SIFAT MEKANIK KOMPOSIT POLIETILENA DAUR ULANG DENGAN FIILER SERAT KELAPA.

Oleh: Berkat Panjaitan

NIM 408221016 Program Studi Fisika

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sain

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

N]M

Siflt

M€k{nik

Konposit

potielitcna

Duar

Utang Dcogan

aile/

s€tul

slbut

kclapx

4082110t6

D.sen PeDbinrbilrg Skripsi,

M uklj

l{mi!h

I lantrap.S.Si, _M.Si

NlP. 19770.12520080t

_t0t

_l

NIP

19640r2t t9900'12001

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala Kasih dan karunianya yang telah memberikan kesehatan dan kekuatan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.

Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains di Fakultas Matematika dan Imu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan. Adapun judul skripsi ini adalah ”sifat mekanik komposit

polietilena daur ulang dengan filler serat sabut kelapa”.

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada berbagai pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini, mulai dari pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan sampai penyusunan skripsi, antara lain Bapak Mukti Hamjah Harahap selaku Dosen Pembimbing Skripsi, yang telah banyak memberikan bimbingan dan saran-saran kepada penulis sejak awal penelitian sampai dengan selesainya penulisan skripsi ini. Bapak Drs. Abd. Hakim. S., M.Si selaku penguji I, Bapak Abdul Rais, S.Pd, S.T, M.Si selaku penguji II dan Dewi Wulandari, S.Si, M.Si selaku penguji III, yang telah memberikan kritikan dan masukan demi penyempurnaan skripsi ini. Bapak Nurdin Bukit, M.Si, selaku Dosen pembimbing Akademik yang memberikan bimbingan dan nasehat selama masa perkuliahan dan yang telah banyak membantu dalam penyelesaian skripsi ini. Bapak Drs. P. Maulim Silitonga, M.S selaku Pembantu Dekan FMIPA UNIMED. Bapak dan Ibu Dosen atas bimbingannya kepada penulis selama masa perkuliahan dan penulisan skripsi ini, beserta Staf Pegawai Jurusan Fisika FMIPA UNIMED yang sudah membantu penulis. Ucapan terimakasih yang teristimewa penulis sampaikan kepada kepada kedua orang tua ayahanda S. Panjaitan dan Ibu N. Nadeak yang telah banyak memberikan dukungan dan kasih sayang serta semangat baik berupa materil dan moril. Dan kepada Kakak : Masta, Ribka. Abang: Hengki, Swandi. Adik saya Tirani, Nurcahaya, Hotmi yang telah banyak memberikan dukungan dan doa.

Pada kesempatan ini, penulis juga ingin mengucapkan terimakasih kepada teman-teman seperjuangan selama perkuliahan fisika Nondik 2008, kakak dan

v

adek kost 100B dan 100D dan yang telah banyak mendukung, membantu dalam doa dan memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Penulis telah berupaya dengan semaksimal mungkin dalam menyelesaikan skripsi ini, namun penulis menyadari masih ada kekurangan baik dari segi isi maupun tata bahasa, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca demi sempurnanya skripsi ini. Akhir kata penulis ucapkan banyak terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Januari 2013

Berkat Panjaitan Nim 408221016

ABSTRAK

Polimer plastik yang tidak mudah terurai secara alami mengakibatkan terjadinya penumpukan limbah dan menjadi penyebab pencemaran. Kondisi demikian menyebabkan bahan kemasan plastik tidak dapat dipergunakan secara meluas. Berdasarkan fakta dan kajian ilmiah yang ada dilakukan penelitian dan pengembangan teknologi bahan kemasan yang biodegradable. Cara untuk meningkatkan kualitas kemasan biodegradable dengan menambahkan serat sebagai penguat pada saat proses pembuatan bahan plastik itu sendiri yaitu serat sabut kelapa.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat mekanik ( kekuatan tarik, kekuatn lentur dan kekuatan impak) komposisi HDPE daur ulang dengan serat sabut kelapa. Bahan komposit ini dibuat dengan mencampurkan serat sabut kelapa dengan HDPE daur ulang. Dicampur dalam suatu wadah dengan perbandingan fraksi massa (100:0)%, (97,5:2,5)%, (92,5:7,5)%, ( 87,5:12,5)%, (82,5:17,5)%. Papan komposit dicetak dengan ketebalan 4 mm. Papan komposit yang telah jadi dipotong sesuai dengan ukuran sampel pengujian dan kemudian sampel di uji berdasarkan pengujian sifat mekaniknya ( uji kekuatan tarik, uji kekuatan lentur, dan uji kekuatan impak).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekuatan tarik memiliki harga optimum untuk perbandingan massa (82,5: 17,5) yaitu Tegangan maksimum nya rata-rata (σmaks) 30,37 MPa dan regangan maksimum rata-rata (∑maks) yaitu : 9,21

% serta modulus young rata-rata (Emaks) sebesar 3,29 Mpa, kekuatan lentur dan

kekuatan impak memiliki harga optimum untuk perbandingan massa (92,5:7,5) %, yaitu kekuatan lentur maksimum rata-rata ( UFS ) sebesar 99 Mpa dan kekuatan impak maksimumrata-rata ( Himaks) 3,80 j/mm2.

vi

DAFTAR ISI

Halaman

Lembar Pengesahan i

Riwayat Hidup ii

Abstrak iii

Kata pengantar iv

Daftar Isi vi

Daftar Gambar viii

Daftar Tabel ix

BAB I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah 1

1.2. Batasan Masalah 4

1.3. Rumusan Masalah 4

1.4. Tujuan Penelitian 4

1.5. Manfaat Penelitian 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Defenisi dan Klasifikasi Material Komposit 5

2.2. Serat Sebagai Penguat 7

2.3. Bahan Sebagai Serat 7

2.4. Tipe komposit serat 8

2.5. Serat Sabut Kelapa 8

2.6. Perlakuan Alkali Terhadap Serat Alam 10

2.6.1. Perendaman Dengan Natrium Hidroksida (NaOH) 11

2.7. Matriks 12

2.8. Thermoplastik 13

2.8.1. Polietilena 14

2.8.2. Sifat sifat etilena 15

2.8.3. Polietilena berdasarkan massa jenis 15

2.9. Sifat sifat mekanik 16

2.9.1. Pengujian kekuatan tarik 17

2.9.2. Pengujian kekuatan lentur ( Ultimated flexural Strength) 19

2.9.3. Pengujian Impak 20

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1. Tempat Penelitian 22

3.2. Alat dan Bahan Penelitian 22

3.2.1. Alat 22

3.2.2. Bahan 22

3.3. Variabel Penelitian 22

3.4.1. Pembuatan Serat dan Perendaman Serat Kelapa 23

3.4.2. Pembuatan Komposit 23

3.4.3. Pembuatan Sampel 24

3.4.4. Prosedur Pengujian Tarik 25

3.4.5. Prosedur Pengujian Lentur 26

3.4.6. Prosedur pengujian impak 26

3.5. Diagram Alir Penelitian 27

3.6. Teknik Analisa Data 28

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian 29

4.1.1. Pengujian Kekuatan Tarik 29

4.1.2. Pengujian Kekuatan Lentur 32

4.1.3. Pengujian Kekuatan impak 35

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 39

5.2. Saran 39

ix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Karakteristik Kelapa 10

Tabel 2.2. Contoh Basa 11

Tabel 2.3. Kekuatan tarik, tekan dan lentur bahan polimer 15 Tabel 4.1. Data Hasil Untuk Pengujian Kekuatan Tarik Antara

Serat Sabut Kelapa Dengan HDPE Dalam Berbagai

Komposisi. 30

Tebal 4.2. Data Hasil Untuk Pengujian Kekuatan Lentur antara Serat Sabut Kelapa Dengan HDPE Dalam Berbagai

Komposisi. 33

Tabel 4.3. Data Hasil Untuk Pengujian Kekuatan Impak Antara Serat Sabut Kelapa Dengan HDPE Dalam Berbagai

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Serat sabut kelapa 9

Gambar 2.2. Ikatan kimia 14

Gambar 2.3. Kurva Tegangan dan Regangan 18

Gambar 2.4. Alat Pengujian Impak 21

Gambar 3.1. Bentuk Sampel Pengujian kekuatan tarik

dengan standart ASTM D-638 24

Gambar 3.2. Bentuk Sampel Pengujian Lentur dan pengujian

Impak dengan standart ASTM D-79 25

Gambar 3.3. Alat Pengujian tarik dan lentur 25

Gambar 3.4. Diagram Alir Penelitian 27

Gambar 4.1. Hubungan antara modulus young rata-rata komposit HDPE dengan filler Serat kelapa setiap sampel

pada setiap komposisi. 32

Gambar 4.2. Hubungan antara kekuatan lentur rata-rata komposit HDPE dengan filler serat kelapa setiap sampel

Pada setiap komposisi. 34

Gambar 4.3. Hubungan antara kekuatan Impak rata-rata komposit HDPE dengan filler serat kelapa setiap sampel

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengenalan akan bahan - bahan dalam suatu penelitian sangat diperlukan. Tujuan untuk mengenal sifat-sifat dari bahan yang akan digunakan dalam penelitian dan manfaatnya. Seiring dengan perkembangan teknologi, kebutuhan akan plastik terus meningkat. Menurut Hartono (1998) komposisi sampah atau limbah plastik yang dibuang oleh setiap rumah tangga adalah 9,3 % dari total sampah rumah tangga. jabotabek rata rata setiap pabrik menghasilkan satu ton limbah plastik setiap minggunya. jumlah tersebut akan terus bertambah, di sebabkan sifat sifat yang di miliki plastik, antara lain tidak dapat membusuk, tidak terurai secara alami, tidak dapat menyerap air maupun tidak dapat berkarat, dan pada akhirnya masalah bagi lingkungan.

Pemanfaatan limbah plastik merupakan upaya menekan pembuangan plastik seminimal mungkin dan batas tertentu menghemat sumber daya dan mengurangi ketergantungan baku impor. Salah satu pemanfaatan limbah adalah dengan menggunakan plastik daur ulang sebagai matriks pada pembuatan komposit dengan filler serat alam. Polietilena merupakan suatu jenis polimer termoplastik yang dapat di daur ulang. Pembuatan komposit dengan menggunakan komposit matriks dari plastik yang telah didaur ulang, dapat mengurangi pembebanan lingkungan terhadap limbah plastik. Keunggulan produk ini antara lain biaya produksi lebih murah, bahan bakunya melimpah, fleksibel dalam proses pembuatan, dapat diaplikasikan untuk berbagai keperluan, serta bersifat dapat di daur ulang (recycleable).

Pemanfaatan plastik daur ulang dalam pembuatan kembali barang barang plastik telah berkembang pesat. Hampir seluruh jenis limbah plastik dapat di proses kembali menjadi barang semula walaupun dilakukan pencampuran dengan bahan bahan baku baru dan aditif untuk meningkatkan kualitas. Ada beberapa cara untuk meningkatkan kualitas yang terbuat dari plastik antara lain dengan menambahkan serat sebagai penguat pada pada proses pembuatan bahan plastik

tersebut. Serat inilah yang disebut dengan pengisi/filler. Bahan yang digunakan sebagai penguat ada dua yaitu penguat alami dan penguat buatan. Bahan penguat alami bersumber dari tumbuhan seperti: sabut kelapa, serat ijuk, serat kelapa sawit, ampas tebu, sabut pinang, batang jagung, batang padi, serat pandan, dan lain lain. Dengan proses yang lebih maju, serat alami diharapkan dapat di jadikan sebagai bahan komposit yang menghasikan material baru yang berkualitas dan ramah lingkungan. Pemanfaatan serat alam yang ramah lingkungan adalah langkah bijak untuk menyelamatkan kelestarian lingkungan.

Peningkatan kekekuatan komposit serat alam dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan memberikan perlakuan kimia serat atau dengan penambahan

coupling agen (diharjo 2006). Perlakuan kimia serat yang sering dilakukan adalah

perlakuan alkali seperti NaOH karena harganya lebih ekonomis. Perlakuan alkali yang dilakukan yaitu dengan melakukan perendaman serat dengan NaOH sebelum dijadikan sebagai bahan pembuat komposit.

Bahan komposit polietilena telah banyak digunakan sebagai kemasan. Penelitian yang dilakukan sebelumnya menunjukkan beberapa hasil pengujian sifat mekanik dari komposit. Dengan menggunakan serbuk sekam padi sebagai bahan pembuat komposit polietilena sebagai alternative bahan jaringan plastik diperoleh hasil untuk pengukuran kekuatan tarik maksimum sebesar 299,92 MPa dan kekuatan lentur maksimum sebesar 593,05 MPa pada sampel polietilena 100% dalam waktu 20 menit (Maryono, 2008). Penelitian yang lain menggunakan

polietilena daur ulang adalah “Pengujian Sifat Mekanik dan Thermal Komposit Polietilena Dengan Serat dan Pandan Duri”. Dimana diperoleh hasil uji lentur

maksimum komposit polietilena yang dimiliki massa serat 5% dengan perlakuan alkali adalah 44,82 MPa,sedangkan tanpa perlakuan adalah 45,93 MPa. Dari kekuatan lentur komposit tersebut diperoleh bahwa dengan adanya perlakuan alkali tanah dapat menambah kuat lentur komposit polietilena (masriani limbong, 2010).

Penelitian sebelumnya mengenai “Pengujian Sifat Mekanik Komposit polietilena dengan filler sabut kelapa” oleh apriani sijabat (2010). Hasil yang diperoleh untuk uji tarik pada komposit polietilena dengan filler serat sabut kelapa

3

yang memiki fraksi selama 40 menit diperoleh tegangan maksimum sebesar 10,2 MPa, dan pada pengujian lentur pada variasi waktu cetak tekan panas selama 60 menit diperoleh kekuatan lentur maksimum sebesar (UFS=13,12) MPa. Dari penelitian ini diperoleh bahwa waktu cetak tekan panas selama 40 menit memiliki kuat tarik yang maksimal pada komposit polietilena.

Penelitian berikutnya tentang “ Sifat mekanik Komposit Polietilena Daur

Ulang Dengan Filler Serat Pandan Duri”(Ramotan, 2011).Dengan memvariasikan

massa serat maka di dapat : penelitian kekuatan tarik terbesar adalah papan komposit pada perbandingan fraksi massa (12,5 : 87,5)%, dengan tegangan maksimum rata rata 9,63 MPa, papan komposit yang memiliki kekuatan lentur terbesar adalah papan komposit tanpa serat dengan kekuatan lentur maksimum rata-rata 0,53 MPa. Kekuatan lentur yang lebih baik adalah pada perbandingan (2.5% : 92,5%) dengan kekuatan lentur maksimum rata-rata (UFSmaks) sebesar

0,43 MPa, perbandingan massa (7,5 : 92,5)% memiliki kuat tarik dan lentur yang rendah.

Berdasarkan uraian yang di atas maka peneliti tertarik untuk menguji sifat mekanik komposit polietilena menggunakan serat sabut kelapa dengan

memvariasikan massa serat. Adapun judul penelitian adalah “Sifat Mekanik

Komposit polietilena Duar Ulang Dengan Fillerserat sabut kelapa”.

1.2. Batasan masalah

Untuk membatasi ruang lingkup yang jelas berdasarkan uraian yang telah dikemukakan pada latar belakang diatas, maka peneliti membuat batasan masalah:

1. Serat yang digunakan adalah serat sabut kelapa.

2. Matriks yang digunakan adalah matriks polietilena daur ulang. 3. Sifat mekanik yang diamati adalah uji tarik dan uji lentur.

4. Variasi yang digunakan adalah variasi massa serat sabut kelapa dengan variasi ( 0:100 ; 2,5:97,5 ; 7,5:92,5 ; 12,5:87,5 ; 17,5:82,5 ) gram.

1.3. Rumusan Masalah

Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimanakah sifat mekanik (Uji tarik, uji lentur dan uji impak) komposit polietilena daur ulang dengan menggunakan filler serat serbuk sabut kelapa?

1.4. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini adalah mengetahui sifat mekanik uji tarik, uji lentur dan uji impak komposit polietilena daur ulang dengan filler serbuk serat kelapa.

1.5. Manfaat penelitian

1. Untuk mengetahui sifat mekanik (Modulus Young, Kelenturan, Uji Impaknya) komposit polietilena (HDPE) yang menggunakan serat sabut kelapa

2. Peningkatan nilai ekonomis dari serat kelapa sebagai bahan yang berkualitas.

3. Sebagai referensi bagi peneliti selanjutnya yang memanfaatkan serat alam untuk pembuatan komposit polietilena.

39

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Papan komposit yang memiliki kekuatan tarik maksimum (modulus elastisitas maksimum) rata-rata (E_maks) sebesar 3,29 MPa. Papan komposit yang memiliki kekuatan tarik yang minimum rata-rata ( Emin) terdapat pada

variasi (100:0) yaitu sebesar 1,68 MPa.

2. Papan komposit yang memiliki kekuatan lentur rata-rata (UFSmaks)

terbesar adalah papan komposit pada perbandingan fraksi massa (92,5:7,5)%, dengan kekuatan lentur maksimum (UFSmaks) rata-rata

sebesar 99 MPa. Papan komposit yang memiliki kekuatan lentur minimum(UFSmin) terdapat pada komposisi fraksi massa (82,5:17,5)%

yaitu 96,25 MPa.

3. Papan komposit yang memiliki kekuatan impak terbesar adalah papan komposit yang perbandingan fraksi massa nya (92,5:7,5)%, dengan energy serapnya Esrp adalah 3,83 Joule, harga impak rata-rata (Himaks)

adalah 0.00383 J/mm2. Papan komposit yang memiliki kekuatan impak minimum rata-rata (Himin) terdapat pada fraksi massa (87,5:12,5)% yaitu

sebesar 0,00078 j/mm2.

5.2. Saran

1. Untuk pengujian tarik, menambahkan jumlah serat sabut kelapa supaya di dapatkan batas maksimum modulus young nya.

2. Untuk pengujian lentur, Membuat variasi serat dengan matriks mendekati nilai puncak ( uji lentur maksimumnya), supaya dapat data yang lebih akurat dan mengganti matriknya seperti polipropilena.

3. Untuk pengujian impak, melakukan pencampuran yang baik antara serat dengan matriks, supaya dapat data yang signifikan ( sesuai yang diharapkan).

Diharjo, K., (2006), Pengaruh Perlakuan Alkali terhadap Sifat Tarik Bahan

Komposit Serat Rami-polyester, Fakultas Teknik Universitas Kristen

Petra, http//www.petra.ac.id/∽

puslit/journals/dir.php?DepartmentID=MES

Gibson, F.R., (1994), Principles of composite Material Mechanics, Internasional Edition”, McGraw-Hill Inc,New York.

Ginting, S., (2002), Sifat Sifat Polietilena.

Hartono, (1998), Bahan Polimer, Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Hyer, M. W., (1998), Stress Analysis of fiber- Reinforced Composite

Materials,Penerbit

McGraw-Hill, New york.

Limbong, M., (2010), Pengujian Sifat Mekanik Komposit dan Thermal Komposit

Polietilena Dengan Serat Pandan duri, Skripsi, FMIPA. UNIMED,

Medan.

Maryono, (2008), Sifat Mekanik Komposit Polietilena Dengan Filler Serbuk

Sekam Padi Sebagai Alternatif Bahan Jerigen Plastik, Skripsi, FMIPA,

Universitas Sumatera Utara, Medan.

Mulyadi, (2007), Pengaruh Konsentrasi NaOHsebgai Media Pendingin Terhadap

Sifat MekanikBaja Karbon Menengah dengan Adanya Perlakuan Panas,Skripsi, FMIPA, UNIMED, Medan.

Nesti, (2011), sifat Mekanik Komposit Polipropilena Daur Ulang dengan Filler

serat sabut kelapa Skripsi, FMIPA, UNIMED, Medan.

Ramotan, (2011), Sifat Mekanik Komposit Polietilena Daur Ulang dengan Filler

Serat Pandan Duri, Skripsi, FMIPA, UNIMED, Medan.

Ram, R., (2008), Karakteristik Termoplastik Polietilena dengan Serat Batang

Pisang sebagai Komposisi untuk Bahan palet Kayu, Tesis, Sekolah

Pasca sarjana,USU, Medan.

Setyadmidjaya, Djoehana, (1995), Bertanam Kelapa, Penerbit kasinius, Jakarta. Sijabat, Apriani, (2010), Pengujian Sifat Mekanik Komposit Polietilena dengan

Filler Sabut Kelapa, Skripsi, FMIPA, UNIMED, Medan.

Surdia, T, M.S, dan Saito, S, (2005), Pengetahuan Bahan Tehnik, Penerbit PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

tersebut. Serat inilah yang disebut dengan pengisi/filler. Bahan yang digunakan sebagai penguat ada dua yaitu penguat alami dan penguat buatan. Bahan penguat alami bersumber dari tumbuhan seperti: sabut kelapa, serat ijuk, serat kelapa sawit, ampas tebu, sabut pinang, batang jagung, batang padi, serat pandan, dan lain lain. Dengan proses yang lebih maju, serat alami diharapkan dapat di jadikan sebagai bahan komposit yang menghasikan material baru yang berkualitas dan ramah lingkungan. Pemanfaatan serat alam yang ramah lingkungan adalah langkah bijak untuk menyelamatkan kelestarian lingkungan.

Peningkatan kekekuatan komposit serat alam dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan memberikan perlakuan kimia serat atau dengan penambahan coupling agen (diharjo 2006). Perlakuan kimia serat yang sering dilakukan adalah perlakuan alkali seperti NaOH karena harganya lebih ekonomis. Perlakuan alkali yang dilakukan yaitu dengan melakukan perendaman serat dengan NaOH sebelum dijadikan sebagai bahan pembuat komposit.

Bahan komposit polietilena telah banyak digunakan sebagai kemasan. Penelitian yang dilakukan sebelumnya menunjukkan beberapa hasil pengujian sifat mekanik dari komposit. Dengan menggunakan serbuk sekam padi sebagai bahan pembuat komposit polietilena sebagai alternative bahan jaringan plastik diperoleh hasil untuk pengukuran kekuatan tarik maksimum sebesar 299,92 MPa dan kekuatan lentur maksimum sebesar 593,05 MPa pada sampel polietilena 100% dalam waktu 20 menit (Maryono, 2008). Penelitian yang lain menggunakan polietilena daur ulang adalah “Pengujian Sifat Mekanik dan Thermal Komposit Polietilena Dengan Serat dan Pandan Duri”. Dimana diperoleh hasil uji lentur maksimum komposit polietilena yang dimiliki massa serat 5% dengan perlakuan alkali adalah 44,82 MPa,sedangkan tanpa perlakuan adalah 45,93 MPa. Dari kekuatan lentur komposit tersebut diperoleh bahwa dengan adanya perlakuan alkali tanah dapat menambah kuat lentur komposit polietilena (masriani limbong, 2010).

Penelitian sebelumnya mengenai “Pengujian Sifat Mekanik Komposit polietilena dengan filler sabut kelapa” oleh apriani sijabat (2010). Hasil yang diperoleh untuk uji tarik pada komposit polietilena dengan filler serat sabut kelapa

3

yang memiki fraksi selama 40 menit diperoleh tegangan maksimum sebesar 10,2 MPa, dan pada pengujian lentur pada variasi waktu cetak tekan panas selama 60 menit diperoleh kekuatan lentur maksimum sebesar (UFS=13,12) MPa. Dari penelitian ini diperoleh bahwa waktu cetak tekan panas selama 40 menit memiliki kuat tarik yang maksimal pada komposit polietilena.

Penelitian berikutnya tentang “ Sifat mekanik Komposit Polietilena Daur Ulang Dengan Filler Serat Pandan Duri”(Ramotan, 2011).Dengan memvariasikan massa serat maka di dapat : penelitian kekuatan tarik terbesar adalah papan komposit pada perbandingan fraksi massa (12,5 : 87,5)%, dengan tegangan maksimum rata rata 9,63 MPa, papan komposit yang memiliki kekuatan lentur terbesar adalah papan komposit tanpa serat dengan kekuatan lentur maksimum rata-rata 0,53 MPa. Kekuatan lentur yang lebih baik adalah pada perbandingan (2.5% : 92,5%) dengan kekuatan lentur maksimum rata-rata (UFSmaks) sebesar

0,43 MPa, perbandingan massa (7,5 : 92,5)% memiliki kuat tarik dan lentur yang rendah.

Berdasarkan uraian yang di atas maka peneliti tertarik untuk menguji sifat mekanik komposit polietilena menggunakan serat sabut kelapa dengan memvariasikan massa serat. Adapun judul penelitian adalah “Sifat Mekanik Komposit polietilena Duar Ulang Dengan Fillerserat sabut kelapa”.

1.2. Batasan masalah

Untuk membatasi ruang lingkup yang jelas berdasarkan uraian yang telah dikemukakan pada latar belakang diatas, maka peneliti membuat batasan masalah:

1. Serat yang digunakan adalah serat sabut kelapa.

2. Matriks yang digunakan adalah matriks polietilena daur ulang. 3. Sifat mekanik yang diamati adalah uji tarik dan uji lentur.

4. Variasi yang digunakan adalah variasi massa serat sabut kelapa dengan variasi ( 0:100 ; 2,5:97,5 ; 7,5:92,5 ; 12,5:87,5 ; 17,5:82,5 ) gram.

1.3. Rumusan Masalah

Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimanakah sifat mekanik (Uji tarik, uji lentur dan uji impak) komposit polietilena daur ulang dengan menggunakan filler serat serbuk sabut kelapa?

1.4. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini adalah mengetahui sifat mekanik uji tarik, uji lentur dan uji impak komposit polietilena daur ulang dengan filler serbuk serat kelapa.

1.5. Manfaat penelitian

1. Untuk mengetahui sifat mekanik (Modulus Young, Kelenturan, Uji Impaknya) komposit polietilena (HDPE) yang menggunakan serat sabut kelapa

2. Peningkatan nilai ekonomis dari serat kelapa sebagai bahan yang berkualitas.

3. Sebagai referensi bagi peneliti selanjutnya yang memanfaatkan serat alam untuk pembuatan komposit polietilena.

39

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Papan komposit yang memiliki kekuatan tarik maksimum (modulus elastisitas maksimum) rata-rata (E_maks) sebesar 3,29 MPa. Papan komposit yang memiliki kekuatan tarik yang minimum rata-rata ( Emin) terdapat pada

variasi (100:0) yaitu sebesar 1,68 MPa.

2. Papan komposit yang memiliki kekuatan lentur rata-rata (UFSmaks)

terbesar adalah papan komposit pada perbandingan fraksi massa (92,5:7,5)%, dengan kekuatan lentur maksimum (UFSmaks) rata-rata

sebesar 99 MPa. Papan komposit yang memiliki kekuatan lentur minimum(UFSmin) terdapat pada komposisi fraksi massa (82,5:17,5)%

yaitu 96,25 MPa.

3. Papan komposit yang memiliki kekuatan impak terbesar adalah papan komposit yang perbandingan fraksi massa nya (92,5:7,5)%, dengan energy serapnya Esrp adalah 3,83 Joule, harga impak rata-rata (Himaks)

adalah 0.00383 J/mm2. Papan komposit yang memiliki kekuatan impak minimum rata-rata (Himin) terdapat pada fraksi massa (87,5:12,5)% yaitu

sebesar 0,00078 j/mm2.

5.2. Saran

1. Untuk pengujian tarik, menambahkan jumlah serat sabut kelapa supaya di dapatkan batas maksimum modulus young nya.

2. Untuk pengujian lentur, Membuat variasi serat dengan matriks mendekati nilai puncak ( uji lentur maksimumnya), supaya dapat data yang lebih akurat dan mengganti matriknya seperti polipropilena.

3. Untuk pengujian impak, melakukan pencampuran yang baik antara serat dengan matriks, supaya dapat data yang signifikan ( sesuai yang diharapkan).

Diharjo, K., (2006), Pengaruh Perlakuan Alkali terhadap Sifat Tarik Bahan Komposit Serat Rami-polyester, Fakultas Teknik Universitas Kristen Petra, http//www.petra.ac.id/∽

puslit/journals/dir.php?DepartmentID=MES

Gibson, F.R., (1994), Principles of composite Material Mechanics, Internasional Edition”, McGraw-Hill Inc,New York.

Ginting, S., (2002), Sifat Sifat Polietilena.

Hartono, (1998), Bahan Polimer, Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Hyer, M. W., (1998), Stress Analysis of fiber- Reinforced Composite

Materials,Penerbit McGraw-Hill, New york.

Limbong, M., (2010), Pengujian Sifat Mekanik Komposit dan Thermal Komposit Polietilena Dengan Serat Pandan duri, Skripsi, FMIPA. UNIMED, Medan.

Maryono, (2008), Sifat Mekanik Komposit Polietilena Dengan Filler Serbuk Sekam Padi Sebagai Alternatif Bahan Jerigen Plastik, Skripsi, FMIPA, Universitas Sumatera Utara, Medan.

Mulyadi, (2007), Pengaruh Konsentrasi NaOHsebgai Media Pendingin Terhadap Sifat MekanikBaja Karbon Menengah dengan Adanya Perlakuan Panas,Skripsi, FMIPA, UNIMED, Medan.

Nesti, (2011), sifat Mekanik Komposit Polipropilena Daur Ulang dengan Filler serat sabut kelapa Skripsi, FMIPA, UNIMED, Medan.

Ramotan, (2011), Sifat Mekanik Komposit Polietilena Daur Ulang dengan Filler Serat Pandan Duri, Skripsi, FMIPA, UNIMED, Medan.

Ram, R., (2008), Karakteristik Termoplastik Polietilena dengan Serat Batang Pisang sebagai Komposisi untuk Bahan palet Kayu, Tesis, Sekolah Pasca sarjana,USU, Medan.

Setyadmidjaya, Djoehana, (1995), Bertanam Kelapa, Penerbit kasinius, Jakarta. Sijabat, Apriani, (2010), Pengujian Sifat Mekanik Komposit Polietilena dengan

Filler Sabut Kelapa, Skripsi, FMIPA, UNIMED, Medan.

Surdia, T, M.S, dan Saito, S, (2005), Pengetahuan Bahan Tehnik, Penerbit PT. Pradnya Paramita, Jakarta.