PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH DAUN SUKUN DENGAN MATRIK POLYETHYLENE.

(1)

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH DAUN SUKUN DENGAN MATRIK POLYETHYLENE

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Program Studi Fisika Bidang Keahlian Fisika Material

Oleh SITI ROHMAH

NIM. 1101921

PROGRAM STUDI FISIKA DEPARTEMEN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA


(2)

HALAMAN PENGESAHAN

SITI ROHMAH

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH DAUN SUKUN DENGAN MATRIK POLYETHYLENE

disetujui dan disahkan oleh pembimbing: Pembimbing I

Dr. Rahmat Satoto, M. Eng NIP. 196203071987091002

Pembimbing II

Dr. Andi Suhandi, M.Si. NIP.196908171994031003

Mengetahui

Ketua Departemen Pendidikan Fisika

Dr. Dadi Rusdiana, M.Si. NIP.196810151994031002


(3)

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH DAUN SUKUN DENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Oleh Siti Rohmah

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

© Siti Rohmah 2015 Universitas Pendidikan Indonesia

Juli 2015

Hak Cipta dilindungi undang-undang

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian Dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis


(4)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH DAUN SUKUN DENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Siti Rohmah 1101921

Pembimbing I : Dr. Rahmat Satoto, M.Eng. Pembimbing II : Dr. Andi Suhandi, M.Si.

ABSTRAK

Kota Bandung Jawa Barat memiliki banyak taman kota yang menyebabkan wilayah ini memiliki cukup banyak limbah daun yang dihasilkan setiap harinya. Sukun sebagai salah satu jenis pohon dengan populasi yang berlimpah, daunnya dapat dimanfaatkan sebagai material alami untuk filler dalam matrik berupa polyethylene, untuk diperoleh material baru berupa komposit PE/daun sukun. Telah dilakukan pembuatan dan karakterisasi komposit yang tersusun dari matriks polyethylene atau PE dengan filler berupa limbah daun sukun atau Artocarpus altilis. Pembuatan dilakukan di labolatorium Pusat Penelitian Fisika LIPI Bandung dengan metode eksperimen dengan meninjau pengaruh penambahan komposisi daun sukun dan pengaruh ukuran daun sukun terhadap sifat mekanik komposit PE/daun sukun. Komposit dibuat dari serbuk limbah daun sukun berukuran 100 mesh dan 140 mesh yang dicampurkan dengan matrik polyethylene dengan variasi %massa limbah daun 0%, 10%, 15%, 20% dan 25%. Bahan-bahan komposit dicampurkan menggunakan internal mixer dengan total waktu pencampuran 6 menit dan suhu pencampuran 140oC. Pengujian menunjukan kadar daun sukun ukuran 100 mesh dan 140 mesh menurunkan nilai kuat tarik, kuat lengkung dan kekerasan Rockwell, tetapi meningkatkan nilai modulus elastisitas lengkung dan modulus elastisitas tarik komposit PE/daun sukun. Selain itu, komposit PE/daun sukun dengan ukuran daun sukun 140 mesh menunjukkan semua sifat mekanik dalam pengujian ini lebih tinggi dari pada komposit PE/daun sukun dengan ukuran daun sukun 100 mesh.

Kata Kunci: polyethylene, komposit limbah daun, Artocarpus altilis, limbah daun sukun, kuat lengkung, kuat tarik, kekerasan Rockwell.


(5)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

PREPARATION AND MECHANICAL CHARACTERIZATION OF COMPOSITES WASTE BREADFRUIT LEAVES WITH

POLYETHYLENE MATRIX Siti Rohmah

1101921

Pembimbing I : Dr. Rahmat Satoto, M.Eng. Pembimbing II : Dr. Andi Suhandi, M.Si.

ABSTRACT

Bandung located in West Java has city parks area, therefore a lot of waste leaves generate every day. Breadfruit as one species with abundant populations, the leaves of waste breadfruit can be used as a natural material for filler in the polymer form polyethylene matrix, to obtain a new material such as composite PE/breadfruit leaves. In this work, preparation and characterization of the composites have been done in Laboratory of Research Center Physics - LIPI Bandung with experimental method by reviewing the effect of % weight content breadfruit leaf and breadfruit leaf grain size on mechanical characterization composite PE/bread fruit leaves. The composites were prepared shredded waste breadfruit leaf grain size of 100 mesh and 140 mesh mix with polyethylene matrix with variation of percent weight 0%, 10%, 15%, 20% and 25%. Processing in the internal mixer was conducted with total mixing time of 6 minutes and mixing temperature of 140oC. It was observed that composite PE/breadfruit leaf 100 mesh and 140 mesh with higher % weight content was decreased the value of tensile strength, bending strength and the Rockwell hardness scale, but it increased the value of tensile modulus of elasticity and bending modulus of elasticity. It was also observed that the composite PE/breadfruit leaf of 140 mesh showed greater value on all mechanical properties testing that has done in this research than composite PE/breadfruit leaf of 100 mesh.

Kata Kunci: Polyethylene, Composites, Artocarpus altilis, Breadfruit Leaf Waste, Bending Strength, Tensile Strength, Rockwell Hardness.


(6)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu DAFTAR ISI

LEMBAR PERNYATAAN ... i

KATA PENGANTAR...ii

UCAPAN TERIMAKASIH ...ii

ABSTRAK ...iv

ABSTRACT ... v

DAFTAR ISI ...vi

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR LAMPIRAN ...xi

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah... 4

C. Batasan Masalah ... 4

D. Tujuan Penelitian... 4

E. Manfaat Penelitian ... 5

F. Struktur Organisasi Penelitian ... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Komposit ... 6

B. Plastik ... 9

C. Polyethylene ... 11

D. Pengujian Tarik ... 13

E. Pengujian Lengkung ... 16


(7)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu BAB III METODE PENELITIAN

A. Metode Penelitian ... 21

B. Tempat dan Waktu Penelitian... 21

C. Alat dan Bahan ... 21

D. Prosedur Penelitian... 22

E. Pengujian Tarik ... 27

F. Pengujian Lengkung ... 28

G. Pengujian Kekerasan Rockwell ... 28

H. Diagram Alir Penelitian... 31

I. Teknik Analisa Data ... 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Pengujian Tarik Komposit PE/Daun Sukun ... 33

B. Pengujian Lengkung Komposit PE/Daun Sukun ... 36

C. Pengujian Kekerasan Rockwell Komposit PE/Daun Sukun ... 37

BAB V SIMPULAN DAN SARAN A Simpulan... 39

B Saran ... 39

DAFTAR PUSTAKA ... 40


(8)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema material komposit ... 7

Gambar 2.2 Klasifikasi komposit berdasar penguatnya... 8

Gambar 2.3 Struktur polimer ... 10

Gambar 2.4 Konfigurasi rantai polyethylene ... 12

Gambar 2.5 Kurva tegangan regangan uji tarik ... 14

Gambar 2.6 Dimensi spesimen uji tarik ... 15

Gambar 2.7 Skema penekan dan penumpu uji lengkung ... 17

Gambar 2.8 Tipe grafik regangan lengkung vs tegangan lengkung... 17

Gambar 2.9 Siklus uji kekerasan Rockwell ... 19

Gambar 3.1 Pengeringan daun sukun oleh sinar Matahari... 22

Gambar 3.2 Daun sukun kering yang terlah dipisahkan dari batangnya ... 23

Gambar 3.3 Bubuk daun sukun ... 23

Gambar 3.4 Pengayakan bubuk daun sukun ... 23

Gambar 3.5 Pencampuran PE dengan serbuk daun sukun ... 25

Gambar 3.6 Komposit yang dihasilkan ... 25

Gambar 3.7 Pembuatan spesimen uji tarik... 26

Gambar 3.8 Pembuatan spesimen uji lengkung ... 26

Gambar 3.9 Pembuatan spesimen uji kekerasan Rockwell... 27

Gambar 3.10 Mesin uji Tarik ... 27

Gambar 3.11 Mesin uji Lengkung... 28


(9)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

Gambar 3.13 Skala pembacaan uji kekerasan Rockwell... 29 Gambar 3.13 Diagram alir penelitian ... 31 Gambar 4.1 Grafik pengaruh kadar daun sukun terhadap %elongasi komposit

PE/daun sukun... 33 Gambar 4.2 Grafik pengaruh kadar daun sukun terhadap modulus lastisitas tarik

komposit PE/daun sukun... 34 Gambar 4.3 Grafik pengaruh kadar daun sukun terhadap kuat tarik komposit

PE/daun sukun... 35 Gambar 4.4 Grafik pengaruh kadar daun sukun terhadap modulus elastis itas

lengkung komposit PE/daun sukun... 36 Gambar 4.5 Grafik pengaruh kadar daun sukun terhadap kuat lengkung komposit

PE/daun sukun... 37 Gambar 4.6 Grafik pengaruh kadar daun sukun terhadap kekerasan Rockwell


(10)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan LLDPE dan LDPE... 13 Tabel 2.2 Skala kekerasan Rockwell... 20 Tabel 3.1 Komposisi massa komposit PE/daun sukun... 24


(11)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Alat uji ... 43

Lampiran 2. Data uji tarik ... 44

Lampiran 3. Data uji bending... 53


(12)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Penelitan

Plastik memiliki kelebihan kepraktisan dan bobot ringan yang membuatnya banyak dipakai. Orang-orang di seluruh dunia umumnya menggunakan plastik untuk keperluan sekali pakai, misalnya untuk pembungkus makanan, minuman, dan keperluan lainnya. Ketika plastik tidak dikelola dengan benar, pembuangan plastik-plastik ini dapat mengotori daerah-daerah berpenduduk, mencemari sistem-sistem perairan dan menciptakan kerusakan lingkungan.

Penggunaan plastik sebagai kemasan merupakan suatu kebutuhan penting bagi dunia industri, sebagai pengemasan barang-barang berupa pangan, tekstil, dan pertanian. Sifat yang harus dimiliki oleh suatu bahan pengemas diantaranya adalah tahan terhadap cuaca, benturan, dan bahan kimia. Saat ini terdapat berbagai jenis material plastik, jenis yang cukup banyak digunakan saat ini adalah bahan plastik berupa polimer jenis Polyethylene. Polietilena atau Polyethylene disingkat PE adalah polimer yang terdiri dari rantai panjang monomer etilena (C2H4). Terdapat beberapa jenis PE yang dibedakan berdasarkan kepadatan dan percabangan molekulnya, dimana sifat mekanis polimer bergantung pada tipe percabangan, struktur kristal, dan berat molekulnya. Beberapa jenis PE yang paling banyak digunakan di pasaran diantaranya High Density Polyethylene (HDPE), Low Density Polyethylene (LDPE) dan Linier Low Density Polyethylene (LLDPE) (Sugik. dkk, 2002).

Banyak keuntungan yang diperoleh dari polimer PE diantaranya, kuat, ringan, flexibel serta mudah dibentuk untuk berbagai fungsi, tetapi plastik polimer membutuhkan waktu lama untuk terurai secara alami (non-degradable), sehingga penggunaan yang berlebihan dapat berakibat pada permasalahan lingkungan. Kota Bandung Jawa Barat dalam sebuah hasil penelitian menunjukkan bahwa hutan kota ini terdiri dari 8 lokasi hutan kota yang digunakan sebagai sarana olah raga dan rekreasi/wisata untuk umum dan 1 lokasi merupakan tempat industri persenjataan sehingga tertutup bagi umum, keuntungan dari hal ini adalah


(13)

2

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

Bandung memiliki cukup banyak limbah daun yang dihasilkan setiap harinya (Mulyana, 2012). Limbah daun ini selanjutnya dapat dimanfaatkan sebagai material alami yang digunakan untuk dikompositkan dengan matrik polimer jenis PE, yang diharapkan menjadi material baru yang ramah lingkungan karena sifat daun sukun yang mudah terurai.

Dispersion-strengthened Composite adalah salah satu jenis komposit dimana dalam susunannya terdapat sekian persen volume partikulat (filler) yang tersebar merata yang dapat berfungsi sebagai penguat dan pengeras. Penguatan yang terjadi melibatkan interaksi antara partikelnya dengan sambungan dalam matriknya (Callister, 2007:584). Salah satu Filler yang dapat digunakan dalam pembuatan komposit serta diharapkan mampu memberikan pengaruh lain sebagai bahan yang lebih ramah lingkungan adalah material alam berupa daun kering berbentuk serbuk (partikulat).

Material alam berupa daun memiliki sifat yang dapat terurai secara alami, murah, dan dapat diperbaharui. Komposit dengan serat alam memiliki resistansi listrik dan termal lebih baik dan sifat mekanis yang cukup baik. Selain itu, serat alam merupakan bahan ramah lingkungan, saat ini para ilmuan dan insinyur banyak menggunakannya karena biaya pemrosesannya yang cukup murah (Bharath, 2010). Saat ini telah banyak dilakukan penelitian mengenai serat alam sebagai fasa penguat (filler) untuk matriks polimer memberikan hasil berupa kemampuannya yang ramah lingkungan ketika dibandingkan dengan serat-serat nonorganik seperti serat karbon dan serat gelas (Pereira. dkk, 2013).

Penelitian penggunaan bahan alam sebagai filler komposit telah banyak dilakukan. Penggunaan kulit jagung sebagai filler dan polylactid acid dengan penggunaan variasi komposisi kulit jagung 10%, 20%, 30%, 40% dan dengan penggunaan variasi ukuran 50 mesh, 100 mesh dan 300 mesh menunjukan kecenderungan penurunan kuat tarik, kuat lengkung, dan kuat impak, tetapi meningkatkan nilai modulus elastisitas komposit. Ukuran partikel yang lebih kecil mengakibatkan ikatan antar muka antara matrik dengan filler lebih kuat dan terjadi penyebaran partikulat yang lebih baik sehingga meningkatkan sifat mekaniknya (Jagadeesh. dkk, 2012). Penelitian lainnya dengan penggunaan daun kulit pisang (Pereira. dkk, 2013), serbuk kayu (Ndlovu. dkk,, 2013) (Atuanya.


(14)

3

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

dkk, 2011) (Gallagher. dkk, 2012) (Nourbakhsh. dkk, 2008), daun Pandan Alas (Taufik. dkk, 2014), dan sekam Padi (Fathanah, 2011) menunjukan adanya pengaruh signifikan terhadap komposit yang dihasilkan.

Sukun (Artocarpus altilis) atau Breadfruit adalah tanaman serbaguna dan bernilai ekonomis. Tanaman sukun memiliki ciri-ciri pohon yang tingginya dapat mencapat 30m, namun rata-rata tingginya hanya 12-15 meter. Sukun dapat tumbuh sepanjang tahun di daerah tropis basah.

Sukun dengan buah yang memiliki tekstur seperti roti ini umumnya terdapat kandungan senyawa phenolic dalam biji sukun yang berasal dari New Guinea, Moluccas (Indonesia) dan Filipina. Penelitian mengenai sukun telah banyak dilakukan oleh para aktifis farmasi terkait antioksidan, antifungal, perilaku seksual, efek antidiabetes, dan efek antibakteri. Pohon sukun memiliki daun tebal dan bersirip dengan warna hijau gelap pada bagian depannya yang seringkali terlihat mengkilat, daun sukun dalam satu pohon memiliki ukuran bervariasi (Sirkawar. dkk, 2014). Lembar daun yang cukup besar ini berukuran 20-40 cm x 20-60 cm membuat limbah daun sukun yang gugur mudah terlihat menumpuk.

Pada penelitian kali ini komposit dibuat dengan penggabungan polimer PE sebagai fasa matriksnya dan serat alam daun sukun berbentuk serbuk sebagai fasa penguatnya (filler), untuk diperoleh material dengan sifat utama layaknya plastik pada umumnya dan sifat baru yang diperoleh dari adanya bahan alam berupa daun sukun didalamnya. Dengan adanya komposit polimer ini diharapkan mampu menjadi salah satu solusi penggunaan polimer yang lebih bijak. Selanjutnya setelah dilakukan pembuatan komposit PE-daun sukun, dilakukan pengujian mekanik diantaranya uji tarik (tensile testing), uji kekerasan Rockwell (Rockwell Hardness Testing), dan uji lengkung (bending testing). Dengan demikian judul

penelitian ini adalah “PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SIFAT

MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH DAUN SUKUN DENGAN MATRIK POLYETHYLENE”


(15)

4

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu B. Rumusan Masalah Penelitian

Dari latar belakang yang telah diuraikan, maka rumusan masalah untuk peroposal penelitian ini adalah:

1. Bagaimana pengaruh penambahan persen massa limbah daun sukun terhadap kuat tarik, kuat lengkung dan kekerasan komposit PE/daun sukun?

2. Bagaimana pengaruh ukuran filler daun sukun terhadap kuat tarik, kuat lengkung dan kekerasan komposit PE/daun sukun?

C. Batasan Masalah

Untuk membatasi ruang lingkup penelitian, maka pernulis membatasi permasalahan sebagai berikut:

1. Limbah daun yang digunakan berupa daun sukun kering yang telah berguguran dari pohon sukun karena ketersediaanya yang mudah diperoleh. 2. Variasi persen massa filler daun sukun dalam matriks PE yang digunakan

adalah 0%, 10%, 15%, 20%, 25%.

3. Variasi ukuran filler daun sukun adalah 140 mesh (0.105) dan 100 mesh (0.150 mm)

4. Pengujian mekanik yang dilakukan diantaranya adalah uji tarik (tensile testing) untuk mengetahui kekuatan tarik komposit PE/daun sukun. Uji kekerasan Rockwell (Rockwell hardness testing) untuk mengetahui nilai skala kekerasan komposit PE/daun sukun. Uji lengkung (bending testing) untuk mengetahui kekuatan lengkung komposit PE/daun sukun.

D. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini adalah

1. Memperoleh material komposit PE/daun sukun.

2. Mengetahui pengaruh persen massa daun sukun terhadap karakteristik mekanik kompositnya.

3. Mengetahui pengaruh ukuran partikel daun sukun terhadap sifat mekanik kompositnya


(16)

5

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu E. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah 1. Memberi nilai tambah limbah daun sukun.

2. Menggunakan bahan alami yang melimpah karena dapat diperbaharui. 3. Merupakan salah satu material komposit baru sehingga dapat menjadi

rujukan untuk peneliti-peneliti selanjutnya.

F. Struktur Organisasi Penelitian

Struktur organisasi penulisan dalam skripsi ini terdiri dari:

1. Bab I, memaparkan latar belakang dilakukannya penelitian komposit menggunakan material polimer jenis polyethylene sebagai matrik dengan limbah daun sukun sebagai filler. Rumusan masalah dan batasan masalah yang merupakan identifikasi spesifik dari permasalahan yang diteliti. Kemudian diikuti tujuan dan manfaat penelitian serta struktur organisasi penulisan skripsi .

2. Bab II, menjelaskan kanjian pustaka yang berisi hukum-hukum, teori-teori, rumus-rumus, dalil-dalil, konsep-konsep, dan model-model yang berhubungan dengan topik penelitian yang diperoleh dari studi literatur. 3. Bab III, menjelaskan metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian

ini teridiri dari metode yang digunakan, lokasi penelitian, alat dan bahan yang digunakan, langkah kerja beserta karakterisasi dalam penelitian yang telah dilakukan .

4. Bab IV, membahas dan menganalisis hasil dari pengujian dan pengolahan data yang telah dilakukan.

5. BAB V, teridiri dari kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan beserta saran untuk penelitian selanjutnya.


(17)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu BAB III

METODE PENELITIAN

A. Metode Penelitian

Metode penelitian yang dilakukan pada penelitian ini berupa metode eksperimen. Penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh daun sukun dalam matrik polyethylene. Pengaruh yang diamati dilakukan dengan memvariasikan %massa daun sukun dalam matrik polyethylene dan membuat perbandingan dua jenis ukuran serbuk daun sukun yang digunakan. Selanjutnya, dilakukan pengamatan untuk mengetahui sifat-sifat komposit yang telah dibuat tersebut.

B. Tempat dan Waktu Penelitian

Preparasi serta karakterisasi komposit PE /limbah daun sukun dilaksanakan di Labolatorium Pusat Penelitian Fisika Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bandung yang beralamat di Jl. Sangkuriang Komplek LIPI Bandung 40135 Jawa Barat.

C. Alat dan Bahan

Alat yang akan digunakan untuk melakukan penelitian ini adalah:

1. Mesin pencacah daun untuk menghancurkan daun sehingga diperoleh serbuk daun.

2. Blender multi power 20.000 rpm untuk menghancurkan daun lebih halus. 3. Wire Mesh bukaan 100 & 140 Mesh sebagai alat penyaring ukuran daun. 4. Oven (13000C) sebagai perangkat yang digunakan untuk pengering kadar

air dalam daun.

5. Internal Mixer (Labo Plastomill Model 30R150 volume chamber 60 cc) untuk alat pencampur bahan-bahan pembuatan komposit.

6. Hot Press / Cold Press sebagai alat pembentuk plat komposit. 7. Alat pencetak (spacer) lembar spesimen uji. 8. Neraca Analitik untuk mengukur massa sampel.


(18)

22

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

10. Dumbell, pemotong lembar komposit menjadi potongan spesimen uji yang telah disesuaikan.

11. Universal Testing Mechine, ORIENTEC UCT-5T sebagai alat uji tarik dan lengkung

12. Rockwell Hardness Testing Machine, Matsuzawa Mrk-M, sebagai alat uji kekerasan Rockwell

Sedangkan bahan yang dibutuhkan untuk penelitian kali ini adalah sebagai berikut:

1. Limbah daun sukun kering sebagai filler. 2. Polimer jenis Polyethylene sebagai matriks.

D. Prosedur Penelitian 1. Preparasi Daun Sukun

Daun sukun yang telah berguguran dikumpulkan dari satu pohon di daerah Kiaracondong Bandung, daun sukun kering memiliki ciri berwarna coklat kekuningan dengan tekstur agak rapuh. Berikut rangkaian proses preparasi daun sukun

a. Daun sukun yang telah gugur dikumpulkan.

b. Daun di bersihkan dari sisa-sisa tanah yang masih menempel dengan air. c. Setelah bersih daun dikeringkan di bawah sinar Matahari selama 1-2 hari.

Gambar 3.1 Pengeringan daun sukun oleh sinar Matahari

d. Daun yang telah kering dan bersih di potong untuk dipisahkan dari batangnya yang keras untuk memudahkan penghancuran.


(19)

23

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

Gambar 3.2 Daun sukun kering yang telah dipisahkan dari batangnya e. Daun di hancurkan dengan mesih penghancur, hingga daun sukun kering

menjadi berbentuk serbuk.

Gambar 3.3 Bubuk daun sukun

f. Daun di saring dengan mesin penyaring wire mesh, untuk setiap satu kali penyaringan digunakan kurang lebih 100 – 200 gram bubuk daun, waktu penyaringan 15 menit untuk kemudian dimasukan kedalam plastik yang telah dilabeli

Gambar 3.4 Pengayakan daun sukun

g. Penyaringan dilakukan dua kali, untuk dua jenis ukuran partikulat daun sukun 100 mesh dan 140 mesh.

h. Setelah diperoleh ±100gram bubuk daun sukun untuk setiap jenis ukuran daun, keduanya dikeringkan dengan menggunakan oven untuk mengurangi kadar airnya.


(20)

24

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

Tambahan: untuk bubuk daun yang tidak lolos melewati saringan, dilakukan penghacuran kembali dengan menggunakan mesin blender untuk selanjutnya di saring kembali.

2. Pembuatan Komposit

Polimer polyethylene dicampurkan dengan bubuk daun sukun menggunakan mesin Labo Plastomill untuk diperoleh komposit PE/daun sukun.

a. Kedua jenis ukuran serbuk daun sukun yang telah berkurang kadar airnya, ditimbang sesuai persen massa yang telah ditentukan dan volume maksimum ruang mesin pencampur (50cc).

b. Dua jenis ukuran serbuk daun sukun diberi kode abjad nama sampel A untuk ukuran daun 140 Mesh dan B untuk ukuran daun 100 Mesh, dan kode angka untuk membedakan persen massa daun dalam komposit PE/daun sukun yaitu 1 untuk komposisi 10%, 2 untuk komposisi 15%, 3 untuk komposisi 20%, 4 untuk komposisi 25%. Kode C menunjukan komposisi PE murni atau 0% daun sukun, seperti terlihat pada Tabel 3.1

Tabel 3.1 Komposisi massa komposit PE/daun sukun Nama

Sampel

% massa PE : Daun sukun

Massa (gram) PE : Daun sukun PE murni

C 100 : 0 50,01 : 0

Daun sukun 140 Mesh

A1 90 : 10 45,01 : 5,00

A2 85 : 15 42,50 : 7,50

A3 80 : 20 40,00 : 10,00

A4 75 : 25 37,50 : 12,50

Daun sukun 100 Mesh

B1 90 : 10 45,01 : 5,00

B2 85 : 15 42,50 : 7,50

B3 80 : 20 40,01 : 10,00


(21)

25

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

c. Mengatur suhu pencampuran pada mesin Labo Plastomill pada suhu 140oC.

Gambar 3.5 Pencampuran PE dengan serbuk daun sukun

d. Setelah pengaturan suhu dicapai, PE murni dimasukan kedamalam chamber kemudian ditutup agar meleleh. pada 2 menit setelahnya daun sukun dimasukan dan ditutup selama 4 menit agar tercampur.

e. Bahan yang telah tercampur merata akan terlihat dari pembacaan torsi putaran yang konstan (0.51 – 0.60 kg.m), dan frekuensi putaran 50rpm. f. Hasil pencampuran diambil kemudian disimpan dalam plastik berlabel.

Gambar 3.6 Komposit yang dihasilkan 3. Pencetakan Spesimen uji

Sampel yang akan dibuat spesimen uji ditimbang, disesuaikan dengan volume pencetak panas (hotpress). Tekanan yang digunakan adalah 50 Pa, suhu 125oC dengan total waktu kurang lebih 2 menit. Hotpress dilakukan menggunakan beberapa jenis ketebalan, disesuaikan dengan ketebalan standar uji yang akan dilakukan, untuk kemudian dipotong menggunakan pemotong Dumbell.

a. Spesimen uji tarik menggunakan standar pengujian ISO 572-2 type 5A. Pencetak atau spacer yang digunakan berukuran 8x8 cm dengan ketebalan


(22)

26

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

0.2mm dan menggunakan ±7gram komposit PE/daun sukun. Lembaran komposit PE/daun sukun kemudian dipotong sesuai dimensi standar pengujian dengan menggunakan mesin pemotong Dumbell.

Gambar 3.7 Pembuatan spesimen uji tarik

b. Spesimen uji Bending menggunakan standar pengujian ASTM D 790 – 02 (ketebalan 3 mm). Pencetak atau spacer yang digunakan berukuran 4x2 cm dengan ketebalan 3mm dan menggunakan ±10gram komposit PE/daun sukun. Komposit dipotong dengan mesin pemotong Dumbell untuk diperoleh spesimen uji berukuran 1 x 4 cm.


(23)

27

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

c. Spesimen uji kekerasan Rockwell menggunakan standar pengujian ASTM D 785 – 98. Pencetak atau spacer yang digunakan berukuran 4x2 cm dengan ketebalan 3mm dan menggunakan ±10gram komposit PE/daun sukun.

Gambar 3.9 Pembuatan spesimen uji kekerasan Rockwell

E. Pengujian Tarik

Pengujian mekanik dilakukan dengan menggunakan universal testing machine ORIENTEC UCT-5T milik Labolatorium Uji Polimer Pusat Penelitian Fisika LIPI.

Gambar 3.10 Mesin Uji Tarik Prosedur Uji Tarik

1. Menyiapkan alat dan spesimen komposit PE/daun sukun, spesimen uji komposit PE/daun sukun telah dikondisikan.

2. Mengkalibrasi alat uji.

3. Mengkonfigurasi alat uji sesuai dengan jenis sampel uji.

4. Memasukan data yang diperlukan kedalam komputer mesin uji, data yang dimasukan diantaranya ketebalan, lebar, panjang, massa spesimen uji komposit, nama sampel, dan informasi komposisi daun sukun/PE.


(24)

28

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

5. Memasangkan spesimen ke cross head yang dapat menjepit bagian atas dan bawah spesimen, posisi spesimen dapat dikuatkan dengan menggunakan obeng khusus.

6. Menekan tombol start untuk memulai pengujian secara otomatis. 7. Mengeluarkan spesimen yang telah rusak/patah.

F. Pengujian Lengkung

Pengujian sifat kelengkungan atau kelenturan menggunakan mesin yang sama dengan mesin uji tarik yaitu universal testing machine ORIENTEC UCT-5T milik labolatorium uji polimer Pusat Penelitian Fisika LIPI.

Gambar 3.11 Mesin Uji lengkung Prosedur Uji Lengkung

Pengujian lengkung dilakukan berdasarkan standar acuan ASTM D 790 Prosedur B.

1. Menyiapkan spesimen dan alat uji.

2. Gunakan spesimen yang belum pernah teruji untuk setiap pengukuran, tandai bagian tengah yang akan dikenai oleh penekan.

3. Sejajarkan spesimen dengan penumpu agar berada ditengah.

4. Tekan tombol “start” untuk memulai pengujian, pengambilan data

dilakukan dengan mengukur gerakan penekan relatif terhadap muatannya, yang akan dicatat otomatis oleh komputer.

5. Pengujian dihentikan ketika maksimum strain spesimen telah mencapai (0,05 mm/mm (in/in) atau regangan 5%).


(25)

29

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

Pengujian kekerasan menggunakan mesin Hardness Tester buatan Matsuzawa Seiki Jepang, model Mrk-M serial number 5574-M milik Labolatorium Uji Polimer Pusat Penelitian Fisika LIPI. Skala kekerasan Rockwell yang digunakan R dengan ukuran diameter indenter 0.5 inci berbahan steel, sehingga pada pengujian ini sampel mengalami beban minorn 10 kg dan beban mayor 60 kg.

Gambar 3.12 Mesin Uji Kekerasan Rockwell Prosedur uji kekerasan Rockwell

Pengujian kekerasan Rockwell dilakukan berdasarkan Prosedur A pada ASTM D 785.

1. Menyiapkan spesiman dan alat pengujian.

2. Dipilih skala kekerasan R, yaitu skala kekerasan Rockwell yang diperuntukan untuk material plastik yang lunak.

3. Mengkalibrasi alat pengujian.

Gambar 3.13 Skala pembacaan uji kekerasan Rockwell

4. Spesimen ditempatkan pada landasan, putar capstan screw hingga jarum penunjuk kecil berada pada posisi nol atau set (titik merah) dan jarum


(26)

30

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

petunjuk besar pada skalan 0 (warna hitam), Pengaturan ini artinya sedang dipergunakan beban minor 10 kg.

5. Tekan tombol “on” untuk memulai mesin melakukan pembacaan.

6. Pembacaan dilakukan ketika jarum besar atau capstan bergerak ke arah terbalik (berlawanan jarum jam) selama ±10 detik, kemudian jarum bergerak kembali searah jarum jam.

7. Catat nilai kekerasan dengan cara: hitung berapa kalinya jarum besar melewati skala nol pada skala merah saat digunakan beban mayor. Kurangi nomor tersebut dengan jumlah berapa kalinya jarum besar melewati skala nol merah setelah beban mayor dihilangkan. Jika selisih nol, catat nilai kekerasan kemudian tambahkan 100. Jika selisih 1, catat nilai kekerasan tanpa ada peruubahan. Jika selisi 2, catat nilai kekerasan kemudian kurangi 100. Material plastik yang lebih lebih lunak, akan memerlukan skala kekerasan lebih lunak dari R

Tambahan:

Uji kekerasan tidak boleh dilakukan terlalu dekat dengan bagian sisi spesimen uji dimana indenter dapat merusak bagian sisi spesimen oleh indenter ketika beban mayor diterapkan. Oleh karena itu, sebaiknya radius minimal 6mm (1/4 in) sisi spesimen uji dalam kondisi bersih dari jejak hasil pengujian. Pengujian juga tidak boleh terlalu dekat satu dengan lainnya, karena material spesimen uji berupa plastik, permukaan plastik menjadi rusak akibat pengujian yang telah dilakukan sebelumnya. Tidak dibolehkan melakukan pengujian duplikat pada bagian sisi lain spesimen; pada daerah dimana pengujian pertama pada sisi lain sudah dilakukan maka akan menghasilkan nilai kekerasan lebih lunak pada pengujian kedua tersebut.


(27)

31

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu H. Diagram Alir Penelitian

Limbah daun sukun

Pembersihan, Pengeringan dan penghalusan daun sukun

Polimer polyethylene

Komposit dengan filler daun sukun dan Matriks PE

100 Mesh 140 Mesh

Karakterisasi Mekanik: - Uji Tarik

- Uji Lengkung

- Uji Kekerasan Rockwell

Analisis Data

Hasil %massa:

0 | 10 | 15 | 20 | 25

%massa: 0 | 10 | 15 | 20 | 25


(28)

32

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu I. Teknik Analisis Data

1. Analisis Data Uji Tarik

Pada pengujian ini akan diperoleh informasi bagaimana perilaku sampel yang diberi beban tarikan dalam bentuk grafik hubungan tegangan dengan regangan. Data ini dapat digunakan untuk mengetahui pengaruh persen komposisi massa daun sukun dan ukuran daun terhadap kekuatan tarik, modulus elastisitas, dan besar regangannya.

2. Analisis Data Uji Lengkung

Pada pengujian ini akan diperoleh informasi mengenai perilaku kelenturan sampel ketika diberi beban penekan yang berada ditengah permukaan spesimen. Data yang diperoleh daripada pengujian ini berupa grafik hubungan tegangan terhadap regangan yang dialami sampel selama diberi beban. Data tersebut dapat digunakan untuk mengetahui pengaruh persen komposisi massa daun sukun terhadap modulus elastisitas, kekuatan bendingnya.

3. Analisis Data Uji Kekerasan Rockwell

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh persen komposisi massa dan ukuran daun terhadap sifat kekerasannya, yang diperlihatkan oleh nilai skala kekerasan Rockwell.


(29)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Dari hasil penelitian mengenai komposit dengan matrik polimer polyethylene dengan filler limbah daun sukun, dapat disimpulkan bahwa:

1. Penambahan kadar daun sukun dalam matrtiks polyethylene menurunkan sifat mekanik komposit yang dihasilkannya. Semakin besar %massa daun sukun memperlihatkan penurunan nilai kuat tarik, %elongasi, kuat lengkung dan skala kekerasan Rockwell komposit PE/daun sukun. Tetapi, meningkatkan nilai modulus tarik dan modulus lengkung komposit PE/daun sukun.

2. Komposit PE/daun sukun dengan ukuran serbuk daun sukun 140 mesh menunjukan semua pengujian sifat mekanik yang dilakukan pada penelitian ini mimiliki nilai lebih tinggi dibandingkan komposit PE/daun sukun dengan ukuran serbuk daun sukun 100 mesh.

B. Saran

Pada pengujian lebih lanjut, disarankan untuk melalukan pengujian sifat ramah lingkungan material komposit PE/daun sukun serta pengujian yang dilakukan terhadap daun sukun murni.


(30)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu DAFTAR PUSTAKA

ASTM D790 – 02. Standard Test Method for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics & Electrical Insulating Materials.

ASTM D785 – 98. Standard Test Method for Rockwell Hardness of Plastics and Electrical Insulating Materials.

Atuanya, C,U. Ibhadode, A,O,A & Igboanugo, A,C. (2011). Potential of Using Recycled LDPE in Wood Composites Board. African Journal of Environmental Science and Technology Vol 5(5), PP 389-396.

Bharath, K,N. Swamy, R,P. & Mohan, Kumar G,C. (2010). Experimental studies on biodegradable and swelling characteristics of natural fibers composites. International Journal of Agriculture Sciences, ISSN: 0975-3710, Volume 2, Issue 1, 2010, pp-01-04.

Callister, William D. (2007). Materials Science and Engineering - An Introduction, Edisi ke 7. John Wiley & Sons, Inc. USA.

Domininghaus, H. (1988) Plastics For Engineers, Materials, Properties, Application. Hanser Publisers. New York.

Fathanah, Umi. (2011). Kualitas Papan Komposit dari Sekam Padi dan Plastik HDPE Daur Ulang Menggunakan Maleic Anhydride (MAH) sebagai Compatibilizer. Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan Vol. 8, No. 2, Hal 53-59.

Gallagher, L,W & Mcdonald, Armando G. (2012). The Effect of Micron Sized Wood Fibers in Wood Plastic Composites. Journal of Modern Technology Vol 15(3) page 357-374.

Herper, Charles A & Modern Plastics. (1999). Modern Plastics Handbook. Mc Graw-Hill.

IPC-TM-650 (1995). Test Methods Manual: Tensile Strength, Elongation and Modulus. The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits.


(31)

41

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu ISO 527-2. Determination of Tensile Properties of Plastics.

Jagadeesh, Dani. Sudhakara, P. Prasad, C,V. Kim, H,J & Song, J,I (2012). A Study on The Mechanical Properties of Bio-Composites from Renewable Agro-Wasted/Poly (lactid acid). Journal of Biobased Mterial and Bioenergy Vol 6, pp 1-6.

Nayiroh, Nurun. (2013). Material Komposit, [Online] tersedia: nurun.lecturer.uin-malang.ac.id.

NDT Resource Center. Tensile Properties. [Online]. Diakses dari

https://www.nde-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Materials/Mechanical/ Tensile.htm

Ndlovu, S,S. Reenen, A,J,V & Luyt, A,S. (2013). LDPE-Wood Composites Untilizing Degradable LDPE as Compatibilizer. Elevier Journal of Composite Part A 51 page 80 – 88.

NOURBAKHSH, AMIR. Kokta, Bouhuslav V. Ashori, Alireza & Latibari, Ahmad Jahan. (2008). Effect of a Novel Coupling Agent, Polybutadiene Isocyanate, on Mechanical Properties of Wood-Fiber Polypropylene Composites. SAGE: Journal of REINFORCED PLASTICS AND COMPOSITES, Vol. 27, No. 16–17/2008.

Mulyana, Soleh. (2012). KAJIAN JENIS POHON POTENSIAL UNTUKHUTAN KOTA DI BANDUNG, JAWA BARAT. Jurnal Analisis Kebijakan KehutananVol. 10 No. 1, April 2013 : 58 – 71.

Pereira, Paulo H,F. Benini, Kelly C,C. Watashi, Cintia Y. Voorwald, Herman J,C & Cioffi, Maria O,H. (2013). Characterization of High Density

Polyethylene (HDPE) Reinforced with Banana Peel Fibers.

bioresources.com: BioResources 8(2), 2351-2365.

SAE International J2654. (2004) Surface Vechicle Recommended Practice, Hardness of Black Lining.

Sikarwar, Mukesh S. Hiu, Boey J. Subramaniam, Kumutha. Valeisamy, Bavani D. Yean, Lingkar. Balaji, Kaveti (2014). A review on Artocarpus altilis


(32)

42

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

(Parkinson) Fosberg (Breadfruit). Journal of Applied Pharmacutical Science Vol 4 (08) page 091-097.

Smallman, R, J, E & Bishop, R. (2000). Metalurgi Fisika Modern & Rekayasa Material Ed. 6. Penerbit Erlangga. Indonesia

Sugik, S,A. Aloma, Sudirman, Evy (2002). KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK

DAN TERMAL KOMPOSIT LDPE – IRGANOK. Prosiding Pertemuan

llmiah llmu Pengetahuan dan Teknologi Bahan 2002.

Taufik, Citra Mardatillah dan Astuti. (2014). Sintesis dan Karakterisasi Sifat Mekanik serta Struktur Mikro Komposit Resin yang Diperkuat Serat Daun Pandan Alas (Pandanus dubius). Jurnal Fisika Universitas Andalas Vol 3. No 1.

Westport (2013). Hardness Measurment. [Online]. Diakses dari http://www.westportcorp.com/resources/hardness_measurement-html/


(1)

31

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu H. Diagram Alir Penelitian

Limbah daun sukun

Pembersihan, Pengeringan dan penghalusan daun sukun

Polimer polyethylene

Komposit dengan filler daun sukun dan Matriks PE

100 Mesh 140 Mesh

Karakterisasi Mekanik: - Uji Tarik

- Uji Lengkung

- Uji Kekerasan Rockwell

Analisis Data

Hasil %massa:

0 | 10 | 15 | 20 | 25

%massa: 0 | 10 | 15 | 20 | 25


(2)

32

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu I. Teknik Analisis Data

1. Analisis Data Uji Tarik

Pada pengujian ini akan diperoleh informasi bagaimana perilaku sampel yang diberi beban tarikan dalam bentuk grafik hubungan tegangan dengan regangan. Data ini dapat digunakan untuk mengetahui pengaruh persen komposisi massa daun sukun dan ukuran daun terhadap kekuatan tarik, modulus elastisitas, dan besar regangannya.

2. Analisis Data Uji Lengkung

Pada pengujian ini akan diperoleh informasi mengenai perilaku kelenturan sampel ketika diberi beban penekan yang berada ditengah permukaan spesimen. Data yang diperoleh daripada pengujian ini berupa grafik hubungan tegangan terhadap regangan yang dialami sampel selama diberi beban. Data tersebut dapat digunakan untuk mengetahui pengaruh persen komposisi massa daun sukun terhadap modulus elastisitas, kekuatan bendingnya.

3. Analisis Data Uji Kekerasan Rockwell

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh persen komposisi massa dan ukuran daun terhadap sifat kekerasannya, yang diperlihatkan oleh nilai skala kekerasan Rockwell.


(3)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Dari hasil penelitian mengenai komposit dengan matrik polimer polyethylene dengan filler limbah daun sukun, dapat disimpulkan bahwa:

1. Penambahan kadar daun sukun dalam matrtiks polyethylene menurunkan sifat mekanik komposit yang dihasilkannya. Semakin besar %massa daun sukun memperlihatkan penurunan nilai kuat tarik, %elongasi, kuat lengkung dan skala kekerasan Rockwell komposit PE/daun sukun. Tetapi, meningkatkan nilai modulus tarik dan modulus lengkung komposit PE/daun sukun.

2. Komposit PE/daun sukun dengan ukuran serbuk daun sukun 140 mesh menunjukan semua pengujian sifat mekanik yang dilakukan pada penelitian ini mimiliki nilai lebih tinggi dibandingkan komposit PE/daun sukun dengan ukuran serbuk daun sukun 100 mesh.

B. Saran

Pada pengujian lebih lanjut, disarankan untuk melalukan pengujian sifat ramah lingkungan material komposit PE/daun sukun serta pengujian yang dilakukan terhadap daun sukun murni.


(4)

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu DAFTAR PUSTAKA

ASTM D790 – 02. Standard Test Method for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics & Electrical Insulating Materials.

ASTM D785 – 98. Standard Test Method for Rockwell Hardness of Plastics and Electrical Insulating Materials.

Atuanya, C,U. Ibhadode, A,O,A & Igboanugo, A,C. (2011). Potential of Using Recycled LDPE in Wood Composites Board. African Journal of Environmental Science and Technology Vol 5(5), PP 389-396.

Bharath, K,N. Swamy, R,P. & Mohan, Kumar G,C. (2010). Experimental studies on biodegradable and swelling characteristics of natural fibers composites. International Journal of Agriculture Sciences, ISSN: 0975-3710, Volume 2, Issue 1, 2010, pp-01-04.

Callister, William D. (2007). Materials Science and Engineering - An Introduction, Edisi ke 7. John Wiley & Sons, Inc. USA.

Domininghaus, H. (1988) Plastics For Engineers, Materials, Properties, Application. Hanser Publisers. New York.

Fathanah, Umi. (2011). Kualitas Papan Komposit dari Sekam Padi dan Plastik HDPE Daur Ulang Menggunakan Maleic Anhydride (MAH) sebagai Compatibilizer. Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan Vol. 8, No. 2, Hal 53-59.

Gallagher, L,W & Mcdonald, Armando G. (2012). The Effect of Micron Sized Wood Fibers in Wood Plastic Composites. Journal of Modern Technology Vol 15(3) page 357-374.

Herper, Charles A & Modern Plastics. (1999). Modern Plastics Handbook. Mc Graw-Hill.

IPC-TM-650 (1995). Test Methods Manual: Tensile Strength, Elongation and Modulus. The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits.


(5)

41

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

ISO 527-2. Determination of Tensile Properties of Plastics.

Jagadeesh, Dani. Sudhakara, P. Prasad, C,V. Kim, H,J & Song, J,I (2012). A Study on The Mechanical Properties of Bio-Composites from Renewable Agro-Wasted/Poly (lactid acid). Journal of Biobased Mterial and Bioenergy Vol 6, pp 1-6.

Nayiroh, Nurun. (2013). Material Komposit, [Online] tersedia: nurun.lecturer.uin-malang.ac.id.

NDT Resource Center. Tensile Properties. [Online]. Diakses dari

https://www.nde-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Materials/Mechanical/ Tensile.htm

Ndlovu, S,S. Reenen, A,J,V & Luyt, A,S. (2013). LDPE-Wood Composites Untilizing Degradable LDPE as Compatibilizer. Elevier Journal of Composite Part A 51 page 80 – 88.

NOURBAKHSH, AMIR. Kokta, Bouhuslav V. Ashori, Alireza & Latibari, Ahmad Jahan. (2008). Effect of a Novel Coupling Agent, Polybutadiene Isocyanate, on Mechanical Properties of Wood-Fiber Polypropylene Composites. SAGE: Journal of REINFORCED PLASTICS AND COMPOSITES, Vol. 27, No. 16–17/2008.

Mulyana, Soleh. (2012). KAJIAN JENIS POHON POTENSIAL UNTUKHUTAN KOTA DI BANDUNG, JAWA BARAT. Jurnal Analisis Kebijakan KehutananVol. 10 No. 1, April 2013 : 58 – 71.

Pereira, Paulo H,F. Benini, Kelly C,C. Watashi, Cintia Y. Voorwald, Herman J,C & Cioffi, Maria O,H. (2013). Characterization of High Density Polyethylene (HDPE) Reinforced with Banana Peel Fibers. bioresources.com: BioResources 8(2), 2351-2365.

SAE International J2654. (2004) Surface Vechicle Recommended Practice, Hardness of Black Lining.

Sikarwar, Mukesh S. Hiu, Boey J. Subramaniam, Kumutha. Valeisamy, Bavani D. Yean, Lingkar. Balaji, Kaveti (2014). A review on Artocarpus altilis


(6)

42

Siti Rohmah, 2015

PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

(Parkinson) Fosberg (Breadfruit). Journal of Applied Pharmacutical Science Vol 4 (08) page 091-097.

Smallman, R, J, E & Bishop, R. (2000). Metalurgi Fisika Modern & Rekayasa Material Ed. 6. Penerbit Erlangga. Indonesia

Sugik, S,A. Aloma, Sudirman, Evy (2002). KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK DAN TERMAL KOMPOSIT LDPE – IRGANOK. Prosiding Pertemuan llmiah llmu Pengetahuan dan Teknologi Bahan 2002.

Taufik, Citra Mardatillah dan Astuti. (2014). Sintesis dan Karakterisasi Sifat Mekanik serta Struktur Mikro Komposit Resin yang Diperkuat Serat Daun Pandan Alas (Pandanus dubius). Jurnal Fisika Universitas Andalas Vol 3. No 1.

Westport (2013). Hardness Measurment. [Online]. Diakses dari http://www.westportcorp.com/resources/hardness_measurement-html/