Sifat mekanik biokomposit sekresi kutu albasia dengan penguat anyaman serat ramie (Biochmeria nivea)

MUNTAHA, Ir. Heru Santoso Budi Rochardjo, M.Eng., Ph.D

2008 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Serat ramie mempunyai potensi yang baik sebagai penguat pada matrik polymer material komposit. Polymer sekresi kutu albasia dapat dicairkan, dipadatkan, dan mampu membasahi serta melindungi serat sehingga bisa difungsikan sebagai matriks komposit. Penelitian ini bertujuan untuk membuat biokomposit dari anyaman serat ramie dengan matrik sekresi kutu Albasia yang difokuskan untuk mengetahui pengaruh tekanan proses pembuatan biokomposit terhadap sifat mekaniknya. Biokomposit tersusun dari matrik sekresi kutu Albasia dengan penguat serat ramie anyaman manual dan mesin. Sekresi kutu albasia dicampur spiritus 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 ramie dengan metode hand lay up, kemudian dipanaskan kembali pada temperatur 180 0 C selama 15 menit dalam keadaan panas cetakan diberikan tekanan dengan variasi 10, 20, 30 dan 40 MPa. Sifat mekanik biokomposit di evaluasi dengan standar uji tarik ASTM D638 – 02, uji bending ASTM D 790 – 02, uji impak ASTM D 5942-96 dan pengamatan visual dilakukan dengan Scaning Electron Microscopy (SEM) dan mengukur wettability. Hasil pengujian menunjukkan bahwa peningkatan tekanan proses pembuatan biokomposit diikuti meningkatnya fraksi volume serat. Serat anyaman manual menghasilkan fraksi volume serat 60 - 75% dengan kekuatan tarik 21,96 - 39,30 MPa, kekuatan bending 19,18 – 48,82 MPa dan kekuatan impak 26,76 – 53,33 kJ/m2. Serat anyaman mesin menghasilkan fraksi volume serat 44% - 60% dengan kekuatan tarik 58,81 - 81,87 MPa, kekuatan bending 51,6 - 82,11 MPa dan kekuatan impak 28,84 - 43,2 kJ/m2. Hasil Pengujian wettability dan SEM menunjukkan biokomposit memiliki sifat fisis yang baik terbukti dengan kompabilitas dan daya ikat yang tinggi dengan sudut kontak di bawah 30 0 antara serat ramie dan matrik sekresi kutu Albasia

Ramie fibre has a great potential as fiber reinforcement in polymer matrix composite material. Albasia flea secretion polymer can be liquefied, compacted, and able to wet and also protect fibre so that it can be functioned as composite matrix. The purpose of this research is to investigate the mechanical properties of manually and machined woven ramie as reinforcement element with Albasia flea secretion as matrix in a biocomposite. The study is focussed on the influence of applied manufacturing pressure on mechanical properties. Biocomposite was made from manually and machined woven ramie as reinforcement element with Albasia flea secretion as matrices material. The Albasia flea secretion was mixed with spritus with 1:1 weight ratio and heated to 180 °C in 15 minutes. The solution was poured into a mold which contain the woven ramie using method of hand lay up. The mold was reheated at temperature of 180 0 C during 15 minutes. In this hot condition, the mold was applied presure of 0.18, 0.35, 0.53 and 0.71 MPa. The tensile strength of biocomposite are evaluated with tensile test 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 was realised using Scanning Electron Microscopy (SEM) and measuring wettability. The results show that increasing manufacturing pressure makes fibre volume fraction of biocomposite increases. Manual woven ramie resulted in volume fraction of fibre from 60 to 75% with tensile strength from 21,96 to 3,30 MPa, flexural strength from 19,18 to 48,82 MPa and impact strength from 26,76 to 53,33 kJ/m2. The machined woven ramie gives volume fraction of fibre from 44 to 60% with tensile strength from 58,81 to 81,87 MPa, flexural strength from 51,6 to 82,11 MPa and impact strength from 28,84 to 43,2 kJ/m2. Result of wettability test and SEM observation on ramie fiber and secretion of Albasia flea give a good composite material properties since contact angle is lower than 30 0.

Kata Kunci : Seart ramie,Biokomposit,Sekresi kutu Albasia,Anyaman manual,Anyaman mesin,Sifat mekanis,Ramie fibre, biocomposite, Albasia flea secretion, woven manual, woven machine, mechanical properties