Sifat Tarik, Bending dan Impak Komposit Serat Sabut Kelapa-Polyester dengan Variasi Fraksi Volume

Gugun Gundara, Muhammad Budi Nur Rahman

Abstract


Abstrak
Potensi serat sabut kelapa perlu diteliti untuk dibuat komposit. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh fraksi volume serat sabut kelapa terhadap sifat tarik, sifat bending dan ketangguhan impak komposit dengan matrik polyester, katalis MEKPO, dan NaOH. Serat sabut kelapa yang digunakan ber diameter 0.2 mm. Komposit dibuat dengan metode cetak tekan pada fraksi volume 20-35%. Pengujian sesuai standar ASTM D638 (uji tarik), ASTM D790 (uji bending) dan ASTM D5941 (uji impak) dengan metode impak izot. Pengamatan foto makro untuk menganalisis kegagalan. Kekuatan tarik dan regangan tarik semakin meningkat dengan peningkatan fraksi volume. Modulus elastisitas tertinggi pada Vf 31,4% sebesar 0,206 GPa dan menjadi 0,11 GPa pada Vf 34,88% dengan kekuatan tarik 17,48 MPa, regangan 16.64%. Kekuatan bending meningkat dengan penambahan fraksi volume. Peningkatan kekuatan bending tertinggi (tanpa perlakuan alkali) pada fraksi volume 33,7% sebesar 34.17 MPa dan modulus bending sebesar 2.10 GPa. Peningkatan fraksi volume serat sabut kelapa dapat meningkatkan ketangguhan impak, dengan nilai tertinggi sebesar 26,42 kJ/m2 pada fraksi volume 35,84%. Penampang patah pada pengujian tarik didominasi patahan tunggal sedangkan pada pengujian bending dan impak terjadi patahan banyak serta terjadi fiber pull-out.

 

Abstract
The potential of large coir fibers needs to be investigated to make composites. The purpose of this study was to determine the effect of the volume fraction of coconut coir fiber on tensile properties, bending properties and toughness of composite impacts with a polyester matrix, MEKPO catalyst, and NaOH. Coconut coir fiber used has diameter of 0.2 mm. Composites are made by compressive with fiber volume fraction 20-35%. Tests were according to ASTM D638 standard (tensile test), ASTM D790 (bending test) and ASTM D5941 (impact test) with the izot impact method. Observation macro photo is used to analyze failure. Tensile strength and tensile strain increase with increasing volume fraction. The highest modulus of elasticity at Vf 31.4% was 0.206 GPa and it became 0.11 GPa at Vf 34.88% with a tensile strength of 17.48 MPa, strain of 16.64%. Bending strength increases with the addition of a volume fraction. The highest increase in bending strength (without alkali treatment) at 33.7% volume fraction was 34.17 MPa and bending modulus was 2.10 GPa. Increasing the volume fraction of coconut coir fiber can increase impact toughness with the highest was 26.42 kJ / m2 in the volume fraction of 35.84%. The fracture crossing in tensile testing is dominated by a single fracture while in bending and impact testing there is a lot of fracture and fiber pull-out occurs.

 

 


Keywords


Serat sabut kelapa; polyester; sifat tarik; sifat bending, kegagalan impak

Full Text:

PDF

References


Surdia T. dan Saito S., Pengetahuan Bahan Teknik, Pradnya Paramita, Jakarta, 1999.

Schwardz M.M., Composite Material Handbook, Mc Graw-Hill, Singapura, 1984.

Diharjo K., Soekrisno, Triyono dan Abdullah G., “Rancang bangun Dinding Kereta Api Dengan Komposit Sandwich Serat gelas”, Penelitian Hibah Bersaing X, DIKTI, Jakarta, (2002-2003).

Nuri S.H., Suwanda T., Diharjo K., dan Amin S. Kajian Komprehensif Pengaruh Perlakuan Alkali Terhadap Kekuatan Komposit Berpenguat Serat Nanas-Nanasan (Bromeliaceae), PDM, Dikti, Jakarta, 2006.

Yanuar D., dan Diharjo K., “Karakteristik Mekanis Komposit Sandwich Serat Gelas Serat Chopped Strand Mat Dengan Penambahan Lapisan Gel Coat”, Skripsi, Teknik Mesin FT UNS, Surakarta. Riset tersebut bagian dari Penelitian HB X oleh Diharjo K., Soekrisno, Triyono dan Abdullah G., (2002-2003) dengan judul ”Rancang bangun Dinding Kereta Api Dengan Komposit Sandwich Serat gelas”, Penelitian Hibah Bersaing X, DIKTI, Jakarta, 2003.

George J., Janardhan R., Anand J.S., Bhagawan S.S. dan Thomas S. “Melt Rheological behavior of Short Pineapple Fibre Reinforced Low Density Polyethylene Composites”, Journal of Polymer, Volume 37, No. 24, 1996.

Ray D., Sarkar B.K., Rana A.K., dan Bose N.R. “Effect of Alkali Treated Jute Fibres on Composites Properties”, Bulletin of Materials Science, Vol. 24, No. 2, pp. 129-135, 2001.

Karnani R., Krishnan M., dan Narayan R. ”Biofiber Reinforced Polypropylene Composites”, Reprinted from Polymer Engineering and Science. Vo. 37. No.2, 1987.

Roe P.J. dan Ansel M.P., “Jute-reinforced polyester Composites”, Journal of Materials Science 20, pp. 4015-4020, UK, 1985.

Rowell R.M., Sanadi A., Jacobson R. dan Caufield D., “Properties of kenaf Polypropylene Composites”, Processing and Product, Mississippi State university, Ag. & Bio Engineering, pp. 381-392. ISBN 0-9670559-0-3, Chapter 32, 1999.

Sanadi, A.R., Prasad, S.V., dan Rohatgi, P.K., Sunhemp Fibre-Reinforced Polyester”, Journal of Materials Science 21, pp. 4299-4304, UK, 1986.

ASTM, “Annual Book of ASTM Standar, ASTM D 1037-99, ASTM D 790-07 & ASTM D 5941”, Section 4, Vol. 04.06, ASTM, West Conshohocken, E-1050-90, 2003.

Rahman, M.B.N., Suwanda, T., Diharjo, K., Studi Optimasi Peningkatan Kekuatan Bending Komposit Berpenguat Serat Nanas-Nanasan (Bromeliaceae) Kontinu Searah, Jurnal Semesta Teknika, Vol. 11, No. 22, pp. 207-2017, 2008.




DOI: https://doi.org/10.18196/jmpm.3132

Article Metrics

Abstract view : 0 times
PDF - 0 times

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Editorial Office :

JURNAL MATERIAL DAN PROSES MANUFAKTUR

Department of Mechanical of Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

Jln. Brawijaya Tamantirto Kasihan Bantul 55183 Indonesia

Telp:(62)274-387656, Fax.:(62)274-387656, WA: 085729357100

Email: jmpm@umy.ac.id

Website: http://http://journal.umy.ac.id/index.php/jmpm

Lisensi Creative Commons
Semesta Teknika is licensed under a Lisensi Creative Commons Atribusi-NonKomersial 4.0 Internasional.