ISSN: 2721-6225 (print)
page 71-84

## PENGARUH FRAKSI VOLUME DAN SUSUNAN SERAT KOMPOSIT POLYESTER-SERAT ECENG GONDOK TERHADAP NILAI KONDUKTIVITAS TERMAL

## EFFECT OF VOLUME FRACTION AND FIBER ARRANGEMENT OF POLYESTER-HYACON FIBER COMPOSITE ON THERMAL CONDUCTIVITY VALUE
Muhammad Ilham Akbar Saputera 1) , Rachmat Subagyo 1) , Muchsin 2)
1 Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru, Indonesia
2 Universitas Tadulako, Palu, Indonesia email: akbarsaputera08@gmail.com, rachmatsubagyo@ulm.ac.id*, muchsin1978@yahoo.com
Received:
02 Desember 2023 Accepted: 20 Januari 2024 Published: 20 Januari 2024

## Abstract
Composites  are  made  using  polyester  resin  as  a  matrix  and  hyacinth  fiber  as reinforcement.  From  the  testing  of  conductivity  values  carried  out  on  the  water hyacinth  fiber  composites  obtained  the  highest  thermal  conductivity  value  in  the composition of 15% fiber-85% resin with a variation of random fiber location of 0.063  W/moC,  followed  by  20%  fiber-80%  resin  random  fiber  location  of  0.060 W/m°C,  then  followed  by  25%  fiber-75%  resin  random  fiber  location  of  0.050 W/m°C.  For  the  composition  of  15%  fiber-85%  resin  with  variations  in  the location  of  parallel  fibers  obtained  a  value  of  0.059  W/m°C,  followed  by  20% fiber-80%  resin  where  the fiber  is  equal  to 0.056  W/m°C,  then followed  by  25% fiber-75%  resin  location  parallel  fiber  of  0.043  W/m°C  In  testing  the microstructure it can be seen that the more varied the volume fraction, the more void  that  is  present  in  the  composite.  The  value  of  thermal  conductivity  and microstructure  makes  the  water  hyacinth  fiber  composite  can  be  the  latest reference as a raw material for furniture or buildings that are quite good.
Keywords: Volume Fraction, Fiber Location, Conductivity Value, Water Hyacinth Composite, Microstructure

## Abstrak
Komposit  dibuat  dengan  menggunakan  resin  poliester  sebagai  matriks  dan  serat eceng gondok sebagai penguat. Dari pengujian nilai konduktivitas yang dilakukan pada  komposit  serat  eceng  gondok  diperoleh  nilai  konduktivitas  termal  tertinggi pada komposisi 15% serat-85% resin dengan variasi acak letak serat sebesar 0,063 W/m°C,  disusul  serat  20%-  Lokasi  serat  acak  resin  80%  sebesar  0,060  W/m°C, kemudian  disusul  serat  acak  resin  25%-75%  lokasi  serat  acak  sebesar  0,050 W/m°C.  Untuk  komposisi resin 15% serat-85% dengan variasi letak serat sejajar diperoleh  nilai  sebesar  0,059  W/m°C,  disusul  resin  20%  serat-80%  dimana seratnya  sebesar  0,056  W/m°C,  disusul  kemudian  dengan  25%  fiber-75%  resin letak  parallel  fiber  sebesar  0,043  W/m°C  Pada  pengujian  struktur  mikro  terlihat bahwa semakin bervariasi fraksi volume maka semakin banyak void yang terdapat pada  komposit.  Nilai  konduktivitas  termal  dan  struktur  mikro  menjadikan komposit serat eceng gondok dapat menjadi referensi terkini sebagai bahan baku furniture atau bangunan yang cukup baik.
Kata kunci: Fraksi Volume, Lokasi Serat, Nilai Konduktivitas, Komposit Eceng Gondok, Struktur Mikro
DOI: 10.20527/jtamrotary.v7i`1.216 How to cite : Saputera, M.  I. A., Subagyo,  R.,  & Muchsin., “Pengaruh Fraksi Volume Dan Susunan Serat Komposit  Polyester-Serat  Eceng  Gondok  Terhadap  Nilai  Konduktivitas  Termal” .  JTAM  ROTARY, 6(1), 71-84, 2024.

## PENDAHULUAN
Keadaaan  hutan  indonesia  saat  ini  menunjukkan  produktivitas  yang  semakin menurun,  sementara  kebutuhan  bahan  baku  kayu  masyarakat  semakin  meningkat.  Papan partikel  adalah  suatu  produk  komposit polymeric foam yang    dibuat  dengan  merekatkan partikel berupa potongan kayu kecil atau material lain yang mengandung lignoselulosa. Eceng gondok dengan nama ilmiah Eichhornia crassipes merupakan tumbuhan yang dapat beradaptasi dengan baik di air dan memiliki kecepatan pertumbuhan yang tinggi dan dapat  menjadi  gulma  sehingga  dapat  merusak  lingkungan  perairan.  Kandungan  yang  ada pada  serat  eceng  gondok  ini  mencapai  20%  dari  berat  keringnya,  sehingga  tanaman  ini berpotensi  digunakan  sebagai  bahan  baku  pembuatan  komposit.  Selain  itu,  peningkatan kebutuhan  eceng  gondok  senagai  bahan  baku  untuk  pembuatan  komposit  tidak  akan mempengaruhi  stabilitas  sandang  dan  pangan  karena  tanaman  ini  bukan  merupakan komoditas primer masyarakat.
Melimpahnya  pertumbuhan  eceng  gondok  ini  menjadikan  suatu  pemikiran  yang inovatif untuk memanfaatkan serat eceng godok menjadi papan komposit  guna menambah persediaan  bahan  baku  serat  olahan  untuk  dimanfaatkan  diberbagai  bidang  untuk kebutuhan  di  masa  yang  akan  datang.  Oleh  karena  itu  industri-industri  meubel  nantinya akan  menghadapi  masalah  dengan  semakin  berkurangnya  bahan  baku  kayu.  Oleh  karena itu  perlu  adanya  alternatif  baru  dalam  industri  meubel  misalnya  papan  komposit,  sebagai alternatif seperti flywood, hardboard, fiberboard dan lain sebagainya.
Pada  pemanfaatannya  untuk  bahan  dinding  ataupun plafon pada  sebuah  bangunan bertingkat  merupakan  suatu  potensi  karena  bahannya  yang  ringan  dan  konduktivitas termalnya  yang  kecil.  Pada  bangunan  bertingkat  akan  menerima  lebih  banyak  radiasi matahari dibandingkan bangunan tidak bertingkat. Oleh karena itu diperlukan bahan yang mampu  memperkecil  laju  aliran  panas  yang  disebabkan  oleh  radiasi  matahari  sehingga dapat  memperkecil  penggunaan  daya  pada  alat Air  Conditioner  ( AC)  (Purwaningsih, 2007).  Dengan  kata  lain,  energi  panas  radiasi  matahari  sangatlah  besar,  sehingga temperatur  udara  lingkungan  menjadi  tinggi,  dengan  demikian  perpindahan  panas  dari lingkungan luar ke dalam ruangan sangatlah besar. Hal ini akan mengakibatkan temperatur ruang  dalam  bangunan  bertingkat  menjadi  tinggi  (Frank et  al .,  2002).  Dengan  bahan bangunan  yang  berkonduktivitas  termal  yang  rendah  atau  kecil  maka  perpindahan  panas dari luar bangunan ke dalam bangunan dapat diperkecil atau bisa disebut sebagai isolator panas pada bangunan (Holman, 1997).
Tujuan  dari  penelitian  ini  untuk  mengetahui  apakah  penggunaan  komposit  serat eceng gondok dapat menghasilkan konduktivitas termal yang cukup kecil sebagai alternatif bahan dinding atau plafon pada suatu bangunan.

## Komposit
Kata komposit berasal dari kata kerja dan kata sifat, yaitu “to compose” yang berarti menyusun  atau  menggabung  dan  “composite”  yang  berarti  susunan  atau  gabungan.  Jadi, pengertian komposit adalah gabungan dari dua atau lebih bahan matriks dan bahan penguat yang  memiliki  karakteristik  yang  berbeda  dengan  bahan-bahan  pembentuknya  dan  secara makroskopis  dicampur  dengan  tetap  memiliki  batas  fasa  yang  jelas  dan  terindentifikasi (Chawla, 1987). Komposit adalah suatu gabungan material yang berasal dari dua atau lebih bahan  dengan  skala  makroskopis  untuk  membentuk  material  ketiga  yang  memiliki karakteristik  tertentu  dari  bahan  penggabungnya  dan  lebih  bermanfaat.  Komposit  sendiri terdiri dari dua material pembentuk yaitu:
1. Matriks,  umumnya  bersifat  lebih  elastis tetapi  mempunyai  kekuatan  yang  lebih rendah.
2. Penguat  ( reinforcement ),  pada  umumnya  merupakan  serat  yang  mempunyai  sifat kurang elastis namun mempunyai kekuatan yang lebih tinggi.

## Klasifikasi Komposit
Material komposit dapat diklasifikasikan menjadi empat menurut bentuk struktur dari penyusunnya (Ariyansah, 2019)) yaitu:
1. Komposit serat ( fibre composites )
Komposit  serat  adalah  komposit  yang  menggunakan  serat  sebagai  bahan penguatnya.  Komposit  serat  merupakan  jenis  komposit  yang  paling  banyak  digunakan karena komposit serat lebih kuat daripada komposit partikel.
2. Komposit partikel ( particulate composites )
Komposit  partikel  adalah  komposit  yang  terdiri  dari  partikel  dan  matriks  yaitu butiran  (batu,  pasir)  dengan  diperkuat  oleh  semen.  Komposit  partikel  dibuat  dengan menempatkan partikel dan mengikatnya bersama matriks dengan satu atau lebih unsur lain dengan perlakuan seperti katalisator, tekanan, panas, dan kelembaban.
Gambar 1. Komposit Partikel
3. Komposit serpih ( flake composites )
Komposit  serpih  adalah  komposit  yang  terdiri  dari  serpihan-serpihan  yang ditambahkan ke dalam matriks untuk saling menahan dengan mengikat permukaan.
Gambar 2. Komposit Serpih
4. Komposit laminat ( laminate composites )
Komposit  laminat  merupakan  jenis  komposit  yang  tersusun  atas  dua  atau  lebih lapisan/lamina  yang  digabung  menjadi  satu  yang  memiliki  karakteristik  tertentu  pada setiap lapisannya.

## Serat Alami
Serat alami yang telah dikaji penggunaanya sebagai serat penguat material komposit antara lain kenaf, flax, rami atau henep, selulosa, ijuk, serat daun aren dan pelepah kurma, bambu,  sabut  kelapa,  pandan  dan  serat  pohon  pisang.  Kualitas  serat  alami  ini  umumnya tergantung dari umur pohon, tempat menanam, prosedur ekstraksinya dan perlakuan yang diberikan pada pohon tersebut.  Serat-serat  tersebut  pada umumnya diperoleh dengan cara pelarutan  lignin  atau  bahan  pengikat  serat  dengan  cara  merendam  dalam  air  selama beberapa  hari  atau  dengan  menggunakan  bahan  alkali  (pada  umumnya  larutan  sampai dengan  15%  NaOH  pada  160ºC–180ºC  selama  45  menit  sampai  dengan  kurang  dari  satu jam), sehingga tersisa seratnya. Serat tersebut kemudian disisir dan dicuci sehingga relatif bersih dari unsur bukan serat. Serat basah yang telah bersih tersebut kemudian dikeringkan dengan  cara  dijemur  atau  dioven  pada  suhu  sampai  dengan  60ºC  selama  beberapa  jam. perlu  dicatat  bahwa  suhu  oven  tidak  boleh  terlalu  tinggi  agar  tidak  merusak  struktur  dan kualitas seratnya (Achmad, 2011).
Serat alam memiliki kelebihan diantaranya:
1. Bahan baku yang terbarukan.
2. Massa jenisnya rendah.
3. Tidak sensitif terhadap retakan.
4. Tidak abrasif.
5. Limbahnya mudah terurai di alam.
Sedangkan kekurangan yang dimiliki serat alam diantaranya:
1. Ukuran serat yang tidak seragam.
2. Sifat mekanisnya relatif rendah dibandingkan serat sintetis.
3. Tidak tahan terhadap suhu tinggi.
4. Laju penyerapan air yang relatif tinggi.
5. Meskipun dari satu jenis, namun sifat yang dimiliki sangat bervariasi.
Eceng  gondok  (nama  latin: Pontederia  crassipes ,  sinonim: Eichornia  crassipes ) adalah  salah  satu  jenis  tumbuhan  air  mengapung.  Selain  dikenal  dengan  nama  eceng gondok,  di  beberapa  daerah  di  Indonesia,  eceng  gondok  mempunyai  nama  lain  seperti  di daerah  Palembang  dikenal  dengan  nama  Kelipuk,  di  Lampung  dikenal  dengan  nama Ringgak,  di  Dayak  dikenal  dengan  nama  Ilung-ilung,  di  Manado  dikenal  dengan  nama Tumpe. Eceng gondok pertama kali ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang ilmuwan bernama  Carl  Friedrich  Philipp  von  Martius,  seorang  ahli  botani  berkebangsaan  Jerman pada  tahun  1824  ketika  sedang  melakukan  ekspedisi  di  Sungai  Amazon  Brasil.  Eceng gondok memiliki kecepatan tumbuh  yang tinggi  sehingga tumbuhan ini dianggap sebagai gulma  yang  dapat  merusak  lingkungan  perairan.  Eceng  gondok  dengan  mudah  menyebar melalui saluran air ke badan air lainnya (Aini, 2023).
Eceng  gondok  tumbuh  di  kolam-kolam  dangkal,  tanah  basah  dan  rawa,  aliran  air yang lambat, danau, tempat penampungan air dan sungai. Tumbuhan ini dapat beradaptasi dengan perubahan  yang  ekstrem  dari ketinggian  air, arus air, dan perubahan ketersediaan nutrien, pH, temperatur, dan racun-racun dalam air. Pertumbuhan eceng gondok yang cepat terutama  disebabkan  oleh  air  yang  mengandung  nutrien  yang  tinggi,  terutama  yang  kaya akan nitrogen, fosfat, dan potasium (Laporan FAO). Kandungan garam dapat menghambat pertumbuhan eceng gondok seperti yang terjadi pada danau-danau di daerah pantai Afrika Barat, di mana eceng gondok akan bertambah sepanjang musim hujan dan berkurang saat kandungan garam naik pada musim kemarau (Heri, 2016).

## Konduktivitas Termal
Ketika terdapat  perbedaan suhu antara dua buah titik pada suatu benda, maka kalor akan  mengalir  dari  ujung  yang  bersuhu  lebih  tinggi  menuju  ujung  yang  bersuhu  lebih rendah. Hal yang sama juga terjadi ketika dua buah benda yang memiliki perbedaan suhu tertentu disentuhkan sama lain. Perpindahan kalor tersebut sering disebut dengan konduksi. Pada proses konduksi, kalor dihantarkan melalui interaksi antar atom-atom dalam medium tersebut. Proses ini tidak disertai dengan perpindahan atom-atom dalam medium tersebut. Ketika  suatu  bagian  dalam  suatu  medium  dipanaskan,  atom-atom  pada  bagian  tersebut akan bergetar. Hal ini diakibatkan atom-atom tersebut mengalami kenaikan suhu, sehingga energi  kinetik  atom-atom  tersebut  bertambah.  Akibatnya,  atom-atom  tersebut  menumbuk atom-atom  di  sekitarnya.  Atom-  atom  yang  tertumbuk  mengalami  kenaikan  suhu  dan energi kinetiknya juga bertambah. Proses tersebut terjadi secara berantai, sehingga terjadi aliran  energi  dari  ujung  yang  bersuhu  tinggi  menuju  ujung  yang  bersuhu  rendah.  Energi yang dialirkan akibat proses tersebut adalah kalor (Kreith, 1958 ; Tipler, 1998)
Apabila  ada  dua  benda  atau  lebih  yang  berkontak  termal  maka  akan  terjadi  aliran kalor  dari  benda  yang    memimliki  temperatur  lebih  tinggi  ke  benda  yang  memiliki temperatur  lebih  rendah,  sampai  adanya  kesetimbangan  termal.  Proses  konduktivitas termal ini dapat terjadi dalam 3 mekanisme, yaitu :
1. Konduksi
Konduksi  merupakan  proses  perpindahan  kalor  melalui  suatu  jenis  zat  sehingga konduksi adalah suatu proses pendalaman karena proses perpindahan kalornya hanya pada bagian dalam bahan saja.
2. Konveksi
Konveksi  adalah  perpindahan  kalor  dengan  cara  gerakan  partikel  yang  telah dipanaskan dikatakan perpindahan kalor secara konveksi.
3. Radiasi
Radiasi adalah perpindahan kalor melalui gelombang dari suatu zat ke zat yang lain. Semua  benda  memancarkan  kalor.  Keadaan  ini  baru  terbukti  setelah  adanya  peningkatan suhu.
Nilai konduktivitas termal suatu material dapat diperoleh melalui pengukuran secara langsung terhadap beberapa besaran lain, dengan kata lain nilai konduktivitas termal dapat dihitung melalui persamaan:
(1)
Atau kita bisa menghitung nilai konduktivitasnya menggunakan hukum fourier:
(2)
Untuk  laju  aliran  panas  per  satuan  panas  (q/A  =  q”)  dapat  dihitung  dengan  rumus konveksi pada persamaan:
(3)
Dimana:
T in
= Temperatur Udara Dalam ( )
T out
= Temperatur Udara Luar ( )
L = Tebal Sampel (m) k = Koefisien Perpindahan Panas (W/m ) h c
= Koefisien Perpindahan Panas (W/m 2 ) q/A = q” = Laju Aliran Panas Per Satuan Luas (W/m 2 ) t in
= Temperatur Dinding Dalam ( )
t out = Temperatur Dinding Luar ( )
Koefisien perpindahan panas dalam kasus aliran panas alami ( natural convection ) di dalam ruangan tertutup adalah untuk semua bahan dinding sebesar h c = 8.1 (W/m 2 ).

## Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Konduktivitas Termal
Konduktivitas termal (k) merupakan besaran intensif suatu bahan yang menunjukkan kemampuan  bahan  tersebut  untuk  menghantarkan  panas.  Nilai  konduktivitas  termal  pada masing-masing  material  memiliki  perbedaan  secara  signifikan.  Hal  ini  tentunya dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor utama yaitu ada pada nilai densitas dan porositas material.  Untuk  faktor  densitas  merupakan  ukuran  kemampatan  pada  material,  jadi semakin  besar  densitasnya,  maka  nilai  konduktivitas  termalnya  juga  semakin  besar. Kemudian yang kedua yaitu porositas. Dimana porositas merupakan adanya ruang kosong pada suatu material. Porositas selalu berbanding terbalik dengan densitas, maka pada nilai konduktivitas  termal  nilainya  juga  akan  berbanding  terbalik.  Berdasarkan  hal  tersebut tentunya  nilai  konduktivitas  termal  pada  berbagai  material  akan  memiliki  nilai  yang berbeda-beda.
Ada  beberapa  faktor  tang  dapat  mempengaruhi  konduktivitas  termal  suatu  material antara lain sebagai berikut (Hidayat, 2000):
1. Suhu
Nilai  kondutivitas  termal  berbanding  terbalik  oleh  pengaruh  suhu,  secara  umum ketika suhu meningkat maka koduktivitas termalnya akan semakin menurun.
2. Kandungan uap air
Konduktivitas  termal  akan  semakin  meningkat  seiring  meningkanya  nilai kelembaban.  Bila  nilai  (k)  semakin  besar  maka  merupakan  konduktor  yg  baik,  namun apabila nilai (k) semakin kecil merupakan isolator yg baik.
3. Berat Jenis
Nilai  konduktivitas  termal  juga  bergantung  pada  berat  jenis  bahan.  Semakin  tinggi berat jenis makan semakin baik pengalir konduktivitas tersebut.
4. Kerapatan dan Porositas Bahan
Semakin  banyak  rongga  yang  terdapat  pada  mahan  maka  akan  semakin  buruk konduktivitas termalnya.

## METODE PENELITIAN
Gambar  4  menunjukkan  keseluruhan  alat heat  conduction yang  digunakan  untuk penelitian  “Pengaruh  Variasi  Fraksi  Volume  Komposit Polyester -Serat  Eceng  Gondok ( Eichhornia Crassipes ) Terhadap Nilai Konduktivitas Termal” pada laboratorium material
dan  fisika  Fakultas  Teknik  Prodi  Teknik  Mesin  Universitas  Lambung  Mangkurat Banjarbaru.
Gambar 5. Heat Insulation/Heat Conduction PHYWE
Sebelum  dilakukan  penelitian/pengambilan  data  temperatur  terlebih  dahulu dilakukan  kalibrasi  alat  yaitu  alat  ukur  temperatur  (termokopel  digital)  dan  alat  ukur konduktivitas termal ( Heat Insulation ), hal ini bertujuan agar menjamin hasil pengukuran sesuai dengan standar.
Data temperatur diperoleh dengan menggunakan termokopel digital. Data temperatur dicatat  pada  saat  temperatur  di  dalam  ruang  isolasi  ( Insulation  House )  dalam  keadaan setimbang ( steady state ), dimana keadaan ini dicapai pada ± 70 menit pemanasan. Pengambilan data temperatur dilakukan pada keadaan tunak ( steady state ). Pengujian ini melibatkan 3 sampel untuk sekali pengujian dengan sumber panas yang dihasilkan oleh lamp  socket sebesar  100  Watt.  Dari  data  pengujian  tang  telah  dilakukan  didapatkan  data temperatur dinding dalam, dinding luar, udara dalam dan udara luar yang di masukkan ke dalam Tabel pengamatan.

## Diagram Alir Penelitian
Diagram  alir  penelitian  komposit  serat  eceng  gondok  seperti  yang  terlihat  dalam Gambar 6.
Thermokopel Thermo Regulator Heat Insulation

## Gambar 6. Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  pengujian  nilai  konduktivitas  termal  ini  didapatkan  data  hasil  pengujian  dari masing-masing sampel ditunjukkan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Parameter yang diketahui untuk meghitung nilai konduktivitas termal Susunan Serat Fraksi Volume/Sampel L (m) T in (°C) T out (°C) t in (°C) t out (°C) h c (W/m²°C) Sejajar 15 serat - 85 resin Sampel 1A 0,008  49,7  28,5 44 35,1 8,1 Sampel 1B 0,008  49,6  29,1  44,5  38,7 8,1 Sampel 1C 0,008  50,0  29,9 45 36,9 8,1 20 serat - 80 resin Sampel 2A 0,008  50,5  28,9  44,9  35,9 8,1 Sampel 2B 0,008  50,0  30,1  45.5  37,6 8,1 Sampel 2C 0,008  50,8  30,0  46,3  37,3 8,1
25 serat - 75 resin Sampel 3A 0,008  51,3  30,5  45,0  36,3 8,1 Sampel 3B 0,008  50,7  31,0  46,4  37,6 8,1 Sampel 3C 0,008  49,8  30,8  47,7  36,2 8,1 Acak 15 serat - 85 resin Sampel 4A 0,008  51,5  29,1  44,9  36,7 8,1 Sampel 4B 0,008  51,1  30,0  44,3  37,2 8,1 Sampel 4C 0,008  50,9  29,2  45,0  36,7 8,1 20 serat - 80 resin Sampel 5A 0,008  50,3  29,5  46,6  38,3 8,1 Sampel 5B 0,008  50,9  31,2  44,6  37,4 8,1 Sampel 5C 0,008  50,8  29,8  45,5  37,8 8,1 25 serat - 75 resin Sampel 6A 0,008  50,1  29,9  47,0  37,5 8,1 Sampel 6B 0,008  51,6  30,3  47,4  37,1 8,1 Sampel 6C 0,008  51,0  31,0  48,1  37,2 8,1

## Konduktivitas Termal
Tabel 2 menunjukkan besarnya koduktivitas termal rata-rata dari sampel yang diuji berdasarkan dari data pengukuran parameter penentu nilai konduktivitas termal material.
Tabel 2. Nilai koduktivitas termal rata-rata dari masing-masing sampel
Susunan Serat Fraksi Volume/Sampel Konduktivitas Termal (W/m°C) Konduktivitas Termal Rata- Rata (W/m°C)
Sejajar
15 serat - 85 resin Sampel 1A 0,064 0,059 Sampel 1B 0,058 Sampel 1C 0,056 20 serat - 80 resin Sampel 2A 0,053 0,056 Sampel 2B 0,062 Sampel 2C 0,053 25 serat - 75 resin Sampel 3A 0,043 0,043 Sampel 3B 0,049 Sampel 3C 0,036 Acak 15 serat - 85 resin Sampel 4A 0,060 0,063 Sampel 4B 0,066 Sampel 4C 0,062 20 serat - 80 resin Sampel 5A 0,069 0,060 Sampel 5B 0,044 Sampel 5C 0,067 25 serat - 75 resin Sampel 6A 0,053 0,050 Sampel 6B 0,051 Sampel 6C 0,047 Tanpa 100 resin
perlakuan Sampel 7A 0,055 0,060 Sampel 7B 0,063 Sampel 7C 0,063
Perbandingan antara pengaruh variasi fraksi volume dan susunan serat terhadap nilai konduktivitas termal ditunjukkan pada Gambar 7.

## Gambar 7. Konduktivitas Termal Rata-Rata Dari Masing-Masing Sampel
Gambar 7 menunjukkan nilai konduktivitas termal dengan variasi letak serat sejajar mengalami  penurunan  dari  komposisi  serat  15%  ke  komposisi  serat  20%  dan  25%  dari angka  0,059  W/m o C  menjadi  0.056  W/m o C  dan  0,043  W/m o C,  dan  nilai  konduktivitas termal untuk variasi letak serat acak juga mengalami penurunan dari komposisi serat 15% ke  komposisi  serat  20  %  dan  25%  dari  angka  0,063  W/m o C  menjadi  0.060  W/m o C  dan 0,050  W/m o C  dan  berada  di  antara  nilai  konduktivitas  sampel  kontrol  (tanpa  serat)  yaitu sebesar 0,060 W/m o C.
Hal  ini  dikarenakan  adanya  beberapa  faktor  yang  mempengaruhi  antara  lain,  nilai konduktivitas  termal  yang  berubah  dikarenakan  berat  jenis  serat  yang  cukup  rendah, semakin  tinggi  berat  jenis  serat  maka  semakin  baik  serat  tersebut  sebagai  pengalir konduktivitas  (Tripler,  1998).  Pada  penelitian  ini  diketahui  bahwa  nilai  massa  jenis  serat eceng  gondok  sebesar  0.4  g/cm 2 ,  nilai  ini  cukup  rendah  dibandingkan  beberapa  serat lainnya.
Kelembaban dari serat yang digunakan yang mengakibatkan adanya penurunan nilai konduktivitas. Pada serat eceng gondok ini didapatkan nilai kelembaban serat berada pada nilai 35.8% yang dapat diartikan bahwa serat eceng gondok yang digunakan pada penelian kali ini masih memiliki tingkat kelembaban yang cukup tinggi.
Adanya susunan serat yang kurang rapat memungkinkan terdapat celah kosong yang tidak  terisi  oleh  resin  yang  menimbulkan  gelembung-gelumbung  udara  yang  terjebak (void)  sehingga  saat  dialiri  panas  konduksi  yang  terjadi    penghambatan  rambatan  panas. Secara  umum,  komposit  ataupun  bahan  keramik  tak  dapat  dilepaskan  dari  masalah porositas  karena  dalam  bahan-bahan  tersebut  selalu  terbentuk  pori.  Perumusan konduktivitas  termal  efektif  bahan  semacam  ini  dapat  dijelaskan  dengan  menggunakan model  komposit  dengan  pori  sebagai  fasa  terdispersinya  (sisipan).  Konduktivitas  termal bahan berpori bergantung pada fraksi, bentuk, orientasi, dan konfigurasi pori (Tzou, 1996). Kesulitan  yang  muncul  dalam  kasus  ini  adalah  penentuan  bentuk  dan  orientasi  pori  yang ada dalam suatu bahan secara eksperimen.
Faktor  lain  yang  dapat  mempengaruhi  konduktivitas  termal  suatu  material  adalah kepadatan  dan  adanya  porositas  pada  material  tersebut  (Sardjito,  1989).  Apabila  adanya rongga atau pori pada bahan semakin banyak maka konduktivitas termalnya akan semakin
rendah. Material yang memiliki pori dapat mengandung gas di dalam rongga atau porinya. Telah  kita  ketahui  bahwa  gas  merupakan  pemindah  kalor  yang  buruk  dibadingkan  cairan atau  padatan.  Rendahnya  nilai  koduktivitas  tersebut  disebabkan  oleh  rendahnya konduktivitas  udara  yang  terjebak  di  dalam  rongga  atau  pori  yang  ada  pada  bahan (Yunus, 1998).

## Struktur Mikro
Struktur mikro komposit eceng gondok seperti yang terlihat dalam gambar 8.
Gambar 8. Foto Mikro Serat Eceng Gondok (a) Sebelum Diberi Perlakuan Dan (b) Sesudah Diberi Perlakuan Dengan 5% NaOH Selama 120 Menit
Dapat dilihat pada Gambar 8 bahwa pelakuan alkalisasi ini dapat merubah sifat dari permukaan  dan  komposisi  serat  secara  kimiawi  sehingga  menjadikan  permukaan  serat lebih  bersih  dan  cenderung  lebih  kasar.  Komposisi  serat  pada  kandungan  selulosa, hemiselulosa,  lignin  dan  kandungan  air  juga  mengalami  perubahan,  sehingga mempengaruhi sifat fisik dan mekanik serat, dimana serat eceng gondok ini menjadi lebih kaku dan kekuatan lenturnya meningkat.
Dari hasil pengamatan pada daerah titik pengambilan data dapat dilihat kondisi serat memiliki  rongga  yang  disebabkan  resin  yang  tidak  dapat  terserap  oleh  serat,  walaupun serat  sudah  dilakukan  alkalisasi  untuk  mengurangi  lapisan  lilin  (lignin)  yang  terdapat  di bagian permukaan serat. Hal ini dikarenakan kerapatan permukaan serat yang cukup tinggi serta nilai viskositas resin yang lebih tinggi.
Pada  Gambar  9  menunjukkan  bahwa  sampel  komposit  komposisi  15%  serat-85% resin dengan letak serat sejajar, menunjukkan bahwa kepadatan dan kerapatan pada sampel ini  tidak  terdapat  rongga  sehingga  distribusi  aliran  panas  konduksi  lebih  cepat.  Jika dibandingkan  dengan  sampel  komposit  dengan  komposisi  serat  lebih  banyak  yaitu  20% serat-80%  resin  dan  25%  serat-85%  resin  letak  serat  sejajar.  Dimana  serat  yang  tersusun sangat berdekatan membuat matriks tidak dapat mengisi secara rapat dan juga melihat dari karakteristik  serat  eceng  gondok  yang  tidak  dapat  menyerap  resin.  Hal  ini  membuat matriks tidak dapat  mengisi secara  rapat  dan terdapat  rongga  yang semakin  besar, hal  ini menyebabkan perambatan panas berkontak langsung pada sebagian besar dari serat eceng gondok,  kemudian  berkontak  dengan  rongga  atau  gelembung-gelembung,  dan  sisanya berkontak  resin  sehingga  perambatan  penghambatan  panas  mengalami  peningkatan (Schwardz,  1984).  Apabila  pori-pori  dari  bahan  semakin  banyak  mengakibatkan konduktivitas  termalnya  akan  semakin  menurun.  Pada  proses  pencampuran  dengan polyester  dan  Metil  Etil  Keton  Peroksida  (MEKPo)  sebagai  katalisnya,  mengakibatkan
a
b
panas  dan  menyebabkan    uap  air  yang  ada  pada  serat  keluar  dan  menyatu  dengan  matrik dan  mengakibatkan  adanya  rongga  atau  pori  yang  terperangkap  di  dalam  material dikarenakan  tekanan  udara  luar  yang  lebih  tinggi.  Selain  itu,  proses  pengadukan  antara campuran  resin  dan  katalis  yang  telalalu  cepat  juga  bisa  mengakibatkan  munculnya gelembung pada cairan matrik.
Gambar 9. Foto Mikro Struktur Komposit Polyester Resin -Serat Eceng Gondok Dengan Variasi Letak Serat Sejajar (1) Komposisi 15% Serat-85% Resin, (2) Komposisi 20% Serat-80% Resin, Dan (3) Komposisi 25% Serat-75% Resin
Pada  Gambar  10  menunjukkan  bahwa  sampel  komposit  komposisi  15%  serat-85% resin  dengan  variasi  letak  serat  acak,  menunjukkan  bahwa  kepadatan  dan  kerapatan  pada sampel ini terdapat rongga sehingga distribusi aliran panas konduksi mengalami penurunan dibandingkan  komposit  dengan  letak  serat  acak.  Jika  dibandingkan  dengan  sampel komposit dengan komposisi serat lebih banyak yaitu 20% serat-80% resin dan 25% serat- 75%  resin,  yang  menunjukkan  kepadatan  dan  kerapatan  seratnya  lebih  jauh  jaraknya sehingga aliran panas yang menjadi semakin lambat. Dimana serat tersusun tidak beraturan juga  panjang  serat  yang  lebih  pendek  dari  pada  susunan  serat  sejajar  membuat  matriks lebih  dapat  mengisi  secara  rapat  dan  adaya  rongga  yang  semakin  sedikit,  hal  ini menyebabkan perambatan panas berkontak langsung pada sebagian besar dari serat  eceng gondok sisanya resin sehingga perambatan panas mengalami penurunan dan menimbulkan rongga (void) semakin sedikit (Roseno, 2008) .
Gambar 10. Foto Mikro Struktur Komposit Polyester Resin -Serat Eceng Gondok Dengan Variasi Letak Serat Acak (4) Komposisi 15% Serat-85% Resin, (5) Komposisi 20% Serat- 80% Resin, Dan (6) Komposisi 25%  Serat-75% Resin

## KESIMPULAN
Kesimpulan  dari  penelitian  ini,  yaitu  nilai  konduktivitas  termal  tertinggi  pada komposisi  15%  serat-85%  resin  dengan  variasi  acak  letak  serat  sebesar  0,063  W/m°C. Nilai konduktivitas termal dan struktur mikro komposit serat eceng gondok dapat menjadi referensi terkini sebagai bahan baku furniture atau bangunan yang cukup baik.

## REFERENSI
Achmad,  B.,  &  Gigih,  E.  P.  (2011).  Pemanfaatan  Serat  Eceng  Gondok  Sebagai  Bahan Baku Pembuatan Komposit. eprints.undip.ac.id
Aini,  F.  N.,  &  Kuswytasari,  N.  D.  (2013).  Pengaruh  penambahan  eceng  gondok (Eichhornia crassipes) terhadap pertumbuhan jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus). Jurnal Sains dan Seni ITS, 2(2), E116-E120.
Ariyansah,  M.,  &  Samlawi,  A.  K.  (2019).  Pengaruh  Orientasi  Serat  Pada  Komposit  Kain Polypropyline. JTAM ROTARY, 1(1), 33-38.
Chawla,  K.K.  (1987).  Composite  Materials,  First  Ed.  Berlin.  New  York  :  Springer VerlagInc
Frank P Incropera., Dewitt., David P. 2002. Fundamental of Heat and Mass Transfer. New York : John Wiley & Sons Inc
Hidayat, Syarif. 2000. Pusat Pengembangan Bahan Ajar. Fisika Bangunan. UMB. Holman, J. P., dan Jasjfi. 1997.  Perpindahan Kalor. Edisi Keenam. Erlangga : Jakarta. Kreith,  Frank  dan  Arko  Prijono.  1997.  Prinsip-prinsip  Perpindahan  Panas.  Edisi  ketiga. Erlangga : Jakarta.
Purwaningsih, S. S., & Sardjito, S. (2007). Penentuan Konduktivitas Termal Efektif Bahan Komposit secara Analitik. Sigma-Mu, 1(1), 1-7.
Heri  Setyawan,  R.,  &  Wijianto,  S.  T.  (2016).  Karakteristik  Komposit  Serat  Enceng Gondok  Dengan  Fraksi  Volume  15%,  20%,  25%  Terhadap  Uji  Bending,  Uji  Tarik Dan  Daya  Serap  Bunyi  Untuk  Dinding  Peredam  Suara  (Doctoral  dissertation, Universitas Muhammadiyah Surakarta).
Roseno,  S.  (2008).  Serat  Alam  Sebagai  Penguat  Produk  Komposit  Ramah  Lingkungan. Pusat Teknologi Material, BPPT, Jakarta.
Sardjito.  1989.  Penentuan  Konduktivitas  Termal  Komposit  Campuran  Kontinu  secara Macro, Tugas Akhir S-2, ITB
Schwardz, MM. 1984. Compiosites Material Handbook. Ney York : McGrawHill Inc. Tripler, Paul A. 1998. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jilid I. Edisi Ketiga. Diterjemahkan Oleh : Lea presetyo dan Rahmad W. Adi. Jakarta : Erlangga
Tzou  DY.  1996.  "The  Anisotropic  Overall  Thermal  Conductivity",  Int.  J.  Heat  Mass Transfer, 38, 23 - 30.
Yunus A Cengel. 1998. “Heat and Mass Transfer. New York: Prentice Hall Publisher.