## POTENSI SERAT BATANG (BAST FIBERS) SEBAGAI

## PENGUAT BIOKOMPOSIT UNTUK APLIKASI OTOMOTIF
Alaya F.H. Mukhammad 1

## Abstract
The Neseccary of material which is light, cheap and environment friendly make biocomposite  that  reinforced  natural  fiber  as  alternative  material  for automotive  components.  Non-wood  natural  fiber  is  classified  into  5  groups: bast ﬁbers, leaf ﬁbers, seed fibers, straw fibers and grass fibers. Bast fibers has a high potential as a reinforced in biocomposite because it has some variaties, abundant resources and high mechanical properties. Nowadays, bast fibers has been  used  by  automotive  manufacturer  in  Europe  as  interior  components  and begin  to  be  developed  for  exterior  components.  Natural  characteristic  of hydrophilic is the major problem in biocomposite. The water contents in natural fiber will decrease interface bonding between fiber and matrix, so that produce low  mechanical  properties  of  biocomposite.  Alkali  fiber  surface  treatment improve  interface  bonding  between  fiber  and  matrix  and  clean  the  extractive media from natural fiber as lignin, wax and dust, so  that produce  fiber whose surface has the uniform topography.
Key Words: Bast Fiber, Reinforced, Biocomposite, Automotive

## PENDAHULUAN
Kesadaran  dan  kepedulian  masyarakat  terhadap  isu  lingkungan,  ditambah  biaya produksi  yang  lebih  rendah  dibandingkan  komposit  yang  diperkuat  dengan  serat  sintetis, menyebabkan  komposit  alam (green  composite) yang  diperkuat  serat  alam (natural  fiber) menjadi  perhatian  utama  sebagai  material  baru  yang  ramah  lingkungan  ( Low  dkk,  2008 ). Serat  alam  berbasis  selulosa  seperti flax,  hemp,  jute,  sisal,  henequen ,  dan  rami  merupakan serat yang dapat diperbaharui dan banyak dijumpai di alam ( Netravali dan Nam, 2006 ).
Pada  dekade  terakhir  ini,  biokomposit  serat  alam  menduduki  urutan  pertama  dalam aplikasi  komponen-komponen  otomotif  khususnya  di  Jerman,  seperti BMW , Audi , Daimler Chrysler ( Suddell  dan  Evans,  2005 ). DEFRA  (Department  for  Environment,  Food  and Rural  Affairs) ,  departemen  yang  membidangi  lingkungan,  makanan,  dan  perkotaan  Inggris melakukan  penelitian  pada tahun  2009 mengenai  penggunaan dan  potensi  serat alam  dalam industri  otomotif.    Hasil  penelitian  ini  menunjukkan    bahwa  setiap  tahun    industri  otomotif memproduksi  50 juta kendaraan, dengan kebutuhan serat alam paling tidak  20 kg serat alam
1 Dosen Program Diploma III T. Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
setiap kendaraan. Setiap model kendaraan baru, membutuhkan antara (1.000-3.000) ton serat alam per tahun. Sehingga paling tidak industri otomotif Eropa sendiri membutuhkan 15.000 ton per tahun ( Ellison dan McNaught, 2000 dalam Suddell dan Evans, 2005 ).

## LANDASAN TEORI

## Biokomposit
Material  komposit  dapat  didefinisikan  sebagai  suatu  sistem  material  yang  tersusun dari  campuran/kombinasi  dua  atau  lebih  unsur-unsur  utama  yang  secara  makro  berbeda  di dalam  bentuk  dan  atau  komposisi  serta  tidak  saling  melarutkan  ( Schwartz,  1984 ). Biokomposit  adalah  jenis  komposit  yang  salah  satu  penyusunnya,  yaitu reinforcement atau matriksnya, terbuat dari bahan alam ( Mohanty dkk, 2005 ).
Material komposit pada dasarnya terdiri dari dua penyusun yaitu penguat ( reinforced ) dan matriks ( binder ). Material penguat (reinforced) komposit dapat berupa serat atau partikel sedangkan matriksnya dapat berupa polimer , logam dan sebagainya ( Mukhammad, 2010 ).
Matriks  yang  baik  memiliki  beberapa  persyaratan  diantaranya  adalah  mempunyai elongation break lebih tinggi dibandingkan dengan serat, harus dapat mentransmisikan beban ke  serat  melalui  perubahan  bentuk  atau  deformasi,  dan  matriks  harus  dapat  membungkus ( encapsulate )  serat  tanpa  terjadi shrinkage yang  dapat  menyebabkan  regangan  internal  dari serat  dengan  indikatornya  adalah  mempunyai wettability ,  kompatibilitas  dan bonding yang baik ( Schwartz, 1984 ), sedangkan menurut Feldman (1989) serat yang baik adalah modulus elastisitas tinggi, ultimate strength lebih tinggi dari matriks, masing-masing serat mempunyai kekuatan  setaraf,  serat  stabil  dan  tetap  kuat  selama  proses  manufaktur  dan  ukuran  serat misalnya luas dan diameter seragam.

## Serat Alam
Serat alam sebagai penguat biokomposit dapat diklasifikasikan menjadi 2 jenis yaitu serat alam non-kayu (non-wood natural fibre) dan serat alam kayu (wood natural fibres . Serat alam non-kayu kemudian dibagi lagi menjadi 5 kelompok jenis serat yaitu serat batang (rami, flax,  kenaf,  jute,  hemp),  serat  biji  (serat  gandum,  jagung,  padi),  serat  daun  (sisal,  abaca, nanas), serat buah (kapas, coir) dan serat grass (bambu) sedangkan yang tergolong ke dalam serat kayu adalah kayu lunak dan kayu keras ( Mohanty dkk 2002 dalam Bos, 2004 ).

## 1. Serat Rami
Rami  termasuk  dalam  keluarga 100  jenis  ( Faruk  dkk,  2012
(Gambar  1.a)  adalah  salah  satu  jenis  serat  alam  yang  memiliki  potensi  untuk dikembangkan menjadi biokomposit.  Saat ini pohon rami sudah berhasil dibudidayakan oleh Koperasi Pondok Pesantren Darussalam (Kopontren Darussalam), Garut, Jawa barat seluas hampir 300 hektar ( Musaddad, 2007 masih sangat terbatas di bidang tekstil seperti kain, tas dan tikar, sedangkan pemanfaatan untuk  material  stuktural  belum  dikembangkan tertua  di  daerah  asia  timur,  dan  saat  ini  banyak  dibudidayakan  di  negara  Indonesia, China,  Jepang    dan  India.  Rami  dapat  tumbuh mencapai  1,2 dan www.swicofil.com dal
Secara  teknis  serat  rami  tergolong  panjang  (1,5  m  atau  lebih)  dengan  diameter    10 µm.  Bentuk serat memiliki dinding sel yang tebal, datar dan tidak beraturan. ( dkk, 2000  dalam Faruk dkk,
(a) (d)
Gambar 1. (a) Tanaman rami ( (b)Tanaman kenaf (www.ecosalon.comfiber
(c)Tanaman flax (www.herbalistsa.blogspot.com
(www.jute.orgprod_gallery.htm
TRAKSI Vol. 13 No. 2 Desember 2013
Rami  termasuk  dalam  keluarga Urticaceae  (Boehmeria) yang  memiliki  kira Faruk  dkk,  2012 ).  Serat  rami  yang  diambil  dari  batang  tanaman  rami 1.a)  adalah  salah  satu  jenis  serat  alam  yang  memiliki  potensi  untuk dikembangkan menjadi biokomposit.  Saat ini pohon rami sudah berhasil dibudidayakan esantren Darussalam (Kopontren Darussalam), Garut, Jawa barat
Musaddad, 2007 ). Pemanfaatan utama serat rami pada saat ini masih sangat terbatas di bidang tekstil seperti kain, tas dan tikar, sedangkan pemanfaatan uktural  belum  dikembangkan.  Rami  termasuk  tanaman  penghasil  serat tertua  di  daerah  asia  timur,  dan  saat  ini  banyak  dibudidayakan  di  negara  Indonesia, China, Jepang    dan  India.  Rami  dapat  tumbuh mencapai  1,2-2,5  m  ( Arman  dkk,  1978 dalam  Faruk  dkk,  2012 )  dan  dapat  dipanen  6  kali  per  tahun.
Secara  teknis  serat  rami  tergolong  panjang  (1,5  m  atau  lebih)  dengan  diameter    10 µm.  Bentuk serat memiliki dinding sel yang tebal, datar dan tidak beraturan. ( dkk, 2000  dalam Faruk dkk, 2012 )
(b) (e)
Gambar 1. (a) Tanaman rami (www.cool-organic-clothing.comramie-fiber.html
www.ecosalon.comfiber-watch-the-bast-is-yet-to-come.html
www.herbalistsa.blogspot.com) (d) Tanaman jute www.jute.orgprod_gallery.htm) (e)Tanaman hemp (www.australianhempparty.com
yang  memiliki kira-kira
Serat  rami  yang  diambil  dari  batang  tanaman  rami 1.a)  adalah  salah  satu  jenis  serat  alam  yang  memiliki  potensi  untuk dikembangkan menjadi biokomposit.  Saat ini pohon rami sudah berhasil dibudidayakan esantren Darussalam (Kopontren Darussalam), Garut, Jawa barat ). Pemanfaatan utama serat rami pada saat ini masih sangat terbatas di bidang tekstil seperti kain, tas dan tikar, sedangkan pemanfaatan
.  Rami  termasuk  tanaman  penghasil  serat tertua  di  daerah  asia  timur,  dan  saat  ini  banyak  dibudidayakan  di  negara  Indonesia,
Arman  dkk,  1978
)  dan  dapat  dipanen  6  kali  per  tahun.
Secara  teknis  serat  rami  tergolong  panjang  (1,5  m  atau  lebih)  dengan  diameter    10-25 µm.  Bentuk serat memiliki dinding sel yang tebal, datar dan tidak beraturan. ( Angelini
(c) fiber.html) come.html) an jute www.australianhempparty.com)

## 2. Serat Kenaf
Tanaman  kenaf  (Gambar  1b)  termasuk  dalam genus  Hibiscus dan  memiliki  300 jenis  spesies.  Saat  ini  tanaman  kenaf  dibudidayakan  di  Amerika  Serikat  dan  memiliki potensi  yang  tinggi  untuk  dikembangkan  sebagai  bahan  dasar  komposit  ( Faruk  dkk, 2012 ).  Tanaman  kenaf  berasal  dari  asia  dan  afrika,  dan  dapat  tumbuh  dengan  cepat mencapai ketinggian (2,4-6) m dalam 5 bulan. Kenaf juga merupakan tanaman penyerap CO2  tertinggi  (1  ton  tanaman  kenaf  menyerap  1,5  ton  CO2)  sehingga  memiliki  potensi sangat  tinggi  untuk  mencegah  pemanasan  global  (www.nec.co.jp  dalam Bismarck  dkk, 2005 ).  Pada  umumnya  batang    kenaf  berbentuk  bulat,  dan  memiliki  2  jenis  serat  yaitu serat  panjang  (terletak  di  lapisan cortical )  dan  serat  pendek  (didaerah  lignin).  Serat tunggal kenaf tergolong pendek yaitu antara (1,5–6) mm dan berbentuk polygon ( Meister dkk, 1999 dalam Bismarck dkk, 2005 ).

## 3. Serat Flax
Tanaman flax (Linum  usitatissimum  L.) (Gambar  1.c)  sudah  dibudidayakan  kira- kira  10.000  tahun  dan  merupakan  serat  tertua  dalam  sejarah  manusia  ( Dambroth  dan Seehuber,  1988;  Wurster  dan  Daul  1988  dalam  Bismarck  dkk,  2005 ).  Tekstil  flax berkembang  di  daerah  eropa,  argentina,  india,  china  dan  Negara-negara  pecahan Unisoviet ( Lloyd, 2003 dalam Bismarck 2005 ). Tanaman flax termasuk tanaman dikotil dan  dapat  tumbuh mencapai  ketinggian  (80-150)  cm  dalam  (80-110)  hari.  Panjang  serat flax antara (60–140) cm dan memiliki diameter antara (40-80) µm. Warna dari serat flax bervariasi  dari  pirang  cerah  sampai  abu-abu.  Karaketristik  serat  ini  memiliki  kekuatan yang tinggi tetapi juga flexible . ( Bismarck dkk,2005 ).

## 4. Serat Hemp
Tanaman  Jute  (Gambar  1.d)  termasuk  dalam genus  Corchorus dengan  jumlah jenis mencapai 100 spesies. Jute saat ini merupakan serat alam termurah dengan kapasitas produksi  tertinggi  dibandingkan  serat  batang  lainnya  ( Faruk  dkk,  2012 ).  Tanaman  jute berasal  dari  daerah  mediterania  dan  telah  digunakan  manusia  sejak  masa  prasejarah. Tanaman ini mampu tumbuh mencapai ketinggian (2 sampai 3,5) meter, dengan diameter batang  (2-3)  cm.  Tanaman  ini  dapat  bertahan  di  daerah  dengan  iklim  panas  sampai lembab.  Saat  ini  kebanyakan  jute  berasal  dari  daerah  delta  sungai  Gangga  dan Brahmaputra India dan Bangladesh. Corchorus capsularis , dikenal sebagai jute putih and
Corchorus  olitorius dikenal  sebagai  jute  gelap.  Selain  India,  China,  Thailand,  Brazil merupakan negara penghasil jute dunia ( Bismarck dkk, 2005 )
Serat tunggal jute memiliki bentuk penampang polygon dan bervariasi dalam ukuran.  Dinding  sel serat  jute  memiliki  ketebalan  dan  kekuatan  yang  sangat bervariasi. Serat  jute  dapat  mencapai  panjang  1,5  sampai  3  meter,  dan  kuat    tetapi  getas  dengan elongation  yang  rendah  yaitu  sekitar  1,7%  ( Rowell  dan  Stout,  1998  dalam  Bismarck dkk, 2005 ).
5. Serat Jute
Tanaman  hemp  (Gambar  1.e)  termasuk  dalam  keluarga cannabis dan tergolong  dalam  tanaman  satu  tahunan  ( Faruk  dkk,  2012 ).  Hemp  merupakan  tanaman asli Asia Tengah dan telah dibudidayakan lebih dari 12.000 tahun ( Katalyse-Institut für angewandte  Umweltforschung,  1995  dalam  Bismarck  dkk,  2005 ).    Tanaman  hemp termasuk  tanaman  yang  menguntungkan  bagi  petani  karena  tanaman  ini  hanya memerlukan sedikit pupuk dan pembasmi hama. Tanaman ini memiliki laju pertumbuhan yang  sangat  cepat  dan  dapat  tumbuh  sampai  ketinggian  dari  (1,2–5)  m  tergantung varietasnya ( Lloyd,  2003 dalam Bismarck 2005 ).
Serat tunggal hemp bisa mencapai panjang berkisar antara (13–25) mm. Serat hemp memiliki dinding yang tebal dan bentuk penampang polygon . Serat tunggal hemp memiliki  kekuatan  tarik  yang  tinggi  (±20%  lebih  tinggi  dari  flax)  tetapi  memiliki elongation yang  rendah.  ( Katalyse-Institut  für  angewandte  Umweltforschung,  1995 dalam Bismarck dkk, 2005 ).

## Aplikasi Biokomposit Serat Batang dalam Bidang Otomotif
1. Interior Mobil
Saat  ini Daimler  Chrysler merupakan  pengguna  utama  dari  biokomposit  dan berencana  meningkatkan  porsi  material  berbasis  serat  alam  pada  produk  mobilnya. Komponen-komponen interior (Gambar 2) seperti dashboards , panel pintu yang dipasok Johnson  Controls  Inc. untuk Daimler  Chrysler telah  menggunakan  biokomposit polypropelene yang diperkuat serat alam  ( Suddell dan Evans, 2005 ).  Produsen mobil BMW saat ini meningkatkan penggunaan serat alam dari 8 kg menjadi  lebih dari 13 kg per  mobil,  sedangkan  Ford  meningkatkan  dari  5  kg  menjadi  13  kg  (data  berat  ini termasuk wool dan cotton ) ( Taylor, 2002 dalam Suddell dan Evans, 2005 ).
Tabel 4. Produsen Otomotif, Model dan Komponen Yang Menggunakan Serat Alam
( Suddell dan Evans, 2005 ) Produsen Otomotif Model dan Komponen Audi A2, A3, A4, A4 Avant, A6, A8, Roadster, Coupe: Seat backs, side and back door panel, boot lining, hat rack, spare tyre lining BMW 3, 5 and 7 series and others: Door panels, headliner panel, boot lining, seat backs Daimler Chrysler A, C, E and S-series: Door panels, windshield/dashboard, businesstable, pillar cover panel Fiat Punto, Brava, Marea, Alfa Romeo 146, 156 Ford Mondeo CD 162, Focus: Door panels, B-pillar, boot liner Peugeot New model 406 Renault Clio Rover Rover 2000 and others: Insulation, rear storage shelf/panel Saab Door panels SEAT Door panels, seat backs Vauxhall Astra, Vectra, Zafira: Headliner panel, door panels, pillar cover panel, instrument panel Volkswagen Golf A4, Passat, Bora: Door panel, seat back, boot lid finish panel, boot liner Volvo C70, V70
Pada  tahun  2000, Audi meluncurkan  produk  mobil  kelas  menengah  A2  yang merupakan  mobil  dengan  seluruh  body  terbuat  dari  Alumunium.  Tujuan  utama penggunaan  alumunium  pada  mobil  A2  adalah    untuk  mengurangi  berat  mobil,  oleh karena itu panel pintu juga terbuat dari komposit polyurethane yang diperkuat campuran serat  flax  dan  sisal.  Panel-panel  ini  tidak  hanya  mengurangi  berat  per  satuan  volume secara  signifikan  akan  tetapi  juga  memberikan  kestabilan  dimensi  yang  baik  ( Suddell dan Evans, 2005 ). Produsen otomotif dunia saat ini sudah mulai menggunakan penguat serat alam untuk beberapa komponen interior  produk mobil (Tabel 4).

## 2. Exterior Mobil
Pada tahun 2000an awal, Daimler Chrysler meningkatkan penelitian dan investasi dalam  pengembangan  biokomposit polyester yang  diperkuat  serat  flax  untuk  aplikasi
exterior atau  semi exterior . meningkatkan  ketahanan  produk  terhadap  lingkungan  dan  dari  dana  tersebut  $870  juta untuk pengembangan proses dan produk yang ramah lingkungan  ( Suddell dan Evans, 2005)
Gambar 2. Berbagai Yang Dibuat Menggunakan Serat Alam (
Panel exterior truk  dengan  b telah diproduksi. Panel exterior
Ulm,  Jerman  dan  menunjukkan  ketahanan  impak  yang  baik  tanpa  mengalami  pecah sampai  menjadi  serpihan. tabrak. Biokomposit ini juga memiliki kestabilan dimensi dan ketahanan cuaca yang baik ( Suddell  dan  Evans,  2005 )  Para  produsen  mobil  di  Jerman  berusaha  untuk  membuat komponen yang dapat di daur ulang atau ramah li dan Evans, 2005 ).
Gambar
TRAKSI Vol. 13 No. 2 Desember 2013
. Daimler  Chrysler telah  menghabiskan  $1,5  milliar  untuk meningkatkan  ketahanan  produk  terhadap  lingkungan  dan  dari  dana  tersebut  $870  juta ntuk pengembangan proses dan produk yang ramah lingkungan  ( Anonim
Berbagai Komponen Interior Mobil Mercedes E Class Yang Dibuat Menggunakan Serat Alam ( Suddell Dan Evans, 2005
truk  dengan  bahan  utama  biokomposit  yang  diperkuat  flax  saat  ini exterior ini telah diuji oleh Daimler Chrysler Research Centre Ulm,  Jerman  dan  menunjukkan  ketahanan  impak  yang  baik  tanpa  mengalami  pecah Hal  ini  merupakan  pertimbangan  penting  dalam  pengujian tabrak. Biokomposit ini juga memiliki kestabilan dimensi dan ketahanan cuaca yang baik )  Para  produsen  mobil  di  Jerman  berusaha  untuk  membuat komponen yang dapat di daur ulang atau ramah lingkungan ( Hill, 1997 dalam Suddell
Gambar 3. Bumper Mobil Dengan Penguat Serat Kenaf
( www.Jeccomposites.com )
telah  menghabiskan  $1,5  milliar  untuk meningkatkan  ketahanan  produk  terhadap  lingkungan  dan  dari  dana  tersebut  $870  juta
Anonim , 2000 dalam
, 2005 )
ahan  utama  biokomposit  yang  diperkuat  flax saat  ini
Research Centre di Ulm,  Jerman  dan  menunjukkan  ketahanan  impak  yang  baik  tanpa  mengalami  pecah pakan  pertimbangan  penting  dalam  pengujian tabrak. Biokomposit ini juga memiliki kestabilan dimensi dan ketahanan cuaca yang baik )  Para  produsen  mobil  di  Jerman  berusaha  untuk  membuat
Hill, 1997 dalam  Suddell
Mobil Dengan Penguat Serat Kenaf
Saat ini para peneliti Daimler Chrysler sedang mengembangkan serat alam sebagai penguat dalam komponen exterior mobil. Tantangan terbesar dalam penelitian ini adalah komponen exterior harus memiliki ketahanan terhadap kondisi ekstrim seperti terendam dan basah. Hasil dari proyek pengembangan ini adalah cover mesin atau transmisi mobil Travego (buatan Mercedez Benz) telah menggunakan biokomposit yang diperkuat serat flax.  Hal  ini  merupakan  komponen exterior pertama  yang  menggunakan  serat  alam sebagai penguat ( Anonim , 2000 dalam Suddell dan Evans, 2005 )

## HASIL PRODUKSI SERAT BATANG
Berdasarkan  penggunaanya  tanaman  penghasil  serat  alam  dapat  diklasifikasikan menjadi  2  yaitu  tanaman  primer  dan  tanaman  sekunder.  Tanaman  primer  adalah  tanaman yang  dibudidayakan  untuk  diambil  seratnya,  sedangkan  tanaman  sekunder  adalah  tanaman yang  menghasilkan  serat  sebagai  produk  sampingan.  Flax,  rami,  kenaf,  jute  merupakan tanaman  primer    sedangkan  nanas,  kelapa  sawit,  coir  termasuk  tanaman  sekunder  ( Faruk dkk, 2012 ). Pada tahun 2001 jumlah produksi serat batang sudah mencapai 4.162.450 Mton (Tabel 1).
Tabel 1. Luas Lahan Dan Jumlah Produksi Berbagai Serat Batang Di Dunia ( Anonim, 2001 dalam Munder dkk, 2005 ) Tanaman Penghasil Serat Batang Luas lahan seluruh dunia (ha) Produksi Serat dunia (Mt) Flax 614.626 464.650 Hemp 82.178 157.800 Jute Na 2.900.000 Kenaf Na 470.000 Rami Na 170.000

## Komposisi Kimia dan Kandungan Air Serat Batang
Kondisi  iklim,  umur  dan  pemrosesan  menjadi  serat  mempengaruhi  tidak  hanya  struktur tetapi juga komposisi kimia yang dikandung. Serat batang kering komposisi kimia didominasi cellulose , hemicellulose , lignin dan zat-zat lain dengan kadar kecil (Tabel 2).
Tabel 2. Komposisi Kimia, Dan Kandungan Air Beberapa Jenis Serat Batang
( Mohanty dkk, 2000 dalam Bismarck dkk, 2005 ) Jenis Serat Cellulose (wt%) Hemicelluloses (wt%) Lignin (%wt) Pectin (%wt) Moisture Content  (%wt) Waxes (%wt) Flax 71 18.6-20.6 2.2 2.3 8-12 1.7 Hemp 70-74 17.9-22.4 3.7-5.7 0.9 6.2-12 0.8 Jute 61-71.5 13.6-20.4 12-13 0.2 12.5-13.7 0.5 Kenaf 45-57 21.5 8-13 3-5 na na Rami 68.6-76.2 13.1-16.7 0.6-0.7 1.9 7.5-17 0.3

## Sifat Mekanis Serat Batang
Pada umumnya serat batang memiliki sifat-sifat mekanis jauh  lebih rendah daripada serat sintetis (E-glass) , akan tetapi ada fenomena menarik ketika dibandingkan nilai modulus specificnya, maka  serat  batang  relatif  sama  bahkan    lebih  tinggi  (serat  rami)  daripada  serat sintetis (Tabel 3). Modulus specific menunjukkan nilai kekakuan per satuan density . Nilai ini sangat  berguna  ketika  proses  perancangan  suatu  komponen  mesin  dengan  kekakuan  yang tinggi tetapi berat, dan volumenya rendah.  Menurut Kavelin (2005) , komponen yang terbuat dari serat alam lebih ringan 15 % dibandingkan dengan fiber glass .

## PEMBAHASAN
Potensi  penggunaan  serat  alam  sebagai  penguat  dalam  biokomposit  dapat  berkurang secara  drastic  karena  sifat  alamiahnya hydrophilic ( Saheb  dan  Jog,  1999 ). Hydrophilic adalah  kemampuan  suatu  material  untuk  menyerap  air  dan  kelembapan.  Sifat  alamiah hydrophilic merupakan  masalah  utama    dalam  komposit polimer yang  diperkuat    serat berbasis  selulosa  (serat  alam).  Kandungan  air  dalam  serat  alam  tergantung  kandungan  non- kristalin  dan  porositas  ( Faruk  dkk,  2012 ).    Adanya  kandungan  air  dalam  serat  alam  akan mengurangi  ikatan  pada interface serat  dengan  matriks,  sehingga  menghasilkan  penurunan kekuatan komposit.
Salah  satu  metode  yang  paling  popular  untuk    memperbaiki  kelemahan  sifat  alami hydrophilic dan  meningkatkan bonding interface antara  serat  dengan  matriks  adalah perlakuan  permukaan  serat.  Perlakuan  kimia  serat  yang  sering  dilakukan  adalah  perlakuan alkali  seperti  NaOH,  karena  lebih  ekonomis  ( Diharjo,  2006 ).  Perlakuan  alkali  X%  NaOH dimaksudkan  untuk  mengurangi  sifat hydrophilic serat  alam  yang  diharapkan  memiliki
kompatibilitas  dengan  bahan-bahan hydrophobic polimer .  Selain  itu,  perlakuan  alkali berfungsi  membersihkan  media  ekstraktif  dari  serat  alam  seperti lignin,  wax dan  kotoran (debu),  sehingga  didapat  serat  dengan  permukaan  yang  relatif  memiliki  topograpi  seragam. ( Marsyahyo dkk, 2005 ).
Tabel 3. Perbandingan Sifat Mekanis Serat Batang Dengan Serat Sintetis
( Suddell dan Evans, 2005 ).
Jenis Serat Density (g/cm 3 ) Tensile Strength (MPa) Youngs Modulus (GPa) Elongation at Break (%) Specific Strength (MPa/(g/cm 3 )) Specific Modulus (GPa/(g/cm 3 )) Flax 1.5 345-1035 27.6 2.7-3.2 230-690 18.4 Hemp 1.4 690 35 1.6 493 25 Jute 1.3 393-773 26.5 1.5-1.8 302-595 20.4 Rami 1.5 400-938 61.4-128 3.6-3.8 267-625 41-85.3 Kenaf (Faruk dkk,2012) na 930 53 1.6 - - E-glass 2.5 2000-3500 70 2.5 800-1400 28
Ray  dkk  (2001 )  telah  melakukan  penelitian  tentang  pengaruh  perlakuan  alkali terhadap  sifat  komposit vynilester yang  diperkuat  serat jute tersebut  diperoleh  hasil  bahwa perlakuan  Alkali  dapat  meningkatkan  kekuatan  mekanis  pada  komposit vynilester yang diperkuat serat jute. Untuk komposit dengan fraksi volume 35% dengan perlakuan serat 4 jam kekuatan bending meningkat  sebesar  20%    dibandingkan  serat  tanpa  perlakuan  yaitu  dari 199,1  MPa  sampai  dengan 238,9  MPa ,  sedangkan modulus  bending meningkat  dari  11,89 GPa  sampai 14,69  GPa. Lama  perendaman  serat  rami  dalam  larutan  Alkali  5% NaOH  juga mempengaruhi  kekuatan  komposit  terhadap  sifat  tarik  komposit  berpenguat  serat  rami kontinyu  dengan  matrik polyester .  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  kekuatan  dan regangan tarik komposit memiliki harga optimum untuk perlakuan serat 2 jam, yaitu 190, 27 MPa  dan  0.44%.  Komposit  yang  diperkuat  serat  yang  dikenai  perlakuan  6  jam  memiliki kekuatan terendah ( Diharjo, 2006 ).

## KESIMPULAN
Komposit polimer yang  diperkuat  serat  batang  memiliki  potensi  yang  sangat  tinggi sebagai  material  alternative  untuk  memproduksi  komponen  struktural  otomotif.  Potensi tersebut  dapat  dilihat  dari  jenis  yang  bervariasi,  ketersediaan  yang  sangat  melimpah,  dan kekuatan  mekanis  yang  baik.  Saat  ini  komposit polimer yang  diperkuat  serat  batang  telah dipergunakan pada industri mobil di eropa sebagai bahan untuk membuat komponen interior mobil dan telah mulai dikembangkan untuk aplikasi exterior mobil.

## SARAN
Sifat  alamiah hydrophilic merupakan  masalah  utama    dalam  komposit polimer yang diperkuat  serat berbasis selulosa (serat alam) karena akan mengurangi ikatan pada interface serat  dengan  matriks,    sehingga  menghasilkan  penurunan  kekuatan  komposit.    Saat  ini perlakuan serat alkali merupakan perlakuan yang paling popular untuk meningkatkan  ikatan serat dengan matriks, akan tetapi belum optimal. Oleh karena itu perlu penelitian lebih lanjut mengenai perlakuan kimia serat lainnya untuk meningkan ikatan interface serat alam dengan matriks.

## DAFTAR PUSTAKA
Angelini,  L.G.,  Lazzeri,  A.,  Levita,  G.,  Fontanelli,  D.  and  Bozzi,  C.  2000,    Ramie (Boehmerianivea  (L.)  Gaud.)  and  Spanish  Broom  (Spartium  junceum  L.)  fibres  for composite   materials:  agronomical aspects, morphology and mechanical properties , Ind. Crop Prod .,
Anonim, 2000, DaimlerChrysler “Goes Natural” for Large Body Pane l, Aug., p. 9.
Anonim, 2001, Information Bulletin of the FAO European Cooperative Research Network on Flax and other Bast Plants, No.2(16)
Anonim,  2002, Case    Study    on    Fibers    in    Composite  Materials,  e.g.      Hemp      in Automotive  Applications ,    4th    Meeting    of    Government-Industry    Forum    on  Non Food    Uses  of    Crops,  GIFNFC  4/4  Fibres  in  Composite  Materials,  Jan.  22,  ,DTI Conference Centre, London
Arman, C.G., Canning, A.J., and Mykoluk, S., 1978, Cultivation, extraction and processing of Ramie fibre:a review, Trop. Sci ., 202, 91
Bismarck,  A.,  Mishra,  S.,  dan  Lampke,  T.  2005. Plant  Fibers  as  Reinforcement  for  Green Composites  Chapter 2 dalam Natural Fibers, Biopolymers, and biocomposite, edited
by  Mohanty,  A.K.,  Misra,  M.,  Dzral,  L.T.,  CRC  Press,  Taylor  and  Francis  Group, 6000 Broken Sound Parkway NW, USA.
Dambroth,  M.  and  Seehuber,  R.,  1988. Flachs–Züchtung,  Anbau  und  Verarbeitung ,Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart,
Diharjo,  K.,  2006 Pengaruh  Perlakuan  Alkali  terhadap  Sifat  Tarik  Bahan  Komposit  Serat Rami-Polyester .  Jurnal  Teknik  Mesin  Vol  8,  Jurusan  Teknik  Mesin,  Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petra
Faruk,Omar., Bledzki, A.K., Fink, H.P., Sain, Mohini, 2012. Biocomposites  reinforced with natural ﬁbers: 2000–2010 . Progress in Polymer Science 37 1552– 1596. Elsevier Feldman, D., 1989. Polymeric Building Materials . Published :Routledge; 1 edition, ISBN-13: 978-1851662692, Taylor & Francis Group.
Hill, S.,1997 , Cars that grow on trees , New Scientist , Feb. 1997, pp. 36–39.
Katalyse-Institut  für  angewandte  Umweltforschung  (Hrsg.),  1995.  Hanf  &  Co. Die Renaissance der heimischen Faserpflanzen , Verlag Die Werkstatt, Göttingen, Kavelin, K.G., 2005. Investigation of Natural Fiber Composites heterogeneity with respect to automotive  structure .  Thesis  for  degree  of  doctor.  Delfi  University  of  Tecnology, Netherland.
Lloyd,  E.H.,    2003. A  Review  of  Building  Materials  from  Bast  Plants .  Link  in:  http: // www.olywa.net/when/WSUtoc.html accessed on 24.06
Low,  I.M.,  Somers,  J.,  Kho,  H.S.,  Davies,  I.J.,    Latella,  B.  A.,  2008 , Fabrication  and properties  of  recycled  cellulose  fibre-reinforced  epoxy  composites, Composite Interfaces.
Marsyahyo,  E.,  Soekrisno,  S.,  Rochardjo,  H.S.B.,  Jamasri,  2005 Penelitian  Awal  Pengaruh Perlakuan  Alkali  X%  NaOH  Terhadap  Karakteristik  Morfologi  Permukaan  Serat Ramie  (Boehmeria  Nivea)  dengan  Metode  BET  Surface  Area  dan  SEM Microphotographs .  Prosiding Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI), Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas Tarumanegara Meister, E., Mediavilla, V., Vetter, R., and Konermann, M., 1999. Prüfung des Anbaus und der  Möglichkeiten  einer  Markteinführung  von  neuen  Faserpflanzen  (Hanf,  Kenaf, Miscanthus), Grenzüberschreitenden  Instituts  zur  rentablen  umweltgerechten Landbewirtschaftung (ITADA), Colmar
Mohanthy, A.K. dkk, 2000. Macromol. Mater. Engin., 276–277, 1.
Mohanty, A.K., Misra, M. Drzal, L.T.. 2002, J Polymers and the Environment 10 .
Mohanty, A.K., Misra, M., Dzral, L.T., Selke, S.E., Harte, B.R. and Hinrichsen, G. 2005. ” Natural  Fibers,  Biopolymers  And  Biocomposite:  An  Introduction.” Chapter  1  in Natural Fibers, Biopolymers, and biocomposite, edited by Mohanty, A.K., Misra, M., Dzral, L.T., CRC Press, Taylor and Francis Group, 6000 Broken Sound Parkway NW, USA.
Mukhammad,  A.  F.  H.,  2010, Studi  Kelayakan  Komposit  Hybrid  Epoksi-Anyaman  Serat Rami  Dan  SS304L  Screen  Mesh  Sebagai  Panel  Peluru  Level  II  Standar  NIJ .  Tesis. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Munder, F., Fürll, C., Hempel, H., Processing of Bast Fiber Plants for Industrial Application Chapter 3 dalam Natural Fibers, Biopolymers, and biocomposite, edited by Mohanty, A.K.,  Misra,  M.,  Dzral,  L.T.,  CRC  Press,  Taylor  and  Francis  Group,  6000  Broken Sound Parkway NW, USA.
Musaddad,  M.A.,  2007. Agribisnis  Tanaman  Rami ,  Penebar  Swadaya,  Depok,  Jakarta,
Indonesia.
NEC Press release 03.02.2003, NEC develops high-strength reinforced bioplastic,–Featuring polylactic acid reinforced with kenaf fiber–link in: http: // www.nec.co.jp/press/en/0302/0301.html and in http: // www.globalcomposites.com/news/news_fiche.asp?id_675& accessed on 25.06.2003
Netravali, A.N., Nam, S.,  2006, Green Composites. II. Environment-friendly, Biodegradable Composites  Using  Ramie  Fibers  and  Soy  Protein  Concentrate  (SPC)  Resin ,  Fibers and Polymers Vol.7.
Ramie Yarns, Link in: http: // www.swicofil.com/products/007ramie.html#Properties accessed on 15.06.2003
Ray, D.,  Sarkar, B.K., Rana, A.K., Bose, N.R., 2001 , Effect  of  alkali  treated jute fibres  on composite , Bull. Mater. Sci. India
Rowell,  R.M.  and  Stout,  H.P.  1998,, Jute  and  Kenaf ,  in  Handbook  of  Fiber  Chemistry,  2 nd ed., Lewin, M. and Pearce, E.M., Eds., Marcel Dekker, New York,  p. 465.
Saheb, D.N. and Jog, J.P., 1999 , Natural fibre polymer composites: a review, Adv.
Schwartz, M.M., 1984. Composite Materials Handbook , McGraw-Hill Book Company, New York, USA.
Suddell, B.C., dan Evans, W.J., 2005, Natural Fiber Composites in Automotive Applications, dalam Mohanty, A.K., Misra, Manjusri, Drzal, L.T. Natural ﬁbers, biopolymers, and
biocomposites.  Chapter  7.  CRC  Press  Taylor  &  Francis  Group  Broken  Sound Parkway NW, Suite 300
Wurster, J. and Daul, D., 1988, Flachs, eine durch Forschung moderene alte Kulturpflanze , Melliand Textilber., 12, 851, www.australianhempparty.com diakses 24 Oktober 2013 www.cool-organic-clothing.com diakses 24 Oktober 2013 www.ecosalon.com diakses 24 Oktober 2013 www.herbalistsa.blogspot.com diakses 24 Oktober 2013 www.jeccomposites.com diakses 24 Oktober 2013 www.jute.org diakses 24 Oktober 2013
_____________________________________ PENULIS: Alaya Fadllu Hadi Mukhammad, S.T., M.Eng.
Dosen, Program Studi Diploma III Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof H. Sudharto, SH, Tembalang, Semarang
E-mail : alaya_f_hm@yahoo.co.id