http://jurnal.polimdo.ac.id/ JTST, 4 (3), 2022, 131-141

## Pengaruh Fraksi Volume dan Panjang Serat pada Sifat Mekanik Plafon Sandwich Panel Serat Kelapa
Rilya Rumbayan 1 , Imran S. Musanif 2 , Beldie A. Tombeg 3 , M.Y.Noorwahyu Budhyowati 4 , Rydel D. Simbar 5
Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Manado, Kota Manado, Indonesia 1,3,5 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Manado, Kota Manado, Indonesia 2 Program Studi Arsitektur, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Manado,Tondano 4
E-mail korespondensi: rilya.rumbayan@sipil.polimdo.ac.id

## Abstrak
Riset ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi fraksi volume dan panjang serat sabut kelapa terhadap sifat mekanik: kuat tarik dan kuat lentur sandwich panel plafon. Sandwich panel  plafon dibuat  dari  lapisan  serat  kelapa  dan  triplek yang  disusun  secara bergantian  dan diikat  dengan  bahan  resin  poliester. Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  eksperimental laboratorium mengacu pada standar pengujian kuat tarik ASTM D 638-02 dan pengujian kuat lentur ASTM D 790-02. Variasi serat sabut kelapa yang digunakan adalah variasi fraksi volume yaitu 30%, 40%, dan 50% dari volume total komposit (serat dan resin), dan variasi panjang serat yaitu 10 mm – 20 mm dan 30 mm – 40 mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kuat tarik dan kuat  tekan  sandwich  panel  plafon  meningkat  dengan  meningkatnya  fraksi  volume  serat  dan panjang serat. Diperoleh hasil bahwa fraksi volume serat sabut kelapa 50% dan panjang serat 30-40  mm  memberikan  nilai  tertinggi  untuk  kuat  tarik  mencapai  nilai  19.97  MPa  dan  fraksi volume  serat  sabut  kelapa  50%  dan  panjang  serat  10-20  mm  dan  memberikan  nilai  tertinggi untuk  kuat  lentur  mencapai  nilai  25.7  MPa.  Dalam  keseluruhan,  penelitian  ini  menunjukkan bahwa  penambahan  serat  sabut  kelapa  pada  sandwich  panel  plafon  dapat  meningkatkan kekuatan mekanik panel tersebut.
Kata kunci— kuat lentur, kuat tarik, sandwich plafon, serat kelapa, fraksi volume

## Abstract
This study aims to evaluate the effect of variations in the volume fraction and length of coconut  fiber  on  the  mechanical  properties:  tensile  and  flexural  strength  of  sandwich  ceiling panels. The sandwich ceiling panel is made of alternating layers of coconut fiber and plywood, bonded with polyester resin. The research method used is laboratory experimentation referring to the ASTM D 638-02 tensile strength testing standard and the ASTM D 790-02 flexural strength testing  standard.  The  variations  of  coconut  fiber  used  are  volume  fraction  variations  of  30%, 40%, and 50% of the total composite volume (fiber and resin), and fiber length variations of 10 mm-20  mm  and  30  mm-40  mm.  The  results  show  that  the  tensile  and  flexural  strength  of  the sandwich ceiling panel increase with the increase in fiber volume fraction and fiber length. It was found that the 50% volume fraction of coconut fiber and fiber length of 30-40 mm provide the highest tensile strength value of 19.97 MPa, while the 50% volume fraction of coconut fiber and fiber length of 10-20 mm provide the highest flexural strength value of 25.7 MPa. Overall, this study demonstrates that the addition of coconut fiber to sandwich ceiling panels can improve their mechanical strength.
Keywords - flexural strength, tensile strength, sandwich ceiling, coconut fiber, volume fraction.

## 1. PENDAHULUAN
Serat kelapa merupakan salah satu bahan alami yang terbarukan dan memiliki sifat yang ramah lingkungan. Bahan ini sering digunakan sebagai pengisi dalam pembuatan panel sandwich karena sifatnya yang ringan, tahan air, dan tahan api. Plafon sandwich panel serat kelapa adalah salah  satu  aplikasi  dari  bahan  ini  yang  semakin  populer  di  industri  konstruksi  karena keunggulannya dalam kekuatan dan kestabilan. Dalam rangka memaksimalkan penggunaan serat kelapa  dalam  plafon  sandwich  panel,  diperlukan  pemahaman  yang  lebih  mendalam  mengenai pengaruh fraksi volume dan panjang serat pada sifat mekanik panel tersebut. Fraksi volume serat kelapa dan panjang serat merupakan faktor penting yang dapat mempengaruhi sifat mekanik panel sandwich, termasuk kekuatan tarik, kekuatan lentur, dan kekakuan.
Beberapa isu-isu terkait dengan topik riset ini berupa keterbatasan pengetahuan tentang pengaruh fraksi volume dan panjang serat pada sifat mekanik plafon sandwich panel serat kelapa. Penggunaan  serat  kelapa  sebagai  bahan  baku  untuk  panel  sandwich  masih  tergolong  baru, sehingga masih banyak aspek yang perlu dipelajari terkait dengan sifat mekanik panel sandwich serat kelapa. Selain itu, tantangan dalam pemilihan fraksi volume dan panjang serat yang optimal. Fraksi  volume  dan  panjang  serat  yang  tepat  perlu  dipilih  untuk  menghasilkan  panel  sandwich serat kelapa dengan sifat mekanik yang optimal. Namun, pemilihan fraksi volume dan panjang serat  yang  tepat dapat  menjadi  tantangan,  karena dapat dipengaruhi oleh banyak  faktor  seperti metode produksi, jenis serat, dan penggunaan panel sandwich.
Studi  sebelumnya  menunjukkan  bahwa  fraksi  volume  dan  panjang  serat  dapat mempengaruhi  sifat  mekanik  panel  sandwich,  namun  masih  belum  ada  penelitian  yang  secara khusus membahas pengaruh kedua faktor tersebut pada plafon sandwich panel serat kelapa. Dari hasil  penelitian  Sutriyono,  et  al,  (2017)  menunjukkan  bahwa  penambahan  serat  kelapa  pada matriks  polyurethane untuk  membuat panel  sandwich dapat  meningkatkan kekuatan  tekan  dan kekakuan panel. Penelitian ini juga menemukan bahwa fraksi volume serat kelapa yang optimal untuk meningkatkan sifat mekanik panel sandwich adalah sekitar 20%. Menurut Shang dan Zhang (2019),  penambahan  serat  kelapa  pada  matriks  epoksi  untuk  membuat  panel  sandwich  dapat meningkatkan kekakuan dan kekuatan panel. Penelitian ini juga menemukan bahwa panjang serat kelapa yang optimal untuk meningkatkan sifat mekanik panel sandwich adalah sekitar 10 mm. Sari, et al. (2020) menunjukkan bahwa penambahan serat kelapa pada matriks polyurethane untuk membuat  panel  sandwich  dapat  meningkatkan  kekuatan  tarik,  kekakuan,  dan  kekuatan  tekan panel.  Penelitian  ini  juga  menemukan  bahwa  fraksi  volume  serat  kelapa  yang  optimal  untuk meningkatkan sifat mekanik panel sandwich adalah sekitar 25%. Penelitian oleh Fazli dkk. (2021) menunjukkan  bahwa  penambahan  serat  kelapa  pada  matriks  poliester  untuk  membuat  panel sandwich dapat meningkatkan kekuatan tarik dan kekakuan panel. Penelitian ini juga menemukan bahwa  panjang  serat  kelapa  yang  optimal  untuk  meningkatkan  sifat  mekanik  panel  sandwich adalah  sekitar  15  mm.  Hasil-hasil  penelitian  tersebut  menunjukkan  bahwa  penambahan  serat kelapa  pada panel  sandwich  dapat  meningkatkan  sifat  mekanik panel, dan  fraksi  volume  serta panjang serat kelapa yang tepat perlu dipilih untuk mengoptimalkan sifat mekanik panel. Namun, penelitian lebih lanjut masih diperlukan untuk memperdalam pemahaman tentang pengaruh fraksi volume dan panjang serat pada sifat mekanik plafon sandwich panel serat kelapa.
Tujuan dari  riset  ini  adalah untuk  mengkaji pengaruh  fraksi  volume  dan  panjang  serat pada  sifat  mekanik  plafon  sandwich  panel  serat  kelapa.  Beberapa  tujuan  spesifik  yang  ingin dicapai adalah: (1) menganalisis pengaruh fraksi volume serat kelapa pada sifat mekanik plafon sandwich panel serat kelapa; (2) menganalisis pengaruh panjang serat pada sifat mekanik plafon sandwich panel serat kelapa; (3) menentukan fraksi volume dan panjang serat yang optimal untuk menghasilkan panel sandwich serat kelapa dengan sifat mekanik yang optimal; (4) memberikan rekomendasi  untuk  pemilihan  fraksi  volume  dan  panjang  serat  yang  tepat  dalam  pembuatan plafon sandwich panel serat kelapa.
Dengan  mencapai  tujuan-tujuan  tersebut,  riset  ini  diharapkan  dapat  memberikan pemahaman  yang  lebih  lengkap  tentang  pengaruh  fraksi  volume  dan  panjang  serat  pada  sifat
mekanik plafon sandwich panel serat kelapa. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai dasar  untuk  pengembangan  material  ramah  lingkungan dalam  industri  konstruksi  serta dapat  memberikan  rekomendasi  untuk  pemilihan  fraksi  volume  dan  panjang  serat  yang  tepat dalam pembuatan plafon sandwich panel serat kelapa.

## 2. DASAR TEORI
Plafon  berasal  dari  bahasa  Belanda "plafond" yang  memiliki  arti  yang  sama  dengan " ceiling" dalam bahasa Inggris dan langit-langit dalam bahasa Indonesia, namun di Indonesia juga sering  dikatakan  plafon.  Plafon  merupakan  bagian  dari  pengembangan  konstruksi  bangunan gedung yang merupakan lapisan batas antara rangka bangunan struktur dan rangka atap bangunan tersebut, sehingga dapat dikatakan bahwa tingkat struktur berada di bawah rangka atap.
Sandwich sudah  menjadi  kandidat  menarik  dalam  berbagai  material  karna  dapat diaplikasikan  berbagai  rekayasa  termasuk  industri  otomotif,  kapal  laut,  pesawat  terbang, konstruksi dan lain-lain. Struktur sandwich pada umumnya memiliki tiga lapisan yang terdiri dari flat komposit kulit permukaan (skin) dan material inti (core) dibagian tengahnya. Bagian skin ini biasanya  berupa  lembaran metals,  wood, atau fiber  composite .  (Gibson,  1994)  Dan  jenis core berupa: honeycomb, corrugated, balsa wood dan celluler foams . Struktur sandwich sedikit rentan terhadap dampak kecepatan rendah dan tidak terhadap dampak pada kecepatan tinggi, kerusakan pada dampak kecepatan rendah sering internal dan tidak terlihat. Secara signifikan atau secara langsung, dan mempunyai struktur yang ringan tetapi mempunyai kekakuan dan kekuatan yang tinggi.  Maka  dari  itu  komposit sandwich sangat  cocok  untuk  menahan  beban  lentur,  impak, meredam getaran dan suara. (Dahai, 2017)
Komposit adalah panggabungan dua atau lebih material yang diantaranya berbeda sebagai suatu kombinasi yang  menyatu.  Bahan komposit yang  sering kita kenal pada umumnya  terdiri dari dua unsur, yaitu serat (fiber) sebagai pengisi dan bahan pengikat serat yang disebut matriks . Didalam komposit unsur utamanya serat, sedangkan bahan pengikatnya atau sering juga disebut resin  yang  mudah  dibentuk.  Penggunaan  serat  sabut  kelapa  ini  sendiri  yang  utama  adalah menentukan  karakteristik  bahan  komposit,  seperti  kekakuan,  kekuatan  serta  sifat  mekanik lainnya.  Sebagai  bahan  pengisi, serat  yang  digunakan untuk  menahan gaya  yang  bekerja  pada bahan komposit, matriks berfungsi melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik terhadap gaya-gaya yang terjadi. Matriks yang dimaksud adalah pada umumnya lebih ulet tetapi mempunyai  kekuatan  kekakuan  yang  lebih  rendah.  Sedangkan  Katalis  digunakan  yaitu  untuk membantu  proses  pengeringan (curring) terhadap  bahan  matriks  suatu  komposit.  Penggunaan katalis yang berlebihan atau tidak sesuai dengan takarannya akan semakin mempercepat proses laju  pengeringan,  tetapi  akan  menyebabkan  bahan  komposit  yang  dihasilkan  semakin  mudah pecah. (Rindrawan, 2016)
Selimut  kelapa  atau  kulit  kelapa  memiliki  material  penting  yang  berdaya  guna  tinggi, yaitu  serabut  kelapa (cocofiber) dan  serbuk  serabut (cocopeat) setelah  bagian  serabutnya dipisahkan. Cocopeat merupakan sabut kelapa yang diolah menjadi butiran-butiran gabus, dikenal juga dengan nama Cocopith atau Coir pith . Cocopeat adalah media tanam yang dibuat dari serabut kelapa. (Petandung, 2015)
Pengujian  Kuat  Tarik (Tensile  Strength) merupakan  jenis  pengujian  yang  dilakukan dengan cara melakukan penarikan terhadap suatu benda uji, sampai benda uji tersebut putus atau patah. Benda uji yang diberi gaya tarik akan diletakkan secara sejajar dengan garis sumbunya dan tegak lurus terhadap permukaan penampangnya. Dan juga pengujian untuk kekuatan tarik perlu dilakukan  untuk  melengkapi  beberapa  data  ataupun  informasi  rancangan  dasar  dari  kekuatan suatu  bahan  dan  sebagai  data  pendukung  bagi  spesifikasi  bahan  jika  akan  digunakan.  Karena dengan  pengujian  tarik  ini  dapat  diukur  suatu  ketahanan  material  terhadap  gaya  statis  yang diberikan secara perlahan, terlebih juga gaya statis yang terjadi pada plafon. Dan untuk plafon itu sendiri perlu diketahui kekuatan tariknya karena untuk pengaplikasian plafon yang dimana luas penampangnya  yang  akan  mempengaruhi  kekuatan  tarik  dari  plafon  tersebut.  Gambar  1 menunjukkan perilaku gaya tarik akibat pertambahan Panjang.
Gambar 1. Gaya Tarik Terhadap Pertambahan panjang
Bentuk sampel uji secara umum digambarkan seperti Gambar 2 berikut:
Gambar 2. Sampel Benda Uji Tarik ASTM D 638 – 02
Pengujian Kuat Lentur (Flexural Strenght) untuk mengetahui kekuatan tingkat kelenturan dari  suatu  material dapat  dilakukan  dengan  pengujian  kuat  lentur  terhadap  material  komposit tersebut.  Dan  juga  pengujian  kuat  lentur  ini  untuk  mengetahui  ketahanan  matriks  terhadap pembebanan.  Dan sangat  untuk  data  dari  pengujian kuat  lentur  ini  sangat  dibutuhkan  terhadap plafon dikarenakan bentuk kelenturan dari plafon dan juga diakibatkan luasnya penampang dari plafon.  Pengujian  kuat  lentur  ini  mengacu  pada  standar  ASTM  D  790  -  02  dengan  kondisi pengujian  statis  (Gambar  3).  Kekuatan  lentur  atau  kekuatan  lengkung  adalah  tegangan  lentur terbesar yang dapat diterima akibat pembebanan luar tanpa mengalami deformasi yang besar atau kegagalan. Besar kekuatan lentur tergantung pada material dan pembebanan. Akibat pengujian kuat lentur bagian atas spesimen mengalami tekanan, sedangkan bagian bawah akan mengalami tegangan tarik.
Dimana: W = Width of narrow section
L = Length of narrow section WO = Width overall, min WO = Width overall, min LO = Length overall, min G = Gage length
G = Gage length D = Distance between grips R = Radius of fillet
Gambar 3. Dimensi Spesimen Uji Kuat Lentur ASTM D 790 – 02
Berdasarkan kajian pustaka terkait riset ini, diperoleh beberapa penelitian yang relevan, diantaranya:
• Asiwendi  dan  Wijaya  (2019)  meneliti  tentang  plafon  komposit  gypsum  berpenguat  sisal sumbawa dengan komposisi fraksi volume gipsum 65%, semen 29% dan serat sisal 6%. Arah serat divariasikan dengan empat kondisi yaitu serat continuous (SC) serat woven (SW), serat discontinuous (SDC) dan serat hybrid (SH).  .
• Penelitian yang dilakukan oleh Maryanty (2019) untuk menyelidiki perbandingan kekuatan impact  komposit  yang diperkuat dengan  serat  serabut kelapa  dengan  variasi  panjang  serat yang berbeda yaitu 2 cm, 5cm dan 8 cm. Pada penelitian ini digunakan material komposit serat alam yang berpenguat serat serabut kelapa dengan perlakuan alkalisasi selama 1 jam.
• Penelitian yang dilakukan oleh Sitorus (2020) untuk preparasi dan plafon karakterisasi yang dibuat  dari  serbuk  batang  kelapa  sawit  dan  ampas  tebu  dengan  perekat  epoksi  variasi campuran serbuk batang kelapa sawit dan ampas tebu sebagai variabel bebas dengan variasi komposisi (4:0) gr, (3:1) gr, (2:2) gr, (1:3) gram, (0:4) gram. Kemudian ditambahkan 8 ml perekat epoksi sebagai variabel tetap. Campuran serbuk batang kelapa sawit dan ampas tebu dengan perekat epoksi dapat dimanfaatkan sebagai plafon untuk pengganti asbes dan papan gypsum.
• Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Siregar  (2021)  Pada  pengujian  impact  nilai  tertinggi  pada kekuatan impact adalah spesimen dengan variasi yaitu 45% sabut kelapa + 55% resin dengan hasil 9,5 j/mm 2 . Sedangkan nilai terendah yaitu dengan komposisi 35% sabut kelapa + 65% resin  yaitu  dengan  nilai  8,4  j/mm 2 .  Dan  pada  pengujian  bending  material  komposit  yang memiliki nilai bending paling kuat yaitu pada 25% serat fiber + 75% resin, yaitu dengan nilai bending 31,75 N/mm 2 .
• Penelitian yang dilakukan oleh Petandung (2015) tentang pengaruh variasi penambahan serat sabut kelapa terhadap kualitas produk plafon. Variasi penambahan serat sabut kelapa adalah 50, 75, 100, 125, dan 150 g, sedangkan penambahan abu sekam padi sebanyak 1000 g, semen 1000 g, dan gypsum 1500 g dalam jumlah konstan. Produk dicetak menggunakan alat cetak plafon  Tipe  Baristand  dengan  tekanan  500  kg/cm 2 .  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa produk memiliki kuat lentur yang berkisar antara 30,18-100,38 kg/cm 2 .

## 3. METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  eksperimental  laboratorium  dengan menggunakan alat Universal Testing Machine Zwick Roell Z100 di Laboratorium Uji Material, Jurusan  Teknik  Mesin,  Politeknik  Negeri  Manado.  Variasi  ukuran  serat  sabut  kelapa  yang digunakan dalam penelitian ini yaitu 10 mm – 20 mm dan 30 mm – 40 mm, dan variasi fraksi volume serat yaitu 30%, 40%, dan 50% dari volume total komposit (serat dan resin). Pemilihan prosentase  serat  yang  digunakan  dalam  riset  didasarkan  pada  kebutuhan  untuk  mengetahui pengaruh variasi fraksi volume serat pada sifat mekanik sandwich panel plafon. Oleh karena itu, tiga variasi fraksi volume serat kelapa dipilih untuk dievaluasi dalam penelitian ini. Selain itu, dua  variasi  panjang  serat  juga  dipilih  untuk  dianalisis.  Hal  ini  bertujuan  untuk  mengetahui hubungan  antara  fraksi volume  serat  dan  panjang  serat  terhadap  sifat  mekanik  sandwich panel plafon  dan  untuk  menentukan  kombinasi  terbaik  dari  kedua  parameter  tersebut  untuk meningkatkan  kekuatan  mekanik  panel  tersebut.    Kemudian  setelah  itu  dilakukan  pembuktian
yaitu dengan membuat benda uji (ukuran sesuai standard) untuk mengetahui kuat tarik (Gambar 4)  dan  kuat  lentur  dari  pengujian sandwich panel  plafon  (Gambar  5).  Jumlah  benda  uji  untuk setiap variasi adalah 3  buah. Standard pengujian yang digunakan dalam penelitian ini mengacu pada  ASTM (American  Standard  Testing  and  Materials) .  Dengan  memakai  referensi  yang diambil  dari  jurnal-jurnal  ilmiah  ataupun  penelitian-penelitian  yang  terkait.  Pemisahan  variasi serat sabut kelapa yaitu dengan ukuran serat 10 mm – 20 mm dan ukuran 30 mm – 40 mm, dengan juga variasi fraksi volume yaitu 30%, 40%, dan 50%. Pengujian kuat tarik (Tensile Strengh) pada komposit sandwich dari  serat  sabut  kelapa  pada  plafon  berdasarkan  standar  ASTM  D  638  - 02 “Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics”. Pengujian  kuat  lentur (Flexural Strengh) pada komposit sandwich dari serat sabut kelapa pada plafon berdasarkan standar ASTM D  790  –  02 “Standard  Test  Methods  for  Flexural  Properties  of  Unreinforced  and  Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials”.
Gambar 4. Benda uji kuat tarik
Gambar 5. Benda uji kuat lentur
Komposisi  dari  komposit  yang  dibuat  pada  penelitian  ini  yaitu  ada  beberapa  variasi diantaranya variasi untuk persentase fraksi volume dan juga variasi dari panjang serat seperti yang terlihat  pada  Tabel  1.  Komposisi  dari  komposit  untuk  variasi  persentase  fraksi  volume  yang digunakan ada 3 variasi yaitu sebagai berikut:
1. Variasi komposit 30% serat sabut kelapa 70% matriks (98% resin poliester dan 2% katalis).
2. Variasi komposit 40% serat sabut kelapa, 60% (98% resin poliester dan 2% katalis).
3. Variasi komposit 50% serat sabut kelapa, 50% (98% resin poliester dan 2% katalis).
Tabel 1. Perhitungan Volume Komposit
Fraksi Volume (%) Volume Serat (gr) Volume Matriks (gr) Resin Poliester Katalis 30 31,75 85,16 1,78 40 42,34 73,03 1,49 50 52,92 60,86 1,24
Adapun tahapan penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Tahapan Penelitian
Untuk perlakuan awal terhadap serat sabut kelapa ataupun langkah-langkah perendaman dengan NaOH. Pengaruh dari perlakuan NaOH ini terhadap sifat dari permukaan serat ini telah diteliti dimana untuk kandungan optimum air mampu direduksi sehingga sifat alami serat sabut kelapa (hydrophilic) ini  dapat  memberikan  ikatan interfacial dengan  matriks  dan  bisa  secara optimal. Perlakuan alkali adalah perlakuan pada serat yang berguna untuk menghilangkan kotoran atau lignin pada serat yang memiliki siifat alami serat kelapa yaitu suka terhadap air atau dapat juga disebut Hydrophilic (Lokantara, 2012).

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Hasil Pengujian Kuat Tarik
Untuk  pengujian  kuat  tarik  pada  komposit sandwich panel  plafon  menggunakan  alat UTM Zwick Roell Z100, hasil dari pengujian menggunakan mesin ini langsung dengan hasil yang dibutuhkan,  dan  juga  dilengkapi  dengan  grafik  yang  sesuai  dengan  hasil  pengujian.  Hasil pengujian kuat tarik dapat dilihat pada Tabel 2 dan Gambar 5.
Tabel 2. Hasil Rata-rata Pengujian Kuat Tarik
Fraksi Volume (%) Panjang Serat (mm) Modulus Elastisitas (MPa) Kekuatan Tarik (MPa) Perpanjangan Kekuatan Tarik (%) Tegangan (MPa) Perpan- jangan Putus (%) 30 10 – 20 1019,00 12,13 2,17 2,42 5,55 40 1063,33 18,80 2,87 14,53 3,57 50 1266,67 19,70 2,30 3,94 4,00 30 30 – 40 1120,00 18,03 2,73 18,03 3,70 40 1090,00 19,83 2,43 15,59 2,70 50 1266,67 19,97 2,30 3,94 4,00
Gambar 7. Diagram Perbandingan Kekuatan Tarik Berdasarkan Panjang Serat
Dari  pengujian  yang  sudah  dilakukan  maka  hasil  yang  diperoleh  seperti  yang  sudah dijabarkan pada Tabel 2 dan Gambar 7 dan dari hasil tersebut maka didapatkan kekuatan tarik yang  paling  tinggi  ada  pada  komposit  dengan  variasi  spesimen  1,  fraksi  volume  50%  dengan panjang serat 30-40 mm. Hasil pengujian kuat tarik menunjukan dari kedua variasi panjang serat yaitu 10-20 mm dan 30-40 mm keduanya mengalami kenaikan untuk kekuatan tariknya. Artinya untuk panjang  serat  semakin  ditambah  maka untuk  kekuatan  tariknya  akan  semakin naik  juga. Sesuai dengan hasil rata-rata yang didapat pada kedua spesimen panjang serat ini penambahan kuat tariknya yang terbesar terjadi pada fraksi volume 30% ke 40% dimana untuk penambahan terbesar ada pada spesimen panjang serat 10-20 mm dengan penambahan kuat tarik sebesar 6,67 MPa  (55%).  Dari  kedua  variasi  panjang  serat  yang  digunakan  untuk  rata-rata  kekuatan  tarik terbesar terdapat pada variasi fraksi volume 50% dengan panjang serat 30-40 mm yaitu sebesar
12.13
18.8
19.7 18.03 19.83 19.97 0 5 10 15 20 25 30% 40% 50% Ke ku at an T ar ik ( M P a) Fraksi Volume 10-20 mm
19,97 MPa, dan untuk kekuatan tarik terkecil terdapat terdapat pada variasi fraksi volume 30% dengan  panjang  serat  10-20  mm.  Dan  dari  semua  hasil  variasi  yang  digunakan  sesuai  dengan analisa yang ada maka direkomendasikan untuk variasi fraksi volume 50% dengan panjang serat 30-40  mm.  dengan  kekuatan  tarik  19,97  MPa,  dan  juga  disisi  lain  dapat  menunjukkan  bahwa panjang  serat  yang  digunakan  untuk  kekuatan  tariknya  akan  semakin  besar  dan  juga  dapat mengurangi  penggunaan  resin  yang  di  pasaran  penjualan  resin  cukup  mahal.  Selain  itu,  untuk patahan terjadi beberapa variasi pada bentuk patahan benda uji ketika di tarik, hal ini disebabkan pada bagian core atau intinya menggunakan triplek yang dimana ketika pembagian matriks harus terbagi  rata  terlebih  pada  bagian  tripleks  yang  akan  dilapis  dengan  serat  sabut  kelapa,  saat pembagian matriks tidak merata itulah yang menyebabkan terjadi variasi untuk bentuk patahan komposit dari setiap spesimen benda uji.

## b. Hasil Pengujian Kuat Lentur
Pada pengujian kuat lentur komposit sandwich panel plafon ini untuk alatnya sama seperti dengan pengujian kuat tarik yaitu menggunakan alat UTM Zwick Roell Z100. Hasil pengujian kuat lentur dapat dilihat pada Tabel 3 dan Gambar 8.
Tabel 3. Hasil Rata-rata Pengujian Kuat Lentur
Fraksi Volume (%) Panjang Serat (Mm) Modulus Elastisitas (MPa) Kekuatan (MPa) Regangan Maximum (%) 30 10 – 20 673,67 17,70 5,00 40 766,00 22,70 5,00 50 797,00 25,70 5,00 30 30 – 40 615,00 16,77 5,00 40 258,33 14,24 5,00 50 600,00 21,63 5,00
Gambar 8. Diagram Perbandingan Kekuatan Lentur Berdasarkan Panjang Serat
Hasil pengujian kuat lentur yang telah dilakukan didapati bahwa nilai kuat lentur khusus untuk variasi panjang serat 10-20 mm dari setiap variasi fraksi volume 30%, 40%, dan 50% terjadi kenaikkan yang tidak signifikan, dan semakin besar fraksi volume serat untuk penambahan kuat
17.7 22.7 25.7 16.77 14.24 21.63 0 5 10 15 20 25 30 30% 40% 50% Ke ku at an L e n tu r (M P a) Fraksi Volume 10-20 mm 30-40 mm
tariknya semakin kecil. Dari hasil analisa diperoleh bahwa untuk penurunan kuat lentur seperti yang  terjadi  pada  fraksi  volume  40%  terjadi  karena  berkurangnya  penguatan  ikatan  elemen- elemen  serat  granular  (Sitorus  dkk,  2020)  atau  bisa  juga  terjadi  karena  tidak  adanya  lagi kemampuan pengikat (Subianto, 2003). Selain itu, menurut Massijaya, (2000) menyatakan ikatan antara partikel serbuk dengan pengikat hanya ikatan mekanis saja sehingga ikatan antara partikel rendah.  Dari  hasil  riset terkait pengujian  kuat  lentur  ini,  maka  direkomendasikan untuk  variasi fraksi volume 50% dengan panjang serat 10-20 mm. dengan kekuatan lentur 25,7 MPa.

## 5. KESIMPULAN
Hasil pengujian terhadap variable kuat tarik, dari semua variasi yang dilakukan pada riset ini untuk variasi fraksi volume (30%, 40%, 50%) dan juga panjang serat (10-20 mm, 30-40 mm), berpengaruh  signifikan  terhadap kuat  tarik  dan  kuat  lentur  komposit  serat  sabut kelapa.  Fraksi volume dan panjang serat yang optimal untuk menghasilkan panel sandwich serat kelapa dengan sifat mekanik yang optimal adalah fraksi volume 50% dengan panjang serat 30-40 mm dengan kekuatan  tarik  mencapai  19,97  MPa  dan  fraksi  volume  50%  dengan  panjang  serat  10-20  mm dengan  kekuatan  lentur  25.7  MPa.  Hasil  dari  penelitian  ini  dapat  memberikan  rekomendasi mengenai  fraksi  volume  dan  panjang  serat  yang  optimal  untuk  digunakan  dalam  pembuatan plafon sandwich panel  serat kelapa  agar  dapat  menghasilkan panel dengan sifat  mekanik  yang optimal.  Hal  ini  dapat  meningkatkan  efisiensi  dan  efektivitas  produksi  panel  sandwich  serat kelapa dan dapat mengurangi biaya produksi serta meningkatkan kualitas panel sandwich. Selain itu,  hasil  dari  penelitian  ini  juga  dapat  memberikan  kontribusi  dalam  pengembangan  material ramah lingkungan dalam industri konstruksi.

## 6. SARAN
Disarankan untuk penelitian lanjutan adalah membuat benda uji prototipe dengan skala 1:1  (skala  penuh)  untuk  optimasi  prototipe  skala  laboratorium  yang  sesuai  kebutuhan  ukuran plafón yang direncanakan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kepada Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) dan Lembaga Pengelola Dana  Pendidikan  (LPDP)  Kementerian  Keuangan  yang  telah  mendanai  riset  skema  Riset  dan Inovasi  untuk  Indonesia  Maju  (RIIM)  dan  kepada  Kepala  Laboratorium  Uji  Material,  Jurusan Teknik Mesin di Politeknik Negeri Manado yang telah mendukung pelaksanaan riset ini.

## DAFTAR PUSTAKA
ASTM  D  3039.  (2002).  Standard  Test  Method  For  Tensile  Properties  Of  Polymer  Matrix Composite Materials. American National Standard, 1-13.
ASTM  D 638  -  02.  (2009). Standard  Test  Method  for  Tensile  Properties of  Plastics.  American National Standard, 1-14.
ASTM  D  790  -  2.  (2009). Standard  Test  Methods  for  Flexural  Properties  of  Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials. American National Standard, 1-
9.
Asiwendi & Wijaya. (2019). Pengaruh Orientasi Serat Terhadap Sifat Mekanik Plafon Komposit Gypsum  Berpenguat  Sisal  Sumbawa. Jurnal  Rekayasa  Mesin,  Elektro,  dan  Teknologi Informasi (REMETI ), 3(2), 137-144.
Dahai,  Z.  (2017).  Drop-Weight  Impact  Behavior  of  Honeycomb  Sandwich  Panels  Under  a Spherical Impactor. Composite Structures , 1-111. doi: 10.1016/j.compstruct.2016.12.058
Fazli,  A.,  Ramezanpour,  M.,  &  Naebe,  M.  (2021).  Mechanical  properties  of  coconut  fiber reinforced  polyester  sandwich  panel. Journal  of  Natural  Fibers ,  18(5),  676-689.  doi: 10.1080/15440478.2020.1818414 Gibson, R. (1994). Principles of Composite Material Mechanics. Mc Graw Hill,inc. Hussain,  S.,  Pandurangadu,  D.,  &  Palanikuamr,  D.  (2011).  Mechanical  Properties  Of  Green Coconut  Fiber  Reinforced  HDPE  Polymer  Composite. International  Journal  of Engineering Science and Technology (IJEST) , 3-11.
Lokantara, I. (2012). Analisis Kekuatan Impact Komposit Polyester-Serat Tapis Kelapa Dengan Variasi  Panjang  Dan  Fraksi  Volume  Serat  Yang  Diberi  Perlakuan  NaOH. Dinamika Teknik Mesin , 2(1), 47-54.
Mahmud, Z., & Ferry, Y. (2020). Prospek Pengolahan Hasil Samping Buah Kelapa. Indonesian Center for Estate Crops and Development, 55-63.
Maryanti  ,  B.  (2019).  Karakteristik  Kekuatan  Impak  Komposit  Serabut  Kelapa. Prosiding Seminar Nasional Teknik Mesin Indonesia , 342-346.
Maryanty, B. (2019). Pengaruh Panjang Serat pada Kekuatan Impact Komposit Berpenguat Serat Serabut Kelapa. Jurnal Sains Materi Indonesia , 21(2), 72-77.
Petandung,  P.  (2015).  Pengaruh  Variasi  Serat  Sabut  Kelapa  Terhadap  Kualitas  Plafon. Jurnal Penelitian Teknologi Industri , 7(1), 21-30.
Petandung, P. (2016a). Pengaruh Kehalusan Serbuk Kasar Sabut Kelapa "Coarse Coir Dust" Dan Jumlah Serat Sabut Kelapa Sebagai Plafon. Jurnal Riset Teknologi Industri , 36-45.
Petandung,  P.  (2016b).  Pengembangan  Pembuatan  Plafon  Dari  Abu  Sekam  Padi  Dengan Menggunakan Serat Sabut Kelapa. Jurnal Penelitian Teknologi Industri , 8(1), 35-48. Rindrawan,  F.  N.  (2016).  Studi  Sifat  Fisis  Dan  Mekanis Serat  Serabut  Kelapa  Dengan  Variasi Arah Serat. Yogyakarta.
Sari,  R.  M.,  Firdaus,  M.  F.,  &  Wirjosentono,  B.  (2020).  Tensile  and  compressive  strength enhancement of coconut fiber reinforced polyurethane sandwich panel. IOP Conference Series:  Materials  Science  and  Engineering ,  851(1),  012012.  doi:  10.1088/1757- 899X/851/1/012012
Shang, S., & Zhang, X. (2019). Mechanical properties of coconut fiber reinforced epoxy sandwich panels. Journal of Natural Fibers , 16(6), 787-798. doi: 10.1080/15440478.2018.1554476 Siregar, A. (2021). Pengaruh Konsentrasi Serat Sabut Kelapa Terhadap Sifat Mekanik Material Komposit. Jurnal Inovasi Teknik Mesin , 1(1), 28-35.
Sitorus, M. A., Archiruddin, & Sembiring, K. (2020). Pembuatan Dan Karakterisasi Plafon Yang Dibuat  Dari  Serbuk  Batang  Kelapa  Sawit  Dan  Serbuk  Ampas  Tebu  Dengan Menggunakan Perekat Epoksi. Jurnal Ilmiah Teknologi Industri , 1-6.
Sutriyono, S., Khotimah, S. N., & Rahmat, R. (2017). The influence of volume fraction of coconut fiber  on  mechanical  properties  of  polyurethane-based  composite  sandwich  panel. IOP Conference  Series:  Materials  Science  and  Engineering ,  180(1),  012014.  doi: 10.1088/1757-899X/180/1/012014