Post on 19-Dec-2020
PENGARUH PERSENTASE ALKALI NaOH
TERHADAP KEKUATAN IMPACT
PADA KOMPOSIT SERAT GEBANG
SKRIPSI
Diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat
untuk menyelesaikan program studi teknik mesin (S1)
dan mencapai gelar sarjana teknik
Oleh :
ALDIN RIZQIA PUTRA
201510120311011
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2020
vii
Abstrak
Serat daun gebang merupakan salah satu penguat komposit alami yang
memiiki struktur dan kekuatan yang cukup kuat. Gebang merupakan tanaman
yang sangat potensial karena keberadaanya yang melimpah, murah dan
pemanfaatannya dapat mengurangi limbah plastic. Penelitian serat yang
mengguanakn media daun gebang ini menggunakan metode hand lay – up
dengan perlakuan persentase alkahali NaOH sebesar 2%, 4%, 6% dan 8%.
Sedangkan dalam hal Pengujian menggunakan uji impact ASTM D256 – 03.
Dari hasil pengujian didapatkan nilai kekuatan impak tertinggi pada
persentase perlakuan alkali NaOH 6% sebesar 0.1026 joule/mm2. Sedangkan
untuk nilai terendah didapatkan dari perlakuan persentase alkali NaOH 4%
sebesar 0.0528 joule/mm2. Namun pada perlakuan alkali NaOH persentase
tertinggi yakni 8% kekuatan serat mulai mengalami penuruanan sebesar
0.0946 joule/mm2. Dari hasil yang telah didapatkan dapat disimpulkan bahwa
perlakuan variasi persentase yang diberikan pada serat gebang dapat
mempengaruhi peningkatan dari kekuaan serat daun gebang karena
meningkatnya kandungan selulosa serta dapat mengurangi lignin pada
permukaan serat daun gebang.
Kata Kunci :epoxy, serat gebang, alkali NaOH. Impact
viii
Abstrak
Gebang leaf fiber is a natural composite reinforcement that has a structure and
strength that is quite strong. Gebang is a very potent plant because its abundant,
inexpensive presence and its use can reduce plastic waste. The fiber research that
uses gebang leaf media uses a hand lay-up method with the percentage of alkali
NaOH as much as 2%, 4%, 6%, and 8%. Whereas in the case of testing using the
ASTM D256-03 impact test.
The test results obtained the highest impact strength value on the percentage of 6%
NaOH alkali treatment of 0.1026 joules / mm2. As for the lowest value obtained from
the treatment of 4% NaOH alkali by 0.0528 joules / mm2. However, the highest
percentage of NaOH treatment of 8% of the strength of the fiber began to decline by
0.0946 joules / mm2. From the results that have been obtained, it can be concluded
that the treatment of the variation of the percentage given to the fibers can affect the
increase in the thickness of the fibrous leaves because of the increased cellulose
content and can reduce lignin on the surface of the fibers of the leaves.
Keywords: epoxy, gebang fiber, NaOH alkali. Impact
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan
rahmat serta hidayat-Nya sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul
“Pengaruh Persentase Alkahali NaOH terhadap Kekuatan Impact pada Komposit Serat
Gebang” Dimana skripsi ini telah disusun dan selesai untuk memenuhi serta melengkapi
syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Mesin, fakultas teknik pada Universitas
Muhammadiyah Malang.
Dalam penyusunan skripsi ini penulis menyadari akan kemampuan dan
keterbatasan pengetahuan serta pengalaman penulis. Skripsi ini tidak akan terselesaikan
tanpa adanya bantuan serta dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis
mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat:
1. Dr. Ahmad Mubin, ST., MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Murjito, ST., MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin.
3. Iis Siti Aisyah ST. MT. Ph.D dan Dr. Ir. Achmad Fauzan HS, MT. Selaku
pembimbing dalam proses pengerjaan skripsi ini.
4. Dr. Ir. H. Suwarsono, MT selaku Dosen Wali kelas A angkatan 2015.
5. Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang terimakasih atas ilmu dan pengalaman yang diberikan
selama ini.
6. Seluruh Staff laboratorium Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang yang telah membantu dalam proses perolehan data yang
dibutuhkan dalam penelitian.
7. Bapak, ibu, dan kakak yang selalu memberi doa dan semangat.
8. Teman-teman Teknik Mesin A 2015 yang selama ini menemani saya belajar mulai
semester 1 sampai sekarang, terimakasih telah mengajarkan banyak hal dan
pengalaman.
x
seluruh pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, yang telah
membantu selama penyusunan skripsi ini.
Terima kasih atas semua yang telah mereka berikan kepada penulis semoga mendapat
balasan dari Allah SWT, dan penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat baik bagi
penulis sendiri maupun perkembangan ilmu teknik mesin.
Wassalamualaikum Wr. Wb.
Malang, 22 Januari 2020
Aldin Rizqia Putra 201510120311011
xi
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .................................................................................................. i
POSTER ................................................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. iii
LEMBAR KONSULTASI/ASISTENSI ............................................................. iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIASI ................................. vi
ABSTRAK BAHASA INDONESIA................................................................... vii
ABSTRAK BAHASA INGGRIS ....................................................................... viii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix
DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv
BAB I : PENDAHULUAN ........................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 3
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3
1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................. 3
1.5 Batasan Masalah .................................................................................... 3
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA .............................................................. 4
2.1. Penelitian Terdahulu ............................................................................. 4
2.2. Komposit ............................................................................................... 7
2.2.1 Definisi Komposit ................................................................... 7
2. 2.2 Jenis – Jenis Komposit ........................................................... 8
2. 2.3 Bagian Utama Komposit ........................................................ 8
2.3. Matriks .................................................................................................. 9
2.4.Katalis .................................................................................................. 14
2.5.metode pembuatan komposit ............................................................... 15
2.4.1 Metode cetakan Terbuka ....................................................... 16
2.4.2 Metode cetakan Tertutup ...................................................... 18
2.6.Ketangguhan Impak ............................................................................. 20
2.7.Pepatahan Impak .................................................................................. 22
2.8 Serat Daun Gebang .............................................................................. 23
2.9 ekstraksi serat daun gebang ................................................................. 23
2.10 Alkali ................................................................................................ 24
xii
BAB III : METODE PENELITIAN .......................................................... 25
3.1 Metode Penelitian ................................................................................ 25
3.2 Tempat Penelitian ................................................................................ 25
3.3 Komposisi Komposit .......................................................................... 25
3.4 Variasi Persentase NaOH .................................................................... 26
3.5 Variabel Penelitian .............................................................................. 27
3.5.1 Variabel Bebas ...................................................................... 27
3.5.2 Variabel terikat ...................................................................... 27
3.5.3 Variabel Kontrol ................................................................... 27
3.4 Penyiapan Alat dan Bahan ................................................................... 28
3.6.1 Penyiapan Alat ...................................................................... 28
3.6.2 Penyiapan Bahan ................................................................... 32
3.7 Proses Pelaksanaan ............................................................................. 34
3.7.1 Proses Perendaman Alkahali ................................................ 34
3.7.2 Pengujian Mekanis Komposit ............................................... 35
3.7.3 flow cart ................................................................................ 37
3.8 Kerangka Tabel ................................................................................... 38
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................. 40
4.1 Hasil .................................................................................................... 40
4.1.1 Proses Pembuatan Komposit ................................................. 40
4.1.2 Data Hasil Pengujian Impact................................................. 41
4.2 Pembahasan Uji Impact ....................................................................... 42
BAB V :KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 47
5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 47
5.2 Saran .................................................................................................... 47
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 48
LAMPIRAN .............................................................................................................
CURRICULUM VITAE .........................................................................
DATA PENELITIAN .............................................................................
NASKAH PUBLIKASI ..........................................................................
MAKALAH PRESENTASI ...................................................................
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Flow cart ....................................................................................... 37
xiii
Tabel 3.2 Kerangka tabel Hasil Pengujian .................................................... 38
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Impact .................................................................. 41
Tabel 4.2 Nilai Rata – Rata Kekuatan Impact................................................ 42
Tabel 4.3 Bentuk Patahan Spesimen .............................................................. 44
48
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Proses Hand Lay-up ....................................................................... 16
Gambar 2.2 Proses Vacuum Bag ........................................................................ 16
Gambar 2.3 Proses Pressure Bag ........................................................................ 17
Gambar 2.4 Proses Spray Bag ............................................................................ 17
Gambar 2.5 Proses Filament Winding ............................................................... 18
Gambar 2.6 Proses Compression Molding ......................................................... 19
Gambar 2.7 Proses Injection Molding ................................................................ 19
Gambar 2.8 Proses Continuous Pultrusion ......................................................... 20
Gambar 2.9 Alat Uji Impact ............................................................................... 21
Gambar 3.1 Spesimen Uji Impact ASTM-D256 ................................................ 26
Gambar 3.2 Alat Uji Impak ................................................................................ 29
Gambar 3.3 Cetakan Uji Impak .......................................................................... 29
Gambar 3.4 Timbangan Digital .......................................................................... 30
Gambar3.5 RealeaseAgent ................................................................................ 31
Gambar 3.6 Alat Bantu Lain .............................................................................. 31
Gambar 3.7 Serat Daun Gebang ......................................................................... 32
Gambar 3.8 resin epoxy ...................................................................................... 33
Gambar 3.9 proses perendaman NaOH .............................................................. 34
Gambar 3.10 proses Uji Impak ............................................................................. 35
Gambar 4.1 Spesimen Uji Impak ....................................................................... 40
Gambar 4.2 Bentuk patahan Spesimen Uji Impact. ................................................ 44
48
DAFTAR PUSTAKA
[1] K. GODA dan Y. CAO, “Research and Development of Fully Green
Composites Reinforced with Natural Fibers,” J. Solid Mech. Mater. Eng.,
vol. 1, no. 9, hal. 1073–1084, 2007, doi: 10.1299/jmmp.1.1073.
[2] R. R. Nagavally, “Composite Materials - History, Types, Fabrication
Techniques, Advantages, and Applications,” Int. J. Mech. Prod. Eng., vol. 5,
no. 9, hal. 82–87, 2017.
[3] N. P. Nugraha, K. R. Dantes, dan A. N. Wigraha, “Analisis Perbandingan
Kekuatan Material Hasil Rekayasa Serat Alam Agave Sisal Dan Gebang
Untuk Generasi I,” hal. 329–339, 2016.
[4] “Espacenet Bibliographic data : CN103526620 ( A ) ― 2014-01-22,” vol.
103526620, hal. 2019, 2014.
[5] “Analisis Teknis Komposit Serat Daun Gebang (Corypha Utan L.) Sebagai
Alternatif Bahan Komponen Kapal Ditinjau Dari Kekuatan Tekuk Dan
Impak,” J. Tek. Perkapalan, 2017.
[6] “Espacenet Bibliographic data : CN207726137 ( U ) ― 2018-08-14,” vol.
207726137, hal. 2019, 2018.
[7] “Espacenet Bibliographic data : CN106145825 ( A ) ― 2016-11-23,” vol.
106145825, hal. 2019, 2016.
[8] M. Engineering, “1, 2 3 1,” vol. 4, no. June, hal. 518–531, 2013.
[9] “Espacenet Bibliographic data : CN105419271 ( A ) ― 2016-03-23,” vol.
105419271, hal. 2019, 2016.
[10] “Espacenet Bibliographic data : DE102010020747 ( A1 ) ― 2011-11-17,”
vol. 1020100207, no. 2, hal. 2019, 2011.
[11] P. Ilmu Purboputro, A. Hariyanto, dan J. I. AYani Tromol Pos Pabelan, “sifat
serat ANALISIS SIFAT TARIK DAN IMPAK KOMPOSIT SERAT RAMI
DENGAN PERLAKUAN ALKALI DALAM WAKTU 2, 4, 6, DAN 8 JAM
BERMATRIK POLIESTER,” Media Mesin J. Ilm. Tek. Mesin, vol. 18, no.
2, hal. 64–75, 2017.
[12] I. Teknik, “Kekuatan Tarik Dan Bending Bahan Komposit Serat Bambu Tali
( Gigantochloa Apus ) Bermatriks Polyester,” vol. 15, no. 2, hal. 139–148,
2014, doi: 10.1016/j.atmosenv.2010.05.054.
[13] H. D. Espinosa, H.-C. Lu, P. D. Zavattieri, dan S. Dwivedi, A 3-D Finite
Deformation Anisotropic Visco-Plasticity Model for Fiber Composites, vol.
35, no. 5. 2001.
[14] S. Ratna et al., “Teknologi Material Komposit,” J. Eng. - FT. Univ.
Pancasakti Tegal, 2011, doi: 10.1017/CBO9781107415324.004.
[15] M. Hasbi, Aminur, dan Sahril, “STUDI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT
49
POLIMER YANG DIPERKUAT PARTIKEL CLAY,” J. Ilm. Mhs. Tek. Mesin,
2016.
[16] L. D. Field et al., “Indonesian Journal of Chemical Science Modifikasi
Katalis BaO / Zeolit Y pada Reaksi Transesterifikasi Minyak Biji Jarak (
Jatropha Curcas L .) menjadi Biodiesel,” ططططط طط, vol. 7, no. 1, hal. 1–
5, 2018, doi: 10.1016/j.foodcont.2018.11.032.
[17] J. K. Hendri Hestiawan, “Pengaruh Penambahan Katalis Terhadap Sifat
Mekanis Resin Poliester Tak Jenuh,” vol. 3, no. 1, hal. 1–7, 2017, doi:
10.6789/teknosia.v3i1.2118.
[18] T. Li, H. Zhang, C. Yuan, Z. Liu, dan C. Fan, “A PCA-based method for
construction of composite sustainability indicators,” Int. J. Life Cycle
Assess., 2012, doi: 10.1007/s11367-012-0394-y.
[19] K. Abdurohman, T. Satrio, N. L. Muzayadah, dan Teten, “A comparison
process between hand lay-up, vacuum infusion and vacuum bagging method
toward e-glass EW 185/lycal composites,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 1130, no.
1, 2018, doi: 10.1088/1742-6596/1130/1/012018.
[20] M. Azissyukhron, S. Hidayat, dan K. Kunci, “Perbandingan Kekuatan
Material Hasil Metode Hand Lay-up dan Metode Vacuum Bag Pada Material
Sandwich Composite,” hal. 1–5.
[21] M. K. Huda, G. S. Aji, T. Mesin, F. Teknik, U. Maarif, dan H. Latif,
“Rancang bangun alat uji impact metode charpy,” vol. 1, hal. 7–11, 2018.
[22] E. C. McKiernan, L. A. Schimanski, C. M. Nieves, L. Matthias, M. T. Niles,
dan J. P. Alperin, “Use of the journal impact factor in academic review,
promotion, and tenure evaluations,” Elife, vol. 8, hal. 1–22, 2019, doi:
10.7554/eLife.47338.
[23] F. T. Krell, “The Journal Impact Factor as a performance indicator,” Eur.
Sci. Ed., vol. 38, no. 1, hal. 3–5, 2012.
[24] K. Witono, Y. S. Irawan, R. Soenoko, dan H. Suryanto, “Pengaruh perlakuan
Alkali (NaOH) Terhadap Morfologi Dan Kekuatan Tarik Serat Mendong,”
Rekayasa Mesin, vol. 4, no. 3, hal. pp.227-234, 2013.
[25] D. Prasetyo, W. W. Raharjo, dan Ubaidillah, “Pengaruh penambahan
coupling agent terhadap kekuatan mekanik komposit polyester-cantula
dengan anyaman serat 3D angle interlock,” Mekanika, vol. 12, no. 1, hal. 44–
52, 2013.