PEMANFAATAN SERAT ALAMI (SERABUT KELAPA) SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI SERAT SINTETIS PADA FIBERGLASS GUNA

MENDAPATKAN KEKUATAN TARIK YANG OPTIMAL

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN

SURABAYA – 2010

MISRIADI – 4205 100 010 ABSTRAK

Adanya rencana pelarangan penggunaan fiber dalam jangka waktu beberapa tahun ke depan semakin menngencarkannya penelitian akan solusi pembuatan fiber yang ramah lingkungan. Padahal fiber ini tentu tidak luput penggunaannya dalam berbagai aplikasi, terutama di bidang marine. Untuk kapal kecil dan kapal ferry saja dimungkin untuk mengembangkan fiber ini, agar pemakaian kapal kayu yang berdapampak penebangan hutan dapat dihindari. Untuk menghindari berbagai efek lingkungan oleh karena itu perlu adanya pembuatan aplikasi fiber yang berdasar serat komposit yang tentunya ramah lingkungan. Selain fiber komposit ramah lingkungan, juga dipastikan keuntungan lainnya, dimana fiber yang berkomposisi penyusun komposit memiliki kekuatan yang optimal dibandingkan komposisi fiber yang berkomposisi serat sintetis.

Kata Kunci : Fiber, Lingkungan, Komposit, Kekuatan Tarik dan Bending.

BAB I : PENDAHULUAN

Fiber komposit merupakan fiber yang

kandungan materialnya terdiri dari serat sebagai penguatnya dan matrik sebagai pengikatnya. Serat alami yang dimaksud dalam komposit ini adalah serat yang berasal dari alam, tanpa melalui proses kimia dan industri. Pada umumnya serat alami yang dipakai berupa serat bambu, rotan, serat dahan pisang, serabut tandon kosong, serbuk papan, serabut kelapa, serat nenas, dan serat alami lainnya yang masih bisa dimanfaatkan.

Ada berbagai alasan penting dalam pemanfaatan serat alami ini. Pemanfaatan serat alami ini tentunya diharapkan mendapatkan berbagai keuntungan, antara lain segi ramah lingkungan, segi kesehatan yang berkaitan dengan proses pembuatan fiber, segi kekuatan materialnya yang ditinjau dalam kekuatan tarik dan kekuatan keregangannya, serta segi ketahanannya terhadap korosi.

Saat ini fiber merupakan material yang sedang populer. Adapun produk fiber saat ini sering digunakan dalam berbagai kebutuhan. Dari segi kemaritiman, fiber sering digunakan untuk bodi kapal (terutama kapal penjaga pantai, feri dan speed boat, peti kemas (peti ikan nelayan, peti es), pipa fiber yang tahan terhadap karat (digunakan untuk mengalirkan fluida yang tidak berbahaya). Selain itu dari segi material, fiber sering dipergunakan pada perabot rumah, seperti atap fiber, dinding fiber, dan berbagai kebutuhan dalam kehidupan sehari-hari lainnya.

1.1 Latar Belakang

Issue terbesar dunia rancang bangun saat

ini adalah keterbatasan sumber daya alami dan pelestarian lingkungan hidup. Sehingga upaya untuk meneliti dan mengeksplorasi bahan alternatif yang mampu menanggulangi bahan alami harus dilestarikan agar tidak pernah surut. Salah satu rancang bangun yang memiliki

keunggulan-keunggulan dibanding bahan-bahan sintesis adalah dunia maritim, yaitu pada pembuatan kapal fiberglass yang ikut andil dalam memperbanyak limbah lingkungan yang sulit terurai. Dalam hal ini serat alami yang dimakasud bisa dikatakan sebagai limbah, karena di Indonesia banyak ditemukan, jadi bahan baku alternatif ini tidak akan menjadi kendala dalam pemenuhan kebutuhan produksi yang akan dibuat dan tentunya tidak bertentangan dengan issue lingkungan.

Fiberglass yang digunakan selama ini umumnya menggunakan serat sintesis (serat kaca). Hal ini tentunya menjadikan fiber sintesis tidak ramah terhadap lingkungan karena memiliki berbagai efek negatif. Adapun efek negetif yang utama adalah fiber sintesis tidak bisa terurai dan akan mencemari lingkungan karena bersifat anorganik, kalaupun ingin memusnahkan fiber sintesis yang tidak layak pakai, maka dilakukan tindakan pembakaran fiber tersebut. Dalam proses pemabakaran tentunya akan menambah pencemaran lingkungan.

Untuk fiber komposit (fiber yang berpenguat dari serat alami) yang tidak layak pakai dapat dimusnahkan. Adapun caranya cukup dengan membenamkannya di dasar laut, sehingga binatang laut bisa menempel ke dinding fiber yang tidak layak pakai tersebut dan akhirnya mampu didaur ulang oleh makhluk hidup laut karena bersifat oganik atau dapat teruraikan. Alasan lain pemakaian fiber adalah karena sifat yang dimiliki komposit memiliki keunggulan. Diantara keunggulan utamanya adalah dapat memperkuat tegangan pada fiber, dapat mempermurah biaya produksi fiber, membuat bobot fiber lebih ringan, antikorosi, dan berbagai keuntungan lainnya.

Selain itu dengan penerapan fiber untuk kapal-kapal kecil, ini berarti dapat mengurangi penebangan kayu yang biasanya dibutuhkan untuk pemenuhan produksi kapal kayu. Di Indonesia, umumnya kapal-kapal kecil ataupun nelayan biasanya menggunakan kapal kayu, sehingga mengakibatkan sering terjadi penebangan hutan liar dan kemudian dijual ke produsen kapal kayu. Hal ini tentunya berdampak pada perusakan lingkungan, yang bertentangan dengan issu lingkungan. Oleh karena itu dengan memberikan solusi baru bagi pembuatan fiber nantinya trend penggunaan kapal kayu bisa dialihkan ke fiber yang ramah lingkungan dan aman bagi pengguna.

1.2 Perumusan Masalah

Permasalahan penelitian yang harus diselesaikan adalah :

a. Membersihkan serabut kelapa dari bulir kapasnya dan menentukan ketebalan serat serabut yang mudah didesain dan mendapatkan kekuatan tarik yang memenuhi standar .

b. Bagaimana bentuk desain jalinan serabut yang baik, guna menghasilkan kekuatan tarik yang optimal.

c. Bagaimana resin yang baik terhadap zat alami yang digunakan agar dihasilkan pencampuran yang baik.

d. Membuat desain yang baik untuk diuji tarik, guna mengetahui kekuatan tarik dari hasil fiber yang dibuat.

1.3 Batasan Masalah Bentuk fiberglass yang di produksi di

pasaran terdiri atas berbagai bentuk. Adapun bentuknya bisa berupa peti kemas, badan kapal, drum, atau lainnya. Namun pada penelitian ini penulis membuat desaian berupa lempengan sisi datar, dengan maksud hanya meneliti apakah serat alami ini memenuhi standar atau tidak, dan desain jalinan serabut mana yang terbaik. Untuk penelitian selanjutnya, tentu bisa diaplikasikan ke berbagai bentuk lainnya, terutama bidang perkapalan.

1.4 Tujuan

Adapun tujuan yang diinginkan adalah :

a. Untuk mendapatkan kekuatan tarik yang optimal dan memenuhi standar BKI dengan standar ASTM D-3039 dan ASTM D-790.

b. Untuk menghemat biaya pengeluaran dalam pembuatan fiberglass.

c. Untuk mengurangi produk limbah lingkungan yang tidak terurai.

d. Untuk menjaga kesehatan (menghindari zat racun) terhadap fiber sintetis.

1.5 Manfaat Dengan dapat dicapainya tujuan dari

penelitian ini diharapkan penulis dapat memberikan berbagai konstribusi. Banyak sekali manfaat penggunaan fiber komposit, diantaranya adalah memberikan konstribusi untuk mengurangi pencemaran lingkungan dari efek pemakaian fiberglass, memberikan konstribusi peluang kerja bagi petani, memberikan konstribusi dan solusi dalam pembuatan fiberglass yang ramah lingkungan serta memberikan kekuatan yang lebih optimal daripada kekuatan fiber sintesis. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA 2.1 FRP (Fiber Reinforced Plastic) Fiber sudah dimulai pemakaiannya sejak tahun 1940-an. Fiber Reinforced Plastic adalah material komposit yang terbentuk dari 2 komponen utama yaitu resin sebagai matrik pengikat dan serat (fiber) sebagai penguat. Kelebihan penggunaan FRP sebagai material adalah relatif lebih ringan (72% dibandingkan dengan material kayu), proses pembangunan relatif sederhana dan cepat (diluar pembuatan cetakan dan untuk benda yang dibangun secara seri), tidak bersifat korosif, dan perawatan yang relatif mudah. Sedangkan kelemahan penggunaan FRP sebagai material adalah material penyusun FRP yang tidak ramah terhadap lingkungan, bersifat mudah terbakar dan material pembuat FRP merupakan material import yang harganya dipengaruhi fluktuasi rupiah terhadap mata uang asing sehingga dibutuhkan investasi awal yang lebih besar, selain itu bentuk dan tipe material FRP sangat tergantung pada desain dan cetakan yang telah dibuat. 2.2 Keuntungan Pemakaian Material Fiber

Alami (Biokomposit)

Penggunaan material serat alami atau biokomposit yang bersifat organik memiliki berbagai keutungan. Hal inilah yang mendorong semakin optimisnya penggunaan fiber berpenguat serat alami (biokomposit), diantaranya (Schwartz,1997) adalah:

1. Bobot ringan

2. Mempunyai kekuatan dan kekakuan yang baik

3. Biaya produksi murah 4. Merupakan bahan organik yang dapat

terurai 5. Tahan korosi 6. Tersedia oleh alam secara berlimpah

2.3 Material Komposit (Composite

Materials)

Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda. Hal ini dikarenakan karakteristik penyusunnya berbeda-beda, maka akan dihasilkan material baru yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material-material pembentuknya.

Komposit tersusun dari dua jenis material yang berbeda, yaitu: 1. Penguat (reinforcement), yang mempunyai sifat

kurang mudah dibentuk (ductile) tetapi lebih kokoh (rigid) serta lebih kuat.

2. Matriks, umumnya lebih mudah dibentuk (ductile) tetapi mempunyai kekuatan dan tingkat rigiditas yang lebih rendah.

Secara garis besar ada tiga macam jenis komposit berdasarkan penguat yang digunakannya, yaitu: 1. Fibrous Composites (Komposit Serat)

Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lamina atau satu lapisan yang menggunakan penguat berupa serat (fiber). Serat yang digunakan berupa glassfibre, carbon fibres, aramid fibres (polyaramide) dan masih banyak yang lainnya. Serat ini disusun secara acak maupun dengan orientasi tertentu, bahkan dapat pula dalam bentuk yang lebih kompleks seperti anyaman. 2. Laminated Composites ( Komposit Laminat)

Merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri. 3. Particulate Composites (Komposit Partikel)

Merupakan komposit yang menggunakan partikel/serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriksnya. 2.4 Sifat-Sifat Tarik Bahan Alami

Berikut ini adalah sifat-sifat tarik bahan alami yang dapat dijadikan sebagai penguat fiber yang termuat pada gambar 2.1.

 Gambar 2.1 : Grafik hubungan tegangan-regangan

dari serat alami. Serat alami memiliki beberapa keuntungan

dibandingkan dengan sintesis, seperti beratnya lebih ringan, dapat diolah secara alami dan ramah lingkungan. Serat alami juga meupakan bahan terbarukan dan mempunyai kekuatan yang relative tinggi dan tidak menyebabkan iritasi kulit. Keuntungan-keuntungan lainnya adalah kualitas dapat divariasikan dan stabilitas panas yang rendah. Tabel 2.1 : Tensile properties of various natural fibers.

Beberapa penelitian tentang serat alami

sudah dilakukan oleh beberapa peneliti. Sifat-sifat tarik dari beberapa serat alami terlihat pada gambar 1. Kekuatan tarik spesifik dan modulus tarik spesifik dari beberapa serat alami ditunjukkan oleh tabel 2.4. Penelitian dengan serat kelapa didapatkan tegangan tarik maksimum dari serat tersebut adalah 14,14 MN/m2 dan Modulus Young

0,976 GN/m2. Hal ini didapatkan tegangan tarik yang meningkat secara linear dengan panjang serat di dalam matriks. 2.5 Aplikasi Bidang Marine

Aplikasi penggunaan fiber di bidang marine sudah diperkenalkan secara komersial sejak tahun 1940-an. Pada bidang marine, fiber sering digunakan untuk pembuatan bodi kapal, pipa untuk fluida yang tidak berbahaya, peti kemas, peti es, tempat penyimpanan dan sebagainya. Pengunaan fiber dalam masalah ini tentunya beralasan, diantaranya adalah pemakaian fiber yang lebih ringan, kuat, mudah berolah gerak (manuverabilty), percepatan, dan tentunya lebih efisien. Khususnya untuk kapal-kapal kecil (boat) sangat penting untuk menggunakan penerapan fiber (P.K Mallick, Fiber Reinforced Composites, second edition, hal.11). 2.6 Pembuatan Desain Kombinasi Serat

Gambar 2.2 : Desain Yang Dibuat Fibreglass atau fiber yang berserat kaca sudah dikenal sejak lama, bahkan peralatan-peralatan dari serat kaca ini sudah mulai dibuat sejak awal abad ke-18. Untuk desain fiber komposit yang akan dibuat ini didesain berlapis atau berfilament berkelanjutan (continues filament process) dengan tujuan mampu memenuhi sifat-sifat sebagai bahan industri, seperti kekuatan tinggi, elastis, dan tahan terhadap temperatur tinggi. Sehingga jika terjadi pemberlakuan tekanan, maka bentuk serat (fibre) akan menjadi bahan yang mempunyai kekuatan tinggi (strong materials) daripada bahan fibre yang sebelumnya berbentuk cair atau bubuk. Pembuatan desain filament ini tentunya beralasan saat dikenalkan proses filament mulai akhir tahun 1930-an, saat kaca (glass) diubah dari cair atau

bubuk menjadi bentuk serat (fibre) kekuatannya akan meningkat secara tajam. (EndoFiberglass,2008. URL:http://blog.endofiberglass.com.htm.) 2.7 Dimensi Spacemen Benda Uji

Dalam persiapan pencetakan spesimen

pengujian tarik maupun bending diperlukan komposisi serat yang sesuai, dalam hal ini menggunakan 2 layer karena dengan menggunakan 2 layer sudah dapat memenuhi tebal spesimen sesuai dengan ASTM vol 08.01 D638 dan D790. Adapun dimensi dari spesimen uji tarik dan bending seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 5.1 dan 5.2 adalah sebagai berikut:

a.Geometri Spesimen Uji Tarik ASTM D-3039

Berdasarkan ASTM D- 3039, bentuk spesimen uji tarik untuk orientasi serat anyaman dan lilitan,dapat menggunakan spesimen tanpa bentuk tulang.

Geometri spesimen menurut ASTM D-3039 ”Standard Test Method for Tensile Properties of Polymer Matrix Composite Materials” dengan memodifikasi tebal menjadi 5 mm, ditunjukkan pada gambar.

Gambar 2.3 : Geometri spesimen uji tarik (dalam mm).

b.Geometri Spesimen Uji Bending ASTM D-790 Geometri spesimen uji bending D-790

“Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials” dengan dimensi yang disesuaikan, ditunjukkan pada gambar 3.12.

20

70 70

150

15

15 15

Gambar 2.4 : Geometri spesimen uji bending (dalam mm).

Harga momen maksimum sampel uji yang dikenai pengujian dengan three point bending dapat dirumuskan sebagai berikut :

M P x L

L…………………………………(3.1)

Dimana: M = Momen maksimum (Nmm) P = Beban (N) L = Panjang span (mm)

Kekuatan bending ( komposit homogen berpenampang segi empat dengan pusat sumbu netral terletak di tengah dapat dirumuskan sebagai berikut (ASTM D-790).

LH

…………..(3.2)

Di mana:

= kekuatan bending (MPa)

b = lebar spesimen (mm)

H = tebal spesimen (mm)

Sedangkan modulus elastisitas (E) dirumuskan dengan persamaan:

LH

………………………

Dimana : E = modulus elastisitas (MPa) m = slope tangent (N/mm) = P/Defleksi (D)

BAB III : METODOLOGI

Metodologi ini merupakan susunan sistematis ataupun tahapan yang akan dilakukan dalam pengerjaan skripsi ini. Dalam penyusunan ini dilakukan melalui pendekatan teoritis, pendekatan standar BKI, pendekatan evaluatif maupun dengan pendekatan uji coba bahan.

Berikut ini adalah tahapan yang akan dilakukan sesuai dengan gambar flowchart 3.1.

Gambar 3.1 : metodologi penulisan

3.1 Membuat Ketebalan Serabut

Dalam hal ini yang perlu diperhatikan ukuran serabut yang akan dijalin. Setelah serabut dibersihkan dari bulir kapasnya, barulah membuat ukuran dan ketebalan yang bermacam-macam (mm) sebanyak 5 ukuran (mm). Adapun alasan pengaturan ketebalan serabut adalah untuk menghindari ketebalan yang melebihi dari fiber yang diinginkan, selain itu untuk meminimalkan berat yang akan terjadi pada pembuatan, karena diharapkan fiber yang dihasilkan dapat seringan mungkin namun dalam konsisi aman untuk digunakan.

3.2 Membuat Jalinan serat Ada beberapa desain searabut yang akan

dibuat : - bentuk simpul anyam - anyaman biasa - kontur serat fiber sintetis - sistem jalinan ikat

Pada tahapan ini akan dilakukan berbagai upaya desain serabut yang tekombinasi. Tentunya ini untuk menghasilkan penguatan yang optimal dibanding penyusunan biasa. 3.3 Membuat Takaran Resin

Pada Langkah melakukan ujicoba takaran

resin yang sesuai dengan tepung pencampur (berdasarkan perbandingan dan rumus kimia reaksi). Pada tahapan pencampuran dibutuhkan resin, talk untuk mendapatkan bentuk fiber yang baik.

3.4 Membuat Desain

Adapun desain yang akan dibuat adalah: - berbentuk lembaran fiber

adapun lembaran yang dimaksud adalah pembuatan fiber yang berbentuk panjang sekitar 20-30 cm untuk pengujian bidang datar.

- berbentuk lembaran fiber yang berlekuk dalam hal ini akan dibuat desain yang sama dengan bentuk yang panjang dan memiliki ketebalan. Namun untuk pengujian berlekuk ini dibutuhkan panajang yang melibihi dari 30 cm atau kira-kira 45 cm.

3.5 Uji Tarik

Dari desain yang telah dibuat barulah

melakukan uji kekuatan tarik terhadap produk fiber yang dibuat.Pemberlakuan uji tarik ini ada dua metode, yaitu terhadap bidang datar dan terhadap bidang tekuk. Jika memenuhi standar, berarti penelitian ini bisa diteruskan dan diaplikasikan keberbagai peralatan.

3.6 Penarikan kesimpulan

Setelah fiber dilakukan uji tarik, maka dibuat analisa datanya. Dari data-data yang diperoleh terhadap pemberlakuan laboratorium bahan, maka dibuat perbandingan terhadap standar yang disediakan oleh BKI. Dalam analisa ini apakah hasil yang direncanakan sesuai dengan hasil ujitarik yang dilakuan. Jika berhasil maka desain komposit serta pencampuran fiber yang dilakukan, dinyatakan berhasil jika memenuhi suatu standar yang disepakati, namun jika pengujian ini menyimpang atau tidak sesuai dengan yang diharapkan, maka perlu dilakukan penelaahan kembali ataupun pemberian pembatasan masalah.

BAB IV:ANALISA DATA dan PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Pengujian

Berikut ini adalah data yang perlu diambil saat pengujian laboratorium. Tabel 4.1 : Data Hasil Uji Tarik

Tabel 4.2 : Data Hasil Uji Bending

Tabel 4.3 : Keterangan Nomor Benda Uji:

4.2 Hasil Perhitungan Data Pengujian 4.2.1 Hasil Perhitungan Kekuatan Tarik

Dari hasil pengujian spesimen uji tarik yang telah dilakukan, maka perhitungan kekuatan tarik dari setiap komposisi adalah sebagai berikut:

Kekuatan tarik untuk spesimen benda uji no.1 hingga no.7 berdasarkan data tabel 4.1 adalah sebagai berikut: • Spesimen 1

P = 5861,34 N A0 = lebar x tebal = w x t = 7,20 mm x 20,20 mm

= 145,44 mm²

tσ =0A

P

= 40,30 N/mm² Dari perhitungan yang dilakukan terhadap hasil uji tarik, maka dapat dibuat suatu tabel perhitungan. Pada tabel 4.4 menujukkan perhitungan dari semua uji tarik yang dilakukan. Pembuatan tabel ini untuk mempermudah dalam menganalisa dan menggambarkan grafik. Tabel 4.4 : Perhitungan Data Uji Tarik

4.2.2 Hasil Perhitungan untuk Kekuatan Bending

Dari hasil pengujian spacemen yang telah dilakukan, maka perhitungan besar kuat bending dari setiap benda uji adalah sebagai berikut:

Besar kuat bending untuk specimen untuk table (4.2), dapat dilihat diperhitungan di bawah ini: • Spesimen 1

P = 191,62 N L = 150 mm w = 13,20 mm t = 15,30 mm

bσ = 223

dbLP

⋅⋅⋅⋅

= 18,60 N/mm² Dari perhitungan yang dilakukan terhadap hasil uji bending, maka dapat dibuat suatu tabel perhitungan. Pada tabel 4.1 menujukkan perhitungan dari semua uji tarik yang dilakukan. Pembuatan table ini untuk mempermudah dalam menganalisa dan menggambarkan grafik. Tabel 5.5 : Perhitungan Data Uji Bending

4.2.4 Analisa Grafik Data Pengujian Untuk mempermudah menganalisa hasil data pengujian, maka perlu dibuat grafik dari perhitungan data-data yang telah dilakukan. Berikut adalah grafik dari hasil perhitungan tabel 4.3 (Perhitungan Uji Tarik) dan tabel 4.4 (Perhitungan Uji Bending).

Gambar 4.1: Grafik Data Uji Tarik

Grafik 4.1 didiskripsikan berdasarkan data perhitungan tabel 4.4 untuk masing-masing kekuatan uji tarik. Dari gambar grafik 4.1 ini, dapat dilihat masing-masing kekuatan uji tarik dari benda uji. Untuk keterangan nomor benda uji dapat dilihat pada tabel 4.3. Untuk benda uji no 1 hingga no 7 berturut-turut adalah sebagai berikut: (40,30); (37,42); (37,20), (35,32), (30,37), (32,16); (33,86) - (dalam satuan N/mm2 atau MPa). Dari hasil kekuatan tersebut, yang paling tinggi kekuatannya terdapat pada benda uji nomor 1 (desain serabut kelapa dengan bentuk anyaman). Sedangkan untuk kekuatan yg terendah terdapat pada benda uji nomor 5 (gabungan desain anyaman antara serabut kelapa dan serabut jerami). 4.3.2 Grafik Data Uji Bending

Gambar grafik 4.2 ini didiskripsikan dari tabel perhitungan uji bending yang terdapat pada tabel 4.5. Untuk keterangan nomor benda uji dapat dilihat pada tabel 4.3. Adapun hasil dari masing-masing uji bending mulai dari nomor benda uji 1 sampai 7 adalah sebagai berikut: (18,60); (17,75); (21,14); (17,22); (22,63); (25,97); (18,63) – (dalam satuan N/mm2 atau MPa).

Dari hasil kekuatan tersebut, yang paling tinggi kekuatannya terdapat pada benda uji nomor 6 (desain jerami dengan bentuk lilitan). Sedangkan untuk kekuatan yg terendah terdapat pada benda uji nomor 4 (gabungan desain serat kelapa anyaman dan serat jerami anyaman). 4.3.3 Grafik Perbandingan Kekuatan Uji Tarik

Rata-Rata dan Poliester Murni

Dari gambar 4.3 didiskripsikan perbandingan antara kekuatan uji dan poliester murni. Jika dibandingkan kekuatan antara poliester murni dan kekuatan benda uji yang diberi komposit serat alam, maka kekuatan tariknya terlihat meningkat. Jika dibuatkan fiber dengan poliester murni, kekuatan tariknya hanya sebesar 13, 25 MPa. Namun jika diberikan serat alam sebagai penguat fibernya, maka kekuatan semakin meningkat. Kekuatan uji tarik rata-rata dari serat alam yang diujikan berkisar 35,23 MPa, atau meningkat sekitar 21,98 MPa. Jadi, pemberian serat alami sebagai penguat fiber pada percobaan ini cukup berpengaruh, serta dapat meningkatkan kekuatan tarik dari fiber. 4.3.4 Grafik Perbandingan Kekuatan Bending

Rata-Rata dan Poliester Murni

Dari diskripsi gambar 4.4 diketahui bahwa terjadi peningkatan kekuatan bending poliester murni dengan kekuatan dari masing-masing benda uji, kecuali benda uji no 4 berada di bawah poliester murni. Dari percobaan keseluruhan bending, kekuatan bending rata-rata berada di atas kekuatan bending poliester murni. Jika dibuatkan fiber dengan poliester murni, kekuatan bendingnya hanya sebesar 17,45 MPa. Namun jika diberikan serat alam sebagai penguat fibernya, maka kekuatan bendingnya semakin meningkat. Kekuatan bending rata-rata dari serat alam yang diujikan berkisar 20,27 MPa, atau meningkat sekitar 2,83 MPa. Jadi, pemberian serat alam pada percobaan ini cukup berpengaruh, serta dapat meningkatkan kekuatan bending dari fiber. 4.4 Analisa Pembahasan Data Berikut ini adalah analisa yang perlu dicermati dalam penelitian ini. 4.4.1 Analisa Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dalam pengujian kekuatan tarik terdapat tujuh kali percobaan, sesuai dengan tabel 4.3 untuk keterangan masing-masing benda uji. Pada masing-masing desain benda uji tersebut, terlihat hasil kekuatan tarik yang beraneka ragam, atau tidak konstan, ada yg besar dan ada yang kecil. Untuk desain pertama (no.1), didapat kekuatan tarik sebesar 40,30 MPa. Desain benda uji ini, memiliki kekuatan yang paling tinggi. Hal ini diakibatkan serat kelapa sebagai bahan penguatnya memiliki keliatan yang tinggi, mudah terikat, dan memiliki kekuatan yang cukup tinggi. Namun, desain pembuatannya cukup sulit, karena ukuran serat terkadang tidak memiliki ukuran yang sama, memiliki ketebalan serat yang lebih, serta sulit dalam menganyamnya. Desain inilah yang cukup tinggi dalam pengujian yang dilakukan. Untuk desain kedua (no.2), didapatkan kekuatan tarik 37,42 MPa atau lebih kecil daripada kekuatan benda uji pertama. Pada desain ini meiliki kesulitan untuk melilitkan beberapa serat untuk membentuk lembaran, karena ketebalan semakin besar dan desain bahan baku sebagai penguat tidak rapi. Akibatnya, desain ini terbentuk lembaran yang kurang memuaskan. Pada pengujian no.3, didapatkan kekuatan tarik 37,20 MPa. Pada desain kombinasi serat kelapa terhadap desain lilitan terjadi sedikit

penurun. Ini dimungkinkan karena desain lembaran yang terbentuk kurang rapi dan kurang terkombinasi dengan baik. Akibatnya kekuatannya lebih kecil, namun masih di atas kekuatan poliester murni. Pada pengujian no.4 atau kombinasi antara anyaman serabut kelapa dan serat jerami dihasilkan kekuatan 35,32 MPa. Kombinasi ini lebih kecil, ini dimungkinkan karena gabungan kedua jenis serat ini tidak tergabung dengan baik, dengan sifat kegetasan yang berbeda. Namun, pada kombinasi ini masih di atas kekuatan tarik daripada poliester murni. Pengujian pada desain anyaman jerami no.5 menghasilkan kekuatan tarik sebesar 30,37 MPa. Desain ini lebih kecil daripada desain sebelumnya, namun masih di atas kekuatan poliester murni. Untuk benda uji no.6 atau desain lilitan serat jerami dihasilkan kekuatan tarik sebesar 32,16 MPa. Kekuatan ini lebih meningkat daripada benda uji no.6. Hal ini disebabkan karakteristik serat jerami sangat mudah untuk dipintal, sehingga terjadi kerekatan antar serat yang lebih menyatu. Desain ini juga sedikit lebih mudah dibandingkan desain lainnya. Untuk pengujian kekuatan tarik terakhir atau no.7 yang merupakan desain anyaman jerami dan lilitan kelapa menghasilkan kekuatan tarik sebesar 33,86 MPa. Kombinasi ini menghasilkan kekuatan tarik di atas kekuatan poliester murni. Namun, pada desain ini sulit untuk mengkombinasi kedua sifat yang berbeda ini, terutama dalam pembuatan lembaran jerami anyaman. Dari keseluruhan pengujian tarik yang dilakukan dengan dua desain dan kombinasinya, dihasilkan kekuatan yang melebihi daripada kekuatan poliester murni. Kekuatan tarik rata-rata pengujian sebesar 35,23 MPa atau di atas Poliester murni yang hanya 13,25 MPa. Dari analisa keseluruhan, bahwa kedua serat dalam percobaan ini (serabut kelapa dan serat jerami) dapat dijadikan sebagai penguat fiber alternatif. Hal ini dimungkinkan dengan alasan, kekuatan tarik berpenguat komposit alam lebih besar daripada kekuatan poliester murni. 4.4.2 Hasil Pengujian Kekuatan Bending Dengan pemberlakuan yang sama, pada uji bending ini dilakukan 7 kali percobaan benda uji.

Masing-masing kombinasi nomor benda uji dijelaskan pada tabel 4.3. Berikut ini adalah masing-masing analisa data pengujian yang telah dilakukan. Pada uji bending no.1, kekuatan bending yang dihasilkan sebesar 18,60 MPa. Besar kekuatan Bending ini lebih besar daripada kekuatan bending poliester murni. Desain pada benda uji no.1 ini sama dengan kesulitan benda uji no 1 pada uji tarik, yaitu, lembaran desain yang lebih tebal, sulit dibuat. Benda uji no.2 juga masih berada di atas kekuatan bending dari poliester murni. Adapun data-data pengujian dari uji coba bending adalah; (18,60); (17,75); (21,14); (17,22); (22,63); (25,97); (18,63) – (dalam satuan N/mm2 atau MPa). Dari data-data tersebut terlihat bahwa, kekuatan bending masih berada di atas kekuatan bending murni yang hanya sebesar 17,45 MPa. Jadi, dalam hasil penelitian ini dapat dipastikan bahwa serabut kelapa dan serat jerami (serat komposit), bisa dijadikan sebagai alternatif pengganti serat sintesis. Hal ini dimungkinkan karena, kekuatan tarik ataupun kekuatan bendingnya meningkat dan mempunyai pengaruh terhadap poliester murni. Namun, yang perlu ditindaklanjuti adalah bagaimana meningkatkan kekuatan itu melebihi atau menyamai dari kekuatan sintesis. Pada penelitian ini, kekuatan yang didapat memang belum mencapai kekuatan yang tinggi menyamai atau melebihi kekuatan serat sintesis. Tapi, bukan berati serat komposit ini tidak bisa ditingkatkan kekuatannya, misalnya melakukan kombinasi serat yang pas, takaran kimia yang baik, ataupun desain yang lebih baik dan rapi. Oleh karena itu, penelitian ini perlu ditindaklanjuti untuk mendapatkan nilai kekuatan yang melebihi standar, ataupun melebih kekuatan sintesis. BAB V Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan Pada penelitian yang telah dilakukan, dapat

disimpulkan beberapa hal, yaitu: 1. Serat komposit (jerami dan kelapa), dapat

dijadikan alternatif pengganti serat sintesis sebagai penguat fiber.

2. Dari perhitungan yang telah dilakukan didapatkan hasil kekuatan tarik dan bending dengan kekuatan rata-rata sebagai berikut:

Dapat dilihat kekuatan dalam percobaan ini masih belum mencapai standar BKI untuk bodi kapal, masih diperlukan penelitian lanjutan. 3. Penggunaan fiber komposit pada penelitian ini

(serat kelapa dan serat jerami), masih belum bisa digunakan sebagai bodi kapal berdasarkan Standar BKI.

4. Desain yang terbaik pada uji tarik adalah desain anyaman untuk kombinasi serabut kelapa (benda uji no 1-serabut kelapa anyaman, serabut kelapa anyaman).

5 Desain yang terbaik pada uji bending percobaan ini adalah desain lilitan untuk kombinasi serat jerami (benda uji no 4- serat jerami lilitan, serat jerami lilitan).

5.2 Saran

Pada dasarnya penelitian ini berdasarkan uji coba atau penelitian laboratorium yang dilakukan oleh penulis. Oleh karena itu, perlu dilakukan penyempurnaan keberlanjutan penelitian tentang serat komposit. Karena issu lingkungan merupakan hal yang penting dalam menjaga bumi dari kerusakan dan tentunya memerlukan alternatif pengganti.

1. Pemberlakuan terhadap serat alam merupakan sesuatu hal yang cukup sulit. Terkadang, kontur serat tidak sesuai dengan keinginan yang diharapkan, berbeda sekali dengan perlakuan terhadap serat sintesis.

2. Pemberlakuan khusus desain lembaran komposit, adonan fiber, perlu pada takaran dan desain yang sesuai, agar mendapatkan kekuatan yang optimal.

3. Sebagai pemula, penelitian harus dilakukan berulang atau keberlanjutan, agar semua bentuk desain lebih baik, sehingga didapatkan kekuatan tarik yang mencapai standar BKI. Berdasarkan penelitian ini, masih memerlukan pemberlakuan khusus terhadap serat, agar nilai kekuatan mampu mencapai Standar Biro Klasifikasi Indonesia (BKI).

4. Penelitian fiber komposit yang dilakukan, serat alam (komposit) dapat dijadikan untuk berbagai peralatan-peralatan di bidang marine (bagian kapal lainnya yang tidak memiliki kekuatan tinggi), seperti tank fiber, pipa, peti kemas, pintu, dinding, dan berbagai kebutuhan lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Hadi, Bambang Kismono, Mekanika Struktur Komposit, Bandung, 2000.

http://www.endofiberglass.blogspot.com.php, Proses Pembuatan Fiberglass, Jakarta, 2008. http://This is me blog.blogspot.com.php, Pembuatan Fiberglass dengan TKKS atau Tandon Kosong Kelapa Sawit, Unila – Lampung, 2008. Mahmud, Zainal MS, APU, peneliti kelapa di Pusat Penelitian Perkebunan Bogor. Minamoto, Gangguan Kulit Pekerja FRP Meningkat 58,8%, 2002. Sedayu, Anak Agung & Nanda, Akhmad., Analisa Penggunaan Pulp Rami Sebagai Bahan Penguat Komposit Polyester, ITS- Surabaya, 2009.

BIODATA PENULIS

Misriadi, lahir di Bagansiapiapi, Kabupaten Rokan Hilir – Riau pada tanggal 04 Agustus 1987. Penulis menempuh pendidikan formal, yaitu SD Negeri 001 Bagan Kota, SLTP Negeri 1 Bangko, SMA Negeri 1 Bangko, di Bagansiapiapi. Setelah lulus SMA,

penulis diterima sebagai Mahasiswa Teknik Sistem Perkapalan (Marine Engineering) ITS- Surabaya melalui jalur PMDK Kemitraan Pemerintahan Propinsi Riau, terdaftar dengan NRP 4205 100 010. Selain pendidikan formal penulis juga sempat mengikuti berbagai pendidikan non-formal, diantaranya di Yayasan Dharma Cipta- Talini Halawa (Yunior Enlish), Global Education Centre (Computere and English), Dana’s Toefl (Surabaya). Selain itu juga sempat mengikuti beberapa seminar yang diadakan di Jurusan dan Fakultas ITS Surabaya diantaranya Enterpreniurship and Leadership in Maritime and Shipping (Meratus), Menghadapi Teknologi Abad Ke-21 (Malaysia Lecture), Pelatihan AutoCAD 2D dan 3D (Jurusan Teknik Kelautan-2006) dengan sertifikat baik, dan beberapa seminar lainnya. Selain itu, Penulis pernah melakukan Kerja Praktek (OJT-On Job The Training) di PT PAL Indonesia (2007) dan PT Indonesia Power- Perak (2009) – Surabaya. Saat penyelesaian Skripsi, Penulis mengambil bidang Marine Manufacture and Design (MMD) di Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK- Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)- Surabaya.