Material Komposit Penyusun Struktur Helmet sepeda

13

2.2.1. Material Komposit Penyusun Struktur Helmet sepeda

Material yang dikembangkan pada penelitian ini yaitu komposit busa polimer diperkuat serat TKKS sebagai bahan teknik alternatif. Untuk mendapatkan struktur komposit yang kuat, serat TKKS dicampur dengan resin thermoset. Material penyusun lainnya adalah blowing agent untuk menghasilkan foam sehingga berat struktur tersebut menjadi lebih ringan, katalis yang berfungsi mengeraskan resin, serta larutan pembersih serat dan pelumas.

1. Serat TKKS Tandan Kosong Kelapa Sawit

Limbah berbentuk padat dari pabrik kelapa sawit umumnya berbentuk tandan kosong, cangkang dan serat buah. Dari berbagai jenis komponen limbah pabrik kelapa sawit yang dihasilkan, tandan kosong kelapa sawit TKKS merupakan komponen yang paling banyak. Secara umum pengelolaan limbah terdiri dari dua aspek yaitu penanganan limbah dan pemanfaatan limbah. Penanganan limbah untuk mengurangi daya cemar dan pemanfaatan limbah untuk mendapatkan nilai tambah. Beberapa penelitian yang sudah dilakukan untuk memanfaatkan tandan kosong kelapa sawit adalah sebagai bahan baku pembuatan pulp Darnoko dkk, 1995, Penelitian menunjukkan bahwa kandungan seratnya cukup tinggi sehingga tandan kosong kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan pengisi polimer, seperti bahan pengisi jenis kayu dan turunan selulosa, karena harganya murah, ringan dan dapat diperbaharui. Tandan kosong kelapa sawit TKKS banyak mengandung serat disamping zat-zat lainnya. Bagian dari tandan yang banyak mengandung serat atau selulosa adalah bagian pangkal dan ujungnya yang runcing dan keras. Secara umum sifat Universitas Sumatera Utara 14 fisik dan morfologi serat tandan kosong kelapa sawit TKKS diperlihatkan pada tabel 2.1. Tabel 2.1. Sifat Fisik dan Morfologi Tandan Kosong Kelapa Sawit Parameter Tandan Kosong Kelapa Sawit TKKS Bagian Pangkal Bagian Ujung Panjang Serat mm 1,20 0,76 Diameter Serat μm 15,00 114,34 Tebal dinding μm 3,49 3,68 Kadar serat 72,67 62,47 Kadar non serat 27,33 37,53 Sumber: Darnoko, dkk, 1995 Sementara komposisi dan sifat kimia dari Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit TKKS seperti diperlihatkan pada table 2.2. Tabel 2.2. Komposisi dan Sifat Kimia Tandan Kosong Kelapa Sawit Komponen Kimia Komposisi Lignin 22,23 Ekstraktif 6,37 Pentosan 26,69 Selulosa 37,76 Holoselulosa 68,88 Abu 6,59 Kelarutan dalam: 1 NaOH 29,96 Air Dingin 13,89 Air Panas 16,17 Sumber: Darnoko, dkk, 1995 Universitas Sumatera Utara 15

2. Polyester Resin BQTN 157-EX

Polyester resin BQTN 157-EX merupakan material polimer kondensat yang dibentuk berdasarkan reaksi antara kelompok polyol, yang merupakan organik gabungan dengan alkohol multiple atau gugus fungsi hidroksi, dan polycarboxylic yang mengandung ikatan ganda. Tipikal jenis polyol yang digunakan adalah glycol, seperti ethylene glycol. Sementara asam polycarboxylic yang digunakan adalah asam phthalic dan asam maleic adapun jenis polyester resin yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 2.4. Gambar 2.4. Polyester Resin BTN 157-EX Poliester resin adalah jenis polimer thermoset yang memiliki struktur rantai karbon yang panjang. Matriks jenis ini memiliki sifat dapat mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan ketika proses pembentukannya. Struktur material yang dihasilkan berbentuk crosslink dengan keunggulan pada daya tahan yang lebih baik terhadap jenis pembebanan statik dan impak. Hal ini disebabkan molekul yang dimiliki material ini ialah dalam bentuk rantai molekul raksasa atom-atom karbon yang saling berhubungan satu dengan lainnya. Dengan demikian struktur molekulnya menghasilkan efek peredaman yang cukup baik terhadap beban yang diberikan data mekanik material matriks diperlihatkan pada Tabel 2.3. Universitas Sumatera Utara 16 Tabel 2.3. Karakteristik mekanik polyeter resin BTN 157-EX

3. Blowing Agent

Blowing agent adalah agen busa untuk menciptakan gelembung udara dalam struktur komposit jenis blowing agent yang digunakan pada penelitian ini ialah:

1. Asam Asetat

Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C 2 H 4 O 2 . Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH 3 -COOH, CH 3 COOH, atau CH 3 CO 2 H. Asam asetat murni disebut asam asetat glasial adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C. Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H + dan CH 3 COO-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa Universitas Sumatera Utara 17 asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati adapun senyawa asam asetat dapat dilihat pada tabel 2.4. Tabel 2.4. Informasi Umum Senyawa Asam Asetat Informasi Nama sistematis Asam etanoat Asam asetat Nama alternatif Asam metana karboksilat Asetil hidroksida AcOH Hidrogen asetat HAc Asam cuka Rumus molekul CH 3 COOH Massa molar 60.05 gmol Densitas dan fase 1.049 g cm −3 , cairan 1.266 g cm −3 , padatan Titik lebur 16.5 °C 289.6 ± 0.5 K 61.6 °F [1] Titik didih 118.1 °C 391.2 ± 0.6 K 244.5 °F [1] Penampilan Cairan tak berwarna atau kristal Keasaman pK a 4.76 pada 25 °C Asam asetat merupakan nama trivial atau nama dagang dari senyawa ini, dan merupakan nama yang paling dianjurkan oleh IUPAC. Nama ini berasal dari kata Latin acetum, yang berarti cuka. Nama sistematis dari senyawa ini adalah asam etanoat. Asam asetat glasial merupakan nama trivial yang merujuk pada asam asetat yang tidak bercampur air. Disebut demikian karena asam asetat bebas air membentuk kristal mirip es pada 16.7 °C, sedikit di bawah suhu ruang. Universitas Sumatera Utara 18 Singkatan yang paling sering digunakan, dan merupakan singkatan resmi bagi asam asetat adalah AcOH atau HOAc dimana Ac berarti gugus asetil, CH3 −C=O−. Pada konteks asam-basa, asam asetat juga sering disingkat HAc, meskipun banyak yang menganggap singkatan ini tidak benar. Ac juga tidak boleh di salah artikan dengan lambang unsur Aktinium Ac.

a. Sifat-sifat kimia