TUGAS AKHIR Pengaruh Komposit Partikel Ijuk Mesh 100 Menggunakan Karet Terhadap Radiasi Sinar Gamma Dengan Komposisi Serbuk Ijuk 0 Phr, 15 Phr, 25phr.

TUGAS AKHIR

PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100
MENGGUNAKAN KARET TERHADAP RADIASI SINAR
GAMMA DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 PHR, 15
PHR, 25 PHR

Diajukan Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh :
SUTRISNO
NIM : D 200.100.014

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

“PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100
MENGGUNAKAN KARET TERHADAP RADIASI SINAR GAMMA
DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 PHR, 15 PHR, 25 PHR”
yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana
S1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau
pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali
yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.

Surakarta,

2016

Yang menyatakan

Sutrisno

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

Tugas Akhir berjudul “PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK

MESH 100 MENGGUNAKAN

KARET TERHADAP RADIASI

SINAR GAMMA DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 PHR, 15
PHR, 25 PHR”, Telah disetujui oleh Pembimbing dan diterima untuk
memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta.

Dipersiapkan oleh :
Nama

: Sutrisno

NIM

: D200100014

Disetujui pada :
Hari

:

Tanggal

:

Pembimbing Utama

.

Pembimbing Pendamping

Masyrukan, ST, MT

Agus Yulianto ST, MT.

iii

HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul “PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK

MESH 100 MENGGUNAKAN KARET TERHADAP RADIASI
SINAR GAMMA DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 PHR, 15
PHR, 25 PHR”, telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan telah
dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat
sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama

: Sutrisno

NIM

: D200100014

Disahkan pada
Hari

:

Tanggal

:

Tim Penguji :
Ketua

: Masyrukan, ST, MT.

………………...

Anggota 1

: Agus Yulianto, ST, MT.

.………………..

Anggota 2

: Ir. Pramuko IP, MT

………………...

Dekan

Ketua Jurusan

Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph. D.

Tri Widodo B. R., ST., Msc., Ph. D.

iv

v

HALAMAN MOTTO

“Barang siapa yang bertaqwa kepada Allah, maka Allah akan memberikan
jalan keluar kepadanya, memberi rezeki dari arah yang tidak disangkasangka, jadikan segala urusannya menjadi mudah, dihapuskan segala
dosa-dosanya dan mendapatkan pahala yang agung”
(Q.S Ath-Thalaq: 2, 3, 4)

“Siapapun yang menempuh suatu jalan untuk mendapatkan ilmu, maka
Allah akan memberikan kemudahan jalannya menuju surga.”
(H.R Muslim)

“Lebih baik merasakan sulitnya pendidikan sekarang daripada rasa
pahitnya kebodohan kelak”
(Rofi Yansyah)

“Apabila anda berbuat kebaikan kepada orang lain, maka anda telah
berbuat baik terhadap diri sendiri”
(Benyamin Franklin)

vi

PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100 MENGGUNAKAN
MATRIK KARET TERHADAP RADIASI SINAR GAMMA DENGAN
KOMPOSISI IJUK 0 PHR, 15 PHR, 25 PHR
Sutrisno, Masyrukan, Agus Yulianto
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta
Email :sutris22@yahoo.com
ABSTRAKSI
Penelitian komposit partikel ijuk ini bertujuan untuk mengetahui
berapa besar daya serap radiasi sinar gamma terhadap komposit partikel
ijuk mesh 100 yang menggunakan matrik karet dengan variasi komposisi 0
phr, 15 phr, 25 phr.
Proses awal pembuatan komposit dengan menyiapkan bahan

seperti :serat ijuk, lateks pekat dengan kadar karet kering 60 %, Zno,
ZDEC, Ionol, sulfur. Ijuk digunakan sebagai filler. Serat ijuk dilakukan
pencucian, penjemuran kemudian dilanjutkan dengan pengepresan,
dipukul, blender dan disaring menggunakan mesh 100 hingga menjadi
serbuk ijuk. Proses dispersi bahan kimia dilakukan selama 24 jam dan
untuk sulfurnya selama 48 jam. Pencampuran bahan komposit dengan
sebuah gelas, diaduk selama 15 menit lalu dituangkan didalam cetakan.
Vulkanisasi menggunakan oven yang dipanskan pada suhu 90 0 selama 1
jam.
Hasil pengujian disimpulkan bahwa nilai daya serap komposit
terhadap radiasi sinar gamma terendah yaitu pada komposit partikel ijuk
yang komposisi ijuknya sebesar 0 phr dengan daya serap sebesar
29,66%. Sedangkan nilai daya serap komposit terhadap radiasi sinar
gamma tertinggi yaitu pada komposisi 25 phr, dengan daya serap sebesar
40,94%. Komposit karet dengan komposisi ijuk dengan angka yang lebih
kecilitulah yang paling banyak menyerap radiasi sinar gamma.

Kata kunci : Serat Ijuk, Mesh 100, Lateks, Dispersi, Vulkanisasi

vii

INFLUENCE OF PARTICLE COMPOSITE FIBERS 100 MESH USING A
RUBBER MATRIX AGAINST GAMMA RADIATION TO THE
COMPOSITION OF THE FIBERS 0 PHR, 15 PHR, 25 PHR
Sutrisno, Masyrukan, Agus Yulianto
Mechanical Engineering University of Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta
Email :sutris22@yahoo.com
ABSTRACTION
Particle composite fibers research aims to find out how much
gamma ray radiation absorbtion of the composite particles of 100 mesh
fibers that used a rubber matrix by variation composition 0 phr, 15 phr, 25
phr.
The initial process of making composite by preparing materials such
as : palm fiber, latex soupy with dry rubber content of 60%, Zno, ZDEC,
lonol, sulphur. Fiber are used as filter. Fiber roofed washing, drying tehn
followed by pressing, beaten, blender and filtered using a 100 mesh
powder to be roofed. The dispersion process chemicals for 24 hours and
for the sulphur for 48 hours. The Mixing of composite materials using a
glass, stired for 15 minutes and then poured in the mold. Vulcanization

using a preheated oven at 900 for 1 hour.
The test results concluded that the absorption of the composite to
the lowest gamma radiation located in the particles composite fiber by
composite fiber content 0 phr with absorption of 29,66%. While the value
of the absorption of the composite to the highest gamma- ray radiation is
the composit of the 25 phr, by absorption of 40,94%.Composite rubber by
composition of fibers with a smaller number is the most absorbs gamma
radiation.

Keywords: Fibers, 100 Mesh, Latex, Dispersion, Vulcanization

viii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dengan rasa syukur atas kehadirat Allah SWT, Beserta Rasullnya,
Bangga haru, Serta rasa bahagia yang mendalam setelah melewati
berbagai cobaan dan rintangan dalam perjuangan yang panjang, Ku
persembahkan Tugas Akhir ini kepada :
 Bapak dan Ibuku yang paling aku cintai, kusayangi yang selalu
mendukung dan mendoakan aku selama ini sehingga terwujudlah
impian yang selama ini di inginkan, setelah selesai ini saya berjanji
akan membicarakan sesuatu hal

yang penting saya pendam

selama ini, bertahun-tahun saya sembunyikan dari kalian tentang
penyakit yang saya derita selama ini.

 Mbah Kakung, Mbah Putri dan Mbok Tuo yang selalu memberikan
nasehat.

 Kakakku Kandung Sri Lestari, Suami Kakak ku Supardi, Kakakkakakku Ponakan dan Adik Ponakanku, yang selalu memberiku
semangat dan mendoakan ku.

 Ayu Nur Cholifah yang selalu memberiku arti kehidupan ini, karena
engkaulah semangat ku, sahabatku, teman hidupku semoga kelak
kita bisa hidup bersama sepasang suami dan istri.

 Serta Keluarga besar Ku terimakasih atas dukungan dan
kepercayaan.

 Sahabat-sahabatku (Feri Irawan, Sigit Wahyudi, Hary Prasetyo,
Arip Adhi, Kukuh, Anim, Dony Sulayman, Herru Santosa Budiono,
Agung Wijanarno) Sukses buat kalian semua.

ix

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT
atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan
penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “Pengaruh Komposit Partikel Ijuk Mesh
100 Menggunakan Karet Terhadap Radiasi Sinar Gamma Dengan
Komposisi Ijuk 0 phr, 15 phr, 25 phr” dapat terselesaikan atas
dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini
penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin
menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya kepada :
1.

Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D,. sebagai Dekan Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2.

Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST., Msc., Ph.D, selaku Ketua
Jurusan Teknik Mesin.

3.

Bapak Ir. Masyrukan, MT Selaku pembimbing utama yang
telah

memberikan

pengarahan,

bimbingan

dan

saran

hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
4.

Bapak Agus Yulianto, ST, MT Selaku pembimbing kedua yang
telah memberikan bimbingan,pengarahan dan saran dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.

5.

Bapak Ir. Pramuko IP, MT Selaku dosen penguji yang telah
memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

6.

Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberi ilmu pengetahuan kepada
penulis selama mengikuti kegiatan kuliah.

x

7.

Bapak dan Ibu tercinta yang setiap waktu selalu mendo’akan,
memberi semangat dan dorongan, serta terimakasih atas
semua nasehat, bimbingan dan pengorbananmu selama ini
sehingga penulis semangat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Semua do’a dan kasih sayang yang tulus darimu akan selalu
mengiringi langkahku.

8.

Team pasukan ijuk yang selalu memberi semangat, terima
kasih atas segala suka dan duka selama penyelesaian Tugas
Akhir

ini,

semoga

persaudaraan

tetap

terjaga

sampai

kapanpun.
9.

Ibu Novi selalu kepala Laboratorium Riset Karet BBKKP
Yogyakarta. Terimakasih telah banyak membantu dalam
proses penengerjaan spesimen dalam Tugas Akhir ini.
Semoga ilmu ini bermanfaat kedepannya.

10. Bapak Sigit selaku kepala laboratorium STTN yang selalu
membantu proses pengujian spesimen dalam Tugas Akhir ini.
11. Team

rekan-rekan

mahasiswa

Teknik

Mesin

angkatan

2010, yang telah ikut memberi saran dan motivasi.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat
membangun dari pembaca sangat

diharapkan.

penulis

dapat bermanfaat bagi

semoga

tugas

akhir

ini

Harapan

penulis dan orang lain.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta,

Sutrisno

xi

2016

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................

i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ............................................... .. ii
HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................. iii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................ iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ........................................................ v
HALAMAN MOTTO............................................................................ vi
ABSTRAKSI ....................................................................................... vii
ABSTACTION .................................................................................... viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................. ix
KATA PENGANTAR .......................................................................... x
DAFTAR ISI ....................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................ xv
DAFTAR TABEL ................................................................................ xviii
DAFTAR SIMBOL .............................................................................. xix
BAB I PENDAHULUAN
1.1 . Latar Belakang ............................................................... 1
1.2 . Perumusan masalah ...................................................... 3
1.3 . Pembatasan Masalah .................................................... 3
1.4 . Tujuan Penelitian ........................................................... 3
1.5 . Manfaat Penelitian ......................................................... 4
1.6 . Sistematika Penulisan .................................................... 4

xii

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 . Kajian Pustaka .............................................................. 6
2.2 . Landasan Teori ............................................................. 10
2.2.1. Komposit ............................................................... 10
2.2.2. Klasifikasi Material Komposit ................................ 11
2.2.3. Sifat Dari Komposit ............................................... 16
2.2.4. Bagian Utama Dari Komposit ................................ 17
2.2.5. Serat ..................................................................... 19
2.2.6. Tipe Komposit ....................................................... 21
2.2.7. Serat Ijuk Aren ...................................................... 22
2.2.8. Matrik .................................................................... 23
2.2.9. Bahan Kimia.......................................................... 24
2.2.10. Radiasi Partikel Bermuatan................................. 26
2.2.11. Radiasi Partikel Tak Bermuatan .......................... 28
2.2.12. Radiasi Gelombang Elektromagnetik (foton)....... 30
2.2.13. Pengujian Radiasi Sinar Gamma ....................... 32
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian ................................................... 36
3.2. Prosedur Penelitia .......................................................... 37
3.2.1. Studi Pustaka ........................................................ 37
3.2.2. Persiapan Bahan .................................................. 37
3.2.3. Pembelian Serat Ijuk ............................................. 37

xiii

3.2.4. Pencucian, Perendaman, dan Penjemuran........... 37
3.2.5. Pembuatan Serbuk Ijuk ......................................... 38
3.2.6. Pembelian Bahan Kimia ........................................ 40
3.2.7. Pendispersian Bahan Kimia .................................. 41
3.2.8. Pembuatan Komposit ............................................ 41
3.2.9. Pengujian Radiasi Sinar Gamma .......................... 43
3.3 Bahan Dan Alat ............................................................... 45
3.3.1. Bahan.................................................................... 45
3.3.2. Alat ........................................................................ 49
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Spesimen Komposit ...................................... 56
4.1.1. Pengujian Radiasi Sinar Gamma .......................... 56
4.1.2. Pembahasan Hasil Radiasi Sinar Gamma ............ 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ..................................................................... 63
5.2 Saran............................................................................... 64

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xiv

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Fibrous Composites (Jones, 1975) ................................ 11
Gambar 2.2 Jenis Penataan Serat ..................................................... 12
Gambar 2.3 Laminate Composites (www.scielo.br) ........................... 14
Gambar 2.4 Particulate Composites (Jones, 1975) ........................... 15
Gambar 2.5 Proses Peluruhan Alpha ............................................... 26
Gambar 2.6 Proses Peluruhan Beta ................................................. 27
Gambar 2.7 Peristiwa Tumbukan Elastic .......................................... 29
Gambar 2.8 Peristiwa Tumbukan Tidak Elastic ................................. 30
Gambar 2.9 Proses Peluruhan Gamma ............................................ 31
Gambar 2.10 Produksi Sinar X Karakteristik ..................................... 32
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian................................................... 36
Gambar 3.2 Ijuk Yang Baru Dibeli...................................................... 38
Gambar 3.3 Ijuk Aren ......................................................................... 38
Gambar 3.4 Penggilingan Ijuk Aren ................................................... 39
Gambar 3.5 Pemaluan Ijuk Aren ........................................................ 39
Gambar 3.6 Pemblenderan Ijuk Aren................................................. 40
Gambar 3.7 Pengemesan Serbuk...................................................... 40
Gambar 3.8 Mesh 100 ....................................................................... 40
Gambar 3.9 Serbuk Ijuk ..................................................................... 40
Gambar 3.10 Spesimen Pengujian Radiasi Sinar Gamma ................ 43
Gambar 3.11 Detektor Geigei Muller ................................................. 44
Gambar 3.12 Sumber Radiasi............................................................ 44
xv

Gambar 3.13 Rangkaian Alat Uji Sinar Gamma................................. 45
Gambar 3.14 Serbuk Ijuk Aren........................................................... 45
Gambar 3.15 Latek I Radiasi ............................................................. 46
Gambar 3.16 Sulfur............................................................................ 46
Gambar 3.17 ZDEC (Zinc Oxide) ....................................................... 47
Gambar 3.18 ZNO (Zinc Dietyl dithio Carbamate) ............................. 47
Gambar 3.19 Ionol ............................................................................. 48
Gambar 3.20 Darvan ......................................................................... 48
Gambar 3.21 Air................................................................................. 49
Gambar 3.22 Alat Roll ........................................................................ 49
Gambar 3.23 Palu .............................................................................. 50
Gambar 3.24 Blender......................................................................... 50
Gambar 3.25 Mesh 100 ..................................................................... 51
Gambar 3.26 Timbangan ................................................................... 51
Gambar 3.27 Sendok ......................................................................... 52
Gambar 3.28 Gelas............................................................................ 52
Gambar 3.29 Tabung Dispersi Bahan Kimia ...................................... 52
Gambar 3.30 Butiran Keramik............................................................ 53
Gambar 3.31 Mesin Agrigator ............................................................ 53
Gambar 3.32 Oven ............................................................................ 54
Gambar 3.33 Cetakan ........................................................................ 54
Gambar 3.34 Jangka Sorong ............................................................. 55
Gambar 4.1 Grafik ............................................................................. 60

xvi

Gambar 4.2 Histogram ....................................................................... 61

xvii

DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Radiasi Sinar Gamma Dengan Variasi
Komposisi Serbuk Ijuk 0 phr, 15 phr, dan 25 phr .......... 57
Table 4.2 Hasil Pengolahan Data Pengujian Radiasi Sinar Gamma Pada
Variasi Serbuk ijuk 0 phr ............................................... 57
Table 4.3 Hasil Pengolahan Data Pengujian Radiasi Sinar Gamma Pada
Variasi Serbuk ijuk 15 phr ................................................. 58
Table 4.4 Hasil Pengolahan Data Pengujian Radiasi Sinar Gamma Pada
Variasi Serbuk ijuk 25 phr ................................................. 58
Table 4.5 Hasil Pengolahan Data Pengujian Radiasi Sinar Gamma
Sebelum Melewati Perisai ................................................. 59
Table 4.6 Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma ................................ 60
Tabel 4.7 Hasil Daya Serap (DS) Radiasi Sinar Gamma ................... 61

xviii

DAFTAR SIMBOL
x2 = Nilai chi square
xi = Data hasil pencacah
̅ = Rata-rata hasil pencacah

Io = Intensitas sebelum melewati perisai
I = Intensitas sesudah melewati perisai
DS= Daya Serap

xix