100 Adanya penurunan sebesar 20,8 ini disebabkan oleh sifat SSAT yang memiliki
kelenturan lebih tinggi dari serat kaca.
4.19 PENGARUH KOMPOSISI SERBUK SERAT AMPAS TEBU TERMODIFIKASI TERHADAP KEKUATAN LENTUR
FLEXURAL STRENGTH KOMPOSIT HIBRID PLASTIK BEKAS KEMASAN
GELAS PBKG JENIS POLIPROPILENA Gambar 4.13 menunjukkan pengaruh komposisi pengisi serbuk serat ampas
tebu termodifikasi terhadap kekuatan lentur flexural strength komposit hibrid plastik bekas kemasan gelas PBKG jenis polipropilena berpengisi serbuk serat
ampas tebu termodifikasi SSAT dan serbuk serat kaca SSK dengan dan tanpa
penambahan bahan penyerasi maleat anhidrida - g - polipropilena MAPP.
Keterangan : -
abcd = perbandingan komposisi PBKGSSATSSKMAPP
Gambar 4.13 Pengaruh Komposisi Serbuk Serat Ampas Tebu Termodifikasi Terhadap Kekuatan Lentur Flexural Strength Komposit Hibrid Plastik Bekas
Kemasan Gelas PBKG Jenis Polipropilena Dari hasil uji kekuatan lentur komposit hibrid PBKG berpengisi SSAT dan
SSK dengan penyerasi MAPP diperoleh bahwa kekuatan lentur bahan komposit semakin meningkat dengan naiknya komposisi pengisi alami, yaitu 26,6 MPa
21,1 22,6
35,7
18,6 26,6
16,1 30,1
13,2 32,4
8,3 28,8
5 10
15 20
25 30
35 40
K ek
u at
an L
en tur
M P
a
Perbandingan Matriks, Pengisi dan Penyerasi
Universitas Sumatera Utara
101 rasio 7810102 ; 30,1 MPa rasio 6820102 ; 32,4 MPa rasio 5830102 ;
dan 28,8 MPa rasio 4840102. Pada komposit hibrid PBKG berpengisi SSAT dan SSK tanpa penyerasi MAPP diperoleh penurunan kekuatan lentur dengan
bertambahnya komposisi pengisi alami, yaitu 18,6 MPa rasio 8010100 ; 16,1 MPa rasio 7020100 ; 13,2 MPa rasio 6030100 ; dan 8,3 MPa rasio
5040100. Nilai kekuatan lentur tertinggi terdapat pada komposit PBKG berpengisi serat kaca yang menggunakan bahan penyerasi MAPP, yaitu 35,7 MPa.
Kekuatan lentur adalah suatu parameter yang menunjukkan kemampuan suatu material untuk menahan beban yang diberikan secara transversal diatasnya.
Pada komposit hibrid yang tidak menggunakan penyerasi MAPP, terjadi penurunan sifat kekuatan lentur seiring dengan bertambahnya komposisi pengisi
alami. Nilai kekuatan lentur yang diperoleh lebih rendah daripada matriks PBKG murni tanpa pengisi. Hal ini disebabkan oleh ikatan interfasa yang buruk antara
matriks dan pengisi yang mengakibatkan pemindahan tegangan dari matriks ke pengisi menjadi kurang efektif [2]. Bertambahnya jumlah pengisi mengakibatkan
perpindahan tegangan semakin sulit dari matriks ke pengisi karena bertambahnya kontak antar pengisi. Hasil yang sama juga diperoleh oleh Marco Valente, dkk
2011 [2] bahwa penambahan jumlah pengisi dapat menurunkan kekuatan lentur komposit tanpa menggunakan penyerasi.
Penambahan serat kaca juga memberikan peranan dalam meningkatkan kekuatan lentur. Hal ini dapat dilihat pada komposit hibrid dengan rasio 881002
diperoleh kekuatan lentur 22,6 MPa. Penambahan serat kaca meningkatkan kekuatan lentur komposit hibrid dengan rasio 7810102 menjadi 26,6 MPa.
Adanya peningkatan sebesar 17,7 ini disebabkan oleh sifat serat kaca yang memang memiliki modulus yang tinggi 66 - 72 GPa. Serat kaca yang kuat
mampu menahan tegangan berupa tekanan yang diberikan pada komposit hibrid [26]. Sebaliknya, penambahan pengisi SSAT pada komposit serat kaca
menurunkan kekuatan lentur dari komposit tersebut. Hal ini dapat dilihat pada komposit hibrid dengan rasio 880102 diperoleh kekuatan lentur 35,7 MPa.
Penambahan SSAT menurunkan kekuatan lentur komposit hibrid dengan rasio 7810102 menjadi 26,6 MPa. Adanya penurunan sebesar 25,5 ini disebabkan
oleh sifat SSAT yang memiliki modulus yang lebih rendah dari serat kaca.
Universitas Sumatera Utara
102 Peningkatan kekuatan lentur seiring bertambahnya komposisi pengisi alami
dengan penggunaan MAPP menunjukkan bahwa adanya ikatan yang baik antara matriks dan pengisi pada daerah interfasa [65] sehingga material tersebut semakin
kuat menahan tegangan geser berupa tekanan yang diberikan [26]. Hasil yang sama juga diperoleh oleh Alireza Ashori, dkk 2014 bahwa penambahan jumlah
pengisi dapat meningkatkan kekuatan lentur komposit pada penggunaan penyerasi MAPP. Penurunan kekuatan lentur terjadi pada komposit hibrid dengan rasio
4840102. Hal ini disebabkan oleh karena peningkatan jumlah pengisi SSAT yang kemudian meningkatkan kontak antar sesama pengisi sehingga menurunkan
kemampuan pengisi untuk menahan tegangan yang dipindahkan dari matriks [26]. Penggunaan MAPP memberikan efek nyata untuk meningkatkan hubungan
interfasa yang baik antara matriks dan pengisi yang dapat meningkatkan sifat kekuatan lentur komposit.
Kekuatan lentur biasanya berhubungan erat dengan nilai pemanjangan saat putus yang diperoleh pada uji kekuatan tarik. Nilai kekuatan lentur dan kekuatan
tarik dapat memiliki nilai yang sama apabila material yang diujikan berada dalam keadaan homogen [66]. Suatu material dikatakan homogen apabila material
tersebut memiliki sifat yang sama di setiap titik tanpa bergantung pada lokasi [67] Pada kasus tertentu ada saatnya nilai kekuatan lentur dan kekuatan tarik memiliki
nilai yang berlawanan. Pada uji kekuatan lentur, suatu material diberikan tegangan berupa tekanan yang berkonsentrasi pada suatu titik lokal tertentu [66], sehingga
kekuatan lentur material akan bergantung pada jenis pengisi yang bersangkutan pada titik lokal tersebut, sedangkan pada uji kekuatan tarik, suatu material
diberikan tegangan berupa tarikan yang berkonsentrasi pada seluruh material pada seluruh titik [66].
Pada hasil penelitian ini, diperoleh nilai kekuatan lentur yang tinggi dan berlawanan dengan nilai pemanjangan saat putus yang rendah pada uji kekuatan
tarik pada komposit yang menggunakan MAPP. Hal ini disebabkan oleh sifat material berpengisi yang bersifat tidak homogen. Adanya variasi jenis pengisi
juga memperburuk kondisi ketidakhomogenan dari material tersebut. Jadi, pada saat dilakukan uji kekuatan lentur, titik yang menerima tegangan berupa tekanan
bagian tengah komposit memiliki jumlah serat kaca yang lebih dominan,
Universitas Sumatera Utara
103 sehingga mampu menahan tekanan yang diberikan. Selain itu, penggunaan MAPP
juga menciptakan daerah interfasa yang baik dan menyebabkan material mampu memindahkan tegangan dari pengisi dan matriks dengan baik, sehingga nilai
kekuatan lentur dapat meningkat.
4.20 PENGARUH KOMPOSISI SERBUK SERAT AMPAS TEBU TERMODIFIKASI TERHADAP KEKUATAN BENTUR
