## Manutech :

## Jurnal Teknologi Manufaktur
Vol. 15, No. 01, (2023)   p-ISSN : 2089-5550       e-ISSN : 2621-3397
Analisis Pengaruh Perendaman Asap Cair dan NaOH terhadap Serat Daun Suji Dengan Perendaman Serat 15%, 20 % dan 25 %

## Pada Pengaplikasian Panel Panjat Dinding
Naca Kirana 1 , Yuliyanto * 2 , Nanda Pranandita 3 1,2,3 Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung, Sungailiat email : belzanyuliyanto@yahoo.com

## Abstract
Suji  leaves  are  one  of  the  new  materials  that  can  form  natural  fibers.  Suji  leaf  fiber  is  fiber obtained from suji leaves. Suji leaf fiber is one of the new materials that can be made into composite materials. The aim of this study was to determine the effect of immersing leaf fiber on liquid smoke and NaOH with fiber volume fractions of 15%, 20% and 25%, angular orientation (0°) and soaking times of 1 hour,  2 hours  and  3  hours. Making composites  using  the  hand-lay  up  method.  Sampling using the  full factorial method. The highest bending test result was in immersion of liquid smoke of 48.23 MPa at 25% fiber percentage with 1 hour immersion time. This means that the longer the soaking process of suji leaves with  liquid  smoke  will  decrease  the  flexural  strength.  The  highest  flexural  test  result  was  in  NaOH immersion of 40.6 MPa at  20%  fiber percentage with 3 hours of immersion time. This means that the longer the soaking process with NaOH will increase the flexural strength. Based on the BSAPI standard from the results of the bending test, the results obtained in this study cannot be used for making wall climbing panels because they do not meet the requirements, namely 112.8 Mpa, but for the manufacture of other materials such as car dashboards which have a type of High Impact ABS plastic material. 37-76 MPa.
Keywords : composite, suji leaf fiber, liquid smoke, bemding test

## Abstrak
Daun suji merupakan salah satu material baru yang mampu membentuk serat alami. Serat daun suji merupakan serat yang diperoleh dari daun suji. Serat daun suji adalah salah satu material baru yang bisa  dibuat  menjadi  material  komposit.  Tujuan  pada  penelitian  ini  adalah  mengetahui  pengaruh perendaman serat daun terhadap asap cair dan NaOH dengan fraksi volume serat 15 %, 20% dan 25 %, orientasi sudut  (0°) dan waktu perendaman 1 jam, 2 jam dan 3 jam. Pembuatan komposit menggunakan metode  hand-lay  up.  Pengambilan  sampel  mengunakan  metode  full  faktorial.  Hasil  pengujian  lentur tertinggi  pada  perendaman  asap  cair  sebesar  48,23  Mpa  pada  persentase  serat  25  %  dengan  waktu perendaman  1  jam.  Artinya  semakin  lama  proses  perendaman  daun  suji  dengan  asap  cair  akan menurunkan kekuatan lentur. Hasil pengujian lentur tertinggi pada perendaman NaOH sebesar 40,6 Mpa pada persentase serat 20 % dengan waktu perendaman 3 jam. Artinya semakin lama proses perendaman dengan NaOH akan menaikan kekuatan lentur. Berdasarkan standar BSAPI  dari  hasil pengujian lentur, hasil yang didapat pada penelitian ini tidak bisa digunakan untuk pembuatan panel panjat dinding karena belum  memenuhi  ketentuan  yaitu  sebesar  112,8  Mpa,  tetapi  untuk  pembuatan  material  lain  seperti dashboard mobil yang memiliki jenis bahan plastik ABS High Impact adalah 37-76 MPa.
Kata kunci : komposit , serat daun suji , asap cair ,pengujian lentur

## 1.   PENDAHULUAN
Indonesia memiliki sumber daya alam yang melimpah, seperti tanaman daun suji. Saat ini daun suji hanya dimanfaatkan sebagai bahan makanan, kosmetika dan obat-obatan [1]. Daun suji merupakan salah satu material baru yang mampu menghasilkan serat alami yang sangat halus [2]. Serat tersebut bisa
diolah  menjadi  komposit  serat  alami  salah  satunya  untuk  pembuatan  panel  panjat  dinding.  Komposit didefinisikan sebagai suatu material yang terdiri dari dua komponen atau lebih. Meliliki sifat atau struktur yang  berbeda  yang  dicampur  secara  fisik  menjadi  satu,  membentuk  ikatan  mekanik  dengan  struktur homogen secara makroskopik dan heterogen secara mikroskopik [3].
Gambar 1. Serat yang dihasilkan dari daun Suji
Beberapa  penelitian  tentang  serat  alam  telah  dilakukan,  salah  satunya  penelitian  tentang “Pengaruh arah serat komposit serat daun pandan duri dengan matriks polyester terhadap kekuatan tarik dan kekuatan impak untuk aplikasi body kendaraan motor ” Hasil penelitian menunjukkan kekuatan tarik tertinggi  didapat  didapat  pada  komposit  dengan  arah  serat  vertikal  yaitu  se  besar  20,741  N/mm 2 . Sedangkan kekuatan impak terbesar didapat pada komposit dengan arah serat vertikal yaitu sebesar 0,46 Joule/cm 2 [4].
Penelitian  tentang “ Analisa  kekuatan  mekanik  komposit  serat  sabut  kelapa  ( cocos  nucifera ) untuk pembuatan panel panjat dinding sesuai standar BSAPI” . Hasil pengujian tarik dan pengujian lentur yaitu 13,034 Mpa, modulus elastisitas 4359,322 Mpa dan kekuatan lentur 24,515 Mpa, modulus elastisitas 3649,179  Mpa.  Hasil  penelitian  tentang  panel  panjat  dinding  komposit  serat  sabut  kelapa  ini  belum mencapai kekuatan mekanik panel panjat dinding yang telah distandarkan oleh Badan Standarisasi dan Akreditasi Pemanjatan Indonesia (BSAPI) [5].
P enelitian  tentang  “Uji  Mekanik  Serat  Daun  Nanas  Bermatriks  Resin  Getah  Pinus“ Hasil  yang diperoleh pada penelitian ini menunjukkan bahwa pembuatan komposit serat nanas yang benar adalah susunan  laminasi  acak  dengan  nilai  kuat  tarik  rata-rata  148,14  MPa.  Sedangkan  susunan  anyaman memiliki kekuatan tarik sebesar 112,26. Dari hasil penelitian ini dapat dilihat bahwa pada fraksi volume getah pinus 20%, optimalisasi kekuatan tarik matriks 30%-40%, dengan hasil bahwa susunan laminasi acak serat secara signifikan lebih baik daripadaserat  anyaman [6][7]. Penelitian tentang komposit kayu mahoni dengan  fraksi  volume  filler  15%  mempunyai  kekuatan  lentur  rata-rata  34.98  N/mm².  Kemudian mengalami  kenaikan  kekuatan  mencapai  titik  tertinggi  pada  fraksi  volume  30%,  dan  kemudian kekuatannya turun pada fraksi volume 45%. Pada partikel dengan fraksi volume 30% memiliki kekuatan lentur  rata-rata  sebesar  45.6780  N/mm².  Pada  komposit  dengan  fraksi  volume  filler  45%  memiliki kekuatan lentur rata-rata sebesar 32.1165 N/mm² [8].
Menurut Yuliyanto [9] bahwa perendaman dengan cairan kimia NaOH 2%, 4% dan 6% dan lama perendaman 120 menit, 240 menit dan 360 menit. Hasilnya nilai rata-rata kekuatan tarik maksimum yaitu 42,0  Mpa  pada  serat  dengan  waktu  perendaman  selama  120  menit  dan  2%  NaOH.  menghasilkan pengujian impak maksimum sebesar 39,1 kj/m 2 pada waktu perendaman 120 menit dan persentase NaOH 4%. Hasil foto menghasilkan bentuk patahan broken fiber dimana serat yang patah dipenuhi dengan serat halus dan berserabut. Efek persentase NaOH dan perendaman serat gaharu lebih dari 240 menit membuat kekuatan serat menjadi menurun, mudah putus dan rapuh. Artinya persentase NaOH dan perendaman tidak  boleh  lebih  dari  240  menit.  Hasil  pengujian  ini  bisa  dijadikan  material  baru  untuk  pembuatan dashboard mobil karena sudah standar bila dibandingkan dengan standar.
Berdasarkan latar belakang di atas, maka dilakukan penelitian tentang komposit serat daun suji dengan  perendaman  NaOH  dan  asap  cair  dengan  presentase  serat  15  %,  20%  dan  25  %.  Waktu perendaman 1 jam, 2 jam dan 3 jam, diharapkan penggunaan serat daun suji bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku material komposit karena populasi tanaman tersebut sangat besar dan penggunaan komposit daun suji ini bisa dijadikan bahan alternatif panel panjat dinding pada standard BSAPI.

## 2.   METODE PENELITIAN
Langkah-langkah pengerjaan yang akan dilakukan dalam penelitian ini dapat dilihat diagram alir pada Gambar 2.
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian

## 2.1 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan untuk  penelitian ini adalah: serat daun suji, NaOH, asap cair, dan resin Polyester BQTN157. Daun suji digunakan sebagai penguat komposit. NaOH dan asap cair digunakan untuk perendaman  serat.  Natrium  hidroksida  (NaOH)  adalah  basa  yang  paling  umum  digunakan  dalam laboratorium  kimia.  NaOH  murni  berbentuk  putih  padat  dan  tersedia  dalam  bentuk  pellet,  serpihan, butiran  maupun  larutan  jenuh  50%.  Asap  cair  merupakan  senyawa-senyawa  yang  menguap  secara simultan dari reaktor panas melalui teknik pirolisis (penguraian dengan panas) dan berkondensasi pada sistem  pendingin.  Resin  dan  katalis  digunakan  sebagai  perekat.  Bahan  tersebut  disajikan  pada  pada Gambar 3.
Gambar 3. NaOH, Serat Daun Suji, Asap Cair, dan Resin Polyester

## 2.2 Proses Pengambilan Serat Daun Suji
Proses pengambilan serat daun suji sebagai berikut:
1. Persiapan alat dan bahan yang digunakan pada pengambilan serat daun suji.
2. Pengambilan serat daun suji
3. Rendam daun suji dengan air selama beberapa hari
4. Setelah daun suji direndam, sikat daun suji tersebut dengan menggunakan sikat baja.
5. Bersihkan serat daun suji tersebut sampai benar benar bersih.
6. Keringkan serat daun suji dibawah sinar matahari sampai kering.

## 2.3 Proses Pembuatan Spesimen
Proses pembuatan komposit sebagai berikut :
1. Siapkan alat dan bahan yang digunakan.
2. Siapkan serat daun suji yang sudah kering
3. Lakukan  perendaman  dengan  asap  cair  dan  NaOH  dengan  wadah  terpisah.  Dengan  waktu direndam selama 1 jam, 2 jam, dan 3 jam.
4. Setelah serat daun suji direndam dengan asap cair dan NaOH serat daun suji dijemur di bawah sinar matahari sampai kering.
5. Setelah daun suji kering, proses yang dilakukan berikutnya adalah  pembuatan komposit sesuai dengan perhitungan.
6. Lakukan  penimbnagna  volume  serat,  volume  resin,  dan  volume  katalis  sesuai  dengan  hasil perhitungan.
7. Bersihkan  cetakan,  lalu  oles  dengan  wax.  Cetakan  harus  dioles  dengan  wax  agar  pada  saat membuka spesimen tidak lengket dan mudah untuk dilepaskan.
8. Setelah dioles dengan wax susun serat daun suji sepanjang cetakan.
9. Kemudian campurkan resin dan katalis dalam cangkir aqua lalu diaduk agar merata.
10. Tuangkan campuram resin dan katalis ke dalam cetakan, ketika menuang resin dan katalis  ke dalam cetakan, resin dan katalis tidak boleh tumpah dari cetakan.
11. Kemudian ratakan resin dan katalis di dalam cetakan tersebut.
12. Setelah itu oles plat besi dengan wax, kemudian plat besi tersebut  diletakan di atas spesimen yang dicetak.
13. Jemur spesimen yang dicetak di bawah sinar matahari.
14. Biarkan komposit sampai benar-benar kering.
15. Setelah sampel komposit mengering, sampel dapat dikeluarkan dari cetakan.

## 3.   HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Pengujian Lentur (ASTM D790)
Pengujian  lentur  adalah  proses  pengujian  bahan  dengan  menekan  untuk  memberikan  hasil berupa  data  kekuatan  lentur  bahan  yang  diuji.  Metode  pengujian  bending  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah Three point bending.
Berikut skema proses pengujian lentur sesuai standar ASTM D790 pada Gambar 4.
Perhitungan kekuatan bending didasarkan pada pembebanan arah transversal pada material uji sampai saat terjadinya patah pada material uji. Dengan mengacu pada kondisi pembebanan yang terpusat ditengah – tengah material uji, yang sering disebut “Three Point Bending”. P ersamaan yang digunakan adalah sebagai berikut [10]:
𝜎 𝑏 = 3 𝑃𝐿 2 𝑏ℎ 2
Dimana: σb =   Kekuatan bending (N/mm²)
P =   Beban bending maksimum (N)
L =   Jarak tumpuan (mm)
B =   Lebar material uji (mm) H =   Tebal material uji (mm).

## 3.2 Hasil Pengujian Lentur
Pengujian lentur dilakukan dengan menggunakan mesin Uji lentur zwick /Roel Z020. Standar yang digunakan ASTM D790. Hasil pengujian lentur dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian Lentur NO  Persentase Serat (%) Waktu Perendaman (jam) Jenis Perendaman Hasil Pengujian Uji Bending (Mpa) Rata – rata (Mpa) 1 15 1 NaOH 32,5 32,5 33,8 32,20 2 15 1 Asap Cair 35,2 36,4 37,1 36,23 3 20 1 NaOH 36,1 35,3 37,2 36,2 4 20 1 Asap Cair 38,2 37,9 38,4 38,16 5 25 1 NaOH 40,7 39,7 40,7 40,36 6 25 1 Asap Cair 48,8 47,4 48,5 48,23 7 15 2 NaOH 33,1 33,6 32,8 33,16 8 15 2 Asap Cair 40,8 40,5 40,2 40,5 9 20 2 NaOH 36,9 35,1 36 36 10 20 2 Asap Cair 43,4 44,8 42,9 43,7 11 25 2 NaOH 35,5 35,5 34,2 35,06 12 25 2 Asap Cair 32,4 33,6 32,2 32,73 13 15 3 NaOH 34,7 33 35,3 34,3 14 15 3 Asap Cair 38,8 38,2 38,3 38,43 15 20 3 NaOH 41,6 40,7 39,5 40,6 16 20 3 Asap Cair 45,4 47,2 46,7 46,43 17 25 3 NaOH 38,6 38,1 38,3 38,33 18 25 3 Asap Cair 45 44 45,9 44,96
Dari data yang diperoleh pada Tabel 1 diubah menjadi grafik seperti terlihat pada Gambar 4.
Gambar 5. Grafik hasil pengujian lentur
Analisa hasil kekuatan lentur bahwa nilai tertinggi rata rata didapatkan pada perendaman NaOH yang paling baik terdapat pada fraksi volume 20 % dengan waktu perendaman sebesar 3 jam dengan nilai sebesar 40,6 Mpa . Artinya perendaman 1 jam dan 2 jam pengotor atau lapisan lilin pada serat daun suji belum terkikis dengan sempurna. Sedangkan pengaruh untuk fraksi volume 15 % terlalu sedikit ikatan matriks dan serat, tetapi pada pembuatan komposit fraksi volume 25 % akan menyebabkan resin susah masuk  kedalam  pori-pori  serat,  sehingga  terjadi  void.  Dari  hasil  32  analisis  kedua  fraksi  volume perendaman NaOH dan asap cair yang paling baik adalah perendaman menggunakan asap cair pada fraksi volume 25 % dengan waktu perendaman 1 jam yaitu sebesar 48,23 Mpa. Untuk nilai tertinggi rata-rata didapatkan  pada  perendaman  asap  cair  yang  paling  baik  terdapat  pada  fraksi  25  %  dengan  waktu perendaman 1 jam dengan nilai sebesar 48,23 Mpa. Artinya pada perendaman 2 jam dan 3 jam pengotor atau lapisan lilin lama terkikis dengan sempurna. Sedangkan untuk pengaruh fraksi 15 % terlalu sedikit ikatan matriks dan serat tetapi pembuatan komposit pada fraksi 20 % akan menyebabkan resin  susah masuk kedalam pori-pori serat, sehingga terjadi void.
Hasil  analisis  kedua  fraksi  volume  perendaman  NaOH  dan  asap  cair  yang  paling  baik  adalah perendaman menggunakan asap cair pada fraksi volume 25 % dengan waktu perendaman 1 jam yaitu sebesar 48,23 Mpa. Artinya semakin tinggi presentase serat maka nilai kekuatan lentur semakin besar. Hal  ini  disebabkan  karena  ikatan  antara  matriks  dan  serat  saling  berkaitan  dan  menyatu  dengan sempurna.  Namun  pada  perendaman  dengan  asap  cair  pada  fraksi  volume  20  %  menunjukkan kecenderungan hasil lenturnya semakin meningkat dengan meningkatnya waktu perendaman , seperti dilihat pada  Gambar 6, dimana pada perendaman asap cair selama 3 jam didapati nilai lentur sebesar 46,43 Mpa.
Gambar 6. Hasil Uji Lentur Fraksi Volume 20 % Waktu Perendaman Menggunakan Asap Cair
32.20 36.23 36.20 38.17 40.37 48.23 33.17 40.50 36.00 43.70 35.07 32.73 34.33 38.43 40.60 46.43 38.33 44.97 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00 42.00 44.00 46.00 48.00 50.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Hasil Pengujian Lentur Sampel K ekua ta n len tu r

## 4.   SIMPULAN
Hasil penelitian komposit serat daun suji yang telah dilakukan,  bahwa nilai tertinggi rata-rata pada  pengujian  lentur  didapatkan  pada  sampel  25  %  dengan  waktu  perendaman  1  jam  dan  jenis perendamannya yaitu asap cair. Kekuatan lentur yang didapat dari hasil pengujian sebesar 48,23 Mpa. Sedangkan  hasil  kekuatan  lentur  terkecil  pada  untuk  perendaman  NaOH  sebesar  32,20  Mpa  pada persentase serat 15 % dengan waktu perendaman 1 jam.   Berdasarkan standar BSAPI dari hasil pengujian lentur, hasil yang didapat pada penelitian ini tidak bisa digunakan untuk pembuatan panel panjat dinding karena  belum  memenuhi  ketentuan  yaitu  sebesar  112,8  Mpa,  tetapi  untuk  pembuatan  material  lain seperti dashboard mobil yang memiliki jenis bahan plastik ABS High Impact adalah 37-76 MPa. Artinya kekuatan  lentur komposit daun suji yang diperoleh dari penelitian ini sudah memenuhi standar dan bisa digunakan [11].

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Pujiati,  R, “ Analisa  Teknis  Bahan  Komposit  dari  Serat  Alami  Ampas  Tebu  untuk Bahan  Alternatif  Pembuatan  Kulit  Kapal (Doctoral  dissertation )” ,  Institut  Teknologi  Sepuluh Nopember), 2017.
[2]. Maryanto,  W.  T, “ Pengolahan  Serat  Daun  Suji  (Pleomele  Angustifolia)  Untuk  Bahan Baku Alternatif Tekstil ”, Prosiding Pendidikan Teknik Boga Busana , Vol. 6, No . 1, 2011.
[3]. Fiqri, A., Yudo, H., dan Budiarto, U, “ Analisa Teknis Komposit Berpenguat Serat Daun Nanas (Smooth Cayenne)  Dan  Serat  Ampas  Tebu  (Saccharum Officinarum  L)  Sebagai    Alternatif  Komponen  Kapal Ditinjau Dari Kekuatan Bending DanImpact ”, Jurnal Teknik  Perkapalan , Vol. 5, No . 2, 2017 [4]. Prasetyo, A., Purwanto, H., & Respati, S. M. B , “ Pengaruh Waktu Perendaman Serat Kulit Pohon Waru (Hibiscus tiliaceus) Pada Air Laut Terhadap Struktur Mikro dan Kekuatan Tarik ”, Jurnal Momentum Vol. 12, No. 2, pp. 42-47, 2016
[5]. Femiana Gapsari dan Putu Hadi Setyarin i, ”Pengaruh Fraksi Volume Terhadap Kekuatan Tarik Dan Lentur Komposit Resin Berpenguat Serbuk Kayu”, Jurnal Rekayasa Mesin, Vol.1, No. 2, pp. 59 -64, 2010.
[6]. Sunardi, S., Fawaid, M., Lusiani, R., & Cahyadi, C, " Pengaruh Arah Serat Komposit Serat Daun Pandan Duri Dengan Matrik Polyester Terhadap Kekuatan Tarik Dan Kekuatan Impak Untuk Aplikasi Body Kendaraan  Motor ", Teknika:  Jurnal  Sains  Dan  Teknologi ,  Vol.10,  No.2,  pp.  151,  2014, https://doi.org/10.36055/tjst.v10i2.6675
[7]. Suhdi, S., Mardhika, S., & Rosa, F, “Analisa Kekuatan Mekanik Komposit Serat Sabut Kelapa (Cocos Nucifera)  Untuk  Pembuatan  Panel  Panjat  Tebing  Sesuai  Standar  Bsapi”,    Machine:  Jurnal  Teknik Mesin, Vol.2,  No.1, 2016.
[8]. Zulmiardi, Z., Sayuthi, M., Safriwardy, F., & Meriatna, M, (2021), “Uji Mekanik Komposit SeratDaun Nenas Bermatrik Resin Getah Pinus”, Jurnal Teknologi Kimia Unimal, Vol.10, No.1, pp.1 -11, 2021.
[9]. Yuliyanto  dan Masdani,  " Analisis Pengaruh  Orientasi Serat Terhadap Kekuatan Impak Dan Model Patahan Komposit Polyester Berpenguat Serat Gaharu" ,Machine : Jurnal Teknik Mesin, Vol.4, No.2, pp.15-20, 2018, https://doi.org/10.33019/jm.v4i2.642
[10]. American  Society  Of  Testing  And  Materials  (ASTM),  “Flexu ral  properties  of  unreinforced  and reinforced plastics and electrical insulating materials. ASTM D790”, Annual Book of ASTM Standarts. American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 2000.
[11]. Herwandi dan napitupulu, R, '' Pengaruh Peningkatan Kualitas Serat Resam Terhadap Kekuatan Tarik, Flexure  Dan  Impact  Pada  Matriks  Polyester  Sebagai  Bahan  Pembuatan  Dashboard  Mobil",  Jurnal Sintek, Vol.9, No. 2, pp. 10-18, 2016.