TUGAS AKHIR KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 40 Karakteristik Komposit Partikel Ijuk Mesh 40 Menggunakan Matrik Karet Dengan Variasi Komposisi Serbuk Ijuk 0 Phr,15 Phr,25 Phr Terhadap Daya Serap Radiasi Sinar Gamma.

TUGAS AKHIR

KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 40
MENGGUNAKAN MATRIK KARET DENGAN VARIASI
KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 phr,15 phr,25 phr TERHADAP
DAYA SERAP RADIASI SINAR GAMMA

Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun :
KUKUH SUKO PRIYONO
NIM : D 200100110

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

“KARAKTERISTIK

KOMPOSIT

MENGGUNAKAN

MATRIK

PARTIKEL
KARET

IJUK

DENGAN

MESH

40

VARIASI

KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 phr, 15phr, 25 phr TERHADAP
RADIASI SINAR GAMMA” yang dibuat untuk memenuhi sebagian
syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya
ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah
dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar
kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau
instansi manapun, kecuali yang sumber informasinya saya cantumkan
sebagaimana mestinya.

Surakarta,

Maret 2016

Yang menyatakan

Kukuh Suko Priyono

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

Tugas Akhir berjudul “KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL

IJUK MESH 40 MENGGUNAKAN MATRIK KARET DENGAN
VARIASI KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 phr, 15phr, 25 phr
TERHADAP RADIASI SINAR GAMMA”, Telah disetujui oleh
Pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan
memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh :
Nama

: Kukuh Suko Priyono

NIM

: D200100110

Disetujui pada :
Hari

:

Tanggal

:

Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

Ir. Masyrukan, MT

Ir. Agus Hariyanto, MT.

iii

HALAMAN PENGESAHAN
Tugas

Akhir

berjudul

berjudul

“KARAKTERISTIK

KOMPOSIT

PARTIKEL IJUK MESH 40 MENGGUNAKAN MATRIK KARET
DENGAN VARIASI KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 phr, 15phr, 25
phr TERHADAP RADIASI SINAR GAMMA”, telah dipertahankan di
hadapan Tim Penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian

syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama

: Kukuh Suko Priyono

NIM

: D200100110

Disahkan pada
Hari

:

Tanggal

:

Tim Penguji :
Ketua

: Ir. Masyrukan, MT

………………...

Anggota 1

: .Ir. Agus Hariyanto, MT.

.………………..

Anggota 2

:

………………...

Dekan

Ketua Jurusan

Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph. D.

Tri Widodo B. R., ST., Msc., Ph. D.

iv

v

MOTTO

“Jadikanlah sabar dan shalat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya
yang demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu.”
(Q.S Al Baqarah:45)

“Musuh yang paling berbahaya di atas dunia ini adalah penakut dan
bimbang. Teman yang paling setia, hanyalah keberanian dan keyakinan
yang teguh”

(Andrew Jackson)

“Sesuatu yang belum dikerjakan,seringkali tampak mustahil,kita baru yakin
kalau kita telah berhasil melakukannya dengan baik”
(Evelyn Underhill)

“Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua”
(Aristoteles)

vi

KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 40
MENGGUNAKAN MATRIK KARET DENGAN VARIASI
KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 phr, 15phr, 25 phr TERHADAP
RADIASI SINAR GAMMA
Kukuh Suko Priyono, Masyrukan, Agus Hariyanto.
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta
Email : dhila1960@gmail.com
ABSTRAKSI

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa besar daya
serap radiasi sinar gamma terhadap komposit partikel ijuk mesh 40
dengan matrik karet. Proses pembuatan komposit diawali dengan
persiapan bahan yang akan digunakan, yaitu: serat ijuk, lateks pekat
dengan kadar karet kering 60 %, Zno, ZDEC, Ionol, sulfur. Ijuk digunakan
sebagai filler, awalnya dari serat, ijuk tersebut dibuat menjadi serbuk tanpa
perlakuan (treatment) yang bisa merubah sifat ijuknya sendiri.
Kompon yang dibuat ada 3 variasi untuk pembandingnya. Yang
membedakan komposisi partikel ijuk, tanpa ijuk, ijuk 15 phr dan ijuk 25
phr. Pada pembuatan kompon, bahan kimia yang digunakan sebelumnya
dilakukan dispersi terlebih dahulu supaya zat-zat kimia tersebut bersifat
homogen. Pendispersian dilakukan 24 jam dan untuk sulfur 48 jam.
Pencampuran bahan komposit dilakukan pada sebuah gelas dan diaduk
selama 15 menit kemudian di tuang pada cetakan dengan dimensi yang
sudah ditentukan. Proses selanjutnya vulkanisasi dengan menggunakan
oven dan dipanaskan pada suhu 90o dalam waktu 1 jam.
Hasil pengujian dapat disimpulkan nilai daya serap komposit
terhadap radiasi sinar gamma tertinggi yaitu pada komposit partikel ijuk
yang komposisi ijuknya sebesar 25 phr dengan daya serap sebesar 39,25
% yang kedua yaitu komposisi ijuknya 15 phr dengan daya serap sebesar

37,50 % Sedangkan nilai daya serap terendah yaitu pada komposit tanpa
partikel ijuk, dengan daya serap sebesar 29,66 %. Komposit karet dengan
komposisi ijuk yang lebih besar mampu menyerap radiasi sinar gamma
lebih besar pula daripada komposit karet dengan komposisi ijuk yang
sedikit ataupun yang tanpa ijuk.

Kata kunci : Serat Ijuk, Lateks cair KKK 60%, Kompon

vii

CHARACTERISTIC OF COMPOSITE PARTICLE FIBERS 40 USING
MATRIX MESH WITH RUBBER POWDER COMPOSITION VARIATION
FIBERS 0 phr, 15 phr, 25 phr OF GAMMA RADIATION
Kukuh Suko Priyono, Masyrukan, Agus Hariyanto
Mechanical Engineering University of Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta
Email :dhila1960@gmail.com
ABSTRACTION
The purpose of this study is to determine how much gamma ray
radiation absorption of the composite particles of 40 mesh fibers with a
rubber matrix.Composite manufacturing process begins with the prepation
of materials to be used,namely:palm fiber,latex soupy with dry rubber
content of 60%,ZnO,ZDEC,Ionol,sulfur.Fibers are used as filler,originally
from the fiber are made into powder without treatment (treatment) that
could change the nature fiber own.
Compound made there are 3 variations for comparison.What
distinguishes the palm particle composition,without fibers,fibers 15 phr and
25 phr fibers.In the manufacture of compounds,chemicals used previously
done dispersion in advance so that the chemicals are homogeneous.
Dispersion is carried out 24 hours and 48 hours to sulfur.Mixing of
composite materials made on a glass and stirred for 15 minutes then pour
in the mold with the dimensions specified. The next process of
vulcanization by using an oven and heated at a temperature of 90 o within
1 hours.
The test results can be concluded composite absorption value of
the composite absorption value of the highest gamma-ray radiation to the
composite particles whose composition fiber by 25 phr with absorption of
39.25% the second is the composition fiber 15 phr with absorption of
37.50%,while the value of power namely the lowest absorbency without
particle composite fibers,the absorption of 29.66%,Composite rubber
composition larger fibers capable of absorbing radiation of gamma rays is
greater than the composite rubber composition which fibers that little or no
fibers

Keywords: Fibers, liquid latex KKK 60%,Compound

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT
atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan
penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “Karakteristik Komposit Partikel Ijuk
Mesh 50 Dengan Matrik Karet Terhadap Daya Serap Radiasi Sinar
Gamma”, dapat

terselesaikan

atas

dukungan

dari berbagai

pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis dengan segala
ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima
kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1.

Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D,. sebagai Dekan Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2.

Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST., Msc., Ph.D, selaku Ketua
Jurusan Teknik Mesin.

3.

Bapak Ir. Masyrukan, MT, Selaku pembimbing utama yang
telah

memberikan

pengarahan,

bimbingan

dan

saran

hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
4.

Bapak

Ir.

Agus

Hariyanto,

MT,

selaku

pembimbing

pendamping yang telah banyak memberikan pengarahan,
bimbingan dan saran dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
5.

Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberi ilmu pengetahuan kepada
penulis selama mengikuti kegiatan kuliah.

6.

Bapak dan Ibu tercinta yang setiap waktu selalu mendo’akan,
memberi semangat dan dorongan, serta terimakasih atas
semua nasehat, bimbingan dan pengorbananmu selama ini
sehingga penulis semangat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

ix

Semua do’a dan kasih saying yang tulus darimu akan selalu
mengiringi langkahku.
7.

Terima kasih Ida_nurhidayati yang telah memberi semangat
dan menjadi semangat saya untuk menyelesaikan Tugas akhir
ini

8.

Team pasukan ijuk yang selalu memberi semangat, terima
kasih atas segala suka dan duka selama penyelesaian Tugas
Akhir

ini,

semoga

persaudaraan

tetap

terjaga

sampai

kapanpun.
9.

Ibu Novi selaku kepala Laboratorium Riset Karet BBKKP
Yogyakarta. Terimakasih telah banyak membantu dalam
proses pengerjaan spesimen dalam Tugas Akhir ini. Semoga
ilmu ini bermanfaat kedepannya.

10. Bapak Sigit selaku kepala laboratorium STTN yang selalu
membantu proses pengujian spesimen dalam Tugas Akhir ini.
11. Team

rekan-rekan

mahasiswa

Teknik

Mesin

angkatan

2010, yang telah ikut memberi saran dan motivasi.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat
membangun dari pembaca sangat

diharapkan.

penulis

dapat bermanfaat bagi

semoga

tugas

akhir

ini

Harapan

penulis dan orang lain.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta,

Penulis

x

Maret 2016

DAFTAR ISI
Halaman Judul ..................................................................................

i

Pernyataan Keaslian Skripsi ........................................................... .. ii
Halaman Persetujuan ....................................................................... iii
Halaman Pengesahan ...................................................................... iv
Lembar Soal Tugas Akhir ................................................................. v
Lembar Motto ..................................................................................... vi
Abstraksi ........................................................................................... vii
Kata Pengantar ................................................................................. ix
Daftar Isi ........................................................................................... xi
Daftar Gambar .................................................................................. xiv
Daftar Tabel ...................................................................................... xvii
Daftar Simbol .................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 .Latar Belakang ................................................................ 1
1.2 .Perumusan masalah ....................................................... 3
1.3 .Pembatasan Masalah ..................................................... 4
1.4 .Tujuan Penelitian ............................................................ 4
1.5 .Manfaat Penelitian .......................................................... 4
1.6 . Sistematika Penulisan .................................................... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 . Kajian Pustaka .............................................................. 7

xi

2.2 . Landasan Teori ............................................................. 9
2.2.1. Komposit ............................................................... 9
2.2.1.1. Komposisi Komposit....................................... 9
2.2.1.2. Klasifikasi Material Komposit ......................... 10
2.2.2. Karet Alam ............................................................ 13
2.2.3. Serat Ijuk ............................................................... 15
2.2.4. Mesh 40 ................................................................ 17
2.2.5. Bahan Kimia Karet ................................................ 19
2.2.6. Vulkanisasi ............................................................ 22
2.2.7. Radiasi Nuklir ........................................................ 23
2.2.7.1. Sinar Gamma (Ɣ) ........................................... 25
2.2.7.2. Sinar X ........................................................... 26
2.2.7.3. Efek Radiasi Terhadap Manusia .................... 26
2.2.8. Statistik Pencacahan Radiasi................................ 28
2.2.9. Perhitungan Daya Serap ....................................... 32
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian ................................................... 33
3.2. Prosedur Penelitian ........................................................ 34
3.2.1. Studi Pustaka ....................................................... 34
3.2.2. Studi Lapangan .................................................... 34
3.2.3. Persiapan Bahan.................................................. 34
3.2.4. Pembelian ijuk dan Pencucian ............................. 34
3.2.5. Penggilingan dan Pemaluan Ijuk .......................... 35

xii

3.2.6. Pemblenderan dan Penyaringan Serbuk Ijuk ....... 36
3.2.7. Pendespersian Bahan Kimia ................................ 37
3.2.8. Pembuatan Komposit ........................................... 38
3.2.9. Pengujian Radiasi Sinar Gamma ......................... 40

3.3. Bahan dan Alat ............................................................... 42
3.3.1. Bahan ................................................................... 42
3.3.2. Alat ....................................................................... 46
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma ............................ 53
4.1.1. Pembahasan Hasil Pengujian Radiasi Sinar Gamma..54
4.2. Hasil Daya Serap (DS) Radiasi Sinar Gamma .............. 54
4.2.1. Pembahasan Nilai Daya Serap (DS) ......................... 55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ..................................................................... 56
5.2 Saran............................................................................... 57

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Fibrous Composites (Jones, 1975) ................................ 11
Gambar 2.2 Laminate Composites (www.scielo.br) ........................... 12
Gambar 2.3 Particulate Composites (Jones, 1975) ........................... 13
Gambar 2.4 Saringan Mesh ............................................................... 17
Gambar 2.5 Pengayakan Manual ...................................................... 19
Gambar 2.6 Proses Vulkanisasi ......................................................... 23
Gambar 2.7 Proses Peluruhan Gamma ............................................. 25
Gambar 2.8 Sinar X Karakteristik....................................................... 26
Gambar 2.9 Distribusi Gauss ............................................................. 29
Gambar 2.10 Intensitas Radiasi dari Sumber Radiasi ....................... 29
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian................................................... 33
Gambar 3.2 Ijuk yang Baru ............................................................... 35
Gambar 3.3 Penjemuran Ijuk ............................................................. 35
Gambar 3.4 Penggilingan Ijuk ............................................................ 36
Gambar 3.5 Pemaluan Ijuk ................................................................ 36
Gambar 3.6 Pemblenderan Ijuk ......................................................... 37
Gambar 3.7 Pengemasan Serbuk...................................................... 37
Gambar 3.8 saringan/mesh ............................................................... 37
Gambar 3.9 Serbuk Ijuk ..................................................................... 37
Gambar 3.10 Spesimen ..................................................................... 39
Gambar 3.11 Detektor Geiger Muller (GM) ........................................ 41

xiv

Gambar 3.12 Sumber Radiasi............................................................ 41
Gambar 3.13 Rangkaian alat uji sinar Gamma .................................. 41
Gambar 3.14 Serat Ijuk menjadi serbuk............................................. 42
Gambar 3.15 Lateks I Radiasi ........................................................... 43
Gambar 3.16 Sulfur............................................................................ 43
Gambar 3.17 ZDEC (Zinc Dietyl dithio Carbamate) ........................... 44
Gambar 3.18 Zno ............................................................................... 44
Gambar 3.19 Ionol ............................................................................. 45
Gambar 3.20 Darvan ......................................................................... 45
Gambar 3.21 Air................................................................................. 46
Gambar 3.22 Alar Roll ....................................................................... 46
Gambar 3.23 Palu .............................................................................. 47
Gambar 3.24 Blender......................................................................... 47
Gambar 3.25 Mesh 40 ....................................................................... 48
Gambar 3.26 Timbangan Digital ........................................................ 48
Gambar 3.27 Sendok ......................................................................... 49
Gambar 3.28 Gelas............................................................................ 49
Gambar 3.29 Tabung Pendispersi Bahan Kimia ................................ 49
Gambar 3.30 Butiran Keramik............................................................ 50
Gambar 3.31 Mesin Agitator .............................................................. 50
Gambar 3.32 oven ............................................................................. 51
Gambar 3.33 Cetakan ........................................................................ 52
Gambar 3.34 Jangka Sorong ............................................................. 52

xv

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Intensitas Radiasi dan Komposisi Ijuk
(phr) .............................................................................. 53
Gambar 4.2. Histogram Hubungan Intensitas Radiasi, Daya Serap
dan Komposisi Ijuk (phr) ............................................... 55

xvi

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel Nomor Ayakan Dan Lubang Ayakan……………….. 18
Tabel 2.2 Tabel Chi Squere…………………………………………….. 31
Tabel 4.1 Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma ................................ 53
Table 4.2 Hasil Daya Serap (DS) Radiasi Sinar Gamma ................... 54

xvii

DAFTAR SIMBOL
Β = Beta
Ɣ = Gamma
x2 = Nilai chi square
xi = Data hasil pencacah
̅ = Rata-rata hasil pencacah

Io = Intensitas sebelum melewati perisai
I = Intensitas sesudah melewati perisai
DS= Daya Serap

xviii