## PENGARUH VARIASI FRAKSI VOLUME KOMPOSIT SERAT SABUT KELAPA UNSATURATED-POLYESTER TERHADAP PENGUJIAN TARIK
Ramanda Hifani 1 , Iqbal varian Sembada², Rakhmad Fajar Pambudi³, Waldy Rifki Dermawan4, Qodirun Salam Musaffa 5 .
1 Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember, Jl. Kalimantan 37, Jember, 68121
Email: Ramanda.rha@gmail.com

## ABSTRAK
Perkembangan material kompoit dalam penggunaannya beberapa tahun ini berkembang sangat pesat. Salah satunya adalah serat sabut kelapa sebagai bahan serat alam penguat komposit. Keuntungan komposit  berpenguat  serat  sabut  kelapa  meliputi  biaya  rendah,  bahan  baku  mudah,  kekepadatan rendah  dan  proses  pemesinan  yang  mudah.  Tujuan  penelitian  ini  adalah    untuk  mengetahui  sifat mekanis kekuatan tarik dengan penguat serat sabut kelapa. Dalam pengaplikasian produk rekayasa material komposit serat sabut kelapa dapat digunakan sebagai perabotan rumah tangga, panel meja, eternet dan gipsum. fabrikasi komposit berpenguat serat kelapa menggunakan metode handlay up dengan campuran resin unsaturated-polyester sebagai matrix dan orientasi serat acak sabut kelapa sebagai reinforced. Variasi fraksi volume serat komposit 0%, 5%, 7,5%, dan 10%. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa pada fraksi volume serat 7,5% pada komposit memiliki hasil pengujian tarik 20.2 Mpa. Sementara fraksi volume serat 10% pada komposit memiliki hasil terendah yaitu 10,47 Mpa.
Kata Kunci: Kompoit Serat Sabut kelapa, Hand lay Up, Fraksi volume komposit.

## PENDAHULUAN
Komposit berpenguat dengan bahan serat alam  mulai  banyak  dikenal  oleh  dunia  industri, karena  kelebihan  bahan  komposit  yang  ringan, kuat,  ramah  lingkungan  serta  ekonomis.  Dengan demikian material komposit dengan penguat serat alam dapat menjadi alternatif sebagai bahan baku pengganti  kayu  maupun  logam  yang  diapakai dalam perabotan rumah tangga.
Dalam  penelitian  ini  serat  sabut  kelapa merupakan  obyek yang dipilih sebagai pembuatan komposit  dengan    menggunakan  serat  alam. Serabut  kelapa  memiliki  sifat  tahan  lama,  sangat ulet,  kuat  terhadap  gesekan,  tidak  mudah  patah, tahan  terhadap  tidak  mudah  membusuk,  tahan terhadap  jamur  dan  hama  serta  tidak  dihuni  oleh rayap  dan  tikus  sehingga  serat  alam  ini  bisa menjadi  alternatif  filler  bahan  komposit,  karena selain  murah,  ketersediaan  serabut  kelapa  sangat berlimpah (Moncrieff, 1983).
Menurut  Shaikh  dkk.  (2003)  komposit serat  alam  menunjukkan  bahwa  volume  fraksi serat  alami  memiliki  efek  krusial  terhadap kekuatan  komposit  dimana  kekuatan  komposit meningkat secara linear dengan kenaikan volume pecahan.  Namun,  berbagai  jenis  serat  alami memberikan  efek  yang  berbeda  terhadap  struktur komposit  dan  beberapa  serat  alami  bisa  memberi efek sebaliknya untuk kekuatan komposit.
Tujuan  penelitian  ini  untuk  mengetahui pengaruh  sifat  mekanik  kekuatan  tarik  variasi fraksi  volume  serat  sabut  kelapa  0%,  5%,  7,5%, dan  10%  pada  komposit  mengunkan  matrix unsaturated-polyester pada pengujian tarik.

## DASAR TEORI
Material komposit merupakan suatu jenis bahan baru dari kombinasi dua atau lebih bahan di mana memiliki bahan dan sifat yang berbeda, dari pencampuran tersebut akan menghasilkan material komposit  yang  memiliki  sifat  mekanik  dan karakteristik yang berbeda (Schwartz, 1984).
Secara umum material komposit tersusun oleh  matrix  dan  reinforcement.  Fungsi  matrix sebagai pengikat dan distribusi energi yang masuk menuju  reinforcement  sehingga  reinforcement yang  memiliki  peran  sebagai  penguat  dapat mempertahankan bentuk material komposit.
Resin  poliester  merupakan  salah  satu resin poliester termoset yang mempunyai kemampuan  berikatan  dengan  serat  alam  tanpa menimbulkan reaksi dan gas, oleh karena itu resin poliester berfungsi sebagai matrix yang digunakan dalam penelitian ini.
Bahan  penguat  yang  banyak  digunakan adalah serat (fiber). Bahan penguat serat ini masih terbagi lagi atas jenis serat sintetis dan alam. Salah satu  serat  alam  yang  memiliki  karakteristik
istimewa  adalah  serat  sabut  kelapa  yang  dapat menjadi bahan penguat dengan berbagai keunggulan yang dapat  dimanfaatkan. Sabut kelapa merupakan bahan yang
mengandung lignoselulosa yang
dapat dimanfaatkan  sebagai  salah  satu  alternatif  bahan baku  Sabut  kelapa.  Serat  sabut  kelapa  pada penelitian  ini  digunakan  sebagai  reinforcement karena ditinjau dari ketersediaan  limbahnya belum termanfaatkan  yang  dapat  dilihat  pada  gambar  1 dan  memiliki  sifat  mekanis    yang  dapat  dilihat pada tabel 1.
Gambar 1. Serat Sabut Kelapa
Tabel 1. Sifat mekanis serat sabut kelapa
Material
komposit pada proses pembuatannya  membutuhkan  bahan  kimia  untuk mempercepat proses pengerasan struktur komposit  pada  kondisi  suhu  kamar  atau  kondisi udara  terbuka.  Pemberian  bahan  kimia  berupa katalis  tipe  MEPOX  dapat  digunakan  untuk mempercepat proses pengerasan struktur komposit dan  mengatur  pembentukan  gelembung    blowing agent,  sehingga  tidak  mengembang  secara berlebihan, atau terlalu cepat mengeras yang dapat mengakibatkan terhambatnya pembentukan.
Proses  pembuatan  material  komposit dengan  penguat  sabut  kelapa  dan polyester- unsaturated sebagai matrix menggunakan metode hand lay up. Proses pembuatan metode hand lay up merupakan  metode  terbuka  yaitu  penuangan dengan dibantu tekanan mengunakan alat.
Pemilihan pengujian tarik pada penelitian ini untuk mengetahui kekuatan material komposit dengan  mengunakan  serat  sabut  kelapa.  Proses
pengujian  tarik  mengunakan  standart  ASTM D3039 yang dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Preparasi Sampel Uji Tarik ASTM D3039

## METODE PENELITIAN
Pada  penelitian  ini  metode  variable  tetap menggunakan  pengujian  tarik  yang  bertujuan untuk  mendapatkan  data  sifat  kekuatan  tarik  dari spesimen  komposit  serat  sabut  kelapa  dengan fraksi volume terdiri dari 0%, 5%, 7.5% dan 10% serat  dengan  posisi  serat  acak  sehingga  dapat mengetahui  nilai  terbesar    pada  kekuatan  tarik yang dipengaruhi oleh mengethaui  besaran.
Pembuatan  material  komposit  dengan mengunakan    matrix  jenis polyester-unsaturated dengan  pemberian  katalis  tipe mepox 1% untuk mempercepat  reaksi  material  komposit  dengan fraksi  volume  reinforcement  serat  sabut  kelapa 0%,  5  %  ,7.5%  dan  10%  dari  volume  cetakan 15x15x0.5cm. penentuan ukuran tersebut mengikuti ukuran standart uji tarik ASTM D3039 dengan orientasi serat acak.
Proses  fabrikasi  komposit  sabut  kelapa menggunakan  hand  lay  up  diikuti  dengan penekanan  pada  bagian  muka  cetakan  kaca  agar spesimen  memiliki  permukaan  yang  rata  dan meminimalisir void akibat  penuangan  awal komposit.
Langkah terahir melakukan proses preparasi spesimen sesuai dengan standart uji tarik ASTM 3039,  dapat dilihat pada gambar 2. Setelah itu,  proses  pengujian  tarik  dapat  dilakukan  dan lakukan analisis patahan akibat pengujian tarik.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah dilakukannya proses uji tarik pada spesimen diperoleh  nilai pada masing- masing spesimen yang dapat dilihat pada gambar 3.
. Gambar 3. Data Uji Tarik Serat Sabut Kelapa
Dapat dilihat pada gambar 3 nilai  Fraksi volume  komposit  serat  sabut  kelapa  7,5  % memiliki rata-rata nilai uji tarik paling besar yaitu 21 Mpa, diikuti nilai sebesar 18 Mpa dengan fraksi volume  sabut  kelapa  0%,    sedangkan  pada  fraksi volume  serat  sabut  kelapa  10  %  memiliki  nilai rata-rata terendah yaitu sebesar 11 Mpa.
Dari  data  diatas  dapat  diketahui  bahwa pada nilai kekutan tarik paling besar dengan fraksi volume 7,5%  sebesar 21 Mpa karena matrix dapat masuk pada ruang serat secara sempurna sehingga resin  dapat  mengikat  reinforcement  secara sempurna, dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Hasil Patahan spesimen 7.5%
Pada  gambar  4.  Dapat  disimpulkan bahwa  hasil  patahan  spesimen  menunjukan  patah pullout yang disebabkan pembahasan matrix pada reinforced  tidak  sempurna  akibatnya  terdapat ukuran panjang serat  sambut  kelapa  yang terlihat pada daerah patahan.
Gambar 5.  (a) Patahan uji tarik 5% (b) Patahan uji tarik 10%
Pada spesimen dengan fraksi volume 5% dan  10%  memiliki  nilai  hasil  uji  tarik  sebesar  17 Mpa dan 11 Mpa. Dapat dilihat pada fraksi volume 10%  memiliki  nilai  uji  tarik  terendah  terendah karena matrix tidak dapat  masuk pada ruang serat secara  sempurna  sehingga  resin  tidak  dapat mengikat reinforcement secara sempurna dan hasil patahan  setelah uji tarik menunjukan patah pullout dapat dilihat pada gambar 5.
Disisi lain pada spesimen tanpa diperkuat serat sabut kelapa  memiliki nilai uji tarik sebesar 18  Mpa  diposisi  kedua  dibawah  spesimen  yang memiliki serat sabut kelapa dengan fraksi volume 7,5% dan memiliki nilai uji tarik diatas spesimen yang  diperkuat  serat  sabut  kelapa  dengan  fraksi volume 5% dan 10%.  Hal ini disebabkan bahwa spesimen  tanpa  serat  memiliki  structure  polymer dengan  curing  yang  sempurana  dan  rendahnya void  yang  terdapat  pada  spesimen  sehingga  nilai uji tarik berada pada urutan kedua.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  data  dari  hasil  penelitian pada  fraksi  volume  serat  sabut  kelapa  0%,  5%, 7.5%  dan  10%  maka  dapat  disimpulkan    Fraksi volume serat sabut kelapa terbesar  pada komposisi sebesar 7,5% dengan nilai uji tarik sebesar 21 Mpa, sedangkan pada fraksi volume 10%  memiliki nilai uji tarik terendah sebesar 11 Mpa.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Tudu, Prakash.,2009, Processing and Characterizatin of Natural Fiber Reinforced  Polymer  Composites.  Thesis Department  of  Mechanical  Engineering National  Institute  of  Technology  Rourkela, India. [2] Satyanarayana, K.G., 1982, “Structureproperty  studies  of  fibres  from various parts of the coconut tree”, Journal of
Material Science, Chapman and Hall.
[3] Darmanto,  Seno.  2011.  “Peningkatan Kekuatan  Serat  Serabut  Kelapa  dengan Perlakuan  Silane”.JurnalTraksi.  Vol.  10,No. 1, Juni 2011, pp. 11-17.
[4] Arif,  Yunito  Akhmad,  2008,  Analisa Pengaruh Fraksi Volume Serat Kelapa Pada Komposit Matriks Polyester Terhadap
Kekuatan  Tarik,  Impact  Dan  Bending, Teknik Material, ITS, Surabaya.