PENGARUH VARIASI SUHU PENGEPRESAN TERHADAP SIFAT MEKANIK KOMPOSIT POLIPROPILEN KENAF ( KENAF PP)
PENGARUH VARIASI SUHU PENGEPRESAN TERHADAP SIFAT MEKANIK KOMPOSIT POLIPROPILEN KENAF ( KENAF PP)
SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik Oleh:
PANCA SAPTANTO ADI NUGROHO NIM. I1410024
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013 commit to user commit to user
commit to user
HALAMAN PENGESAHAN
PENGARUH VARIASI SUHU PENGEPRESAN
TERHADAP SIFAT MEKANIK KOMPOSIT POLIPROPILEN KENAF
(KENAF PP)
Disusun oleh PANCA SAPTANTO ADI N NIM. I1410024
Dosen Pembimbing I Ir. Wijang Wisnu Raharjo, MT
NIP. 19681004199931002 Dosen Pembimbing II
Heru Sukanto, ST, MT NIP. 197207311997021001
Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari Kamis tanggal 19 Desember 2013 1.
Wahyu Purwo Raharjo, ST, MT NIP. 196911161997021001 ....................................
2. Wibowo, ST, MT
NIP. 196907192000032001 ………………………
Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Mesin
Didik Djoko Susilo, ST, MT NIP. 197203131997021001
Koordinator Tugas Akhir Wahyu Purwo Raharjo, ST, MT
NIP. 197202292000121001
PENGARUH VARIASI SUHU PENGEPRESAN
TERHADAP SIFAT MAKANIK KOMPOSIT POLIPROPILEN KENAF
(KENAF PP)
Panca Saptanto Adi Nugroho
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia E-mail:
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi suhu pengepresan terhadap komposit polipropilen kenaf. Material yang dipakai adalah polipropilen kenaf mat (PKM) dari PT. Toyota Boshoku Indonesia dengan komposisi polipropilen kenaf 50:50.
PKM dipotong sesuai dengan ukuran cetakan, panjang 175 mm dan lebar 95 mm. Pembuatan panel komposit menggunakan mesin hot press dengan tekanan pengepresan 0,5 MPa dan waktu pengepresan 10 menit. Variasi suhu pengepresan dalam penelitian yaitu 165
C, 170
C, 180
C, 190
C, dan 200
C. Pengujian yang dilakukan meliputi pengukuran densitas standar ASTM D792, uji tarik standar ASTM D638, uji bending standar ASTM D790, dan uji impak standar ASTM D256.
Hasil penelitian menunjukkan peningkatan suhu pengepresan meningkatkan kekuatan tarik dan bending komposit. Kekuatan tarik dan bending maksimal diperoleh pada suhu pengepresan 180 C sebesar 33,43 MPa dan 23,99 MPa. Pengujian impak menunjukkan peningkatan suhu pengepresan menurunkan kekuatan impak komposit. Kekuatan impak maksimal diperoleh pada suhu
2 pengepresan 170 C sebesar 40,31 KJ/m .
Kata kunci : kenaf polipropilen, suhu pengepresan, hot press, polipropilen.
commit to user
EFFECT OF PRESSING TEMPERATURE VARIATION FOR THE
MECHANICAL PROPERTIES OF POLYPROPYLENE KENAF COMPOSITE
(KENAF PP)
Panca Saptanto Adi Nugroho
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia E-mail:
ABSTRACT
This research aims to investigated the effect of the variation pressing temperature on mechanical properties of polypropylene kenaf composite. Material used was polypropylene kenaf mat (PKM) from PT. Toyota Boshoku Indonesia, with 50% of polypropylene and 50% kenaf fiber composite.
PKM was cut based in the mold, with length 175 mm and width 95 mm. Hot press machine was used to produce a composite panel with pressure 0,5 MPa for 10 minutes. The variation of pressing temperatures were 165
C, 170
C, 180
C, 190
C, and 200
C. This research identified measurement of density based ASTM D792, standard tensile strength based on ASTM D638, bending strength based on ASTM D790, and impact srength based on ASTM D256.
The increasing of pressing temperature increased the tensile and bending strength of the composite. Maximum tensile and bending strength were obtained at pressing temperature 180 C of 33,43 MPa and 23,99 MPa. The impact test of increasing press temperature reduce the impact strength of composite. Maximum
2 impact strength obtained at pressing temperature 170 C was 40,31 KJ/m .
Key words : kenaf polypropylene, pressing temperature, hot press, polypropylene.
commit to user
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur hanya kepada Allah SWT yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, shalawat serta salam untuk Nabi besar Muhammad SAW yang telah menjadi suri tauladan bagi umat manusia. Walaupun berbagai rintangan dan hambatan yang dihadapi selama pembuatannya. Akhirnya atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Tidaklah mungkin menyelesaikan skripsi ini seorang diri. Dengan segala keterbatasan dan kemampuan dalam proses pembuatannya, penulis menyadari bahwa proses pembuatan skripsi ini tidak lepas dari bimbingan, bantuan, arahan serta dorongan dan doa dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala ketulusan dan kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.
Bapak Ir. Wijang Wisnu Raharjo, M.T., selaku Pembimbing I atas bimbingan dan ilmu yang bermanfaat hingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Heru Sukanto, S.T,M.T., selaku Pembimbing II yang telah turut serta memberikan bimbingan yang berharga bagi penulis.
3. Bapak Wahyu Purwo Raharjo, S.T,M.T., dan Bapak Wibowo, S.T,M.T., selaku dosen penguji tugas akhir saya yang telah memberi saran yang membangun.
4. Bapak Prof. Muhammad Nizam S.T,M.T,Ph.D., selaku Pembimbing Akademis yang telah banyak memberikan saran dan nasehat.
5. Bapak Didik Djoko Susilo, S.T,M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin UNS Surakarta.
6. Seluruh Dosen serta Bapak Maruto Adi P, S.T., selaku Staff Laboratorium Jurusan Teknik Mesin UNS, yang telah turut serta mendidik penulis hingga menyelesaikan studi S1.
7. Kedua orang tuaku tercinta (Bapak Agus Seno BS dan Ibu Sri Hartini) atas segala kasih sayang, pengorbanan dan jasanya yang tak terkira, yang telah memberikan dukungan, biaya, semangat, doa yang tulus ikhlas dan kepercayaan kepada penulis untuk mengemban amanah yang mulia ini.
8. Rekan seperjuangan Komang Trisna AP, Shie Bay, Karim yang telah bersama sama mengerjakan penelitian ini dalam suka maupun duka, terima kasih yang
commit to user
tak terkira atas bantuan, dan semangatnya.9. Kakak, Adik, dan Istriku yang tersayang (Bayu Agus S, Broto Agung L, dan Puteri Ismulia Y), terima kasih untuk dukungan dan saran yang begitu berarti.
10. Rekan-rekan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret, khususnya angkatan transfer 2010 terima kasih atas segala bentuk dukungannya dan kebersamaannya.
11. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu yang telah membantu pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir ini.
Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi tercapainya kesempurnaan skripsi ini. Ahirnya penulis berharap, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Surakarta, 19 Desember 2013 Penulis
commit to user
commit to user
DAFTAR ISI
3.4.3. Proses Pembua tan Spesimen……………………………………..16
………………………………...........….11
BAB III. METODE PENELITIAN .......................................................................12 3.1. Tempat Penelitian………… .................................................................12
3.2. Alat Dan Bahan.....................................................................................12
3.3. Alat Pengujian.......................................................................................14
3.4. Prosedur Penelitian................................................................................15
3.4.1. Persiapan Pemotongan Mat Polipropilen Kenaf............................15
3.4.2. Pembuatan Panel Komposit Dengan Hot Press ............................15
3.5. Tahap Pengujian ...................................................................................16
2.6. Kekuatan Impak …….……………………………………………........10
3.6. Tahap A nalisa……………………………………………………..…..16
3.7. Diagram Alir Penelitian…………………………………………...…..17
3.8. Jadwal Penel itian………………………………………………..…….18 BAB IV. DATA DAN ANALISA........................................................................19
4.1. Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Densitas ................................ 19
4.2. Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Kekuatan Tarik ......................21
4.3. Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Kekuatan Bending...................25
4.4. Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Kekuatan Impak......................27
BAB V. PENUTUP................................ ...............................................................30
2.7. Scaning Electron Microscopy ………………………………...........….11 2.8. Void........................................
2.5.Kekuatan Bending ….………………………………………………........9
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i SURAT
1.3. Batasan Masalah .....................................................................................2
PENUGASAN…………………………………………………………...ii HALAMAN PENGESAHAN…………………………………………………....iii
ABSTRAK………………………………………………………………………..iv KATA PENGANTAR ...........................................................................................vi
DAFTAR ISI ........................................................................................................viii DAFTAR GAMBAR ..............................................................................................x
DAFTAR TABEL ..................................................................................................xi
BAB I. PENDAHULUAN ......................................................................................1
1.1. Latar Belakang ........................................................................................1
1.2. Perumusan Masalah ................................................................................2
1.4. Tujuan Dan Manfaat Penelitian...............................................................2
……………………………………….................9
1.5. Sistematika Penulisan ............................................................................3
BAB II. LANDASAN TEORI ................................................................................4
2.1. Tinjauan Pustaka ....................................................................................4
2.2. Dasar Teori ………………..……………………………........................7
2.2.1. Teori Ko mposit………………….………………………………...7
2.2.2. Komposit T ermoplastik………………………………………........7
2.2.3. Polipropilen, Serat Kenaf, Pembuatan Mat Polipropilen Kenaf.....7
2.3. Densitas Komposit...................................................................................8 2.4. Kekuatan Tarik...........
5.1. Kesimpulan ...........................................................................................30
commit to user
5.2. Saran .....................................................................................................30 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................31 LAMPIRAN...........................................................................................................34
commit to user
DAFTAR GAMBAR
19
5
6
10
12
14
14
15
17
20
Patahan Uji Impak ………………………………….…....................27 Gambar 4.12
21
22
23
23
24
25
26
27
28
Hasil Pengujian Tarik……………………………………….……....27
Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Kekuatan Impak…………...26 Gambar 4.11
Halaman Gambar 2.1 Thermogravimetry Analysis Serat .................... …………...................5
Gambar 3.5 Diagram Alir Penelitian.......................................................................17Gambar 2.2 Patahan Uji Tarik Pilipropilen Jute………………………..…............6Gambar 2.3 Sudut Impact........................................................................................10Gambar 3.1 Alat Penelitian…………..………….……………….....….……….....12
Gambar 3.2 Mesin Uji Universal Testing Machine……………….....….…………14
Gambar 3.3 Mesin Uji Izod Impact….……………………….…….….………….14
Gambar 3.4 Foto Scanning Electron Microscopy (SEM)……………..…………..15
Gambar 4.1 Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Densitas……….……….........19Komposit…………………………….....…….....25 Gambar 4.10
Gambar 4.2 Penyebaran Polipropilen …….…………............................................20Gambar 4.3 Pengaruh Suhu Pengepresan Terhadap Kekuatan Tarik…………..…21
Gambar 4.4 Ikatan Matrik Polipropilen Terhadap Serat Kenaf ………………..... 22Gambar 4.5 Serat Kenaf…….………………..........................................................23
Gambar 4.6 Patahan Uji Tarik……………….........................................................23
Gambar 4.7 Foto Makro ……………………..........................................................Gambar 4.8 Pengaruh Suhu PengepresanTerhadap Kekuatan Bending…………. 24
Gambar 4.9 Kegagalan Bending28
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Data Sheet Polipropilen Kenaf Mat…………………………………...13
Tabel 3.2 Parameter Variasi Suhu Pengepresan....................................................15Tabel 3.3 Jumlah spesimen pengujian…………………………………………...16
commit to user