PEMBUATAN KOMPOSIT DARI SERAT SABUT KELAPA DAN POLIPROPILENA
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. No., September 20 ISSN 1693-248X
PEMBUATAN KOMPOSIT DARI SERAT SABUT KELAPA DAN
POLIPROPILENA
Adriana *)
email: si_adramzi@yahoo.co.id
ABSTRAK
Serat sabut kelapa merupakan limbah dari buah kelapa yang pemanfaatannya sangat
terbatas. Polipropilena adalah limbah plastik yang sulit di dekomposisi oleh
mikroorganisme pengurai, sehingga dapat menimbulkan masalah bagi lingkungan.
Kedua bahan ini dapat dimanfaatkan untuk pembuatan komposit yang diharapkan
dapat bernilai ekonomis. Polipropilena digunakan sebagai matriks, sedangkan serat
sabut kelapa dengan variasi panjang serat 3 cm, 5 cm dan 7 cm digunakan sebagai
filler. Proses pembuatan komposit dengan cara kempa panas dilakukan dengan
variasi komposisi (polipropilena:serat) pada 90% : 10%, 80% : 20 %, 70% : 30%
dan 60% : 40%. Plastik dilelehkan pada suhu titik leleh (170oC) ditambahkan serat
sabut kelapa sebagai penguat dengan bahan pengikat anhidrida maleat dan pemicu
benzoil peroksida, akan dihasilkan komposit dengan kekuatan tarik maksimum pada
komposisi 90% : 10% pada panjang serat 5 cm yaitu 3339,08 kgf/cm2 dan
perpanjangan maksimum diperoleh pada komposisi 80% : 20% pada panjang serat
7 cm yaitu 20%.
Kata kunci: serat sabut kelapa, plastik polipropilena, komposit, uji tarik.
pembuatan komposit sesuai dengan
dengan kemajuan teknologi.
PENDAHULUAN
Pemanfaatan limbah serat sabut
kelapa dan polipropilena (plastik)
sebagai bahan baku komposit sampai
saat ini belum mendapat perhatian
serius. Jika kedua limbah ini
digabungkan menjadi bahan baku
komposit, maka diharapkan dapat
menghasilkan satu produk komposit
baru yang memiliki ketahanan terhadap
mikroorganisme
serta
memiliki
stabilitas dimensi yang lebih baik dari
produk panel kayu yang ada selama ini.
Pembuatan komposit dengan
melibatkan
plastik
polipropilena,
diharapkan dapat mengurangi jumlah
limbah plastik yang menimbulkan
masalah bagi lingkungan dan dapat
memberikan nilai tambah terhadap serat
sabut kelapa dan plastik dalam proses
Polipropilena
Polipropilena mempunyai berat
jenis 0,90-0,92 mg/mm3, termasuk
kelompok yang paling ringan diantara
bahan polimer, dapat terbakar kalau
dinyalakan, mempunyai titik cair tinggi
(170oC), kekuatan tarik dan kekuatan
lentur tinggi, tetapi ketahanan impak
rendah terutama pada temperatur
rendah. Sifat tembus cahaya pada
pencetakan
lebih
baik
dengan
permukaan yang licin dan mengkilap,
penyusutan pada pencetakan kecil,
penampilan dan dimensinya lebih baik.
Sifat mekaniknya dapat ditingkatkan
sampai batas tertentu dengan cara
mencampurkan serat gelas. Pemuaian
termal juga dapat diperbaiki sampai
*) Staf Pengajar Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
40
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
ini dinamakan “tailoring properties”
dan ini adalah salah satu sifat istimewa
komposit dibandingkan dengan material
konvensional lainnya. Selain kuat, kaku
dan ringan komposit juga memiliki
ketahanan yang tinggi terhadap korosi
dan beban dinamis.
Material
dasar
pembentuk
komposit merupakan material-material
konvensional seperti logam, polimer
dan keramik. Material dasar komposit,
yang populer dan telah diaplikasikan
dalam kehidupan kita, cukup banyak
kita miliki di bumi Indonesia.
Permasalahan dalam pembuatan
komposit ini terletak pada proses
penyatuan PP dan serat sabut kelapa
Proses penyatuan ini seharusnya diawali
dengan
modifikasi
pembukaan
(interkelasi) polimer PP. Sebenarnya
proses interkelasi ini dapat dilakukan
dengan penambahan pelarut, sehingga
polimer non polar dapat disatukan
dengan serat yang polar. Tetapi
penambahan ini harus melewati proses
cukup lama dan biaya mahal. Selain itu,
untuk polimer non-polar seperti PP,
perlu adanya pengkompatibel agar PP
dapat berinteraksi dengan serat. Hal ini
dapat dilakukan dengan penambahan
Anhidrida Maleat, sehingga terbentuk
interaksi kovalen PP dengan serat.
Anhidrida Maleat dengan berat
molekul 98,06 gr/ml larut dalam air,
meleleh pada temperatur 57,6 oC dan
spesifik grafiti 1,5, diharapkan sebagai
senyawa penghubung antara matrik
polipropilena dengan serat sabut kelapa.
Anhidrida Maleat adalah senyawa vinil
tidak jenuh merupakan bahan mentah
dalam sintesa resin polyester, pelapisan
permukaan karet, diterjen, bahan aditif,
bahan
pelumas,
plastisizer,
dan
kompatibel.
Benzoil Peroksida merupakan
senyawa yang berfungsi sebagai pemicu
setingkat dengan resin termoset,
ketahanan retak-tegangannya sangat
baik dan mempunyai sifat mampu cetak
yang baik.
Polipropilena banyak dipakai
sebagai bahan produk dalam peralatan
meja makan, keranjang, peralatan kamar
mandi, keperluan rumah tangga,
peralatan listrik, dan komponen mobil.
Penggunaan yang luas itu dikarenakan
mampu
cetaknya
yang
baik,
permukaannya yang licin mengkilat dan
tembus cahaya.
Sabut Kelapa
Sabut kelapa dihasilkan dari
buah kelapa. Setiap buah kelapa
mengandung 35 % sabut. Buah kelapa
terdiri dari kulit luar, sabut, tempurung,
kulit daging (testa), daging buah, air
kelapa dan lembaga. Sabut kelapa terdiri
dari
serat
dan
gabus
yang
menghubungkan satu serat dengan
lainnya. Serat adalah bagian yang paling
berharga dari sabut. Sabut kelapa
mengandung 75% serat dan 25% gabus.
Komposit
Secara makroskopi komposit
diartikan sebagai penggabungan dua
material atau lebih. Makroskopi sendiri
menunjukkan
bahwa
material
pembentuk dalam komposit masih
terlihat seperti aslinya, suatu hal yang
berbeda dengan penggabungan dalam
alloy
(paduan),
yang
material
pembentuknya sudah tidak terlihat lagi.
Tujuan dari penggabungan tersebut
tidak hanya untuk memperoleh sifat
aditif dari material pembentuknya tetapi
untuk memperoleh sifat sinergisnya.
Salah satu keuntungan material
komposit adalah kemampuan material
tersebut untuk diarahkan sehingga
kekuatannya dapat diatur hanya pada
arah tertentu yang kita kehendaki. Hal
41
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
dalam
proses
polimerisasi
dan
pembentukan ikatan silang berbagai
polimer dan material polimer.
serat sabut kelapa yang telah ditaburi
dengan bahan pengikat Anhidrida
Maleat untuk perbandingan berat yang
divariasikan, lalu dilapisi lagi matrik
polipropilena
(PP)
dan
terakhir
alumunium foil kemudian ditutup
dengan plat baja, lalu dicetak tekan.
Pemanasan dilakukan pada temperatur
leleh dengan waktu pemanasan 3 menit
sebelum penekanan dan 3 menit pada
saat
penekanan
pada
tekanan
maksimum, lalu dicelupkan cetakan
kedalam air, kemudian dikeluarkan dari
cetakan, dikeringkan dan dilanjutkan
dengan pengujian.
METODE PENELITIAN
Sabut kelapa dikumpulkan dan
kemudian direndam, setelah itu diambil
seratnya
dan
dipotong-potong,
kemudian ditaburi dengan bahan
pengikat Anhidrida Maleat.
Polipropilena
(PP)
yang
berbentuk lembaran dipotong sesuai
dengan cetakan (10 x 10 x 0,2) cm,
disusun dalam cetakan yang dilapisi
alumunium foil kemudian tambahkan
Penyiapan
Matrik
Penyiapan
Serat
Pembentukan
0
Pada Suhu 170 C
Pemanasan dan
penekanan
Pendinginan
Analisa uji tarik
Gambar 1. Metodologi Penelitian
42
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
cm, kedua parameter ini diuji kekuatan
tarik untuk melihat bagaimana pengaruh
kemampuan tarik terhadap komposit
yang dibuat. Pengaruh komposisi
terhadap kekuatan tarik komposit pada
variasi panjang serat 3 cm, 5 cm, 7 cm
dapat dilihat pada gambar 2.
Dari Gambar 2 dapat dilihat,
semakin besar komposisi polipropilena,
maka nilai kekuatan tariknya semakin
besar. Tingginya nilai kekuatan tarik
apabila pada komposisi lebih besar
polipropilena dibandingkan serat, dapat
dilihat
pada
gambar
2,
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data hasil penelitian serta hasil
pengolahan data pembuatan komposit
dari serat sabut kelapa dan polipropilena
dengan variasi komposit (polipropilena :
serat sabut kelapa) serta variasi panjang
serat, ditampilkan pada tabel 1.
Pengaruh Komposisi dan Panjang
Serat Terhadap Kekuatan Tarik.
Perbandingan komposisi matrik :
filler divariasikan (90:10)%, (80:20)%,
(70:30)% dan (60:40)%, sedangkan
panjang serat divariasikan 3 cm, 5 cm, 7
Tabel 1. Data pengamatan dari hasil uji tarik dan pengolahan data
Komposisi
No.
(%)
Panjang
Serat
(cm)
0
Load
(P)
(Kgf)
9,84
Lo
(cm)
L1
(cm)
A
(cm2)
(Kgf/cm2)
(%)
4,0
5,2
2,4
82
30
29,57
4,0
4,6
2,4
246,47
15
31,97
4,0
4,7
2,4
266,47
17,5
27,88
4,0
4,8
2,4
232,33
20
1
100 : 0
2
90 : 10
3
80 : 20
4
70 : 30
5
60 : 40
15,54
4,0
4,2
2,4
129,5
5
6
90 : 10
40,69
4,0
4,6
2,4
339,08
15
7
80 : 20
13,69
4,0
4,2
2,4
114,08
5
8
70 : 30
24,75
4,0
4,3
2,4
208,25
7,5
9
60 : 40
22,32
4,0
4,5
2,4
186
12,5
10
90 : 10
32,10
4,0
4,7
2,4
267,5
17,5
11
80 : 20
22,75
4,0
4,8
2,4
189,58
20
12
70 : 30
15,54
4,0
4,6
2,4
129,5
15
13
60 : 40
Keterangan
3
5
7
21,71 4,0
4,5
2,4
180,92
Lo
: Panjang awal (cm)
L1
: Panjang akhir (cm)
A
: Luas penampang (cm2)
Load : Kekuatan tarik pada saat putus (kgf)
: Kekuatan tarik (kgf/cm2)
: Perpanjangan (% )
43
12,5
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
kekuatan tarik (kg/cm2)
400
350
3 cm
Linear (3 cm)
5 cm
Linear (5 cm)
7 cm
Linear (7 cm)
300
250
200
150
100
50
0
90;10
80;20
70;30
60;40
komposisi (% )
Gambar 2. Pengaruh Komposisi Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Pada Variasi
Panjang Serat 3 cm, 5 cm dan 7 cm.
semakin tinggi perbandingan komposisi
pada polipropilena nilai kekuatan tarik
semakin tinggi pula, begitu juga
sebaliknya semakin rendah komposisi
pada polipropilena semakin kecil nilai
kekuatan tarik. Dari gambar 2 dapat
dilihat kekuatan tarik paling tinggi
diperoleh pada perbandingan komposisi
(90:10)% dan kekuatan tarik paling
rendah diperoleh pada komposisi
(60:10)%.
Jika ditinjau dari panjang serat
yang digunakan, nilai kekuatan tarik
sangat berpengaruh pada panjang serat,
semakin panjang serat, nilai kekuatan
tarik semakin rendah, begitu pula
sebaliknya jika serat pendek, nilai
kekuatan tarik tinggi. Dari keseluruhan
pada gambar 2 diperoleh nilai kekuatan
tarik paling tinggi diperoleh pada
panjang serat 3 cm dan kekuatan tarik
paling rendah diperoleh pada panjang
serat 7 cm.
Pengaruh panjang serat terhadap
kekuatan tarik
Pada penelitian ini, komposisi
dan panjang serat divariasikan untuk
melihat bagaimana pengaruh variabelvariabel tersebut terhadap kemampuan
tarik komposit yang dibuat. Pengaruh
panjang serat terhadap kekuatan tarik
komposit pada variasi komposisi 90% :
10%, 80% : 20 %, 70% : 30% dan 60% :
40% serta variasi panjang serat 3 cm,
5 cm dan 7 cm dapat dilihat pada
gambar 3.
Dari gambar 3 diperoleh nilai
kekuatan tarik paling tinggi didapat
pada komposisi (90:10)%. Dari gambar
juga dapat dilihat pada komposisi
(80:20)% dan (70:30)% nilai kekuatan
tarik hampir sama dan pada komposisi
(60:40)% semakin panjang serat nilai
kekuatan tarik semakin tinggi, hal ini
disebabkan oleh pengisian serat tidak
menyeluruh dan pemilihan spesimen
untuk diuji tarik tidak sama maka
mempengaruhi nilai kekuatan tarik.
44
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
Kekuatan Tarik (kgf/cm2)
400
90;10
70;30
Linear (90;10)
Linear (70;30)
350
80;20
60;40
Linear (80;20)
Linear (60;40)
300
250
200
150
100
50
0
3
5
7
Panjang Serat (cm)
Gambar 3. Pengaruh Panjang Serat Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Pada
Variasi Komposisi (90:10)%, (80:20)%, (70:30)% dan (60:40)%.
perpanjangan (%)
25
3 cm
Linear (3 cm)
5 cm
Linear (5 cm)
7 cm
Linear (7 cm)
20
15
10
5
0
90;10
80;20
70;30
60;40
komposisi (% )
Gambar 4. Pengaruh komposisi Serat Terhadap Perpanjangan Komposit
Pada Variasi Panjang Serat 3cm, 5 cm dan 7 cm.
Pengaruh
komposisi
terhadap
perpanjangan komposit pada variasi
panjang serat 3 cm, 5 cm dan 7 cm
dapat dilihat pada gambar 4.
Jika perbandingan komposisi
polipropilena lebih besar dibandingkan
serat, maka nilai perpanjangan semakin
besar begitu pula sebaliknya semakin
besar serat dibandingkan polipropilena
maka nilai perpanjangannya semakin
Pengaruh komposisi dan panjang
serat terhadap perpanjangan
Pada penelitian ini, komposisi
divariasikan
(90:10)%,
(80:20)%,
(70:30)% dan (60:40)%, sedangkan
panjang serat divariasikan 3 cm, 5 cm
dan 7 cm, kedua parameter ini diuji
kekuatan tarik untuk melihat bagaimana
pengaruh
komposisi
terhadap
perpanjangan komposit yang dibuat.
45
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
rendah. Dari gambar 4 diperoleh
perpanjangan paling tinggi pada
komposisi (90:10)% dan perpanjangan
paling rendah diperoleh pada (60:40)%.
(a)
(b)
Gambar 5. Spesimen setelah diuji tarik (a) dan Komposit yang dihasilkan (b)
Fiber
Dengan
Menggunakan
Polipropilena
Dan
Bahan
Pengikat” Jurusan Teknik Kimia:
Politeknik Negeri Lhokseumawe.
TA 2007.
Palungkun, Rony, ”Aneka Produk
Olahan Kelapa” PT. Penebar
swadaya: Jakarta. 2005.
Singer, Ferdinal L., Andrew Pytel,
”Kekuatan Bahan (Teori KokohStreng Of Materials)” PT. Gelora
Aksara Pramata: Jakarta. 1985.
Surdia. Saito, Shinroku, "Pengetahuan
Bahan Teknik Kimia" , PT. Pradaya
Paramita: Jakarta. 1999.
www. buletinlitbang@dephan.go.id, 17
januari 2008.
www.elsevier.com/locate/compositesa
(Kenaf natural fiber reinforced
polypropylene
composites:
A
discustion
on
manufacturing
problems and solulotions) 29 juli
2008.
www.lipi.go.id (ilmu pengetahuan dan
teknologi), 17 Januari 2008.
www.lipi.go.id (Pengaruh komposisi
terhadap internit) 18 Januari 2008
KESIMPULAN
Dari hasil eksperimen yang telah
dilakukan, dapat diambil beberapa
kesimpulan:
Dari keseluruham hasil kekuatan
tarik, kekutan tarik paling besar
didapat pada komposisi (90:10)%
dan pada panjang serat 5 cm yaitu
339,08 kgf/cm2
Perpanjangan maksimum diperoleh
pada komposisi (80:20)% dengan
panjang serat 7 cm yaitu 20%.
Komposisi polipropilena sangat
berpengaruh terhadap nilai kekuatan
tarik dan nilai perpanjangan.
Kondisi komposit yang paling baik
adalah apabila matriks lebih banyak
dari filler.
DAFTAR ACUAN
Maulida, Tia, TGA ”Pembuatan
Komposit Dari Ampas Tebu”
Jurusan Teknik Kimia: Politeknik
Negeri Lhokseumawe. TA 2007.
Muhazir, TGA ”Pemanfaatan Limbah
Kulit Pinang Sebagai Bahan
Komposit Untuk Pembuatan Kap
46
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. No., September 20 ISSN 1693-248X
PEMBUATAN KOMPOSIT DARI SERAT SABUT KELAPA DAN
POLIPROPILENA
Adriana *)
email: si_adramzi@yahoo.co.id
ABSTRAK
Serat sabut kelapa merupakan limbah dari buah kelapa yang pemanfaatannya sangat
terbatas. Polipropilena adalah limbah plastik yang sulit di dekomposisi oleh
mikroorganisme pengurai, sehingga dapat menimbulkan masalah bagi lingkungan.
Kedua bahan ini dapat dimanfaatkan untuk pembuatan komposit yang diharapkan
dapat bernilai ekonomis. Polipropilena digunakan sebagai matriks, sedangkan serat
sabut kelapa dengan variasi panjang serat 3 cm, 5 cm dan 7 cm digunakan sebagai
filler. Proses pembuatan komposit dengan cara kempa panas dilakukan dengan
variasi komposisi (polipropilena:serat) pada 90% : 10%, 80% : 20 %, 70% : 30%
dan 60% : 40%. Plastik dilelehkan pada suhu titik leleh (170oC) ditambahkan serat
sabut kelapa sebagai penguat dengan bahan pengikat anhidrida maleat dan pemicu
benzoil peroksida, akan dihasilkan komposit dengan kekuatan tarik maksimum pada
komposisi 90% : 10% pada panjang serat 5 cm yaitu 3339,08 kgf/cm2 dan
perpanjangan maksimum diperoleh pada komposisi 80% : 20% pada panjang serat
7 cm yaitu 20%.
Kata kunci: serat sabut kelapa, plastik polipropilena, komposit, uji tarik.
pembuatan komposit sesuai dengan
dengan kemajuan teknologi.
PENDAHULUAN
Pemanfaatan limbah serat sabut
kelapa dan polipropilena (plastik)
sebagai bahan baku komposit sampai
saat ini belum mendapat perhatian
serius. Jika kedua limbah ini
digabungkan menjadi bahan baku
komposit, maka diharapkan dapat
menghasilkan satu produk komposit
baru yang memiliki ketahanan terhadap
mikroorganisme
serta
memiliki
stabilitas dimensi yang lebih baik dari
produk panel kayu yang ada selama ini.
Pembuatan komposit dengan
melibatkan
plastik
polipropilena,
diharapkan dapat mengurangi jumlah
limbah plastik yang menimbulkan
masalah bagi lingkungan dan dapat
memberikan nilai tambah terhadap serat
sabut kelapa dan plastik dalam proses
Polipropilena
Polipropilena mempunyai berat
jenis 0,90-0,92 mg/mm3, termasuk
kelompok yang paling ringan diantara
bahan polimer, dapat terbakar kalau
dinyalakan, mempunyai titik cair tinggi
(170oC), kekuatan tarik dan kekuatan
lentur tinggi, tetapi ketahanan impak
rendah terutama pada temperatur
rendah. Sifat tembus cahaya pada
pencetakan
lebih
baik
dengan
permukaan yang licin dan mengkilap,
penyusutan pada pencetakan kecil,
penampilan dan dimensinya lebih baik.
Sifat mekaniknya dapat ditingkatkan
sampai batas tertentu dengan cara
mencampurkan serat gelas. Pemuaian
termal juga dapat diperbaiki sampai
*) Staf Pengajar Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
40
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
ini dinamakan “tailoring properties”
dan ini adalah salah satu sifat istimewa
komposit dibandingkan dengan material
konvensional lainnya. Selain kuat, kaku
dan ringan komposit juga memiliki
ketahanan yang tinggi terhadap korosi
dan beban dinamis.
Material
dasar
pembentuk
komposit merupakan material-material
konvensional seperti logam, polimer
dan keramik. Material dasar komposit,
yang populer dan telah diaplikasikan
dalam kehidupan kita, cukup banyak
kita miliki di bumi Indonesia.
Permasalahan dalam pembuatan
komposit ini terletak pada proses
penyatuan PP dan serat sabut kelapa
Proses penyatuan ini seharusnya diawali
dengan
modifikasi
pembukaan
(interkelasi) polimer PP. Sebenarnya
proses interkelasi ini dapat dilakukan
dengan penambahan pelarut, sehingga
polimer non polar dapat disatukan
dengan serat yang polar. Tetapi
penambahan ini harus melewati proses
cukup lama dan biaya mahal. Selain itu,
untuk polimer non-polar seperti PP,
perlu adanya pengkompatibel agar PP
dapat berinteraksi dengan serat. Hal ini
dapat dilakukan dengan penambahan
Anhidrida Maleat, sehingga terbentuk
interaksi kovalen PP dengan serat.
Anhidrida Maleat dengan berat
molekul 98,06 gr/ml larut dalam air,
meleleh pada temperatur 57,6 oC dan
spesifik grafiti 1,5, diharapkan sebagai
senyawa penghubung antara matrik
polipropilena dengan serat sabut kelapa.
Anhidrida Maleat adalah senyawa vinil
tidak jenuh merupakan bahan mentah
dalam sintesa resin polyester, pelapisan
permukaan karet, diterjen, bahan aditif,
bahan
pelumas,
plastisizer,
dan
kompatibel.
Benzoil Peroksida merupakan
senyawa yang berfungsi sebagai pemicu
setingkat dengan resin termoset,
ketahanan retak-tegangannya sangat
baik dan mempunyai sifat mampu cetak
yang baik.
Polipropilena banyak dipakai
sebagai bahan produk dalam peralatan
meja makan, keranjang, peralatan kamar
mandi, keperluan rumah tangga,
peralatan listrik, dan komponen mobil.
Penggunaan yang luas itu dikarenakan
mampu
cetaknya
yang
baik,
permukaannya yang licin mengkilat dan
tembus cahaya.
Sabut Kelapa
Sabut kelapa dihasilkan dari
buah kelapa. Setiap buah kelapa
mengandung 35 % sabut. Buah kelapa
terdiri dari kulit luar, sabut, tempurung,
kulit daging (testa), daging buah, air
kelapa dan lembaga. Sabut kelapa terdiri
dari
serat
dan
gabus
yang
menghubungkan satu serat dengan
lainnya. Serat adalah bagian yang paling
berharga dari sabut. Sabut kelapa
mengandung 75% serat dan 25% gabus.
Komposit
Secara makroskopi komposit
diartikan sebagai penggabungan dua
material atau lebih. Makroskopi sendiri
menunjukkan
bahwa
material
pembentuk dalam komposit masih
terlihat seperti aslinya, suatu hal yang
berbeda dengan penggabungan dalam
alloy
(paduan),
yang
material
pembentuknya sudah tidak terlihat lagi.
Tujuan dari penggabungan tersebut
tidak hanya untuk memperoleh sifat
aditif dari material pembentuknya tetapi
untuk memperoleh sifat sinergisnya.
Salah satu keuntungan material
komposit adalah kemampuan material
tersebut untuk diarahkan sehingga
kekuatannya dapat diatur hanya pada
arah tertentu yang kita kehendaki. Hal
41
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
dalam
proses
polimerisasi
dan
pembentukan ikatan silang berbagai
polimer dan material polimer.
serat sabut kelapa yang telah ditaburi
dengan bahan pengikat Anhidrida
Maleat untuk perbandingan berat yang
divariasikan, lalu dilapisi lagi matrik
polipropilena
(PP)
dan
terakhir
alumunium foil kemudian ditutup
dengan plat baja, lalu dicetak tekan.
Pemanasan dilakukan pada temperatur
leleh dengan waktu pemanasan 3 menit
sebelum penekanan dan 3 menit pada
saat
penekanan
pada
tekanan
maksimum, lalu dicelupkan cetakan
kedalam air, kemudian dikeluarkan dari
cetakan, dikeringkan dan dilanjutkan
dengan pengujian.
METODE PENELITIAN
Sabut kelapa dikumpulkan dan
kemudian direndam, setelah itu diambil
seratnya
dan
dipotong-potong,
kemudian ditaburi dengan bahan
pengikat Anhidrida Maleat.
Polipropilena
(PP)
yang
berbentuk lembaran dipotong sesuai
dengan cetakan (10 x 10 x 0,2) cm,
disusun dalam cetakan yang dilapisi
alumunium foil kemudian tambahkan
Penyiapan
Matrik
Penyiapan
Serat
Pembentukan
0
Pada Suhu 170 C
Pemanasan dan
penekanan
Pendinginan
Analisa uji tarik
Gambar 1. Metodologi Penelitian
42
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
cm, kedua parameter ini diuji kekuatan
tarik untuk melihat bagaimana pengaruh
kemampuan tarik terhadap komposit
yang dibuat. Pengaruh komposisi
terhadap kekuatan tarik komposit pada
variasi panjang serat 3 cm, 5 cm, 7 cm
dapat dilihat pada gambar 2.
Dari Gambar 2 dapat dilihat,
semakin besar komposisi polipropilena,
maka nilai kekuatan tariknya semakin
besar. Tingginya nilai kekuatan tarik
apabila pada komposisi lebih besar
polipropilena dibandingkan serat, dapat
dilihat
pada
gambar
2,
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data hasil penelitian serta hasil
pengolahan data pembuatan komposit
dari serat sabut kelapa dan polipropilena
dengan variasi komposit (polipropilena :
serat sabut kelapa) serta variasi panjang
serat, ditampilkan pada tabel 1.
Pengaruh Komposisi dan Panjang
Serat Terhadap Kekuatan Tarik.
Perbandingan komposisi matrik :
filler divariasikan (90:10)%, (80:20)%,
(70:30)% dan (60:40)%, sedangkan
panjang serat divariasikan 3 cm, 5 cm, 7
Tabel 1. Data pengamatan dari hasil uji tarik dan pengolahan data
Komposisi
No.
(%)
Panjang
Serat
(cm)
0
Load
(P)
(Kgf)
9,84
Lo
(cm)
L1
(cm)
A
(cm2)
(Kgf/cm2)
(%)
4,0
5,2
2,4
82
30
29,57
4,0
4,6
2,4
246,47
15
31,97
4,0
4,7
2,4
266,47
17,5
27,88
4,0
4,8
2,4
232,33
20
1
100 : 0
2
90 : 10
3
80 : 20
4
70 : 30
5
60 : 40
15,54
4,0
4,2
2,4
129,5
5
6
90 : 10
40,69
4,0
4,6
2,4
339,08
15
7
80 : 20
13,69
4,0
4,2
2,4
114,08
5
8
70 : 30
24,75
4,0
4,3
2,4
208,25
7,5
9
60 : 40
22,32
4,0
4,5
2,4
186
12,5
10
90 : 10
32,10
4,0
4,7
2,4
267,5
17,5
11
80 : 20
22,75
4,0
4,8
2,4
189,58
20
12
70 : 30
15,54
4,0
4,6
2,4
129,5
15
13
60 : 40
Keterangan
3
5
7
21,71 4,0
4,5
2,4
180,92
Lo
: Panjang awal (cm)
L1
: Panjang akhir (cm)
A
: Luas penampang (cm2)
Load : Kekuatan tarik pada saat putus (kgf)
: Kekuatan tarik (kgf/cm2)
: Perpanjangan (% )
43
12,5
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
kekuatan tarik (kg/cm2)
400
350
3 cm
Linear (3 cm)
5 cm
Linear (5 cm)
7 cm
Linear (7 cm)
300
250
200
150
100
50
0
90;10
80;20
70;30
60;40
komposisi (% )
Gambar 2. Pengaruh Komposisi Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Pada Variasi
Panjang Serat 3 cm, 5 cm dan 7 cm.
semakin tinggi perbandingan komposisi
pada polipropilena nilai kekuatan tarik
semakin tinggi pula, begitu juga
sebaliknya semakin rendah komposisi
pada polipropilena semakin kecil nilai
kekuatan tarik. Dari gambar 2 dapat
dilihat kekuatan tarik paling tinggi
diperoleh pada perbandingan komposisi
(90:10)% dan kekuatan tarik paling
rendah diperoleh pada komposisi
(60:10)%.
Jika ditinjau dari panjang serat
yang digunakan, nilai kekuatan tarik
sangat berpengaruh pada panjang serat,
semakin panjang serat, nilai kekuatan
tarik semakin rendah, begitu pula
sebaliknya jika serat pendek, nilai
kekuatan tarik tinggi. Dari keseluruhan
pada gambar 2 diperoleh nilai kekuatan
tarik paling tinggi diperoleh pada
panjang serat 3 cm dan kekuatan tarik
paling rendah diperoleh pada panjang
serat 7 cm.
Pengaruh panjang serat terhadap
kekuatan tarik
Pada penelitian ini, komposisi
dan panjang serat divariasikan untuk
melihat bagaimana pengaruh variabelvariabel tersebut terhadap kemampuan
tarik komposit yang dibuat. Pengaruh
panjang serat terhadap kekuatan tarik
komposit pada variasi komposisi 90% :
10%, 80% : 20 %, 70% : 30% dan 60% :
40% serta variasi panjang serat 3 cm,
5 cm dan 7 cm dapat dilihat pada
gambar 3.
Dari gambar 3 diperoleh nilai
kekuatan tarik paling tinggi didapat
pada komposisi (90:10)%. Dari gambar
juga dapat dilihat pada komposisi
(80:20)% dan (70:30)% nilai kekuatan
tarik hampir sama dan pada komposisi
(60:40)% semakin panjang serat nilai
kekuatan tarik semakin tinggi, hal ini
disebabkan oleh pengisian serat tidak
menyeluruh dan pemilihan spesimen
untuk diuji tarik tidak sama maka
mempengaruhi nilai kekuatan tarik.
44
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
Kekuatan Tarik (kgf/cm2)
400
90;10
70;30
Linear (90;10)
Linear (70;30)
350
80;20
60;40
Linear (80;20)
Linear (60;40)
300
250
200
150
100
50
0
3
5
7
Panjang Serat (cm)
Gambar 3. Pengaruh Panjang Serat Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Pada
Variasi Komposisi (90:10)%, (80:20)%, (70:30)% dan (60:40)%.
perpanjangan (%)
25
3 cm
Linear (3 cm)
5 cm
Linear (5 cm)
7 cm
Linear (7 cm)
20
15
10
5
0
90;10
80;20
70;30
60;40
komposisi (% )
Gambar 4. Pengaruh komposisi Serat Terhadap Perpanjangan Komposit
Pada Variasi Panjang Serat 3cm, 5 cm dan 7 cm.
Pengaruh
komposisi
terhadap
perpanjangan komposit pada variasi
panjang serat 3 cm, 5 cm dan 7 cm
dapat dilihat pada gambar 4.
Jika perbandingan komposisi
polipropilena lebih besar dibandingkan
serat, maka nilai perpanjangan semakin
besar begitu pula sebaliknya semakin
besar serat dibandingkan polipropilena
maka nilai perpanjangannya semakin
Pengaruh komposisi dan panjang
serat terhadap perpanjangan
Pada penelitian ini, komposisi
divariasikan
(90:10)%,
(80:20)%,
(70:30)% dan (60:40)%, sedangkan
panjang serat divariasikan 3 cm, 5 cm
dan 7 cm, kedua parameter ini diuji
kekuatan tarik untuk melihat bagaimana
pengaruh
komposisi
terhadap
perpanjangan komposit yang dibuat.
45
Jurnal Reaksi (Journal of Science and Technology)
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
Vol. 7 No.15, September 2009 ISSN 1693-248X
rendah. Dari gambar 4 diperoleh
perpanjangan paling tinggi pada
komposisi (90:10)% dan perpanjangan
paling rendah diperoleh pada (60:40)%.
(a)
(b)
Gambar 5. Spesimen setelah diuji tarik (a) dan Komposit yang dihasilkan (b)
Fiber
Dengan
Menggunakan
Polipropilena
Dan
Bahan
Pengikat” Jurusan Teknik Kimia:
Politeknik Negeri Lhokseumawe.
TA 2007.
Palungkun, Rony, ”Aneka Produk
Olahan Kelapa” PT. Penebar
swadaya: Jakarta. 2005.
Singer, Ferdinal L., Andrew Pytel,
”Kekuatan Bahan (Teori KokohStreng Of Materials)” PT. Gelora
Aksara Pramata: Jakarta. 1985.
Surdia. Saito, Shinroku, "Pengetahuan
Bahan Teknik Kimia" , PT. Pradaya
Paramita: Jakarta. 1999.
www. buletinlitbang@dephan.go.id, 17
januari 2008.
www.elsevier.com/locate/compositesa
(Kenaf natural fiber reinforced
polypropylene
composites:
A
discustion
on
manufacturing
problems and solulotions) 29 juli
2008.
www.lipi.go.id (ilmu pengetahuan dan
teknologi), 17 Januari 2008.
www.lipi.go.id (Pengaruh komposisi
terhadap internit) 18 Januari 2008
KESIMPULAN
Dari hasil eksperimen yang telah
dilakukan, dapat diambil beberapa
kesimpulan:
Dari keseluruham hasil kekuatan
tarik, kekutan tarik paling besar
didapat pada komposisi (90:10)%
dan pada panjang serat 5 cm yaitu
339,08 kgf/cm2
Perpanjangan maksimum diperoleh
pada komposisi (80:20)% dengan
panjang serat 7 cm yaitu 20%.
Komposisi polipropilena sangat
berpengaruh terhadap nilai kekuatan
tarik dan nilai perpanjangan.
Kondisi komposit yang paling baik
adalah apabila matriks lebih banyak
dari filler.
DAFTAR ACUAN
Maulida, Tia, TGA ”Pembuatan
Komposit Dari Ampas Tebu”
Jurusan Teknik Kimia: Politeknik
Negeri Lhokseumawe. TA 2007.
Muhazir, TGA ”Pemanfaatan Limbah
Kulit Pinang Sebagai Bahan
Komposit Untuk Pembuatan Kap
46