## JFT: Jurnal Fisika dan Terapannya
p-ISSN: 2302-1497, e-ISSN: 2715-2774 http://journal.uin-alauddin.ac.id/index.php/jft

## Pengaruh Penambahan Serat Kain Bekas Terhadap Sifat Mekanik Lis Gipsum
Ety Jumiati 1 , Ratni Sirait 2 , Rahmad 3*
123 Program  Studi  Fisika,  Fakultas  Sains  dan  Teknologi,  Universitas  Islam  Negeri Sumatera Utara, Medan, Indonesia
Email: rahmad0705172044@gmail.com *Coresponding Author

## Abstrak
Telah dilakukan penelitian terhadap sampel lis gipsum. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melihat sifat mekanik dari penambahan persentase serat kain bekas. Variasi komposisi tepung gipsum dan serat kain bekas adalah 2%, 4%, 6%, dan 8% dengan nilai factor water cement (FAS) 0,5. Pembuatan sampel lis gipsum menggunakan mesin hot press dengan suhu panas 90°C dalam waktu 30 menit. Sifat mekanik yang diuji meliputi kuat patah (MOR) dan kuat lentur (MOR). Alat  uji  yang  digunakan  untuk  MOR  dan  MOE  adalah  UTM.  Hasil  pengujian  menunjukkan bahwa lis gipsum dengan penambahan serat kain bekas memiliki nilai kuat patah 953,1 kgf/cm 2 sampai  2.981,4  kgf/cm 2 dan  nilai  kuat  lentur  63.519,67  kgf/cm 2 sampai  408.454,61  kgf/cm 2 . seluruh  sampel  plester  gipsum  telah  memenuhi  SNI  01-4449-2006  tentang  baku  mutu  papan serat.
Kata kunci: Lis Gipsum, Serat Kain Bekas, Tepung Gipsum.

## Abstract
Research has been carried out on samples of lysed gypsum. The purpose of this research is to look at the mechanical properties of the addition of the percentage of used cloth fibers. Variations in the composition of gypsum flour and used cloth fiber are 2%, 4%, 6% and 8% with a water cement factor (FAS) value of 0.5. Making samples of lysate gypsum using a hot press machine with a heat temperature of 90°C within 30 minutes. The mechanical properties tested included fracture strength (MOR) and flexural strength (MOR). The test tool used for MOR and MOE is UTM.  The  test  results  showed  that  gypsum  plaster  with  the  addition  of  used  cloth  fibers  had fracture  strength  values  of  953.1  kgf/cm 2 to  2,981.4  kgf/cm 2 and  flexural  strength  values  of 63,519.67 kgf/cm 2 to 408,454.61 kgf/cm 2 . All gypsum plaster samples complied with SNI 01-4449- 2006 concerning fiberboard quality standards.
Keywords: Gypsum Flour, List Gypsum, Used Cloth Fiber.

## 1. PENDAHULUAN
Lis gipsum atau biasa disebut sebagai profil gipsum adalah sebuah batangan yang terbuat dari tepung gipsum dan dipasang dibagian sudut langit-langit rumah [1]. Selain berfungsi untuk memperindah desain interior rumah, lis gipsum juga berfungsi sebagai pengatur  pencahayaan,  menghiasi  jendela  dan  juga  bagian  atas  pintu  utama  pada bangunan rumah. Lis gipsum yang biasa dijumpai di toko bangunan merupakan terbuat dari  kombinasi  campuran  antara  tepung  gipsum  dan  serat  fiber.  Penambahan  serat berfungsi agar lis gipsum yang dihasilkan tidak mudah patah [2].
Tepung  gipsum  merupakan  batuan  putih  (sedimentasi  air  laut)  yang  tercipta karena proses penguapan ketika tingkat keasinan air tersebut tinggi. Gipsum mengandung (CaSO 4 2H 2 O)  harus  diubah  menjadi  (CaSO 4 )  dengan  cara  dileburkan  dengan  tungku yang panas. Tepung gipsum memiliki kegunaan antara lain, sebagai dinding kering, bahan perekat, pengental tofu, bahan utama chalk, semen dan sebaginya  [3] [4].
Biasanya serat yang digunakan dalam pembuatan lis gipsum adalah serat sintetis, akan tetapi penggunaan serat sintesis yang banyak akan dapat merusak lingkungan hidup [5]. Untuk mencegah terjadinya kerusakan lingkungan maka, peneliti tertarik melakukan inovasi baru dalam pembuatan lis gipsum yang akan dibuat dengan memanfaatkan serat dari kain bekas yang didapatkan dari tempat konveksi.
Kain bekas adalah potongan kain dengan ukuran yang tidak menentu dan sudah tidak terpakai yang biasa dihasilkan dari suatu proses produksi industri maupun domistik. Kain bekas merupakan termasuk kedalam katagori sampah atau limbah anorganik karena mempunyai sifat yang sulit terurai ditanah sehingga tidak dapat dijadikan sebagai bahan pupuk kompos dalam dunia pertanian [6].
Serat-serat  dari  kain  bekas  juga  dapat  dimanfaatkan  dalam  pembuatan  plafon gipsum,  hal  ini  dikarenakan  kain  bekas  memiliki  kandungan  selulosa  yang  tinggi. kandungan kimia pada kain terdiri dari 94% selulosa 1,3%,  protein 1,2%, pektat 0,6%, lilin 1,2%, abu dan 1,7% pigmen zat lainnya [7]. Penambahan selulosa pada campuran bahan pembuatan plafon gipsum dapat meningkatkan nilai kuat ikat antar partikel [8].
Pada  penelitian  ini  akan  difokuskan  tentang  pengaruh  penambahan  persentase serat  kain  bekas  terhadap  sifat  mekanik  lis  gipsum  yang  dibuat  menggunakan  cetakan manual  dan  dipress  dengan  suhu  90 o C  selama  30  menit.  Parameter  yang  akan  diuji meliputi  pengujian  kuat  lentur  (MOR)  dan  kuat  patah  (MOE)  yang  bertujuan  untuk mengetahui kekuatan sampel untuk menahan suatu beban yang diberikan.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimen  (coba-coba).  Peralatan  yang digunakan adalah jangka sorong, beaker glass , aluminium foil, spatula, cetakan sampel, timbangan  digital,  gunting, Universal  Tensile  Machine (UTM), hot  press .  Sedangkan bahan  penelitian  yang  digunakan  adalah  tepung  gipsum,  helaian  serat  kain  bekas, aquadest.
Pembuatan  helaian  serat  kain  bekas  dapat  dilakukan  dengan  beberapa  tahapan dimulai  dengan  menyediakan  kain  bekas  yaitu  berupa  kain  bekas  yang  masih  layak, memotong  kain  dengan  menggunakan  gunting,  memisahkan  serat  kain  satu  persatu kemudian  didapatkan  helaian  serat  kain  bekas.  Serat  dan  tepung  gipsum  ditimbang menggunakan  timbangan  digital.  Pembuatan  lis  gipsum  dengan  cara  di  press menggunakan  mesin  hot  press  dengan  suhu  90 o C  dalam  jangka  waktu  30  menit, dikeringkan didalam ruangan terbuka selama ±14 hari,  persentase serat yang digunakan yaitu 98% : 2%, 96% : 4%, 94% : 6% dan 92% : 8%. Lis gipsum untuk pengujian mekanik menggunakan cetakan dengan ukuran 17 x 5 x 1. Lis gipsum akan dibuat menggunakan tepung gipsum, serat dan air. Standar pengujian mengacu pada SNI 01-4449-2006.  Tahap dalam proses pembuatan lis gipsum dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Tahapan pembuatan lis gipsum [9].
Tahap Pembuatan Lis Gipsum Keterangan Tahap 1 (lapisan pertama) Dituang adonan tepung gipsum hingga memenuhi setengan cetakan Tahap 2 (lapisan kedua) Ditutup  dengan  potongan  kain  bekas  sesuai variasi yang telah ditetapkan Tahap 3 (lapisan terakhir) Ditutup  kembali  dengan  adonan  tepung  gipsum hingga memenuhi cetakan
Persentase  serat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  (2,  4,  6  dan  8)% dengan nilai  FAS  0,5. lis gipsum yang dibuat pada penelitian ini menggunakan mesin press yaitu hot press memakai suhu 90 O C dalam waktu selama 30 menit. Sampel yang sudah dicetak didiamkan didalam  ruangan terbuka selama  ±14 hari sebelum  dilakukan pengujian.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Kuat Patah (MOR)
Pengujian  kuat  patah  atau  MOR  pada  sampel  lis  gipsum  bertujuan  untuk mengetahui  kemampuan  sampel  untuk  menahan  beban  atau  gaya  berat  yang  diberikan sampai sampel sehingga menjadi patah [10]. Pengujian ini menggunakan alat UTM. Hasil dari nilai kuat Patah lis gipsum disajikan pada tabel 2 dibawah ini:
Persamaan  yang  digunakan  untuk  menghitung  nilai  kuat  patah  yaitu  sebagai berikut [11]:
KLMP = 3 B S 2 L T 2 × 100  ..................................................  (1)
Tabel 2. Data hasil pengujian kuat patah. Sampel. Komposisi Sampel Bahan (%) Hasil Uji Kuat Patah (kgf/cm 2 ) Tepung Gipsum Serat kain bekas A 98 2 2.981,4 B 96 4 1.705,7 C 94 6 1.537,8 D 92 8 953,1
Dari tabel 2 di atas menunjukkan bahwa nilai kuat patah sampel lis gipsum pada sampel A didapatkan  sebesar 2.981,4 kgf/cm 2 ,  sampel uji B sebesar 1.705,65 kgf/cm 2 , sampel  uji  C  sebesar  1.537,8  kgf/cm 2 ,  dan  pada  sampel  uji  D  diperoleh  sebesar  953,1 kgf/cm 2 . Pada sampel (A, B, C, dan D). pengujian kuat patah telah sesuai dengan standar papan serat yaitu SNI 01-4449-2006. Berdasarkan dari hasil pengujian pada tabel diatas maka akan di peroleh grafik sebagai berikut ini:
Gambar 1. Grafik pengaruh penambahan serat kain bekas terhadap nilai pengujian kuat patah pada lis gypsum.
Dari  gambar  grafik  diatas  menunjukkan  bahwa  nilai  uji  kuat  patah  tertinggi didapatkan  pada  sampel  A  yaitu  dengan  penambahan  persentase  serat  sebesar  2%. Sedangkan  nilai  kuat  patah  terendah  dihasilkan  dari  tambahan  serat  dengan  persentase 8%. Dapat disimpulkan bahwa nilai kuat patah pada sampel lis gipsum terjadi penurunan seiring dengan bertambahnya persentase serat kain.
Penurunan diakibatkan karena terdapatnya rongga pada lapisan sampel lis gipsum. Semakin banyak serat kain bekas yang tambahkan maka rongga udara pada lis gipsum akan semakin besar dan nilai uji kuat patah akan semakin menurun. Hal ini disebabkan karena  sifat  adonan  gypsum  yang  mudah  mengeras  sehingga  menghasilkan  campuran yang  tidak  kompak  [12]. Pada  saat  spesimen  yang  memiliki  rongga  diberikan  beban  maka spesimen tersebut akan  mudah  patah.  Hal  ini dikarenakan tegangan  akan  berpindah  ke  rongga sehingga akan mengurangi nilai kuat dari lis gipsum tersebut [13].

## 3.2 Kuat Lentur (MOE)
Pengujian kuat lentur atau MOE dilakukan untuk mengetahui ketahanan sampel lis gipsum untuk menahan beban hingga terjadi renggangan terhadap deformasi elastik [10]. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan alat UTM. Hasil dari pengujian kuat lentur lis gipsum disajikan dalam tabel 2 dibawah ini:
Persamaan  yang  digunakan  untuk  menghitung  nilai  kuat  patah  yaitu  sebagai berikut [11]:
KLME = S 3 ∆B 4 L T 3 ∆D ×100     ............................................  (2) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 A B C D Variasi Lis Gipsum K ua t P a ta h ( k g f/cm 2 )
Tabel 3. Data hasil pengujian kuat lentur.
Sampel. Komposisi Sampel Bahan (%) Hasil Uji Kuat Patah (kgf/cm 2 ) Tepung Gipsum Serat kain bekas A 98 2 408.454,61 B 96 4 265.308,42 C 94 6 78.461,76 D 92 8 63.519,67
Tabel  2  di  atas  menunjukkan  bahwa  nilai  uji  kuat  lentur  sampel  A  didapatkan sebesar 404.854,61 kgf/cm 2 , sampel B dengan nilai 265.308,42 kgf/cm 2 , sampel C dengan nilai  78.461,76  kgf/cm 2 ,  dan  pada  sampel  D  dengan  nilai  63.519,67  kgf/cm 2 .  Pada penelitrian ini sampel uji (A, B, C, dan D). Nilai pengujian kuat lentur telah sesuai dengan standar papan serat yaitu SNI 01-4449-2006. Dari data hasil pengujian kuat lentur maka akan diperoleh grafik sebagai berikut:
Gambar 2. Grafik pengaruh penambahan serat kain bekas terhadap pengujian kuat lentur pada sampel lis gypsum.
Dari gambar grafik diatas dapat dilihat bahwa nilai pengujian kuat lentur tertinggi didapatkan pada sampel uji A dengan penambahan persentase serat sebesar 2% dan nilai kuat lentur terkecil diperoleh pada sampel uji D dengan penambahan serat sebesar 8%. Nilai kuat lentur dari sampel A sampai dengan sampel D mengalami penurunan seiring dengan  bertambahnya  serat  kain  bekas  yang  diberikan.  Penurunan  nilai  kuat  lentur diakibatkan  karena  adanya  rongga  udara  pada  sampel  lis  gipsum.  Seiring  dengan bertambahnya  serat  kain  bekas  yang  diberikan  maka  akan  menyebabkan  rongga  udara pada lis gipsum menjadi semakin besar dan nilai kuat lentur semakin menurun.
Hal ini disebabkan karena sifat gipsum yang mudah mengeras maka dibutuhkan waktu  yang  lama  untuk  membuat  adonan  dan  kurang  homogennya  antara  adononan gipsum  dengan  bahan  pengisi  lainnya.  Penambahan  boraks  pada  adonan  akan  dapat memeperlambat waktu pengerasan pada gipsum [12] [14].
0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000 A B C D Variasi Lis Gipsum K uat L ent ur (kgf /cm 2 )
Ety Jumiati et al. / JFT: Jurnal Fisika dan Terapannya (2023) Vol. 10 (1): 40 - 46
Selain itu penumpukan serat yang diberikan juga mempengaruhi nilai mekanik lis gipsum  serta  ukran  serat  juga  mempengaruhi  nilai  elastisitas  dari  serat  tersebut.  Serat yang  pendek  menghasilakn  kuat  lentur  yang  tinggi  dan  sebaliknya  serat  yang  panjang akan menghasilkan nilai lentur yang rendah [13] [15].

## 4. SIMPULAN
Penambahan serat  kain  bekas dalam pembuatan lis gipsum  mempengaruhi sifat mekanik yang dihasilkan. Komposisi yang optimum pada lis gipsum dengan penambahan serat kain bekas dan tepung gipsum terdapat pada sampel A dengan variasi serat sebesar 2% : 98%,  karena mendapatkan nilai kuat patah sebesar 2.981,4 kgf/cm 2 dan kuat lentur sebesar 408.454,61 kgf/cm 2 ,  telah sesuai dengan SNI 01-4449-2006 tentang papan serat. Berdasarkan  hasil  penelitian  maka  disarankan  kepada  peneliti  selanjutnya  untuk menggunakan bahan pengganti serat lainnya seperti serat goni plastik agar menghasilkan lis gipsum yang optimal.

## 5. UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis sangat berterimaksih kepada Bapak Prof. Dr. Tamrin, M.Sc. selaku kepala laboratorium  Kimia  Polimer  Fakultas  FMIPA  Universitas  Sumatera  Utara  yang  telah memberikan  izin  untuk  mengadakan  penelitian,  serta  seluruh  pihak  yang  tidak  dapat penulis ucapkan satu-persatu yang telah ikut berkontribusi terhadap penelitian ini semoga Allah Swt membalas semua kebaikan kalian semua.

## 6. DAFTAR PUSTAKA
[1]    Suhendri, Triase, & Afzalena, S. (2020). Implementasi Metode Job Order Costing Pada Sistem Informasi Produksi Berbasis Web. Jurnal Sekolah PGSD FIP Unimed . vol. 4 (2). Hal: 97-106. p-ISSN: 2548 – 8856 [Online]. Available: https://jurnal.unimed.ac.id/2012/index.php/js/article/view/17954
[2]   Rahmadi, I. (2011) Pembuatan Papan Gipsum Plafon Dengan Bahan Pengisi Serbuk Batang  Kelapa  Sawit  Dan  Bahan  Perekat  Polivinil  Alkohol. Tesis .  Universitas Sumatera Utara [ Online]. Available: https://repositori.usu.ac.id/handle/123456789/41237
[3]      Masthura.,  Tri,  N.  M.,  &  Ety,  J.  (2022).  Analisis  Sifat  Mekanik  List      Gypsum Berbasis Serat Batang Kelor. Jurnal Einstein . Vol 10 (1). Hal: 28-29. p-issn 2338 – 1981 [Online]. Available:
https://jurnal.unimed.ac.id/2012/index.php/einsten/article/view/33080
[4]      Nasiruddin,  Zulkoni,  A.,  &  Panutan,  S.  (2015).  Pemanfaatan  Sabut  Kelapa,  Kain Perca Dan Plastik Sebagai Bahan Campuran Pembuatan Batako. Jurnal Rekayasa Lingkungan . Vol. 15 (2) Hal: 1-14. [Online] Available: https://journal.ity.ac.id/index.php/JRL/article/download/76/71
[5]    Suliyanthini, D. (2016). Ilmu Tekstil . Jakarta: Rajawali Press.
[6]      Jumiati,  E.,  Daulay,  A.  H.,  &  Malika,  T.  N.  (2021).  Ananlisi  Kualitas  Lis  Profil Gipsum  Dengan  Variasi  Penambahan  Batang  Kelor  (Moringa  Oleivera). Jurnal Ilmu Fisika Dan Teknologi . 15-20. [Online] Available:
http://repository.uinsu.ac.id/id/eprint/12539
[7]      Suriadi.  (2011).  Analisis  Pengaruh  Penambahan  Serat  Ijuk  Aren  Terhadap  Sifat Mekanik  Dan  Sifat  Fisis  Gipsum  Profil  Dengan  Perekat  Lateks  Akrilik. Tesis . Universitas Sumatera Utara. [Online] Available: https://repositori.usu.ac.id/handle/123456789/42345
[8]    Nurhayati. (2021) Pemanfaatan Limbah Pelepah Pisang (Musa Paradisiaca) Dalam Pembuatan Panel Gipsum Interior Rumah. Jurnal Ilmu Fisika dan Teknologi .  Vol  5  (2).  Hal:  21.  ISSN:  2580-6661.  [Online]  Available: http://repository.uinsu.ac.id/id/eprint/12540
[9]    Ninda.,  T.  M.  (2021).  Ananlisi  Kualitas  Lis  Profil  Gipsum  Dengan  Variasi Penambahan Batang Kelor (Moringa Oleivera). Jurnal Ilmu Fisika dan Teknologi , Vol. 5 (1). Hal: 15. Available: http://repository.uinsu.ac.id/id/eprint/12539
[10]    Irwanto.  (2018)  Pemanfaatan  Serat  Kulit  Jagung (Zea  Mays) Sebagai  Campuran Gipsum  Untuk  Pembuatan  Plafon  Dengan  Bahan  Pengikat  Resin  Epoksi. Tesis . Universitas Sumatera Utara. [Online] Available: https://repositori.usu.ac.id/handle/123456789/10231
[11]  Trisna,  H.,  &  Mahyudin,  A.  (2012).  Analisis  Sifat  Fisis  Dan  Mekanik  Papan Komposit Gipsum Serat Ijuk Dengan Penambahan Boraks (Dinatrium Tetraborat Decahydrate). Jurnal  Fisika  Unand .  Vol.  1  (1).  Hal:  30-36.    Available: http://jfu.fmipa.unand.ac.id/index.php/jfu/article/view/7
[12]   SNI (Standar Nasional Indonesia) 01-4449-2006. Papan Serat [Online]. Available: https://www.bsn.go.id/
[13] Siska, O., & Puryanti, D. (2020). Pengaruh Penambahan Serat Daun Nanas Terhadap Sifat Fisis dan Mekanik  Papan Semen Gipsum. Jurnal Fisika Unand . Vol. 9 (1). Hal: 31. ISSN 2686-2433 [Online] Available: http://jfu.fmipa.unand.ac.id/index.php/jfu/article/view/449.
[14]    Febrianto,  F.,  (1986)  Pengaruh  Nisbah  Campuran  Partikel  Dengan  Gipsum  Dan Kadar Bahan Penghambat Terhadap Sifat Fisis Mekanis Papan Gypsum Dari Kayu Karet  (Heveabrasilliensis  Muel.  Arg). Skripsi .  Universitas  Sumatera  Utara. Available: http://jfu.fmipa.unand.ac.id/index.php/jfu/article/view/7.
[15]    Li,  Z.,  Wang,  L.,  dan  Wang,  X.A.  (2007)  “Cement  Composites  Reinforced  with Surface Modified Coir Fiber”, Journal of Composite Materials Centre for Material and Fibre Innovation, Australia.Vol 41 (12). Hal: 1-15 [Online] Available: https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/0021998306068083.