LAPORAN AKHIR PEMANFAATAN SERAT DAUN TEBU (Saccharum officinarum) SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN KOMPOSIT

LAPORAN AKHIR

  

PEMANFAATAN SERAT DAUN TEBU (Saccharum officinarum) SEBAGAI

BAHAN BAKU PEMBUATAN KOMPOSIT

Disusun sebagai Persyaratan untuk Mahasiswa Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh: Astria Utami NIM. 0613 3040 0339 POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2016

  LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR PEMANFAATAN SERAT DAUN TEBU (Saccharum officinarum) SEBAGAI

  BAHAN BAKU PEMBUATAN KOMPOSIT Oleh :

  ASTRIA UTAMI NIM. 0613 3040 0339 Palembang, Juli 2016

  Pembimbing I, Pembimbing II, Ir.Fadarina, M.T. Ir. Muhammad Zaman,M.Si.,M.T.

  NIP. 195803151987032001 NIP. 195907031991021001 Mengetahui,

  Ketua Jurusan Teknik Kimia Adi Syakdani, S.T., M.T.

  NIP. 196904111992031001

  Telah Diseminarkan Dihadapan Tim Penguji Dijurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya Pada Tanggal 3 Agustus 2016 Tim Penguji Tanda Tangan 1.

  ( ) Indah Purnamasari, S.T., M.Eng. NIP. 198703272012122002 2.

  ( ) Ir. Jaksen M. Amin, M.Si. NIP. 196209041990031002 3.

  ( ) Yuniar, S.T., M.Si. NIP. 197306211999032001 Palembang, Agustus 2016 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia Adi Syakdani, S.T., M.T. NIP. 196904111992031001

  

ABSTRAK

Pemanfaatan Serat Daun Tebu (Saccharum Officinarum) Sebagai Bahan

Baku Pembuatan Komposit

  (Astria Utami, 64 Halaman, 11 Tabel, 23 Gambar)

  Tanaman Tebu (Saccharum Officinarum) dikenal sebagai tanaman serba guna yang memiliki manfaat di berbagai bidang kehidupan. Namun, pengolahan bagian daun tebu masih sebatas sebagai sampah organik atau pengganti kayu bakar untuk kebutuhan memasak secara tradisional. Daun tebu mengandung selulosa sehingga berpotensi dimanfaatkan seratnya sebagai pengisi untuk pembuatan komposit dengan matriks Recycled Polypropylene (Rpp). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi persen NaOH terhadap perlakuan serat daun tebu sehingga diperoleh produk komposit yang baik. Serat daun tebu diperkuat dengan Recycled Polypropylene (Rpp) yang disusun secara acak dibuat dengan teknis cetak. Pembuatan komposit pada penelitian ini dilakukan menggunakan proses hotpress dengan variasi persen NaOH sehingga diketahui pengaruhnya terhadap karakteristik sifat fisik dan sifat mekanik komposit berdasarkan SNI 03-2105-2006 dan JIS A 5908-2003. Tahapan alkali dengan variasi persen NaOH ( 1%, 3% dan 5%) bertujuan untuk mengetahui komposisi lignin terkecil yang didapat dari perlakuan tersebut yang berpengaruh pada karakteristik dari sifat dan mekanik pada komposit. Pada proses pencetakan komposit menggunakan alat hotpress. Berdasarkan hasil penelitian komposisi optimum yang didapatkan yaitu dengan variasi persen NaOH 3% dengan kadar air

  3

  0,3824 %, densitas 0,7519 gr/cm , pengembangan tebal 1,4285 %, daya serap air

  2

  2 6,1971 %, kuat tekan 15,9073 kg/cm dan kuat tarik 15,6014 kg/cm .

  Kata Kunci : Komposit, Tanaman Tebu, Daun Tebu, Recycled Polypropylene.

  

ABSTRACT

THE USE OF SUGARCANE (SACCHARUM OFFICINARUM) AS

MATERIAL OF COMPOSITE

  (Astria Utami, 64 Pages, 11 Tables, 23 Pictures)

  Sugarcane (Saccharum Officinarum) is known as a versatile plant which has many benefits in many part of life. However, processing sugar cane leaves is still limited as organic waste or firewood substitute for traditional cooking needs. Sugarcane leaves contain cellulose that could potentially be used as a filler to produce the composite with Recycled Polypropylene (Rpp) matrix. The aim of this research is to know the effect of varied percent of NaOHtoward the treatment of sugarcane leaf fibers in order to obtain a better composite product. Sugarcane fibbers which is supported by recycled polypropylene composites were arranged randomly and pressed by moulding technique. Manufacturing of composites in this research is done by hotpress process with varied percent of NaOH thus determine its effect on the physical and mechanical properties of the composites based on SNI 03-2105-2006 and JIS A 5908-2003. Alkaline step with varied percents of NaOH (1%, 3% and 5%) aims to determine the smallest lignin composition which is derived from the treatment which affects the characteristics of the nature and mechanics on composite. In the composite molding process use a hotpress. The optimum composition is obtained by variation percent NaOH 3%

  3

  with the water content of 0,3824%, density 0,7519 gr/cm , thickness swelling

  2

  1,4285%, water absorption 6,1971%, compressive strenght 15,9073 kg/cm and

  2 tensile strenght 15,6014 kg/cm .

  Key words : Composite, Sugarcane , Sugarcane leaf, Recycled Polypropylene.

KATA PENGANTAR

  Alhamdulillahirobbilalamin. Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Penelitian Laporan Akhir dan menyusun Laporan Akhir. Sholawat beserta salam selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW. beserta keluarga, sahabat, dan pengikutnya hingga akhir zaman.

  Laporan ini disusun sebagai persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia di Politeknik Negeri Sriwijaya. Laporan ini berdasarkan pada penelitian yang dilakukan oleh mahasiswa di Laboratorium Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya pada tanggal 4 April

• – 15 Juni 2016

  Selama penulisan dan penyusunan laporan ini, penulis mendapatkan begitu

banyak bantuan dari berbagai pihak. Ucapan terima kasih penulis sampaikan

kepada: 1.

  Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya 2. Carlos R.S, S.T., M.T. selaku Pembantu Direktur 1 Politeknik Negeri

  Sriwijaya

  3. Adi Syakdani, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik

  Negeri Sriwijaya

  4. Ahmad Zikri, S.T., M.T. selaku Sekretaris Jurusan dan seluruh Dosen serta

  Staf yang ada di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya 5. selaku Dosen

  Ir. Fadarina, M.T. dan Ir. Muhammad Zaman,M.Si., M.T.,

  Pembimbing I dan II yang selalu memberikan bimbingan dan motivasi selama penulis menyelesaikan laporan dan melaksanakan penelitian

  6. Teknisi Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri

  Sriwijaya yang telah membantu dalam melaksanakan penelitian

  7. Kedua orang tua tercinta yang sabar dan terus memberikan dukungan baik berupa moril maupun materil.

8. Semua pihak yang telah ikut berpartisipasi membantu dalam penyelesaian

  Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh

karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari

pembaca, yang tentunya akan mendorong penulis untuk berkarya lebih baik lagi

pada kesempatan yang akan datang. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi

semua pihak.

  Palembang, Juli 2016 Penulis,

  

MOTTO

“ Jadi diri sendiri, cari jati diri dan dapatkan hidup yang mandiri karena

hidup terus mengalir dan kehidupan terus berputar.”- Anonim “ Indeed, with hardship will be ease.” – Surah Ash-Shars, verse 6

“ Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.”- QS. Alam

Nasyroh: 6

  Ku persembahan untuk :  Kedua orang tuaku serta keluargaku tercinta.

   Kedua pembimbingku (Ibu Fadarina dan Pak Zaman)

   Arief Ferdiansyah  Shifa Anindita dan Ica

  Khoirunnisa  Teman-teman KC 2013  Almamaterku

  DAFTAR ISI ABSTRAK .......................................................................................................... iii ABSTRACT ........................................................................................................ iv KATA PENGANTAR ........................................................................................ v LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................ vii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. x DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii

  2.3.3 Kegunaan Komposit .................................................................. 23

  3.3 Pelaksanaan Penelitian ....................................................................... 38

  3.2 Alat dan Bahan yang Digunakan ........................................................ 36

  3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................ 36

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  2.6.2 Standar Pengujian ...................................................................... 34

  2.6.1 Karakteristik Komposit ............................................................. 32

  2.6 Pengujian Komposit ........................................................................... 32

  2.5.3 Lignin ......................................................................................... 29

  2.5.2 Hemiselulosa ............................................................................. 29

  2.5.1 Selulosa ..................................................................................... 28

  2.5 Zat Kimia Dalam Daun Tebu ............................................................. 28

  2.4 Proses Pembuatan Komposit .............................................................. 23

  2.3.2 Kekurangan Komposit ............................................................... 23

  BAB I PENDAHULUAN

  2.3.1 Kelebihan Komposit ................................................................. 22

  2.3 Kelebihan, Kekurangan dan Kegunaan Komposit ............................. 22

  2.2.3 Bagian Utama komposit ............................................................ 18

  2.2.2 Klasifikasi Komposit ................................................................. 16

  2.2.1 Material Penyusun Komposit .................................................... 6

  2.2 Komposit ............................................................................................ 5

  2.1 Tanaman Tebu .................................................................................... 4

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  1.4 Perumusan Masalah .......................................................................... 3

  1.3 Manfaat .............................................................................................. 3

  1.2 Tujuan ................................................................................................. 2

  1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1

  Halaman

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1 Hasil ................................................................................................... 46

  4.2 Pembahasan ........................................................................................ 48

  BAB V PENUTUP

  5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 61

  5.2 Saran ................................................................................................... 61

  

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 63

  DAFTAR TABEL Tabel Halaman

  1. Nilai Kekuatan Mekanis Komposit Oleh Biro Klasifikasi Indonesia .............. 5

  2. Karakteristik polipropilena .............................................................................. 14

  3. Serat Alam dan Sifat Mekanisnya .................................................................... 19

  4. Komposisi Unsur Kimia Serat Alam ............................................................... 21

  5. Sifat Mekanis Beberapa Serat Alam ................................................................ 22

  6. Sifat Fisik dan Mekanis dari Komposit Berdasarkan SNI 03-2105-2006......... 35

  7. Standar Pengujian Sifat Komposit Berdasarkan JIS A 5908-2003 . ................. 35

  8. Hasil Uji Komposisi Kimia Serat Daun Tebu Sebelum Perlakuan .................. 47

  9. Hasil Uji Komposisi Kimia Serat Daun Tebu Setelah Perlakuan .................... 47

  10. Tabulasi Hasil Analisis Sifat Fisik Komposit ................................................. 47

  11. Tabulasi Hasil Pengujian Sifat Mekanik Komposit ........................................ 47

  DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman

  1. Tanaman Tebu .................................................................................................... 5

  2. Ilustrasi Material Penyusun Komposit ............................................................... 6

  3. Matriks Pada Komposit ...................................................................................... 7

  4. Fiber Glass ......................................................................................................... 15

  5. Carbon Fiber ...................................................................................................... 15

  6. Aramid Fiber ...................................................................................................... 16

  7. Metode Hand lay up ........................................................................................... 24

  8. Proses Pencetakan dengan Vacuum Bag ............................................................ 25

  9. Metode Spray lay up .......................................................................................... 26

  10. Metode Injection Molding ............................................................................... 27

  11. Reaksi Antara Lignin dan NaOH ..................................................................... 32

  12. Serat Daun Tebu ............................................................................................... 37

  13. Recycled Polypropylene .................................................................................. 37

  14. Diagram Tahap Persiapan Serat ....................................................................... 39

  15. Diagram Alir Penelitian ................................................................................... 45

  16. Hasil Komposit dengan komposisi kadar NaOH ............................................. 46

  17. Grafik Hasil Analisis Komposisi Kimia Serat Daun Tebu ............................... 49

  18. Grafik Hasil Analisa Densitas Komposit .......................................................... 51

  19. Grafik Hasil Analisis Kadar Air Komposit. ...................................................... 53

  20. Grafik Hasil Analisis Daya Serap Air Komposit ............................................. 54

  21. Grafik Hasil Analisis Pengembangan Tebal Komposit ................................... 56

  22. Grafik Hasil Pengujian Kuat Tarik Komposit .................................................. 57

  23. Grafik Hasil Pengujian Kuat Tekan Komposit ................................................ 59