E-ISSN:
2548-1398 Published by: Ridwan Institute
Syntax  Literate:  Jurnal  Ilmiah  Indonesia  p–ISSN:  2541-0849 e-ISSN: 2548-1398 Vol. 7, No. 8, Agustus 2022

## KARAKTERISTIK KOMPOSIT HDPE RECYCLE BERPENGUAT SERAT BAMBU UNTUK PANEL BOARD FURNITURE

## Mochamad Fauzan, Sobron M Yamin Lubis, Steven Darmawan
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universtias Tarumanagara, Indonesia Email: Mochamad.515180033@stu.untar.ac.id, sobronl@ft.untar.ac.id, stevend@ft.untar.ac.id

## Abstrak
Dalam  penelitian  ini,  yang  melatar  belakangi  yaitu  dengan  banyakanya  sampah plastik  di  Indonesia  kian  meningkat  dan  susah  untuk  di  tanggulangi.  Untuk  itu mendaur  ulang  sampah  yang  tidak  terpakai  namun  masih  dapat  digunakan  adalah cara  yang  paling  efektif  dalam  menanggulangi  sampah  plastik  yang  terus memuncak  jumlahnya  salah  satunya  yaitu  plastik  jenis  HDPE  (High  Density Polyethylene). Pada penelitian ini plastik HDPE didaur ulang menggunakan Mesin Hot  Press  dengan  menambahkan  penguat  serat  bambu  didalamnya  yang  dibagi kedalam 3 jenis perbedaan tempratur 290 ℃ , 300 ℃ dan, 310 ℃ untuk dibuat sebagai Panel  Board  Furniture  dan  dilakukan  Uji  Tarik,  Uji  Bending,  dan  Pengamatan Makrostruktur  untuk  diamati  Karakteristik  dari  sampel  HDPE  tersebut.  Pada pengujian  Tarik  didapatkan  nilai  rata-rata  tertinggi  pada  Spesimen  290 ℃ sebesar 9.7 MPa, tertinggi kedua pada Spesimen 300 ℃ sebesar 8.9 MPa, dan terendah pada specimen  310 ℃ sebesar  4.8  MPa.  Pada  pengujian  Bending  juga  didapatkan  rata- rata  tertinggi  pada  Spesimen  290 ℃ sebesar  67.9  KgF,  tertinggi  kedua  pada specimen 300 ℃ sebesar 40 KgF, dan terendah pada Spesimen 310 ℃ sebesar 30.4 KgF.  Pada  pengamatan  Makrostruktur  didapat  Pullout  karena  Matriks  HDPE  dan reinforced  tidak  memiliki  interaksi  yang  bagus  atau  ikatan  antar  HDPE  dan  serat bambu tidak menyatu.
Kata kunci : HDPE, Uji Tarik, Tempratur.

## Abstract
In this study, the background itself is that the amount of plastic waste in Indonesia is  increasing  and  difficult  to  deal  with. For  this  reason,  recycling  unused  but  still usable waste is the most effective way to deal with plastic waste, which continues to increase in number, one of which is HDPE (High Density Polyethylene) plastic. In this  study  HDPE  plastic  was  recycled  using  a  Hot  Press  Machine  by  adding bamboo  fiber  reinforcement  in  it  which  was  divided  into  3  types  of  temperature differences,  290 ℃ ,  300 ℃ and,  310 ℃ to  be  made  as  Panel  Board  Furniture  and carried  out  Tensile  Tests,  Bending  Tests,  and  Macrostructural  Observations.  to observe  the  characteristics  of  the  HDPE  sample.  In  the  tensile  test,  the  highest average value was obtained on the 290 ℃ specimen of 9.7 MPa, the second highest was on the 300 ℃ specimen of 8.9 MPa, and the lowest was on the 310 ℃ specimen of  4.8  MPa.  In  the  bending  test,  the  highest  average  was  found  in  the  290 ℃ specimen at 67.9 KgF, the second highest in the 300 ℃ specimen at 40 KgF, and the
lowest in the 310 ℃ specimen at 30.4 KgF. In macrostructural observations, it was found that the pullout was because the HDPE and reinforced matrix did not have a good interaction or the bond between HDPE and bamboo fiber did not blend.

## Keywords: HDPE, Tensile Test, Temprature

## Pendahuluan
Jumlah  sampah  plastik  semakin  lama  semakin  bertambah,  pada  tahun  2010, jumlah  sampah  di  Indonesia  mencapai  3,22  juta  ton  per  tahun.  Jumlah  tersebut  akan terus  meningkat  pada  tahun-tahun  mendatang,  yang  mengalami  peningkatan  sekitar 10%  per-tahun.  Menurut  ahli  menyatakan  bahwa  jumlah  komposisi  limbah  HDPE  di Brazil menempati posisi kedua setelah PET dengan jumlah sekitar 30% dari total plastik yang  terkumpul.  Indonesia  menduduki  posisi  kedua  setelah  Tiongkok  dengan  jumlah sampah plastik sebanyak 187,2 juta ton (Fauzan & Paramasatya, 2022). Limbah plastik merupakan  salah  satu  limbah  yang  sulit  terurai  oleh  mikroorganisme  pengurai. Komposit plastik daur ulang ( recycle) dengan serat alam ialah inovasi berkembangnya material  untuk  mengurangi  jumlah limbah  plastik  dan menggunakan  serat alam  ramah lingkungan seperti Serat Bambu.
Berbagai  jenis  sampah  dapat  ditemukan  dengan  mudah,  terutama  sampah anorganik  yang  tidak  bisa  membusuk  dan  dapat  mencemari  lingkungan (Techawinyutham  et  al.,  2021).    Pembungkus  makanan,  produk  rumah  tangga,  dan kemasan  minuman  menggunakan  bahan  dari  plastik  yang  sisa  pemakaian  menjadi masalah utama kebersihan lingkungan. Botol bahan pembersih dan kosmetik merupakan jenis  dari thermoplastic HDPE (High  Density  Polethylene) menjadi  salah  satu  jenis sampah  yang  mengganggu lingkungan,  padahal  dapat menjadi  sampah  komersial yang diperlukan untuk menjadi Furniture yang memiliki daya jual apabila diolah dengan baik dan  benar.  Seperti  yang  dilakukan  oleh  penelit  sebelumnya  dengan  mencampurkan Serat Ampas Tebu dengan Komposit HDPE (Margono, Haikal, & Widodo, 2020).
Tujuan dari perancangan ini adalah mengetahui karakteristik Plastik HDPE yang didaur  ulang  dengan  menggunakan  penguat  serat  bamboo  dan  di  cetak  menggunakan mesin Hot Press dengan membedakan beberapa keeping dengan beberapa Suhu derajar selsius  dan  diuji  menggunakan  Uji  Tarik  untuk  diketahui  kekuatan  Tarik  dari  setiap suhu yang dibentuk Spesimen menggunakan ASTM D3039.

## Metode Penelitian
Metode  Penlitian  dilakukan  di  Universitas  Mercu  Buana  dan  Uiversitas Tarumanagara dengan menggunakan alat dan bahan sebagai berikut; Mesin Hot Press yang terdapat di Universitas Mercu Buana untuk melakukan Proses Hot Press (Hanifi, 2019).  Pada  plastic  HDPE  yang  dapat  dilihat  pada  Gambar  1.  Setelah  itu  dilakukan pemotongan  Spesimen  menggunakan  Gergaji  kayu  untuk  melakukan  Uji  Tarik,  Uji Bending,  dan  Makrostruktur.  Dan  juga  terdapat  anyaman  serat  bamboo  serta  cacahan plastic HDPE.

## Gambar 1 Mesin Hot Press
Penentuan  sampel  dilakukan  dengan  cara  membedakan  suhu  pembuatan  pada setiap kepingnya yaitu terdiri dari 290º, 300º, dan 310º. Bahan yang sudah ditempatkan pada cetakan kemudian di cetak menggunakan mesin Hot Press selama 15 menit.
Pengujian  Tarik  dilakukan  untuk  mengetahui  besar  kekuatan  Tarik  dari  bahan komposit.  Pengujian  Tarik  ini  dilakukan  menggunakan  Mesin  uji Universal  Testing Machine. Specimen  uji  Tarik  dibentuk  dengan  standar  ASTM  D  3039  (Ariyanti, Priyanto, Fahin, & Widodo, n.d.)
Gambar 3

## Spesimen ASTM D3039 300°C
\

## Gambar 4 Spesimen ASTM D3039 310°C
Pengujian bending dilakukan untuk mengetahui besar kekuatan tekan dari bahan komposit dengan menggunakan ASTM D790 yang dapat dilihat pada Gambar 5,6,7.
Gambar 5 Spesimen ASTM D790 290℃
Gambar 6

## Spesimen ASTM D790 300℃

## Gambar 7
Spesimen ASTM D790 310℃
dan  juga  pengamatan  makrostruktur  untuk  mengamati Pullout yang  terdapat  pada Spesimen  hasil  uji  Tarik.  Spesiemen  yang  dibuat  menggunakan  resin  agar mempermudah dalam pengamatan pada mikroskop terdapat pada Gambar 8,9,10.

## Gambar 8 Spesimen Pengamatan Makrostruktur 290℃
Gambar 9

## Spesimen Makrostruktur 300℃
Gambar 10

## Spesimen Makrostruktur 310℃

## Langkah-Langkah Penelitian
1. Mengumpulkan  beberapa  tutup  botol  Plastik  bekas  untuk  dihancurkan kedalam  Mesin  Crusher.  Lalu  memasukkan  hasil  cacahan  kepada  cetakan sebesar  20x20cm  sebanyak  24,1g  dan  anyaman  bamboo  seberat  9g  lalu dilakukan proses Hot Press agar menjadi sampel dan dibagi menjadi 3 sampel dengan melihat perbedaan suhu sebesar 290°C, 300°C, 310°C.
2. Selanjutnya,  dilakukan  pemotongan  sampel  menjadi  specimen  dengan mengikuti  ukuran  ASTM  D  3039  dengan  masing-masing  suhu  sebanyak  3 buah agar dapat dilakukan pengujian uji Tarik.
3. Setelah  didapat  hasil  data  mentah  dari  Uji  Tarik  data  diamati  dan  diambil kesimpulan dari data tersebut
4. Setelah  itu,  dilakukan  uji  bending,  dan  pengamatan  Makrostruktur  kepada sampel.
Gambar 12 Spesimen Uji Bending ASTM D790
Gambar 13

## Berat cacahan HDPE
Gambar 14
Berat Anyaman Serat Bambu
Diagram Alir Penelitian
Gambar 15

## Diagram Alir

## Hasil dan Pembahasan Kekuatan Tarik Komposit Terhadap Variasi Serat Bambu
Pengaruh  variasi  serat  bambu  terhadap  kekuatan  Tarik  komposit  telah diinvestigasi.  Pengujian  pertama  dilakukan  dengan  Spesimen  HDPE  suhu  290º,  lalu selanjutnya  dengan  Spesimen  HDPE  suhu  300º,  dan  pengujian  yang  terakhir  dengan Spesimen HDPE suhu 310º. Hasil pengujian Tarik menunjukan bahwa kekuatan Tarik dari suhu yang semakin rendah maka semakin kuat tegangan Tarik yang dihasilkan.
Nilai tegangan Tarik pada komposisi HDPE dan serat bamboo untuk specimen HDPE 290º, Spesimen HDPE 300º, dan Spesimen 310º. Menghasilkan tegangan Tarik dengan  rata-rata  tertinggi  pada  specimen  290º  sebesar  9,7  MPa,  lalu  diposisi  tengah pada specimen 300º sebesar 8,9 MPa, dan diposisi terendah oleh specimen 310º sebesar 4,8 MPa. Hal ini dikarenakan semakin panas  maka semakin rendah kekuatan tariknya. Peningkatan  jumlah  siklus  termal  yang  diberikan  pada  komposit  dapat  menyebabkan
Mulai Studi Literatur Persiapan Spesimen Proses Hot Press Spesimen = 3 Pengujian Uji Tarik, Uji Bending, dan Mikrostruktur
Pembahasan Data Kesimpula n Selesai
terjadinya Crack atau retakan menurut penelitian (Karso, Raharjo, & Sukanto, 2012)
Gambar 16 Spesimen 290°C setelah diuji Tarik
Gambar 17 Spesimen 300°C setelah diuji Tarik
Gambar 18 Spesimen 310°C setelah diuji Tarik
Tabel 1 Hasil Kekuatan Tarik No Spesimen 290°C (KgF) Spesimen 300°C(KgF) Spesimen 310°C(KgF) 1. 82,5 KgF 60 KgF 43,75 KgF 2. 52,5 KgF 82,5 KgF 30 KgF 3. 87,5 KgF 62,5 KgF 37,5 KgF Rata-rata 87,083 KgF 68,3 KgF 37,08 KgF Tabel 2 Hasil Tensile Strength No Spesimen 290°C (MPa) Spesimen 300°C(MPa) Spesimen 310°C(MPa) 1. 10.791 MPa 7.848 MPa 5.7225 MPa 2. 6.867 MPa 10.791 MPa 3.924 MPa 3. 11.445 MPa 8.175 MPa 4.905 MPa Rata- rata 9.701 MPa 8.175 MPa 4.8505 MPa Dari data yang didapat maka dapat dicari Tensile Strength .
Perhitungan tegangan maksimal (σ) Persamaan tegangan maksimal
σ =
Catatan:
σ = Tegangan Maksimal (MPa) Fmax = Beban (N) A0 = Luas Penampang Awal  ( m 2 )

## Gambar 19 Grafik Nilai Tensile Strength
Hasil  pengujian  Tarik  menunjukan  bahwa  semakin  panas  Komposit  HDPE dipanaskan maka kekuatan tariknya pun semakin rendah, hal ini pernah diteliti bahwa peningkatan jumlah siklus thermal yang diberikan pada komposit dapat meningkatkan terjadinya crack (retakan) (Papanicolaou, Xepapadaki, & Tagaris, 2009).
Setelah  dilakukan  uji  bending  didapat  kekuatan  bending  terbesar  oleh komposit  HDPE  290℃  dengan  nukau  rata-rata  sebesar  67,9  KgF.  Pada  posisi  kedua yaitu betada pada HDPE 300℃ dengan nilai rata-rata sebesar 40 KgF dan yang terakhir yaitu HDPE 310℃ dengan nilai rata-rata 30,4 KgF.

## Tabel 3 Hasil Uji Bending
No Spesimen 290°C (KgF) Spesimen 300°C(KgF) Spesimen 310°C(KgF) 1. 65 KgF 46,25 KgF 31,25 KgF 2. 68,75 KgF 38,75 KgF 33,75 KgF 3. 70 KgF 35 KgF 26,25 KgF Rata-rata 67,9 KgF
40 KgF 30,4 KgF 0 2 4 6 8 10 12 14 1 2 3 M P a Tensile  Strength 290°C 300°C 310°C
0 10 20 30 40 50 60 70 80 1 2 3 Kg F Bending 290°C 300°C 310°C Gambar 20 Grafik Nilai Kekuatan Bending Gambar 21 Hasil Uji Bending 290℃ Gambar 22 Hasil Bending 300℃

## Gambar 23 Hasil Bending 310℃
Pengamatan struktur makro dilakukan pada bentuk permukaan patahan benda uji pada  Gambar  24,25,26.  Untuk  melihat Pullout atau  terlepasnya  serat  bamboo  pada matriks  HDPE  Seperti  pada  gambar  25,  dan  26. Pullout terjadi  karena  ikatan  antar Reinforced terhadap matriks kurang baik sehingga menyebabkan Pullout.
Gambar 24 Struktur Makro HDPE 290℃
Gambar 25
Struktur Makro HDPE 300℃ Serat Bambu Matriks HDPE Pullout Serat Bambu Matriks HDPE

## Gambar 26
Struktur Makro 310℃

## Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis pengujian serta pembahasan data yang diperolerh, dapat ditarik  kesimpulan  bahwan  tempratur  atau  suhu  sangat  mempengaruhi  hasil  dari pengujian Tarik Plastik HDPE dikarenakan dari hasil grafik bahwa semakin kecil suhu yang dipanaskan maka semakin besar pula kekuatan Tarik dan begitu juga sebaliknya.
Nilai  dari  tegangan Tarik  paling tinggi  diperoleh  oleh  tempratur  290°C  dengan nilai Rata-rata 9.701 MPa. Penurunan nilai tegangan Tarik terjadi pada tempratur 300°C dan 310°C dengan nilai rata-ata kedua tertinggi pada tempratur 300°C 8.938 MPa dan yang ketiga pada tempratur 310°C sebesar 4.850 MPa.
Sama  dengan  hasil  Nilai  Uji  Tarik  bahwa  Nilai  Kekuatan  Bending  tertinggi diperoleh oleh Suhu 290 ℃ sebesar 67,9 KgF.
Pullout Matriks HDPE Serat Bambu

## BIBLIOGRAFI
Ariyanti, Silvi, Priyanto, Agis, Fahin, Igna Saffrina, & Widodo, Lamto. (n.d.). Effect of Temperature And Time of Heating Printing Hdpe Boards With Linear Regression Method .
Fauzan,  Muchammad  Rizki,  &  Paramasatya,  Satwika.  (2022).  Upaya  Jepang  dalam Melindungi Tenaga Kerja Asing Pada Technical Intern Training Program. Journal of International Relations , 8 (2), 239–247.
Hanifi,  Rizal.  (2019).  Rancang  Bangun  Mesin  Hotpress  Untuk  Pembuatan  Papan Komposit  Berbasis  Limbah  Sekam  Padi  Dan  Plasik  Hdpe. Gorontalo  Journal  of Infrastructure and Science Engineering , 2 (1), 38–44.
Karso, Triono, Raharjo, Wijang Wisnu, & Sukanto, Heru. (2012). Pengaruh variasi suhu siklus  termal  terhadap  karakteristik  mekanik  komposit  hdpe–sampah  organik. Mekanika , 11 (1).
Margono, Bambang, Haikal, Haikal, & Widodo, Lujeng. (2020). Analisis Sifat Mekanik Material  Komposit  Plastik  Hdpe  Berpenguat  Serat  Ampas  Tebu  Ditinjau  Dari Kekuatan  Tarik  Dan  Bending. AME  (Aplikasi  Mekanika  Dan  Energi):  Jurnal Ilmiah Teknik Mesin , 6 (2), 55–61.
Papanicolaou,  G.  C.,  Xepapadaki,  A.  G.,  &  Tagaris,  G.  D.  (2009).  Effect  of  thermal shock  cycling  on  the  creep  behavior  of  glass-epoxy  composites. Composite Structures , 88 (3), 436–442.
Techawinyutham, Laongdaw, Tengsuthiwat, Jiratti, Srisuk, Rapeeporn, Techawinyutham,  Wiroj,  Rangappa,  Sanjay  Mavinkere,  &  Siengchin,  Suchart. (2021).  Recycled  LDPE/PETG  blends  and  HDPE/PETG  blends:  Mechanical, thermal,  and  rheological  properties. Journal  of  Materials  Research  and Technology , 15 , 2445–2458.

## Copyright holder:
Mochamad Fauzan, Sobron M Yamin Lubis, Steven Darmawan (2022)
First publication right:
Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia
This article is licensed under: