Pengaruh Variasi Komposisi dan Ukuran Filler Serat Bambu terhadap Morfologi dan Sifat Mekanik Komposit Styrene Butadiene Rubber (SBR) /Serat Bambu - ITS Repository

Gratis

0
0
93
2 days ago
Preview
Full text

TUGAS AKHIR – TL 141584

  TUGAS AKHIR – TL 141584PENGARUH VARIASI KOMPOSISI DAN UKURAN FILLER SERAT BAMBU TERHADAP MORFOLOGI DAN SIFAT MEKANIK KOMPOSIT STYRENE MUHAMMAD DIMASYQI NRP. 2713 100 124Dosen Pembimbing Sigit Tri Wicaksono., Ph.

BUTADIENE RUBBER (SBR) /SERAT BAMBU

  2713 100 124Dosen Pembimbing Sigit Tri Wicaksono., Ph. DWikan Jatimurti ST.

IAL DAN

BUTADIENE RUBBER(SBR) /SERAT BAMBU

  TUGAS AKHIR – TL 141584PENGARUH VARIASI KOMPOSISI DAN UKURAN FILLER SERAT BAMBU TERHADAP MORFOLOGI DAN SIFAT MEKANIK KOMPOSIT STYRENE MUHAMMAD DIMASYQI NRP. 2713 100 124Dosen Pembimbing Sigit Tri Wicaksono., Ph.

RUBBER (SBR)

  2713 100 124Advisors Sigit Tri Wicaksono., Ph. DWikan Jatimurti ST.

RUBBER (SBR)/ SERAT BAMBU

  Yaitu pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM)untuk mengamati morfologi dari komposit , Pengujian Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) untuk menganalisa unsurdari material , Pengujian Tarik untuk mengetahui kekuatan Tarik dan regangan material ,Uji Absorpsi Air untuk mengetahui kadarAbsorpsi air pada komposit , dan Pengujian Durometer Hardness Shore-A untuk mengetahui kekerasan dari material. Puji syukur Ahamdulillah penulis panjatkan atas kehadiratAllah SWT karena limpahan rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan judul “PengaruhVariasi Komposisi dan Ukuran Filler Serat Bambu TerhadapMorfologi dan Sifat Mekanik Komposit Styrene Butadiene Rubber (SBR) /Serat Bambu ” dengan baik.

8. Seluruh pihak yang telah mendukung dan membantu dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini

  Penulis menyadari, bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu saran dan kritik yangmembangun dari berbagai pihak sangat diharapkan. 5 Hasil Uji SEM perbesaran 100x (a)80 μm 5% , (b) 80 μm 7.5 %, (c) 80 μm 10% .......................................................

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

  Penggunaan komposit dengan pemanfaatan serat yang berasal dari alam tidak terlepas dari sifat-sifat unggul yang di miliki komposit serat yaitu ringan, kuat, kaku serta tahan terhadap korosi. Melihat potensi yang dimiliki oleh serat bambu sebagai filler untuk pembuatan komposit dengan SBR , maka peneliti akan melakukan penelitian terhadap “ Pengaruh Variasi Komposisi danUkuran Filler Serat Bambu terhadap Morfologi dan Sifat MekanikKomposit Styrene Butadiene Rubber (SBR) /Serat Bambu ” .

1.2 Perumusan Masalah 1

  Bagaimana pengaruh variasi komposisi serat bambu terhadap morfologi dan sifat mekanik komposit SBR/seratbambu? Bagaimana pengaruh variasi ukuran serat bambu terhadap morfologi dan sifat mekanik komposit SBR/serat bambu?

1.3 Batasan Masalah

  Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah untuk memperoleh hasil akhir dari penelitian dengan tingkatkeakuratan lebih yang lebih baik dan diinginkan, yaitu 1. 1.1 Manfaat Penulisan Penelitian ini bermanfaat untuk mengetahui pengaruh dari variasi komposisi dan variasi ukuran serat bambu terhadapmorfologi dan sifat mekanik komposit SBR/Serat bambu.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Karet Sintesis

  1 Karet Sintesis untuk Surgical Gloves (http://www.kraton.com/products/medical/medical_cariflex.php, diakses tanggal 10 Juli 2017)Saat ini lebih dari 20 jenis karet sintetis terdapat di pasaran dunia, terbuat dari bahan baku yang berasal dari minyak bumi, batubara, minyak, gas alam, dan asetilena. Karet-karet sintetis ini biasa disebut dengan kopolimer, yaitu polimer yang terdiri dari lebih darisatu ikatan monomer 6 LAPORAN TUGAS AKHIRJurusan Teknik Material dan Metalurgi Karet sintetik diperoleh dari hasil polimerisasi berbagai jenis monomer, antara lain Isoprene (2-methyl-1,3-butadiene) Chloroprene (2-chloro-1,3-butadiene)  Isobutylene (methylpropene).

2.2. Styrene Butadiene Rubber (SBR)

  Keterbatasan SBR yang paling penting adalah kekuatan yang buruk tanpa penguatan oleh pengisi seperti karbon hitam(walaupun dengan karbon hitam cukup kuat dan tahan abrasi), ketahanan rendah, kekuatan sobek rendah (terutama pada suhutinggi), dan taktik yang buruk (yaitu , Itu tidak norak atau lengket saat disentuh). Karakteristik ini menentukan penggunaan karet 8 LAPORAN TUGAS AKHIRJurusan Teknik Material dan Metalurgi pada tapak ban; Pada dasarnya, proporsinya menurun seiringkebutuhan akan ketahanan panas meningkat hingga 100 persen karet alam tercapai dengan penggunaan terberat dan paling parah,seperti ban untuk bus dan pesawat terbang.

2.3 Komposit

  Komposit dari bahanserat terus diteliti dan dikembangkan guna menjadi bahan alternatif pengganti logam, hal ini disebabkan sifat komposit serat yang lebihkuat dan ringan dibandingkan dengan logam. Penggunaan komposit diberbagai dengan pemanfaatan serat yang berasal darialam di berbagai bidang tidak terlepas dari sifat-sifat unggul yang di miliki komposit serat yaitu ringan, kuat, kaku serta tahanterhadap korosi.

2.4 Serat Alam

  43 45 30-49Banana 1350 Bambu secara umum merupakan tanaman jenis rumput- rumputan berkayu dengan rongga dan ruas di batangnya. Bambu merupakan keluarga dari anggota batangkayu-rumput yang mencakup kira-kira 1250 spesies dengan 75 8 Bambu 600-800 60,8 32,2 2-10 70 12 20-25Jute 1450 63 11,7 11 Sisal 1450 5 65 Coir 1150 Serat alam (natural fiber) seperti bambu, jute, straw, sisal dan coir sedang mendapat perhatian sebagai bahan penguatpolymer untuk digunakan material komposit.

2.5 Bambu

  12 LAPORAN TUGAS AKHIRJurusan Teknik Material dan Metalurgi generasi di dunia terutama karbon dan oksigen (melebihi 90% dariberat), bambu digunakan untuk banyak variasi aplikasi seperti konstruksi dan memperkuat fiber, kertas, tekstil dan papan,makanan dan bahan bakar . Bambu Ori atau buluh duri (Bambusa blumeana) adalah salah satu bambu yang memiliki ciri-ciri berduri terutama padadaerah buku cabang dan ranting-rantingnya.

2.6 Penelitian Sebelumnya

  Tahapan Persiapan LAPORAN TUGAS AKHIR 15Jurusan Teknik Material dan Metalurgi Pada tahap persiapan bahan baku utama di peroleh kesimpulan: makin tipis pembilahan yang dilakukan maka makincepat proses degumming yang terjadi hal ini terlihat ketika proses pemisahan serat di mana bilah-bilah bambu yang tipis mudah untuklakukan pemisahan seratnya, jika dibandingkan dengan bilah bambu yang tebal. 7 (a) Serat Bambu Kasar (b) Serat Bambu Halus (Denny Nurkertamanda, Andi Alvin , 2012) B erdasarkan jurnal dari Muhammad Khusairy Bin Bakri dan Elammaran Jayamani yang berjudul Comparative Study of Functional Groups in Natural Fibers: Fourier Transform Infrared Analysis (FTIR), membahas mengenai hasil FTIR dari bambu yang tanpa perlakuan dan bambu yang diberi perlakuan Alkalisasi NaOH 5% seperti pada gambar berikut.

BAB II I METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alir

3.1.1 Diagram Alir Penelitian

22 LAPORAN TUGAS AKHIRJurusan Teknik Material dan Metalurgi Gambar 3. 1 Diagram Alir Penelitian

3.1.2 Diagram Alir Preparasi Serat Bambu

  LAPORAN TUGAS AKHIR 23Jurusan Teknik Material dan Metalurgi Gambar 3. 2 Diagram Alir Preparasi Serat Bambu Bahan Penelitian Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1.

2. Serat Bambu Ori

  24 LAPORAN TUGAS AKHIRJurusan Teknik Material dan Metalurgi Gambar 3. 4 (a) Batang Bambu Ori , (b) Serat Bambu (Dokumentasi Pribadi) 3.

3.2 Peralatan

  Analytical Balance Analytical Balance digunakan untuk melakukan pengukuran yang presisi terhadap massa dari serat bambu dan karet SBR pada penelitian ini. Data hasil SEMberupa gambar dengan perbesaran serta grafik yang menunjukkan 30 LAPORAN TUGAS AKHIRJurusan Teknik Material dan Metalurgi intensitas unsur tertentu yang terdapat pada spesimen uji.

3.4. Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian yang akan dilakukan terdapat pada Tabel 3.1 berikut. 32 LAPORAN TUGAS AKHIRJurusan Teknik Material dan Metalurgi Tabel 3.1 Rancangan Penelitian

3.5 Prosedur Penelitian

  Mempersiapkan alat dan bahan 2. Menjemur bambu selama kurang lebih 1 minggu untuk menghilangkan kadar air pada bambu 4.

5. Menyiapkan wadah tahan panas dan tahan terhadap larutan

  NaOH , bisa menggunakan Gelas beaker merk IWAKI atau sejenisnya , lalu bilah bambu yang sudah dipotong kecildimasukkan ke dalam larutan NaOH 5% dan dipanaskan di oven atau pemanas temperature 70 C selama 4-5 jam . Setelah diblender, serat bambu disieving menggunakan alat sieving dengan mesh 140 μm dan 80 μm.

3.6. Pengujian

  Pengujian Absorpsi AirMenurut jurnal dari Putu Lokantara & Ngakan Putu Gede Suardana yang berjudul “ Studi Perlakuan Serat Serta Penyerapan Air Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Tapis Kelapa/Polyester ”(2009) , absorpsi air pada komposit merupakan salah satu masalah terutama dalam penggunaan komposit di luar ruangan . Absorpsi air pada komposit berpenguat serat alami memiliki beberapa pengaruhyang merugikan dalam sifatnya dan mempengaruhi LAPORAN TUGAS AKHIR 37Jurusan Teknik Material dan Metalurgi kemampuannya dalam jangka waktu yang lama juga penurunansecara perlahan dari ikatan interface komposit serta menurunkan sifat mekanis komposit seperti kekuatan tariknya.

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisis Kurva Hasil Pengujian FTIR

4.1.1 Analisis Kurva Hasil Pengujian FTIR 100% SBR

  1 Hasil Uji FTIR 100% SBR Dari hasil FTIR untuk 100% SBR, dapat dilihat bahwa Styrene Butadiene Rubber menunjukkan peregangan C-H pada 40 LAPORAN TUGAS AKHIRJurusan Teknik Material dan Metalurgi grup CH-1 -1 2 di puncak spectrum pada bilangan gelombang 2956.39 cm . 2 Kurva 100% SBR, 80 μm 5 %, 140 μm 5% Dari hasil uji FTIR komposit SBR/ Serat Bambu 5%, dapat dilihat bahwa tidak terlihat perbedaan yang mencolok antara 100%SBR dengan komposit SBR/ Serat bambu.

4.2 Analisis Kurva Hasil Pengujian Absorpsi

  Ada beberapa faktor yang mempengaruhikemampuan Absorpsi diantaranya adalah sebagai berikut(Mawardi,dkk. 2009) : a) Luas Permukaan AdsorbenSemakin luas permukaan dari adsorben, semakin banyak asorbat yang diserap, sehingga proses Absorpsi dapat semakinefektif. Untuk itu, sampel yang memiliki nilai Absorpsi air terkecil memiliki :1) Luas permukaan yang kecil2) Void yang lebih sedikit atau tidak memiliki void 3)Ukuran partikel yang besar.

4.3 Analisa Kurva Hasil Pengujian TGA

  4 adalah kurva hasil pengujian TGA , dengan sampel garis hitam mewakili komposit SBR/ Serat bambu 80 μm 10%, sampel garis merah mewakili komposit SBR/ Serat bambu 140 μm 10%, dan sampel garis biru adalah 100% SBR. Serta tidakterlihat perubahan kurva yang signifikan dari komposit 80 mikro dan 140 mikro terhadap sampel 100% SBR.

4.4 Analisis Hasil Pengujian Durometer Hardness Shore-A Sampel diuji di 3 titik, bagian tengah, kanan dan kiri

  Lalu dari nilai tersebut diambil rata-ratanya. Hasil uji Hardness dapat dilihat pada grafik berikut.

50.3 A

  Halyang mempengaruhi ikatan antara serat dan matrik adalah void, yaitu adanya celah pada serat atau bentuk serat yang kurangsempurna yang dapat menyebabkan matrik tidak akan mampu mengisi ruang kosong pada cetakan. Jadi, dari beberapa factor tersebut, nilai Hardness dariSampel 80 μm 7.5% adalah yang paling tinggi karena ikatan antar matriks dan fibernya kuat dan kemungkinan adanya void padasampel juga kecil.

4.5 Analisis Hasil Pengujian Tensile Strength dan Strain

  Kekerasan suatu material didefinisikan sebagai ketahanan material untuk 48 LAPORAN TUGAS AKHIRJurusan Teknik Material dan Metalurgi didefomasi plastis secara lokal. Di angka 10 % serat, 0.243 0.3500.383 0.574 0.533 0.411 0.4290.502 0.411 0.000 0.1000.200 0.3000.400 0.5000.600 0.700 X A 1 A 2 A 3 A 4 B 1 B 2 B 3 B 4 T E N S IL E S T R E N G H T( MPA) SAMPELH a s i l Te n s i l e Jadi, dari beberapa factor tersebut, nilai Uji Tarik dariSampel 80 μm 7.5% adalah yang paling tinggi karena ikatan antar matriks dan fibernya kuat dan kemungkinan adanya void padasampel juga kecil.

4.6 Hasil Pengujian SEM Komposit SBR/Serat Bambu dan 100 % SBR

  Ketika dicampur dengan kecepatan cepat, 54 LAPORAN TUGAS AKHIRJurusan Teknik Material dan Metalurgi gelembung udara terperangkap ke dalam campuran dan pada saatproses pencetakan, gelembung ini keluar dari campuran dan meninggalkan bentuk lubang seperti yang diamati pada SEM. Berdasarkan Jurnal dariYati Susanah dan Widayani yang berjudul Pembuatan danKarakterisasi Komposit Menggunakan Arang dan Serat Bambu Apus dengan Matriks Epoxy Resin , bahwa kegagalan komposit disebabkankarena adanya void yang disebabkan karena pencampuran antara matrik dan partikel kurang merata.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

  Terdapat pengaruh variasi komposisi serat bambu terhadap morfologi dan sifat mekanik komposit SBR/ serat bambuyang dapat dilihat dari beberapa pengujian. Salah satu faktornya disebabkan karena komposisi serat yang terlalu banyak sehinggamatriks tidak dapat mengikat serat dengan kuat.

2. Variasi ukuran serat bambu memiliki pengaruh terhadap morfologi dan sifat mekanik komposit SBR/serat bambu

  Nilai Absorpsi air mengalami peningkatan sesuai dengan jumlah serat yang ditambahkan. Dari pengujian TGA tidak terlihat perubahan kurva yangsignifikan dari komposit 80 mikro dan 140 mikro.

5.2. Saran

  Untuk penelitian selanjutnya, berikut beberapa saran yang dapat diperhatikan: Dalam proses pembuatan cetakan, akan lebih baik jika menggunakan oven yang berkondisi vakum agar hasil cetakan tidak mengandung banyak gelembung udara.  Void pada cetakan dapat dikurangi dengan cara mengurangi kecepatan pada saat pengadukan atau pada 58 LAPORAN TUGAS AKHIRJurusan Teknik Material dan Metalurgi proses penuangan ke dalam cetakan, cetakan didiamkanterlebih dahulu sebelum dimasukkan ke dalam Oven. Dapat dilakukan penelitian dengan variasi lain.

DAFTAR PUSTAKA

  Analisis Kekuatan Tarik Komposit Serat Bambu Laminat Heli dan Wooven yang dibuat dengan Metode Manufaktur Hand Lay-Up. Pembuatan dan Karakterisasi Komposit Menggunakan Arang dan Serat Bambu Apus dengan Matriks Epoxy Resin.

Dokumen baru

Aktifitas terkini

Download (93 Halaman)
Gratis

Tags

Dokumen yang terkait

Pembuatan dan Karakterisasi Mekanik dan Akustik Papan Komposit Polyester dengan Pengisi Serat Bambu
8
109
66
Analisa Variasi Fraksi Volume Filler Terhadap Sifat Mekanik Komposit Laminat Matriks Polyester Berpenguat Serat Sisal
0
27
4
TUGAS AKHIR Pengaruh Variasi Berat Filler Black Karbon Aktif Kulit Bambu Terhadap Struktur Dan Kekuatan Tarik Komposit Polyester.
0
2
16
PENDAHULUAN Pengaruh Variasi Berat Filler Black Karbon Aktif Kulit Bambu Terhadap Struktur Dan Kekuatan Tarik Komposit Polyester.
0
2
5
Uji Mekanik Komposit Berpenguat Serat Pandan Duri dan Resin Polyester Dengan Variasi Komposisi Metoda Fraksi Berat
0
0
10
Pengaruh Panjang Serat terhadap Nilai Koefisien Absorpsi Suara dan Sifat Mekanik Komposit Serat Ampas Tebu dengan Matriks Gipsum
0
0
5
Pengaruh Persentase Serat Bambu terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Papan Beton Ringan
0
0
7
Pengaruh Filler Partikel Serbuk Genting Limbah (PSGL) terhadap Mekanik dan Sifat Thermal Komposit Polyester-Serat Cantula
0
0
7
Pengaruh Komposisi Epoksi Terhadap Sifat Mekanik dan Sifat Termal Pada Komposit Serat Kaca/Vinyl Ester/Epoksi Sebagai Kandidat Material Anti Peluru (Body Armor) - ITS Repository
0
0
127
Pengaruh Variasi Komposisi dan Ukuran Filler Serat Tebu Terhadap Morfologi dan Sifat Mekanik Komposit SBR/Serat Tebu - ITS Repository
0
0
101
Pengaruh Variasi Konsentrasi Montmorilonit terhadap Sifat Mekanik dan Termal dari Membran Komposit Kitosan-PVA - ITS Repository
0
0
127
Pengaruh Panjang Serat Terhadap Nilai Koefisien Absorpsi Suara Dan Struktur Morfologi Komposit Berpenguat Serat Rami Dan Bambu Betung Dengan Matriks Gypsum Untuk Aplikasi Otomotif - ITS Repository
0
0
91
Studi Pengaruh Variasi Ukuran Partikel Filler Carbon Black dari Limbah Ban dan Komposisi Matriks Terhadap Sifat Mekanik Komposit Synthetic Rubber/Natural Rubber Untuk Aplikasi Tread pada Airless Tires - ITS Repository
0
0
83
Pengaruh Fraksi Berat Serat Waru terhadap Sifat Mekanik Kampas Rem Kereta Api Komposit Non-Asbestos - ITS Repository
0
0
69
Pengaruh Rasio Resin Dan Hardener Terhadap Sifat Mekanik Matri Bahan Komposit Serat Rambut Manusia - ITS Repository
0
0
105
Show more