Yuliyanto 1 , Boi Rollastin 2 , Hasdiansah 3

## ABSTRACT

## ABSTRAK

## PENDAHULUAN
Pohon  gaharu  merupakan  salah  satu sumber  daya  alam  hasil  hutan  yang  sangat bermanfaat.  Pohon  gaharu  memiliki  bau  yang khas  dan  saat  ini  kayu gaharu dijadikan bahan baku  membuat  kosmetik,  dupa,  pengawet
berbagai  macam  aksesoris  hingga  industri parfum.
Komposit  serat  alam  adalah  material yang  sangat  baik  karena  sangat  ringan,  kuat, murah, mudah di bentuk dan ramah lingkungan.  Komposit  memiliki  dua  sumber utama  yaitu  matrik  untuk  mengikat  komposit

## EFEK PERENDAMAN SERAT GAHARU TERHADAP PENGUJIAN TARIK DAN PENGUJIAN IMPAK SEBAGAI BAHAN KOMPOSIT
123 Jurusan Teknik Mesin Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung Email: belzanyuliyanto@yahoo.com
Natural  fiber  composite  is  an  excellent  material because  it  is  light,  strong,  cheap,  easy  to  shape,  and environmentally  friendly.  The  agarwood  tree  (Aquilaria  malaccensis)  produces  a  fragrant  resin  for  making perfumes.  In  addition  to  resin,  it  also  produces  fine  fibers  that  can  be  used  as  reinforcement  for  composite materials.  The  purpose  of  the  study  was  to  obtain  the  effect  of  soaking  agarwood  fiber  on  mechanical  testing using  a  polyester  matrix  BQTN  157  agarwood  fiber  as  a  reinforcement  and  whether  this  agarwood  fiber composite could  be used as an alternative material  for making  car dashboards. The research method uses full factorial with two factors and three levels. The process parameters were immersion with 2%, 4%, and 6% NaOH chemical liquid, and the immersion time was 120 minutes, 240 minutes, and 360 minutes. The average maximum tensile strength  is 42.0 Mpa on the fiber with an immersion  time of 120 minutes and 2% NaOH. The results of the  maximum  impact  test  were  39.1  kJ/m2  at  an  immersion  time  of  120  minutes,  and  the  percentage  of  NaOH was 4%. The photo results produce a broken fiber form where the broken fiber is filled with delicate and stringy fibers. The effect of the percentage of NaOH and soaking agarwood fibers for more than 240 minutes made the fiber  strength  decrease,  break  easily  and  become  brittle.  This  means  that  the  percentage  of  NaOH  and immersion  should  not  be  more  than  240  minutes.  The  results  of  this  test  can  be  used  as  a  new  material  for making car dashboards because they are standard when compared to standards.

## Keywords: Composite, Agarwood Fiber, Immersion, NaOH
Komposit  serat  alam  adalah  material  yang  sangat  baik  karena  sangat  ringan,  kuat,  murah,  mudah  di bentuk  dan  ramah  lingkungan . Pohon  gaharu  ( Aquilaria  malaccensis )  menghasilkan  resin  berbau  harum  untuk pembuatan  parfum.  Selain resin  juga menghasilkan serat  halus yang bisa dijadikan penguat  material  komposit. Tujuan  penelitian  untuk  mendapatkan  efek  perendaman  serat  kulit  gaharu  terhadap  pengujian  mekanik menggunakan matriks polyester BQTN 157 serat gaharu sebagai  penguat dan apakah komposit serat  gaharu ini bisa  dijadikan  bahan  alternatif  pembuatan dashboart mobil. Metode  penelitian  menggunakan full  Faktorial dengan  dua  faktor  dan  tiga level .  Parameter  proses  yaitu  perendaman  dengan  cairan  kimia  NaOH  2%,  4%  dan 6%  dan  lama  perendaman  120  menit,  240  menit  dan  360  menit.  Hasilnya  nilai  rata-rata  kekuatan  tarik maksimum  yaitu  42,0  Mpa  pada  serat  dengan  waktu  perendaman  selama  120  menit  dan  2%  NaOH.  Hasil pengujian  impak maksimum  sebesar  39,1  kj/m 2 pada  waktu  perendaman  120  menit  dan  persentase  NaOH  4%. Hasil foto  menghasilkan  bentuk patahan broken fiber dimana serat yang patah dipenuhi dengan serat  halus  dan berserabut . Efek persentase NaOH dan  perendaman serat  gaharu lebih dari  240 menit  membuat  kekuatan serat menjadi menurun, mudah putus dan rapuh. Artinya persentase NaOH dan perendaman tidak boleh lebih dari 240 menit. Hasil pengujian ini bisa dijadikan material baru untuk pembuatan dashboard mobil karena sudah standar bila dibandingkan dengan standar.
Kata kunci: Komposit, Serat Gaharu, Perendaman, NaOH
Jurnal Dinamika Vokasional Teknik Mesin Volume 7 Nomor 2 Oktober 2022 Hal 146-151 https://journal.uny.ac.id/index.php/dynamika/issue/view/
2373
ISSN 2598-392X (media cetak)
contohnya polyester dan  serat  untuk  penguat komposit  (Gibson,  1994). Viskositas  polyester lebih  rendah  dari  resin  lain  karena  bisa  masuk kedalam  pori-pori  serat  alam  dengan  mudah (Wirawan et  al ,  2018).  Salah  satu filler yang bisa  dijadikan  komposit  adalah  serat  kulit gaharu.  Untuk  mendapatkan  serat  kulit  gaharu yang  baik  harus  dilakukan  proses  perendaman dengan  perlakuan  kimia  (Yuliyanto  dan Masdani,  2018).  Akalisasi  adalah  proses perendaman  yang  dilakukan  dalam  waktu tertentu pada larutan alkali, contohnya Natrium Hidroksida (NaOH).
Rianto  dan  Anjiu  (2018)  mengatakan persentase  serat  alam  sebesar  44%  dengan perendaman serat menggunakan NaOH kurang baik  untuk  meningkatkan  tegangan  tarik komposit.  Muhammad  dan  Novi  (2020), mengatakan  kekuatan  tarik  serat  kersen  tanpa perendaman dan perendaman 1440 menit, 5880 menit dan 11520 menit dengan cairan Natrium bikarbonat (NaHCO3) mengakibatkan perendaman  serat  yang  berlebihan  akan menghilangkan unsur-unsur penguat di serat.
Yudhanto  (2016)  menyatakan  bahwa sifat  mekanik  akan  meningkat  apabila  proses perendaman  serat  dilakukan  pada  waktu perendaman  tertentu.  Permukaan  komposit yang  baik  akan  meningkatan  kekuatan  tarik sehingga  meningkatkan  daya  ikat  antara  serat dan  matriks.  Penyusunan  serat  yang  tidak sempurna  dan  lobang  kecil  di  komposit  akan mempengaruhi  kekuatan  pengujian  (Ardiati, 2016).
Bangka  Belitung  khususnya  Bangka tengah  sedang  melakukan  penanaman  pohon gaharu secara besar-besaran. Penanaman ini di gerakkan  oleh  pemerintah  melalui  Kementrian Kehutanan  No:  P.12/PSKL/SET/PSL.0/11/ 2016  tentang  izin  Usaha  Pemanfaatan  Hasil Hutan  Kemasyarakatan  (IUPHKm).  Tanaman gaharu  sudah  terkenal,  tetapi  pemanfaatannya masih belum maksimal. Pohon gaharu menghasilkan kayu gaharu yang sangat harum, daun  gaharu  dijadikan  teh  dan  sirup  gaharu (Yulia,  2021).  Ada  satu  bagian  pohon  gaharu yang belum diolah yaitu kulitnya. Padahal kulit
tersebut  menghasilkan  serat  yang  sangat  halus dan lembut (Yuliyanto dan Masdani, 2018).
Pemanfaatan  serat  kulit  pohon  gaharu sebagai  penguat  bahan  komposit  dibidang rekayasa  merupakan  salah  satu  gagasan  yang perlu  dikembangkan.  Penelitian  bertujuan untuk mendapatkan data tentang efek perendaman  serat  kulit  gaharu  terhadap pengujian  tarik  dan  impak  menggunakan matriks polyester BQTN 157 . Proses perendaman  dilakukan  dengan  cairan  kimia NaOH  2%,  4%  dan  6%  dengan  waktu perendaman  2  jam,  4  jam  dan  6  jam  dan apakah  komposit  serat  gaharu  ini  bisa dijadikan bahan alternatif pembuatan
dashboart mobil.

## METODE
Tahapan penelitian secara umum membahas  tentang  tahapan  proses  penelitian yang dilakukan untuk menyelesaikan penelitian.  Tahapan  tersebut  di  rangkum  pada Gambar 1.
Gambar 1. Proses penelitian
Bahan-bahan  penelitian  yang  digunakan adalah  serat  kulit  gaharu  yang  sudah dibersihan.  Serat  gaharu  ini  berfungsi  sebagai penguat  sedangkan  resin  sebagai  pengikat. Resin  yang  digunakan  adalah Unsaturated Polyester  BQTN  157 .  Untuk  mengeraskan resin  digunakan  katalis  dan Methyle  Ethyl Keton Peroxide . (MEKPO)  untuk  mempercepat  proses pengerasan  Serat  kulit  gaharu  dapat  dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Serat kulit gaharu
Perendaman  dilakukan  dengan  cairan alkali  NaOH.  Fungsinya  melunturkan  lapisan atau  kotoran  yang  membungkus  serat.  Lama perendaman  dilakukan  120  menit,  240  menit dan  360  menit  dengan  kadar  NaOH  2%,  4% dan 6%. Kemudian serat di cuci dengan air lalu dikeringkan.  Pembuatan  spesimen  komposit menggunakan bentuk standar (Gambar 3).
Gambar 3. Sample uji tarik
Gambar 4. Sample uji impak
Pengujian  tarik  untuk  menguji  kekuatan komposit  dengan  beban  tarik  agar  didapatkan
reaksi  material  terhadap  tarikan  dan  seberapa besar  panjang  suatu  material  tersebut  ketika ditarik (Riaz dan Atiqah, 2016). Berikut skema pengujian tarik pada Gambar 5.
Gambar 5. Skema perubahan bentuk pada
pembebanan tarik. Pengujian impak untuk menguji ketangguhan  material  jika  dikenakan  beban tumbukan  (Pramuko  dan  Hariyanto,  2017). Berikut  skema  pengujian  Impak  metode charpy (Gambar 6).
Gambar 6. Skema pengujian impak
Hasil  kedua  pengujian  Tarik  dan  impak dianalisa  terkait  kekuatan  maksimum  dari proses efek perendaman dan persentase NaOH.
Rancangan  percobaan  menggunakan metode full faktorial  dengan  dua  faktor  dan level .  Maka  didapatkan  27  sampel  pengujian, dengan reflikasi pengulangan 18 kali. pengujian.  pembuatan  spesimen  uji  tarik  dan uji impak dilakukan dengan menghitung massa
jenis  serat.  Mencari  massa  jenis  serat dilakukan dengan:
(1) Keterangan: = Massa Jenis Serat (g/cm ) = Massa Serat (g) = Volume Serat (cm )
Mencari  persentase  serat  dilakukan dengan:
(2) Keterangan: = Massa serat komposit (g) = Volume serat komposit (cm ) = Massa jenis serat (g/cm )
Mencari  massa  matrik  delakukan dengan:
(3)
Keterangan:
= Massa Matrik Komposit (g)
= Volume Matrik (cm )
= Massa Jenis Matrik (g/cm )

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian  ini  dilakukan  agar  pengaruh waktu  perendaman,  persentase  NaOH  dan karakteristik fisik patahan hasil pengujian pada komposit serat gaharu dapat disimpulkan. Data hasil  pengujian  kemudian  diolah  sehingga didapatkan  nilai  optimum.  Berikut  hasil  yang didapat berdasarkan pengujian.

## 1. Rata-Rata Pengujian Tarik
Tabel 1. Rata-rata pengujian tarik.
No WAKTU PERENDAMAN NaOH HASIL PENGUJIAN RATA RATA PENGUJIAN Menit % Mpa Mpa Mpa Mpa 1 120 2 38,7 39,2 38,1 38,7 2 120 4 38,7 38,2 36,1 37,7 3 120 6 36,1 34,9 35,4 35,5 4 240 2 42,5 41,8 41,7 42 5 240 4 40,3 39,9 39,1 39,8 6 240 6 36,2 36,1 35,4 35,9 7 360 2 32,9 32,1 31,5 32,2 8 360 4 28,4 27,1 28,3 27,9 9 360 6 24,9 24,6 24,8 24,8
Rata-rata  pengujian  tarik  pada  Tabel  1, bahwa adanya kenaikan nilai kekuatan tarik di perendaman 240 menit, tetapi terjadi penurunan di perendaman 360 menit.
Sedangkan  untuk  persentase  serat  terjadi penurunan  kekuatan  Tarik  di  4  %  dan  6  % NaOH. Nilai rata-rata kekuatan tarik
maksimum  yaitu  42,0  Mpa  pada  serat  dengan waktu  perendaman  selama  240  menit  dan  2% NaOH.
Jika  Tabel  1  dirubah  menjadi  sebuah grafik  maka  hasilnya  ditunjukkan  pada Gambar 6.
Gambar 6. Garfik pengujian Tarik
Pola  grafik  kekuatan  tarik  menunjukkan penurunan  kekuatan  tarik  seiring  pertambahan lama  waktu  perendaman  serat.  Hal  ini
disebabkan  karena  perendaman  serat  gaharu lebih  dari  240  menit  membuat  kekuatan  serat menjadi menurun, sedangkan untuk perendaman  120  proses  menhilangkan  unsur yang  melekat  di  serat  belum  sempurna.  Di perendaman  360  menit  telah  terjadi  kerusakan unsur-unsur tersebut. Sehingga  kekuatan tariknya menurun.

## 2. Rata-Rata Pengujian Impak

## Tabel 2. Rata-rata pengujian impak
No Waktu Perendaman NaOH Hasil Pengujian Rata Rata Pengujian Menit % Mpa Mpa Mpa Mpa 1 120 2 14.2 13.9 13.3 13.8 2 120 4 16.7 16.7 16 16.5 3 120 6 15.4 14.2 14.9 14.8 4 240 2 38.2 38.9 39.1 38.7 5 240 4 39.4 39.3 38.91 39.1 6 240 6 36.2 36.1 35.4 35.9 7 360 2 22.5 22.3 22.3 22.4 8 360 4 27.2 27.8 28.1 27.7 9 360 6 18 16.5 17.1 17.2
Berdasarkan  rata-rata  pengujian  impak didapat  nilai  maksimum  sebesar  39,1  kj/m 2 pada  waktu  perendaman  240  menit  dan persentase  NaOH  4%.  Ini  disebabkan  karena perendaman  240  menit  menyebabkan  unsur selulosa  dalam  serat  mulai  ikut  terlarut sehingga  kekakuan  serat  menurun  dan  serat menjadi  ulet,  sedangkan  perendaman  360 menit,  unsur  selulosa  yang  terlarut  mulai banyak  dan  serat  menjadi  rusak,  sehingga keuletan  dari  serat  mulai  menurun.  Jika  data dari  tabel  diubah  menjadi  sebuah  grafik  maka hasilnya ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7. Garfik pengujian impak

## 3. Pengamatan Foto Patahan Komposit
Pengamatan  foto  patahan  komposit dilakukan  pada  permukaan  patahan  material uji. Hasil  pengamatan  bisa  dilihat  pada Gambar 8:
Gambar 8 (a). Perendaman 360 menit dan NaOH 6%, (b). Perendaman 240 menit dan NaOH 4%.
Hasil  foto menghasilkan bentuk patahan broken fiber dimana serat yang patah dipenuhi dengan  serat  halus  dan  berserabut.  Gambar  8a menunjukan  bahwa  ikatan  serat  dan  matrik
kurang  sempurna  karena  terjadi  serabut  kecil pada  patahan.  Gambar  8b  menunjukan  bahwa ikatan serat dan matrik sangat sempurna karena serat  yang  terlepas  dan  membentuk  serabut sangat sedikit.

## SIMPULAN
Hasil  penelitian  ini  dapat  disimpulkan bahwa Efek persentase NaOH dan perendaman serat  gaharu  lebih  dari  240  menit  membuat kekuatan serat menjadi menurun, mudah putus dan  rapuh.  Artinya  persentase  NaOH  dan perendaman  tidak  boleh  lebih  dari  240  menit. Kekuatan tarik maksimum sebesar 42 Mpa dan kekuatan impak maksimum sebesar 39,1 kj/m 2 . Hasil pengujian ini bisa dijadikan material baru untuk  pembuatan  dashboard  mobil  karena sudah  standar  bila  dibandingkan  dengan standar plastik ABS.
.

## DAFTAR RUJUKAN
Gibson  &  Ronald,  F.  (1994).  Principles  Of
Composite  Material  Mechanics.  New
York : Mc Graw Hill,Inc Rianto,  A.,  &  Anjiu,  L.  D.  (2018).  Kekuatan Mekanik  Komposit  Berpenguat  Serat Kulit Terap Kontinu Sebagai Pengembangan  Material  Teknik  Ramah Lingkungan. Jurnal Positron, Vol.8(1) Wirawan,  W.,  Widodo,  T.,  &  Zulkarnain,  A.
(2018).  Analisis  Penambahan  Coupling
Agent  terhadap  Sifat  Tarik  Biokomposit
Kulit Waru (Hibiscus Tiliaceus)-
Polyester.  Jurnal  Rekayasa  Mesin,  9(1). pp 35-41.
Muhammad,  A.,  &  Novi,  S.  (2020).  Pengaruh
Waktu  Perendaman  Serat  Pada  Larutan Natrium  Bikarbonat  (Nahco3)  Terhadap
Kekuatan  Tarik  Dan  Struktur  Mikro Komposit  Serat  Kulit  Batang  Kersen  – Poliester.  Jurnal  Teknik  Mesin.  Vol.8(2). Pp. 9-18 Yudhanto,  F.  (2016).  Pengaruh  Perlakuan Alkali  Terhadap  Kekuatan  Tarik  dan
Wettability  Serat  Alam  Agave  Sisalana Perrine. Tugas akhir Universitas
Muhammadiyah Yogyakarta. Bantul. Ardiati,  M.  (2016).  Sintetis  dan  Karakterisasi
Komposit  Polyester  Serat  Daun  Lontar
Dengan penambahan Variasi Konsentrasi Kalium  Permanganat  (KMnO4).  Skripsi. Universitas Airlangga. Surabaya.
Yulia.  (2021).  Strategi  Pengembangan  Usaha Teh  Daun  Gaharu  “Aliana”  Di  Desa
Simpang  Perlang,  Kecamatan  Koba, Kabupaten Bangka Tengah, Jurnal Agrimals, Vol 1(1). Yuliyanto  dan  Masdani.  (2018).  Analisis Pengaruh Orientasi Serat terhadap Kekuatan  Impak  Dan  Model  Patahan Komposit  Polyester  Berpenguat  Serat Gaharu.  Jurnal  Teknik  Mesin  Vol.4(2). pp. 15-20
Sabarinathan,  C.,  et  al.,  (2012).  Experimental Study  On  Tensile  Behavior  Of  Multi Wall Carbon Nanotube Reinforced Epoxy  Composites.  Journal  of  Applied Sciences Research. 8(7): 3253-3259.
ASTM  D790.  (2012).  Standard  Test  Methods for  Flexural  Properties  of  Unreinforced and  Reinforced  Plastics  and  Electrical
Insulating Materials. Pramuko Ilmu Purboputro dan Agus Hariyanto.  (2017).  Analisis  Sifat  Tarik
Dan Impak Komposit Serat Rami Dengan Perlakuan  Alkali  Dalam  Waktu  2,  4,  6, Dan  8  Jam  Bermatrik  Poliester.  Jurnal Ilmiah  Teknik  Mesin  Vol.  18(2).  pp.  64- 75