Pembuatan Dan Karakterisasi Papan Komposit Poliester Dengan Pengisi Serat Batang Pisang Abaka

  

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PAPAN KOMPOSIT

POLIESTER DENGAN PENGISI SERAT BATANG PISANG

ABAKA

SKRIPSI

NUR HABIBAH

100801018

  

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2015

  

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PAPAN KOMPOSIT

POLIESTER DENGAN PENGISI SERAT BATANG PISANG

ABAKA

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai

gelar sarjana sains

  

NUR HABIBAH

100801018

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

  

2015

  

PERSETUJUAN

  Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PAPAN KOMPOSIT POLIESTER DENGAN PENGISI SERAT BATANG PISANG ABAKA

  Kategori : SKRIPSI Nama : NUR HABIBAH Nomor Induk Mahasiswa : 100801018 Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU

  PENGETAHUAN ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

  Disetujui di Medan, April 2015

  Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Awan Maghfirah, S.Si, M.Si Dr. Kurnia Sembiring, MS NIP.1979090220101210004 NIP. 195801311986111001 Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031003

  

PERNYATAAN

  PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PAPAN KOMPOSIT POLIESTER DENGAN PENGISI SERAT BATANG PISANG ABAKA SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan, April 2015 NUR HABIBAH 100801018

  

PENGHARGAAN

  Alhamdulillah, Segala puji bagi Allah, Rabb semesta alam tempat bergantung segala makhluk. Sesungguhnya, menggapai keridhaan-Nya adalah visi terindah yang semestinya dimiliki tiap insan di jagat raya ini. Dialah Tuhan yang Maha Agung, Maha Melihat dan Maha Penyayang Yang telah memberikan peluang untuk penulis menyelesaikan karya kecil ini, yang telah membukakan hati penulis untuk selalu belajar dan berusaha. Sholawat dan Salam tercurah kepada Baginda Rasulullah SAW, manusia yang paling mulia , sang motivator terbaik, pemimpin yang cerdas. Karya Kecil ini terselesaiakan berkat dukungan dan motivasi berbagai pihak, untuk itu Penulis mengucapkan Terimakasih kepada : 1.

  Dr. Marhaposan Situmorangselaku Ketua Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara, Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc. selaku Sekertaris Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara, dan seluruh staf pengajar beserta pegawai administrasi di Departemen Fisika yang telah memberikan fasilitas kepada penulis selama perkuliahan.

  2. Dr. Kurnia Sembiring , MS Selaku dosen pembimbing I yang dengan penuh perhatian, telah banyak memberikan masukan, arahan, dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. dan kepada Awan Maghfirah, S.Si, M.Si selaku dosen pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu memberikan masukan, arahan, dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

  3. Ungkapan terimakasih penulis aturkan kepada seluruh dosen penguji yang telah meluangkan waktunya, memberikan saran dan masukan kepada penulis, Prof. Dr. M.Syukur, MS, Dr.Anwar Dharma S,MS, Drs.Ahiruddin, MS, Drs.Syahrul Humaidi, M.Sc 4.

Ungkapan Terimakasih Kepada Ayahanda Tercinta Juandi Lubis dan ibunda tercinta Subariah Rangkuti. Kakak tercinta Delisma Sari S.E , abanganda

  Iman Taufik S. E, M. Si , Nur Halimah, M. Iqbal Saleh MTD, Adinda tercinta Abdollah Lubis, Hasbullah Lubis, Amarullah Lubis, juga kepada kedua keponakanku Rizki Akbar Al-Fajri dan Taufik Hidayatterimakasih atas cinta dan kasih sayangnya, dukungan, pengertian juga kepercayaan. Dan tidak lupa kepada seluruh keluarga besarku yang telah b anyak mendo’akan kesuksesanku yang tidak bisa disebutkan naman-namanya satu persatu. Karya kecil ini saya persembahkan untuk kalian.

  5. Semua teman Seperjuanganku, Anak TPRI (Tiara Dewi, Zulniati, Betty Widya Oktaria, Annisa Fitri, Muliati,Nuraini Fitri, Siti Nuraini, Nur Hasanah, Elza Eka putri, Zaylani Rey dan Amaluddin Nasution. Terimakasih telah mewarnai hari-hari di kampus selama kurang lebih 4 tahun, terimakasih atas dukungan, nasehat, dan masukan-masukannya, semoga kita semua calon orang-orang sukses yang beriman di tahap kehidupan selanjutnya.

  6. Muhammad Iqbal Dalimunthe terimakasih banyak ustad untuk Motivasi, pen gertiannya dan juga Do’a nya, Hanya Allah yang bisa membalasnya.

  7. Untuk keluarga besar Ukm SIKONEK ( Robotika USU ), Terimakasih telah diberikan kesempatan menjadi keluarga. Terimakasih atas ilmu dan pengalamannya (Bang Reza, Bang Budi , bang teguh, Bang Ari, Bang Mulki , Bang Wildan Bang Arif , Nurhennida, Robi, Saddam , Kharis, dan seluruh keluarga besar UKM SIKONEK USU.

  8. Kepada seluruh Mahasiswa USU 2010 yang memberikan dukungan kepada penulis selama perkuliahan , dan adek- adek 2011, 2012, 2013, 2014 .

  9. Orang-orang yang luar biasa(kak Sri kesumadewi, Kharina Fratiwi, Nurhennida sitepu, kak Rahmi, wiwin, kak Ayu, kak zuzu). Terimakasih telah mengisi minggu-mingguku denganMajelis Ilmu, disana seluruh hati berpadu berhimpun dalam naungan cintaNya.

  10. Teruntuk Cahaya Jingga yang selalu memberi penerang, motivasi, kasih sayang kekuatan dan dorongan kepada penulis lewat semua tulisan dan Doa’- doanya. Semoga kelak kita dipertemukan dalam sebaik-baik iman yang penuh dengan Ketaatan kepadaNya.

  Harapan penulis semoga karya kecil ini bermanfaat untuk banyak orang, Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar menjadi lebih baik lagi.

  Medan, April 2015

  

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PAPAN KOMPOSIT POLIESTER

DENGAN PENGISI SERAT BATANG PISANG ABAKA

ABSTRAK

  Telah dilakukan penelitian pembuatan dan karakterisasi papan komposit poliester dengan pengisi serat batang pisang abaka. Komposit ini dibuat dengan komposisi seratbatang pisang abaka yaitu 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, masing-masing ditambahkan katalis MEKPO 1 % dari volume poliesternya sebagai pengeras. Kemudian dicetak dan dipressselama20 menit pada suhu 50

  C. Densitas papan komposit dari campuran serat batang pisang abakadan poliester diperoleh 0,74

  3

  3

  2

  2

  gr/cm - 1,10 gr/cm , nilai kuat tarik diperoleh 17,7 N/mm -3,24 N/mm , nilai

  2

  2

  kuat impak diperoleh5,8228 kJ/m - 11,9903 kJ/m ,Dannilai kuat lentur diperoleh 4,354MPa - 7,487 MPa. Hasil yang diperoleh telah memenuhi Standard berdasarkan SNI 01-4449-2006 .

  Kata kunci : papan komposit, poliester, serat batang pisang abaka, sifat mekanik dan sifat fisis.

  

PREPARATION AND CHARACTERISATION OF COMPOSITE

POLYESTER BOARD WITH ABACA BANANA STEM FIBER AS A

FILLER

ABSTRAK

  A research has been conducted in preparation and characterisation of composite polyester board with abaka banana stem fibre as a filler. The composite were made of abaka banana stem fibrewith proportion of inggrediens are 5%, 10%, 15%, 20% and 25% respectively, the catalyst of MEKPO 1% from its polyester as a hardener was added. The samples molded and pressed for 20 minutes under temperature condition 50

  C. The characterisation of its density showed 0.74

  3

  2

  2

  gr/cm3 - 1.10 gr/cm , tensile strength for 17,7 N/mm - 3,24 N/mm , impact

  2

  

2

  strength for 5.8228 kJ/m - 11.9903 kJ/m and the flexural strength for 4,354 MPa

• 7,487 MPa. The characterisation result has been appropriate with national standard of Indonesia (SNI 01-4449-2006). keywords: composite board, polyester, abaka banana stem fibre, mechanical and physical properties.

  Halaman Persetujuan iii

  13

  10

  2.5.1 Pengertian Papan Partikel

  10

  2.5.2 Kegunaan Papan Partikel

  10

  2.6 Kelebihan Bahan Komposit

  11

  2.7 Karakterisasi Papan Partikel

  12

  2.7.1 Kerapatan atau Density

  12

  2.7.2 Kuat Tarik

  2.7.3 Kuat Impak

  8

  14

  2.7.4 Kuat Lentur

  15

  13

  2.8 Pisang Abaka

  16

  2.8.1 Pengertian Pisang Abaka

  16

  2.8.2 Serat abaka dan Kegunaannya

  18

  2.9 Polimer

  19

  2.9.1 Polimer Berdasarkan Sifat Termalnya

  2.5 Papan Partikel

  2.4 Tipe Serat komposit

  Pernyataan iv

  1.2 Rumusan Masalah

  Penghargaan v

  Abstrak vii

  Abstract viii

  Daftar Isi xi

  Daftar Tabel xii

  Daftar Gambar xiii

  Daftar Grafik xiv

  Daftar Lampiran

  BAB 1. PENDAHULUAN

  1

  1.1 Latar Belakang

  1

  2

  7

  1.3 Tujuan Penelitian

  3

  1.4 Batasan Masalah

  3

  1.5 Manfaat penelitian

  3

  1.6 Sistematika Penulisan

  4 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Pengertian Komposit seara Umum

  5

  2.2 Penyusun Komposit

  6

  2.3 Klasifikasi Bahan Komposit

  20

  2.10 Resin Polierter

  22

  2.10.1 Klasiikasi poliester

  23

  2.10.2 Matriks Unsaturated Poliester

  21

  2.11 Katalis Metil Etil Keton (MEKPO)

  25 BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN

  3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

  26

  3.2 Peralatan dan Bahan

  26

  3.2.1 Peralatan

  27

  3.2.2 Bahan

  27

  3.3 Prosedur Penelitian

  27

  3.3.1 Penyiapan Serat Batang Pisang Abaka

  28

  3.3.2 Pembuatan Papan Serat Batang Pisang Abaka

  29

  3.4 Diagram Alir Penelitian

  29

  3.4.1 Penyiapan Serat Batang Pisang Abaka

  29

  3.4.2 Tahap Penelitian

  30 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1 Perhitungan Densitas

  32

  4.2 Pengujian Sifat Mekanik

  33

  4.2.1 Pengujian Kuat Tarik

  33

  4.2.2 Pengujian Kuat Lentur

  35

  4.2.3 Pengujian Kuat Impak

  37 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1Kesimpulan

  39

  5.2 Saran

  39

  

DAFTAR TABEL

  Nomor Judul Halaman Tabel

Tabel 2.1 Sifat Fisis dan mekanis dari papan partikel

  12 Tabel 2.2 Siat-sifat Poliester

  24 Tabel 2.3 Sifat dan wujud dari katalis metil etil keton

  25 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Densitas Papan Komposit Serat

  31 Batang Pisang abaka

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Kuat Tarik Papan Komposit Serat

  33 Batang Pisang Abaka

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Kuat Lentur Papan Komposit Serat

  35 Batang Pisang Abaka

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kuat Impak Papan Komposit Serat

  36 Batang Pisang Abaka

  

DAFTAR GAMBAR

  Nomor Judul Halaman Gambar

Gambar 2.1 Komposisi Komposit

  5 Gambar 2.2 Penyusun Komposit

  6 Gambar 2.3 Klasiikasi Bahan Komposit

  8 Gambar 2.4 Tipe Komposit Serat

  9 Gambar 2.5Skema Pengujian Kuat Lentur

  14 Gambar 2.6 Ponon Pisang Abaka

  16 Gambar 2.7 Serat Batang Pisang Abaka

  17 Nomor Judul Halaman Grafik Grafik 4.1 Hubungan Densitas dengan Komposisi Serat

  32 Batang Pisang Abaka Grafik 4.2 Hubungan Kuat Tarik dengan Komposisi Serat

  34 Batang Pisang AbakaPoliester Grafik 4.3 Hubungan Kuat Lentur dengan komposisi serat

  36 Batang pisang abaka Grafik 4.4 Hubungan Kuat Impak Dengan Komposisi Serat

  37 Batang Pisang abaka dengan poliester