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
IMPACT STRENGTH KOMPOSIT HIBRID PLASTIK BEKAS KEMASAN
GELAS PBKG JENIS POLIPROPILENA Gambar 4.14 menunjukkan pengaruh komposisi pengisi serbuk serat ampas
tebu termodifikasi terhadap kekuatan bentur impact strength komposit hibrid plastik bekas kemasan gelas PBKG jenis polipropilena berpengisi serbuk serat
ampas tebu termodifikasi SSAT dan serbuk serat kaca SSK dengan penambahan bahan penyerasi maleat anhidrida - g - polipropilena MAPP.
Keterangan : -
abcd = perbandingan komposisi PBKGSSATSSKMAPP
Gambar 4.14 Pengaruh Komposisi Serbuk Serat Ampas Tebu Termodifikasi Terhadap Kekuatan Bentur Impact Strength Komposit Hibrid Plastik Bekas
Kemasan Gelas PBKG Jenis Polipropilena Dari hasil uji bentur komposit hibrid PBKG berpengisi SSAT dan SSK
dengan penyerasi MAPP diperoleh bahwa kekuatan bentur bahan komposit
35,4 38,6
49,5
34,6 42,2
34,1 44,9
33,6 46,6
30,2 39,3
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
K ek
u at
an B
en tur
Jc m
2
Perbandingan Matriks, Pengisi dan Penyerasi
Universitas Sumatera Utara
104 meningkat secara signifikan dengan naiknya komposisi pengisi alami, yaitu 42,2
Jcm
2
rasio 7810102 ; 44,9 Jcm
2
rasio 6820102 ; 46,6 Jcm
2
rasio 5830102 ; dan kemudian menurun menjadi 39,3 Jcm
2
rasio 4840102. Pada komposit hibrid PBKG berpengisi SSAT dan SSK tanpa penyerasi MAPP
diperoleh penurunan kekuatan bentur dengan bertambahnya komposisi pengisi alami, yaitu 34,6 Jcm
2
rasio 8010100 ; 34,1 rasio 7020100 ; 33,6 Jcm
2
rasio 6030100 ; dan 30,2 Jcm
2
rasio 5040100. Nilai kekuatan bentur tertinggi terdapat pada komposit PBKG berpengisi serat kaca yang menggunakan
bahan penyerasi MAPP, yaitu 49,5 Jcm
2
. Kekuatan bentur komposit adalah suatu pengukuran atas kemampuan
material untuk menahan patahan akibat tekanan yang disebabkan oleh kecepatan tinggi dimana nilai yang dihasilkan menunjukkan ketangguhan material [68]
yang sangat dipengaruhi oleh kekuatan ikatan interfasa, sifat matriks dan pengisi [26].
Peningkatan kekuatan bentur disebabkan karena adanya peran pengisi dalam meningkatkan ketahanan bentur dari komposit, dalam hal ini pengisi berinteraksi
dengan titik pembentukan patahan crack formation dan media pemindahan tegangan stress transferring medium [68]. Dengan demikian, dapat disimpulkan
bahwa meningkatnya kandungan bahan pengisi maka bahan komposit akan dapat menyerap energi benturan yang lebih tinggi. Penurunan kekuatan bentur 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 pemindahan tegangan efektif antara matriks dan pengisi [26].
Karakterisasi morfologi SEM Scanning Microscopy Analysis patahan komposit dengan sifat kekuatan bentur terbaik rasio 5830102 dengan
penggunaan MAPP dapat dilihat pada Gambar 4.15 berikut.
Universitas Sumatera Utara
105 a
b Gambar 4.15 Analisis SEM Scanning Electron Microscopy a Morfologi Patahan
Komposit Hibrid 5830102 dengan Perbesaran 100x b Morfologi Patahan Komposit Hibrid 5830102 dengan Perbesaran 1000x
Dari Gambar 4.15 a dapat dilihat morfologi patahan uji bentur komposit hibrid yang memiliki distribusi pengisi yang baik dan padat. Pengisi yang masih
melekat dengan baik pada matriks setelah diberikan benturan menunjukkan bahwa komposit memiliki interfasa yang baik antara matriks dan pengisi. Hal ini juga
ditunjukkan oleh Gambar 4.15 b yang telah mengalami perbesaran 1000x bahwa kedua pengisi terdispersi dan menyatu dengan matriks membentuk suatu kesatuan
utuh.
Pengisi pada hasil patahan uji bentur komposit masih melekat
dengan baik pada matriks . Ini menunjukkan bahwa komposit
memiliki interfasa yang baik antara matriks dan pengisi.
Matriks dan pengisi menyatu dan membentuk suatu
kesatuan utuh.
Universitas Sumatera Utara
106 Karakterisasi morfologi SEM Scanning Microscopy Analysis patahan
komposit dengan sifat kekuatan bentur yang menurun rasio 4840102 dengan penggunaan MAPP dapat dilihat pada Gambar 4.16
berikut.
a
b Gambar 4.16 Analisis SEM Scanning Electron Microscopy a Morfologi Patahan
Komposit Hibrid 4840102 dengan Perbesaran 100x b Morfologi Patahan Komposit Hibrid 4840102 dengan Perbesaran 300x
Dari Gambar 4.16 a dan b dapat dilihat morfologi patahan uji bentur komposit hibrid yang memiliki area yang kosong. Pengisi pada hasil patahan uji
bentur komposit terlepas dari matriks fiber pull - out setelah diberikan benturan menunjukkan bahwa komposit memiliki interfasa yang kurang baik antara matriks
Pengisi pada hasil patahan uji bentur komposit terlepas dari
matriks fiber pull - out menunjukkan bahwa komposit
memiliki interfasa yang kurang baik antara matriks dan pengisi
akibat bertambahnya jumlah kontak antar pengisi.
Fiber pull - out
Aglomerasi pengisi
Universitas Sumatera Utara
107 dan pengisi akibat bertambahnya jumlah kontak antar pengisi. Pada Gambar 4.16
b yang telah mengalami perbesaran 300x juga dapat dilihat terjadinya penumpukan aglomerasi pengisi pada suatu daerah tertentu yang juga
berkontribusi dalam menciptakan daerah interfasa yang kurang baik akibat meningkatnya kontak antar pengisi.
Penambahan serat kaca juga memberikan peranan dalam meningkatkan kekuatan bentur. Hal ini dapat dilihat pada komposit hibrid dengan rasio 881002
diperoleh kekuatan bentur 38,6 Jcm
2
. Penambahan serat kaca meningkatkan kekuatan bentur komposit hibrid dengan rasio 7810102 menjadi 42,2 MPa.
Adanya peningkatan sebesar 9,3 ini disebabkan oleh sifat serat kaca yang memang memiliki kemampuan untuk menyerap energi tinggi [26]. Sebaliknya,
penambahan pengisi SSAT pada komposit serat kaca menurunkan kekuatan bentur dari komposit tersebut. Hal ini dapat dilihat pada komposit hibrid dengan
rasio 880102 diperoleh kekuatan bentur 49,5 Jcm
2
. Penambahan SSAT menurunkan kekuatan bentur komposit hibrid dengan rasio 7810102 menjadi
42,2 Jcm
2
. Adanya penurunan sebesar 14,7 ini disebabkan oleh sifat SSAT yang memiliki kemampuan menyerap energi lebih rendah dari serat kaca. Sifat
kekuatan bentur komposit hibrid sangat dipengaruhi oleh kekuatan ikatan interfasa, sifat matriks dan pengisi
[69]. Pada komposit hibrid yang tidak menggunakan penyerasi MAPP, terjadi
sedikit penurunan sifat kekuatan bentur seiring dengan bertambahnya komposisi pengisi alami. Nilai kekuatan bentur yang diperoleh lebih rendah daripada matriks
PBKG murni tanpa pengisi. Hal ini disebabkan oleh ikatan interfasa yang buruk antara matriks dan pengisi yang mengakibatkan mudahnya terjadi keretakan pada
daerah interfasa [61]. Bertambahnya jumlah pengisi mengakibatkan ikatan antara pengisi dan matriks semakin sulit di daerah interfasa karena bertambahnya kontak
antar pengisi. Hasil yang sama juga diperoleh oleh Chern Chiet Eng, dkk 2014 [70] bahwa penambahan jumlah pengisi dapat menurunkan kekuatan bentur
komposit tanpa menggunakan penyerasi. Penggunaan MAPP memberikan efek
nyata untuk meningkatkan hubungan interfasa yang baik antara matriks dan pengisi yang dapat meningkatkan sifat kekuatan bentur komposit.
Universitas Sumatera Utara
108 Karakterisasi morfologi SEM Scanning Microscopy Analysis patahan
komposit dengan sifat kekuatan bentur terbaik rasio 8010100 tanpa penggunaan MAPP dapat dilihat pada Gambar 4.17
berikut.
a
b Gambar 4.17 Analisis SEM Scanning Electron Microscopy a Morfologi
Patahan Komposit Hibrid 8010100 dengan Perbesaran 500x b Morfologi Patahan Komposit Hibrid 8010100 dengan Perbesaran 1000x
Terlepasnya pengisi dari matriks fiber pull - out
menunjukkan komposit memiliki interfasa yang kurang
baik
Universitas Sumatera Utara
109 Karakterisasi morfologi SEM Scanning Microscopy Analysis patahan
komposit akibat benturan rasio 6030100 tanpa penggunaan MAPP dapat dilihat pada Gambar 4.18
berikut.
a
b Gambar 4.18 Analisis SEM Scanning Electron Microscopy a Morfologi Patahan
Komposit Hibrid 6030100 dengan Perbesaran 100x b Morfologi Patahan Komposit Hibrid 6030100 dengan Perbesaran 500x
Dari Gambar 4.17 a dan b dapat dilihat morfologi patahan uji bentur komposit hibrid yang memiliki banyak area yang kosong. Pengisi pada hasil
patahan uji bentur komposit terlepas dari matriks fiber pull - out setelah diberikan benturan menunjukkan bahwa komposit memiliki interfasa yang kurang
baik antara matriks dan pengisi akibat tidak adanya penggunaan penyerasi MAPP.
Terlepasnya pengisi dari matriks menunjukkan komposit
memiliki interfasa yang kurang baik
Universitas Sumatera Utara
110 Hal yang sama juga terjadi pada Gambar 4.18 a dan b yang menunjukkan
adanya area kosong yang terbentuk akibat terlepasnya pengisi dari matriks. Kemiripan hasil analisa SEM dari kedua sampel dengan jumlah pengisi yang
berbeda rasio 8010100 dan rasio 6030100 mendukung hasil penurunan kekuatan impak yang tidak terlalu signifikan atau dengan kata lain terjadi
kemiripan properti kekuatan impak antara kedua variasi. Selain itu, apabila dibandingkan Gambar 4.18 a dan b dengan Gambar
4.15 a dan b yang memiliki komposisi matriks dan pengisi yang sama dengan dan tanpa MAPP rasio 6030100 dan rasio 5830102 dapat dilihat bahwa
penambahan MAPP memberikan pengaruh yang besar terhadap ikatan antarfasa matriks dan pengisi. Pada Gambar 4.18 a dan b terbentuk banyaknya area
kosong akibat terlepasnya pengisi dari matriks dan pada Gambar 4.15 a dan b hampir tidak ada area kosong yang terbentuk dan pengisi masih melekat utuh pada
matriks setelah diberikan benturan. Penggunaan MAPP menciptakan ikatan antarfasa yang baik antara matriks dan pengisi.
Universitas Sumatera Utara
111
4.21 PENGARUH KOMPOSISI SERBUK SERAT AMPAS TEBU TERMODIFIKASI TERHADAP SIFAT PENYERAPAN AIR
