Pengaruh Panjang Serat Rami Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanik Komposit Dengan Resin Poliester

PENGARUH PANJANG SERAT RAMI TERHADAP SIFAT
FISIS DAN MEKANIK KOMPOSIT DENGAN RESIN
POLIESTER

SKRIPSI
MELISA FERONITA TARIGAN
100801057

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

1
Universitas Sumatera Utara

2

PENGARUH PANJANG SERAT RAMI TERHADAP SIFAT
FISIS DAN MEKANIK KOMPOSIT DENGAN RESIN

POLIESTER

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

MELISA FERONITA TARIGAN
100801057

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN
Judul


:

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

:
:
:
:
:
:

PENGARUH PANJANG SERAT
RAMI TERHADAP SIFAT FISIS
DAN MEKANIK KOMPOSIT

DENGAN RESIN POLIESTER
SKRIPSI
MELISA FERONITA TARIGAN
100801057
SARJANA (S1) FISIKA
FISIKA
MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM (FMIPA)
USU

Dilaksanakan di :
Medan, Maret 2016
Diketahui/Disetujui:

Departemen Fisika FMIPA USU
Pembimbing I

Prof.Dra.Zuriah Sitorus, M.S.
NIP. 1956726198403 2 001


Pembimbing II

Dr Perdinan Sinuhaji,MS
NIP.195903101987031002

Ketua Program Studi Fisika

Dr. Marhaposan Situmorang
NIP: 1955103019801310

i
Universitas Sumatera Utara

ii

PERNYATAAN

PENGARUH PANJANG SERAT RAMI TERHADAP SIFAT
FISIS DAN MEKANIK KOMPOSIT DENGAN RESIN
POLIESTER


SKRIPSI

Saya mengaku bahwa skripsi ini adaah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Maret 2016

MELISA FERONITA TARIGAN
100801057

ii
Universitas Sumatera Utara

iii

PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus atas segala
anugerah dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “PENGARUH PANJANG SERAT RAMI TERHADAP SIFAT FISIS


DAN MEKANIK KOMPOSIT DENGAN RESIN POLIESTER”.
Skripsi ini disusun sebagai syarat akademis dalam menyelesaikan studi
program sarjana (S1) program studi fisika fakultas matematika dan ilmu pengetahuan
alam Universitas Sumatera Utara, Medan.
Rasa hormat dan terima kasih, penulis berikan kepada kedua orang tua saya,
Bapak (T.Tarigan) dan mama (A.Br.Saragih, S.Sos) atas kasih sayang, doa, serta
dukungan moral dan materi sehingga menghantarkan penulis ke jenjang sarjana.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ika apriani tarigan S.Kom, Monita
Clara tarigan, Lisbet Tarigan Dan Andre Fernando Tarigan atas doa dan dukungan
nya terhadap penulis. Dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi ini, penulis
telah banyak mendapat bimbingan, pengarahan, saran, dan bantuan dari berbagai
pihak. Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati, penulis ingin
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Sutarman M.Sc. selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika S1
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara.


3. Bapak Dr.Kerista Sebayang, MS selaku Dosen Pembimbing Akademik
penulis.

4. Ibu Prof.Dr. Zuriah Sitorus, MS selaku dosen pembimbing I, yang telah
memberikan perhatian, pengarahan, dorongan, dukungan serta motivasi
kepada penulis sampai pada penyelesaian skripsi ini.

5. Dr.Perdinan Sinuhaji, MS selaku dosen pembimbing II penulis, memberikan
perhatian, pengarahan, dorongan, dukungan serta motivasi kepada penulis
sampai pada penyelesaian skripsi ini.

iii
Universitas Sumatera Utara

iv

6. Seluruh Bapak-ibu Dosen dan staf pengajar beserta pegawai Departemen
Fisika atas bantuan kepada penulis.

7. Sahabat sahabat seperjuangan stambuk Phisic inside tersayang: Rika,Ririn,

baginda,itha, Esna, Rahel, Irman, Fransiskus, Nasrul dan Antony, wiharja.
Edi saputra, Jantiber, Lya oktavia , Theresya simajuntak, Mentari, , Ataran,
Samuel, Desi, Marisa Marpaung, Nuraini, Ikwan, Maizal, Sahat, Desmar,
Ronal, Sarah, Juan, Eka, Riki efendi, Dahniar, Usi, Juli, Lasmini, Lamhot,
Amin, Baik, Jekson, Fadli, Riki Darmawan, Faisal, Sri (Cibun), Bewa, Jenery,
Tulus, Nia, Laila, Anto, Riadi, Citra.
8. UKM KMK USU UP MIPA Tahun 2014 : winda,dahlia,tiara,cita,togi, ulan,fe
bri,ari,yuni,nova,desy,ardi,sengli,jojo. Dan buat KTB ABIGAIL: kak
borasida,kak desy sinaga,Roulina gurning, Emidola. Dan buat kelompok kecil
ku: Ria,Febriana, Elfrida, Emmy,lawmen,Rini, Kristin,sri manalu,krisdayanti
terimakasih buat doa dan dukunganya 

9. Kepala Lab Kimia Polimer beserta asisten bg edi dan teman-teman
penelitian: Fauzi, Dina,Fahmi,dea dan kak wempy.

10. Senior-senior dan alumni Fisika USU, serta adik-adik stambuk 2011, 2012,
2013, dan 2014,2015.
Penulis juga menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat
banyak kekurangan, oleh karena itu penulis memohon maaf apabila terdapat
kesalahan selama penulis melalukan penelitian dan penyusunan skripsi ini.

Penulis

berharap semoga skripsi ini memberikan sumbangan pikiran yang

berguna bagi fakultas, universitas, dan masyarakat. Akhir kata, penulis menerima
masukan dan saran yang membangun dari pembaca agar tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Januari 2016
Penulis,

Melisa Feronita Tarigan
NIM. 100801057

iv
Universitas Sumatera Utara

v

PENGARUH PANJANG SERAT RAMI TERHADAP SIFAT FISIS DAN

MEKANIK KOMPOSIT DENGAN RESIN POLIESTER

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh panjang serat rami dengan resin
poliester terhadap sifat fisis dan mekanik komposit. Pembuatan komposit
dilakukan dengan menggunakan metode acak dengan variasi panjang serat rami
yang digunakan adalah 0,5 cm; 1 cm ; 1,5 cm ;2 cm ; 2,5 cm dan 3 cm dengan
massa serat 0,2 gram, masing-masing ditambahkan katalis MEKPO 1 % dari
volume polyesternya sebagai pengeras, kemudian dituang pada cetakan dan
dipress 20 menit pada suhu 50 0C. Hasil uji meliputi, Nilai densitas : 1,2969
gr/cm3, nilai daya serap : 0,95 % ,nilai kuat tarik : 53,010 MPa , nilai kuat
impak : 13623,2 J/m2 , nilai kuat lentur : 52,280 MPa. Hasil yang diperoleh
sesuai dengan Standar Industri Jepang (JIS A5905-2003). Pengujian ini
dilakukan menurut prosedur ASTM D-638-08 untuk uji tarik, ASTM D-256
untuk uji Impak, ASTM D-790 untuk uji kuat lentur.

Kata kunci : serat rami, poliester, sifat fisis komposit, sifat mekanik komposit.

v

Universitas Sumatera Utara

vi

THE LENGTH OF HEMP’S FIBER HAVE AN INFLUENCE ON THE
PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF COMPOSITE WITH
POLYESTER RESIN

ABSTRACT

The research about hemp’s fiber influence had been done using polyester resin
toward physical and mechanical properties of composite. Fabrication of composite
was made using a random methods by varying a length size of hemp’ fiber is 0,5
cm ; 1 cm ; 1,5cm ; 2cm ; 2,5 cm ; 3 cm in the mass of 0,2 gram. Each sample
was added 1% volume of polyester resin as a hardened mold, then poured on the
mold by pressing it for 20 minutes under a temperature 50oC. The testing result
were obtained as follows : density values 1,2969gr/cm3, water absorption values
0,95% , tensile strength values 53,010MPa, impact values : 13623,2 J/m2 ,
flexural values 52,280MPa. The prosedure test is as based on the Japanese
Industries Standard (JIS A5905-2003). The research is done by ASTMD-638-08
for tensile stength , ASTM D-256 for impact test, ASTM D-790 for flexural
stength test.

Keyword : hemp fiber, polyester, composite physical properties, composite
mechanical properties.

vi

Universitas Sumatera Utara

vii

DAFTAR ISI
Persetujuan ...........................................................................................................i
Pernyataan ...........................................................................................................ii
Penghargaan ........................................................................................................iii
Abstrak .................................................................................................................v
Abstract ...............................................................................................................vi
Daftar Isi..............................................................................................................vii
Daftar Tabel ........................................................................................................ix
Daftar Gambar dan Grafik ..................................................................................x
BAB I

PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................2
1.3 Batasan Masalah...............................................................................3
1.4 Tujuan Penelitian .............................................................................3
1.5 Manfaat Penelitian ...........................................................................3
1.6 Sistematika Penulisan ......................................................................4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Komposit ........................................................................................4
2.2 Material Komposit .........................................................................5
2.3 Klasifikasi Bahan Komposit ...........................................................8
2.4 Komposit Serat................................................................................9
2.5 Tipe komposit serat ........................................................................10
2.6 Serat Sebagai penguat .....................................................................13
2.7. Rami dan Serat Rami .....................................................................14
2.7 Serat Alam ......................................................................................16
2.8 Matriks ............................................................................................17
2.9 Matriks Poliester .............................................................................18
2.10Pengujian Sifat Fisis ......................................................................20
2.10.1 Pengujian Densitas ............................................................20
2.10.2

Pengujian Daya Serap Air ................................................21

2.11Pengujian Sifat Mekanik ................................................................21
2.11.1 Pengujian Kuat Tarik ........................................................22
2.11.2 Pengujian Kuat Impak .......................................................23
2.11.3 Pengujian Kuat Lentur ......................................................24

vii
Universitas Sumatera Utara

viii

BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat Penelitian...........................................................................26
3.2 Peralatan dan Bahan .......................................................................26
3.2.1 Peralatan ..............................................................................26
3.2.2 Bahan ...................................................................................27
3.3 Prosedur .........................................................................................27
3.4 Diagram Alir Penelitian .................................................................29

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Fisis ...............................................................................30
4.1.1 Pengujian Densitas ..............................................................30
4.1.2 Pengujian Daya Serap Air ...................................................31
4.2 Pengujian Mekanik.........................................................................33
4.2.1 Pengujian Kekuatan Tarik ...................................................33
4.2.2 Pengujian Kekuatan Impak ..................................................34
4.2.3 Pengujian Kekuatan Lentur .................................................36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ...................................................................................37
5.2 Saran ...............................................................................................37
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................39

LAMPIRAN A
LAMPIRAN B
LAMPIRAN C

vii
Universitas Sumatera Utara

ix

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Perbandingan Antara Serat Alami dengan Serat Sintesis ...................14
Tabel 2.2 Spesifikasi Resin Poliester ..................................................................17
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Densitas ....................................................................29
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Daya Serap Air .........................................................30
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Kuat Tarik .................................................................32
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kuat Impak ...............................................................34
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kuat Lentur ...............................................................35
Tabel 4.6 Hasil Uji Sifat Mekanik Tanpa Serat ..................................................36

ix
Universitas Sumatera Utara

x

DAFTAR GAMBAR DAN GRAFIK
Gambar 2.1 Tipe Komposit Serat.........................................................................12
Gambar 2.2 pohon Rami .......................................................................................15
Gambar 2.3 Serat Rami .........................................................................................16
Gambar 2.4 Gaya tarik terhadap pertambahan panjang........................................18
Gambar 2.5 Pengujian Kuat Tarik ........................................................................22
Gambar 2.6 Pengujian Kuat Lentur ......................................................................25
Grafik 4.1

Hubungan antara komposisi SR-P dengan Densitas ........................30

Grafik 4.2 Hubungan antara komposisi SR-P dengan Daya Serap Air..............31
Grafik 4.3 Hubungan Kuat Tarik dengan Variasi panjang serat ........................33
Grafik 4.4 Hubungan Kuat Impak dengan variasi panjang serat.......................33
Grafik 4.5 Hubungan Kuat Lentur dengan variasi panjang serat .......................36

x
Universitas Sumatera Utara