## PENGARUH PANJANG SERAT TERHADAP SIFAT BENDING PAPAN KOMPOSIT POLIESTER BERPENGUAT SERAT BUAH LONTAR
Kristomus Boimau 1 , Theo Da Cunha 2
1 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Kupang-NTT-Indonesia
2 Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Kupang-NTT-Indonesia
Email: boimau_mesinunc@yahoo.com

## ABSTRACT
The need for wood as a building material is increasing, but the existing forest conditions are difficult to meet the demand. Several alternatives have been developed as an effort to overcome the lack of wood,  for  example  by  creating  wood derivative  products  such  as  fiberboard,  particle  board,  and cement  board.  The  raw  materials  for  making  fiberboard  usually  use  natural  fibers  derived  from plants  containing  fibers  such  as  kenaf,  banana,  hemp,  sisal,  lontar  and  flax.  The  prospect  of fiberboard development is very potential, because Indonesia has a suitable climate overgrown by these fibrous plants. The purpose of this study is to determine the effect of fiber length on the bending properties of polyester composite board reinforced by palm fibers. The material used in this research is lontar fibers with fiber length 1 cm, 2 cm and 3 cm and polyester resin. Before the fiber is used as a reinforcing medium, the fibers are first treated with 5% alkali by soaking for 1 hour. After the fibers were removed, then rinsed with clean water to free the fiber from alkali and then dried. The ratio  of  fiber-matrix  composition  used  in  this  study  was  adjusted  to  the  rule  of  mixture  (ROM), wherein the volume fraction of fiber (V f ) used was 30%. The composite board is made by hand-lay- up method and continued with 24 hours by pressing with hydraulic jack. Furthermore, the molded composite  is  cut  into  bending  test  specimen  according  to  ASTM  D790  standard.  The  nature  of bending of composite board is known through the process of testing three point bending by using universal testing machine. The result of bending test shows that the test specimen with 3 cm fiber length has a higher bending strength value of 18.42 Mpa, while the composite with 2cm fiber length is 16.35 Mpa and 15,44 Mpa for 1cm fiber length.
Keywords: composite, lontar fiber, fiber length, bending

## PENDAHULUAN
Pemanfaatan  kayu  sebagai  bahan  bangunan (konstruksi)  maupun  untuk  kegunaan  perabot rumah  tangga  semakin  meningkat  seiring  dengan laju  pertumbuhan  penduduk  yang  semakin  pesat dewasa ini. Namun kondisi hutan yang ada saat ini, sulit  untuk  memenuhi  permintaan  kayu  tersebut. Dari  data forest  watch dikemukakan  bahwa  laju pengurangan wilayah hutan di Indonesia sekitar 2 juta hektar/tahun atau diperkirakan  mencapai  78 juta  m3  per  tahun. Hal ini menyebabkan pasokan kayu dari hutan alam kian menurun baik dari sisi volume maupun mutunya sehingga mengakibatkan    harga    kayu    menjadi    relatif mahal  karena  kecepatan  antara  pemanenan  dan penanaman  tidak  seimbang.  Meningkatnya  harga kayu di pasaran, juga dialami oleh masyarakat kota Kupang  -  NTT  yang  secara  geografis  tidak memiliki  hutan  alam  penghasil  kayu  sehingga kebutuhan  akan  kayu  biasanya  didatangkan  oleh pedagang  dari  sulawesi  dan  kalimantan.  Untuk mengurangi  ketergantungan  akan  hasil  hutan
tersebut,  maka  diperlukan  material  lain  untuk memenuhi kebutuhan perumahan yang mempunyai  kualitas  yang  tidak  kalah  dengan produk kayu hutan tersebut.
Beberapa  alternatif  telah  dikembangkan sebagai upaya mengatasi minimnya pasokan kayu tersebut, antara lain dengan menciptakan produk- produk  turunan  dari  kayu  seperti  papan  serat, papan partikel, dan papan semen [1]. Bahan baku pembuatan  papan  partikel  adalah  serbuk  kayu gergajian sedangkan untuk papan serat ( fiberboard )  biasanya  digunakan  serat  alam  yang diambil  dari  tanaman  yang  mengandung  serat seperti kenaf, pisang, rami, sisal, dan flax. Selain serat tersebut, ada juga pohon lontar yang buahnya mengandung  serat.  Pohon  lontar  atau  siwalan termasuk    dalam    kelompok    tanaman    palem sejenis  dengan  kelapa  dan  sawit  yang  berbatang tunggal  dengan  tinggi  15-30  m  dan  diameter batang sekitar ± 70  – 100 cm. Bagian yang biasa dijadikan serat pada pohon siwalan diperoleh dari buah  siwalan  yang  telah  matang.  Populasi  pohon
siwalan di NTT khususnya di Pulau Rote, Sabu dan Timor  mencapai  puluhan  ribu,  tetapi  serat  buah siwalan  tersebut  tidak  pernah  dimanfaatkan sehingga menjadi sampah yang membusuk.
a. b. c. d.
Gambar 1.a. Pohon Lontar, b. Buah Lontar c. Buah Lontar, d. Serat Buah Lontar
Pemanfaatan serat buah lontar sebagai bahan baku papan serat, diharapkan dapat meningkatkan nilai  ekonomi  dan  nilai  teknologi  dari  tanaman tersebut. Pada penelitian ini,  pucuk daun  gewang diolah  terlebih  dahulu  sehingga  diperoleh  serat kemudian  dikeringkan  dan  selanjutnya  dipakai sebagai  bahan  penguat  matriks  poliester  yang nantinya diaplikasikan untuk desain interior rumah hunian.

## METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan serat buah lontar sebagai  penguat  dan  sebagai  matrik  digunakan resin poliester. Serat buah lontar diperoleh dengan cara  mengupas  kulit  luar  buah  lontar  yang  sudah matang kemudian diambil seratnya dan dikeringkan  dengan  cara  dijemur  di  bawah  sinar matahari. Selanjutnya dilakukan proses perlakuan alkali dengan cara direndam dalam larutan NaOH 5%  selama  1  jam,  kemudian  dibilas  dengan  air sampai pH-nya netral. Setelah itu serat dikeringkan dengan bantuan sinar matahari. Perbandingan  komposisi  serat-matrik  pada pembuatan  papan  komposit  dibuat  sesuai  aturan rule of mixture (ROM) [2], dimana fraksi volume serat (V f ) yang digunakan adalah 30%, sedangkan panjang  serat  yang  digunakan  adalah  1cm,  2cm dan 3cm.
Papan komposit dibuat dengan metode hand lay  up diikuti  dengan  penekanan  dan  dibiarkan selama 24 jam. Selanjutnya hasil cetakan dipotong sesuai  standar  uji  ASTM  D  790  [3].  Proses pengujian  bending  dilakukan  dengan  metoda Three  Point Bending  menggunakan  alat  uji Universal Testing Machine.
a.
b.
Gambar 2.a. Dimensi spesimen uji, b. Pemotongan spesimen uji sesuai ASTM D790

## HASIL DAN PEMBAHASAN Tegangan Bending
Pengujian  bending  papan  komposit  serat lontar  dilakukan  terhadap  spesimen  uji    dengan panjang serat 1 cm, 2 cm, 3 cm, sedangkan tebal specimen uji adalah 0,8 cm. Data hasil pengujian menunjukkan  bahwa  komposit  dengan  panjang serat 3 cm  memiliki beban pengujian  yang lebih besar.  Hasil  pengujian  tersebut  diolah  kemudian ditampilkan dalam bentuk grafik berikut.
Gambar 3. Pengaruh panjang serat terhadap kekuatan bending
Dari  gambar  di  atas,  tampak  bahwa  papan komposit  berpenguat  serat  dengan  panjang  3cm memiliki  kekuatan  bending  yang  lebih  tinggi dibandingkan dengan panjang serat 1cm dan 2cm. Hal  ini  disebabkan  karena  serat  panjang memberikan penguatan yang lebih baik dibandingkan  serat  pendek  sehingga  komposit tersebut mampu menahan beban yang lebih besar.

## Patahan Komposit
Spesimen  uji  papan  komposit  yang  diberi beban  tekan  (uji  bending)  menyebabkan  speimen uji mengalami retak bahkan patah. Fenomena retak ( crack ) dan patah yang dialami oleh spesimen uji ini  disebabkan  karena  specimen  uji  tidak  mampu menahan  beban  yang  diterima  dari  luar,  seperti tampak pada Gambar 4.
1; 15,44
2; 16,35 3; 18,42
Teg angan B e ndi ng (M P a)
Panjang Serat (cm)
Gambar 4. Pengaruh panjang serat terhadap kekuatan bending
Dari  hasil  pengujian  bending,  spesimen  uji mengalami  retak  pada  bagian  bawah  specimen yang dikenai indentor. Hal ini disebabkan  karena saat  diberi  beban  tekan  maka  bagian  permukaan specimen  mengalami  beban  tekan  sedangkan bagian  bawah  specimen  uji  mengalami  beban tarik.  Akibat  tarikan  yang  terjadi  pada  area tersebut, sehingga menyebabkan terjadinya retak/patahan. Dari gambar di atas, terlihat bahwa tipe patahan yang terjadi adalah patah getas tanpa disertai fiber pullout . Hal ini menunjukkan bahwa ikatan  interfacial  antara  serat  dan  matrik  sangat
kuat  sehingga  serat  dan  matrik  patah  secara bersamaan.

## KESIMPULAN
Dari  uraian  di  atas,  dapat  disimpulkan,  (1) Panjang  Serat  berpengaruh  terhadap  kekuatan bending  papan  komposit,  yang  mana  komposit dengan  panjang  serat  3cm  memiliki  kekuatan bending  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan panjang  serat  1cm  dan    2cm;  (2)  Type  patahan yang terjadi pada pengujian bending adalah patah getas tanpa fiber pullout .

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Abdurachman    dan    Hadjib,  N.  2006.
Pemanfaatan    Kayu    Hutan    Rakyat    Untuk Komponen  Bangunan ,  Prosiding  Seminar Hasil Litbang Hasil Hutan, hal 130-148
[2] Gibson,  R.  F.,  1994, Principles  of  Composite
Materials Mechanics, Department of Mechanical Engineering, Wayne State
University  Detroit  Michigan,  McGraw-Hill, inc. New York
[3] https://www.astm.org/Standards/D790.htm
Retak/Patahan