Umumnya bahan pengisi ditambahkan ke bahan polimer seperti termoplastik, termoset, karet ataupun elastomer ditujukan untuk meningkatkan sifat-sifat tertentu
dan untuk mengurangi biaya produksi ataupun keduanya sekaligus. Komposit polimer sangat berkembang saat ini dibandingkan dengan komposit logam ataupun
keramik. Komposit polimer yang sering digunakan ialah termoplastik hal ini disebabkan karena polimer termoset lebih mahal sehingga kurang ekonomis untuk
digunakan. Termoplastik yang umum digunakan yaitu poliolefin seperti polipropilena, polietilen dan sebagainya. Poliolefin banyak digunakan karena
harganya murah, tidak mudah tergores, fleksibel, dampak kimianya tidak merusak lingkungan dan dapat didaur ulang. Pengisi alamiah banyak digunakan untuk
menggantikan pengisi sintetis karena memiliki banyak kelebihan diantaranya yaitu, bahan yang tiada habisnya, biaya murah, dapat diperbarui renewable, dapat
terdegradasi secara biologi biodegradable, polimer biologi yang kompak
Universitas Sumatera Utara
2 biocompatible, mudah diperoleh, mudah dilakukan pengolahan kimia dan tidak
membahayakan kesehatan [3]. Menurut Fuad dkk, penggunaan sekam padi dan abu sekam padi sebagai
bahan pengisi alami meningkatkan sifat-sifat mekanik komposit polietilena karena sekam padi mengandung sellulosa, hemisellulosa dan lignin sedangkan abu sekam
padi mengandung bahan anorganik seperti CaO, MgO, Fe
2
O
3
, K
2
O,Na
2
O, Al
2
O
3
, P
2
O
5
dan SiO
2
[5]. Resin poliester dikenal sebagi resin yang paling sering digunakan untuk
pembuatan komposit, karena memandang harganya yang murah, memiliki sifat fleksibel, mudah diproses dan dibentuk, dan memiliki sifat mekanik yang baik.
Namun sifatnya yang rapuh membuat resin ini selalu dimodifikasikan dengan sejumlah bahan berpengisi [4]. Dalam pembuatan komposit, poliester telah banyak
dimodifikasi dengan beberapa serat alami misalnya serbuk kayu, serat tandan kosong kelapa sawit TKS, serat kayu kelapa sawit KKS, serat buah pinang dan serat
sintetik seperti fiber glass. Pada penelitian yang telah dilakukan oleh Ratri Pantoro 2007 diperoleh bahwa variasi ukuran filler dan jenis filler sangat berpengaruh
terhadap kekuatan mekanik komposit. Abu sekam padi terdiri dari dua bagian yakni abu sekam padi hitam dan
putih. Abu sekam padi putih memiliki senyawa silika yang sangat banyak mencapai 90 dan bisa digunakan sebagai bahan pengisi. Abu sekam padi biasanya hanya
dimanfaatkan sebagai pupuk, sebagai abu pencuci piring, dibuang atau dibiarkan saja tertimbun di atas tanah. Pada penelitian-penelitian yang telah dilakukan oleh
beberapa peneliti abu sekam padi jika dimanfaatkan sebagai filler komposit dapat menghasilkan produk yang berkualitas dan dapat menaikkan nilai dari abu sekam
padi itu sendiri. Sedangkan abu sekam padi hitam selama ini tidak dimanfaatkan dengan baik. Umumnya abu sekam padi hitam ini hanya dibuang saja tanpa diolah
kembali dan menjadi limbah dilingkungan sekitarnya [5]. Berdasarkan uraian di atas, maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian
tentangabu sekam padi hitam yang akan dimanfaatkan sebagai salah satu bahan pengisi alami pada matriks resin poliester yang jika dipadukan diharapkan akan
menghasilkan komposit yang baik dan ramah lingkungan.
Universitas Sumatera Utara
3 Adapun beberapa penelitian terdahulu yang telah diteliti dapat dilihat pada
tabel dibawah ini : Tabel 1.1 Penelitian terdahulu yang telah diteliti
No Peneliti
Matriks danPengisi Hasil Penelitian
1 Porwanto [6]
Poliester tidak jenuh berpengisi serat
bambu Kekuatan tarik dan
modulus elastisitas komposit menjadi lebih
besar bila dibandingkanpoliester
tidak jenuh murni.
2 Maryono [7]
Polietilena berpengisi serbuk
sekam padi Penambahan serbuk
sekam padi pada polietilena menurunkan
kekuatan tarik
komposit. 3
Rudi Sulistia Hardana [8] Poliester berpengisi serbuk sekam padi
Penambahan serbuk sekam padi sebagai filler
memberikan efek penguatan positif
terhadap nilai kekerasan material komposit,serta
kekuatan tarik semakin meningkat.
1.2PERUMUSAN MASALAH Perumusan masalah yang dikaji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh ukuran partikel pengisi terhadap sifat mekanik
komposit poliester berpengisi abu sekam padi hitam. 2.
Bagaimana pengaruh komposisi pengisi terhadap sifat mekanik komposit poliester berpengisi abu sekam padi hitam.
Universitas Sumatera Utara
4
1.3TUJUAN PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ukuran partikel abu sekam padi hitam dan komposisi pengisi terhadap sifat mekanik komposit poliester berpengisi
abu sekam padi hitam.
1.4MANFAAT PENELITIAN Penelitian ini diharapkan dapat:
1. Menjadi salah satu alternatif untuk menaikkan nilai ekonomi abu sekam padi
yang biasanya hanyadibuang atau dibiarkan saja tertimbun di atas tanah ataupun yang hanya menjadi limbah dilingkungan masyarakat.
2. Memberikan informasi tambahan bagi dunia industri tentang pemanfaatan
abu sekam padi hitam. 3.
Memberikan informasi terutama dalam bidang penelitian komposit tentang bagaimana karakteristik komposit yang dihasilkan dengan pengaruh
perbandingan komposisi poliester dengan pengisi abu sekam padi berwarna hitam.
4. Mengetahui karakterisasi dari bahan yakni abu sekam padi hitam.
1.5RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian Fakultas Teknik,Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara. Adapun bahan baku
yang digunakan pada penelitian ini yaitu poliester sebagai matriks dan abu sekam
padi berwarna hitam sebagai pengisi. Variabel yang digunakan adalah :
1. Perbandingan komposisi poliesterdenganpengisi adalah100:0, 95:5,
90:10, 85:15; 80:20 bb. 2.
Ukuran partikel abu sekam padi 100 dan 250 mesh. Uji yang dilakukan pada komposit poliester tersebut adalah Uji
tarik tensile strength ASTM D638 Tipe IV, Uji lentur flexural strength ASTM D790, Uji bentur impact strength ASTM D4812-11,Scanning
Electron Microscopy SEM dan Fourier Transform Infra-Red.
Universitas Sumatera Utara
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 KOMPOSIT 2.1.1Pengertian Komposit
Kategori