Pengaruh jumlah lamina biokomposit bambu dengan matrik sekresi kutu albasia terhadap kekuatan mekanis

PRIMAYANTI, Erina, Ir. Heru Santoso Budi Rochardjo, M.Eng., Ph.D

2008 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Sekresi kutu albasia dapat dicairkan, dipadatkan, dan mampu membasahi serta melindungi serat sehingga bisa difungsikan sebagai matriks komposit. Bambu apus tersedia melimpah dan mempunyai kekuatan tarik relatif tinggi yaitu 200 MPa. Penelitian ini bertujuan untuk membuat biokomposit dari anyaman bambu dengan matrik sekresi kutu albasia yang difokuskan pada pengaruh variasi jumlah lamina bambu terhadap kekuatan mekanisnya. Iratan bambu dengan lebar 6-8 mm dan tebal 0.5-0.7 mm dianyam secara manual. Sekresi kutu albasia dicampur spritus dengan perbandingan 1 : 1 hingga mencair kemudian disaring dan dipanaskan selama 15 menit pada temperature 180 0 C. Cairan ini dimasukan kedalam cetakan yang berisi anyaman bambu dengan metode hand lay up. Kemudian cetakan dipanaskan kembali pada temperatur 180 0 C selama 15 menit, dalam keadaan panas cetakan diberiakan tekanan konstan sebesar 20 MPa. Proses pembuatan ini dilakukan berulang dengan variasi 4, 5, 6, 7, 8 lamina bambu. Biokomposit hasil cetakan di evaluasi dengan uji tarik sesuai ASTM D 638 – 02, uji bending sesuai ASTM D 790 – 02, dan uji impak charpy sesuai ASTM D 5942-96. Pengamatan visual dilakukan dengan Scaning Electron Microskop (SEM). Data hasil pengujian menunjukkan untuk kekuatan tarik kekuatan relative sama pada setiap jumlah lamina sebesar 75 MPa. Hasil pengujian bending kekuatan berbanding lurus dengan penambahan lamina yaitu untuk lamina 4,5,6,7, kekuatan bending 61, 78, 85, 87 MPa berturut-turut, sedangkan pada jumlah lamina 8 mengalami penuruan, kekuatannya yaitu 73 MPa. Hasil pengujian impak nilai kekuatan berbanding lurus dengan penambahan jumlah lamina, yaitu untuk lamina 4,5,6,7, dan 8 kekuatan impaknya 19,29,33,36, dan 43 MPa berturut-turut. Data didukung pula dengan perhitungan secara statistic ANAVA dan DMRT.Hasil Pengujian wettability dan SEM menunjukkan biokomposit memiliki sifat fisis yang baik terbukti dengan kompabilitas yang tinggi antara serat bambu dan matrik sekresi kutu. Sifat mekanisnya pun bersaing dengan komposit serat alam dengan matrik thermoplastik lain.

The secretion of flea albasia can be liquefied, compactes and able to wet and protect fibre, so can be used as a matrix composite.Apus bamboo can be found in abudance and has a relative high tensile strength of 200 MPa. The purpose of this research is to make biocomposites from woven roving bamboo as reinforcement element with flea albasia secretion as matrix. The study focuses on the influence of the variation of lamina number on bamboo to its mechanical strength. The pieces of bamboo with a width of 6-8 mm and thickness of 0.5-0.7 mm are manually woven. The secretion of flea albasia is mixed with spritus with a ratio 1:1 until melted and then fieltered and heated for 15 minutes at temperature of 180 0 C. The solution is into a mold which contains the woven roving bamboo using the hand lay up methode. The mold is then reheated at temperature of 180 0 C about 15 minutes. In this hot condition, the mold is pressed with a constant pressure of 20 MPa. This process of forming is repeated with various number of lamina bamboo, i.e. 4,5,6,7, and 8. The formed biocomposites are evaluated with tensile tes according to ASTM D 638-02, flexural test according to ASTM D 790 – 02, and charpy impact test according to ASTM D 5942-96. Visual observation is realised using Scanning Elektron Microscope (SEM). The results of the tensile test show that the relative strength is found to be the same each number of lamina, i.e. 75 Mpa. The results of the flexural strength tesh in the perpendicular direction with addition of number of lamina 4,5,6 and 7 show flexural strength of 61, 78, 85, and 87 MPa successively, while at number of lamina 8 the flexural strength decreases up to 73 MPa. The results of the important test in the perpendicular direction with addition of 4,5,6,7, and 8 of number of lamina, show impact strengths of 19, 29, 33, 36, and 43 MPa successively. the date are also comfirmed by ANAVA and DMRT statistics. The wettability test and SEM observation show that the biocomposites have good physical properties which is comfirmed the high compatibility between the fiber and the secretion of flea albasia. The mechanical properties of the biocomposites can even compete with composite made from natural fiber and other thermoplastic matrix.

Kata Kunci : Bambu apus, biokomposit, sekresi kutu albasia, lamina, anyaman bambu, sifat mekanis, SEM, Vf, ANAVA, DMRT, Apus bamboo, biocomposites, Secretion of flea albasia, lamina, bamboo woven roving, mechanical properties