PENGARUH PERENDAMAN (NaOH) TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN BENDING BAHAN KOMPOSIT SERAT BAMBU TALI (GIGANTOCHLOA APUS) BERMATRIKS POLYESTER
Kosjoko
Fakutas Teknik Mesin Unmuh Jember Email : kosjoko@unmuhjember.ac.id

## ABSTRACT
Effect of Immersion (NaOH) bamboo fiber rope (Gigantochloa smear) for 120  minutes  and  the  use  of  one-way  fiber  can  be  a  problem  for  maximum improvement  in  mechanical  properties  of  bamboo  fiber  composite  straps.  The purpose of the research, manufacture of composites made  from polyester matrix reinforced  with  fibers  type157BTQN  natural  bamboo,  with  a  5%  NaOH immersion treatment, per 1 liter of distilled water for 120 minutes, to determine the mechanical properties of the composite tensile strength and bending strength with the variation of fiber volume fraction 20 %, 30%, and 40%.
The  method  is  done  by  arranging  a  one-way  natural  fiber  bamboo  fiber with polyester matrix type 157 BTQN with variation of fiber volume fraction of 20%,  30%,  and  40%.  Hardener  used  is  MEKPO  with  a  concentration  of  5% NaOH.  Composites  are  made  by  hand  lay-up  method.  The  main  variable  is  the study of variation of fiber volume fraction of 20%, 30%, and 40%, with 5 grams of  soaking  treatments  per  1  liter  of  distilled  water  NaOH  for  120  minutes. Specimens  and  tensile  and  bending  test  procedures  refer  to  standard  ASTM  D 638-03 and ASTM 790-03.
The results of this study indicate that the addition of fiber volume fraction of  20%,  30%,  40%  and  5%  NaOH  immersion  treatment,  per  1  liter  of  distilled water  may  increase  the  interfacial  adhesion  between  the  fiber  and  matrix.  The highest  tensile  strength  at  5%  NaOH  immersion  treatment  for  120  minutes  of natural  bamboo  fiber  composite  with  40%  volume  fraction  of  42  kN/mm2,  for NaOH  and  without  treatment  with  40%  volume  fraction  of  13  kN/mm2.  While the highest Bending strength of bamboo fiber composite immersion in 5% NaOH treatment for 120  minutes with 40%  volume  fraction of 15.4 kN/mm2,  for 40% volume fraction of 5.7 kN/mm2 without treatment.
Keywords: bamboo fiber rope (Gigantochloa lear), NaOH, polyester, tensile strength and bending strength.

## 1. PENDAHULUAN
Umumnya dalam komposit terdapat bahan yang disebut sebagai “matriks” dan  bahan  “penguat”.  Bahan  matriks  umumnya  dapat  berupa  logam,  polimer, keramik,  karbon.  Matriks  dalam  komposit  berfungsi  untuk  mendistribusikan beban kedalam seluruh material penguat komposit.  Sifat matriks biasanya “ulet”
(ductile).  Bahan  penguat  dalam  komposit  berperan  untuk  menahan  beban  yang diterima oleh material komposit. Sifat bahan penguat biasanya kaku dan tangguh. Bahan penguat yang umum digunakan selama ini adalah serat karbon, serat gelas, keramik. Serat alam sebagai jenis serat yang memiliki kelebihan-kelebihan mulai diaplikasikan  sebagai  bahan  penguat  dalam  komposit  polimer.  Industri  yang paling  gencar  menggunakan  serat  alam  sebagai  material  penguat  komposit polimer  adalah  produsen  otomotif  Daimler  Chrysler.  Produsen  mobil  Amerika- Jerman  ini  mulai  meneliti  dan  menggunakan  bahan  komposit  polimer  berbasis serat-serat  alam.      Perkembangan  teknologi  material  komposit  yang  demikian pesat  telah  menjadi      trend  baru  dalam  teknologi  bahan.  Material  komposit memiliki sifat khas yang utama  yaitu ringan. Oleh sebab itu, sifat kekuatan dan kekakuan spesifiknya tinggi.
Supaya  dalam  penelitian  yang  dilakukan  dapat  terfokus,  maka  ada beberapa  batasan  masalah  :    Bahan  penguat  terbuat  dari  serat  bambu  tali/apus. Matrik  yang  digunakan  adalah  berbahan polyester .    Material  yang  digunakan adalah Serat bambu tali/apus sebagai filler dengan persentasi fraksi Volume serat 20%,  30%,  40%,  menggunakan  metode  hand  lay  up,  dengan  orientasi  satu  arah serat.  Lamanya  perendaman  120  menit.  Manfaat  dari  penelitian  ini  adalah  : Diharapkan  hasil  menjadi  suatu  langkah  dalam  pemanfaatan  tumbuhan  bambu tali/apus yang banyak terdapat tumbuh di pulau jawa. Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan alternatif penggunaan  bahan  baku pengganti  logam dan kayu yang semakin berkurang ketersediaannya.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Material    komposit  diproyeksikan  menjadi  material  pengganti  bahan- bahan  struktural    konvensional  seperti  logam  dan  kayu  dan  salah  satunya  untuk komposit  polietilena  dengan  penguat  ssk  diharapkan  dapat  digunakan  sebagai bahan  palet  palstik  untuk  menggantikan  palet  kayu  yang  diperoleh  dengan  cara komposit  berlapis.  Kosjoko  (2011)    jurnal  rekayasa  mesin  Vol.2  No.3  ISSN 0216-468X  Hal.  193-198.    pengaruh  waktu  perlakuan  kalium permangante (kmno 4 )  terhadap  sifat  mekanik  komposit  serat  purun  tikus  ( eleocharis  dulcis ) Kekuatan Lentur  rata  –  rata  serat  Komposit  ( fibrous  composite ),  Purun  dengan
orientasi  arah  serat  gabungan  0 o dan  90 o Tikus  tanpa  perlakuan,  perlakuan  2% KMnO 4 selama 15 menit dan 30 menit dengan Fraksi volume serat Purun Tikus 40%  serat,  tebal  komposit  6  mm  tanpa  perlakuan  sebesar  62.66  N/mm 2 , perlakuan 15 menit sebesar, 119.70 N/mm 2 , dan 30 menit sebesar, 80.88 N/mm 2 .
Hairul  Abral  (2009  abstrak) Studi tarik  dan  sifat  fisik  Cyathea Contaminans sebelum  dan  setelah  perlakuan  alkali  NaOH .  Dari  pengujian  di peroleh pada rata – rata kekuatan tarik serat maksimum diperolah pada serat yang diberikan  perlakuan  alkali  selama  2  jam  yaitu  sebesar  53,7  Mpa,  sementara setelah diberi perlakuan alkali 3 jam kekuatan tarik rata – rata cendrung menurun menjadi  44,8  Mpa,  penurunan  kekuatan  serat  tersebut  dapat  di  karenakan kerusakan struktur serat akibat waktu perlakuan terlalu lama.
Putu Lokantaro dan Ngakan Putu Gede Suardana ( 2007 abstrak). Analisis arah dan perlakuan serat tapis kelapa serta rasio epoxy hardener terhadap sifat fisis  dan  mekanik  komposist  tapis  kelapa .    Perlakuan  terhadap  serat  dilakukan dengan  NaOH  dan  KMnO4  dengan  prosentase  masing-masing  0,5%,  1%,  dan 2%  berat.  Perbandingan  epoxy  dan  hardener  yaitu  7:3  dan  6:4,  serta  orientasi serat tapis 0°, 45° dan 90°. Hasil dari penelitian  di dapatkan  Variasi persentase 0,5%, 1%, and 2% berat NaOH dan KMnO4. Variasi orientasi serat tapis 0°, 45° dan  90°  memberi  pengaruh  secara  signifikant  terhadap  kekuatan  tarik  komposit baik  dengan  perlakuan  NaOH  maupun  KMnO4.  Kekuatan  tarik  maksimum terdapat pada komposit yang memiliki orientasi serat 45°
Tanaman  bambu  tali merupakan  salah  satu  material  natural  fibre alternative,  tanaman  yang  tumbuh  subur  di  Indonesia  terutama  di  daerah  pulau jawa.  Sehingga  kegunaan  atau  manfaat  tanaman  bambu  ini  masih  bisa dimaksimalkan  dan  hasilnya  bisa  merubah  pendapatan  sipenenanam  bambu. Melihat  dari  latar  belakang  di  atas,  kita  dapat  menyimpulkan  pokok permasalahan,  yaitu :
Perlakuan perendaman (NaOH) diharapkan dapat meningkatkan kekuatan Tarik  dan  Bending  komposit  dengan  orientasi  satu  arah  serat,  berbahan    serat Bambu bermatrik Polyester .

## 3. METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  di  laboratorium  material  Jurusan  Teknik  Mesin Universitas  Muhammadiyah  Jember    pada  bulan  Juni  2012.  Bahan-bahan  yang digunakan  baik  untuk  pengujian  maupun  pembuatan  komposit  adalah  sebagai berikut;  Dalam  penelitian  ini  digunakan  matriks sebagai  pengikat,    dimana matriks  tersebut  merupakan  hasil  produksi PT. Justus Sakti Raya dengan  merek dagang  “YUKALAC”.    Sebagai  penguat (  natural  fibre  ) adalah  serat  bambu .
Dalam penelitian ini diambil dari tumbuhan bambu tali/apus yang tumbuh subur di  daratan  dipulau  jawa.  Dimana  tebal  dan  lebar  rata-rata  serat  adalah  0.26  mm dan ± 1 mm untuk serat kering..
Katalis produksi  PT.  Justus  Kimia  Raya  digunakan  untuk  mempercepat pegerasan  resin.  Katalis  yang  digunakan  adalah  katalis Methyl  Ethyl  Keton Peroxide (MEKPO)  dengan  bentuk  cair,  berwarna  bening.  Fungsi  dari  katalis adalah  mempercepat  proses  pengeringan  ( curring )  pada  bahan  resin  suatu komposit.  Semakin  banyak  katalis  yang  dicampurkan  pada  cairan  matrik  akan mempercepat proses laju pengeringan, tetapi akibat mencampurkan katalis terlalu banyak  adalah  membuat  komposit  menjadi  getas.  Penggunaan  katalis  sebaiknya diatur  berdasarkan  kebutuhannya.  Pada  saat  mencampurkan  katalis  ke  dalam resin  maka  akan  timbul  reaksi  panas  (60 0 -90 0 C).  Pemakaian  katalis  dibatasi sampai 1% dari volume resin (P.T. Justus Sakti Raya, 2001).
Pada  bagian  ini  dijelaskan  mengenai  langkah-langkah  pembuatan komposit polimer diperkuat serat bambu tali/apus
Semua  pengujian  didasarkan  pada  American  Standard  Testing  Methods (ASTM),  untuk  masing  -  masing  pengujian  standar  yang  digunakan    Uji  Tarik menggunakan ASTM D638-03. Dan uji Bending (ASTM 790-03)
Pengujian  tarik  dilakukan  untuk  mengetahui  sifat  mekanik  komposit, yaitu dengan membentuk spesimen sesuai standar kemudian ditarik hingga putus, dari  pengujian  tersebut  diperoleh  kurva  antara  tegangan  dengan  regangan  yang terjadi,  sehingga  diperoleh  kekuatan,  ketangguhan,  keuletan,  dan  modulus elastisitas  komposit  dari  kurva  yang  diperoleh.  Berdasarkan  ASTM  D638-03 ukuran spesimen.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian tarik dilakukan pada komposit  yang dibuat dengan  serat tanpa perlakuan,  dan  komposit  dengan  serat  mengalami  perlakuan  alkali  NaOH  5% untuk masing-masing tebal spesimen 6 mm,  fraksi volume 20%, 30%, dan 40% dengan  proses  pembuatan  komposit  yang  sama.  Tabel  4.1  menunjukkan  hasil pengujian  yang  diperoleh  dari  masing  –  masing  spesimen  tanpa  perlakuan  dan yang  di  perlakukan  pada  tabel  tersebut  diperlihatkan  beberapa  informasi  hasil pengujian tarik yang dilakukan yaitu kekuatan tarik  rata – rata.
Gambar: 3.1. Grafik komposit serat bambu tali (gigantochloa apus) tanpa
diperlakukan perendaman (NaOH) 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 20 serat 30 serat 40 serat 15 14.7 13 U jin t ari k ko m p o si t kN /m m 2 Komposit serat bambu tanpa diperlakuan
Gambar: 3.2.  Grafik  rata – rata Kekuatan Tarik  komposit serat bambu tali (gigantochloa apus)  yang diperlakukan perendaman (NaOH) Selama 120 Menit
Gambar: 3.3.  Grafik  rata – rata Kekuatan Tarik  komposit serat bambu tali (gigantochloa apus) yang diperlakukan perendaman (NaOH) Selama 120 Menit dan tidak diperlakukan
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1 2 3 32 38 42 U ji ta ri k ko m p o si t kN /m m 2 Komposit serat bambu diperlakukan
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 20 serat 30 serat 40 serat 15 14.7 13 32 38 42 U ji ta ri k ko m p o si t kN /m m 2 Komposit serat bambu diperlakukan & tanpa

## diperlakukan

## KETERANGAN
1. Warna biru yang tanpa perlakuan NaOH

## 2. Warna merah yang diperlakukan NaOH
Gambar 3.4. Uji tarik komposit
Gambar: 3.5  Grafik  rata – rata Kekuatan Bending  komposit serat bambu tali  (gigantochloa  apus)    yang  tanpa  diperlakukan  perendaman  (NaOH)  dan diperlakukan 120 menit
Gambar. 3.6  Bambu tali (gigantochloa apus)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 20 serat 30 serat 40 serat 6.9 6.4 5.7 9.8 11.6 15.4 U ji b en d in g ko m p o si t kN /m m 2 Komposit serat bambu

## diperlakukan

## 5.  KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai  berikut:  Komposit  serat  bambu  tali  (gigantochloa  apus)    tanpa diperlakukan perendaman menggunakan akali (NaOH), pada fraksi volume 20%, 30%  dan  40%  yang  menunjukan  uji  tarik  yang  paling  kuat  adalah  pada  fraksi volume  20%  serat.  Nilai  kekuatan  uji  tarik  sebesar  15  kN/mm 2 Uji  bending sebesar  6,9  kN/mm 2 .    Kekuatan  tarik  dan  bending    rata  –  rata  serat  komposit ( fibrous  composite )  bambu  tali  (gigantochloa  apus)  perlakuan,  5%  NaOH selama  120  menit    dengan  Fraksi  volume  serat  bambu  tali  (gigantochloa  apus) 40% serat,  nilai kekuatan uji     tarik sebesar 42 kN/mm 2 dan uji bending  sebesar 15,4 kN/mm 2 .
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  kami  lakukan  maka  beberapa  saran dapat diberikan guna penelitian selanjutnya yaitu :
1. Dalam  pembuatan  komposit  serat  bambu  tali  (gigantochloa  apus),  untuk  peneliti selanjutnya        dengan  fraksi  volume  20%,  30%  dan  40%  serat,    diharapkan  untuk meneli sifat mekanik yang belum pernah kami teliti.
2. Proses pembuatan komposit serat bambu tali (gigantochloa apus) hendaknya disusun yang rapi untuk mendapatkan komposit yang dikehendaki.
3. Kendala  yang  paling  berat  dalam  penelitian  ini  adalah  meminimalkan keberadaan  void  pada  komposit,  untuk  penelitian  selanjutnya  disarankan jangan  terlalu  lama  waktu  pencampuran polyester dan  katalis  karena  mudah beku.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1998, Annual Book ASTM  Standar, USA .
Anonim, 1996, Technical Data Sheet, Justus Kimia Raya.
ASTM. D 790 Standard test methods for flexural properties of unreinforced and reinforced  plastics  and  electrical  insulating  material .  Philadelphia,  PA  : American Society for Testing and Materials.
Heri A. (2010). Pengaruh Lama Waktu Perlakuan Alkali Terhadap Sifat Mekanik Komposit Serat Pandan Semak ( Pandanus Odoratissimus Fiber Reinforced
Unsaturated  Polyester  Composite ). Tugas  Akhir,  Jurusan  Teknik  Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Andalas, Padang.
Kosjoko 2011, Pengaruh waktu perlakuan kalium permanganate (KmnO4) terhadap sifat mekanik komposit serat purun tikus (eleocharis dulcis),
Rekayasa Mesin Vol.2 No.3 (ISSN :0216 – 468X)
Putu Lokantaro dan Ngakan Putu Gede Suardana ( 2007). Analisis arah dan perlakuan serat tapis kelapa serta rasio epoxy hardener terhadap sifat fisis dan mekanik komposist tapis kelapa .  Jurnal Ilmiah Teknik Mesin CAKR AM Vol. 1 No. 1, (15 – 21)