KETEGUHAN REKAT DAN BENTUK KERUSAKAN...

Keteguhan Rekat dan Bentuk Kerusakan Blockboard Berbasis Kayu Kelapa Sawit (Indra Mawardi)

1

KETEGUHAN REKAT DAN BENTUK KERUSAKAN BLOCKBOARD

BERBASIS KAYU KELAPA SAWIT

Indra Mawardi Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Lhokseumawe

Jl. Banda Aceh-Medan Km. 280 P.O. Box 90Buketrata, Lhokseumawe 24301

E-mail: [email protected]

Abstract

This research aims to get bond strength values and analyze forms of damage blockboard oil-

palm wood (OPW. This research examines the properness of as core material in producing

block board by observing its physical and mechanical characteristic. The core material is

created from particles composite with matrix from polystyrene (PS). Proportion of OPW and

PS was arranged in 3 variations (w/w), i.e. 30:70, 40:60, and 50:50. Afterwards, the

resulting OPW-PS composite was sandwich between veneers of meranti hardwood using

urea formaldehyde adhesive. After conditioning, the block board sustained the test on shear

strength under tension load. The results showed shear strength under tention load ranges

4,63-7,23 kg/cm2 and constancy maximum an adhesive composition matériel blockboard

occurring in w/w 30:70 namely 14,45 kg/cm2. Those overall tests referred to the

specification of Indonesian National Standard SNI 01-5008.2-2000. Damage occurs either

loose of vineers not on a line an adhesive. In faktografi damage of blockboard more

dominated by pull out particles particles into nuclei.

Keywords: Blockboard, oil-palm wood, polystyrene, bond strength

PENDAHULUAN

Industri kehutanan terutama industri

industri perkayuan di Indonesia terus

meningkat, hal ini tidak diikuti dengan

ketersediaan kayu di hutan semakin menurun

dari tahun ke tahun. Kelangkaan bahan baku

kayu ini bahkan sudah sampai mengancam

kelangsungan usaha sektor pengolahan hasil

hutan. Kelangkaan kayu tersebut tidak terlepas

dari pembalakan liar yang dilakukan selama

ini. Disisi lain, permintaan terhadap barang-

barang yang terbuat dari kayu semakin

meningkat dan bervariasi. Industri furniture

telah beralih menggunakan plywood,

blockboard, papan partikel, teakboard, dan

laminboard sebagai material alternatif

pengganti kayu. Blockboard merupakan salah

satu produk yang banyak digunakan oleh

industri furniture saat ini.

Menurut Lisman.S [1] kayu kelapa

sawit (KKS) mempunyai potensi penghasil

kayu yang cukup besar. Dengan luas

perkebunan kelapa sawit pada tahun 2005

tercatat sekitar 5,59 juta ha. Hasil penelitian

mencatat volume batang kelapa sawit rata-rata

1,72 m3/pohon, apabila diambil 75% dari

populasi pohon akan diperoleh 128 pohon/ha,

maka akan tersedia volume batang kayu

sebesar 165,12 m3/ha.

Pemanfaatan secara terencana kayu

kelapa sawit tua untuk bahan baku industri

kayu akan memberikan peran strategis dalam

mempertangguh usaha kelapa sawit dan

sumber alternatif bahan baku perkayuan yang

ramah lingkungan, serta menyelesaikan

masalah limbah, sekaligus katup pengaman

kerusakan hutan tropis. Apalagi selain mudah

didapat, proses perlakuan yang menjadikan

batang kelapa sawit itu menjadi bahan baku

kayu tidak membutuhkan biaya yang terlalu

tinggi. Melalui modifikasi/rekayasa terhadap

karakteristik dasar KKS yang memiliki

kualitas yang rendah dibanding dengan kayu,

diharapkan KKS menjadi bahan baku funiture

yang potensial.

Tujuan penelitian secara spesifik

adalah mendapatkan nilai kekuatan rekat dan

menganalisis bentuk kerusakan dari

blockboard KKS. Penelitian secara jangka

mailto:[email protected]

Jurnal Teknologi, Vol. 13, No. 1, April 2013 : 6-10

2

panjang bertujuan mengoptimalkan limbah

perkebunan kelapa sawit terutama

batang/kayunya. Pengembangan produk

blockboard KKS merupakan salah satu upaya

memproduksi material yang murah, memenuhi

standart mutu dan menambah varian baru

blockboard.

METODE

A. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam

penelitian ini antara lain: kayu kelapa sawit,

matriks komposit digunakan polystyrene (PS),

NaOH (alkali), benzoil peroksida, maleated

coupling agent, dan pelarut organik (silena).

B. Prosedur Penelitian

1. Persiapan partikel KKS

Partikel KKS dihasilkan dari batang

kelapa sawit yang telah diserut dan disortir

dengan diameter < 5 mm. Partikel KKS

direndam di dalam 5% NaOH selama 4 jam

kemudian dicuci dengan air bersih dan

dikeringkan [2].

2. Pembuatan material inti

Material inti terbuat dari komposit

partikel KKS-PS. Proses pembentukan matriks

dilakukan dengan mencampur hingga rata

semua bahan-bahan; PS, silena, coupling agent

dan peroksida. Penggunaan coupling agent

sebanyak 8% dari berat PS, peroksida

sebanyak 8% dari coupling agent, dan silena

200% dari berat PS. Partikel KKS dimasukan

ke dalam matriks dan diaduk hingga rata.

Proses pengadukan partikel KKS dengan

matriks menggunakan mesin ekstrusi dengan

putaran 50 rpm pada temperatur 50-600C.

Partikel KKS dan matriks yang telah

tercampur homogen dimasukan ke dalam

cetakan dengan ketebalan komposit sebesar 15

mm. Proses pencetakan dilakukan pada suhu

ruang, dan dibiarkan kering dan mengeras

selama 14 hari sebelum dipakai pada

pembuatan papan blok. Variasi unsur

pembentuk material inti berdasarkan fraksi

berat KKS-PS, yaitu 30:70, 40:60 dan 50:50.

3. Pembuatan blockboard

Proses pembentukan blockboard

dilakukan dengan melapisi material inti dengan

vinir pada bagian atas dan bawah. Vinir yang

digunakan adalah plywood jenis meranti

dengan ketebalan 2,5 mm. Perekatan vinir

pada material inti menggunakan perekat urea

formaldehida dan dikempa pada suhu ruang

sebesar 20 kg/cm2 selama 15 menit.

4. Pengujian

Pengujian keteguhan rekat dilakukan

dengan uji geser tarik. Pola pemotongan

spesimen untuk pengujian geser tarik mengacu

pada standar SNI 01-5008.2-2000 Kayu Lapis

Penggunaan Umum [3]. Dimensi spesimen uji

geser tarik dibuat dengan ukuran 100 mm x 25

mm, dengan ukuran bidang geser adalah 25

mm x 25 mm (Gambar 1). Pengujian dilakukan

dengan menggunakan mesin servo pulser jenis

UCT Series pada temperatur 250C dan

kelembaban 50% RH. Kecepatan penarikan

adalah 2 mm/menit.

Ket. 1 & 3 = lapisan muka

2 = lapisan inti

Gambar 1. Dimensi spesimen uji geser tarik

Nilai keteguhan geser tarik dapat

dihitung dengan persamaan :

(1)

Keterangan :

P : beban tarik (kg)

p : panjang bidang geser (cm)

L : lebar bidang geser (cm)

Nilai keteguhan rekat dihitung menggunakan

persamaan :

(2)

Keterangan:

KR : keteguhan rekat (kg/cm2)

KGT : keteguhan geser tarik (kg/cm2)

1

2 3

25

25

mm

100

mm


3

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Keteguhan Rekat

Pengujian keteguhan rekat dilakukan

untuk mengetahui tingkat perekatan antara

vinir dan inti dari komposit partikel KKS.

Nilai keteguhan rekat didapat dari hasil

perkalian nilai geser tarik dengan koefesien

dari hasil perbandingan tebal vinir dan inti.

Gambar 2 memperlihatkan spesimen uji geser

tarik blockboard KKS yang telah dibentuk

dengan dengan berbagai variasi inti.

Gambar 2. Spesimen uji geser tarik

Tipikal grafik perpanjangan terhadap

beban penarikan dari blockboard KKS

diperlihatkan pada Gambar 3. Dari bentuk

grafik yang terjadi, terlihat perpanjang akibat

penarikan cukup besar. Hal ini menunjukan

blockboard KKS dengan menggunakan

material inti dari komposit partikel KKS

memiliki sifat ulet yang cukup baik.

Gambar 3. Tipikal perpanjangan vs beban

blockboard KKS

Dari kekuatan geser tarik blockboard KKS

dengan berbagai variasi, dapat digambarkan

hubungan antara kekuatan geser tarik rata-rata

terhadap komposisi material inti komposit

polimer KKS (30:70, 40:60, dan 50:50) pada

gambar 4.

Kekuatan geser tarik papan blok KKS

dengan inti komposit partikel KKS-PS berkisar

antara 4,63 kg/cm2 - 7,23 kg/cm

2, dengan

kekuatan geser tarik tertinggi terjadi pada

komposisi material inti 30:70. Dari gambar 4.

terlihat kekuatan geser tarik cenderung

meningkatnya dengan semakin besar

persentase PS terhadap partikel KKS pada

material inti blockboard, ini menunjukan peran

penting PS sebagai pengikat dalam

meningkatkan kuat geser tarik.

1 = KKS-PS 30:70, 2 = KKS-PS 40:60, 3 = KKS-PS 50:50

Gambar 4. Kekuatan geser tarik blockboard

Nilai keteguhan rekat didapat dari

hasil perkalian nilai geser tarik dengan

koefesien dari hasil perbandingan tebal vinir

dan inti. Koefisien antara tebal lapisan inti

dengan lapisan muka ditentukan berdasarkan

rasio yang disajikan pada tabel 1.

Tabel 1. Rasio antara tebal lapisan inti dengan

lapisan muka

No.

Rasio antara tebal

lapisan inti dengan

lapisan muka

Koefisien

1. 1,5 - < 2,0 1,1

2. 2,0 - < 2,5 1,2

3. 2,5 - < 3,0 1,3

4. 3,0 - < 3,5 1,4

5. 3,5 - < 4,0 1,5

6. 4,0 - < 4,5 1,7

7. >.4,5 2,0

Dari hasil perhitungan, nilai keteguhan

rekat merupakan hasil perkalian kekuatan

geser tarik dengan 2 (pembanding tebal lapisan

inti terhadap tebal lapisan muka > 4,5), maka

dihasilkan keteguhan rekat rata-rata

blockboard KKS dengan inti komposit partikel


4

KKS berkisar antara 9,26 kg/cm2 - 14,45

kg/cm2. Gambar 5 merupakan grafik keteguhan

rekat blockboard KKS. Keteguhan rekat

mengikuti nilai kekuatan tarik geser, semakin

besar nilai kekuatan geser tarik maka semakin

besar nilai keteguhan rekat.

A = KKS-PS 30:70, B = KKS-PS 40:60, C = KKS-PS 50:50

Gambar 5. Keteguhan rekat blockboard

Keteguhan rekat antara vinir meranti

dengan material inti dari komposit partikel

KKS pada pengujian ini dapat dianggap baik

dan memenuhi standar SNI 01-5008.2-2000

yang mempersyaratkan nilai minimum

keteguhan rekat sebesar 7 kg/cm2.

Meskipun keteguhan rekat blockboard

KKS memenuhi standar SNI 01-5008.2-2000,

akan tetapi nilai tersebut masih lebih kecil

dibandingkan keteguhan rekat blockboard

yang dibuat 5 lapis menggunakan inti dari strip

kayu kelapa sawit (pengujian menggunakan

metode 2 dan uji kering) sebesar 15,58 kg/cm2

- 28,01 kg/cm2 [4]. Jika dikompilasi dengan

penelitian [5] keteguhan rekan blockboard

sengon dengan venir silang kayu tusam 5 lapis

yang berkisar antara 7,45 kg/cm2 hingga 9,8

kg/cm2, nilai keteguhan rekat blockboard KKS

dengan inti komposit partikel masih lebih baik.

2. Analisis Bentuk Kerusakan

Kerusakan blockboard KKS dengan

inti material komposit akibat geser tarik terjadi

dua bentuk,yaitu; kerusakan pada bagian vinir

(bukan pada garis rekat) dan lepasnya vinir

dari material inti (terjadi pada garis rekat).

Kerusakan bentuk pertama terjadi pada

blockboard KKS dengan komposisi material

inti 40:60 dan 50:50. Sedangkan kerusakan

pada garis rekat terjadi pada komposisi

material inti 30:70. Kerusakan pada garis rekat

pada komposisi material inti ini hampir

mencapai 60%. Gambar 6 dan 7 memperlihat

bentuk-bentuk kerusakan akibat geser tarik.

Gambar 6. Bentuk kerusakan pada bagian vinir

Gambar 7. Bentuk kerusakan pada garis rekat

Kerusakan pada bagian vinir

menunjukan keteguhan rekat antara vinir

dengan material inti sangat baik. Tidak

terjadinya kerusakan pada material inti

dikerenakan komposit partikel KKS yang

menggunakan PS sebagai perekat mempunyai

suatu ikatan antar muka yang baik antara

perekat dengan partikel. Akan tetapi pada

komposisi PS yang lebih banyak dibandingkan

partikel (30:70) menyebabkan permukaan

komposit menjadi licin (terbentuk lapisan

polimer pada pemukaan komposit partikel). PS

yang merupakan jenis polimer dapat

mengakibatkan daya rekat antara vinir dengan

material inti menjadi rendah. Faktor inilah

yang menyebabkan terjadinya kerusakan pada

garis rekat.

Kerusakan blockboard akibat

pengujian juga mempunyai bentuk kerusakan

pada bagian vinir. Mekanisme patahnya bagian

inti adalah tercabutnya (pull out) partikel KKS

dari perekat PS (lepasnya ikatan antar muka),

diperlihatkan pada gambar 8.

Gambar 8. Mekanisme patah akibat pull out

Jika permukaan perpatahan pada

gambar 8 diperbesar hingga 50 - 100 x, maka

akan lebih jelas terlihat lokasi dan bentuk

dimple (lubang) akibat bekas tercabutnya

partikel dari ikatan antar muka dan daerah

garis rekat antara vinir dengan material inti

(Gambar 9-11).


5

Gambar 9. Lokasi tercabutnya partikel dari

ikatan antar muka

Gambar 10. Partikel KKS yang tercabut dari

ikatan antar muka

Gambar 11. Daerah garis rekat

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian telah berhasil

dibuat papan blok varian baru bagi industri

funiture yaitu blockboard KKS dengan

material inti komposit partikel KKS. Hasil

kekuatan geser tarik menunjukan kisaran 4,63

kg/cm2 - 7,23 kg/cm

2 dan keteguhan rekat

maksimum bloskboard KKS terjadi pada

komposisi material inti 30:70 sebesar 14,45

kg/cm2. Dari karakteristik keteguhan rekat

bloskboard KKS telah memenuhi nilai yang

disyaratkan standar SNI 01-5008.2-2000.

Kerusakan yang terjadi berupa lepasnya vinir

dari material inti kerusakan pada bagian vinir

(bukan pada garis rekat). Secara faktografi

kerusakan perpatahan blockboard KKS lebih

didominasi oleh tercabutnya partikel KKS

pada material inti.

UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis menyampaikan terima-kasih

atas bantuan dana penelitian yang diberikan

Dikti melalui DIPA Politeknik Negeri

Lhokseumawe Tahun Anggaran 2012, sesuai

dengan Surat Perjanjian Penugasan dalam

Rangka Pelaksanaan Penelitian Hibah

Bersaing Nomor: 035/PL20/R8/SPP-

PLHB/2012, tanggal 08 Februari 2012

DAFTAR PUSTAKA

[1] Lisman, S. dan S.D. Waluyo. 2007.

Analisa Konsumsi Kayu Nasional.

(http://www.rimbawan.com/pdf, 12 April

2010)

[2] Indra, M. 2009. Mutu Papan Partikel dari

Kayu Kelapa Sawit (KKS) Berbasis

Perekat Polystyrene. Jurnal Teknik Mesin

11(2): 91-96. Petra Surabaya.

[3] Anonim, 2002. Kayu lapis penggunaan

umum. Badan Standarisasi Nasional.

Jakarta. SNI 01-5008.2-2000.

[4] Desyanti. 2000. Pemanfaatan Kayu Sawit

sebagai Inti Papan Blok. Tesis Magistes

Sain, IPB, Bogor.

[5] Iskandar M.I. dan Sulastiningsih. 2006.

Sifat Papan Blok Sengon dengan Venir

Silang Kayu Tusam. Jurnal Penelitian

Hasil Hutan 24 (2). Pusat Penelitian dan

Pengembangan Hasil Hutan dan Sosial

Ekonomi Kehutanan. Bogor.

Dimple (lubang) bekas

Partikel KKS

Perekat

Vinir

Material inti (komposit partikel

KKS)

Interface (garis rekat)

http://www.rimbawan.com/pdf


6

PAPAN PARTIKEL THERMOCOMPOSITE BERPENGUAT SERAT ALAM

Muhamad Haiyum

Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Lhokseumawe

Jl. Banda Aceh-Medan Km. 280 P.O. Box 90, Buketrata, Lhokseumawe 24301


Abstract

The purpose of this research is the utilization of natural resources which is un-optimal tobe

a material such as particles board thermocomposite. Especially, this research aim to obtain

theoppropriate composition of the volume of weight fibers coir with thermoplasti. Particle

board to be used in accordance with SNI standards. It also aims to determine the mechanical

properties characteristic produced. Fiber coir as reinforment varied with thermoplastic as a

matrix of polystyrene in the ratio 40:60, 50:50, and 60:40. To increase the interface fiber

and a matrix used NaOH, and as a solvent used the xylenes. The tensile test specimen

according to ASTM D638M standart and the bending test base on ASTM D790-81. The

tensile testing produces particles board SSK-PS highest in the composition of 40:60, is 14,25

kg/cm2 and the lowest at 60:40 is 4,73 kg/cm

2. The particle board bending stress SSK-PS

highest at the composition of 50:50, namely 8,99 kg./cm2 and lowest at 60:40, namely 6,34

kg./cm2. The composition SSK-PS 40:60 has met the SNI standart 03-2105-1996 particle

board type 100.

Keywords: Thermocomposites, natural fibers, coir, polistirena, particle board

PENDAHULUAN

Komposit adalah material yang terdiri

dari dua atau lebih material yang disusun

sedemikian rupa dalam skala makroskopik,

sehingga diperoleh kombinasi sifat akhir yang

lebih baik. Perkembangan teknologi komposit

saat ini sudah mulai mengalami pergeseran

dari bahan komposit berpenguat serat sintetis

menjadi bahan komposit berpenguat serat

alam.

Seirama dengan hal tersebut,

munculnya peraturan pemerintah dan

berkembangnya kesadaran masyarakat untuk

melestarikan lingkungan hidup telah memicu

pergeseran paradigma untuk mendesain

material yang ramah lingkungan. Pemakaian

material komposit dengan matriks termoset

dan termoplastik yang menggunakan serat

pertanian sebagai sistem penguatan, yang

berasal dari sumber daya alam yang terbaharui,

dapat memberikan manfaat positif, yaitu untuk

pengembangan potensi pemanfaatan serat alam

yang tersedia berlimpah di Indonesia sebagai

hasil aktifitas pertanian, melalui penelitian

karakterisasi material dan teknologi

pemrosesan produk komposit ramah

lingkungan yang bernilai ekonomis.

Disamping itu juga dapat memenuhi kebutuhan

industri yang berkembang di masyarakat,

melihat ketersedia-an di alam yang cukup

besar dan biaya bahan yang jauh lebih murah.

Produk yang dihasilkan dapat lebh ringan dan

membutuhkan konsumsi energi yang rendah,

sehingga dapat menurunkan biaya produksi

selain upaya meningkatkan nilai tambah

produk lokal.

Sabut kelapa yang berasal dari buah

kelapa merupakan salah satu serat perkebunan

yang belum optimal digunakan. Beberapa

penelitian tentang penggunaan sabut kelapa

telah dilakukan, akan tetapi penggunaan sabut

kelapa untuk dijadikan material thermo-

komposit sebagai bahan baku funiture dan

bahan bangunan masih sedikit sekali. Atas

dasar itu penelitian dilakukan untuk mengkaji

sejauh mana sabut kelapa dapat dijadikan

sebagai material thermocomposite papan

partikel untuk bahan pembuatan funiture dan

bahan bangunan lainnya. Penelitian ini juga

untuk menambah varian papan partikel yang

telah banyak digunakan selama ini, yang

Papan Partikel Thermocomposite Berpenguat Serat Alam (Muhd. Haiyum)

7

terbuat dari tatal atau serbuk kayu. Papan

patikel dari thermocomposite yang diperkuat

sabut kelapa diharapkan akan lebih unggul dari

papan partikel selama ini, baik dari segi

lingkungan (emisi perekat), sifat fisis, sifat

mekanis dan sifat kimianya. Selain itu papan

partikel thermocomposite ini juga dapat

memanfaatkan limbah styrofoam sebagai

matriks yang ramah lingkungan.

Didasari berlimpahnya ketersediaan

sabut kelapa di Indonesia dan belum

optimalnya penggunaan sabut kelapa itu

sendiri, maka peneliti merasa tertarik untuk

memanfaatkan serat sebut kelapa sebagai

bahan penguat pada material thermocomposite.

Penelitian dirasa penting mengingat tujuan

akhir dari penelitian ini adalah pemanfaatan

sumber daya alam yang belum optimal

menjadi sebuah material berupa papan partikel

thermocomposite. Keunggulan produk ini

nantinya adalah lebih tahan terhadap kedap air,

dapat didaur ulang, produksi bebas dari emisi

zat kimia.

Penelitian ini secara umum bertujuan

memanfaatkan limbah perkebunan (sabut

kelapa) untuk dijadikan bahan papan partikel

thermocomposite sebagai bahan baku funiture

dan bahan bangunan. Sedangkan tujuan khusus

penelitian antara lain; (1) mendapatkan

komposisi volume berat yang sesuai antara

serat sabut kelapa dengan thermoplastic untuk

dijadikan papan partikel memenuhi standar

SNI, (2) mengetahui karakteristik sifat

mekanik papan partikel yang diproduksi.

Papan partikel thermocomposite

diharapkan dapat menambah varian papan

partikel selama ini. Papan partikel yang selama

ini diproduksi menggunakan tatal (serpihan)

kayu dengan menggunakan perekat kimia

formaldehida. Disamping itu papan partikel

tersebut rawan terhadap air, sehingga mudah

rusak saat digunakan di daerah basah.

Serat kelapa berasal dari buah kelapa.

Kelapa yang terdiri dari daging, tempurung

dan sabut sebagai pembungkus bagian luar.

Serat sabut kelapa dapat dikategorikan dalam

dua jenis, yaitu; serat putih dan serat coklat.

Serat putih mempunyai karakteristik, kekuatan

yang lebih rendah dibandingkan serat coklat,

akan tetapi serat putih lebih lembut. Serat putih

harus dianyam terlebih dahulu sebelum

digunakan. Serat coklat kebanyakan digunakan

untuk material struktur karena mempunyai

elestisitas yang lebih baik.

Papan partikel umumnya berbentuk

datar dengan ukuran relatif panjang, relatif

lebar, dan relatif tipis sehingga disebut panel.

Mutu papan partikel meliputi beberapa hal

seperti cacat, ukuran, sifat fisis, sifat mekanis,

dan sifat kimia. Ketentuan mengenai mutu

papan partikel tidak selalu sama pada setiap

standar dan dapat berubah sesuai dengan

perkembangan teknologi dan penggunaan

papan partikel [1].

Papan partikel atau panel dari material

komposit alam telah diteliti oleh (Sudhakaran,

2007), pada penelitian ini sudhakaran berhasil

memproduksi panel yang diperkuat dari variasi

serat sabut kelapa dan jute. Produk ini

menggunakan resin sintetis sebagai matriks.

Rahman and Khan [2] juga meneliti pengaruh

perlakuan pemukaan serat sabut kelapa

terhadap physico-mechanical properties.

Roseno [3] menyatakan, untuk hampir

semua komposit alam, kekakuan komposit

dengan serat pendek ini sama dengan

kekakuan yang dimiliki komposit dengan serat

kontinyu, jika serat yang digunakan memiliki

panjang sekitar 1 mm. Mechanichal strength

dari komposit polimer yang diperkuat sabut

kelapa juga telah diteliti oleh [4]. Hasil

penelitian tersebut antara lain adalah komposit

polimer yang diperkuat serat sabut kelapa yang

berorientasi acak menghasilkan kekuatan yang

rendah, akan tetapi dengan flexural strength

yang cukup tinggi dapat digunakan untuk

material selain untuk struktur bangunan. Sifat

mekanik (tarik dan bending) komposit polimer

yang diperkuat kombinasi serat sabut kelapa

dan E-glass juga telah diteliti [5]. Sindhu [6]

telah meneliti komposit polimer yang

diperkuat serat sabut kelapa pada kondisi yang

berbeda dan dibandingkan dengan serat E

glass, hasil penelitian tersebut menunjukan

serat dengan panjang 20 mm memiliki

mechanical properteis yang lebih baik.

METODE

Material

Material yang digunakan antara lain :

a. Serat sabut kelapa sebagai penguat

b. Thermoplastic sebagai matriks dari jenis

polistirena (PS).

c. NaOH (alkali),

d. Sebagai pelarut digunakan silena.


8

Peralatan

Pada penelitian ini digunakan

beberapa peralatan utama yaitu: (1) Mesin uji

tarik dan lentur Servopulser (2) Peralatan cetak

spesimen, (3) Timbangan digital dan peralatan

pendukung lainnya.

Prosedur Kerja

Penyediaan serat sabut kelapa

Serat sabut kelapa disortir dengan

diameter serat (max 0,3 mm). Serat yang

terpilih dipotong kecil-kecil menjadi partikel

dengan panjang kurang dari 5 mm. Partikel

serat sabut kelapa direndam didalam 5%

NaOH selama 4 jam. Setelah diredam, serat

sabut kelapa dicuci dengan aqudes dan

dikeringkan. Gambar 1 memperlihatkan serat

sabut kelapa yang telah dibersihkan dan siap

digunakan

Gambar 1. Serat sabut kelapa

Proses pembentukan spesimen

Polistirena dan SSK ditimbang

terlebih dahulu sesuai dengan komposisi

masing-masing (Tabel 1). Polistirena yang

berfungsi sebagai perekat dilarutkan terlebih

dahulu dengan pelarut silena. Setelah

polistirena melarut dengan baik, dicampurkan

serat sabut kelapa dan diblending hingga rata.

Pembentukan spesimen uji

Pengujian papan partikel didasarkan

pada standar SNI 03-2105-1996 [7]. Untuk

spesimen uji tarik menggunakan standart

ASTM D638M mengikuti ASTM D 790-81

untuk spesimen uji lentur.

Tabel 1. Variasi perbandingan antar unsur-

unsur pembentuk papan partikel

Variasi Serat Sabut

Kelapa (gr)

Polistirena

(gr)

I 40 60

II 50 50

III 60 40

Pengujian tarik dan lentur

Untuk uji tarik, spesimen diikatkan

pada dua buah pemegang spesimen (chuck)

dengan posisi vertikal. Gaya tarik diberikan

oleh pemegang spesimen bagian bawah yang

diatur memberikan gerakan tarik dengan

kecepatan konstan (dalam penelitian ini 2

mm/menit). Metode pengujian bending

menggunakan three point bending, dengan

kecepatan penekanan 2 mm/menit.


Spesimen Uji

Dari hasil pencetakan spesimen

dengan mengadopsi standart ASTM D 790-81

dihasilkan lima belas (15) buah spesimen uji

lentur dan 15 buah spesimen uji tarik dengan

berbagai komposisi SSK-polistirena (Gambar

2 dan 3).

Gambar 2. Spesimen uji lentur

Gambar 3. Spesimen uji tarik

Pembahasan

Hasil uji tarik dan lentur sering dipakai

sebagai parameter dalam menentukan

penggunaan papan partikel pada funitur yang

menuntut pemakai pada kondisi datar. Dari

hasil pengujian tarik yang dilakukan pada tiga

variasi komposisi SSK dan matriks PS,

didapatkan suatu peningkatan tegangan tarik

seiring dengan bertambahnya jumlah matriks

Papan Partikel Thermocomposite Berpenguat Serat Alam (Muhd. Haiyum)

9

yang digunakan. Kekuatan papan partikel

meningkat dengan bertambah jumlah matriks

dikarenakan zat-zat ekstraktif yang terkandung

di dalam serat SSK membantu kekuatan

matriks dalam meningkatkan interfacenya

untuk semakin baik. Penambahan jumlah

matriks juga berarti mengurangi jumlah serat

yang digunakan sehingga mengurangi luas dan

volume serat yang dapat ditutupi matriks.

Semakin rapat dan luasnya daerah kontak

antara serat membuat pemakaian matriks

menjadi lebih efektif dan akan menghasilkan

kekuatan papan yang lebih tinggi.

Gambar 4. Tegangan tarik papan partikel SSK

dengan berbagai komposisi

Gambar 4 memperlihat tegangan tarik

papan partikel SSK dengan berbagai

berbandingan komposisi. Pada komposisi

SSK-PS 40:60, terjadi tegangan tarik

maksimum rata-rata, yaitu sebesar 14,25

kg/cm2. Sedangkan pada SSK-PS 50:50 dan

60:40, berturut-turut mempunyai tegangan

tarik rata-rata 17,81 kg/cm2

dan 4,73 kg/cm2.

Besarnya tegangan tarik rata-rata dengan

berbagai variasi komposisi SSK-PS telah

memenuhi standar kekuatan tarik yang

dipersyaratkan oleh SNI 03-2105-1996, yaitu

1,5 kg/cm2.

Hasil pengujian lentur jauh berbeda

fenomenanya dibandingkan dengan pengujian

tarik. Tegangan lentur yang terjadi hampir

merata untuk semua komposisi (Gambar 5).

Secara umum dengan meningkatnya

volume matrik, maka diiringi juga

meningkatnya kekuatan lentur yang diterima

papan partikel SSK. Tegangan lentur terendah

terjadi pada komposisi SSK-PS 60:40 yang

menghasilkan tegangan lentur 7,34 kg/cm2,

sedangkan tegangan lentur tertinggi terdapat

pada komposisi SSK-PS 50:50 yaitu 8,99

kg/cm2, sedangkan pada perbandingan SSK-PS

40:60 mengasilkan nilai tegangan lentur

sebesar 7,16 kg/cm2. Nilai tegangan lentur

yang didapat dari semua komposisi SSK-PS

belum memenuhi standar tegangan lentur yang

dipersyaratkan oleh SNI 03-2105-1996, yaitu

80 kg/cm2 untuk papan type 100. Belum

terpenuhinya tegangan lentur ini diperkirakan

karenakan tingkat kerapatan spesimen yang

masih sangat kurang, karena spesimen ditekan

secara manual dengan perasaan tangan,

sehingga masih banyak terdapatnya rongga

yang belum terisi.

Gambar 5. Tegangan lentur papan partikel

SSK dengan berbagai komposisi

Gambar 6. Modulus elastisitas tarik papan

partikel SSK dengan berbagai komposisi

Hasil perhitungan modulus elastisitas

tarik dan lentur diperlihat pada Gambar 6 dan

7. Pada gambar 6, trend grafik modulus

elastisitas tarik yang terjadi hampir sama

dengan trend grafik tegangan tarik. Modulus

elastisitas tarik pada komposisi SSK-PS 40:60

menghasilkan nilai optimum yaitu 1893,27

kg/cm2, sedangkan untuk komposisi 50:50 dan

60:40, dihasilkan modulus elastisitas tarik

1209,97 dan 695,76 kg/cm2. Gambar 7 yang

0

2

4

6

8

10

12

Komposisi Berat SSK-PS (gr)

Teg

an

gan

Len

tur

(kg

/cm

^2)

40 : 60 50 : 50 60 : 40

0

5

10

15

20

25


Teg

an

gan

Tari

k (

kg

/cm

^2)

40 : 60 50 : 50 60 : 40

0

500

1000

1500

2000

2500


E.

Tari

k (

kg

/cm

^2)

40 : 60 50 : 50 60 : 40


10

memperlihatkan modulus elastisitas lentur

mempnyai nilai yang hampir merata untuk

semua komposisi SSK-PS. Nilai modulus

elastisitas lentur optimum terjadi pada

komposisi 50:50 yaitu, 458,72 kg/cm2,

sedangkan pada komposisi 40:60 dan 60:40

menghasilkan modulus elastisitas 419,98 dan

448,52 kg/cm2.

Gambar 7. Modulus elastisitas lentur papan

partikel SSK dengan berbagai komposisi

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian yang telah

dilakukan dapat diambil beberapa kesimpulan

antara lain; tegangan tarik papan partikel SSK-

PS tertinggi terjadi pada komposisi 40:60,

yaitu 14,25 kg/cm2 dan terendah pada 60:40,

yaitu 4,73 kg/cm2, tegangan lentur papan

partikel SSK-PS tertinggi terjadi pada

komposisi 50:50, yaitu 8,99 kg/cm2 dan

terendah pada 60:40, yaitu 6,34 kg/cm2.

Komposisi SSK-PS 40:60 telah memenuhi

standar SNI 03-2105-1996 untuk sifat mekanis

papan partikel type 100.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Sutigno, Paribroto., 2000. Mutu Papan

Partikel. Pusat Penelitian dan

Pengebangan Hasil Hutan dan Sosial

Ekonomi Kehutanan. Bogor.

[2] Rahman, MM and Khan, MA, 2007,

Surface treatment of coir (Cocos nucifera)

fibers and its influence on the fibers’

physico-mechanical properties, (www.

sciencedirect.com /science/journal/

[3] Roseno S, Agus Hadi Santosa

Wargadipura, 2003, Karakterisasi Dan

Model Mekanis Material Komposit

Berpenguat Serat Alam, Prosiding

Seminar Teknologi untuk Negeri 2003,

Vol. I, hal. 332 -344 /HUMAS-BPPT

[4] Monteiro S N., Luiz Augusto H. Terrones,

Felipe P. D. Lopes, José Roberto M.

d’Almeida, 2005, Mechanical Strength of

Polyester Matrix Composites Reinforced

with Coconut Fiber Wastes, Revista

Matéria, vol. 10, no. 4, pp. 571 – 576,

(http://www. materia.coppe.ufrj.br/sarra/

artigos/artigo10693)

[5] Mawardi I, Ramli I, Zuhaimi, 2007,

Kekuatan Tarik dan Bending Komposit

Polimer Diperkuat Kombinasi Serat Sabut

Kelapa dan E-Glass, Buletin Utama

Teknik Vol. 11 No.1

[6] Sindhu, Kuruvilla Joseph , Jasmine Maria

Joseph, Thomas V. Mathew, 2008,

Degradation Studies of Coir

Fiber/Polyester and Glass

Fiber/Polyester Composites under

Different Conditions, (http://www.

jrp.sagepub.com/ cgi/content /abstract )

[7] Standar Nasional Indonesia SNI, Papan

partikel Standar Nasional Indonesia SNI

03-2105-2006.

0

200

400

600

800

1000

1200


E.

Len

tur

(kg

/cm

^2)

40 : 60 50 : 50 60 : 40

http://www.sciencedirect/

http://www.sciencedirect/

http://www/

Stabilitas Bentuk dan Dimensi Plastik Polypropylene Terhadap Kecepatan Putaran Screw (Ariefin)

11

STABILITAS BENTUK DAN DIMENSI PLASTIK POLYPROPYLENE

TERHADAP KECEPATAN PUTARAN SCREW MESIN EKSTRUSI

Ariefin

Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Lhokseumawe

Jl. Banda Aceh-Medan Km. 280 P.O. Box 90, Buketrata, Lhokseumawe 24301


Abstract

Research aim is to analyze the influence of the screw rotation speed to change the shape to

and dimensions of the product by a single screw extrusion. This study a model of the form of

the product produced square shaped rectangular. Material type of plastic is polypropylene

(PP). Extrusion machine used is a single screw with a ratio l/d barrel- screw is 14. Speed

greatly depending on the size pulleys diameter that used. At this study, variation in screw

rotation is done by varying the amount of difference that used. Each pulley diameter pulleys

varied rotation speed is measured using a rotation speed variation tachometer. As for will do

are 100, 80, 60, 40, and 20 showed rpm. Results screw ratation speed extrusion machine

approximates the shape of die is at 100 rpm. Difference diameter dimensions die and cross

section products range from 12 % to 38 %.

Keywords: Shaped and dimension, ekstrusion, single screw, speed, polypropylene

PENDAHULUAN

Produk plastik telah mendominasi

setiap bidang dari kehidupan manusia sekarang

ini, mulai dari peralatan rumah tangga,

pertanian, industri, rumah sakit, sampai pada

teknologi ruang angkasa menggunakan plastik.

Trend penggunaan bahan plastik cenderung

terus meningkat dari tahun ke tahun. Di

Indonesia pemakaian bahan plastik, baik untuk

keperluan industri, rumah tangga, pengemasan

dan keperluan lainnya terus meningkat. Tetapi

penggunaan plastik di Indonesia masih jauh

tertinggal dibandingkan negara di Asia

Tenggara [1].

Ketertinggalan Indonesia dalam

penggunaan plastik dikarenakan oleh salah satu

faktor yaitu kurangnya teknologi tentang

pengolahan plastik, baik dari segi peralatan

maupun teknik produksinya. Produk plastik

dapat diproduksi melalui proses-proses tertentu

sesuai dengan kebutuhannya. Persentase

penggunaan dari setiap proses adalah Extrusion

36%, Injection 32%, Blow molding 10%,

Calendering 6%, Coating 5%, Compression

3%, Powder (Roto) 2%, dan lain-lain 6% [2].

Dari persentase di atas dapat kita lihat,

kebanyak produk plastik diproduksi dengan

menggunakan proses ekstrusi. Pada proses

ekstrusi bentuk produk dengan dimensi

toleransi yang ketat tidak mudah didapat,

karena terdapat beberapa faktor yang

mempengaruhi. Faktor-faktor tersebut antara

lain, yaitu: kecepatan putaran screw, besarnya

tekanan dan temperatur yang digunakan.

Ketepatan dan stabilitas dimensi

produk yang baik sangat diharapkan dalam

proses pembentuk plastik, tetapi itu tidak

mudah didapat, sehingga banyak produk yang

mempunyai ukuran yang tidak sesuai dengan

harapan. Ketepatan dan stabilitas dimensi

tersebut dipengaruhi oleh banyak faktor

(kecepatan putaran screw, besarnya tekanan dan

temperatur proses) sehingga dimensi dapat

menyimpang dari yang direncanakan. Melalui

penelitian ini akan dilihat pengaruh kecepatan

screw terhadap dimensi produk dengan

mengkondisikan temperatur proses sebagai

variabel tetap.

Berdasarkan permasalahan tersebut,

maka perlu dilakukan penelitian yang

berkenaan dengan variabel-variabel yang

mempengaruhi hasil proses pembentukan

plastik. Pada penelitian ini ruang lingkup

dibatasi hanya dengan memvariasikan salah

satu faktor yang dapat merubah dimensi dan


12

bentuk produk yaitu kecepatan putaran screw.

Untuk temperatur diatur konstan sebesar 1800C,

berdasarkan hasil penelitian [3] untuk mesin

ekstrusi single screw yang akan digunakan

nantinya.

Penelitian bertujuan untuk menganalisis

pengaruh kecepatan putaran screw terhadap

perubahan bentuk dan dimensi produk yang

dihasilkan oleh mesin ekstrusi single screw.

Mesin ekstrusi tanpa menggunakan sistem

penepatan dan pendingin.

Konsep dasar ekstrusi mirip injection

molding yaitu material lewat melalui hopper ke

dalam barrel yg mana dicairkan dan didorong

keluar karena pergerakan dari screw. Proses

ekstrusi biasanya untuk membentuk komponen-

komponen yang kontinyu dengan bentuk profil

yang konstan seperti misalnya film, sheet,

filament, pipa, batangan dan lain-lain.

Perbedaan utama ekstrusi dengan injection

moulding adalah ekstrusi beroperasi pada

tekanan rendah (1-10 MPa) namun bisa juga

mencapai (35-70 MPa) sedang injection

moulding beroperasi pada tekanan tinggi (14-

210 MPa).

Material yang masuk ke barrel dibawa

mengalir oleh screw ke sepanjang barrel hingga

keluar melalui die, dengan putaran sekitar 60

rpm. Screw mempunyai peran yang penting

untuk mendorong material hingga keluar

menjadi produk. Screw dibagi menjadi tiga

bagian yaitu: (1) feed section, bagian ini

merupakan bagain awal dimana material

berpindah dari hooper ke barrel dan bagian

dimana terjadi pemanasan awal; (2)

compression section, bagian dimana plastik

bertransformasi menjadi liquid hingga menjadi

melt dan material ditekan ke depan; dan (3)

metering section, bagian dimana terjadi

pengadukan untuk mendapatkan melt yang

homogen, dan material terdorong melewati die

hingga keluar menjadi produk.

Screw dan barrel adalah dua komponen

utama dari sebuah mesin ekstrusi. Screw

berfungsi sebagai poros pendorong, pemotong,

dan pengaduk plastik panas yang terdapat di

dalam barrel. Sedangkan barrel adalah

selongsong yang merupakan ruang pemanas

dimana screw berada di dalamnya. Barrel

berfungsi sebagai tempat proses plastisisasi.

Menurut Rosato [2], untuk menjamin

kelangsung proses, rasio diameter screw dan

diameter barrel (clearance) dianjurkan sebesar

0.0005 s.d 0.002 in (0,05 mm).

Dalam penggunaannya diameter screw

mempengaruhi laju aliran plastik dalam barrel.

Pemilihan diameter dan panjang screw

didasarkan pada rasio perbandingan (L/D)

dengan range 6 s.d 48, akan tetapi kebanyakan

proses plastik mengambil ratio L/D sebesar 24

s.d 36 [2]. Sedangkan Groover [4] menyatakan

bahwa secara tipikal, diameter dalam barrel

berkisar dari 1 s.d 6 in (25 s.d 150 mm).

Panjang barrel relatif terhadap diameter

biasanya rasio perbandingan antara 10 s.d 30.

Istilah plastik mencakup produk

polimerisasi sintetik atau semi-sintetik. Mereka

terbentuk dari kondensasi organik atau

penambahan polimer dan bisa juga terdiri dari

zat lain untuk meningkatkan performa atau

ekonomi. Ada beberapa polimer alami yang

termasuk plastik. Plastik dapt dibentuk menjadi

film atau fiber sintetik. Nama ini berasal dari

fakta bahwa banyak dari mereka "malleable",

memiliki properti keplastikan. Plastik didesain

dengan variasi yang sangat banyak dalam

properti yang dapat menoleransi panas, keras,

"reliency" dan lain-lain. Digabungkan dengan

kemampuan adaptasinya, komposisi yang

umum dan beratnya yang ringan memastikan

plastik digunakan hampir di seluruh bidang

industri. Amstead [5] mengelompokan

polypropylene ke dalam kelompok

termoplastik. Bahan ini memiliki sifat-sifat

listrik yang baik, nilai impak dan kekuatan yang

tinggi dan sangat tahan terhadap suhu dan

bahan-bahan kimia. Contoh produk dari bahan

ini antara lain: alat-alat untuk rumah sakit,

mainan anak-anak, koper, perabot, lembaran

untuk pengemasan makanan, kotak televisi dan

isolasi listrik..

Beberapa penelitian tentang plastik

telah dilakukan seperti, Indra [6] meneliti

tentang pengaruh temperatur melting PP pada

proses ekstrusi, dari hasil penelitian

menunjukan temperatur melting yang berbeda

menghasilkan dimensi yang berbeda pula.

Michaeli [7] melalui papernya memaparkan

metode baru desain geometri die untuk ekstrusi.

Metode ini menggunakan gabungan finite

element analisis (FEA) dan flow analisis

network (FAN). Hasil risetnya dalah algoritma

untuk optimasi aliran pada saluran dies ekstrusi

secara aoutomatis. Michaeli [8] juga meneliti

gesekan polypropelene (PP) di dalam feed

section dari single screw ekstrusi, yang

menghasilkan additive, filler dan bentuk pellet


13

berpengaruh terhadap gesekan di dalam

extruders.

Groover [4] dalam bukunya

menyatakan polypropylene (PP) diperkenalkan

sejak tahun 1950 dan saat ini menjadi plastik

utama yang banyak digunakan dalam

pembuatan produk plastik. Polypropylene

mempunyai simbol kimia (C3H6)n. Karakteristik

PP menurut [4] antara lain: mempunyai

modulus elastisitas 1400 MPa, tensile strength

35 MPa, elongation 10% s.d 500%, glass-

transition temperature -200

C, dan melting

temperature 1760

C. Howe [9] menyatakan

polimer jenis polypropylene (PP) banyak

digunakan untuk produk pipa, tubing,

kontainer, interior otomotif dan lain-lain.

METODE

Pada penelitian ini, model dari produk

yang dianalisis berbentuk persegi empat. Bahan

plastik yang digunakan adalah bahan plastik

jenis polypropylene (PP). Bahan PP ini

termasuk dalam kategori bahan polimer

termoplastik. Mesin ekstrusi yang digunakan

adalah mesin ekstrusi single screw dengan per

bandingan L/D barrel- screw adalah 14.

Kecepatan putaran screw sangat

tergantung dari besarnya diameter puli yang

digunakan. Pada penelitian ini, variasi putaran

screw dilakukan dengan memvariasikan

perbedaan besaran diameter puli yang

digunakan. Setiap puli yang divariasikan diukur

kecepatan putaran menggunakan tachometer.

Adapun variasi kecepatan yang akan dilakukan

adalah 100, 80, 60, 40, dan 20 rpm

Adapun prosedur pengujian:

a. Setting ukuran puli sesuai dengan putaran

yang diinginkan. Pengukuran kecepatan

screw dilakukan dengan tachometer.

b. Lakukan pemanasan dengan cara

menghidupkan heater hingga mencapai

temperatur 1800C dan tahan (holding time)

hingga 15 menit pada temperatur tersebut.

Tujuan dari holding time selama 15 menit

tersebut adalah untuk mendapatkan

temperatur yang homogen dibagian luar

dan dalam barrel.

c. Hidupkan motor listrik untuk mendapatkan

putaran screw. Putaran motor listrik

dengan sistem transmisi sabuk direduksi

oleh gear box reduksi dan puli kemudian

diteruskan ke poros screw.

d. Masukan butiran plastik ke dalam

pengumpan (hooper). Dengan gaya

gravitasi butiran plastik masuk ke dalam

barrel dan dengan screw yang berputar

memindahkan material ke sepanjang barrel.

Elemen pemanas (heater) meleburkan

butiran plastik hingga mencapai temperatur

melting. Melalui pergerakan screw dalam

barrel, butiran plastik yang telah menjadi

viskos plastik ditekan ke dalam die.

e. Produk yang keluar dari cetakan dapat

didinginkan dengan udara.

f. Potong bagian produk dan ukur

dimensinya.

g. Untuk analisis permukaan, penampang

produk yang dipotong diamplas dan

dilakukan pengamatan melalui mikroskop

atau scanner.

Die dibuat dari baja St 37 dengan

diamter persegi empat 10 mm. Die yang

digunakan diperlihatkan pada gambar 1.

Gambar 1. Bentuk die


Dari hasil pengujian dengan

menggunakan temperatur 1800C dengan variasi

putaran 100, 80, 60, 40, dan 20 rpm dihasilkan

beberapa karakteristik bentuk produk yang

berbeda sebagai berikut.

a. Putaran 100 rpm

Putaran 100 rpm didapat dari penggunaan puli

motor 4 inchi, reduser 4 inchi dan 8 inchi dan

screw 4 inchi. Posisi puli tampak depan dan

bentuk penampang produk diperlihatkan pada

gambar 2.

Bentuk penampang produk yang

dihasilkan pada putaran 100 rpm mendekati

bentuk segi empat, akan tetapi masih terjadi

perubahan dimensi. Pengukuran dimensi

diameter rata-rata produk (12,65 mm), diameter

die 10 mm. Terjadi selisih ukuran produk lebih

besar 21% dari ukuran diameter die. Pada


14

batangan masih terlihat butiran plastik yang

belum mencair sempurna.

Gambar 2. Posisi puli putaran 100 rpm dan

penampang produk

b. Putaran 80 rpm





gambar 3.


penampang produk


dihasilkan pada putaran 80 rpm mendekati

bentuk segi empat. Dimensi diameter die 10

mm dan diameter rata-rata produk (15,15 mm),

disini terjadi selisih ukuran produk lebih besar

34% dari ukuran diameter die. Pada batangan

masih terlihat juga butiran plastik yang belum

mencair sempurna.

c. Putaran 60 rpm





gambar 4.


dihasilkan pada putaran 60 rpm berbentuk

batangan segi empat. Dari pengukuran dimensi,

diameter rata-rata produk (16 mm), diameter

die 10 mm. Terjadi selisih ukuran produk lebih

besar 38% dari ukuran diameter die. Pada

batangan butiran plastik telah mencair

sempurna.


penampang produk

d. Putaran 40 rpm





gambar 5.


penampang produk

Bentuk penampang produk yang dihasilkan

pada putaran 40 rpm berbentuk batangan segi

empat. Dari pengukuran diameter rata-rata

produk (15 mm) dan diameter die 10 mm.


15

Terjadi selisih ukuran produk lebih besar 33%

dari ukuran diameter die. Pada batangan butiran

plastik telah mencair sempurna.

e. Putaran 20 rpm





gambar 6.


penampang produk

Bentuk penampang produk yang dihasilkan

pada putaran 20 rpm berbentuk batangan segi

empat. Dari pengukuran diameter rata-rata

produk (13,45 mm), diameter die 10 mm.

Terjadi selisih ukuran produk lebih besar 25%

dari ukuran diameter die. Pada batangan butiran

plastik telah mencair sempurna.

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian dapat diambil

kesimpulan; Selisih ukuran dimensi diameter

die dan penampang produk berkisar antara

12% sampai dengan 38%. Kecepatan putaran

screw yang semakin tinggi akan menghasilkan

bentuk penampang produk yang mendekati

bentuk die. Pada putaran screw yang semakin

tinggi, plastik belum mencair sempurna.

Kecepatan screw mesin ekstrusi yang

mendekati bentuk die pada kecepatan 100 rpm.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Suratno, B. 2003. Polimer and Composite

Material, Seminar Dosen Tamu di

Magister T. Mesin USU, Sentra Teknologi

Polimer, Serpong

[2] Rosato, D. 1997. Plastics Processing Data

Handbook, Ed.2, Chapman & Hall,

London.

[3] Indra., M. 2007, Analisis Bentuk

Ekstruded Polypropylene akibat Perbedaan

Temperatur Proses menggunakan Single

Screw Extrusion, Jurnal Sistem Teknik

Industri USU, Vol. 8. No.1, 2007

[4] Groover. Mikel P. 1996. Fundamentals of

Modern Manufacturing Materials,

Processes and Systems, John Wiley &

Sons Inc. New York

[5] Amstead B.H, 1991. Teknologi Mekanik.

Jilid 1, Erlangga, Jakarta

[6] Indra., M 2005, Analisis Temperatur

Melting Polypropylene terhadap Perubahan

Bentuk Produk Dengan Menggunakan

Desain Extrusi Single Screw, Prosiding

Research Grant TPSDP Batch III. Jakarta

[7] Michaeli,W., Imhoff, A. Friction in the

Feed Section of Single Screw Extruders

Dependent on Pellet Shape, Fillers and

Additives, Journal of Applied Polymer

Engineering, Vol. 24, No. 5, 2004

[8] Michaeli,W., Kaul,S. Approach of an

Automati Extrusion Die Optimization,

Journal of Applied Polymer Engineering,

Vol. 24, No. 5, 2004

[9] Howe, David. 1999. Polimer Data

Handbook. Oxford University Press, Inc

New York

.

KETEGUHAN REKAT DAN BENTUK KERUSAKAN...

Documents

Transcript of KETEGUHAN REKAT DAN BENTUK KERUSAKAN...