PEMANFAATAN LIMBAH IJUK (SERAT ALAMI) DALAM PEMBUATAN KOMPOSIT SEBAGAI BAHAN AKSESORIS KENDARAAN

RAMA PRANGETA SS, Indra Perdana, ST., M.T. Ph.D.

2012 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Pengaplikasian material komposit dalam bidang rekayasa semakin berkembang dengan beragam jenis peruntukan. Saat ini, pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor sangat pesat dan berimplikasi positif bagi industri pembuatan aksesoris kendaraan. Salah satu unsur komposit yang dapat digunakan untuk membuat aksesoris kendaraan tersebut adalah menggunakan serat penguat, seperti penggunaan serat ijuk. Pemanfaatan serat ijuk tersebut, dapat mengurangi penggunaan serat sintetik (fiberglass) yang memiliki efek negatif terhadap kesehatan dan lingkungan. Dalam penelitian ini, bahan komposit dibuat dari serat alami berupa serat ijuk yang selama ini hanya digunakan sebagai bahan pembuatan perlengkapan rumah tangga yang memiliki nilai ekonomis rendah. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai kekuatan tarik dan kekuatan lentur serta komposisi terbaik komposit dari hasil kombinasi campuran serat ijuk, kalsium karbonat (CaCO3) dan resin poliester. Bahan dalam penelitian ini adalah serat ijuk yang dipotong 100 mm. Terdapat 15 variasi spesimen, di mana tiap variasi terdapat tiga spesimen yang diuji. Metode pembuatan spesimen dengan cara hand lay-up dengan variasi fraksi volume serat 10%, 20%, 30%, 40%, 50% serta variasi matriks antara resin poliester dan kalsium karbonat 90:10, 85:15, 80:20. Alat untuk menguji spesimen adalah mesin uji mekanik (Universal Wood Testing Machine), spesimen menggunakan standar uji tarik ASTM 638M, sedangkan untuk uji lentur menggunakan standar uji ASTM D-790. Hasil pengujian menunjukkan bahwa komposit dengan fraksi volume serat 10% dan fraksi volume matriks 90% (80% resin poliester: 20% kalsium karbonat), ternyata memiliki hasil kekuatan uji tarik terbaik yaitu mencapai 51,73 MPa dengan nilai rata-rata sebesar 36,83 MPa, nilai regangannya sebesar 0,057% dan nilai modulus elastisitas 664,30 MPa. Sedangkan kekuatan lentur terbaik berada pada fraksi volume serat 0% (tanpa penguat serat) yang mencapai 82,91 MPa dengan nilai rata-rata sebesar 65,07 MPa. Namun, berdasarkan peruntukan sebagai aksesoris kendaraan, komposisi serat optimum komposit yang memiliki nilai terbaik pada kedua nilai kekuatan (tarik dan lentur), berada pada komposit dengan komposisi fraksi volume serat 10%. Dari segi kelayakan ekonomi, usaha pembuatan komposit serat ijuk sebagai aksesoris kendaraan sepeda motor ini dapat dikatakan feasible untuk dilakukan. Hal tersebut berdasarkan parameter kelayakan ekonomi, seperti BC rasio >1 (1,05), ROI 65%, PBP 18,2 bulan dan BEP 49 set/ bulan.

The application of composite materials in the engineering field is growing for several of purposes. Nowadays, the numbers of vehicles are growing rapidly, the increasing of vehicle sales provides a huge positive impact for the vehicle accessories manufacturing industry. The utilization of natural fibers as one of reinforcement for composite materials has been studied in expectation to reduce synthetic fibers (fiberglass) usage, which has a negative effect for health and environment. This study was using palm fibers which were a waste of household equipment manufacturing industry that has a low economic value. The purpose of this study was to determine the tensile strength, bending strength and the composite optimum composition form combinations of palm fibers, calcium carbonate (CaCO3) and polyester resin. The object of this study is the palm fibers that cut into 100 mm long In this experiment there are 15 variations of specimens, there are 3 specimens tested in each variations. The making method of the specimens is by hand lay-up technique with fibers variations according to the volume fraction 10%, 20%, 30%, 40%, 50% and the variation of the matrix between polyester resin and calcium carbonate are 90:10, 85:15, 80:20. To test the specimens is using mechanical testing machine (Universal Wood Testing Machine), the specimens using the standard tensile testing ASTM 638M, and using ASTM D-790 testing standard for the bending test. Test results showed that the composite with 10% of fiber volume fraction and 90% volume fraction of matrix (80% polyester resin: 20% CaCO3) has the optimum tensile strength that reached 51.73 MPa with an average value of 36.83 MPa. The average tensile strain is 0.057% and 664.30 MPa for the modulus of elasticity. The composite optimum flexural strength is at 0% of fiber volume fraction (without fiber reinforcement), which reached 82.91 MPa with an average value of 65.07 MPa. However, based on the composite application for vehicle accessories, the optimum fiber composition of the composite which has the best value of both strength (tensile and bending strength), is at the composites comprised of 10% fiber volume fraction composition. In terms of economic feasibility, composite manufacturing industry (palm fiber) as vehicle accessories, is considered feasible to run. It is based on the economic viability parameters, such as the BC ratio value > 1 (1.05), ROI 65%, PBP 18.2 months and BEP 49 sets / month.

Kata Kunci : Serat ijuk, Fraksi Volume, KekuatanTarik, Kekuatan Lentur