BAB 3 METODOLOGIPENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Tempat pelaksanaan penelitian dilakukan di 2 laboratorium yaitu Laboratorium Fisika Polimer FMIPA Universitas Sumatera Utaradan Laboratorium Penelitian
Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara Medan.
3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian
Peralatan dan bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut.
3.2.1 Peralatan
Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: 1.
Neraca Digital Berfungsi untuk menimbang serat batang pisang abaka dan poliester yang
dibutuhkan sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. 2.
Plat Besi Berfungsi sebagai alas dan penutup cetakan.
3. Cetakan Spesimen
Berfungsi untuk mencetak sampel uji dengan bentuk yang diinginkan sesuai dengan standar yang dibutuhkan.
4. Alumunium Foil
Berfungsi untuk melapisi plat besi agar sampel tidak keluar dari cetakan. 5.
Kempa Panas Hot Press Berfungsi untuk menekan alat cetakan agar diperoleh sampel uji yang padat
sesuai dengan ketebalan cetakan. 6.
Spatula Berfungsi untuk memindahkan perekat saat menimbang dan meratakan
pencampuran poliester dan serat batang pisang abaka. 7.
Electronic System Universal Tensile Machine Type SC-2DE Berfungsi untuk menguji kuat lentur dan kuat tarik.
3.2.2 Bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:Serat Batang Pisang Abaka
Berfungsi sebagai bahan utama pembuatan papan komposit berbasis serat alam.
1. Resin Poliester Type Yukalac 157 BTQN-EX Komersial
Berfungsi untuk merekatkan serat batang pisang abaka dengan perbandingan komposisi tertentu.
2. Katalis Mexpo 100cc
Berfungsi untuk mempercepat reaksi kimia dalam pembuatan papan komposit.
3. NaOH 5 4 Liter
Berfungsi untuk menghilangkan kandungan lignin pada serat batang pisang abaka.
3.3 Prosedur Penelitian
Dalam penelitian ini dilakukan beberapa tahap kegiatan atu pengerjaan yaitu, preparasi dan pembuatan sampel, persiapan alat dan spesimen uji kuat tarik, uji
impak, dan uji kuat lentur, melakukan pengujian kuat tarik, pengujian impak dan pengujian kuat lentur untuk mendapatkan sifat-sifat yang diperlukan.
3.3.1 Penyiapan Serat Batang Pisang Abaka
1. Diambil batang pisang abaka
2. Dibersihkan batang pisang abaka dan dipotong sepanjang 12 cm
3. Diserut serat batang pisang abaka hingga terlihat serat halus
4. Direndam seruta batang pisang abakadengan larutan NaOH 5 selama 4
jam untuk menghasilkan serat batang pisang abaka tanpa lignin. 5.
Dibersihkan serat batang pisang abaka dari NaOH 5 dengan air mengalir 6.
Dikeringkan serat batang pisang abaka yang sudah dibersihkan pada ruang terbuka di bawah sinar matahari.
3.3.2 Pembuatan Papan Serat Batang Pisang Abaka
1. Dipotong serat batang pisang abaka sepanjang 1cm.
2. Ditimbang serat batang pisang abaka dan polyester menggunakan neraca
digital sesuai komposisi yang telah ditentukan. 3.
Ditambahkan katalis MEKPO 1 dari komposisi poliester kedalam poliester, lalu di aduk hingga homogen.
4. Dihidupkan kempa panas dan diatur suhunya pada 50
o
C. 5.
Dibersihkan cetakan agar kotoran tidak melekat pada cetakan. 6.
Dilapisi kedua plat yang telah dibasahi dengan air menggunakan alumunium foil untuk bagian alas dan penutup cetakan.
7. Diletakkan cetakan di atas plat alas yang sudah dilapisi alumunium foil.
8. Didistribusikan serat batang pisang abaka ke dalam cetakan secara
random. 9.
Dituang poliester di atas serat dan diratakan menggunakan spatulake segala arah.
10. Ditutup cetakan dengan plat penutup yang telah dilapisi alumunium foil.
11. Diletakkan cetakan pada kempa panas dengan suhu 50
o
C kemudian ditekan secara berulang-ulang untuk mendapatkan ketebalan yang sesuai
dengan cetakan selama 20 menit 12.
Dikeluarkan cetakan dari kempa dan dibiarkan selama 10 menit. 13.
Dikeluarkan sampel dari cetakan dengan cara melepaskan plat besi dari alumunium foil kemudian alumunium foilditarik secara perlahan dari
cetakan. 14.
Sampel yang dihasilkan kemudian dihitung densitasnya dan diuji sifat mekanik.
3.4 Diagram Alir
3.4.1 Penyiapan Serat Batang Pisang Abaka
Batang Pisang Abaka Diambil batang pisang abaka
Diserut batang pisang abaka Dicuci dan dikeringkan 2 jam
Direndam serutan batang pisang abaka dengan larutan NaOH 5 selama 4 jam
Dikeringkan serat batang pisang abaka dibawah sinar matahari
Dibersihkan serat batang pisang abaka dari NaOH 5 dengan air mengalir
Serat Batang Pisang Abaka
3.4.2 Tahap Penelitian
Resin Polyester Serat Batang Pisang Abaka
Dipotong kecil ± 1 cm
Ditambahkan Katalis Mekpo sebanyak 1 dari volume poliester
Dimixer Dicampur
Uji Fisis : Densitas Ditimbang
Serat : Poliester = 5 : 95 ; 10 : 90; 15 : 85; 20 : 80 dan 25 : 75
Uji Mekanik : 1.
Uji Kuat Tarik ASTM D-638 2.
Uji Kuat Lentur ASTM D-790 3.
Uji Impak Sampel Uji
Dicetak
Disusun serat batang pisang abaka secara acak dan merata didalam cetakan
Didistribusikan sisa resin secara merata diatas serat menggunakan
spatula Dimasukkan setengah dari komposisi
resin poliester kedalam cetakan
Diletakkan pada
kempa panas
dengan suhu 50
o
C dan dipress
Hasil
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Di dalam penelitian ini dilakukan beberapa analisa terhadap papan komposit campuran resin poliester dengan serat batang pisang abaka yang bervariasi.
Berikut merupakan hasil dari analisa yang telah dilakukan.
4.1 Perhitungan Densitas
Densitas merupakan sifat fisis yang menunjukkan kerapatan suatu bahan. Densitas atau massa jenis merupakan perbandingan antara massa dengan volume bahan.
Hasil penelitian dari pengujian densitas dapat dilihat pada tabel di bawah ini : Table 4.1 Hasil Perhitungan Densitas Komposit Serat Batang Pisang Abaka -
Poliester Komposisi
Serat Batang Pisang Abaka :
Poliester Panjang
cm Lebar
cm Tebal
cm Volume
cm
3
Massa gr
Densitas grcm
3
Densitas Rata-rata
grcm
3
5 : 95 13
1,5 0,26
5,07 6,7
1,32 1,10
13 1,5
0,33 6,43
6,6 1.02
13 1,5
0,34 6,63
6,4 0,96
10 : 90 13
1,5 0,27
5,26 6,1
1,15 1,00
13 1,5
0,35 6,82
6,6 0,96
13 1,5
0,35 6,82
6,2 0,90
15 : 85 13
1,5 0,35
6,82 6,0
0,87 0,77
13 1,5
0,41 7,99
5,9 0,73
13 1,5
0,42 8,19
5,9 0,73
20 : 80 13
1,5 0,35
6,82 5,8
0,85 0,76
13 1,5
0,39 7,60
5,7 0,75
13 1,5
0,41 7,99
5,4 0,69
25 : 75 13
1,5 0,34
6,63 5,0
0,75 0,74
13 1,5
0,35 6,82
5,0 0,73
13 1,5
0,34 6,63
5,0 0,75
Dari tabel 4.1 diatas dapat dilihat grafik hubungan antara densitas dengan komposisi serat Batang pisang abaka sebagai berikut :
Grafik 4.1 Hubungan Densitas dengan komposisi serat batang pisang abaka.
Berdasarkan hasil pengujian yang diperoleh, Kerapatan papan komposit serat batang pisang abaka dengan poliester cenderung akan meningkat seiring
dengan penambahan jumlah perekat yang digunakan, hal ini terjadi akibat adanya gaya interaksi secara fisis antara perekat dengan pengisi melalui rongga
– rongga yang diisinya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan partikel
yang dihasilkan berkisar antara 0,74 gcm
3
sampai dengan 1,10 gcm
3
, dimana nilai kerapatan terendah pada komposisi 75 : 25 dan tertinggi pada komposisi
95 : 5 antara resin poliester dengan serat pisang abaka.
Nilai kerapatan rata – rata dari kelima komposisi yang dihasilkan adalah
0,874 gcm
3
. Papan partikel memiliki tiga kategori yaitu papan partikel dengan kerapatan rendah 0,25 gcm
3
– 0,40 gcm
3
, kerapatan sedang 0,41 gcm
3
– 0,80 gcm
3
, dan keratapan tinggi 0,81 gcm
3
– 1,2 gcm
3
. Bedasarkan ini dapat disimpulkan bahwa komposisi 15 : 85, 20 : 80 dan 25 :75 merupakan
5 1.1
10 1
15 0.77
20 0.76
25 0.74
0.2 0.4
0.6 0.8
1 1.2
5 10
15 20
25 30
D e
n si
tas g
c m
3
Komposisi serat pisang abaka
papan partikel dengan kerapatan sedang. Sedangkan dua komposisi lainnya merupakan papan partikel dengan kerapatan tinggi.
Standar Nasional Indonesia SNI 03 – 2105 – 2006, Papan Partikel,
menetapkan nilai kerapatan papan partikel sebesar 0,50 gcm
3
– 0,90 gcm
3
. Dari hasil rata- rata papan partikel yang telah diteliti menunjukkan bahwa papan
partikel yang dihasilkan telah memenuhi standar yang di tetapkan.
4.2 Pengujian Siat Mekanik 4.2.1
Kategori