BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Visual Bahan Komposit
Bahan komposit yang dihasilkan dibentuk film dengan menggunakan hot press. tampilan specimen bahan komposit merupakan padatan kering dan tempat
sebaran serat bahan pengisi yang kerapatannya meningkat dengan meningkatnya kandungan bahan pengisi mulai 10,20,30 dan 40.
Tampilan bahan komposit polipropilena film dengan serat sabut kelapa dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 4.1. Spsimen Komposit PP-SSK
Sunariyo: Karakteristik Komposit Teroplastik Polipropilena Dengan Serat Sabut Kelapa Sebagai Pengganti Bahan Palet kayu, 2008. USU e-Repository © 2008
4.2. Hasil Uji Patah MOR dan Modulus Elastis MOE Bahan Komposit
Untuk mengetahui hasil peningkatan kekuatan patah komposit maka dilakukan uji patah untuk matriks PoliPropilena Murni 100 dan kayu palet sebagai
pembanding. Dari hasil uji patah di peroleh pengaruh perbedaan kandungan bahan pengisi terhadap nilai kekuatan patah bahan komposit . Komposit PP dengan SSK
tersebut diaplikasikan pada matriks polimer polipropilena sesuai prosedur 2.1. dan 2.2. serta membutuhkan spesimen uji, yaitu spesimen uji berdasarkan ASTM D 638
Type IV. Sifat mekanis yang diuji disini meliputi kekuatan tekanMOR dan keelastisan MOE. Hasil dari pengujian didapatkan kurva tegangan versus regangan,
dapat dilihat pada Lampiran D. Harga tegangan dalam satuan Kgf dan keelastisan juga dalam satuan Kgf. Hasil pengujian ini diolah kembali untuk mendapatkan nilai
kekuatan tekan dan keelastisan. Contoh perhitungan menentukan kekuatan tekan MOR dan keelastisan MOE:
Hasil uji terhadap spesimen polipropilena dan serat sabut kelapa menggunakan
Persamaan 2.1 dan persamaan 2.2 Dengan :
P = 78,40 kgf P’ = 41,49 kg l = 2 cm y = 2,20 cm y = 2,20 cm
t = 1 cm L = 8 cm
Sunariyo: Karakteristik Komposit Teroplastik Polipropilena Dengan Serat Sabut Kelapa Sebagai Pengganti Bahan Palet kayu, 2008. USU e-Repository © 2008
diperoleh :
2
2 3
lt PL
MOR =
=
2 .
2 8
. 40
, 78
. 3
=
2 .
2 8
. 2
, 235
= 443.6
2
cm kg
3 3
4 ylt
L P
MOE =
=
3 3
1 .
2 .
2 ,
2 .
4 8
. 49
, 41
= 1105.9
2
cm kg
Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk setiap sampel yang lain. Data hasil uji selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran E.Dari analisis kekuatan tekan
dan keelastisan komposit ini kekuatan nya dan keelastisannya berada diantara golongan I dan III kekuatan kayu menurut satuan SNI 033527-1994 .Campuran PP
dengan komposisi yang bervariasi merupakan faktor penting untuk menentukan sifat mekanis bahan yang diinginkan.
Sunariyo: Karakteristik Komposit Teroplastik Polipropilena Dengan Serat Sabut Kelapa Sebagai Pengganti Bahan Palet kayu, 2008. USU e-Repository © 2008
Tabel 4.1 Uji Mekanik Spesimen ASTM D 638 Type IV
sampel kekuatan tekan
keelastisan kgf kgf
PP 100 - 5’ 31,80 15,47
PP 100 - 10’ 33,40 65,65 PP 100 - 15’ 41,40
66,50 PP 100 - 20’ 32,20
92,03 PP 100 - 25’
31,40 97,27
PP 100 - 30’ 46,10 14,67
PP 90 - 5’ 21,40 19,33
PP 90 -10’ 53,10
33,54 PP 90 - 15’
37,90 12,85 PP 90 - 20’
78,40 41,49
PP 90 - 25’ 32,00
12,41 PP 90 - 30’
54,40 52,43
PP 80 - 5’ 43,20 11,86 PP 80 - 10’ 33,80 33,31
PP 80 - 15’ 45,10 19,92 PP 80 - 20’ 46,90 62,71
PP 80 - 25’ 43,10 11,96 PP 80 - 30’ 46,80 36,42
PP 70 - 5’ 32,30
8,69 PP 70 - 10’
43,20 22,57
PP 70 - 15’ 36,40
20,93 PP 70 - 20’
37,42 21,83
PP 70 - 25’ 42,60
44,88 PP 70 - 30’
46,70 37,88
PP 60 - 5’ 28,40
18,65 PP 60 -10’
44,50 22,81
PP 60 - 15’ 28,00
22,65 PP 60 - 20’
29,10 23,60
PP 60 - 25’ 38,20
16,71 PP 60 -30’
31,70 23,05
Tabel 4.2. Kekuatan tekan bagian yang optimum pada bahan komposit Polipro
Sunariyo: Karakteristik Komposit Teroplastik Polipropilena Dengan Serat Sabut Kelapa Sebagai Pengganti Bahan Palet kayu, 2008. USU e-Repository © 2008
pilena dengan perlakuan waktu yang berbeda Kadar pengisi Waktu kekuatan tekan keelastisan
menit kgf kgf 0 30 46,10 14,67
10 20 78,40 41,49 20 20 46,90 62,71
30 30 46,70 37,88 40 10 44,50 22,81
Grafik kadar pengisi VS Kekuatan tekan 80
70 60
50
40 30`
20 10
10 20
30 40
Kekuatan T ekan kgf
Kadar Pengisi
Gambar 4.2. grafik kadar pengisi vs kekuatan tekan
Sunariyo: Karakteristik Komposit Teroplastik Polipropilena Dengan Serat Sabut Kelapa Sebagai Pengganti Bahan Palet kayu, 2008. USU e-Repository © 2008
Tabel 4.3. Perhitungan Modulus Patah Mor Dan Modulus Elastis Moe
Sample l
cm t
cm y
cm P
kgf P
N L
cm P
kgf P
N MOR
kgcm
2
MOE kgcm
2
90 5 1.998 1.002 1.85 21.40
209.87 8.00 19.33
189.57 125.5 652.5
10’ 1.996 1.056 2.40 53.10 520.75
8.00 33.54 328.93 280.8
746.4 15 1.998 0.997 1.98 37.90
371.69 8.00 12.85
126.02 224.6 411.4
PP 20 1.999 1.020 2.22 78.40 768.87
8.00 41.49 406.89 443.6 1105.9
25 1.899 0.997 1.99 32.00 313.82
8.00 12.41 121.70 199.5
416.0 30 1.887 1.050 2.30 54.40
533.50 8.00 52.43
514.18 307.7 1310.0 80 5
1.998 0.998 2.03 43.20 423.66
8.00 11.86 116.31 255.5
369.3 10 1.887 1.003 2.04 33.80
331.48 8.00 33.31
326.67 209.5 1076.5 15 1.967 0.993 1.85 45.10
442.30 8.00 19.92
195.36 273.6 701.8
PP 20 1.999 1.060 2.34 46.90 459.95
8.00 62.71 615.00 245.7 1413.0
25 1.998 1.004 1.99 43.10 422.68
8.00 11.96 117.29 251.8
373.1 30 1.997 0.999 2.15 46.80
458.97 8.00 36.42
357.17 276.3 1068.0 70 5
1.998 0.997 2.10 32.30 316.77
8.00 8.69 85.22 191.4 262.3 10 1.899 1.003 1.99 43.20
423.66 8.00 22.57
221.34 266.1 743.0
15 1.998 0.997 2.10 36.40 356.97
8.00 20.93 205.26 215.7
631.9 PP 20 1.998 0.998 1.99 37.42
366.98 8.00 21.83
214.09 221.3 693.4
25 1.899 0.997 2.00 42.60 417.78
8.00 44.88 440.14 265.6 1496.8
30 1.998 1.002 1.98 46.70 457.99
8.00 37.88 371.49 274.0 1194.8
60 5 1.998 0.997 2.00 28.40
278.52 8.00 18.65
182.90 168.3 591.2
10 1.887 1.005 1.88 44.50 436.41
8.00 22.81 223.70 274.8
795.1 15 1.957 0.998 1.87 28.00
274.60 8.00 22.65
222.13 169.1 781.6
PP 20 1.886 0.997 2.02 29.10 285.38
8.00 23.60 231.45 182.7
784.7 25 1.998 1.002 2.10 38.20
374.63 8.00 16.71
163.87 224.1 496.9
30 1.994 0.999 1.86 31.70 310.88
8.00 23.05 226.05 187.5
782.5 100 5
1.889 0.999 2.20 31.80 311.86
8.00 65.65 643.83 198.5 1989.0
10 1.998 1.120 2.52 33.40 327.55
8.00 66.50 652.17 156.8 1180.1
15 1.998 1.150 2.45 41.40 406.01
8.00 92.03 902.54 184.4 1551.7
PP 20 1.999 1.005 2.45 32.20 315.79
8.00 97.27 953.93 187.7 2456.1
25 1.998 1.002 2.02 31.40 307.94
8.00 14.67 143.87 184.2
453.6 30 1.994 1.000 2.10 46.10
452.10 8.00 19.33
189.57 272.1 579.5
Sunariyo: Karakteristik Komposit Teroplastik Polipropilena Dengan Serat Sabut Kelapa Sebagai Pengganti Bahan Palet kayu, 2008. USU e-Repository © 2008
Kekuatan patah bahan komposit menurun dengan naiknya bahan pengisi serat sabut kelapa terhadap matriks Polipropilena.Penurunan kekuatan patah ini
disebabkan rendahnya sifat adhesi bahan matrik Polipropilena,selain itu sifat kepolaran bahan matriks dan bahan pengisi yang berbeda menghalangi terjadinya
interaksi antara keduanya. Dua hal yang dibutuhkan pada bahan untuk memperkuat bahan komposit agar membentuk produk yang efektif yaitu komponen penguat harus
memilik modulu elestisitas yang lebihtinggi dari matriksnya dan harus ada ikatan permukaan yang kuat antara komponen penguat dan matriks tanpa adanya faktor
tersebut penambahan bahan penguat dapat menurunkan kekuatan tekan bahan komposit yang dihasilkan Harjadi, 2000
Penambahan serat sabut kelapa sebagai bahan pengisi dapat meningkatkan nilai kekuatan tekan bahan komposit dibanding kekuatan tekanmatriks Polipropilena
murni 100 dan kayu palet sebagai kontrol sebesar 46,10 kgf dan 45,20 kgf. Dengan meningkatnya kandungan serat sabut kelapa sebagai pengisi kekuatan
patah mengalami penurunan , hal inidi sebabkan volume matriks berkurang sedangkan massa serat bertambah sehingga permukaan matriks tidak dapat menutupi
serat dengan baik,sehingga interaksi antara matriks dan serattidak lagi maksimal.
4.3. Analisa Termal Spesimen Campuran Menggunakan DTA
Kategori