commit to user
35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Kadar Air Serat Rami
Kadar air merupakan berat uap air dalam serat dibandingkan dengan berat kering tanur oven serat. Penghitungan kadar air serat dilakukan dengan menggunakan moisture
analyser yang ada di Laboratorium Perpindahan Panas Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret. Serat rami sebesar 9,79 gram dipanaskan pada suhu 105
C, kemudian dalam selang waktu 5 menit dicatat penurunan kadar airnya. Hasilnya dapat dilihat pada Gambar
4.1.
Gambar 4.1. Grafik hubungan antara kadar air serat rami dengan lama pengeringan serat rami.
Kadar air serat rami menurun seiring lamanya pengeringan serat dengan pemanasan pada suhu 105
C. Kadar air serat rami menurun secara signifikan pada menit ke enam pemanasan serat. Hal ini dikarenakan air bebas yang terdapat pada serat menguap dengan
cepat dan selanjutnya air terikat pada serat akan menguap pada pemanasan selanjutnya. Dalam penelitian ini, kadar air dalam serat dipilih sekitar 9 berdasarkan penelitian
sebelumnya Diharjo, 2007.
35
commit to user
36
4.2. Pengaruh Kandungan Serat Terhadap Kekuatan Komposit Serat Rami
Data hasil pengujian tarik komposit berpenguat serat rami tanpa perlakuan alkali dengan matrik polyester dengan variasi fraksi volume serat ditunjukkan pada Tabel 4.2.
Untuk memudahkan menganalisa data-data hasil penelitian ini, maka hasilnya dipaparkan dalam bentuk kurva sifat tarik komposit seperti ditunjukkan pada Gambar 4.2.
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Tarik Komposit Serat Rami Non Perlakuan
Variasi vf awal
Variasi vf real
Tegangan Tarik MPa Regangan
Modulus Elastisitas GPa Min
Maks Rata-
rata Min
Maks Rata-
rata Min
Maks Rata-
rata 20
19,87 17,24
24,92 21,45
0,2 0,4
0,26 6,23
11,11 8,7
30 29,66
23,54 27,86
25,17 0,2
0,4 0,34
5,73 12,14
7,8 40
39,68 27,16
33,34 29,54
0,2 0,5
0,32 8,30
14,21 10,3
50 47,89
26,52 33,24
29,41 0,2
0,5 0,34
7,52 12,67
9,2
Gambar 4.2. Grafik hubungan antara tegangan tarik komposit serat rami dengan fraksi volume serat.
Pada fraksi volume serat 19,87 memiliki kekuatan paling lemah yaitu sebesar 21,45 MPa kemudian meningkat seiring bertambahnya fraksi volume serat dan mencapai
puncaknya pada fraksi volume serat 39,68 sebesar 29,54 MPa Gambar 4.2. Ini disebakan serat merupakan unsur dalam komposit yang berfungsi sebagai penahan beban, semakin
commit to user
37
tinggi fraksi volume serat maka kandungan serat dalam komposit akan semakin meningkat sehingga sangat berpotensi untuk memberikan dukungan yang lebih pada komposit untuk
menahan beban. Akan tetapi, volume serat yang tinggi tidak selalu memberikan pengaruh yang baik
terhadap kekuatan komposit. Ini terbukti pada fraksi volume serat 47,89 terjadi penurunan kekuatan walaupun tidak signifikan yaitu sebesar 29,41 MPa Gambar 4.2. Hal ini dapat
dijelaskan bahwa kekuatan komposit tidak hanya dipengaruhi oleh jumlah serat saja, tetapi juga dipengaruhi jumlah matrik sebagai pengikat serat. Semakin tinggi fraksi volume serat
otomatis volume matrik juga akan semakin berkurang. Dalam jumlah yang terlalu sedikit dibanding serat, matrik tidak mampu dengan baik mengikat antara serat satu dengan yang
lain. Akibatnya pada saat pembebanan tarik, beban yang diberikan pada komposit tidak dapat dapat terdistribusi dengan baik dikarenakan ikatan antar serat lemah.
Komposit serat rami tanpa perlakuan alkali mempunyai nilai regangan tertinggi pada fraksi volume serat 47,89 yaitu 0,34, sedangkan pada fraksi volume serat 19,87
mempunyai nilai regangan terendah 0,26 Gambar 4.3. Sedangkan modulus tariknya memiliki nilai tertinggi pada fraksi volume 39,68 sebesar 10,3 GPa, sedangkan pada fraksi
volume 19,87, 29,66 dan 47,89 mempunyai harga modulus tarik yang masing-masing 8,7 GPa, 7,89 GPa, dan 9,29 GPa Gambar 4.4. Nilai modulus tarik sangat dipengaruhi oleh
regangannya, semakin rendah regangan yang terjadi maka nilai dari modulus tarik akan semakin tinggi.
Kekuatan komposit serat rami non perlakuan sangat dipengaruhi oleh jumlah serat dan matriknya. Jumlah serat ataupun jumlah matrik yang terlalu tinggi terbukti tidak
memberikan pengaruh yang baik pada kekuatan komposit. Untuk itu dapat diambil kesimpulan, kekuatan tarik komposit maksimal terjadi dengan memadukan komposisi serat
dan matrik tertentu. Pada komposit serat rami non perlakuan memiliki kekuatan maksimal pada fraksi volume serat 39,68 karena memiliki kekuatan tarik dan kekakuan lebih tinggi
dari variasi fraksi volume serat yang lain yaitu sebesar 29,54 MPa dan 10,3 GPa.
commit to user
38
Gambar 4.3. Grafik hubungan regangan tarik komposit serat rami dengan fraksi volume serat.
Gambar 4.4. Grafik hubungan modulus tarik komposit serat rami dengan fraksi volume serat.
commit to user
39
4.3. Pengaruh Perlakuan Alkali Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Serat Rami.
Kategori