Pengaruh Waktu Perendaman dan Persentase Serat Pilus Terhadap Sifat Mekanis Bahan Komposit Matriks Polymer

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tentang

Pilus

_{(Rambut Manusia)}

Rambut adalah salah satu bagian terpenting dari tubuh. Rambut adalah hasil dari sel berserabut, yang mengandung keratin, yang tumbuh dari folikel ditemukan dalam dermis. Tubuh manusia, selain telapak tangan dan telapak kaki, dicakup dalam folikel yang memproduksi terminal tebal dan rambut vellus halus - pendek, halus, rambut berwarna ringan dan nyaris tidak memperhatikan bahwa mengembangkan mana-mana di tubuh manusia.

Umumnya, rambut manusia diperkirakan terdiri dari 100.000 sampai 200.000 helai rambut. Rambut tumbuh terus menerus. Diperkirakan rambut manusia bertambah panjang 1 cm perbulannya, tetapi tidak semua rambut tumbuh pada waktu yang bersamaaan sehingga ada rambut yang panjang dan pendek. Serupa kulit, bahan dasar rambut adalah serat protein keratin yang dibuat oleh keratinosit di dalam epidermis (lapisan kulit terluar). Tiap helai batang rambut terdiri dari kombinasi kompleks senyawa protein yang dibagi lagi menjadi tiga lapisan utama

Meskipun rambut manusia di dunia ada banyak warna dan tekstur, tetapi itu semua terbuat dari bahan yang sama. Bahan utama dari rambut manusia adalah protein yang disebut keratin, dimana keratin ini juga ditemukan pada kulit manusia, gigi, kuku dan kuku kaki. pada rambut juga terdapat kandungan minyak yang merupakan suatu tekstur dan bahan kimia yang kita kenal dengan sebutan melanin.

Warna rambut ditentukan oleh pigmen melanin di dalam rambut. Melanin terdapat sebagai butir – butir dalam serabut – serabut tanduk kulit rambut dan diantaranya melanin ini dapat doksidasikan dengan hidrogen peroksida (H2O2)

menjadi senyawa yang tidak berwarna (bleaching). Sehingga warna rambut akan lebih muda. Pigmen rambut dibentuk oleh melanosit yang terdapat pada umbi rambut.

Rambut memiliki komponen yang terdiri dari 70 – 80% keratin, 3-6% senyawa minyak, 1% zat warna melanin dan pheomelanin ( pigmen warna lebih muda ), 15% kelembaban air dan sisanya adalah karbohidrat dan unsure-unsur mineral. Sedangkan komposisi kimiawi batang rambut adalah 44,5% karbon, 30% Oksigen, 14% Nitrogen, 6,5% Hidrogen, 5% Belerang. Unsur-unsur ini terutama terdapat dalam zat tanduk (keratin). Keratin adalah suatu protein yang terdiri atas gabungan gugus- gusus peptide, (yang merupakan gabungan kompleks-kompleks asam amino) hasil penggabungan inilah membentuk molekul keratin yang berbentuk ulir (Anonim, 2013).

Secara biologi, rambut terdiri dari tiga bagian utama, yaitu ujung rambut, batang rambut dan akar rambut. Ujung rambut merupakan bagian yang berbentuk runcing terdapat pada bagian akhir rambut. Lalu batang rambut adalah bagian rambut yang berada di luar kulit berupa benang-benang halus, terdiri dari keratin atau sel-sel tanduk, seperti yang diperliatkan pada gambar 2.1 dibawah ini.

Gambar 2.1 Pilus (Rambut Manusia), (Anonim, 2009)

Akar rambut adalah bagian yang terdapat di dalam kulit jangat. Ini terdiri atas folikel, bulbus (hair bulb), papila, pembuluh darah, kelenjar minyak, kelenjar keringat, dan pigmen rambut. Folikel merupakan saluran yang menyerupai kantong rambut dan berperan melindungi tunas rambut. Sementara bulbus adalah bagian akar yang menggelembung dan mengandung sel-sel aktif yang membentuk rambut, terdapat di bawah folikel.

Gunanya untuk menyerap udara serta kotoran dan sebum yang menumpuk. Papila merupakan tempat untuk membuat sel-sel tunas rambut dan sel-sel pigmen melanin yang menentukan warna pada rambut. Papila berada di folikel paling bawah, sehingga juga bertugas menerima nutrisi dari folikel.

Ketika sel-sel rambut baru tumbuh dan bertambah, akan memproduksi keratin untuk mengeraskan strukturnya. Saat inilah rambut bertumbuh panjang, dan bagian sel-sel ini didorong ke luar folikel lalu muncul di permukaan sebagai batang rambut. Pembuluh darah yang berada di bagian akar rambut ini kemudian menyuplai nutrisi bagi sel-sel epidermis untuk tetap tumbuh.

2.1.1 Bagian-bagian Struktur

Pilus

_{(Rambut Manusia)}

Rambut sering merujuk pada dua struktur yang berbeda: bagian bawah kulit yang disebut folikel rambut atau saat ditarik dari kepala disebut bohlam.

. Kutikula adalah lapisan terluar. Ini melindungi medula dan korteks. Singkatnya kutikula adalah struktur transparan dan hanya lapisan ini akan memberikan penampilan yang mengkilap . Struktur rambut terdiri dari tiga lapisan utama, susunan dari yang terluar ke dalam adalah selaput rambut ( cuticle ), kulit rambut ( cortex ) dan sumsum rambut ( medulla ). Seperti yang ada pada gambar yang dibawah ini.

Gambar 2.2 Struktur Pilus (Rambut Manusia), (Anomali, 2012) a. Selaput Rambut ( Cuticle )

Lapisan terluar batang rambut terdiri dri susunan sekitar 7-10 sel-sel tanduk pipih, keras dan transparan/tembus cahaya yang memancarkan warna rambut. Lapisan ini tersusun bagaikan genteng atau sirap rumah, terbuat dari keratin dengan tepi luarnya searah dengan arah pertubuhan rambut. Celah-celah di antara susunan sel-sel itu disebut imbrikasi. Kutikula berfungsi melindungi kulit rambut (korteks) di bawahnya, dari kerusakan dan kekeringan.

Kutikula dapat rusak karena factor internal dan eksternal :

 Factor internal : diet dan sakit atau obat ( minuman keras).

 Factor eksternal : kerusakan fisik, ( menyisir, sasak, panas) dan kerusakan kimia (treatment kimia). Jika kutikula rusak maka rambut akan menjadi porus, kering dan bercabang. Sedangkan kutikula yang sehat, rambut akan terasa lembut, dan bercahaya.

b. Kulit Rambut (cortex)

Kortex terdiri dari sel-sel tanduk yang membentuk kumparan panjang, sejajar dengan batang rambut. Masing-masing sel tanduk dapat diuraikan lagi menjadi satuan yang lebih halus dan disebut mikrofibril. Setiap mikrofibril terdiri dari pilinan sekitar 11 molekul keatin yang disebut protofibril, berbentuk spiral inilah yang menjadikan rambut bersifat elastic, dapat ditarik memanjang dan ketika dilepas kembali memendek ke ukuran semula. Selain itu di tempa t-tempat tertentu disepanjang alur spiral tersbut , terdapat hubungan antar molekul yang terjadi karena adanya ikatan hydrogen dan ikatan sulfide.

Secara bersama-sama ikatan hydrogen dan ikatan sulfide membuat rambut kita elastis, kuat, dan memberi bentuk ( keriting atau lurus). Ikatan hydrogen mudah terpatahkan hanya oleh air , tetapi ikatan sulfida sangat kuat dan hanya dapat dipatahkan oleh larutan kimiawi (seperti proses pengeritingan dan pelurusan rambut). Struktur rambut 90%nya terdiri dari korteks dan semua proses tata rambut yang menggunakan zat-zat kimiawi berlangsung di dalam korteks.

c. Sumsum Rambut ( Medulla)

Medulla merupakan inti dari rambut . medulla terdapat di bagian terdalam lingkaran konsentris batang rambut yang tebal. Terdiri dari sel-sel tanduk yang mengecil dalam bentuk tidak teratur. Di antara sel-sel tanduk yang mengecil terdapat rongga-rongga udara .seangkan untuk batang rambut tipis ( umumnya pada rambut pirang ) tidak memiliki medulla. Fungsi utama medulla adalah penghasil sel, untuk menumbuhkan rambut , pigmentasi rambut dan penghasil protein keratin.

Keratin adalah protein, yang pada terdiri dari asam amino sistein dan disulfida. Disulfida ini membuat atom belerang dan membentuk kesatuan struktur yang disebut jembatan disulfida. Jembatan disulfida ini merupakan salah satu faktor utama yg bertangung jawab atas berbagai bentuk dari rambut kita. Rambut lurus atau kriting dikarenakan Keratin(protein pembentuk rambut) yg

mengandung jembatan disulfida memampukan molekul mempertahankan bentuk bentuk rambut.Tingkat asam amino dan jembatan disulfida menentukan apa rambut akan terlihat teksturnya lurus atau keriting.

Ada dua macam keratin rambut, yaitu :

1. Keratin Lunak :terdapat pada seluruh permukaan kulit, terutama kulit tebal, yaitu pada bagian medulla rambut. Secara Histologis :terlihat perubahan sel-sel epidermis : mula-mula sitoplasma mengandung keratohialin berubah menjadi sel-sel jernih (Str. Lusidum), dan selanjutnya sel-sel mengalami keratinisasi kemudian desquamasi.

2. Keratin keras :terdapat pada kuku, kutikula dan kortex rambut. Pembentukannya tidak melalui butir-butir keratohialin, (Str. Lusidum), tetapi perubahannya terjadi perlahan-lahan dari sel-sel epidermis yang tetap hidup, menjadi keratin. Keratin keras bersifat keras, tidak mengalami desquamasi dan lebih banyak mengandung sulfur.

Rambut manusia umumnya ditandai oleh tiga jenis.

1. Lanugo : hanya tumbuh pada janin manusia. Tubuh terbentuk dengan rambut halus pada usia 12 minggu sampai usia sekitar 40 minggu.

2. Vellus : Sulit untuk dilihat. Rambut ini hanya 2 cm dan sangat tipis dan pucat. Rambut Vellus tumbuh di dada dan punggung dan sering disebut "fuzz persik."

3. Terminal Rambut: Jenis yang paling umum dari rambut manusia yang tumbuh di kepala dan tubuh Anda.

Sehelai rambut terdiri dari folikel rambut. Folikel rambut dimulai dari bawah kulit dengan dasar yang disebut bohlam rambut. Bagian ini mendukung akar rambut dan kelenjar sebasea, yang juga terdapat di bawah kulit. Dari bagian luar akar rambut, tumbuh batang rambut di atas kulit. Poros bagian dalam disebut medula. Medulla terdiri dari inti yang seperti sarang lebah dengan sel longgar yang mengandung glikogen dan citrulline. Di bagian sekitarnya, terdapat inti yang keras yang disebut keratin dalam satu lapisan korteks. Lapisan akhir adalah

sel yang memberikan efek rambut berkilau. bagian ini disebut kutikula. Dalam korteks dan kutikula terdapat melanin, yang memberikan warna alami pada rambut manusia.

Folikel rambut terdiri dari komponen dermis dan epidermis. Pada dasarnya folikel rambut bagian dermis terlihat menonjol, disebut papila yang terdiri dari :jaringan ikat, pembuluh darah dan sel-sel saraf .Bagian luar papilla diliputi sel-sel epitel yang disebut germinal matrik, dan ujung folikel rambut tampak membesar. Sel-sel germinal matrik (puncak papila) berproliferasi membentuk rambut yang dapat tumbuh terus

2.1.2 Pertumbuhan

Pilus

_{(Rambut Manusia)}

Proses pertumbuhan rambut dimulai dengan pembentukan sel-sel baru di bagian akar rambut. Sel-sel tersebut kemudian membentuk batang yang kemudian tumbuh ke luar kulit. Saat tumbuh ke luar, sel-sel itu berhenti menyerap nutrisi dan mulai menghasilkan keratin (sejenis protein). Proses ini dinamai keratinisasi. Saat keratinisasi, sel-sel rambut pun mati. Bersama keratin, sel-sel mati itu kemudian membentuk batang rambut.

Sebenarnya, rambut tumbuh lebih cepat di cuaca panas dibanding di cuaca dingin, tumbuh lebih lambat di malam hari daripada siang hari. Setiap helai rambut tumbuh sepanjang 6 milimeter dalam satu bulan dan akan tetap bertumbuh hingga 6 tahun. Lalu rambut akan rontok dengan sendirinya dan kemudian digantikan oleh rambut baru.

Pertumbuhan rambut pada kulit kepala adalah sekitar enam inci per tahun. Pertumbuhan rambut akan sekitar 0,03-0,04 mm saja. Pertumbuhan rambut adalah acak. Pertumbuhan bukan siklus atau musiman. Ini melibatkan tiga tahap: Anagen, Catagen, dan Telogen.

a. Fase pertumbuhan (Anagen)

Ini adalah fase rambut aktif pertumbuhan. Pertumbuhan rambut baru dilakukan dan folikel rambut mendorong keluar rambut klub keluar dari folikel. Rambut tumbuh selama fase pertumbuhan akan tetap selama sekitar dua sampai enam tahun. Beberapa mungkin merasa masalah rambut yang tumbuh di luar panjang tertentu. Ini mungkin karena fase pendek pertumbuhan (anagen). Rambut panjang adalah karena fase panjang pertumbuhan. Juga ada fase pertumbuhan rambut pendek aktif pada lubang lengan, tungkai, bulu mata, alis dan sekitar 30-45 hari. Fase aktif pertumbuhan tidak dibenarkan di wilayah ini.

b. Fase Peralihan (Catagen)

Ini adalah tahap transisi. catagen adalah fase yang mengikuti rambut fase pertumbuhan aktif yang disebut anagen. Setelah fase anagen selesai rambut akan mengalami tahap transisi. Sekitar tiga persen dari rambut akan mengalami proses transisi pada setiap periode waktu tertentu. Fase ini akan berlangsung selama sekitar jangka waktu tiga sampai empat minggu. Selama catagen pertumbuhan rambut akan berhenti. Selubung luar akar rambut akan mengalami proses menyusut. Maka rambut Anda akan terpasang tegas

c. Fase Istirahat (Telogen)

Ini adalah fase istirahat. Telogen adalah fase yang mengikuti fase transisi disebut Catagen. Ada periode istirahat untuk rambut, sekitar 10-15 persen dari seluruh rambut akan menjalani proses istirahat pada setiap periode waktu tertentu. Telogen adalah fase istirahat dan menyumbang 10-15% dari semua rambut. Fase ini akan berlangsung selama sekitar jangka waktu 100 hari (pada kulit kepala) dan akan lebih dari 100 hari untuk rambut di kaki, bulu mata, alis dll. Kulit kepala yang normal memiliki sekitar 90% rambut dalam fase anagen dan 10% rambut dalam fase telogen.

2.2 Komposit

Perkembangan dibidang teknologi dan sintesis belakangan ini mendorong material komposit banyak digunakan pada berbagai macam aplikasi produk. Secara global material komposit dikembangkan untuk menggantikan material logam yang banyak digunakan sebelum berkembangnya material komposit.

Menurut definisi, komposit adalah struktur yang dbuat dari bahan-bahan yang berbeda-beda, ciri-cirinya pun tetap terbawa setelah komponen terbentuk sepenuhnya. Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material sehingga dihasilkan material komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material pembentuknya.

Komposit memberikan suatu pengertian yang sangat luas dan berbeda -beda, serta mengikuti situasi dan perkembangan bahan itu sendiri. Gabungan dua atau lebih bahan merupakan suatu konsep yang diperkenalkan untuk menerangkan definisi komposit. Walaupun demikian definisi ini terlalu umum, karena komposit ini merangkumi semua bahan termasuk plastik yang diperkuat dengan serat, logam alloy, keramik, kopolimer, plastik berpengisi atau apa saja campuran dua bahan atau lebih untuk mendapatkan suatu bahan yang baru.

Komposit memiliki sifat mekanik yang lebih bagus dari logam, kekakuan jenis (modulus Young atau density) dan kekuatan jenisnya lebih tinggi dari logam. Beberapa lamina komposit dapat ditumpuk dengan arah orientasi serat yang berbeda, gabungan lamina ini disebut sebagai laminat.

Komposit dibentuk dari dua jenis material yang berbeda, yaitu:

a. Penguat (Reinforcement), yang mempunyai sifat kurang elastis tetapi lebih kaku serta lebih kuat.

b. Matriks, umumnya lebih elastis tetapi mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih rendah.

Secara garis besar ada 3 macam jenis komposit berdasarkan penguat yang digunakannya, yaitu :

a. Fibrous Composites (Komposit Serat). Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lapisan yang menggunakan penguat berupa serat (fiber). Serat (fiber) yang digunakan bisa berupa glass fibers, carbon fibers, aramid fibers (poly aramide), dan sebagainya.

b. Laminated Composites (Komposit Laminat). Merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri.

c. Particulalate Composites (Komposit Partikel). Merupakan komposit yang menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriksnya.

Sehingga komposit dapat disimpulkan adalah sebagai dua macam atau lebih material yang digabungkan atau dikombinasikan dalam sekala makroskopis (dapat terlihat langsung oleh mata) sehingga menjadi material baru yang lebih berguna.

Komposit terdiri dari 2 bagian utama yaitu :

a. Matriks, berfungsi untuk perekat atau pengikat dan pelindung filler (pengisi) dari kerusakan eksternal.

b. Filler (pengisi), berfungsi sebagai Penguat dari matriks.

1.3

Uji Tarik (Tensile Test)

Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan atau material dengan cara memberikan beban gaya yang berlawanan arah. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena mengahsilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis

yang diberikan secara lambat.Sifat mekanis logam yang dapat diketahui setelah proses pengujian ini seperti kekuatan tarik, keuletan dan ketangguhan.

Pengujian tarik sangat dibutuhkan untuk menentukan desain suatu produk karena menghasilkan data kekuatan material. Pengujian tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Karena dengan pengujian tarik dapat diukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara perlahan.

Pengujian tarik ini merupakan salah satu pengujian yang penting untuk dilakukan, karena dengan pengujian ini dapat memberikan berbagai informasi mengenai sifat-sifat logam. Dalam bidang industri juga diperlukan pengujian tarik ini untuk mempertimbangkan faktor metalurgi dan faktor mekanis yang tercakup dalam proses perlakuan terhadap logam jadi, untuk memenuhi proses selanjutnya.

Uji tarik dilakukan dengan cara penarikan batang uji dengan gaya tarik secara terus – menerus, sehingga bahan (perpanjangannya) terus-menerus meningkat dan teratur sampai putus, dengan tujuan menentukan nilai tarik. Untuk mengetahui kekuatan suatu bahan dalam pembebanan tarik, garis gaya harus berimpit dengan garis sumbu bahan sehingga pembebanan terjadi tarik lurus tetapi juga gaya tarik sudut berimpit maka yang terjadi adalah gaya lentur.

Dari kurva tegangan regangan kita dapat mengetahui kekuatan tarik, kekuatan luluh, keuletan, modulus elastisitas, ketangguhan, dan lain-lain. Pada pegujian tarik ini kita juga harus mengetahui dampak pengujian terhadap sifat mekanis dan fisik suatu logam. Dengan mengetahui parameter-parameter tersebut maka kita dapat data dasar mengenai kekuatan suatu bahan atau logam.

Bila menggunakan diagram kita bisa meneliti apa yang terjadi apabila batang uji tersebut diregangkan secara berangsur-angsur dari uji tarik suatu material. Tegangan yang dipergunakan pada kurva adalah tegangan membujur

rata-rata dari pengujian tarik yang diperoleh dengan membagi beban dengan luas awal penampang melintang benda uji

Gambar 2.3 Kurva Tegangan – Regangan (Junkurniadi Sitorus, 2012) Hubungan antara gaya tarikan dan pertambahan panjang menjadi hubungan antara tegangan mekanis dan regangan (stress vs strain) seperti yang diperliatkan pada gambar 2.3 hubungan regangan tegangan sederhana. Regangan yang di mulai dari kurang dari 1% ke a. Bagian pertama dari material masih dalam keadaan elastis. Linier portion atau lebih dikenal dengan nama batas keseimbangan (proporsional) adalah batas atas dimana hubungan antara σ da c masih linier dan bukan daerah plastis. Apabila dibebani akan bertambah panjang dan apabila beban dihilangkan maka spesimen akan kembali k dimensi semula yang sering disebut dengan deformasi plastis. Pada garis linier ini berlaku hukum Hooke. Dari a ke b tegangan dan regangan tidak lagi seimbang tengangan dihilangkan panjang batang tidak kembali kekeadaan semula namun memendek dari panjang ketika ada pembebanan atau tarikan maka diameter akan mengecil, pada daerah ini hukum Hooke tidak berlaku. Dari c ke d pemanjangan terjadi lebih cepat tegangan dikurangkan pemanjangan terus terjadi pengecilan diameter berlaku drastis dan beban dihilangkan panajang batang atau spesimen akan tetap dan pembebanan diteruskan dan akhirnya batang patah. Dalam daerah ob

ini disebut titik luluh (yield point), sedangkan tegangan pada titik luluh ini disebut batas elastisitas. secara metematis dapat di tulis bahwa deformasi sebanding dengan beban.

analisis kekuatan komposit banyak dilakukan dengan mengasumsikan ikatan antara serat dan matrikadalah solid tanpa adanya geseran dan dianggap deformasi serat dan matrik adalah sama. Sehingga kekuatan tarik dapat dihitung dengan persamaan berikut :

σ =P / A

( 2.1 )

dimana:

σ = tegangan (kgf/mm2

) P = beban (kgf)

A = luas penampang (mm2)

Regangan dapat dihitung dengan persamaan :

ɛ

=

ΔL

Lo

=

L−L_o

Lo

x

%

( 2.2 )

dimana :

ε = Perpanjangan saat putus (%)

ΔL = Selisih antara panjang pada saat putus dengan panjang mula-mula (mm) Lo = panjang mula-mula (mm)

Berdasarkan kurva σ – ε dapat dicari modulus elastisitas dengan menggunakan rumus sebagai berikut :







dimana :

E = modulus elastisitas atau modulus Young (MPa) 1Mpa = 1 N/mm2



= tegangan (N/mm2) atau (Mpa) 1 Pa = 1 N/m2



= regangan (%)

1.4

NaOH (Natrium hidroksida)

Natrium hidroksida (NaOH) yang juga dikenal sebagai soda kaustik atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium Hidroksida terbentuk dari oksida basa Natrium Oksida dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida membentuk larutan alkalin yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air. Ia digunakan di berbagai macam bidang industri, kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia.

Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. Ia sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan. Ia juga larut dalam etanol dan metanol, walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil daripada kelarutan KOH. Ia tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non-polar lainnya. Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas.

Aquades adalah air hasil destilasi / penyulingan sama dengan air murni atau H2O, kerena H2O hampir tidak mengandung mineral. Sedangkan air mineral

adalah pelarut yang universal. Oleh karena itu air dengan mudah menyerap atau melarutkan berbagai partikel yang ditemuinya dan dengan mudah menjadi tercemar. Dalam siklusnya di dalam tanah, air terus bertemu dan melarutkan berbagai mineral anorganik, logam berat dan mikroorganisme. Jadi, air mineral

bukan aquades (H2O) karena mengandung banyak mineral, seperti yang

diperliatkan pada Gambar 2.3. NaOH dan aquades dalam kemasan di bawah ini.

Gambar 2.3. NaOH dan Aquades Dalam Kemasan

Dalam prosesnya natrium hidroksida berbentuk putih padat berupa butiran-butiran kasar akan dicampurkan ke dalam aquades yang kemudian akan membentuk larutan NaOH, dimana larutan NaOH tersebut akan dimanfaatkan dalam proses perendaman serat pilus untuk menghilangkan kotoran dan minyak yang melekat pada serat pilus dan untuk mencari sifat fisis dan mekanis yang terbaik terutama kekuatan tariknya dengan uji tarik.

Secara garis besar ada 3 macam jenis komposit berdasarkan penguat yang digunakannya, yaitu :

a. Fibrous Composites (Komposit Serat). Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lapisan yang menggunakan penguat berupa serat (fiber). Serat (fiber) yang digunakan bisa berupa glass fibers, carbon fibers, aramid fibers (poly aramide), dan sebagainya.

b. Laminated Composites (Komposit Laminat). Merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri.

c. Particulalate Composites (Komposit Partikel). Merupakan komposit yang menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriksnya.

Sehingga komposit dapat disimpulkan adalah sebagai dua macam atau lebih material yang digabungkan atau dikombinasikan dalam sekala makroskopis (dapat terlihat langsung oleh mata) sehingga menjadi material baru yang lebih berguna.

Komposit terdiri dari 2 bagian utama yaitu :

a. Matriks, berfungsi untuk perekat atau pengikat dan pelindung filler (pengisi) dari kerusakan eksternal.

b. Filler (pengisi), berfungsi sebagai Penguat dari matriks.

1.3

Uji Tarik (Tensile Test)

Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan atau material dengan cara memberikan beban gaya yang berlawanan arah. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena mengahsilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis

yang diberikan secara lambat.Sifat mekanis logam yang dapat diketahui setelah proses pengujian ini seperti kekuatan tarik, keuletan dan ketangguhan.

Pengujian tarik sangat dibutuhkan untuk menentukan desain suatu produk karena menghasilkan data kekuatan material. Pengujian tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Karena dengan pengujian tarik dapat diukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara perlahan.

Pengujian tarik ini merupakan salah satu pengujian yang penting untuk dilakukan, karena dengan pengujian ini dapat memberikan berbagai informasi mengenai sifat-sifat logam. Dalam bidang industri juga diperlukan pengujian tarik ini untuk mempertimbangkan faktor metalurgi dan faktor mekanis yang tercakup dalam proses perlakuan terhadap logam jadi, untuk memenuhi proses selanjutnya.

Uji tarik dilakukan dengan cara penarikan batang uji dengan gaya tarik secara terus – menerus, sehingga bahan (perpanjangannya) terus-menerus meningkat dan teratur sampai putus, dengan tujuan menentukan nilai tarik. Untuk mengetahui kekuatan suatu bahan dalam pembebanan tarik, garis gaya harus berimpit dengan garis sumbu bahan sehingga pembebanan terjadi tarik lurus tetapi juga gaya tarik sudut berimpit maka yang terjadi adalah gaya lentur.

Dari kurva tegangan regangan kita dapat mengetahui kekuatan tarik, kekuatan luluh, keuletan, modulus elastisitas, ketangguhan, dan lain-lain. Pada pegujian tarik ini kita juga harus mengetahui dampak pengujian terhadap sifat mekanis dan fisik suatu logam. Dengan mengetahui parameter-parameter tersebut maka kita dapat data dasar mengenai kekuatan suatu bahan atau logam.

Bila menggunakan diagram kita bisa meneliti apa yang terjadi apabila batang uji tersebut diregangkan secara berangsur-angsur dari uji tarik suatu material. Tegangan yang dipergunakan pada kurva adalah tegangan membujur

rata-rata dari pengujian tarik yang diperoleh dengan membagi beban dengan luas awal penampang melintang benda uji

Gambar 2.3 Kurva Tegangan – Regangan (Junkurniadi Sitorus, 2012)

Hubungan antara gaya tarikan dan pertambahan panjang menjadi hubungan antara tegangan mekanis dan regangan (stress vs strain) seperti yang diperliatkan pada gambar 2.3 hubungan regangan tegangan sederhana. Regangan yang di mulai dari kurang dari 1% ke a. Bagian pertama dari material masih dalam keadaan elastis. Linier portion atau lebih dikenal dengan nama batas keseimbangan (proporsional) adalah batas atas dimana hubungan antara σ da c masih linier dan bukan daerah plastis. Apabila dibebani akan bertambah panjang dan apabila beban dihilangkan maka spesimen akan kembali k dimensi semula yang sering disebut dengan deformasi plastis. Pada garis linier ini berlaku hukum Hooke. Dari a ke b tegangan dan regangan tidak lagi seimbang tengangan dihilangkan panjang batang tidak kembali kekeadaan semula namun memendek dari panjang ketika ada pembebanan atau tarikan maka diameter akan mengecil, pada daerah ini hukum Hooke tidak berlaku. Dari c ke d pemanjangan terjadi lebih cepat tegangan dikurangkan pemanjangan terus terjadi pengecilan diameter berlaku drastis dan beban dihilangkan panajang batang atau spesimen akan tetap dan pembebanan diteruskan dan akhirnya batang patah. Dalam daerah ob

ini disebut titik luluh (yield point), sedangkan tegangan pada titik luluh ini disebut

batas elastisitas. secara metematis dapat di tulis bahwa deformasi sebanding dengan beban.

analisis kekuatan komposit banyak dilakukan dengan mengasumsikan ikatan antara serat dan matrikadalah solid tanpa adanya geseran dan dianggap deformasi serat dan matrik adalah sama. Sehingga kekuatan tarik dapat dihitung dengan persamaan berikut :

σ =P / A

( 2.1 )

dimana:

σ = tegangan (kgf/mm2 ) P = beban (kgf)

A = luas penampang (mm2)

Regangan dapat dihitung dengan persamaan :

ɛ

=

ΔL Lo

=

L−L_o

Lo

x

%

( 2.2 )

dimana :

ε = Perpanjangan saat putus (%)

ΔL = Selisih antara panjang pada saat putus dengan panjang mula-mula (mm) Lo = panjang mula-mula (mm)

Berdasarkan kurva σ – ε dapat dicari modulus elastisitas dengan menggunakan rumus sebagai berikut :







dimana :

E = modulus elastisitas atau modulus Young (MPa) 1Mpa = 1 N/mm2



= tegangan (N/mm2) atau (Mpa) 1 Pa = 1 N/m2



= regangan (%)

1.4

NaOH (Natrium hidroksida)

Natrium hidroksida (NaOH) yang juga dikenal sebagai soda kaustik atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium Hidroksida terbentuk dari oksida basa Natrium Oksida dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida membentuk larutan alkalin yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air. Ia digunakan di berbagai macam bidang industri, kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia.

Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. Ia sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan. Ia juga larut dalam etanol dan metanol, walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil daripada kelarutan KOH. Ia tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non-polar lainnya. Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas.

Aquades adalah air hasil destilasi / penyulingan sama dengan air murni atau H2O, kerena H2O hampir tidak mengandung mineral. Sedangkan air mineral adalah pelarut yang universal. Oleh karena itu air dengan mudah menyerap atau melarutkan berbagai partikel yang ditemuinya dan dengan mudah menjadi tercemar. Dalam siklusnya di dalam tanah, air terus bertemu dan melarutkan berbagai mineral anorganik, logam berat dan mikroorganisme. Jadi, air mineral

bukan aquades (H2O) karena mengandung banyak mineral, seperti yang diperliatkan pada Gambar 2.3. NaOH dan aquades dalam kemasan di bawah ini.

Gambar 2.3. NaOH dan Aquades Dalam Kemasan

Dalam prosesnya natrium hidroksida berbentuk putih padat berupa butiran-butiran kasar akan dicampurkan ke dalam aquades yang kemudian akan membentuk larutan NaOH, dimana larutan NaOH tersebut akan dimanfaatkan dalam proses perendaman serat pilus untuk menghilangkan kotoran dan minyak yang melekat pada serat pilus dan untuk mencari sifat fisis dan mekanis yang terbaik terutama kekuatan tariknya dengan uji tarik.