## ABSTRAK
Peningkatan  penggunaan  plastik  dalam  kebutuhan  sehari-hari  menjadi  salah  satu  penyebab  dari  permasalahan lingkungan yang patut untuk di minimalisir. Sampah plastik menjadi penyumbang terbesar dalam permasalahan ini karena sifatnya yang sulit terurai atau tidak mudah terurai. Daur ulang sampah plastik yang sudah tak terpakai menjadi  material  jenis  baru  (komposit)  yang  dapat  dilakukan  sebagai  usaha  untuk  meminimalisir  penimbunan sampah plastik yang menyebabkan permasalahan lingkungan. Dalam penelitian yang dilakukan kali ini yaitu untuk mengetahui  kekuatan  tarik  dan  struktur  mikro  dari  komposit  berbahan  dasar  plastik  PET,  LDPE,  dan  resin polyester. Metode yang digunakan dalam eksperimen diawali  dengan pemotongan serat plastik PET dan LDPE sesuai dengan spesifikasi masing masing serat kemudian dicampur menjadi satu dan di ikat menggunakan resin polyester  berjenis  SHCP  2668.  Pembuatan  spesimen  mengacu  pada  standar  pengujian  tarik  ASTM  D368-14. Instrumen uji yang dipakai TRIPOD dengan tipe AEV (electric Double Column Vertical Test Stand) yang memiliki maksimal  beban  yang  diberikan  yaitu  500N  sebagai  alat  uji  tarik  serta  pada  pengujian  foto  mikro  alat  yang digunakan yaitu Metallurgical Microscope 4XC dan kemudian data hasil pengujian dianalisa. Hasil dari pengujian tarik tertinggi sebesar 10.679 𝑁/𝑚𝑚 2 yang didapatkan dari komposit dengan komposisi 85%:15% dan untuk nilai kekuatan tarik terendah komposit yaitu 5.172 𝑁/𝑚𝑚 2 yang di dapat oleh komposit dengan komposisi 70%:30%, selain  memiliki  nilai  terendah  campuran  ini  juga  memiliki  tingkat  kerapatan  rendah  ditandai  dengan  adanya gelembung udara atau void  yang cukup banyak dari hasil uji foto mikro sedangkan untuk komposit dengan dengan tingkat kerapatan baik ditunjukkan pada campuran 85%:15% karena tidak terdapat gelembung atau void pada hasil uji foto mikro. Dari hasil penelitian atau pengujian dapat ditarik kesimpulan bahwa jumlah atau persentase void (gelembung udara) sangat mempengaruhi kekuatan tarik dari suatu komposit. Akumulasi serat dalam jumlah yang banyak menyebabkan matrik tidak dapat mengikat serat secara menyeluruh sehingga timbul gelembung udara atau void akibat kekosongan ruang dari spesimen.
Kata Kunci: Uji Tarik; PET; LDPE; Resin polyester.

## ABSTRACT
One  of  the  causes  of  environmental  issues  that  needs  to  be  reduced  is  the  rise  in  the  usage  of  plastic  in  daily necessities. The majority of this problem's trash is made up of plastic because it decomposes slowly or not at all. In an effort to reduce the buildup of plastic trash that harms the environment, discarded plastic debris can be recycled into a new form of material (composite). This time, research was done to ascertain the microstructure and  tensile  strength  of  composites  manufactured  from  PET,  LDPE,  and  polyester  resins.  The  experiment's
ISSN 2087-3336 (Print) | 2721-4729 (Online)

## TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika
Volume 10, Nomor 1, Januari 2023, hlm 51-58 http://jurnal.sttmcileungsi.ac.id/index.php/tekno DOI: 10.37373

## Pengaruh campuran plastik waste LDPE dan PET bermatrik resin polyester terhadap kekuatan tarik dan struktur mikro
The effect of mixed LDPE and PET waste plastic polyester resin matric against tensile strength and microstructure
Imam Mukhamad Asyrofi*, Wawan Trisnadi Putra, Yoyok Winardi
*Prodi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Ponorogo, Jawa Timur, Indonesia, 63471
* Jl. Budi Utomo, No 10 Ponorogo, Jawa Timur Indonesia
*Koresponden Email: rofiimam30@gmail.com
Artikel dikirim: 03/08/2022                     Artikel direvisi: 28/08/2022                     Artikel diterima: 28/08/2022
Pengaruh campuran plastok waste LDPE dan PET bermatrik resin polyester terhadap kekuatan tarik dan struktur mikro
methodology starts with cutting PET and LDPE plastic fibers in accordance with each fiber's specifications. After that, the fibers are combined and bound with polyester resin of the SHCP 2668 type. The specimens were created in accordance with ASTM D368-14, the tensile test standard. As a tensile test tool, the TRIPOD with the AEV (electric  Double  Column  Vertical  Test  Stand)  type  is  utilized,  and  as  a  tool  for  microphoto  testing,  the Metallurgical Microscope 4XC is employed. The test result data is then examined. Results of the highest tensile test,  10,679  N/mm 2 ,  were  obtained  from  composites  with  a  composition  of  85%:15%,  while  the  lowest  tensile strength  value  of  composites,  5.172  N/mm 2 ,  was  obtained  by  composites  with  a  composition  of  70%:30%.  In addition to having the lowest value, this mixture also has a low density level, which is indicated by the presence of air bubbles or voids that deviate significantly from the results of the micro photo test. It is clear from study or testing results that a composite's tensile strength is significantly influenced by the quantity or percentage of voids (air  bubbles).  Large  fiber  accumulation  makes  the  matrix  unable  to  completely  bind  the  fibers,  leading  to  air bubbles or voids due to the specimen's empty space.
Keywords: Tensile Test; PET; LDPE; Polyester resin

## 1. PENDAHULUAN
Peningkatan penggunaan plastik dalam kebutuhan sehari-hari menjadi salah satu penyebab dari permasalahan  lingkungan  yang  patut  untuk  di  minimalisir.  Sampah  plastik  menjadi  penyumbang terbesar dalam permasalahan ini karena sifatnya yang sulit terurai atau tidak mudah terurai. Daur ulang sampah plastik yang sudah tak terpakai menjadi material jenis baru (komposit) yang dapat dilakukan sebagai  usaha  untuk  meminimalisir  penimbunan  sampah  plastik  yang  menyebabkan  permasalahan lingkungan.
Penggabungan  dari  dua  atau  lebih  material  yang  memiliki  karakter  berbeda  dengan  tujuan mendapatkan sifat dan karakter yang baru biasa disebut juga dengan komposit [1] . Penggunaan komposit dapat diaplikasikan pada spare part mobil maupun motor, bagian turbin angin, peredam suara dan masih banyak contoh pengaplikasian yang dapat dilakukan pada penggunaan komposit. Bahan baku penyusun komposit yaitu pengikat dan serat penguat, resin polyester adalah salah satu bahan pengikat yang kerap digunakan. Tetapi ada kekurangan pada sifat resin polyester yaitu getas, maka fungsi dari serat disini adalah untuk meningkatkan kekuatan dari resin polyester. Bentuk, ukuran, dan homogenitas sebuah serat sangat mempengaruhi kekuatan yang dihasilkan dari suatu komposit [2] .
Polyethylene Terephthalate (PETE/ PET) dan Low Density Polythylene (LDPE/PE-LD) merupakan dua jenis plastik yang bisa dipergunakan sebagai serat penguat pada komposit. Plastik PET merupakan bahan baku yang digunakan dalam pembuatan botol air mineral, minuman ringan, dan saus yang sering ditemukan di kehidupan sehari hari, untuk LDPE biasa digunakan pada plastik sampah, jas hujan, dan peralatan komputer.
Untuk mendapatkan material komposit yang memiliki sifat ringan, berkualitas baik,  murah,  dan mudah ditemukan, maka penelitian terhadap komposit terus dikembangkan [3] . Penelitian bertemakan komposit yang menggunakan komposisi alami maupun sintetis sering dilakukan, seperti penelitian yang dilakukan [4] dengan penelitian mengenai analisis kekuatan tarik pada Material Komposit dengan Serat Penguat  Polimer  dengan  hasil  regangan  tertinggi  terjadi  pada  serat  PET  dengan  nilai  1,87  %.    Pada penelitian  kedua  terkait  karakteristik  komposit  berpenguat  serat  tandan  kosong  kelapa  sawit menggunakan NaOH dengan fraksi volume 4 %, 6 % Dan 8 %  dari [5] yang memperoleh hasil 36,3 Mpa  yang  menjadi  kekuatan  tarik  tertinggi  serta  regangan  tertinggi  yaitu  1,95%  yang  terjadi  pada komposisi  serat  4%.  Dari  penelitian  ini  disimpulkan  bahwa  penurunan  kekuatan  terjadi  dikarenakan penumpukan serat yang mengakibatkan matrik tidak dapat merata pada sela-sela serat.
Penelitian [4] , [5] a kan menjadi referensi pada penelitian ini.  Dimana komposit serat plastik PET dikombinasikan  dengan  plastik  LDPE  yang  dilakukan  dengan  merajang  sampah  plastik  sehingga berukuran makro serta memanjang dan diikat oleh matrik berjenis resin polyester dengan cetakan serta pengujian tarik mengacu pada ASTM D638-14. Pengujian dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik
material  komposit,  yang  menggunakan  sampel  dari  setiap  komposisi  sebagai  pembanding.  dalam penentuan jumlah persentase ketiga komposisi material komposit didapat dari hasil studi literatur dari penelitian sebelumnya.

## 2. METODE.
Penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimental.  Percobaan  ini  dilakukan  dengan  pembuatan komposit  yang  diawali  dengan  pemotongan  serat  dengan  bahan waste  plastic PET  dicampur  dengan waste  plastic LDPE  yang  berperan  sebagai  serat,  dan  Sedangkan  resin  polyester  berperan  sebagai pengikat dengan memadukan antara serat acak dan serat bersambung dengan spesifikasi serat sebagai berikut:
Tabel 1. Spesifikasi serat Serat Bersambung Acak Tebal (mm) P (mm) L (mm) P (mm) L (mm) PET 165 2 2 2 0,5 LDPE 165 2 2 2 0,04
Kemudian dilanjutkan dengan penimbangan antara serat dan matrik sesuai persentase, pencetakan dilakukan  dengan  metode head  lay-up dengan  spesifikasi  cetakan  yang  mengacu  pada  standar [6] sebagai berikut:
Panjang (p) :  165 mm Lebar (l) :  19 mm Tebal (t) :  3 mm Lebar dalam :  13 mm Panjang dalam :  57 mm
Gambar 1. Desain spesimen uji tarik
Sebelum proses pencetakan cetakan spesimen dibersihkan dan diolesi wax anti lengket. Pencetakan dilakukan  selama  6  jam  dengan  pemberian  beban  pada  penutup  cetakan  sebesar  1  kg  dan  dilakukan finishing  dengan  merapikan  hasil  cetakan  menggunakan  cutter.  kemudian  dilakukan  tahap  uji  tarik sesuai standar pengujian ASTM D638-14 dan ditutup dengan pengamatan struktur mikro atau uji mikro pada produk tersebut.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses  pengujian  ini  dilakukan  di  laboratorium  Universitas  Muhammadiyah  Ponorogo.  Dengan standar  pengujian  ASTM  D638-14  untuk  mengetahui  kekuatan  maksimum  dari  komposit  terhadap beban tarik yang diberikan. Pengujian ini menggunakan 12 buah sampel spesimen, hasil uji dapat dilihat pada gambar 2.
Pengaruh campuran plastok waste LDPE dan PET bermatrik resin polyester terhadap kekuatan tarik dan struktur mikro
Gambar 2. spesimen setelah diuji tarik
Hasil pengujian tarik disajikan dalam bentuk tabel dapat pada tabel 2.
Tabel 2.  Hasil pengujian tarik Sampel Spesimen Komposisi Spesimen T (mm) W (mm) Beban Max (N) Resin PET LDPE 1 2 3 70% 15% 15% 3 13 272.9 186.1 146.2 Rata-rata: 201.7 1 2 3 75% 12.5%  12.5% 3 13 257.8 250.5 291.3 Rata-rata: 266.4 1 2 3 80% 10% 10% 3 13 322.7 369.2 375.6 Rata-rata: 355.8 1 2 3 85% 7.5% 7.5% 3 13 421.4 419.7 408.5 Rata-rata: 416.5 1 100% - - 3 13 454.2
Campuran 1 dengan perbandingan antara matrik resin polyester dan serat PET serta LDPE adalah 70%  :30%  memiliki  nilai rata-rata  201.7  N  yang  merupakan  nilai rata-rata  terendah  sedangkan  pada campuran  ke  4  dengan  perbandingan  85%:15%  menghasilkan  nilai  rata-rata  416.5  N  dimana  ini merupakan  nilai  rata-rata  tertinggi  dari  keempat  campuran.  Kemudian  hasil  rata-rata  dari  setiap campuran dimasukkan dalam rumus persamaan sebagai berikut:
(1) (𝜎) = 𝐹 𝐴 (𝑁/𝑚𝑚 2 ) 𝜎 = Tegangan (𝑁) 𝐹 = Gaya yang bekerja (N)
𝐴 = Luas Penampang Spesimen ( 𝑚𝑚 2 ) [7] .
Hasil dari persamaan tersebut disajikan dalam bentuk grafik seperti pada gambar 3.
Gambar 3. Grafik tegangan uji tarik
Gambar  3  dapat  diketahui  bahwa  rata-rata  tertinggi  di  dapat  dari  campuran  ke  empat  dengan komposisi perbandingan resin dan serat 85%:15% dengan nilai 10.679 (𝑁/𝑚𝑚 2 ) kemudian mengalami penurunan pada campuran 3 dengan perbandingan 80%:20% dengan nilai 9.123 (𝑁/𝑚𝑚 2 ) dan grafik terus  menurun  pada  campuran  2  dengan  komposisi  perbandingan  75%:25%  dengan  nilai  6.832 (𝑁/𝑚𝑚 2 ) ,  pada  campuran  ke  satu  nilai  yang  didapat  yaitu  5.172 (𝑁/𝑚𝑚 2 ) yang  merupakan  nilai terendah dari perbandingan komposisi 70%:30%.
Secara  garis  besar  fraksi  volume  sangat  berpengaruh  terhadap  kekuatan  tarik [8] ,  serat  penguat yang semakin bertambah tanpa diikuti penambahan pengikat dalam hal ini adalah resin polyester dan tanpa diikuti penambahan dimensi dari spesimen maka dapat mengakibatkan kepadatan dari komposit berkurang sehingga gelembung udara dapat muncul dalam jumlah yang banyak [9] . Hal ini tentunya dapat mempengaruhi kekuatan dari komposit di tambah dengan penataan yang sulit saat pencetakan, membuat serat menumpuk  sehingga resin tidak dapat merata ke seluruh bagian serat dan gelembung akan muncul di dalamnya [10] .
A. 70%: 30%
B. 75%: 25%
Gambar 4. uji foto makro
5.172 6.832 9.123 10.679 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 70:30 75:25 80:20 85:15 TE G AN G AN KOMPOSISI
Pengaruh campuran plastok waste LDPE dan PET bermatrik resin polyester terhadap kekuatan tarik dan struktur mikro
Terlihat pada gambar 3 bahwa campuran A 70%:30% memiliki kerapatan yang kurang baik karena banyak gelembung yang terdapat di antara serat, serat menumpuk sehingga resin tidak dapat sepenuhnya mengikat,  tentu  campuran  ini  memiliki  nilai  kekuatan  tarik  paling  rendah [11] .  Pada  campuran  B. 75:25% masih terdapat gelembung udara yang cukup lebar di tengah patahan hal ini sangat berpengaruh terhadap kekuatan komposit. Pada campuran ke C 80%:20% terlihat lebih banyak sisi serat yang dapat terikat oleh matrik sehingga gelembung udara mulai tak nampak pada foto makro diatas, hal ini dapat meningkatkan kekuatan tarik dari komposit [12] .
Pada  campuran  D  85%:15%  memiliki  kerapatan  yang  baik  tidak  terdapat  gelembung  udara  dan menghasilkan  patahan  yang  mengkilap,  campuran  D  memiliki  kekuatan  tarik  paling  tinggi  daripada ketiga campuran sebelumnya karena matrik mengikat serat dengan kuat [4] . Secara keseluruhan patahan yang terlihat dari foto makro tidak terjadi pengecilan diameter dan perpanjangan, permukaannya pun relatif rata dan mengkilap. Hal ini menunjukkan bahwa spesimen ini bersifat getas [13] .
A. 70%:30%
B. 75%:25%
C. 80%:20%
D. 85%:15%
Gambar 5. Uji foto mikro
Gambar  4  dapat  dilihat  bahwa  campuran  A.  70%:30%  memiliki  kerapatan  yang  buruk  dan banyak  terdapat  gelembung  udara,  lalu  pada  campuran  ke  B.  75%:25%  terdapat  gelembung  namun kepadatan  pada  campuran  ini  baik  sehingga  membuatnya  memiliki  kekuatan  tarik  sedang.  Pada campuran  C.  80%:20%  serat  PET  menyatu  sempurna  dengan  dimana  semakin  besar  nilai  kepadatan serat dan matrik maka akan semakin besar pula kekuatan tarik dari komposit [14] . Pada campuran D memiliki kerapatan paling baik, tidak terdapat gelembung, menghasilkan permukaan yang sangat halus dan  padat,  matrik  dan  serat  menyatu  dengan  sempurna  sehingga  campuran  D.  85%:15%  memiliki kekuatan paling maksimal [15] , [16] .

## 4. SIMPULAN
Setelah  dilakukan  proses  mulai  dari  pembuatan  spesimen  hingga  pengujian  tarik  dan  struktur mikro pada campuran antara waste plastik LDPE dan PET serta resin polyester serta telah melakukan analisis dari data yang telah diperoleh maka dapat ditarik kesimpulan bahwa komposit dengan tingkat
tegangan  tarik  tertinggi  diperoleh  dari  komposisi  resin  polyester  85%,  PET  7.5%,  dan  LDPE  7.5% dengan nilai 10.679 (N/mm 2 ) dan untuk spesimen dengan nilai uji tarik terendah dari spesimen dengan komposisi  resin  polyester  70%,  PET  15%,  dan  LDPE  15%  dengan  nilai  tarik  5.172 (N/mm 2 ) . Sedangkan  nilai  rata-rata  pada  tegangan  tarik  adalah  7.858 (N/mm 2 ) .  Pada  hasil  foto  mikro  dapat disimpulkan bahwa kuat atau tidaknya komposit di tentukan dari kerapatan, kesempurnaan pengikatan matrik  terhadap  serat,  serta  gelembung  udara  yang  minim  atau  tidak  ada  sama  sekali.  Dari  keempat campuran spesimen yang diteliti tingkat homogenitas yang rendah disebabkan oleh matrik yang tidak dapat menyatu dengan serat secara sempurna baik dari segi sifat maupun ukuran dari material sehingga besar kemungkinan hal tersebut mempengaruhi tingkat kekuatan tarik suatu komposit.

## REFERENSI
[1] jonathan  oroh,  “ANALISIS  SIFAT  MEKANIK  MATERIAL  KOMPOSIT  DARI  SERAT SABUT KELAPA,” Music. Times , vol. 126, no. 1712, p. 583, 1985, doi: 10.2307/964910.
[2] A.  Taka,  F.  Kristianta,  and  I.  Sholahuddin,  “Variasi  Ukuran  terhadap  Kekerasan  dan  Laju Keausan  Komposit  Epoxy  Alumunium-Serbuk  Tempurung  Kelapa  untuk  Kampas  Rem,” J. Rekayasa Mesin , vol. 8, no. 3, pp. 149–153, 2017, doi: 10.21776/ub.jrm.2017.008.03.5.
[3] F.  Azharul,  Rahmawati,  Harno,  Wilarso,  and  Mujiarto,  “Additionalto  Synthetic  Fiber  on Materials  Plastic  Injection  to  Minimize  Product  Defects,”  in Journal  of  Physics:  Conference Series , 2021, vol. 1764, no. 1, doi: 10.1088/1742-6596/1764/1/012153.
[4] L.  Diana,  A.  Ghani  Safitra,  and  M.  Nabiel  Ariansyah,  “Analisis  kekuatan  tarik  pada  material komposit dengan serat penguat polimer,” vol. 4, no. 2, pp. 59–60, 2020.
[5] G. Estu Nugroho, “TANDAN KOSONG KELAPA  SAWIT MENGGUNAKAN NaOH THE CHARACTERISTIC OF FIBER COMPOSITE EMPTY BUNCH OF PALM OIL USED NaOH WITH VOLUM FRACTION,” vol. 4, 2017.
[6] ASTM D638-14, “Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics 1,” no. January 2004, pp. 1–15, 2006, doi: 10.1520/D0638-14.1.
[7] Omega,  “Force-Related  Measurements:  Pressure  •  Strain  •  Weight  •  Acceleration  •  Torque,” Transactions , vol. 3, p. 86, 2000.
[8] R. Raliannoor and D. Rahmalina, “Pengaruh Fraksi Volume Penguat 2, 2,5 Dan 3% Serat Bambu Haur Dan Fiberglass Terhadap Kekuatan Tarik Matriks Poliester,” Info-Teknik , vol. 20, no. 2, p. 141, 2020, doi: 10.20527/infotek.v20i2.7710.
[9] D. C. Malessy, “Karakteristik Mekanis Dari Variasi Koomposit Polimer Dengan Fraksi Berat Fiberglass 20% Dengan Arah Serat Discontinous Sebagai Penguat Bahan,” 2021.
[10] I. M. Septayana, “ANALISA UJI TARIK PADA PEMBUATAN PLAT KOMPOSIT SERAT FIBER DENGAN METODE VACUUM ASSISTED RESIN INFUSION (VARI),” Syria Stud. , vol. 7, no.
1, pp. 37–72, 2015, [Online]. Available:
https://www.researchgate.net/publication/269107473_What_is_governance/link/548173090cf2 2525dcb61443/download%0Ahttp://www.econ.upf.edu/~reynal/Civil wars_12December2010.pdf%0Ahttps://think- asia.org/handle/11540/8282%0Ahttps://www.jstor.org/stable/41857625.
[11] I. D. G. A. Subagia, “Studi Eksperimen Sifat Mekanis Hibrid Komposit Epoxy dengan Penguat Serat Karbon dan Serat Basalt pada Beban Tarik,” no. Snttm Xiv, pp. 7–8, 2015.
[12] L. Prabowo, “Pengaruh perlakuan kimia pada serat kelapa (Coir fiber),” Tek. mesin Univ. sanata dharma , pp. 7–17, 2007.
[13] H.  Hestiawan  and  A.  Fauzi,  “Studi  Pengaruh  Fraksi  Volume  dan  Susunan  Serat  Terhadap Kekuatan Tarik dan Bending Komposit Resin Berpenguat Serat Rotan ( Calamus Trachycoleus ),” J. Mech. , vol. 5, no. 1, pp. 3–6, 2014.
[14] Amarudin, “Pengujian yang dilakukan antara dua material untuk mengetahui kecocokan antara bahan  satu  dengan  bahan  yang  lain  untuk  di  jadikan  komposit  .  Pada  penelitian  ini  adalah kecocokan antara serat dengan matrik resin polyester nilai kecocokan dapat dilakukan de,” no. 2005, 2016.
[15] N.  Fitriadi  and  A.  S.  Polytechnic,  “Analisa  Pengaruh  Gelembung  Udara  terhadap  Perilaku Mekanik Material Concrete Foam Dicampur Serat TKKS,” no. December 2014, 2018.
Pengaruh campuran plastok waste LDPE dan PET bermatrik resin polyester terhadap kekuatan tarik dan struktur mikro
[16] dan  M.  F.  S.  Kristomus  Boimau,  Ishak  S.  Limbong,  “Seminar  nasional  sains  dan  teknik  fst undana  (sainstek),” Kaji.  Awal  Ekstraksi  Silika  Dari  Pasir  Noeltoko  Menggunakan  X-Ray Fluoresc. , no. June, pp. 278–289, 2019.