Pembuatan dan Karakterisasi Papan Komposit Berbasis Serat Durian (Durio Zibethinus Murr) Dengan Resin Poliester Chapter III V
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Material Test Teknik
Kimia Universitas Sumatera Utara Medan.
3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian
3.2.1 Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
1.
Wadah perendaman
Berfungsi untuk merendam kulit durian yang sudah dibersihkan dengan larutan
NaOH untuk menghilangkan kandungan lignin.
2.
Neraca analitik digital
Berfungsi untuk menimbang serat kulit durian dan poliester yang dibutuhkan sesuai
dengan komposisi yang telah ditentukan.
3.
Hot Plate
Berfungsi sebagai kompor untuk memasak kulit durian dengan larutan NaOH
dengan suhu 70o C.
4.
Beaker Glass 500 ml
Berfungsi sebagai wadah untuk mengukur resin dan katalis.
5.
Beaker Glass 2500 ml
Berfungsi sebagai wadah untuk memasak kulit durian dengan larutan NaOH.
6.
Plat besi ( 2 buah )
Berfungsi sebagai alas dan penutup cetakan.
7.
Cetakan benda uji (sampel)
Berfungsi untuk mencetak sampel uji sesuai dengan standar yang dibutuhkan.
Universitas Sumatera Utara
23
8.
Kempa panas (hot press)
Berfungsi untuk menekan alat cetakan agar diperoleh sampel uji yang padat sesuai
dengan ketebalan cetakan.
9.
Alumunium foil
Berfungsi untuk melapisi plat besi agar sampel tidak keluar dari cetakan.
10. Motor Stirrer/pengaduk
Berfungsi untuk mengaduk campuran resin poliester dengan katalis.
11. Spatula
Berfungsi untuk memindahkan resin saat menimbang dan meratakan resin saat
pencampuran dengan serat kulit durian.
12. Oven Drying ( oven pengering) ( Tmaks= 100o C)
Berfungsi untuk memanaskan sampel yang akan diuji kadar air
13. Impaktor wolpert
Berfungsi untuk menguji kekuatan impak sampel.
14. Universal testing Machine
Berfungsi sebagai alat untuk melakukan pengujian sifat mekanik terutama kekuatan
lentur dengan kapasitas beban 100 kgf dan kekuatan tarik dengan kapasitas beban
200 kgf.
15. Termometer
Berfungsi sebagai pengukur suhu pada saat proses pemasakan kulit durian dengan
larutan NaOH besar suhunya 70o C supaya suhunya tetap konstan.
16. Alat lain-lain
Perlengkapan lain yang digunakan pada saat pembuatan komposit diperlukan juga
alat-alat seperti : penggaris, gunting, pisau, sarung tangan, masker, stopwatch, kuas,
serbet, plastic, kertas label dan lain-lain.
3.2.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
1. Serat Kulit Durian
Berfungsi sebagai bahan utama pembuatan papan komposit berbasis serat alam.
Universitas Sumatera Utara
24
2. Resin poliester 157 BQTN-EX sebagai penguat
Berfungsi untuk merekatkan serat kulit durian dengan perbandingan komposisi
tertentu.
3. NaOH 5 % produk Kimia Organo.
Berfungsi untuk menghilangkan kandungan lignin pada serat kulit durian.
4. Aquades 4 liter
Berfungsi untuk membersihkan serat dari larutan NaOH
5.
Mirror glaze/ MGH no 8 Wax produk PT. Justun-Kimia Raya cabang Medan
6.
Handneer metyl etylketon
perioksida (MEKPO) Produk PT. Justun Kimia raya
cabang medan.
3.3 Prosedur Penelitian
Dalam penelitian ini dilakukan beberapa tahap kegiatan atau pengerjaan yaitu,
preparasi dan pembuatan sampel, persiapan alat dan spesimen uji mekanik untuk
melakukan pengujian mekanik untuk mendapatkan sifat-sifat yang diperlukan.
3.3.1
Preparasi Serat Kulit Durian
Dipilih kulit durian, kulit durian yang telah di ambil buahnya di bersihkan dengan
air, dan dilakukan proses pemasakan kulit durian 700 gram dimasak dalam beaker glass
2500 ml dengan hot plate yang berfungsi sebagai kompor untuk memasak kulit durian
dengan larutan NaOH 5% selama 1,5 jam agar kulit duriannya lunak dan memudahkan
untuk mengeluarkan seratnya. Dalam hal ini digunakan thermometer sebagai pengukur
suhu dalam proses pemasakannya agar suhunya tetap stabil yaitu dengan suhu 70˚C.
Selanjutnya untuk menghilangkan kandungan lignin, serat kulit durian dicuci
menggunakan aquades, setelah itu serat dikeringkan di dalam Oven Drying ( oven
pengering). Serat kulit durian yang sudah dikeringkan kemudian dipotong-potong
dengan panjang 2 cm.
Universitas Sumatera Utara
25
3.3.2 Pembuatan Papan Komposit Serat Durian
Ditimbang serat yang akan dicetak dengan variasi komposisi 0 gr, 0,1 gr, 0,2 gr, 0,3 gr,
0,4 gr dengan panjang yang sama yaitu 2 cm menggunakan neraca analitik digital,
Dibersihkan cetakan agar kotoran tidak melekat pada cetakan, cetakan besi dilapisi
dengan aluminium foil untuk bagian alas cetakan dan penutup cetakan. Kemudian
ditimbang Resin poliester BQTN dan katalis dengan perbandingan 100:1 maksudnya
adalah resin poliesternya sebanyak 100gr dan katalisnya 1gr dimana fungsi dari katalis
tersebut adalah untuk proses mempercepat pengerasan dan diaduk dengan motor stirrer
sampai merata hingga terbentuk adonan yang homogen. Dituangkan campuran poliester
dengan katalis MEKPO pada cetakan dan diratakan dengan spatula, ditutup cetakan
dengan menggunakan lempengan besi yang dilapisi aluminium foil dan diletakkan pada
o
kempa panas (hot press) cetakan pada suhu 70 C selama 20 menit, dilakukan seperti
pembuatan sampel,disusun serat kulit durian secara acak sesuai dengan komposisi serat
mulai dari 0 gr, 0,1 gr, 0,2 gr, 0,3 gr, 0,4 gr pada cetakan. Setelah itu dikeluarkan
cetakan dari kempa panas dan dibiarkan selama 10 menit dan dikeluarkan sampel dari
cetakan dengan cara melepaskan plat besi dari alumunium foil kemudian alumunium foil
ditarik secara perlahan dari cetakan sehingga sampel yang dihasilkan kemudian diuji
sifat mekanik dan sifat fisisnya.
Universitas Sumatera Utara
26
3.4 Diagram Alir
3.4.1 Preparasi Serat Kulit Durian
Kulit durian (Durio
zibethinus murr)
Dipilih kulit durian, kulit durian yang telah di
ambil buahnya di bersihkan dengan air, lalu
dipotong kulit durian kira-kira 5cmx5cm lalu
buang lapisan dalam.
Setelah itu lakukan proses pemasakan dengan hot
plate dengan suhu 70oC yang berfungsi sebagai
kompor untuk memasak kulit durian dengan
larutan NaOH 5%. Sepihan kulit durian di timbang
minimal 500 gr dimasukkanke dalam beaker glass
dengan larutan NaOH 5 % lalu dimasak di hot
plate.
Bilas pulp kulit durian dari NaOH 5% dengan
menggunakan aquades.
Dikeringkan serat kulit durian di Oven Drying
(oven pengering).
Dipotong serat kulit durian yang sudah kering
dengan panjang serat 2 cm
Serat Kulit Durian
Kering
Universitas Sumatera Utara
27
3.4.2 Pembuatan Komposit Serat Kulit Durian (Durio zibethinus murr)
Poliester dan Katalis
Serat Kulit Durian Kering
Ditimbang
Ditimbang
Dihomogenkan
Cetakan
Disusun serat kulit durian secara acak dan
merata di dalam cetakan.
Didistribusikan resin poliester dan Katalis
yang telah dicampurkan hingga terbentuk
adonan yang homogen diaduk dengan
hardener.
Diletakkan pada kempa panas dengan suhu
70o C dan dipress selama 20 menit.
Sampel Uji
Uji Mekanik Papan Komposit :
Uji Fisis Papan Komposit :
1. Densitas
1. Uji Kuat Tarik ( ASTM D-638)
2. Kadar Air
2. Uji Kuat lentur ( ASTM D-790)
3. Uji Kuat Impak ( ASTM D-256)
Data
Analisa Data
Kesimpulan
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Pengujian Sifat Mekanik
4.1.1 Pengujian Kuat Tarik
Pengujian kuat tarik dilakukan untuk mengetahui batas kuat tarik dari benda uji terhadap
tarikan dan sejauh mana material tersebut bertambah panjang. Pengujian ini
menggunakan standar ASTM 638 D. Data yang diperoleh untuk hasil pengujian kuat
tarik ditampilkan pada tabel 2. sebagai berikut :
Tabel 2. Hasil Uji Kuat Tarik Komposit Serat Kulit Durian dengan Resin Poliester
Komposisi
Serat Kulit
Durian (gr)
0
0,1
0.2
0,3
0,4
Panjang
(mm)
Lebar
(mm)
Tebal
(mm)
Beban
(kgf)
Kuat Tarik
(MPa)
115
115
115
115
115
7
7
7
7
7
2,32
1,55
2,17
2,34
1,7
24
29
40
56
24
14,859
26,053
36,996
39,165
21,034
Dari Tabel 2. maka dapat ditampilkan hubungan antara kuat tarik komposit serat kulit
durian-resin poliester dengan komposisi serat kulit durian seperti pada Grafik 6 berikut
Kuat Tarik (MPa)
ini :
60
50
40
30
20
10
0
y = 82,20x + 16,74
R² = 0,877
Kuat Lentur (MPa)
Linear (Kuat Lentur (MPa))
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Komposisi Serat Kulit Durian (gr)
Universitas Sumatera Utara
29
Grafik 6. Kuat Tarik Komposit vs Komposisi Serat Kulit Durian
Pada grafik 6. tampak bahwa kuat tarik terendah adalah pada komposit dengan
komposisi serat kulit durian 0gr yaitu 14,859MPa dan kuat tarik tertinggi pada komposit
serat kulit durian-resin poliester dengan komposisi serat 0,3gr yaitu 39,165MPa.
Kekuatan tarik komposit semakin naik dengan bertambahnya komposisi serat kulit
durian, namun mengalami penurunan pada komposisi 0,4gr yaitu 21,034MPa
disebabkan komposisi serat yang terlalu banyak sehingga resin poliester tidak mampu
mengikat secara homogen. Penurunan kekuatan tarik komposit serat pendek acak ini
disebabkan oleh tidak sempurnanya ikatan antara serat dan matriks seiring dengan
penambahan volume serat
pada komposit sehingga menimbulkan banyaknya void.
Selain itu orientasi serat yang acak tidak mampu secara optimum menahan gaya yang
diberikan pada arah dimana gaya bekerja. Adanya penurunan untuk kekuatan tarik ini
disebabkan karena fraksi volume yang semakin besar dan pada waktu penuangan resin
dalam cetakan serat mengumpul disisi-sisi pinggir pada cetakan, dan pada waktu ditekan
secara handlay up serat melipat pada bagian pinggirnya dan ada sebagian serat yang
melipat keluar dari cetakan karena banyaknya volume serat, akibat dari itu serat yang
berada pada bagian tengah menjadi melengkung, menyebakan serat tidak mampu
menahan konsentrasi beban yang diberikan dengan baik.
Berdasarkan Japanese Industrial Standard JIS A 5905 : 2003, papan serat
mensyaratkan kuat tarik lebih besar dari 0,4 MPa. Masing-masing papan komposit serat
kulit durian-resin poliester untuk semua variasi telah memenuhi standard tersebut.
4.1.2 Pengujian Kuat Lentur
Pengujian kuat lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan komposit terhadap
pembebanan sesuai standar ASTM D-790. Pengujian ini juga dimaksudkan untuk
mengetahui keelastisan suatu bahan. Pada permukaan bagian atas sampel yang dibebani
akan terjadi kompresi, sedangkan pada permukaan bawah sampel akan terjadi tarikan.
Pada pengujian ini sampel uji diberikan pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap
sampel. Data-data yang dihasilkan untuk pengujian kuat lentur komposit serat kulit
durian dengan resin poliester ditampilkan pada Tabel 3. berikut ini.
Universitas Sumatera Utara
30
Tabel 3. Hasil Uji Kuat Lentur Komposit Serat Kulit Durian dengan Resin Poliester
Komposisi
Serat Kulit
Durian (gr)
0
0,1
0.2
0,3
0,4
Panjang
(mm)
Lebar
(mm)
Tebal
(mm)
Beban
(kgf)
Kuat Lentur
(MPa)
130
130
130
130
130
15
15
15
15
15
3,3
3,3
3.3
3,3
3,3
27,8
16,5
19,6
11,7
20,3
12,736
31,514
37,152
46,439
43,621
Dari tabel 3. di atas maka dapat ditampilkan hubungan antara kuat lentur komposit serat
kulit durian-resin poliester dengan komposisi serat kulit durian seperti pada Grafik 7.
berikut ini :
Kuat Lentur (MPa)
60
y = 76,69x + 18,95
R² = 0,822
50
40
30
Kuat Lentur (MPa)
20
Linear (Kuat Lentur (MPa))
10
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Komposisi Serat Kulit Durian (gr)
Grafik 7. Kuat Lentur Komposit vs Komposisi Serat Kulit Durian
Dari Grafik 7. tampak bahwa kuat lentur tertinggi komposit serat kulit durian-resin
polieter terdapat pada komposisi serat 0,3gr yaitu 46,439MPa dan kuat lentur terendah
terdapat pada komposisi serat kulit durian 0gr, yaitu 12,736 MPa. Kuat lentur komposit
bertambah seiring dengan bertambahnya serat kulit durian yang digunakan , namun
mengalami penurunan pada komposisi 0,4gr yaitu 43,621MPa disebabkan komposisi
serat yang terlalu banyak sehingga resin poliester tidak mampu mengikat secara
homogen, penurunan kekuatan lentur komposit serat pendek acak ini disebabkan oleh
tidak sempurnanya ikatan antara serat dan matriks seiring dengan penambahan volume
Universitas Sumatera Utara
31
serat pada komposit sehingga menimbulkan banyaknya void. Selain itu orientasi serat
yang acak tidak mampu secara optimum menahan gaya yang diberikan pada arah
dimana gaya bekerja.
Berdasarkan JIS A 5905 :2003, beberapa komposit serat kulit durian-resin
poliester dengan masing masing variasi komposisi serat kulit durian telah memenuhi
syarat papan serat dengan kuat lentur lebih besar dari 32MPa.
4.1.3 Pengujian Kuat Impak
Pengujian ini menggunakan alat Wolperts Type : CPSA Com. No. 8803104/000
diberikan perlakuan dengan pemukul( godam) sebesar 4 Joule menggunakan standard
ASTM 256 D. Data hasil pengujian kuat impak komposit serat kulit durian-resin
poliester ditampilkan pada Tabel 4. di bawah ini :
Tabel 4. Hasil Uji Kuat Impak Komposit Serat Kulit Durian dengan Resin Poliester
Komposisi
Serat Kulit
Durian (gr)
0
0,1
0.2
0,3
0,4
Panjang
(mm)
Lebar
(mm)
Tebal
(mm)
Kuat Impak
(kJ/mm2)
130
130
130
130
130
15
15
15
15
15
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
9,07
9,85
10,81
13,02
11,4
Dari Tabel 4. di atas dapat ditampilkan hubungan antara kuat impak komposit serat kulit
durian-resin poliester seperti pada Grafik 8. dibawah ini
Kuat Impak
(kJ/mm2)
15
y = 7,83x + 9,264
R² = 0,667
10
Kuat Impak (kJ/mm2)
5
Linear (Kuat Impak
(kJ/mm2) )
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Komposisi Serat Kulit Durian (gr)
Grafik 8. Kuat Impak Komposit vs Komposisi Serat Kulit Durian
Universitas Sumatera Utara
32
Dari Grafik 8. kuat impak tertinggi yaitu komposit dengan komposisi serat 0,3 gr yaitu
13,02 kJ/mm2dan yang terendah pada komposisi tanpa serat yaitu 9,07kJ/mm2. Kuat
impak komposit semakin meningkat seiring dengan bertambahnya komposisi serat yang
digunakan.Namun terjadi penurunan pada komposisi 0,4 Penurunan kekuatan impak
komposit serat pendekacak ini disebabkan oleh tidak sempurnanya ikatan antaraserat
dan matriks seiring dengan penambahan volume seratpada komposit sehingga
menimbulkan banyaknya void.Selain itu orientasi serat yang acak tidak mampu
secaraoptimum menahan gaya yang diberikan pada arah dimana gaya bekerja yang
mengakibatkan kerapuhan pada papan komposit. Bertambahnya komposisi serat yang
digunakan pada spesimen maka kemampuan spesimen semakin besar dalam menerima
gaya yang diberikan.
4.2
Pengujian Sifat Fisis
4.2.1 Pengujian Densitas
Densitas merupakan salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa
benda terhadap volumenya atau banyaknya massa zat per satuan volume. Data yang
diperoleh dari hasil pengujian densitas komposit serat kulit durian-resin poliester
ditampilkan pada tabel 5. berikut :
Tabel 5. Hasil Uji Densitas Komposit Serat Kulit Durian dengan Resin Poliester
Komposisi
serat Kulit
Durian ( gr)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
Panjang
( cm)
Lebar
( cm)
Tebal
( cm)
Volume
(cm3)
Massa
( gr)
Densitas
( gr/ cm3)
13
13
13
13
13
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
6,435
6,435
6,435
6,435
6,435
6,58
6,53
6,38
6,20
6,10
1,022
1,014
0,991
0,963
0,947
Dari Tabel 5. di atas dapat ditampilkan hubungan antara densitas komposit serat kulit
durian-resin poliester dengan variasi komposisi serat kulit durian yang ditampilkan
seperti pada Grafik 9. dibawah ini:
Universitas Sumatera Utara
Densitas ( gr/ cm3)
33
1,04
1,03
1,02
1,01
1
0,99
0,98
0,97
0,96
0,95
0,94
Densitas
Linear (Densitas
gr/ cm3))
y = -0,201x + 1,027
R² = 0,974
0
0,1
0,2
0,3
( gr/ cm3)
0,4
(
0,5
Komposisi serat Kulit Durian ( gr)
Grafik 9. Densitas Komposit vs Komposisi Serat Kulit Durian
Densitas komposit serat kulit durian-resin poliester tertinggi pada komposisi tanpa serat
yaitu 1,022 g/cm3 , sedangkan densitas terendah pada komposisiserat 0,4gr yaitu
0,947gr/cm3 . Pada komposit serat kulit durian-resin poliester terjadi kenaikan densitas
diakibatkan oleh penggunaan serat yang bertambah. Jika semakin banyak serat yang
digunakan maka matriksnya semakin sedikit. Berkurangnya matriks menyebabkan
massa komposit semakin kecil. Massa komposit semakin kecil sedangkan volume
komposit tetap akan menyebabkan densitas kompositnya menurun. Papan komposit serat
kulit durian-resin poliester dapat digunakan sebagai papan komposit karena telah
memenuhi JIS A 5905 : 2003 yang mensyaratkan nilai densitas papan serat yaitu :
0,35gr/cm3 sampai dengan 1,3 gr/cm3 jadi semua variasi komposisi pada komposit serat
kulit durian yang dihasilkan telah memenuhi syarat yang ditetapkan.
4.2.2 Pengujian Kadar Air
Pengujian kadar air dilakukan untuk menentukan besarnya kandungan air di dalam suatu
benda dengan memasukkan sampel pada oven suhu 1000 C selama 3 jam. Pengujian
daya serap air telah dilakukan terhadap semua variasi komposisi serat yang ada. Berikut
data hasil penimbangan massa sampel awal dan massa sampel akhir, besar kadar air
dinyatakan dalam persen. Data hasil pengujian kadar air komposit serat kulit durianresin poliester ditampilkan pada tabel 6. sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
34
Tabel 6. Hasil Uji Daya Serap Air Komposit Serat Kulit Durian dengan Resin Poliester
Komposisi
serat Kulit
Durian ( gr)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
Massa awal
komposit ( gr)
Massa akhir
komposit ( gr)
Kadar air
komposit ( %)
6,58
6,53
6,38
6,20
6,10
6,54
6,48
6,33
6,11
5,98
0,61
0,77
0,78
1,47
2,00
Dari data pada tabel 6. dapat ditampilkan hubungan antara kadar air komposit serat kulit
Kadar air komposit ( % )
durian-resin poliester dengan komposisi serat kulit durian seperti pada Grafik 10.
2,5
2
y = 3,48x + 0,43
R² = 0,868
1,5
Kadar air komposit ( %)
1
Linear (Kadar air komposit (
%))
0,5
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Komposisi Serat Kulit Durian (gr)
Grafik 10. Kadar Air Komposit vs Komposisi Serat Kulit Durian
Dari Grafik 10. nilai kadar air komposit serat kulit durian-resin poliester tertinggi adalah
pada komposisi 0,4gr, sedangkan kadar air terendah terdapat pada komposisi tanpa serat.
Jadi dapat disimpulkan bahwa semakin banyak serat yang digunakan maka semakin
tinggi nilai kadar air yang dimiliki.Japanese Industrial StandardJIS A 5905 : 2003.
Mensyaratkan nilai kadar air papan serat 5 % -13 %.
Pada penelitian ini pembuatan papan komposit dengan variasi serat kulit durian
sebagai penguat komposit: 0 gr, 0,1gr, 0,2 gr, 0,3 gr, 0,4 gr untuk penelitian selanjutnya
tidak dibatasi berapa komposisi serat kulit durian yang akan digunakan. Karena semakin
banyak seratnya maka kekuatannya akan besar. Hubungan antara variasi fraksi volume
serat terhadap kekuatan mekanik komposit diatas dilihat bahwa volume serat
Universitas Sumatera Utara
35
berpengaruh terhadap kekuatan mekanik yang dihasilkan dengan semakin meningkatnya
fraksi volume serat.
Dari hasil pengujian semua komposit dengan variasi komposisi memenuhi
syarat sebagai papan serat. Adapun hasil uji mekanik: uji tarik,uji lentur, uji impak dan
sifat fisis: densitas, kadar air dapat dilihat seperti tabel 7. di bawah ini:
Tabel 7. Perbandingan Hasil Uji Mekanik dan Fisis dengan JIS A 5905:2003
Uji Mekanik
Dan Uji Fisis
Uji Tarik
Uji lentur
Uji Impak
Densitas
Kadar Air
Hasil Uji Mekanik
Dan Uji Fisis
14,859-39,165MPa
12,73-46,439MPa
9,07-13,65kJ/mm2
0,947-1,022/cm3
0,61-2,00 %
Standart JIS A
5905:2003
>0,4 MPa
>32 MPa
0,35-1,3 gr/cm3
5%-13%
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari data hasil penelitian sifat mekanik dan sifat fisis komposit serat kulit durian dengan
resin poliester yang dilakukan, maka dapat disimpulkan :
1. Perbandingan hasil uji mekanik dan fisis dengan JIS A 5905:2003 dengan besar
kuat tarik 39,165MPa, kuat lentur 46,439MPa, kuat impak 13,65kJ/mm2, densitas
1,022gr/cm3dan kadar air 2,00% serat kulit durian dapat dijadikan sebagai
penguat komposit serat alam.
2. Penambahan serat kulit durian terhadap komposit serat kulit durian dengan resin
poliester sangat mempengaruhi sifat mekanik dan sifat fisis komposit tersebut,
yaitu semakin banyak serat yang digunakan maka semakin tinggi nilai kekuatan
mekaniknya, dan densitasnya semakin rendah akan tetapi kadar airnya semakin
besar.
3. Ditinjau dari sifat mekanik dan sifat fisis komposit serat kulit durian dengan
resin poliester memiliki hasil pengujian kuat tarik 39,165MPa dan dapat
diaplikasikan sebagai bumper mobil yang memiliki kuat lentur ±32MPa( Jones,
2013).
5.2 Saran
1. untuk penelitian selanjutnya sebaiknya melakukan penelitian dengan komposisi
serat kulit durian dan resin poliester yang berbeda supaya ikatan antara matriks
dan serat lebih baik.
2. Untuk penelitian
selanjutnya
sebaiknya
melakukan
penelitian
dengan
menggunakan metode orientasi serat yang berbeda, juga pada saat peletakan
serat lebih diperhatikan lagi supaya tidak menimbulkan void.
3. Untuk penelitian selanjutnya
sebaiknya melakukan pengujian yang lain
terhadap spesifikasi dari sifat fisis dari serat kulit durian.
Universitas Sumatera Utara
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Material Test Teknik
Kimia Universitas Sumatera Utara Medan.
3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian
3.2.1 Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
1.
Wadah perendaman
Berfungsi untuk merendam kulit durian yang sudah dibersihkan dengan larutan
NaOH untuk menghilangkan kandungan lignin.
2.
Neraca analitik digital
Berfungsi untuk menimbang serat kulit durian dan poliester yang dibutuhkan sesuai
dengan komposisi yang telah ditentukan.
3.
Hot Plate
Berfungsi sebagai kompor untuk memasak kulit durian dengan larutan NaOH
dengan suhu 70o C.
4.
Beaker Glass 500 ml
Berfungsi sebagai wadah untuk mengukur resin dan katalis.
5.
Beaker Glass 2500 ml
Berfungsi sebagai wadah untuk memasak kulit durian dengan larutan NaOH.
6.
Plat besi ( 2 buah )
Berfungsi sebagai alas dan penutup cetakan.
7.
Cetakan benda uji (sampel)
Berfungsi untuk mencetak sampel uji sesuai dengan standar yang dibutuhkan.
Universitas Sumatera Utara
23
8.
Kempa panas (hot press)
Berfungsi untuk menekan alat cetakan agar diperoleh sampel uji yang padat sesuai
dengan ketebalan cetakan.
9.
Alumunium foil
Berfungsi untuk melapisi plat besi agar sampel tidak keluar dari cetakan.
10. Motor Stirrer/pengaduk
Berfungsi untuk mengaduk campuran resin poliester dengan katalis.
11. Spatula
Berfungsi untuk memindahkan resin saat menimbang dan meratakan resin saat
pencampuran dengan serat kulit durian.
12. Oven Drying ( oven pengering) ( Tmaks= 100o C)
Berfungsi untuk memanaskan sampel yang akan diuji kadar air
13. Impaktor wolpert
Berfungsi untuk menguji kekuatan impak sampel.
14. Universal testing Machine
Berfungsi sebagai alat untuk melakukan pengujian sifat mekanik terutama kekuatan
lentur dengan kapasitas beban 100 kgf dan kekuatan tarik dengan kapasitas beban
200 kgf.
15. Termometer
Berfungsi sebagai pengukur suhu pada saat proses pemasakan kulit durian dengan
larutan NaOH besar suhunya 70o C supaya suhunya tetap konstan.
16. Alat lain-lain
Perlengkapan lain yang digunakan pada saat pembuatan komposit diperlukan juga
alat-alat seperti : penggaris, gunting, pisau, sarung tangan, masker, stopwatch, kuas,
serbet, plastic, kertas label dan lain-lain.
3.2.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
1. Serat Kulit Durian
Berfungsi sebagai bahan utama pembuatan papan komposit berbasis serat alam.
Universitas Sumatera Utara
24
2. Resin poliester 157 BQTN-EX sebagai penguat
Berfungsi untuk merekatkan serat kulit durian dengan perbandingan komposisi
tertentu.
3. NaOH 5 % produk Kimia Organo.
Berfungsi untuk menghilangkan kandungan lignin pada serat kulit durian.
4. Aquades 4 liter
Berfungsi untuk membersihkan serat dari larutan NaOH
5.
Mirror glaze/ MGH no 8 Wax produk PT. Justun-Kimia Raya cabang Medan
6.
Handneer metyl etylketon
perioksida (MEKPO) Produk PT. Justun Kimia raya
cabang medan.
3.3 Prosedur Penelitian
Dalam penelitian ini dilakukan beberapa tahap kegiatan atau pengerjaan yaitu,
preparasi dan pembuatan sampel, persiapan alat dan spesimen uji mekanik untuk
melakukan pengujian mekanik untuk mendapatkan sifat-sifat yang diperlukan.
3.3.1
Preparasi Serat Kulit Durian
Dipilih kulit durian, kulit durian yang telah di ambil buahnya di bersihkan dengan
air, dan dilakukan proses pemasakan kulit durian 700 gram dimasak dalam beaker glass
2500 ml dengan hot plate yang berfungsi sebagai kompor untuk memasak kulit durian
dengan larutan NaOH 5% selama 1,5 jam agar kulit duriannya lunak dan memudahkan
untuk mengeluarkan seratnya. Dalam hal ini digunakan thermometer sebagai pengukur
suhu dalam proses pemasakannya agar suhunya tetap stabil yaitu dengan suhu 70˚C.
Selanjutnya untuk menghilangkan kandungan lignin, serat kulit durian dicuci
menggunakan aquades, setelah itu serat dikeringkan di dalam Oven Drying ( oven
pengering). Serat kulit durian yang sudah dikeringkan kemudian dipotong-potong
dengan panjang 2 cm.
Universitas Sumatera Utara
25
3.3.2 Pembuatan Papan Komposit Serat Durian
Ditimbang serat yang akan dicetak dengan variasi komposisi 0 gr, 0,1 gr, 0,2 gr, 0,3 gr,
0,4 gr dengan panjang yang sama yaitu 2 cm menggunakan neraca analitik digital,
Dibersihkan cetakan agar kotoran tidak melekat pada cetakan, cetakan besi dilapisi
dengan aluminium foil untuk bagian alas cetakan dan penutup cetakan. Kemudian
ditimbang Resin poliester BQTN dan katalis dengan perbandingan 100:1 maksudnya
adalah resin poliesternya sebanyak 100gr dan katalisnya 1gr dimana fungsi dari katalis
tersebut adalah untuk proses mempercepat pengerasan dan diaduk dengan motor stirrer
sampai merata hingga terbentuk adonan yang homogen. Dituangkan campuran poliester
dengan katalis MEKPO pada cetakan dan diratakan dengan spatula, ditutup cetakan
dengan menggunakan lempengan besi yang dilapisi aluminium foil dan diletakkan pada
o
kempa panas (hot press) cetakan pada suhu 70 C selama 20 menit, dilakukan seperti
pembuatan sampel,disusun serat kulit durian secara acak sesuai dengan komposisi serat
mulai dari 0 gr, 0,1 gr, 0,2 gr, 0,3 gr, 0,4 gr pada cetakan. Setelah itu dikeluarkan
cetakan dari kempa panas dan dibiarkan selama 10 menit dan dikeluarkan sampel dari
cetakan dengan cara melepaskan plat besi dari alumunium foil kemudian alumunium foil
ditarik secara perlahan dari cetakan sehingga sampel yang dihasilkan kemudian diuji
sifat mekanik dan sifat fisisnya.
Universitas Sumatera Utara
26
3.4 Diagram Alir
3.4.1 Preparasi Serat Kulit Durian
Kulit durian (Durio
zibethinus murr)
Dipilih kulit durian, kulit durian yang telah di
ambil buahnya di bersihkan dengan air, lalu
dipotong kulit durian kira-kira 5cmx5cm lalu
buang lapisan dalam.
Setelah itu lakukan proses pemasakan dengan hot
plate dengan suhu 70oC yang berfungsi sebagai
kompor untuk memasak kulit durian dengan
larutan NaOH 5%. Sepihan kulit durian di timbang
minimal 500 gr dimasukkanke dalam beaker glass
dengan larutan NaOH 5 % lalu dimasak di hot
plate.
Bilas pulp kulit durian dari NaOH 5% dengan
menggunakan aquades.
Dikeringkan serat kulit durian di Oven Drying
(oven pengering).
Dipotong serat kulit durian yang sudah kering
dengan panjang serat 2 cm
Serat Kulit Durian
Kering
Universitas Sumatera Utara
27
3.4.2 Pembuatan Komposit Serat Kulit Durian (Durio zibethinus murr)
Poliester dan Katalis
Serat Kulit Durian Kering
Ditimbang
Ditimbang
Dihomogenkan
Cetakan
Disusun serat kulit durian secara acak dan
merata di dalam cetakan.
Didistribusikan resin poliester dan Katalis
yang telah dicampurkan hingga terbentuk
adonan yang homogen diaduk dengan
hardener.
Diletakkan pada kempa panas dengan suhu
70o C dan dipress selama 20 menit.
Sampel Uji
Uji Mekanik Papan Komposit :
Uji Fisis Papan Komposit :
1. Densitas
1. Uji Kuat Tarik ( ASTM D-638)
2. Kadar Air
2. Uji Kuat lentur ( ASTM D-790)
3. Uji Kuat Impak ( ASTM D-256)
Data
Analisa Data
Kesimpulan
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Pengujian Sifat Mekanik
4.1.1 Pengujian Kuat Tarik
Pengujian kuat tarik dilakukan untuk mengetahui batas kuat tarik dari benda uji terhadap
tarikan dan sejauh mana material tersebut bertambah panjang. Pengujian ini
menggunakan standar ASTM 638 D. Data yang diperoleh untuk hasil pengujian kuat
tarik ditampilkan pada tabel 2. sebagai berikut :
Tabel 2. Hasil Uji Kuat Tarik Komposit Serat Kulit Durian dengan Resin Poliester
Komposisi
Serat Kulit
Durian (gr)
0
0,1
0.2
0,3
0,4
Panjang
(mm)
Lebar
(mm)
Tebal
(mm)
Beban
(kgf)
Kuat Tarik
(MPa)
115
115
115
115
115
7
7
7
7
7
2,32
1,55
2,17
2,34
1,7
24
29
40
56
24
14,859
26,053
36,996
39,165
21,034
Dari Tabel 2. maka dapat ditampilkan hubungan antara kuat tarik komposit serat kulit
durian-resin poliester dengan komposisi serat kulit durian seperti pada Grafik 6 berikut
Kuat Tarik (MPa)
ini :
60
50
40
30
20
10
0
y = 82,20x + 16,74
R² = 0,877
Kuat Lentur (MPa)
Linear (Kuat Lentur (MPa))
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Komposisi Serat Kulit Durian (gr)
Universitas Sumatera Utara
29
Grafik 6. Kuat Tarik Komposit vs Komposisi Serat Kulit Durian
Pada grafik 6. tampak bahwa kuat tarik terendah adalah pada komposit dengan
komposisi serat kulit durian 0gr yaitu 14,859MPa dan kuat tarik tertinggi pada komposit
serat kulit durian-resin poliester dengan komposisi serat 0,3gr yaitu 39,165MPa.
Kekuatan tarik komposit semakin naik dengan bertambahnya komposisi serat kulit
durian, namun mengalami penurunan pada komposisi 0,4gr yaitu 21,034MPa
disebabkan komposisi serat yang terlalu banyak sehingga resin poliester tidak mampu
mengikat secara homogen. Penurunan kekuatan tarik komposit serat pendek acak ini
disebabkan oleh tidak sempurnanya ikatan antara serat dan matriks seiring dengan
penambahan volume serat
pada komposit sehingga menimbulkan banyaknya void.
Selain itu orientasi serat yang acak tidak mampu secara optimum menahan gaya yang
diberikan pada arah dimana gaya bekerja. Adanya penurunan untuk kekuatan tarik ini
disebabkan karena fraksi volume yang semakin besar dan pada waktu penuangan resin
dalam cetakan serat mengumpul disisi-sisi pinggir pada cetakan, dan pada waktu ditekan
secara handlay up serat melipat pada bagian pinggirnya dan ada sebagian serat yang
melipat keluar dari cetakan karena banyaknya volume serat, akibat dari itu serat yang
berada pada bagian tengah menjadi melengkung, menyebakan serat tidak mampu
menahan konsentrasi beban yang diberikan dengan baik.
Berdasarkan Japanese Industrial Standard JIS A 5905 : 2003, papan serat
mensyaratkan kuat tarik lebih besar dari 0,4 MPa. Masing-masing papan komposit serat
kulit durian-resin poliester untuk semua variasi telah memenuhi standard tersebut.
4.1.2 Pengujian Kuat Lentur
Pengujian kuat lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan komposit terhadap
pembebanan sesuai standar ASTM D-790. Pengujian ini juga dimaksudkan untuk
mengetahui keelastisan suatu bahan. Pada permukaan bagian atas sampel yang dibebani
akan terjadi kompresi, sedangkan pada permukaan bawah sampel akan terjadi tarikan.
Pada pengujian ini sampel uji diberikan pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap
sampel. Data-data yang dihasilkan untuk pengujian kuat lentur komposit serat kulit
durian dengan resin poliester ditampilkan pada Tabel 3. berikut ini.
Universitas Sumatera Utara
30
Tabel 3. Hasil Uji Kuat Lentur Komposit Serat Kulit Durian dengan Resin Poliester
Komposisi
Serat Kulit
Durian (gr)
0
0,1
0.2
0,3
0,4
Panjang
(mm)
Lebar
(mm)
Tebal
(mm)
Beban
(kgf)
Kuat Lentur
(MPa)
130
130
130
130
130
15
15
15
15
15
3,3
3,3
3.3
3,3
3,3
27,8
16,5
19,6
11,7
20,3
12,736
31,514
37,152
46,439
43,621
Dari tabel 3. di atas maka dapat ditampilkan hubungan antara kuat lentur komposit serat
kulit durian-resin poliester dengan komposisi serat kulit durian seperti pada Grafik 7.
berikut ini :
Kuat Lentur (MPa)
60
y = 76,69x + 18,95
R² = 0,822
50
40
30
Kuat Lentur (MPa)
20
Linear (Kuat Lentur (MPa))
10
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Komposisi Serat Kulit Durian (gr)
Grafik 7. Kuat Lentur Komposit vs Komposisi Serat Kulit Durian
Dari Grafik 7. tampak bahwa kuat lentur tertinggi komposit serat kulit durian-resin
polieter terdapat pada komposisi serat 0,3gr yaitu 46,439MPa dan kuat lentur terendah
terdapat pada komposisi serat kulit durian 0gr, yaitu 12,736 MPa. Kuat lentur komposit
bertambah seiring dengan bertambahnya serat kulit durian yang digunakan , namun
mengalami penurunan pada komposisi 0,4gr yaitu 43,621MPa disebabkan komposisi
serat yang terlalu banyak sehingga resin poliester tidak mampu mengikat secara
homogen, penurunan kekuatan lentur komposit serat pendek acak ini disebabkan oleh
tidak sempurnanya ikatan antara serat dan matriks seiring dengan penambahan volume
Universitas Sumatera Utara
31
serat pada komposit sehingga menimbulkan banyaknya void. Selain itu orientasi serat
yang acak tidak mampu secara optimum menahan gaya yang diberikan pada arah
dimana gaya bekerja.
Berdasarkan JIS A 5905 :2003, beberapa komposit serat kulit durian-resin
poliester dengan masing masing variasi komposisi serat kulit durian telah memenuhi
syarat papan serat dengan kuat lentur lebih besar dari 32MPa.
4.1.3 Pengujian Kuat Impak
Pengujian ini menggunakan alat Wolperts Type : CPSA Com. No. 8803104/000
diberikan perlakuan dengan pemukul( godam) sebesar 4 Joule menggunakan standard
ASTM 256 D. Data hasil pengujian kuat impak komposit serat kulit durian-resin
poliester ditampilkan pada Tabel 4. di bawah ini :
Tabel 4. Hasil Uji Kuat Impak Komposit Serat Kulit Durian dengan Resin Poliester
Komposisi
Serat Kulit
Durian (gr)
0
0,1
0.2
0,3
0,4
Panjang
(mm)
Lebar
(mm)
Tebal
(mm)
Kuat Impak
(kJ/mm2)
130
130
130
130
130
15
15
15
15
15
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
9,07
9,85
10,81
13,02
11,4
Dari Tabel 4. di atas dapat ditampilkan hubungan antara kuat impak komposit serat kulit
durian-resin poliester seperti pada Grafik 8. dibawah ini
Kuat Impak
(kJ/mm2)
15
y = 7,83x + 9,264
R² = 0,667
10
Kuat Impak (kJ/mm2)
5
Linear (Kuat Impak
(kJ/mm2) )
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Komposisi Serat Kulit Durian (gr)
Grafik 8. Kuat Impak Komposit vs Komposisi Serat Kulit Durian
Universitas Sumatera Utara
32
Dari Grafik 8. kuat impak tertinggi yaitu komposit dengan komposisi serat 0,3 gr yaitu
13,02 kJ/mm2dan yang terendah pada komposisi tanpa serat yaitu 9,07kJ/mm2. Kuat
impak komposit semakin meningkat seiring dengan bertambahnya komposisi serat yang
digunakan.Namun terjadi penurunan pada komposisi 0,4 Penurunan kekuatan impak
komposit serat pendekacak ini disebabkan oleh tidak sempurnanya ikatan antaraserat
dan matriks seiring dengan penambahan volume seratpada komposit sehingga
menimbulkan banyaknya void.Selain itu orientasi serat yang acak tidak mampu
secaraoptimum menahan gaya yang diberikan pada arah dimana gaya bekerja yang
mengakibatkan kerapuhan pada papan komposit. Bertambahnya komposisi serat yang
digunakan pada spesimen maka kemampuan spesimen semakin besar dalam menerima
gaya yang diberikan.
4.2
Pengujian Sifat Fisis
4.2.1 Pengujian Densitas
Densitas merupakan salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa
benda terhadap volumenya atau banyaknya massa zat per satuan volume. Data yang
diperoleh dari hasil pengujian densitas komposit serat kulit durian-resin poliester
ditampilkan pada tabel 5. berikut :
Tabel 5. Hasil Uji Densitas Komposit Serat Kulit Durian dengan Resin Poliester
Komposisi
serat Kulit
Durian ( gr)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
Panjang
( cm)
Lebar
( cm)
Tebal
( cm)
Volume
(cm3)
Massa
( gr)
Densitas
( gr/ cm3)
13
13
13
13
13
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
6,435
6,435
6,435
6,435
6,435
6,58
6,53
6,38
6,20
6,10
1,022
1,014
0,991
0,963
0,947
Dari Tabel 5. di atas dapat ditampilkan hubungan antara densitas komposit serat kulit
durian-resin poliester dengan variasi komposisi serat kulit durian yang ditampilkan
seperti pada Grafik 9. dibawah ini:
Universitas Sumatera Utara
Densitas ( gr/ cm3)
33
1,04
1,03
1,02
1,01
1
0,99
0,98
0,97
0,96
0,95
0,94
Densitas
Linear (Densitas
gr/ cm3))
y = -0,201x + 1,027
R² = 0,974
0
0,1
0,2
0,3
( gr/ cm3)
0,4
(
0,5
Komposisi serat Kulit Durian ( gr)
Grafik 9. Densitas Komposit vs Komposisi Serat Kulit Durian
Densitas komposit serat kulit durian-resin poliester tertinggi pada komposisi tanpa serat
yaitu 1,022 g/cm3 , sedangkan densitas terendah pada komposisiserat 0,4gr yaitu
0,947gr/cm3 . Pada komposit serat kulit durian-resin poliester terjadi kenaikan densitas
diakibatkan oleh penggunaan serat yang bertambah. Jika semakin banyak serat yang
digunakan maka matriksnya semakin sedikit. Berkurangnya matriks menyebabkan
massa komposit semakin kecil. Massa komposit semakin kecil sedangkan volume
komposit tetap akan menyebabkan densitas kompositnya menurun. Papan komposit serat
kulit durian-resin poliester dapat digunakan sebagai papan komposit karena telah
memenuhi JIS A 5905 : 2003 yang mensyaratkan nilai densitas papan serat yaitu :
0,35gr/cm3 sampai dengan 1,3 gr/cm3 jadi semua variasi komposisi pada komposit serat
kulit durian yang dihasilkan telah memenuhi syarat yang ditetapkan.
4.2.2 Pengujian Kadar Air
Pengujian kadar air dilakukan untuk menentukan besarnya kandungan air di dalam suatu
benda dengan memasukkan sampel pada oven suhu 1000 C selama 3 jam. Pengujian
daya serap air telah dilakukan terhadap semua variasi komposisi serat yang ada. Berikut
data hasil penimbangan massa sampel awal dan massa sampel akhir, besar kadar air
dinyatakan dalam persen. Data hasil pengujian kadar air komposit serat kulit durianresin poliester ditampilkan pada tabel 6. sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
34
Tabel 6. Hasil Uji Daya Serap Air Komposit Serat Kulit Durian dengan Resin Poliester
Komposisi
serat Kulit
Durian ( gr)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
Massa awal
komposit ( gr)
Massa akhir
komposit ( gr)
Kadar air
komposit ( %)
6,58
6,53
6,38
6,20
6,10
6,54
6,48
6,33
6,11
5,98
0,61
0,77
0,78
1,47
2,00
Dari data pada tabel 6. dapat ditampilkan hubungan antara kadar air komposit serat kulit
Kadar air komposit ( % )
durian-resin poliester dengan komposisi serat kulit durian seperti pada Grafik 10.
2,5
2
y = 3,48x + 0,43
R² = 0,868
1,5
Kadar air komposit ( %)
1
Linear (Kadar air komposit (
%))
0,5
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Komposisi Serat Kulit Durian (gr)
Grafik 10. Kadar Air Komposit vs Komposisi Serat Kulit Durian
Dari Grafik 10. nilai kadar air komposit serat kulit durian-resin poliester tertinggi adalah
pada komposisi 0,4gr, sedangkan kadar air terendah terdapat pada komposisi tanpa serat.
Jadi dapat disimpulkan bahwa semakin banyak serat yang digunakan maka semakin
tinggi nilai kadar air yang dimiliki.Japanese Industrial StandardJIS A 5905 : 2003.
Mensyaratkan nilai kadar air papan serat 5 % -13 %.
Pada penelitian ini pembuatan papan komposit dengan variasi serat kulit durian
sebagai penguat komposit: 0 gr, 0,1gr, 0,2 gr, 0,3 gr, 0,4 gr untuk penelitian selanjutnya
tidak dibatasi berapa komposisi serat kulit durian yang akan digunakan. Karena semakin
banyak seratnya maka kekuatannya akan besar. Hubungan antara variasi fraksi volume
serat terhadap kekuatan mekanik komposit diatas dilihat bahwa volume serat
Universitas Sumatera Utara
35
berpengaruh terhadap kekuatan mekanik yang dihasilkan dengan semakin meningkatnya
fraksi volume serat.
Dari hasil pengujian semua komposit dengan variasi komposisi memenuhi
syarat sebagai papan serat. Adapun hasil uji mekanik: uji tarik,uji lentur, uji impak dan
sifat fisis: densitas, kadar air dapat dilihat seperti tabel 7. di bawah ini:
Tabel 7. Perbandingan Hasil Uji Mekanik dan Fisis dengan JIS A 5905:2003
Uji Mekanik
Dan Uji Fisis
Uji Tarik
Uji lentur
Uji Impak
Densitas
Kadar Air
Hasil Uji Mekanik
Dan Uji Fisis
14,859-39,165MPa
12,73-46,439MPa
9,07-13,65kJ/mm2
0,947-1,022/cm3
0,61-2,00 %
Standart JIS A
5905:2003
>0,4 MPa
>32 MPa
0,35-1,3 gr/cm3
5%-13%
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari data hasil penelitian sifat mekanik dan sifat fisis komposit serat kulit durian dengan
resin poliester yang dilakukan, maka dapat disimpulkan :
1. Perbandingan hasil uji mekanik dan fisis dengan JIS A 5905:2003 dengan besar
kuat tarik 39,165MPa, kuat lentur 46,439MPa, kuat impak 13,65kJ/mm2, densitas
1,022gr/cm3dan kadar air 2,00% serat kulit durian dapat dijadikan sebagai
penguat komposit serat alam.
2. Penambahan serat kulit durian terhadap komposit serat kulit durian dengan resin
poliester sangat mempengaruhi sifat mekanik dan sifat fisis komposit tersebut,
yaitu semakin banyak serat yang digunakan maka semakin tinggi nilai kekuatan
mekaniknya, dan densitasnya semakin rendah akan tetapi kadar airnya semakin
besar.
3. Ditinjau dari sifat mekanik dan sifat fisis komposit serat kulit durian dengan
resin poliester memiliki hasil pengujian kuat tarik 39,165MPa dan dapat
diaplikasikan sebagai bumper mobil yang memiliki kuat lentur ±32MPa( Jones,
2013).
5.2 Saran
1. untuk penelitian selanjutnya sebaiknya melakukan penelitian dengan komposisi
serat kulit durian dan resin poliester yang berbeda supaya ikatan antara matriks
dan serat lebih baik.
2. Untuk penelitian
selanjutnya
sebaiknya
melakukan
penelitian
dengan
menggunakan metode orientasi serat yang berbeda, juga pada saat peletakan
serat lebih diperhatikan lagi supaya tidak menimbulkan void.
3. Untuk penelitian selanjutnya
sebaiknya melakukan pengujian yang lain
terhadap spesifikasi dari sifat fisis dari serat kulit durian.
Universitas Sumatera Utara