## STUDI KEKUATAN MEKANIK KOMPOSIT SERAT ALAM/RESIN EPOXY
Lydia Rohmawati 1) , Woro Setyarsih
Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Negeri Surabaya Gedung C9 Lt. 1, Ketintang, Surabaya 60231
1) E-mail: lydia_rahma@yahoo.com

## INTISARI
Material serat alam  sebagai pengisi pada bahan komposit  saat ini  masih terus dikembangkan, terutama dalam bidang pertanian dan industri. Mengingat sifatnya yang ramah lingkungan dan kandungan material yang besar, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat kekuatan mekanik serat alam sebagai pengisi pada resin epoxy. Serat  alam  pada  penelitian  ini  antara  lain  serat  enceng  gondok (Eichornia  crassipes), serat  daun  pandan  alas (pandanus dubius),  dan  serat  batang  pisang  raja  (Musa  textilia). Dalam penelitian  yang  dilakukan, serat  alam dipotong halus hingga  berbentuk  serbuk, lalu diayak  hingga  ukurannya  homogen.  Setelah  itu masing-masing serat  alam dan  resin epoxy dimasukkan  ke  dalam  cetakan  sesuai  dengan  ASTM  D638.  Selanjutnya  cetakan dikeringkan  pada  suhu  ruang  selama  24  jam. Variasi  komposisi  bahan  penyusun  komposit  ini  berdasarkan persentase  berat  serat  antara  lain  20%, 25%, 30%, 35%, 40%,  dan  50%.  Selanjutnya kekuatan  mekanik komposit  yang  terbentuk  diuji.  Hasil  pengujian  menunjukkan  bahwa serat  enceng  gondok memiliki kekuatan tarik terbesar dibandingkan serat lainnya pada komposisi serat 40 %, yaitu 18,14 kgf/mm 2 . Serat daun pandan alas memiliki regangan terbesar  dibandingkan  serat  lainnya  pada  komposisi  serat  40  %,  yaitu sebesar 5  %, sedangkan  modulus Young terbesar diperoleh pada  serat  enceng  gondok  pada  komposisi  serat  50  %,  yaitu 551,44 kgf/mm 2 .
Kata kunci : serat alam, resin epoxy, uji kekuatan mekanik.

## I. PENDAHULUAN
Penggunaan    material    komposit    dengan pengisi  (filler) serat    alam    mulai  banyak    dikenal    dalam industri    manufaktur.    Material    yang    ramah  lingkungan,    mampu    didaur    ulang,    serta terurai  sendiri oleh alam  merupakan  tuntutan  teknologi  sekarang  ini.  Salah  satu material  yang  diharapkan  mampu  memenuhi hal  tersebut  adalah material  komposit  dengan  material  pengisi  serat  alam. Penelitian ini dilakukan seiring dengan majunya eksploitasi penggunaan bahan alam dalam kehidupan sehari-hari. Keuntungan mendasar yang dimiliki  oleh  serat  alam  adalah  jumlah  berlimpah,  dapat  diperbaharui  dan  didaur  ulang,  ramah  lingkungan, biodegradasi,  murah, memiliki  densitas  yang  rendah  [1],  dan nonabrasiveness [2]. Untuk  memperoleh  sifat mekanik  yang  tinggi  maka  serat  alam  telah  diberi  berbagai  macam  perlakuan  yang  dapat  meningkatkan  sifat mekaniknya. Beberapa serat alam yang telah diteliti sebagai pengisi pada biopolimer antara lain: flax [3-5], rami [4], jute [6], bambu [7], nanas [8], kenaf [9], henequen [10], dan hemp [11].
Pada  penelitian  ini  dikaji  sifat  mekanik  dari serat  pisang  raja  (Musa textilia),  pandan  alas (pandanus dubius),  dan  enceng  gondok (Eichornia  crassipes).  Serat  alam tersebut merupakan pengisi dari  bahan penyusunnya,  yaitu  resin epoxy sebagai  matrik. Komposisi  % berat antara  matrik  dan pengisi dapat mempengaruhi  sifat  mekaniknya,  terutama  sifat  keuletan  dan  kekuatan  dari  bahan. Laly dkk. [12]  dalam penelitiannya menyatakan bahwa  serat  pisang  sebagai  pengisi  polyester  pada  komposit menunjukkan  nilai optimum pada komposisi 40% berat. Interaksi antara serat dan matrik dapat dikaji dari hasil uji mekanik bahan. Pada penelitian tersebut modulus Young meningkat dan redaman rendah. Mariatti dkk. [13] mempelajari sifat ketidakjenuhan polyester dengan pengisi serat pisang dan serat pandan, dan ternyata serat pisang sebagai pengisi mempunyai kekuatan mekanik (kekuatan tarik  dan kekuatan lentur) lebih  besar  dibandingkan  dengan  serat pandan. Akan tetapi pada penelitian yang dilakukan oleh Raghavendra dkk.  [1], dengan meningkatnya kekuatan mekanik serat pisang, regangan (tensile strain) serat menurun. Hal ini terjadi karena interaksi adhesif-interfasial antara serat dan matrik mempengaruhi sifat mekanik komposit.
Berdasarkan latar  belakang tersebut, dilakukan  penelitian  berbagai  macam  serat  alam yang  ada  di sekitar  wilayah  Jawa  Timur. Setiap  daerah  memiliki  bahan  baku  serat  alam  yang  tentunya  berbeda karakteristiknya dibandingkan  dengan  daerah  lain.  Sebagai  studi  pendahuluan,  bahan  baku  serat  alam  diambil dari Lamongan (enceng gondok), Madura (pandan alas) dan Sidoarjo (pisang raja). Harapan pada penelitian ini
adalah serat alam yang diteliti memiliki sifat mekanik yang baik dan dapat dijadikan bahan pengganti fiber glass pada konstruksi kapal, bahan dasar genteng dan alternatif pembuatan panel interior otomotif.

## II. KAJIAN PUSTAKA
Sifat  mekanik  bahan  dari  komposit alam bergantung  pada  beberapa  parameter,  antara  lain  kekuatan serat,  modulus Young,  dan  ikatan antarpermukaan  serat  dan  matrik  terutama  pada  susunan/orientasi  serat maupun panjang serat. Ikatan antarpermukaan yang baik memerlukan efektivitas stress transfer dari matrik ke serat. Bentuk  serat  utamanya  adalah  benang  panjang  atau  pendek  dan  biasanya  dalam  bentuk  acak  atau  sudah dalam bentuk anyaman dari pabrik dengan variasi berat. Serat dalam bentuk anyaman atau acak bertujuan untuk memberikan  pilihan  agar  kualitas  komposit  sesuai  dengan  keinginan  dan  fungsi  material  [14]. Zhu dkk. [15] melakukan  pengujian  kompatibilitas  pada  material komposit  dengan  serat BSS (bone  shaped  short) dan CSS (conventional short straight), dan terlihat perbedaan yang signifikan pada hasil uji dengan SEM pada Gambar 1. Pada serat BSS terdapat gelembung matrik yang terangkat ke atas, sedangkan pada serat CSS gelembung matrik relatif  kecil.  Rata-rata  kekuatan komposit  dengan  serat BSS lebih  besar  dibandingkan komposit  dengan  serat CSS, yaitu berturut-turut sebesar 11,1% dan 22,4% untuk kedalaman serat 3 mm dan 4,5 mm.
Gambar 1. (a) Mikrografi SEM permukaan patahan pada komposit dengan serat BSS. (b) Mikrografi SEM permukaan patahan pada komposit dengan serat CSS.
Berdasarkan hasil penelitian Bushra dkk. [16], kekuatan lentur serat pisang (12% berat) dengan matrik resin epoxy mencapai  459,4  MPa  hingga  527,5  MPa  bila  dibandingan  tanpa serat (resin murni). Begitu pula untuk uji kekuatan tekan, komposit dengan serat pisang mempunyai kekuatan tekan sebesar 95,5 MPa hingga 107,5 MPa. Kekuatan mekanik pada komposit disebabkan adanya ikatan antarpermukaan matrik dan serat yang relatif  kuat,  sehingga  pada  saat  pengujian  dengan  pemberian  beban, beberapa  serat  yang  berada  di  bagian tertentu  (dekat  dengan  pembebanan)  akan  terputus.  Namun demikian residu  pembebanan  yang  terjadi  akan ditransfer  ke  seluruh  bagian  serat  komposit  sehingga  dimungkinkan  bahan  tersebut  tidak  putus  secara keseluruhan, kecuali pembebanan yang dilakukan melebihi batas kemampuan serat.
Singh dkk. [17] mempelajari komposit serat pisang untuk komposisi berat 10% dan memperoleh sifat dispersi  yang  baik  terhadap  matrik  resin epoxy (lihat Gambar 2(a)).  Adanya voids di sekitar  serat mengindikasikan  sifat adhesif yang kuat antara  serat  dan  matrik epoxy. Berdasarkan  SEM pada Gambar  2(b), pada penampang komposit serat pisang yang dipotong horisontal terlihat ikatan yang kuat, di mana serat tidak mengalami stretching dibandingkan  dengan  serat  yang  putus  secara seragam,  sedangkan  untuk  penampang komposit serat pisang yang dipotong vertikal tidak terjadi reaksi kimia antara serat dan resin epoxy.
Enceng  gondok  terdiri  atas  12%  lignin,  20%  hemiselulosa  dan  65,2%  selulosa  [18].  Karakteristik enceng gondok dapat dilihat pada Tabel  I. Enceng gondok memiliki massa jenis yang kecil, tergolong halus dan sifat  putih  (whiteness) baik. Kekuatan  tarik  (tensile  strength)  dan  ketahanan  patah  (breaking  tenacity) enceng gondok cukup  tinggi.  Berdasarkan  karakteristik  tersebut,  enceng  gondok  berpotensi  menjadi  serat  dalam komposit karena memiliki sifat mekanik yang lebih baik dibandingkan serat alam lainnya.
(a) (b)

## (a)
Gambar 2. (a) SEM untuk penampang komposit serat pisang dengan komposisi berat 10 % yang dipotong vertical, (b) SEM untuk penampang komposit serat pisang dengan komposisi berat 10 % yang dipotong horisontal.
Tabel I. Karakteristik enceng gondok [18].
Besaran Nilai Massa jenis 0,25 g/cm 3 Kehalusan 35  Porositas 69,6 – 74,1 % Sifat putih 22,2 % Kekuatan tarik 18 – 33 MPa

## III. METODE PENELITIAN
Bahan  dasar  pada  penelitian  ini  adalah  serat  batang  pisang  raja,  serat  enceng  gondok,  serat  daun pandan,  dan  resin epoxy serta  katalis.  Pertama  dilakukan  pembuatan  serat  alam,  selanjutnya  dilakukan  proses pembuatan komposit.
Data, analisis, & pembahasan Teori Kesimpulan Studi pustaka Persiapan Pembuatan cetakan Pembuatan komposit Pembuatan spesimen benda uji Pengujian tarik Resin epoxy dengan komposisi 100% berat
Serat alam (enceng gondok, alas pandan, batang pisang raja)
dengan maing-masing komposisi % berat (20, 25, 30, 35, 40, 50)
(b)
a. Serat batang pisang raja
Serat  diambil  dari  kulit    pisang,  lalu dikeringkan  selama  ±  5 hari  supaya  bagian  serat  batang  pisang dapat kering. Selanjutnya diambil serat dari batang pisang yang sudah kering. b. Serat daun pandan
Daun pandan yang sudah cukup tua diambil, kemudian duri di bagian sisinya dibuang. Setelah itu daun dikerok  dengan  pisau  sehingga  gajih  daun  dan  serat  terpisah.  Selanjutnya  serat  tersebut  dikeringkan  untuk menghilangkan kadar air. c. Serat enceng gondok
Tanaman  enceng  gondok  dicuci  dan  dikeringkan  selama  ±10  hari. Setelah  kering, tanaman  enceng gondok disikat menggunakan sikat kawat dengan cara membujur searah dengan sikat kawat tersebut, lalu serat akan  memisah  dari daging  tanaman  tersebut,  setelah  itu  diblender  hingga  berbentuk  serbuk  halus.  Masing- masing serat tadi diblender, kemudian diayak.
Setelah  dilakukan  pembuatan  serat  alam,  dilakukan  proses  pembuatan  komposit  serat  alam  dengan menggabungkan resin epoxy sebagai  matrik,  seperti ditunjukkan  oleh diagram  alir pada  Gambar  3. Sebelum dibuat  bahan  komposit, cetakan  yang  terbuat  dari  baja  berbentuk  tulang  anjing  dilapisi  dengan  plastik  bening agar  komposit  yang  terbentuk  nanti  mudah  diambil  dari  cetakannya.  Diukur  volume  perbandingan epoxy dan hardener dengan perbandingan 2:1. Epoxy dan hardener  yang berbentuk  fluida tersebut dicampur dengan  serat berbentuk serbuk halus, kemudian campuran tersebut dituangkan ke dalam cetakan sesuai ASTM D638 (seperti ditunjukkan  oleh Gambar  4).  Bentuk  susunan  serat  di  dalam epoxy tersusun  acak dan  homogen,  kemudian setelah menyatu atau telah terbentuk komposit, bahan dibiarkan dalam suhu ruang hingga 24 jam. Selanjutnya komposit yang sudah jadi tersebut diuji  tarik sesuai dengan standard.
Gambar 4. Spesimen uji.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  mekanik,  didapatkan  data  komposit  untuk  masing-masing  serat  alam dengan  variasi  persentase  berat sebagaimana  disajikan  pada Tabel  II. Terlihat bahwa  setiap  bahan  serat  alam memiliki  sifat  kekuatan  mekanik  tertentu,  baik  kekuatan  tarik, regangan maupun modulus    Young,  dan digambarkan dalam bentuk grafik (Gambar 5). Terlihat bahwa sebelum dipadukan dengan serat alam,  kekuatan tarik  resin epoxy adalah  sebesar  14,35  kgf/mm 2 .  Akan  tetapi  bila  dipadukan  dengan  serat  alam,  ternyata kekuatan  tariknya  cenderung  meningkat.  Hal  ini  berarti pemberian serat  alam  sebagai  pengisi    dapat memberikan sifat lebih baik, yaitu bahan menjadi lebih kuat dibandingan bahan sebelumnya yang masih bersifat getas dan plastis, karena resin epoxy pada penelitian ini merupakan bahan polimer. Nilai kekuatan tarik setiap komposisi bahan penyusun komposit juga berbeda-beda. Untuk pengisi  serat enceng gondok memiliki kekuatan tarik  yang  paling  besar  dibandingkan  dengan  serat  lainnya  pada  komposisi  40  %  serat,  yaitu  sebesar  18,14 kgf/mm 2 . sehingga selain kekuatan tariknya lebih tinggi,  ketangguhanya juga besar. Pada komposisi yang sama serat  batang  pisang  raja,    kekuatan  tariknya juga  lebih  besar  dibandingan  dengan  serat  daun  pandan,  yaitu sebesar 16,38 kgf/mm 2 . Tetapi pada komposisi 50 % serat, masing-masing  serat kekuatan tariknya  mengalami penurunan, artinya bahan tersebut cenderung bersifat keras tetapi getas, sehingga bahan lebih mudah patah.  Jika dihubungkan  dengan  keuletan  suatu  bahan,  maka  hubungan  ini  berbanding  terbalik  khusunya  pada  bahan paduan ini, yaitu semakin kuat bahan paduan yang terbentuk maka bahan tersebut semakin elastis/kaku. Artinya kemampuan bahan untuk meregang relatif kecil dan akhirnya sebelum mengalami deformasi plastis bahan sudah patah terlebih dahulu (Gambar 6).

## STUDI KEKUATAN MEKANIK KOMPOSIT SERAT ALAM

## a. Serat batang pisang raja
Serat  diambil  dari  kulit    pisang,  lalu dikeringkan  selama  ±  5 hari  supaya  bagian  serat  batang  pisang dapat kering. Selanjutnya diambil serat dari batang pisang yang sudah kering. b. Serat daun pandan
Daun pandan yang sudah cukup tua diambil, kemudian duri di bagian sisinya dibuang. Setelah itu daun dikerok  dengan  pisau  sehingga  gajih  daun  dan  serat  terpisah.  Selanjutnya  serat  tersebut  dikeringkan  untuk menghilangkan kadar air. c. Serat enceng gondok
Tanaman  enceng  gondok  dicuci  dan  dikeringkan  selama  ±10  hari. Setelah  kering, tanaman  enceng gondok disikat menggunakan sikat kawat dengan cara membujur searah dengan sikat kawat tersebut, lalu serat akan  memisah  dari daging  tanaman  tersebut,  setelah  itu  diblender  hingga  berbentuk  serbuk  halus.  Masing- masing serat tadi diblender, kemudian diayak.
Setelah  dilakukan  pembuatan  serat  alam,  dilakukan  proses  pembuatan  komposit  serat  alam  dengan menggabungkan resin epoxy sebagai  matrik,  seperti ditunjukkan  oleh diagram  alir pada  Gambar  3. Sebelum dibuat  bahan  komposit, cetakan  yang  terbuat  dari  baja  berbentuk  tulang  anjing  dilapisi  dengan  plastik  bening agar  komposit  yang  terbentuk  nanti  mudah  diambil  dari  cetakannya.  Diukur  volume  perbandingan epoxy dan hardener dengan perbandingan 2:1. Epoxy dan hardener  yang berbentuk  fluida tersebut dicampur dengan  serat berbentuk serbuk halus, kemudian campuran tersebut dituangkan ke dalam cetakan sesuai ASTM D638 (seperti ditunjukkan  oleh Gambar  4).  Bentuk  susunan  serat  di  dalam epoxy tersusun  acak dan  homogen,  kemudian setelah menyatu atau telah terbentuk komposit, bahan dibiarkan dalam suhu ruang hingga 24 jam. Selanjutnya komposit yang sudah jadi tersebut diuji  tarik sesuai dengan standard.
Gambar 4. Spesimen uji.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  mekanik,  didapatkan  data  komposit  untuk  masing-masing  serat  alam dengan  variasi  persentase  berat sebagaimana  disajikan  pada Tabel  II. Terlihat bahwa  setiap  bahan  serat  alam memiliki  sifat  kekuatan  mekanik  tertentu,  baik  kekuatan  tarik, regangan maupun modulus    Young,  dan digambarkan dalam bentuk grafik (Gambar 5). Terlihat bahwa sebelum dipadukan dengan serat alam,  kekuatan tarik  resin epoxy adalah  sebesar  14,35  kgf/mm 2 .  Akan  tetapi  bila  dipadukan  dengan  serat  alam,  ternyata kekuatan  tariknya  cenderung  meningkat.  Hal  ini  berarti pemberian serat  alam  sebagai  pengisi    dapat memberikan sifat lebih baik, yaitu bahan menjadi lebih kuat dibandingan bahan sebelumnya yang masih bersifat getas dan plastis, karena resin epoxy pada penelitian ini merupakan bahan polimer. Nilai kekuatan tarik setiap komposisi bahan penyusun komposit juga berbeda-beda. Untuk pengisi  serat enceng gondok memiliki kekuatan tarik  yang  paling  besar  dibandingkan  dengan  serat  lainnya  pada  komposisi  40  %  serat,  yaitu  sebesar  18,14 kgf/mm 2 . sehingga selain kekuatan tariknya lebih tinggi,  ketangguhanya juga besar. Pada komposisi yang sama serat  batang  pisang  raja,    kekuatan  tariknya juga  lebih  besar  dibandingan  dengan  serat  daun  pandan,  yaitu sebesar 16,38 kgf/mm 2 . Tetapi pada komposisi 50 % serat, masing-masing  serat kekuatan tariknya  mengalami penurunan, artinya bahan tersebut cenderung bersifat keras tetapi getas, sehingga bahan lebih mudah patah.  Jika dihubungkan  dengan  keuletan  suatu  bahan,  maka  hubungan  ini  berbanding  terbalik  khusunya  pada  bahan paduan ini, yaitu semakin kuat bahan paduan yang terbentuk maka bahan tersebut semakin elastis/kaku. Artinya kemampuan bahan untuk meregang relatif kecil dan akhirnya sebelum mengalami deformasi plastis bahan sudah patah terlebih dahulu (Gambar 6).

## STUDI KEKUATAN MEKANIK KOMPOSIT SERAT ALAM

## a. Serat batang pisang raja
Serat  diambil  dari  kulit    pisang,  lalu dikeringkan  selama  ±  5 hari  supaya  bagian  serat  batang  pisang dapat kering. Selanjutnya diambil serat dari batang pisang yang sudah kering. b. Serat daun pandan
Daun pandan yang sudah cukup tua diambil, kemudian duri di bagian sisinya dibuang. Setelah itu daun dikerok  dengan  pisau  sehingga  gajih  daun  dan  serat  terpisah.  Selanjutnya  serat  tersebut  dikeringkan  untuk menghilangkan kadar air. c. Serat enceng gondok
Tanaman  enceng  gondok  dicuci  dan  dikeringkan  selama  ±10  hari. Setelah  kering, tanaman  enceng gondok disikat menggunakan sikat kawat dengan cara membujur searah dengan sikat kawat tersebut, lalu serat akan  memisah  dari daging  tanaman  tersebut,  setelah  itu  diblender  hingga  berbentuk  serbuk  halus.  Masing- masing serat tadi diblender, kemudian diayak.
Setelah  dilakukan  pembuatan  serat  alam,  dilakukan  proses  pembuatan  komposit  serat  alam  dengan menggabungkan resin epoxy sebagai  matrik,  seperti ditunjukkan  oleh diagram  alir pada  Gambar  3. Sebelum dibuat  bahan  komposit, cetakan  yang  terbuat  dari  baja  berbentuk  tulang  anjing  dilapisi  dengan  plastik  bening agar  komposit  yang  terbentuk  nanti  mudah  diambil  dari  cetakannya.  Diukur  volume  perbandingan epoxy dan hardener dengan perbandingan 2:1. Epoxy dan hardener  yang berbentuk  fluida tersebut dicampur dengan  serat berbentuk serbuk halus, kemudian campuran tersebut dituangkan ke dalam cetakan sesuai ASTM D638 (seperti ditunjukkan  oleh Gambar  4).  Bentuk  susunan  serat  di  dalam epoxy tersusun  acak dan  homogen,  kemudian setelah menyatu atau telah terbentuk komposit, bahan dibiarkan dalam suhu ruang hingga 24 jam. Selanjutnya komposit yang sudah jadi tersebut diuji  tarik sesuai dengan standard.
Gambar 4. Spesimen uji.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  mekanik,  didapatkan  data  komposit  untuk  masing-masing  serat  alam dengan  variasi  persentase  berat sebagaimana  disajikan  pada Tabel  II. Terlihat bahwa  setiap  bahan  serat  alam memiliki  sifat  kekuatan  mekanik  tertentu,  baik  kekuatan  tarik, regangan maupun modulus    Young,  dan digambarkan dalam bentuk grafik (Gambar 5). Terlihat bahwa sebelum dipadukan dengan serat alam,  kekuatan tarik  resin epoxy adalah  sebesar  14,35  kgf/mm 2 .  Akan  tetapi  bila  dipadukan  dengan  serat  alam,  ternyata kekuatan  tariknya  cenderung  meningkat.  Hal  ini  berarti pemberian serat  alam  sebagai  pengisi    dapat memberikan sifat lebih baik, yaitu bahan menjadi lebih kuat dibandingan bahan sebelumnya yang masih bersifat getas dan plastis, karena resin epoxy pada penelitian ini merupakan bahan polimer. Nilai kekuatan tarik setiap komposisi bahan penyusun komposit juga berbeda-beda. Untuk pengisi  serat enceng gondok memiliki kekuatan tarik  yang  paling  besar  dibandingkan  dengan  serat  lainnya  pada  komposisi  40  %  serat,  yaitu  sebesar  18,14 kgf/mm 2 . sehingga selain kekuatan tariknya lebih tinggi,  ketangguhanya juga besar. Pada komposisi yang sama serat  batang  pisang  raja,    kekuatan  tariknya juga  lebih  besar  dibandingan  dengan  serat  daun  pandan,  yaitu sebesar 16,38 kgf/mm 2 . Tetapi pada komposisi 50 % serat, masing-masing  serat kekuatan tariknya  mengalami penurunan, artinya bahan tersebut cenderung bersifat keras tetapi getas, sehingga bahan lebih mudah patah.  Jika dihubungkan  dengan  keuletan  suatu  bahan,  maka  hubungan  ini  berbanding  terbalik  khusunya  pada  bahan paduan ini, yaitu semakin kuat bahan paduan yang terbentuk maka bahan tersebut semakin elastis/kaku. Artinya kemampuan bahan untuk meregang relatif kecil dan akhirnya sebelum mengalami deformasi plastis bahan sudah patah terlebih dahulu (Gambar 6).

## Tabel II. Data hasil pengujian mekanik.
No. Komposisi bahan penyusun Jenis serat/epoxy Kekuatan tarik (kgf/mm 2 ) Regangan (%) Modulus Young (kgf/mm 2 ) 1 0/100 batang pisang raja 14,35 8,75 164,3 daun pandan alas enceng gondok 2 20/80 batang pisang raja 14,91 7,08 210,59 daun pandan alas 14,61 6,68 218,71 enceng gondok 17,06 6,04 282,45 3 25/75 batang pisang raja 15,19 5,42 280,26 daun pandan alas 14,71 6,25 235,36 enceng gondok 17,26 5,42 318,45 4 30/70 batang pisang raja 15,67 5 313,4 daun pandan alas 15,3 5,5 278,18 enceng gondok 17,45 4,17 418,47 5 40/60 batang pisang raja 16,38 3,78 433,3 daun pandan alas 16,08 5 321,6 enceng gondok 18,14 3,75 483,73 6 50/50 batang pisang raja 16,57 3,76 440,69 daun pandan alas 15,49 3,75 413,07 enceng gondok 17,26 3,13 551,44
Gambar 5. Hubungan persentase berat serat alam dengan kekuatan tarik.
Gambar 6 menunjukkan sifat keuletan bahan komposit. Sebelum ada penambahan pengisi  pada resin epoxy,    regangannya  sebesar  8,75  %.  Setelah  ada  penambahan  pengisi    untuk  beberapa komposisi,  ternyata regangan menurun. Hal ini menunjukkan bahwa paduan tersebut semakin kaku, bahkan dapat dikatakan semakin elastis.  Semakin besar  regangannya, maka sifat keuletan bahan semakin besar, artinya bahan mudah dibentuk, seperti  halnya  resin epoxy.  Untuk  pengisi    serat  batang  pisang  raja,  pada  komposisi  20  %  berat  serat, regangannya sebesar 7,08 %, dimana serat tersebut nilainya lebih besar dibandingkan serat lainnya, yaitu serat enceng gondok maupun serat daun pandan alas. Akan tetapi pada komposisi 25 % serat,  regangan untuk serat daun pandan alas lebih tinggi dibandingkan serat lainnya, yaitu sebesar 6,25 %. Hal ini berarti dengan adanya penambahan pengisi  serat pandan alas, bahan paduannya tetap lebih ulet dan mudah dibentuk tetapi tidak begitu kuat  bila  dibandingkan  dengan  kedua  serat  lainnya. Adapun untuk  pengisi    serat  batang  pisang  raja    keuletan bahan  paduan  mulai  turun  secara  drastis  hingga  40  %  komposisi  serat.  Keadaan  yang  sama  juga terjadi untuk pengisi  serat enceng gondok. Sebaliknya pengisi  serat daun alas pandan  regangannya tetap besar yaitu 5 %.
Gambar  7 disajikan  hubungan persentase  serat  alam dengan modulus Young, dan  terlihat  bahwa semakin  kuat  bahan  paduannya, modulus Young juga  semakin  besar. Pada  keadaan  ini  sifat tersebut  dimiliki oleh  serat  enceng  gondok,  yaitu  sebesar  483,73  kgf/mm 2 pada  komposisi  serat  40  %. Modulus Young yang besar dikarenakan  ikatan  antarpartikel besar/kuat,  yaitu  antara  resin epoxy dengan  serat  alam.  Kedua  paduan tersebut membentuk ikatan yang kuat, mengisi pori-pori antara satu dengan lainnya serta jarak antaratom juga berdekatan,  apalagi  pada  saat  itu proses  pencampuran  serat alam  sebagai pengisi tersebar  secara  merata  dan
homogen. Pada saat proses pengeringan pada suhu ruang, dimungkinkan terjadi ikatan antara keduanya hingga akhirnya bahan paduan yang terbentuk mengeras dengan sendirinya.
Gambar 6. Hubungan persentase serat alam dengan regangan.
Gambar 7. Hubungan persentase serat alam dengan modulus Young.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Dengan penambahan  serat  alam  pada  resin epoxy, kekuatan tarik  suatu  bahan  paduan  semakin  besar, elastisitas bahan semakin besar dan modulus Young bahan tersebut juga semakin besar. Serat enceng gondok memiliki kekuatan tarik terbesar dibandingkan serat lainnya pada komposisi serat 40 % yaitu 18,14 kgf/mm 2 . Serat daun pandan alas memiki regangan terbesar dibandingkan serat lainnya pada komposisi serat 40 %, yaitu 5 %, sedangkan modulus Young terbesar pada serat enceng gondok pada komposisi serat 50 %, yaitu 551,44 kgf/mm 2 . Disarankan ke depan dapat dilakukan pengujian lebih lanjut, yaitu dengan SEM, Vicker, dan Impact.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Kajian ini merupakan bagian kegiatan awal proyek Penelitian Unggulan Pendamping 7 in 1 (IDB) yang dibiayai oleh Ditjen Dikti Kemendikbud, dengan nomor kontrak 0275/E5.1/PE/2014.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Raghavendra S., Balachandrashetty, P., Mukunda, P.G., Sathyanarayan, K.G., 2012, “The Effect of Fiber Length  on  Tensile  Properties  of  Epoxy  Resin  Composites  Reinforced  by  the  Fiber  of  Banana”, International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 1(6), 1-3.
[2] Susheel,  K., Kaith, B.S., 2008,  "Mechanical  Properties  of  Phenolic  Composites  Reinforced  with  Flax-g- Copolymers Prepared Under Different Reaction Conditions: a Comparative Study", ejournal of Chemistry, 5(1), 177-184.
[3] Wollerdorfer, M.,  Bader, H. ,  1998,  “Influence  of  Natural  Fiber  on  The  Mechanical  Properties  of Biodegradable Polymers”, Industrial Crops and Products, 8(2), 105-112.
[4] Oksman, K,,  Skrifvars, M.,  Selin, JF. ,  2003,  “Natural  Fiber  as  Reinforcement  in  Polylactic  Acid  (PLA) Composites”, Composites Science Technology, 63(9), 1317-1324.
[5] Keener, TJ., Stuart, R.K., Brown, T.K. , 2004, “ Maleated Coupling Agents for Natural Fibre Composites ”, Composites Part A: Applied Science & Manufacturing, 35(10), 357-362.
[6] Plackett, D.,  Andersen, T.L.,  Pedersen, W.B., Nielsen, L. ,  2003,  “ Biodegradable Composites based  on l- Polylactide and Jute Fibres ”, Composites Science Technology , 63(9), 1287-1296.
[7] Okubo, K.,  Fujii, T. ,  2002,  “ Eco-Composites  Using  Bamboo  and  Other  Natural  Fibers  and  Their Mechanical Properties ”, Proceedings of the International Workshop on Green Composites, 17 – 21.
[8] Luo, S., Netravali, A.N. ,  1999,  “ Interfacial  and  Mechanical  Properties  of  Environment-friendly  "Green" Composites Made from Pineapple Fibers and Poly(hydroxybutyrate-co-valerate) Resin ”, J. Mater Sci., 34(15), 3709-3919.
[9] Nishino, T.,  Hirao, K.,  Kotera, M.,  Nakamae, K., Inagaki, H. ,  2003,  “ Kenaf  Reinforced Biodegradable Composite ”, Composite Science Technology, 63(9), 1281-1286.
[10] Herrera-Franco, PJ.,  Valadez-González, A. ,  2004,  “ Mechanical Properties of Continuous  Natural  Fibre- Reinforced Polymer Composites ”, Composites A: Applied Science & Manufacturing, 35(3), 339-345.
[11] Mohanty, A.K.,  Wibowo, A.,  Misra, M., Drzal, L.T. ,  2004,  “ Effect  of  Process  Engineering  on  the Performance  of  Natural  Fiber  Reinforced  Cellulose  Acetate  Biocomposites ”, Composites  A:  Applied Science & Manufacturing, 35(3), 363-370.
[12] Laly, A.,  dkk., 2006,  "The  Role  of  Fiber/Matrix  Interactions  on  the  Dynamic  Mechanical  Properties  of Chemically  Modified  Banana  Fiber  /  Polyester  Composites", Composites  part  A:  Applied  Science & Manufacturing, 37(9), 1260-1969.
[13] Mariatti, M.,  dkk., 2008,    “Properties  of  B anana  and  Pandanus  Woven  Fabric  Reinforced  Unsaturated Composites", J. Composite Materials, 42(9), 931-941.
[14] Sigit, 2007, “Diskusi Pembuatan Komposit Sandwich”, Madiun: PT. INKA.
[15] Zhu, Y.T., Valdez, J., Beyerlein, I.J., Zhou, S.J., Liu, C. Stout, M.G., Butt, D.P., Lowe, T.C., 1998, “ A Composite Reinforced with Bone-Shaped Short Fibers ”, Journal Scripta Materialia, 38(9), 1321-1325.
[16] Bushra, H.M., Rafah, A., Enass, M.H. ,  2010,  “ Study  Of  The  Mechanical  Properties  For  Unsaturated Polyester Reinforced By Natural Fibers”, Journal of Al-Nahrain University, 13(3), 65-68
[17] Singh, V.K.,  Gope, P.  C.,  Chauhan, S.,  Singh, B.D., 2012,  “Mehanical  Behavior  of  Banana  Fiber  Based Hybrid Bio Composites”, J. Mater. Environ. Sci., 3(1), 185-194.
[18] Gani, M.N.,  Alam, A.K.M.,  Rahma, M.,  Iqbal, S. ,  2002,  “ Comparative  Effect  of  Water  Hyacinth  and Chemical Fertilizer on Growth and Fibre Quality of Jute ”, Journal of Biological Sciences, 2(8), 558-559.