Pengaruh Panjang Serat Rami Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanik Komposit Dengan Resin Poliester
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi saat ini mendorong banyaknya penelitian yang
dilakukan untuk beberapa teknologi alternatif sebagai cara dalam memenuhi
kebutuhan masyarakat. Dewasa ini perkembangan teknologi bahan semakin pesat.
Salah satu teknologi bahan mengalami perkembangan yang pesat adalah material
komposit. Hal ini sangat dipengaruhi oleh luasnya aplikasi bahan komposit
dalam kehidupan sehari– hari. Penggunaan komposit dalam kehidupan kita
banyak kita jumpai misalnya: helm, bola bilyard, bumper mobil, dan lain
sebagainya sampai kepada peralatan modern pada industri – industri seperti
kerangka telepon, antena, raket tenis, stick golf, peluru, kaki palsu, industri kapal
terbang dan peralatan – peralatan militer (Sembiring A, 2007).
Seiring perkembangan teknologi bahan tersebut, banyaknya komposit
polimer serat alam mulai tergantikan oleh jenis bahan serat sintesis, seperti: gelas,
karbon, rayon, akril, dan nilon.Tapi penggunaan serat sintesis di berbagai bidang
dapat mengakibatkan permasalahan limbah non- organik. Untuk itu serat alam
kembali mendapat perhatian sebagai bahan komposit yang ramah lingkungan
dan biaya produksi murah.
Serat alami yang dimaksud dalam komposit adalah serat yang berasal dari
alam, tanpa melalui proses kimia dan industri . Pertimbangan pemilihan serat
untuk komposit sangat dipengaruhi oleh beberapa parameter diantaranya adalah
kekuatan dan modulus elastisitas komposit yang diinginkan, perpanjangan ketika
patah, stabilitas termal, ikatan antara serat dan matriks, perilaku dinamik, massa
jenis, harga, biaya proses, ketersediaan dan kemudahan daur ulang.
Material komposit dapat didefinisikan sebagai kombinasi dari dua atau
lebih bahan yang menghasilkan sifat yang lebih baik daripada sifat bahan
penyusunnya (Campbell, 2010). Komposit adalah suatu jenis bahan baru hasil
1
Universitas Sumatera Utara
2
rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan
berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah
dalam hasil akhir bahan tersebut. Menurut Lokantara (2012), komposit adalah
suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material, dimana sifat
mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda dimana satu material sebagai
fasa pengisi (matrik) dan yang lainnya sebagai fasa penguat (reinforcement) .
Komposit serat acak ini memiliki distribusi
komposit
jenis
ini
biasanya
dilakukan
acak
dan
pembuatan
dengan teknik hand lay up dan
menggunakan resin termoset. Ukuran serat dipilih untuk mendapatkan perbedaan
jumlah penyebaran serat selama pencetakan. Tujuan pembuatan bahan komposit
dengan menggunakan serat acak adalah untuk mengurangi penjalaran keretakan
pada saat dilakukan pembebanan dinamis dan memungkinkan pengolahan yang
lebih mudah dan lebih cepat sehingga biaya produksi akan lebih murah
(Sembiring A, 2007).
Dari sifat – sifat dan aplikasi komposit tersebut, peneliti tertarik untuk
meneliti beberapa sifat fisis dan sifat mekanik komposit berpenguat serat
alam,yaitu serat rami dengan menggunakan resin poliester dengan metode acak
dan diharapkan dapat memperoleh komposit dengan sifat fisis dan sifat mekanik
yang lebih baik dengan memvariasikan panjang serat rami.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan Latar belakang diatas, maka permasalahan yang akan dibahas
adalah bagaimana proses pembuatan papan komposit berbahan serat rami dengan
matriks poliester yang menghasilkan spesimen komposit yang di aplikasikan
sebagai papan komposit.
1.
Bagaimana pengaruh variasi panjang serat rami sebagai penguat pada
pembuatan papan komposit dengan resin poliester terhadap sifat fisis dan
mekanik komposit.
2.
Bagaimana kualitas papan komposit yang dihasilkan?
Universitas Sumatera Utara
3
1.3 Pembatasan Masalah
Penelitian ini memiliki batasan masalah, yaitu :
1. Serat rami yang dipakai pada penelitian berasal dari tanaman rami dengan
variasi panjang 0,5 cm ;1 cm ;1,5 cm; 2 cm; 2,5cm ;3 cm dan diameter
0,5– 0,8 mm.
2. Spesimen yang diuji merupakan campuran serat rami dan resin poliester
dengan berat serat yang digunakan masing – masing 0,2 gram. melalui
proses pencetakan dengan suhu 50ºC selama 20 menit.
3. Karakterisasi/ Pengujian yang dilakukan yaitu:
a. Uji Fisis meliputi uji Densitas dan uji daya serap air
b.
Uji Mekanik meliputi uji Kuat tarik,kuat impak, uji kuat lentur.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Membuat papan komposit dari serat rami dan resin poliester
2. Mengetahui pengaruh variasi
panjang serat rami sebagai penguat
komposit terhadap sifat fisis dan mekanik komposit dan Aplikasinya.
.
1.5 Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi tentang
pembuatan papan komposit berbahan serat rami dan poliester dan mengetahui
sifat fisis dan mekanik papan komposit yang dihasilkan sebagai alternatif bahan
baku industri yang lebih baik.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada masing–masing bab adalah:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, tempat
penelitian dan sistematika penulisan.
Universitas Sumatera Utara
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan
untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.
BAB III
METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram
alir penelitian, prosedur penelitian, dan pengujian sampel.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang tentang data hasil penelitian dan analisa
data yang diperoleh dari penelitian.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian
dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi saat ini mendorong banyaknya penelitian yang
dilakukan untuk beberapa teknologi alternatif sebagai cara dalam memenuhi
kebutuhan masyarakat. Dewasa ini perkembangan teknologi bahan semakin pesat.
Salah satu teknologi bahan mengalami perkembangan yang pesat adalah material
komposit. Hal ini sangat dipengaruhi oleh luasnya aplikasi bahan komposit
dalam kehidupan sehari– hari. Penggunaan komposit dalam kehidupan kita
banyak kita jumpai misalnya: helm, bola bilyard, bumper mobil, dan lain
sebagainya sampai kepada peralatan modern pada industri – industri seperti
kerangka telepon, antena, raket tenis, stick golf, peluru, kaki palsu, industri kapal
terbang dan peralatan – peralatan militer (Sembiring A, 2007).
Seiring perkembangan teknologi bahan tersebut, banyaknya komposit
polimer serat alam mulai tergantikan oleh jenis bahan serat sintesis, seperti: gelas,
karbon, rayon, akril, dan nilon.Tapi penggunaan serat sintesis di berbagai bidang
dapat mengakibatkan permasalahan limbah non- organik. Untuk itu serat alam
kembali mendapat perhatian sebagai bahan komposit yang ramah lingkungan
dan biaya produksi murah.
Serat alami yang dimaksud dalam komposit adalah serat yang berasal dari
alam, tanpa melalui proses kimia dan industri . Pertimbangan pemilihan serat
untuk komposit sangat dipengaruhi oleh beberapa parameter diantaranya adalah
kekuatan dan modulus elastisitas komposit yang diinginkan, perpanjangan ketika
patah, stabilitas termal, ikatan antara serat dan matriks, perilaku dinamik, massa
jenis, harga, biaya proses, ketersediaan dan kemudahan daur ulang.
Material komposit dapat didefinisikan sebagai kombinasi dari dua atau
lebih bahan yang menghasilkan sifat yang lebih baik daripada sifat bahan
penyusunnya (Campbell, 2010). Komposit adalah suatu jenis bahan baru hasil
1
Universitas Sumatera Utara
2
rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan
berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah
dalam hasil akhir bahan tersebut. Menurut Lokantara (2012), komposit adalah
suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material, dimana sifat
mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda dimana satu material sebagai
fasa pengisi (matrik) dan yang lainnya sebagai fasa penguat (reinforcement) .
Komposit serat acak ini memiliki distribusi
komposit
jenis
ini
biasanya
dilakukan
acak
dan
pembuatan
dengan teknik hand lay up dan
menggunakan resin termoset. Ukuran serat dipilih untuk mendapatkan perbedaan
jumlah penyebaran serat selama pencetakan. Tujuan pembuatan bahan komposit
dengan menggunakan serat acak adalah untuk mengurangi penjalaran keretakan
pada saat dilakukan pembebanan dinamis dan memungkinkan pengolahan yang
lebih mudah dan lebih cepat sehingga biaya produksi akan lebih murah
(Sembiring A, 2007).
Dari sifat – sifat dan aplikasi komposit tersebut, peneliti tertarik untuk
meneliti beberapa sifat fisis dan sifat mekanik komposit berpenguat serat
alam,yaitu serat rami dengan menggunakan resin poliester dengan metode acak
dan diharapkan dapat memperoleh komposit dengan sifat fisis dan sifat mekanik
yang lebih baik dengan memvariasikan panjang serat rami.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan Latar belakang diatas, maka permasalahan yang akan dibahas
adalah bagaimana proses pembuatan papan komposit berbahan serat rami dengan
matriks poliester yang menghasilkan spesimen komposit yang di aplikasikan
sebagai papan komposit.
1.
Bagaimana pengaruh variasi panjang serat rami sebagai penguat pada
pembuatan papan komposit dengan resin poliester terhadap sifat fisis dan
mekanik komposit.
2.
Bagaimana kualitas papan komposit yang dihasilkan?
Universitas Sumatera Utara
3
1.3 Pembatasan Masalah
Penelitian ini memiliki batasan masalah, yaitu :
1. Serat rami yang dipakai pada penelitian berasal dari tanaman rami dengan
variasi panjang 0,5 cm ;1 cm ;1,5 cm; 2 cm; 2,5cm ;3 cm dan diameter
0,5– 0,8 mm.
2. Spesimen yang diuji merupakan campuran serat rami dan resin poliester
dengan berat serat yang digunakan masing – masing 0,2 gram. melalui
proses pencetakan dengan suhu 50ºC selama 20 menit.
3. Karakterisasi/ Pengujian yang dilakukan yaitu:
a. Uji Fisis meliputi uji Densitas dan uji daya serap air
b.
Uji Mekanik meliputi uji Kuat tarik,kuat impak, uji kuat lentur.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Membuat papan komposit dari serat rami dan resin poliester
2. Mengetahui pengaruh variasi
panjang serat rami sebagai penguat
komposit terhadap sifat fisis dan mekanik komposit dan Aplikasinya.
.
1.5 Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi tentang
pembuatan papan komposit berbahan serat rami dan poliester dan mengetahui
sifat fisis dan mekanik papan komposit yang dihasilkan sebagai alternatif bahan
baku industri yang lebih baik.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada masing–masing bab adalah:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, tempat
penelitian dan sistematika penulisan.
Universitas Sumatera Utara
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan
untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.
BAB III
METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram
alir penelitian, prosedur penelitian, dan pengujian sampel.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang tentang data hasil penelitian dan analisa
data yang diperoleh dari penelitian.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian
dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara