3.4. Pembuatan Campuran Polimer
Pencampuran Polipropilena PP dengan Serbuk Penggergajian Batang Kelapa SPBK dilakukan dengan menggunakan metode ekstrusi pada temperatur
178 C. Rasio PP : SPBK adalah 100 : 0 , 90 : 10 , 80 : 20 , 60 : 40 dan 50 : 50 .
Pembuatan Komposit Polipropilena dengan Serbuk Penggergajian Batang Kelapa
PP, SPBK diekstrusi pada suhu 178 C. Hasil campuran polimer akan
diperoleh campuran polimer polipropilena serbuk penggergajian batang kelapa.Campuran dicetak tekan panas pada suhu 178
C akan didapat film campuran polimer lalu dicetak menjadi spesimen.
Film campuran yang telah menjadi spesimen selanjutnya dikarakterisasi dengan uji tarik,uji DTA dan SEM,didapatkan data hasil penelitian.
3.6. Pembuatan Film Spesimen
Alat hot press diset pada temperatur 178 C. Ekstrudat yang diperoleh dari
hasil eksklusi kemudian dimasukkan ketempat sampel pada alat hot press. Setelah itu diberi tekanan 50 kgfcm
2
dan dibiarkan selama 5 menit. Sampel diambil dari
alat hot press dan didinginkan. Perlakuan ini dilakukan untuk semua komposisi campuran dengan variasi waktu 5 menit, 10 menit, 15 menit, 20 menit, 25 menit,
30 menit.
Edy Satianto: Pencampuran Serbuk Penggergajian Batang Kelapa Dengan Termoplastik Polipropilena Untuk Bahan Kemasan J erigen Plastik, 2008.
USU e-Repository © 2008
3.7. Analisis dan Karakterisasi
Film campuran polimer digunakan untuk karakterisasi DTA, SEM dan uji sifat mekanik. Pengambilan foto permukaan campuran untuk melihat morfologi
polimer dilakukan dengan menggunakan alat SEM. Uji sifat mekanik dengan menggunakan alat Tensile Meter Testing Machine untuk uji tarik.
Pengujian ini dilakukan untuk menentukan kekuatan saat putus dan daya regang campuran.
2 115
115 33
25 25
R 14 65
R 25
19
6 115
Gambar : 3. Dimensi Spesimen Uji Tarik ASTM D638 type IV
Edy Satianto: Pencampuran Serbuk Penggergajian Batang Kelapa Dengan Termoplastik Polipropilena Untuk Bahan Kemasan J erigen Plastik, 2008.
USU e-Repository © 2008
3.8. Bagan Penelitian
Serbuk Penggergajian Batang Kelapa SPBK
Polipropilena PP
SPBK 180 MESH
Ekstruder
HotPress
Pembanding JPI
Spesimen Spesimen
Spesimen
Uji Tarik Uji DTA
Film Dipress
dengan ketebalan 2
Dipotong sesuai kebutuhan Uji Karakterisasi
Dicampur Dimasukkan dalam Ekstruder
Uji SEM
Gambar : 4. Bagan Penelitian
Edy Satianto: Pencampuran Serbuk Penggergajian Batang Kelapa Dengan Termoplastik Polipropilena Untuk Bahan Kemasan J erigen Plastik, 2008.
USU e-Repository © 2008
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Telah dilakukan blending polipropilena dan serbuk penggergajian batang kelapa dengan variasi dan blend PPSPBK 100 : 0 , 90 : 10 , 80 : 20 , 70 :
30 , 60 : 40 dan 50 : 50 . Kemudian optimasi denga uji tarik untuk menentukan perbandingan blend PPSPBK yang terbaik. Dari uji mekanik dapat
ditentukan tegangan tarik, regangan dan modulus tarik. Tegangan tarik dan modulus tarik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.1 dan 2.2
4.2. Pembahasan 4.2.1. Uji Mekanik
Untuk mengetahui peningkatan kekuatan tarik, maka dilakukan uji tarik matriks polipropilena 100 dan jerigen plastik industri sebagai pembanding.
Dari hasil uji tarik komposit diperoleh pengaruh perbedaan kandungan bahan pengisi terhadap nilai kekuatan tarik bahan komposit, seperti terlihat pada
Tabel 4
Edy Satianto: Pencampuran Serbuk Penggergajian Batang Kelapa Dengan Termoplastik Polipropilena Untuk Bahan Kemasan J erigen Plastik, 2008.
USU e-Repository © 2008
Tabel : 4. Hasil Uji Mekanik Spesimen ASTM D 638 Type IV
Sampel Thickness Widdth A
o
Load Stroke Fmaks mm mm mm kg mm mm N
PP 100 - 05’ 1,880 5,960 11,205 41,31 208,40 405,13 PP 100 - 10’ 1,980 5,940 11,761 51,69 8,32 506,92
PP 100 - 15’ 1,910 5,960 11,384 39,91 186,11 391,39 PP 100 - 20’ 1,850 5,990 11,082 31,60 5,88 309,90
PP 100 - 25 ’ 1,950 5,990 11,681 21,50 6,45 210,85 JPI 100 - 05’ 1,880 5,960 11,205 25,75 105,87 252,53
JPI 100 - 10’ 1,980 5,970 11,821 25,18 61,65 246,94 JPI 100 - 15’ 1,950 5,940 11,583 19,40 32,28 190,26
JPI 100 - 20’ 1,980 5,960 11,622 29,00
281,88 284,40 JPI 100 - 25’ 1,900 5,960 11,324 15,21
27,71 149,16 SPBK 10 - 05’ 1,980 5,970 11,821 33,96
3,71 333,05 SPBK 10 - 10’ 1,805 5,960 11,205 33,40 4,08 327,55
SPBK 10 - 15’ 1,868 5,990 11,819 22,92 8,60 224,78 SPBK 10 - 20’ 1,870 5,990 11,201 21,60 9,38 211,83
SPBK 10 - 25’ 1,900 5,968 11,339 36,09 30,77 353,93 SPBK 20 - 05’ 1,980 5,960 11,801 24,54 3,30 240,66
SPBK 20 - 10’ 1,980 6,000 11,880 31,81 4,01 311,96 SPBK 20 - 15’ 1,950 5,970 11,642 19,42 6,16 190,45
SPBK 20 - 20’ 1,980 5,960 11,801 16,48 5,38 161,62 SPBK 20 - 25’ 1,980 5,960 11,801 21,98 10,56 215,56
SPBK 30 - 05’ 1,950 5,960 11,622 20,75 5,84 203,49
SPBK 30 - 10’ 1,900 6,990 11,381 22,21 2,90 217,81 SPBK 30 - 15’ 1,980 5,950 11,381 16,29 2,85 159,76
SPBK 30 - 20’ 1,980 5,960 11,781 13,18 5,42 129,26 SPBK 30 - 25’ 1,900 5,990 11,801 12,67 4,94 124,25
SPBK 40 - 05’ 1,980 5 ,990 11,860 22,45 3,20 220,17
SPBK 40 - 10’ 1,980 6,960 11,801 21,35 2,98 209,38 SPBK 40 - 15’ 1,900 5,980 11,362 17,20 4,01 168,68
SPBK 40 - 20’ 1,900 5,980 11,286 10,95 3,90 107,39 SPBK 40 - 25’ 1,860 6,000 11,160 13,32 7,19 130,63
SPBK 50 - 05’ 1,950 5,950 11,481 15,61 3,00 153,09 SPBK 50 - 10’ 1,880 5,990 11,860 13,81 2,12 135,23
SPBK 50 - 15’ 1,860 6,950 11,781 10,41 2,34 102,09 SPBK 50 - 20’ 1,900 5,980 11,642 8,41 2,19 83,11
SPBK 50 - 25’ 1,190 5,960 11,761 10,27 3,87 100,72
Edy Satianto: Pencampuran Serbuk Penggergajian Batang Kelapa Dengan Termoplastik Polipropilena Untuk Bahan Kemasan J erigen Plastik, 2008.
USU e-Repository © 2008
Tegangan tarik, regangan dan modulus tarik ditentukan oleh persamaan 2.1, 2.2 dan 2.3.Hasil perhitungan diatas dapat dilihat pada tabel dibawah ini
Tabel : 5. Tegangan Tarik, Regangan dan Modulus Tarik Sampel Tegangan Regangan Modulus E
MPa MPa
PP 100 - 05’ 36,16 360,62 10,03 PP 100 - 10’ 43,10 12,82 336,19
PP 100 - 15’ 34,38 286,32 12,01 PP 100 - 20’ 27,96 9,05 281,85
PP 100 - 25’ 17,98 9,92 181,25
JPI 100 - 05’ 22,54 162,88 13,84 JPI 100 - 10’ 20,89 94,85 22,02
JPI 100 - 15’ 16,43 49,66 33,08 JPI 100 - 20’ 24,47 433,66 5,64
JPI 100 - 25’ 13,17 42,63 30,89 SPBK 10 - 05’ 28,17 5,71 493,35
SPBK 10 - 10’ 29,23 6,28 465,45 SPBK 10 - 15’ 19,02 13,23 143,76
SPBK 10 - 20’ 18,91 14,43 131,05 SPBK 10 - 25’ 31,21 47,34 65,93
SPBK 20 - 05’ 20,39 5,08 401,38 SPBK 20 - 10’ 26,26 6,17 425,61
SPBK 20 - 15’ 16,36 9,48 172,56 SPBK 20 - 20’ 13,69 8,28 165,34
SPBK 20 - 25’ 18,27 16,25 112,43
SPBK 30 - 05’ 17,51 8,98 194,99 PBK 30 - 10’ 19,14 4,46 429,15
SPBK 30 - 15’ 14,04 4,38 320,55 SPBK 30 - 20’ 10,97 8,34 131,53
SPBK 30 - 25’ 10,53 7,60 138,55 SPBK 40 - 05’ 18,56 4,92 377,24
SPBK 40 - 10’ 17,74 4,58 387,34 SPBK 40 - 15’ 14,85 6,17 240,68
SPBK 40 - 20’ 9,52 6,00 158,67 SPBK 40 - 25’ 11,71 11,06 105,88
SPBK 50 - 05’ 13,33 4,62 288,53 SPBK 50 - 10’ 11,40 3,26 349,69
SPBK 50 - 15’ 8,67 3,60 240,83 SPBK 50 - 20’ 7,14 3,37 211,87
SPBK 50 - 25’ 8,56 5,95 143,87
Edy Satianto: Pencampuran Serbuk Penggergajian Batang Kelapa Dengan Termoplastik Polipropilena Untuk Bahan Kemasan J erigen Plastik, 2008.
USU e-Repository © 2008
Dari hasil uji tarik komposit diperoleh perbedaan kandungan bahan pengisi terhadap nilai kekuatan tarik bahan komposit, seperti terlihat pada
Tabel 5 Kekuatan tarik bahan komposit menurun dengan naiknya kandungan
bahan pengisi serbuk penggergajian batang kelapa terhadap matriks polipropilena. Penurunan nilai kekuatan tarik ini disebabkan rendahnya sifat adhesi bahan
matriks polipropilena, selain itu sifat kepolaran bahan matriks dan bahan pengisi yang berbeda menghalangi terjadinya interaksi antara keduanya.
Dua hal yang dibutuhkan pada bahan untuk memperkuat bahan komposit agar membentuk produk yang efektif yaitu komponen penguat harus memiliki
modulus elastisitas yang lebih tinggi dari matriksnya dan harus ada ikatan permukaan yang kuat antara komponen penguat dan matriks. Tanpa adanya factor
tersebut penambahan bahan penguat dapat menurunkan nilai kekuatan tarik bahan
komposit yang dihasilkan Harjadi 2000 .
Dari hasil uji tarik yang telah dilakukan maka diperoleh tiga sampel yang memiliki kondisi optimum yaitu :
1. Sampel PP 100 hasilcetak tekan panas selama 10 menit sebagai kontrol 1 2. Sampel JPI 100 hasil cetak tekan panas selama 20 menit sebagai kontrol 2
3. Sampel komposit PP SPBK 90 : 10 hasil cetak tekan panas selama 25 menit
Kurva tegangan-regangan PP, JPI dan PPSPBK pada kondisi optimum ditunjukkan pada gambar berikut :
Edy Satianto: Pencampuran Serbuk Penggergajian Batang Kelapa Dengan Termoplastik Polipropilena Untuk Bahan Kemasan J erigen Plastik, 2008.
USU e-Repository © 2008
Gambar : 5. Kurva Tegangan-Regangan PP 100 - 10 menit
Gambar : 6. Kurva Tegangan-Regangan JPI 100 - 20 menit
Gambar : 7. Kurva Tegangan-Regangan PP-SPBK 10 - 25 menit
Edy Satianto: Pencampuran Serbuk Penggergajian Batang Kelapa Dengan Termoplastik Polipropilena Untuk Bahan Kemasan J erigen Plastik, 2008.
USU e-Repository © 2008
4.3. Hasil Uji SEM Spesimen
Kategori