Material Penguat Tempat dan Waktu Penelitian Kesimpulan Saran

5. Produk-produk dengan sifat yang cukup berbeda dapat dibuat tergantung pada cara pembuatannya. 6. Umumnya bahan polimer lebih murah harganya. 7. Kurang tahan terhadap panas sehingga perlu cukup diperhatikan pada penggunaanya. 8. Kekerasan permukaan yang sangat kurang. 9. Kurang tahan terhadap pelarut. 10. Mudah terurai listrik secara elektrostatik. Kecuali beberapa bahan yang khusus dibuat agar menjadi hantaran listrik, kurang higroskopik dan dapat dimuati listrik. 11. Beberapa bahan tahan abrasi, atau mempunyai koefisien gesek yang kecil.

2.3 Material Penguat

Material penguat biasanya kekuatannya tinggi, bentuk material penguat komposit yang dipergunakan adalah bermacam-macam seperti: Serat, Partikel, Lamina atau lapisan, flake atau serpihan, pengisian atau filler. Secara umum fungsi matrial penguat ini adalah sebagai bahan untuk memperkuat komposit, sehingga sifat mekanis menjadi lebih tangguh dan lebih kokoh bila dibandingkan dengan tanpa material penguat. Tangguh adalah jika pemberian gaya atau beban yang menyebabkan bahan-bahan tersebut menjadi patah pada pengujian tiga titik lentur. Sedangkan kokoh adalah kondisi yang diperoleh akibat benturan atau pukulan serta proses kerja yang mengubah struktur komposit sehingga menjadi keras pada pengujian impak Piatti,1978. Universitas Sumatera Utara

2.4 Serat

Serat adalah suatu jenis bahan berupa potongan-potongan komponen yang membentuk jaringan memanjang yang utuh. Serat terdiri dari bahan yang kuat, kaku dan getas, karena fungsinya adalah menahan gaya luar. Pemakaian serat sebagai penguat dalam suatu bahan komposit harus memenuhi beberapa persyaratan: 1. Memiliki kekuatan lentur dan modulus elastik yang tinggi. 2. Permukaan dan diameter harus sama 3. Perbedaan kekuatan diantara serat-serat tunggal harus rendah 4. Mampu menerima perubahan dari matriks dan menerima gaya yang bekerja.

2.4.1 Serat Sebagai Penguat

Fungsi utama dari serat adalah sebagai penopang kekuatan dari komposit, tinggi rendah nyakekuatan komposit sangat tergantung dari serat yang digunakan, karena tegangan yang dikenakan pada komposit mulanya diterima oleh matrik akan diteruskan kepada serat, sehingga serat akan menahan beban sampai beban maksimum. Oleh karena itu serat harus mempunyai tegangan tarik dan modulus elastisitas yang lebih tinggi dari pada matrik penyusun komposit. Sistem penguat dalam material komposit serat bekerja dengan mekanisme sebagai berikut: matrial berserat akan memanfaatkan aliran plastis dari bahan matriks yang bermodulus rendah yang sedang dikenai tegangan, untuk mentransfer beban kepada serat-seratnya yang kekuatanya jauh lebih besar. Hasilnya adalah bahan komposit yang memiliki kekuatan dan modulus yang tinggi. Tujuannya menggabungkan keduanya adalah untuk menghasilkan material dan fase primernyaserat disebar secara merata dan diikat oleh fase sekundernya matriks. Dengan demikian, konstituen utama yang mempengaruhi kemampuan Universitas Sumatera Utara komposit adalah serat sebagai penguat, matriks dan interface antara serat dengan matriks. Diameter serat juga memegang peranan yang sangat penting dalam memaksimalkan tegangan. Makin kecil diameternya akan memberikan luas permukaan persatuan berat yang lebih besar, sehingga akan membantu transfer tegangan tersebut. Semakin kecil diameter serat mendekati ukuran Kristal semakin tinggi kekuatan serat. Hal ini dikarenakan cacat yang timbul semakin sedikit.

2.4.2 Serat Alam

Serat alam dapat dapat diperoleh dari tanaman pisang, bambu, nenas, rosela,kelapa, kenaf, lalang, palem – paleman dan lain-lain. Saat ini, serat alam mulai mendapatkan perhatian dari para ahli material komposit karena : 1. Serat alam memiliki kekuatan spesifik yang tinggi karena serat alam memiliki berat jenis yang rendah 2. Serat alam mudah diperoleh dan merupakan sumber daya alam yang dapat diolahkembali, harganya relatif murah dan tidak beracun.

2.4.3 Serat Kulit Jagung

1 Klasifikasi Tanaman Jagung Tanaman Jagung Zea mays Diklasifikasikan Sebagai berikut: Divi : Spermatophyta Sub Divi : Agiospermae Kelas : Monocotyledonae Ordo : Rhoedelas Family : Cruciferae Species : Zea mays Universitas Sumatera Utara 2 Morfilogi Tanaman Jagung zea mays Gambar 2.1 . Batang Jagung Gambar 2.2 Kulit jagung Kering Gambar 2.3 Serat Kulit Jagung 3 Komposisi Kimia Kulit Jagung Adapun Kandungan atau komposisi kimia yang ada pada kulit jagung yaitu Hermiselulosa67, Selulosa23 dan Lignin 0,1. Zulkarnain.2011 4 Kulit Jagung Dan Kegunaanya Permintaan gelas plastik terus meningkat dari tahun ke tahun. Maklum banyak produk barng-barang konsumsi yang menggunakan plastic sebagai pembungkus atau wadahnya. Namun,tanpa disadari, proses pembuatan gelas dari pelastik ini bias menghasilkan limbah yang berbahaya. Begitu juga sampah yang di hasilkan dari gelas plastic lantaran tak biasa di daur ulang tanah. 10 ribu gelas plastic berukuran 240 mililiter bias membuat tumpukan sampah 2-3 meter kubik. Meski daur ulang palstik banyak dilakukan, tak semua sampah plastic itu bias diolah kembali.Mohamad Faisol, Pemilik Mitradata Plastic Packaging, produsen Universitas Sumatera Utara plastik di Surabaya, Jawa barat, menyadari betul dampak negatif tersebut. Karena itu, dia mencoba bahan baku alternative pengganti plastik, yaitu serat kulit jagung. Menurutnya, kedua bahan tersebut sangat cocok karena memiliki serat yang cukup kuat. sebenarnya banyak sekali bahan yang biasa di pakai, namun yang ekonomis dan tersedia dalam jumlah banyak adalah kulit jagung. Muhammad Faisol:2010 Menurut Faisol, dinegara lain, terutama dinegara maju, sebagai besar produsen consumer good Sudah beralih menggunakan kulit jagung sebagai Pengganti plastik. Taiwan sudah menggunakan kulit jagung Untuk membuat palastik. Gelas kulit jagung Taiwan sudah diekspor ke Amerika. Di Indonesia biobag pertama kali dikenalkan oleh PT Ecotech Indopratama pada akhir 2006. Menurut Mutaza sarbini, Direktur pelaksana Ecotech, seperti dikutip situs radio Singapore Internasional “Rahasia biobag terletak pada bahan baku yaitu terbuat dari serat kulit jagung yang disebut mate- bi”. Keunggulan lain dari biobag adalah jika dibuang ditempat pembuangan sampah atau dipendam di dalam tanah mampu terurai secara alami hanya dalam waktu sepuluh sampai empat puluh lima hari. Serat kulit jagung biasa dimanfaatkan sebagai bahan serat kain berkualitas tinggi, disebut sorona. Teknologi pemanfaatan serat kulit jagung sebagai bahan serat kain dikembangkan pertama kali oleh perusahaan life sciences terbesar di dunia yang bermarkas di Amerika Serikat, Du Pont. Melalui proses penelitian yang cermat, inti dari serat kulit jagung biasa menghasilkan bahan polimer berkualitas tinggi. Teknologi yang ramah lingkungan itu, ongkos produksinya memang lebih mahal ketimbang teknologi yang konvensional. Tapi, seiring dengan meningkatnya kesadaran akan banyaknya pemakaian barang-barang dari plastik bagi kesehatan manusia, terutama dikalangan menengah ke atas- jika kesadaran akan kelestarian alam, maka berbagai barang dari serat kulit jagung bisa dijadikan peluang bisnis. Universitas Sumatera Utara

2.5 Matrik

Matrik adalah bahan yang digunakan untuk menyatukan atau mengikat serat tanpa bereaksi secara kimia dengan serat. Syarat utama yang harus dimiliki oleh bahan matriks adalah bahan matriks tersebut harus dapat meneruskan beban, sehingga serat harus bisa melekat pada matriks dan kompatibel antara serat dan matrik. Umumnya matrik yang dipilih adalah matrik yang memiliki ketahanan panas yang tinggi. Fungsi matrik dalam matrial komposit adalah: 1. Memegang dan mempertahankan serat tetap pada posisinya. 2. Mentransfer tegangan ke serat pada saat komposit dikenai beban. 3. Memberikan sifat tertentu bagi komposit, misalnya: keuletan,ketangguhan, dan ketahanan panas. 4. Melindungi serat dari gesekan mekanik 5. Melindungi serat dari pengaruh lingkungan yang merugikan.

2.5.1 Resin Epoksi

Resin epoksi adalah salah satu dari jenis polimer yang berasal dari kelompok termoset dan merupakan bahan perekat sintetik yang banyak dipakai untuk berbagai keperluan termasuk buat kontruksi bangunan. Resin termoset adalah polimer cairan yang diubah menjadi bahan padat secara polimerisasi jaringan silang dan juga secara kimia, membentuk formasi rantai polimer tiga dimensi. Sifat mekanis tergantung pada unit molekuler yang membentuk jaringan silang. Proses pembuatanya dapat dilakukan pada suhu kamar dengan memperhatikan zat-zat kimia yang digunakan sebagai pengontrol polimerisasi jaringan silang agar didapatkan sifat optimim bahan Hartomo,1992. Termoset memiliki sifat isotropis dan peka terhadap suhu, mempunyai sifat tidak bisa meleleh, tidak bisa diolah kembali, atom dengan kuat, tidak bisa mengalami pergeseran rantai. Bentuk resin epoksi sebelum pergeseran berupa cairan seperti madu dan setelah pergeseran akan membentuk padatan. Universitas Sumatera Utara Resin epoksi adalah penemuan industri plastik, yang pertama ditemukan oleh Dr.Pierre dari switzerlat dan Rr.S.O Greenlee dari Amerika serikat akhir tahun 1930. Resin ini mempunyai kegunaan yang luas dari industri teknik kimia, listrik, dan sipil sebagai perekat, cat pelapis, pencetakan benda-benda cetakan. Resin epoksi bereaksi dengan pengeras dan menjadi unggul dalam kekuatan mekanik dan ketahanan kimia. Sifatnya bervariasi bergantung pada kondisi dan pencampuran dengan pengerasnya. Resin epoksi memerlukan hardener untuk menemukan sifat mekaniknya. Hardener bukan merupakan katalis serta reaksi antara hardener dengan resin epoksi akan berkontribusi terhadap sifat dasar dari resin epoksi yang telah dipadatkan. Pada keadaan padatnya, resin epoksi biasanya bersifat brittle dan tidak resistan terhadap keretakan, namun jika dikombinasikan dengan hardener, maka sifat-sifat mekaniknya menjadi lebih baik. Hardener yang digunakan dalam penelitian ini adalah Hardener Versamide 140 dari PT Justus Kimia Raya cabang medan. Versamide 140 memiliki kerapatan sebesar 0,970 grcm³, dan daya larut sebesar 1-10 Hartomo,1992. Seacara umum resin epoksi memiliki karakteristik yaitu: 1. Viskositasnya rendah Resin epoksi dan zat pengerasnya berbentuk cair dengan viskositas rendah, sehingga system prosesnya mudah. 2. Mudah mengeras Resin epoksi mengeras denga cepat dan mudah pada suhu 5 – 150 °C, bergantung pada jenis pengeras yang digunakan. 3. Penyusutan rendah Salah satu sifat yang penting dari resin epoksi adalah penyusutan rendah selama pengerasan. Sedangkan resin tuangan phenolik yang menyerap air menunjukkan penyusutan yang tinggi, seperti juga dengan resin acrylic dan polyester, harus disusun dan diorientasikan kembali didalam phase cair dan kental. Resin epoksi bereaksi dengan penyusutan kecil dan tidak ada hasil sampingan yang mudah timbul dalam bentuk uap. Universitas Sumatera Utara 4. Kekuatan retakan yang tinggi Dengan adanya gugusan hidroksil polar dan eter pada rumus kimianya, epoksi merupakan perekat yang sangat baik. Karena resin ini mengeras dengan penyusutan yang rendah maka persinggungan permukaan dengan terbentuk antara resin epoksi cair dengan penguat tidak terganggu selama pengerasan. Terbentuknya pengerasan yang kuat, tidak memerlukan penekanan yang tinggi yang mungkin merupakan yang terbaik dalam teknologi plastik saat ini. 5. Sifat mekanis yang tinggi Kekuatan resin epoksi biasanya lebih tinggi dari kekuatan resin yang lain. Hal ini akibat penyusutan yang rendah, yang meminimumkan tegangan yang dapat memperlemah struktur mekanis. 6. Isolasi listrik yang tinggi Resin epoksi adalah isolator yang sangat baik. 7. Daya tahan kimia yang baik Daya tahan kimia resin epoksi yang mengeras tergantung pada zat pengeras yang digunakan. Daya tahan yang terbaik yang diperoleh dengan spesifikasi bahan yang sesuai. Selain itu, sebagai resin epoksi mempunyai daya tahan baik terhadap asam. 8. Hampir semua plastik dapat melekat cukup kuat kecuali silicon, fluoresin, polietilen dan polipropilen. 9. Tidak ada efek samping terhadap suatu produk yang telah dibentuk atau dicetak 10. Tahan terhadap korosi. Resin epoksi adalah plastik yang paling serba guna saat ini. Sifat-sifat dasarnya dapat diubah dengan beberapa cara, yakni dengan menggabungkan beberapa jenis resin dengan memiliki zat pengeras dan dengan menggunakan zat penggubah Tono,1997. Resin epoksi digunakan dalam berbagai-bagai industri saat ini antara lain: a. Sebagai bahan solder untuk memperbaiki kapal atau mobil yang terbuat dari plastic dan logam dan sebagai perekat pada struktur pesawat terbang. Universitas Sumatera Utara b. Sebagai senyawa cetakan untuk pembuatan bentuk dasar cetakan. c. Sebagai senyawa lapisan penutup bangunan dan kontruksi jalan raya. Contohnya: Aspal dicampur denga resin epoksi agar tidak mudah rusak apabila digenangi air. d. Sebagai senyawa pembungkus, resin pengisi vernis pada peralatan elektronika dan listrik. e. Sebagai pelapis untuk pesawat terbang dan peluru sebagai filament pembalut dan perlengkapan hiasan dengan cara pencetakan. Tabel 2.1 Beberapa Sifat Resin Epoksi No Sifat Resin Epoksi 1 Kerapatan grcm 3 1,1 – 1,4 2 Modulus Young GPa 3 – 6 3 Perbandingan Poisson 0,38 – 0,40 4 Kekuatan tarik MPa 35 – 100 5 Kekuatan Tekan MPa 100 – 200 6 Regangan Maksimum 1 – 6 7 Koefisien Muai Panas 10 -6 C -1 60 8 Konduktivitas Panas Wm -1o C 0,1 9 Temperatur Maksimum o C 50 – 300 10 Penyusutan 1 – 2 Sumber: Piatti,1978

2.6 Pengujian Sifat Fisis Dan Sifat Mekanik

2.6.1 Pengujian Sifat Fisis

2.6.1.1 Densitas

Densitas adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi densitas massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Densitas rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki densitas lebih tinggi akan memiliki volume yang lebih rendah dari pada benda bermassa sama yang memiliki densitas Universitas Sumatera Utara lebih rendah. Untuk menghitung besarnya densitas digunakan persamaan berikut ini: ρ = …………………………….2.1 Keterangan: ρ = Densitas grcm³ m = massa sampel gr V = volume sampel cm³

2.6.1.2 Penyerapan Air Water Absorption

Besar kecilnya penyerapan air pada sampel sangat dipengaruhi oleh pori atau rongga yang terdapat pada sampel. Semakin banyak pori-pori yang terkandung dalam sampel maka akan semakin besar pula penyerapan sehingga ketahannya akan berkurang. Kadar air papan partikel tergantung pada kondisi udara disekelilingnya, karena papan partikel ini terdiri atas bahan-bahan yang mengandung lingo selulosa sehingga bersifat hidroskopis. Kadar air papan partikel akan semakin rendah dengan semakin banyaknya penguat yang digunakan, karena kontak antara partikel akan semakin rapat sehingga air akan sulit masuk diantara partikel papan komposit. Sutigno 1994 menyatakan bahwa kadar air papan partikel ditetapkan dengan cara yang sama pada semua standar, yaitu metode oven netode pengurangan berat. Persentase berat air yang mampu diserap agregat dan serat di dalam air disebut serap air Saragih, D. Natalia, 2007. Pengukuran daya serap air dilakukan dengan mengukur massa awal mk, kemudian diberikan perlakuan perendaman dalam air dingin selama 24 jam dan diukur kembali massanya mb. Nilai daya serap air papan komposit dapat dihitung dengan: Daya serap air = x 100 ………………………..2.2 Keterangan : Universitas Sumatera Utara Mb = Massa contoh uji sesudah perendaman gr Mk = Massa contoh uji sebelum perendaman gr

2.6.2 Pengujian Sifat Mekanik

2.6.2.1 Kuat tarik

Pengujian tarik dilakukan untuk mengetahui batas kuat tarik dari benda uji tersebut. Sampel uji berbentuk persegi panjang dengan ukuran 120 mm dan lebar 20 mm sesuai dengan standar ASTM D 638. Dengan melakukan uji tarik, maka kita akan mengetahui bagaimana benda uji tersebut bereaksi terhadap tarikan dan sejauh mana material tersebut bertambah panjang. Besaran kekuatan tarik dari benda uji adalah: F F Lo ΔL F A o Gambar 2.4 Pengujian kuat tarik tensile strength test Nilai kekuatan tarik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : σ = …………….2.3 ε = x 100 …………2.4 dengan : σ = Kuat tarik Mpa F = Gaya N A o = Luas permukaan mm 2 ε = Regangan ΔL = Pertambahan panjang mm Universitas Sumatera Utara Lo = Panjang mula-mula mm

2.6.2.2 Kuat Impak

Kekuatan impak adalah suatu kriteria penting untuk mengetahui kegetasan bahan polimer. Prinsip pengujian impak adalah menghitung energi yang diberikan beban dan menghitung energi yang diserap oleh spesimen. Saat beban dinaikkan pada ketinggian tertentu, beban memiliki energi potensial, kemudian saat menumbuk spesimen energi kinetik mencapai maksimum. Energi yang diserap spesimen akan menyebabkan spesimen mengalami kegagalan. Bentuk kegagalan itu tergantung pada jenis materialnya, apakah patah getas atau patah ulet. Kekuatan impak yang dihasilkan Is merupakan perbandingan antara energy serap Es dengan luas penampang A. Kekuatan impak dapat dihitung dengan persamaan: Gambar 2.5 Pengujian Kuat Impak Nilai kekuatan Impak dapat dihitung dengan persamaan berikut : Is = ……………….2.5 dengan : Is = Kekuatan Impak Es = Energi serap J A = Luas permukaan mm 2 Universitas Sumatera Utara

2.6.2.3 Kelenturan

Pengujian kekuatan lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan komposit terhadap pembebanan pada tiga titik lentur. Di samping itu pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui sifat elastis suatu bahan. Pada pengujian ini terhadap sampel uji diberikan pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap arah penguatan serat. Pembebanan yang diberikan yaitu pembebanan dengan tiga titik lentur, dengan titik-titik sebagai bahan penahan berjarak 90 mm dan titik pembebanan diletakkan pada pertengahan panjang sampel. b P h L Gambar 2.6 Pengujian Kuat Lentur flexural strength test Persamaan berikut digunakan untuk memperoleh nilai kekuatan lentur : ................................................... 2.6 dengan : UFS = kekutan lentur Nm 2 P = gaya penekan N L = jarak dua penumpu m b = lebar sampel m h = tebal sampel uji m Universitas Sumatera Utara BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terbaru LPPT UGM, Laboratorium Kimia Polimer Departemen Kimia FMIPA-USU Medan dan Laboratorium Penelitian FMIPA USU Medan. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April – Juni 2013.

3.2 Peralatan dan Bahan

3.2.1 Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Plat besi 2 buah Berfungsi sebagai alas dan penutup cetakan. 2. Cetakan komposit Berfungsi sebagai tempat untuk mencetak sampel. 3. Motor Stirrer pengaduk Berfungsi alat untuk mengaduk campuran resin epoksi dan hardener Versamide 140. 4. Neraca Analitik digital Berfungsi sebagai untuk menimbang atau menentukan jumlah atau massa komposit epoksi dan serat kulit jagung yang digunakan sesuai dengan persentase serat yang ditetapkan dengan ketelitian 0,01 gram. Universitas Sumatera Utara 5. Beaker Glass 500 ml Berfungsi sebagai wadah untuk mengukur resin dan hardener yang digunakan. 6. Kempa Panas Hot Press Berfungsi sebagai alat untuk menekan alat cetakan agar didapatkan komposit yang padat sesuai dengan ketebalan. 7. Aluminium Foil Berfungsi untuk melapisi cetakan agar sampel tidak keluar dari cetakan. 8. Electronics System Universal Tensile Machine Type SC – 2DE Berfungsi sebagai alat untuk melakukan pengujian sifat mekanik terutama kekuatan lentur dengan kapasitas beban 100 kgf dan kekuatan tarik dengan kapasitas beban 200 kgf. 9. Impaktor Wolpert Berfungsi untuk melakukan pengujian kekuatan impak komposit ayang dilengkapi dengan skala. 10. Oven Pengering Oven Drying Tmaks = 100 o C Berfungsi untuk memanaskan sampel yang akan diuji kadar air. 11. Spatula Berfungsi sebagai alat untuk meratakan sampel saat dituangkan ke dalam cetakan . 12. Alat – Alat Lain. Perlengkapan lain yang digunakan pada saat pembuatan komposit, diperlukan juga alat – alat seperti : penggaris, jangka sorong, gunting, pisau, sarung tangan, masker, stopwatch, kuas dan lain-lain. Gambar alat dapat dilihat dalam lampiran A

3.2.2 Bahan – Bahan

Adapun bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Serat Kulit Jagung Zea Mays. 2. Resin epoksi dari PT Justus Kimia Raya cabang Medan. Universitas Sumatera Utara 3. Hardener Versamide 140 dari PT Justus Kimia Raya cabang Medan. 4. Mirror Glaze MGH no.8 Wax sebagai pelekang alat cetakan dengan komposit yang dicetak. 5. NaOH 2 Berfungsi untuk membersihkan serat dari peptin dan lignin. 6. Aquadest 4 liter Gambar bahan dapat dilihat dalam lampiran A

3.3 Prosedur Percobaan

Prosedur percobaan yang dilakukan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

3.3.1 Perlakuan pada Serat Kulit Jagung

1. Dipilih Serat kulit jagung yang dipisahkan dari kotoran tanah. 2. Direndam serat kulit jagung dalam air selama 3 minggu. 3. Dibersihkan serat kulit jagung pada air yang mengalir. 4. Dilakukan penyisiran serat kulit jagung. dan dikeringkan serat kulit jagung dibawah sinar matahari. 5. Direndam serat dengan NaOH 2 selama 1 jam, 6. Dibersihkan serat kulit jagung dari NaOH 2 dengan air mengalir. 7. Dikeringkan serat kulit jagung yang telah direndam dengan NaOH 2 dibawah sinar matahari.

3.3.2 Prosedur Pembuatan Papan Komposit

1. Ditimbang serat kulit jagung sesuai persentase serat yang telah ditentukan dengan menggunakan neraca analitik digital. 2. Dibersihkan cetakan agar kotoran tidak melekat pada cetakan. Universitas Sumatera Utara 3. Dilapisi kedua plat besi dengan aluminium foil untuk bagian alas cetakan dan penutup cetakan. 4. Dioleskan wax terhadap ke dua plat besi dan cetakan juga. 5. Diletakan cetakan pada lempengan besi. 6. Dicampurkan resin epoksi dan Hardener Versamide 140 dengan perbandingan 1:1 dan diaduk dengan motor stirrer sampai merata. 7. Dituangkan campuran epoksi dengan Hardener Versamide 140 pada cetakan dan diratakan dengan spatula. 8. Ditutup cetakan dengan menggunakan lempengan besi yang dilapisi aluminium foil dan diletakkan pada kempa panas hot press kemudian ditekan untuk mendapatkan ketebalan komposit yang sesuai dengan cetakan pada suhu 70 o C selama 60 menit. 9. Supaya seluruh serat terbasahi oleh resin maka cetakan harus ditekan berulang kali. Proses pencetakan diusahakan secepat mungkin untuk menghindari pengentalan resin sebelum dimasukkan ke dalam cetakan. 10. Dilakukan seperti pembuatan sampel pertama tanpa serat untuk sampel 2, sampel 3, sampel 4, sampel 5 dan sampel 6 . 11. Untuk sampel 2, sampel 3, sampel 4, sampel 5 dan sampel 6, disusun serat kulit jagung secara acak sesuai dengan persentase serat 1 , 2 , 3 , 4 dan 5 pada cetakan. 12. Kemudian hasil komposit yang telah terbentuk diuji sifat fisis dan sifat mekanik. Universitas Sumatera Utara

3.4 Diagram Alir Penelitian

3.4.1 Penyiapan serat kulit jagung

Dipilih serat kulit jagung yang sudah dipisahkan dari kotoran tanah. Direndam serat kulit jagung dalam air selama 3 minggu. Di bersihkan serat kulit jagung pada air yang mengalir. Dilakukan penyisiran kulit jagung dan Dikeringkan serat kulit jagung di bawah sinar matahari. Direndam serat dengan NaOH 2 selama 1 jam. Dibersihkan serat kulit jagung dari NaOH 2 dengan air mengalir. Dikeringkan serat kulit jagung yang telah direndam dengan NaOH 2 di bawah sinar matahari. Serat Kulit Jagung Kering Kulit Jagung Universitas Sumatera Utara

3.4.2 Pembuatan Komposit

Diatur serat kulit jagung secara acak dan merata di dalam cetakan. Dituang resin epoksi yang telah diaduk dengan hardenernya. Dikempa panas hot press pada suhu 70 o C selama 60 menit. Ditimbang Cetakan Sifat Fisis 1. Densitas 2. Daya Serap Air 3. Kadar Air Sifat Mekanik 1. Uji Kuat Tarik ASTM D- 638 2. Uji Kekuatan Lentur ASTM D-790 3. Uji Impak ASTM D-256 Analisa Data Kesimpulan Serat Kulit Jagung Resin Epoksi dan hardener Veramida 140 Sampel Uji Data Universitas Sumatera Utara BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Sifat Fisis

4.1.1 Pengujian Densitas Density

Densitas merupakan salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa benda terhadap volumenya atau banyaknya massa zat per satuan volume. Data yang diperoleh dari hasil pengujian densitas komposit serat kulit jagung – epoksi ditampilkan pada Tabel 4.1 sebagai berikut : Tabel 4.1 Hasil Pengujian Densitas Komposit Serat Kulit Jagung-EpoksiSKJ-E No Komposisi Panjang cm Lebar cm Tebal cm Volume cm 3 Massa g Densitas komposit serat kulit jagung SKJ-E gcm 3 Serat Kulit jagung Resin Epoksi RE 1 100 13 1,5 0,3 5,85 7,31 1,25 2 1 99 13 1,5 0,3 5,85 7,02 1,20 3 2 98 13 1,5 0,3 5,85 6,85 1,17 4 3 97 13 1,5 0,3 5,85 6,71 1,14 5 4 96 13 1,5 0,3 5,85 6,50 1,11 6 5 95 13 1,5 0,3 5,85 6,31 1,07 Dari data di atas ditunjukkan hubungan antara densitas komposit SKJ-E dengan variasi komposisi serat kulit jagung ditampilkan pada Grafik 4.1 berikut: Universitas Sumatera Utara Grafik 4.1 Hubungan Antara Densitas Komposit SKJE vs Persentase SKJ Dari Grafik 4.1 tampak bahwa densitas komposit SKJ-E terendah pada komposit dengan komposisi SKJ 5 yaitu 1,07 gcm 3 dan yang tertinggi pada komposit tanpa SKJ yaitu 1,25 gcm 3 . Pada komposit SKJ-E terjadi penurunan densitas hal ini disebabkan oleh penggunaan serat yang bertambah. Jika semakin banyak serat yang digunakan maka matriksnya semakin sedikit. Berkurangnya matriks menyebabkan massa komposit yang dihasilkan semakin kecil. Massa komposit semakin kecil sedangkan volume komposit tetap akan menyebabkan densitas kompositnya menurun. Maka dapat dikatakan bahwa densitas pada komposit SKJ-E berbanding terbalik dengan peningkatan banyak penguatnya . Komposit serat kulit jagung – epoksi SKJ-E dapat digunakan untuk Papan Serat sesuai dengan JIS A 5905 : 2003 yang mensyaratkan nilai densitas papan serat yaitu: 0,35gcm 3 sampai dengan 1,3 gcm 3 . Jadi semua komposit SKJ- E yang dihasilkan telah memenuhi syarat yang ditetapkan. Universitas Sumatera Utara

4.1.2 Pengujian Daya Serap Air DSA

Pengujian daya serap air dilakukan untuk menentukan besarnya persentase air yang terserap oleh sampel yang direndam dengan perendaman selama 24 jam. Data hasil penimbangan massa kering dan massa basah komposit serat kulit jagung-epoksi SKJ-E ditampilkan seperti pada Tabel 4.2 berikut ini : Tabel 4.2 Hasil Pengujian Daya Serap Air DSA Komposit Serat Kulit Jagung-Epoksi SKJ-E Komposisi Serat Kulit Jagung SKJ Massa Kering Komposit Serat Kulit Jagung- Epoksi SKJ-E g Massa Basah Komposit Serat Kulit Jagung- Epoksi SKJ-E g Daya Serap Air Komposit Serat Kulit Jagung SKJ-E 3,98 4,01 0,75 1 4,12 4,16 0,97 2 4,32 4,38 1,38 3 4,57 4,68 2,40 4 4,89 5,05 3,27 5 5,06 5,24 3,55 Dari Tabel 4.2 di atas dapat dibuat grafik hubungan antara daya serap air komposit SKJ-E dengan komposisi SKJ seperti yang tampak pada Grafik 4.2 berikut ini : Grafik 4.2 Hubungan Antara Daya Serap Komposit SKJE vs Persentase SKJ Universitas Sumatera Utara Pada Grafik 4.2 di atas ditunjukkan nilai daya serap air terendah untuk komposit tanpa serat kulit jagung SKJ dan daya serap air tertinggi untuk komposit dengan komposisi SKJ 5 . Jadi dapat disimpulkan semakin banyak atau semakin besar persentase serat kulit jagung maka daya serap airnya semakin besar. Berdasarkan JIS A 5905 : 2003, Papan Serat, nilai daya serap air sampel maksimum 25 . Daya serap air komposit SKJ-E masing – masing komposisi telah memenuhi syarat yang ditetapkan untuk menjadi Papan Serat.

4.1.3 Pengujian Kadar Air

Pengujian kadar air dilakukan untuk menentukan besarnya kandungan air di dalam suatu benda dengan memasukkan sampel pada oven suhu 100 o C selama 3 jam, Pengujian daya serap air telah dilakukan terhadap semua persentase serat sampel yang ada. Berikut data hasil penimbangan massa sampel awal dan massa sampel air, besar kadar air dinyatakan dalam persen. Data hasil pengujian kadar air komposit serat kulit jagung – epoksi SKJ- E dapat ditampilkan pada Tabel 4.3 sebagai berikut : Tabel 4.3 Hasil Pengujian Kadar Air Komposit Serat Kulit Jagung-EpoksiSKJ-E Komposisi Serat Kulit Jagung SKJ Massa Awal Komposit Serat Kulit Jagung- Epoksi SKJ-Eg Massa Akhir Komposit SKJ-E g Kadar Air Komposit Serat Kulit Jagung SKJ-E 4,48 4,44 0,89 1 4,89 4,79 2,08 2 5,07 4,93 2,83 3 4,76 4,62 3,03 4 4,64 4,48 3,57 5 4,57 4,38 4,33 Universitas Sumatera Utara Dari data pada Tabel 4.3 dapat ditampilkan hubungan antara kadar air komposit serat kulit jagung-epoksi SKJ-E dengan komposisi serat kulit jagung SKJ seperti pada Grafik 4.3 di bawah ini : Grafik 4.3 Hubungan Antara Kadar Air Komposit SKJE vs Persentase SKJ Dari Grafik 4.3 nilai kadar air komposit serat kulit jagung – epoksi SKJ- E terendah adalah komposit tanpa serat kulit jagung SKJ dan kadar air tertinggi adalah komposit dengan komposisi SKJ 5 . SKJ memiliki kadar air sehingga apabila komposisi SKJ yang digunakan dalam pembuatan komposit semakin banyak maka kadar air komposit yang dihasilkan akan semakin bertambah juga. Jadi dapat disimpulkan bahwa semakin banyak persentase serat kulit jagung yang digunakan maka kadar airnya semakin besar. Japanese Industrial Standard JIS A 5905 : 2003, Papan Serat, mensyaratkan nilai kadar air papan serat 5 - 13 . Dari hasil pengujian semua komposit serat kulit jagung - epoksi memenuhi syarat sebagai Papan Serat. Universitas Sumatera Utara

4.2 Pengujian Sifat Mekanik

4.2.1 Pengujian Kuat Tarik Tensile Strength Test

Pengujian kuat tarik dilakukan untuk mengetahui batas kuat tarik dari benda uji terhadap tarikan dan sejauh mana material tersebut bertambah panjang. Pengujian ini menggunakan standar ASTM 638 D. Data yang diperoleh untuk hasil pengujian kuat tarik dapat ditampilkan seperti pada Tabel 4.4 sebagai berikut : Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kuat Tarik Komposit Serat Kulit Jagung – Epoksi SKJ-E Komposisi serat kulit jagung SKJ Panjang mm Lebar mm Tebal mm Luas mm 2 Beban kgf Kuat tarik komposit serat kulit jagung- epoksi SKJ- E σ MPa 115 15 3 45 35,51 7,73 1 115 15 3 45 36,55 7,97 2 115 15 3 45 36,97 8,05 3 115 15 3 45 37,55 8,17 4 115 15 3 45 44,35 9,65 5 115 15 3 45 46,06 10,02 Dari Tabel 4.4 di atas maka dapat ditampilkan hubungan antara kuat tarik komposit serat kulit jagung-epoksi SKJ-E dengan komposisi serat kulit jagung SKJ seperti pada Grafik 4.4 berikut ini : Grafik 4.4 Hubungan Antara Kekuatan Tarik Komposit SKJE vs Persentase SKJ Universitas Sumatera Utara Pada Grafik 4.4 tampak bahwa kuat tarik terendah adalah pada komposit tanpa serat kulit jagung yaitu 7,73MPa dan kuat tarik tertinggi pada komposit SKJ-E dengan komposisi SKJ 5 yaitu 10,02 MPa. Kuat tarik semakin naik dengan bertambahnya komposisi serat kulit jagung. Berdasarkan Japanese Industrial Standard JIS A 5905 : 2003, Papan Serat mensyaratkan kuat tarik lebih besar dari 0,4 MPa. Masing – masing komposit SKJ-E dengan komposisi SKJ yang berbeda telah memenuhi standar tersebut.

4.2.2 Pengujian Kuat Lentur Flexural Strength Test

Pengujian kuat lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan polimer terhadap pembebanan sesuai standar ASTM D-790. Dalam metode ini yang digunakan adalah metode tiga titik lentur. Pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu bahan. Pada permukaan bagian atas sampel yang dibebani akan terjadi kompresi, sedangkan pada permukaan bawah sampel akan terjadi tarikan. Pada pengujian ini terhadap sampel uji diberikan pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap sampel. Data – data yang dihasilkan untuk pengujian kuat lentur seperti pada Tabel 4.5 adalah sebagai berikut: Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kuat Lentur Komposit Serat Kulit Jagung-Epoksi SKJ-E Komposisi serat kulit jagung SKJ Panjang mm Lebar mm Tebal mm Luas mm 2 Beban kgf Kuat lentur komposit serat kulit jagung- epoksi SKJ- E σ MPa 130 15 3 45 2,63 28.62 1 130 15 3 45 4,21 45,81 2 130 15 3 45 5,06 55,07 3 130 15 3 45 4,65 50,62 4 130 15 3 45 4,21 45,81 5 130 15 3 45 4,15 45,18 Universitas Sumatera Utara Dari Tabel 4.5 di atas maka dapat ditampilkan hubungan antara kuat lentur komposit serat kulit jagung-epoksi SKJ-E dengan komposisi serat kulit jagung SKJ seperti Grafik 4.5 di bawah ini : Grafik 4.5 Hubungan Antara Kuat Lentur Komposit SKJE vs Persentase SKJ Dari Grafik 4.5 tampak bahwa kuat lentur maksimum komposit SKJ-E terdapat pada komposisi SKJ 2 , yaitu 55,07 MPa dan kuat lentur minimum komposit SKJ-E terdapat pada tanpa serat SKJ, yaitu 28,62 MPa. Kuat lentur komposit bertambah seiring dengan bertambahnya serat kulit jagung yang digunakan. Kuat lentur komposit SKJ –E pada komposisi SKJ 3 sampai 5 terjadi penurunan disebabkan oleh pengaturan serat yang tidak merata. Berdasarkan JIS A 5905 : 2003, komposit SKJ-E dengan masing – masing komposisi SKJnya telah memenuhi syarat Papan Serat dengan kuat lentur lebih besar dari 35 MPa. Kuat lentur komposit SKJ-E ini juga memenuhi standar bumper mobil dengan kuat lentur ± 32 MPa Christian, 2010.

4.2.3 Pengujian Kuat Impak Impact Strength Test

Pengujian ini menggunakan alat Wolperts Type : CPSA Com. No. 88031040000 diberikan perlakuan dengan pemukul godam sebesar 4 Joule menggunakan standart ASTM 256 D. Universitas Sumatera Utara Data hasil pengujian kuat impak komposit serat kulit jagung – epoksi ditampilkan pada Tabel 4.6 di bawah ini : Tabel 4.6 Hasil Pengujian Kuat Impak Komposit Serat Kulit Jagung - Epoksi SKJ-E Komposisi serat kulit jagung SKJ Panjang mm Lebar mm Tebal mm Luas mm 2 Energi Serap J Kuat Impak komposit serat kulit jagung - epoksiSKJ-E kJmm 2 100 20 5 100 0,30 3 1 100 20 5 100 1,04 10,4 2 100 20 5 100 1,32 13,2 3 100 20 5 100 1,86 18,6 4 100 20 5 100 0,95 9,5 5 100 20 5 100 0,51 5,1 Dari Tabel 4.6 di atas dapat ditampilkan hubungan antara kuat impak komposit SKJ-E dengan komposisi serat SKJ seperti pada Grafik 4.6 sebagai berikut : Grafik 4.6 Hubungan Antara Kuat Impak Komposit SKJE vs Persentase SKJ Universitas Sumatera Utara Dari Grafik 4.6 kuat impak maksimum yaitu komposit dengan komposisi SKJ 3 dan yang terendah pada komposit tanpa serat. Kuat impak komposit semakin meningkat seiring dengan bertambahnya persentase serat yang digunakan. Kuat lentur komposit SKJ –E pada komposisi SKJ 4 sampai 5 terjadi penurunan disebabkan oleh pengaturan serat yang tidak merata.Bertambahnya jumlah serat yang digunakan pada specimen maka kemampuan spesimen dalam menerima gaya yang diberikan semakin besar, dimana serat mampu meneruskan gaya yang diberikan oleh matrik dengan baik. Adapun hasil sifat fisis: Densitas,Daya serap air, Kadar air, dan sifat mekanik: Kuat tarik, Kuat lentur, Kuat inpak. Dapat dilihat seperti tabel 4.7 di bawah ini: Tabel 4.7 Hasil Sifat Fisis Dan Mekanik, SNI Dan JIS NO Sifat Fisis Dan Sifat Mekanik Hasil Sifat Fisis Dan Sifat Mekanik SNI 03-2015-2006 JIS A 5905:2003 1 Densitas 1,07-1,25 1,1-1,4 0,35-1,3 2 DSA 0,75-3,55 14 Max 25 3 Kadar Air 0,89-4,33 25 5-13 4 Kuat Tarik 7,73-10,02 Min 1,5 0,4 5 Kuat Lentur 28,62-55,07 - 32 6 Kuat Impak 3-18,6 - - Universitas Sumatera Utara BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari data hasil penelitian sifat mekanik dan sifat fisis komposit serat kulit jagung epoksi yang dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa : 1. Sifat fisis komposit serat kulit jagung – epoksi yaitu : densitas 1,07 gcm 3 s.d 1,25 gcm 3 ,daya serap air 0,75 s.d 3,55 , kadar air 0,89 s.d 4,33 . Hasil sifat fisis komposit serat kulit jagung-epoksi sesuai dengan JIS A 5905:2003. 2. Sifat mekanik komposit serat kulit jagung yaitu : kuat tarik 7,73MPa s.d 10,02 MPa, Kuat lentur 28,62 MPa s.d 55,62 MPa dan kuat impak 3 kJmm 2 s.d 18,6 kJmm 2 . Hasil sifat mekanik komposit serat kulit jagung-epoksi sesuai dengan JIS A 5905 : 2003. 3. Aplikasi komposit serat kulit jagung dengan matriks epoksi sebagai bahan pembuatan bumper mobil kekuatan lentur ±32 MPa.

5.2 Saran

1. Untuk penelitian selanjutnya agar dibuat komposisi serat kulit jagung yang lebih bervariasi. 2. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya memperhatikan pengadukan pencampuran resin dengan hardener agar homogen. 3. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya peletakkan serat lebih diperhatikan agar tersebar merata. Universitas Sumatera Utara DAFTAR PUSTAKA Chandrabakty, Sri, 2011, Pengaruh Panjang Serat Tertanam Terhadap Kekuatan Geser Interfacial Komposit Serat Batang Melinjo-Matriks Resin Epoxy , Jurnal Mekanikal 2 1, Diakses pada tanggal 6 Februari 2013 Ginting, Bhengan, 2012. Pembuatan Papan Kompositmdengan Menggunakan Kemasan Oli HDPE Yang Diperkuat Serat Ijuk. Skripsi FMIPA, Universitas Sumatera Utara, Medan. Gurning,Lokita, 2011. Pembuatan Papan Komposit dengan Memanfaatkan Limbah Polipropilene Dan Serat Enceng Gondok. Skripsi FMIPA, Universitas Sumatera Utara, Medan. Hartomo, A.J, dkk. 1992.”Memahami Polimer dan Perekat “.Yogyakarta:Andi Offset. Maman Kartamana. 2010. Pabrikasi Komposit. Jakarta:FT US. Panjaitan,Kristina.2011. “Sifat Kelenturan Komposit Hibrid Serat gelas-Coremat Dengan Resin Epoksi ”. Skripsi. Medan : FMIPA,USU. Piatti,G.1978.”Advances Composite Material; London:Applied Science Publishers LTD Prayitno,Dody.2010 .”Teknologi Rekayasa Material”.Jakarta:Universitas Trisakti Rangkuti,Zulkarnain.2011.”Pembuatan Dan Karakterisasi Papan Partikel Dari Campuran Resin Polyester Dan Serat Kulit Jagung ”. Tesis.Medan : FMIPA,USU. Sari, Suci W. 2008. Karakteristik Komposit Laminat Kudzu Dengan Matriks Poliester. [Skripsi]. Medan : Universitas Sumatera Utara. Schwartz,M.M. 1984.”Composite Materials Handbook”.Newyork:Magrawhill Book Campany. Siburian,Rikson dan Tua Raja.2008. ”Polimer Ilmu Material”.Medan : USU Press Tono Eddy, Dipl.Chem.Eng.1997.” Pedoman Membuat Perakat Sintesis “. Jakarta:Bineka Cipta Van Vlack,LH. 1994.” Ilmu dan Teknologi Bahan “. Edisi Kelima. Terjemahan Japrie,S.Jakarta:Erlangga. Universitas Sumatera Utara Wikipedia www.ebook libs.comJagung_Merupakan_Satu.Html-Amerika Serikat - Wikipedia http:id . Wikipedia.orgWikiKomposit Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN A ALAT DAN BAHAN ALAT 1. Plat besi 2 buah 2.Cetakan komposit 3.Aluminum Foil 4.Neraca Analitik digital 5.Beaker Glass 500 ml 6.Wadah perendaman Universitas Sumatera Utara 7.Kempa Panas Hot Press

8. Electronics System Universal

Tensile Machine Type SC – 2DE 9.Impaktor Wolpert 10. Oven Pengering Oven Drying Tmaks = 100 o C 11.Spatula Universitas Sumatera Utara BAHAN 1.Serat Kulit Jagung 2.Resin epoksi dan Hardener Versamide 140 3.Mirror Glaze MGH no.8 Wax 4.NaOH 5 dan aquadest 4 liter Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN B GAMBAR SAMPEL SEBELUM DAN SESUDAH PENGUJIAN 1. Sampel sebelum pengujian kekuatan tarik dengan masing – masing komposisi 2. Sampel setelah pengujian kekuatan tarik dengan masing – masing komposisi Universitas Sumatera Utara 3. Sampel sebelum pengujian kekuatan lentur dengan masing – masing komposisi 4. Sampel setelah pengujian Lentur dengan masing – masing komposisi Universitas Sumatera Utara 5. Sampel sebelum pengujian impak dengan masing – masing komposisi 6. Sampel setelah pengujian impak dengan masing – masing komposisi Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN C PERHITUNGAN DATA PENGUJIAN 1 Menghitung Densitas Sampel Komposit SKJE Persamaan yang digunakan untuk menghitung densitas yaitu : ρ = Dimana : ρ = densitas atau kerapatan grcm 3 m = massa komposit gram V = volume komposit cm 3

a. Komposisi SKJ 0