## EVALUASI SIFAT MEKANIK HIGH DENSITY POLYETHYLENE
YANG DIISI SERAT BATANG PISANG DAN PARTIKEL ZEOLIT ALAM
Hardiman Nurcahyanto 1

## ABSTRAK
Pohon  pisang  yang  merupakan  limbah,  dimanfaatkan  pelepahnya  untuk diambil  seratnya  guna  pembuatan  komposit.  Pada  penelitian  ini  dilakukan untuk  mengetahui  potensi  sifat  mekanik  serat  batang  pisang  yang dikombinasikan  dengan  serbuk  mineral  Zeolit,  dan  HDPE (Hight  density polyethylene) sebagai matrik komposit ini. Untuk mengetahui sifat mekanik pada  komposit  dilakukan  uji  tarik  ASTM  D  638-02  dan  DENT . Sebelum dijadikan  komposit,  serat  dilakukan treatment menggunakan  larutan  NaOH 5% selama 2 jam dan dikeringkan pada suhu kamar selama 3-4 hari. Metode pembuatan  komposit  yaitu  menggunakan  injeksi  molding (injection moulding) yang  sebelumya  dilakukan penyerbukan  semua  bahan  agar tercampur  sempurna  dengan  variasi  komposisi  serat  zeolit  berturut-turut
2%:3%, 3%:2%, 4%:1% dan ligamen dengan variasi panjang 6 mm, 8 mm, dan 10 mm untuk spesimen uji. Hasil yang didapatkan komposit pengujian komposit  dalam  penelitian  ini  berupa  uji  kekuatan  tarik  menurut  standart ASTM D 638-02 dan DENT . Hasil pengujian tarik dengan standart ASTM D 638-02 didapat nilai tertinggi maximum force , elongation , modulus young , dan tensile  strength terdapat  pada  HDPE  murni  dengan  nilai maximum  force 678,90 Newton, elongation 16%, modulus young 514,50 N/mm 2 dan tensile strength 22,63 N/mm 2 . Ketangguhan fracture We ( essensial kerja) komposit terdapat  pada  spesimen  komposit  serat  4%  zeolit  1%  dengan  nilai  203,27 kJ/m². Dapat disimpulkan komposit serat 4% zeolit 1%  memiliki hubungan linier we ( essensial kerja) yang baik dibandingkan pada komposit lainnya.
Kata  Kunci :  Serat  Batang  Pisang,  Zeolit,  HDPE,  Injection  Molding,  Uji Tarik, Uji SEM.

## PENDAHULUAN
Komposit  banyak  sekali  digunakan  karena  strukturnya  yang  kuat  namun memiliki berat yang ringan. Diantaranya sebagai bahan dasar bodi mobil, bahkan pesawat yang membutuhkan struktur bahan yang kuat namun memiliki berat yang ringan. Komposit merupakan bahan yang terdiri atas fase penguat dan matriks. Hal ini yang menyebabkan komposit memiliki struktur yang kuat namun memiliki berat yang cukup ringan, sehingga sangat cocok digunakan sebagai bahan dasar berbagai macam bahan baku industri (Clareyna dan Mawarani, 2013).
1 PT. Ungaran Sari Garment, Jl P Diponegoro No 235 Ungaran Kab Semarang 50512
Material komposit adalah material yang terbuat dari dua bahan atau lebih yang  tetap  terpisah  dan  berbeda  dalam  level  makroskopik  selagi  membentuk komponen tunggal. Bahan komposit adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun fisiknya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (bahan komposit). Karena karakteristik pembentuknya berbeda-beda maka akan diperoleh suatu material baru yang lebih baik dari material pembentuknya. Material pembentuk komposit ada 2, yaitu penguat ( reinforcement ) dan  pengikat  ( matriks ).  Sifat  komposit  bahan  sangat  dipengaruhi  oleh  sifat  dan distribusi unsur penyusunnya, serta interaksi antara keduanya. Parameter yang lain yaitu bentuk, ukuran orientasi dan distribusi dari penguat dan sifat-sifat matriksnya (Kartini dkk, 2002).
Salah satu dari plastik sintetis adalah HDPE. HDPE memiliki nilai kuat tarik sebesar 3100-5500 Psi dengan elongasi sebesar 100%. HDPE memiliki sifat bahan yang lebih keras, kuat, buram, dan lebih tahan terhadap suhu yang tinggi. HDPE mempunyai sedikit cabang, yang membuat HDPE memiliki ikatan intermolecular dan kekuatan tarik yang lebih besar dari LDPE. HDPE juga lebih keras dan opak, dan  tahan  temperatur  tinggi.  Meskipun  memiliki  kekuatan  mekanik  yang  tinggi plastik  ini  tidak  dapat  didegradasi  oleh  lingkungan,  untuk  mengatasi  masalah tersebut dilakukan pembuatan plastic biodegradable dengan mencampurkan plastik sintetis  dengan  polimer  alam.  Polimer  alam  memiliki  beberapa  kelemahan diantaranya  sifat  mekanik  yang  rendah,  tidak  tahan  pada  suhu  tinggi,  dan  getas. Oleh  karena  itu  pencampuran  antara  plastik  sintetis  dengan  polimer  alam diharapkan  menghasilkan  plastik  yang  memiliki  sifat  mekanik  yang  tinggi,  dan mampu terurai oleh mikroorganisme (Inggaweni dan Suyatno, 2015).
Batang  pisang  merupakan  limbah  pertanian  yang  belum  banyak dimanfaatkan.  Sekarang  ini  serat  batang  pisang  mulai  diperhatikan  oleh  peneliti sebagai  serat  pakaian  dan  juga  kertas,  namun  pemanfaatannya  belum  optimal. Selain  itu  juga  banyak  dimanfaatkan  sebagai  pintalan  benang  untuk  kain  rajut, interior mobil, furniture , dan kontruski ringan. Hal ini berarti, jika limbah batang pisang bisa termanfaatkan dengan baik, maka masalah limbah menjadi berkurang,
serat batang pisang memiliki berat jenis 0,29 gram/ cm³ dengan ukuran panjang serat 4,2 - 5,46 mm dan kandungan lignin 33,51% (Khotimah dkk, 2015).
Umemura, (2006) menyebutkan bahwa pemanfaatan bahan baku dari alam daripada  bahan  baku  sintetis  merupakan  isu  lingkungan  yang  sudah  lama berkembang. Hal ini berkaitan dengan beberapa kelebihan bahan baku alam seperti lebih ramah lingkungan dan potensinya yang cukup banyak dan dapat diperbaharui. Aini  dan  Indriati  (2007)  menggunakan  zeolit  sebagai  pengisi  kertas  untuk menggantikan kaolin. Chen, dkk (2011) menambahkan zeolit pada sisi luar karton bergelombang sehingga karton lebih tahan terhadap kelembaban dan membantu sisi dalam bertahan lebih lama. Zeolit adalah nama umum untuk kelompok zeolit yang mana  kristal-  kristalnya  merupakan  aluminosilikat  logam  alkali  dan  alkali  tanah yang  mengandung  air.  Zeolit  adalah  zat  berpori  dengan  pori-pori  berskala nanometer  (Mc.Bain,  1932).  Penelitian  Serat  Batang  Pisang  dan  Zeloit  ini dilakukan untuk mendapatkan data tentang sifat-sifat mekanis dengan melakukan uji struktur serta uji tarik sebagai pertimbangan utama dalam pemilihan untuk bahan dasar alternatif pengganti serat sintetis sehingga terciptanya komposit baru yang dapat  digunakan  dalam  industri  khususnya  dibidang  otomotif  interior  mobil khususnya dashboard .
Penelitian  perlakuan  alkali  juga  pernah  dilakukan  oleh  Amin.M  dan Raharjo.S  (2012)  Perlakuan  alkali  serat  rambut  dilakukan  guna  menghilangkan lapisan  minyak  pada  bagian  luar  rambut  manusia.  Lapisan  minyak  pada  rambut tersebut  akan  menghalangi  gaya  ikat  antara  matrik  dan  penguatnya  sehingga mechanical  properties komposit  akan  rendah.  Sehingga  sebelum  serat  rambut dipergunakan  sebagai  penguat  pada  matrik epoxy terlebih  dahulu  dilakukan perlakuan  alkali  serat.  Perlakuan  alkali  serat  dilakukan  dengan  melakukan perendaman serat kedalam 5% larutan NaOH selama (0, 30, 60, 90 dan 120) menit. Hasil  penelitian  pengaruh  perlakuan  alkali  serat  rambut  manusia  yaitu  dengan bertambahnya  waktu  perendaman  serat  rambut  didalam  larutan  5%  NaOH  akan meningkatkan harga tegangan tarik, regangan dan modulus elstisitas. Perendaman serat rambut selama 60 menit menunjukkan harga yang optimum untuk tegangan tarik dan regangan yaitu 28,862 MPa dan 0,18 %. Pada serat rambut yang tidak dilakukan perlakuan alkali memiliki mechanical bending yang lemah karena ikatan
antara  serat  dengan  matrik  tidak  dapat  sempurna  karena  terhalang  oleh  adanya lapisan  minyak  pada  rambut  manusia.  Dengan  perlakuan  alkali  serat  untuk menghilangkan  lapisan  minyak  pada  rambut  agar  dapat  terjadi  ikatan  yang  kuat antara serat dengan matriknya. Akan tetapi dengan perlakuan alkali yang terlalu lama  akan  menyebabkan  rusaknya  serat  rambut  (serat  rambut  menjadi  rapuh). Sehingga komposit yang diperkuat dengan serat dengan waktu perendaman yang lebih lama menyebebkan turunnya kekuatan Tarik.
Berdasarkan Penelitian yang dilakukan oleh Amin.M dan Raharjo.S (2010) yang berjudul Pemanfaatan Limbah Serat Sabut Kelapa Sebagai Bahan Pembuat Helm  Pengendara  Kendaraan  Roda  Dua,  dengan  bahan  serat  sabut  kelapa  dan polyester dilakukan pembuatan spesimen dengan variasi jumlah spesimen sebanyak 5 yaitu spesimen 1 (27% SSK-73% PE), spesimen 2 (30% SSK-70% PE), spesimen 3 (36% SSK-64% PE), spesimen 4 (42% SSK-58% PE) dan spesimen 5 (60% SSK- 40% PE).
Hasil  pengujian  tarik  yang  diperoleh  menunjukkan  bahwa  dengan bertambahnya  fraksi  volume  serat  akan  meningkatkan  tegangan  tarik  komposit serat sabut kelapa polyester . Berarti bahwa tegangan tarik dari serat sabut kelapa memiliki harga yang lebih tinggi dari matrik yaitu polyester. Tegangan tarik dari komposit  serat  sabut  kelapa- polyester naik  dengan  naiknya  fraksi  volume  serat. Tegangan tarik yang paling optimum dimiliki oleh bahan komposit polyester yang diperkuat serat sabut kelapa dengan fraksi volume 60% yaitu sebesar 14,7 MPa. Hal ini  menunjukkan  bahwa  fraksi  volume  tersebut  merupakan  fraksi  volume  yang paling  efektif  untuk  meningkatkan  kekuatan  komposit  berpenguat  serat  sabut kelapa. Pada komposit dengan serat sabut kelapa dengan fraksi volume yang lebih sedikit  cenderung  lebih  rendah  tegangan  tariknya  karena  semakin  sedikitnya reinforced (penguat) pada komposit tersebut. Sehingga semakin mudah mengalami putus apabila mengalami pembebanan dari pada komposit dengan fraksi volume yang semakin banyak.

## METODE PENELITIAN

## Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut:
a. HDPE
HDPE merupakan polimer polyethylene yang memiliki struktur rantai lurus.
Proses pembuatan rantai dari plastik HDPE dilakukan pada proses dengan tekanan rendah.  HDPE  mempunyai  sifat  kristalinitas  yang  lebih  tinggi  dan  kaku  apabila dibandingkan dengan LDPE (Nasution, 2011).
b. Serat Batang Pisang
Serat  merupakan  ukuran  panjang  yang  relatif  jauh  lebih  besar  dari  pada ukuran lebarnya, begitupun serat pelepah pisang. Serat batang pisang diperoleh dari batang semu pisang.  Batang semu  ini terbentuk dari pelepah daun panjang yang saling menelungkup dan menutupi dengan kuat dan kompak sehingga bisa berdiri tegak  seperti  batang  tanaman.  Tinggi  batang  semu  berkisar  3,5  -  7,5  meter tergantung jenisnya (Suyanti, 1993).
c. Zeolit
Zeolit  merupakan  mineral  padat  berpori  yang  memiliki  kemampuan adsorpsi yang baik (Ansari dkk, 2014). Zeolit terdiri dari unsur alumina, silica dan sodium sebagai penyusun utamanya (Steen dkk, 2004). Kemampuan adsorpsi zeolit dimanfaatkan  oleh  beberapa  peneliti  untuk  dimodifikasi  menjadi  membran. Membran zeolit merupakan membran anorganik yang stabil pada suhu yang tinggi (Barbosa, 2016).
d. NaOH
Sifat  alami  serat  adalah hyrophilic ,  yaitu  suka  terhadap  air  berbeda  dari polimer yang hidrophilic . Pengaruh perlakuan alkali terhadap sifat permukaan serat alam  selulosa  telah  diteliti  dimana  kandungan  optimum  air  mampu  direduksi sehingga sifat alami hidropholic serat dapat memberikan ikatan interfecial dengan matriks  secara  optimal  (Bismarck  dkk,  2002).  Goud  dan  Rao  (2011)  juga membuktikan  bahwa skin berbahan  dasar  serat  yang  diperlakukan  dengan perendaman  NaOH  mempunyai  nilai  kekuatan  tarik  lebih  besar  dibanding  tanpa perlakuan alkali. Menurut Yuliono dkk (2013) Bahwa sifat mekanis kekuatan tarik
dapat ditingkatkan dengan perlakuan NaOH kadar 5% selama 2 jam yaitu sebesar 35,404 MPa. NaOH seperti ditunjukan pada Gambar 7 .
Gambar 4 HDPE Gambar 5 Serat Batang Pisang
Gambar 6 Zeolit Gambar 7 NaOH

## Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut:
1. Blender
2. Box atum
3. Ayakan
4. Sendok
5. Papan kayu
6. Timbangan digital 7. Gelas ukur
8. Gergaji pita
9. Gillette (silet)
10. Toples kaca
11. Penjepit specimen
12. Ragum penjepit 13. Oven
14. Gunting
15. Mesin Injection
Molding
16. Mesin Uji Tarik
17. Mesin Uji SEM

## Prosedur Penelitian

## Proses Pembuatan Serbuk  HDPE
Proses pembuatan serbuk dari biji plastik HDPE bertujuan supaya serbuk biji  plastik  HDPE  sebagai  matrik  dengan  serat  batang  pisang  dan  zeolit  sebagai filler tercampur  sempurna  sehingga  material  komposit  mempunyai  hasil  yang
maksimal. Pembuatan serbuk HDPE ini dengan cara biji platik HDPE dihaluskan dengan bantuan alat blender.

## Proses Menghilangkan Lignin Serat Batang Pisang
Persiapan bahan dalam proses pembuatan spesimen komposit ini dilakukan dengan  mebersihkan  kotoran  yang  menempel  pada  serat  batang  pisang, pembersihan serat ini bertujuan agar serat batang pisang terbebas dari zat-zat yang tidak terpakai pada proses pembuatan spesimen komposit serat batang pisang dan zeolit seperti lignin dan zat-zat lainnya yang terkandung dalam serat batang pisang. Proses selanjutnya memilih serat yang paling bagus (panjang), serat batang pisang selanjutnya akan melalui proses treatment atau perendaman serat terlebih dahulu sebelum proses pembuatan spesimen komposit HDPE yang diisi serat batang pisang dan zeolit.
Bahan  kimia  yang  digunakan  untuk  proses treatment dalam  pembuatan komposit  ini  menggunakan  larutan  NaOH  dan  air  sebagai  pelarut  dengan perbandingan 5% NaOH dari 500 ml air, yaitu dengan kadar NaOH 25 ml dengan air 475 ml, setelah itu direndam di toples kaca selama 2 jam perendaman, setelah 2 jam perendaman serat batang pisang diangkat dan ditiriskan dan langsung dibilas menggunakan air yang mengalir bertujuan untuk menghilangkan sisa-sisa larutan NaOH yang masih menempel pada serat batang pisang. Serat batang pisang yang sudah  dikeringkan  dengan  menggunakan  oven  sebelum  pencampuran  dengan serbuk HDPE  untuk pembuatan spesimen komposit serat batang pisang dan zeolit. Selanjutnya  serat  batang  pisang  yang  sudah  dikeringkan  akan  dipotong  dengan ukuran memendek sekitar 1 mm sampai 4 mm untuk proses pencampuran dengan serbuk HDPE dan zeolit.

## Proses Kalsinasi Zeolit
Proses treatment zeolit,  zeolit  di  panaskan  ke  dalam  oven  untuk menghilangkan kandungan air yang terdapat pada serbuk zeolit. Proses ini disebut proses kalsinasi dengan suhu konstan 500 o C selama 3 jam.
Injection molding injection molding adalah proses pembentukan suatu benda atau produk dari material plastik dengan bentuk dan ukuran tertentu yang mendapat perlakuan panas
http://jurnal.unimus.ac.id
dan pemberian tekanan dengan menggunakan alat bantu berupa cetakan atau mold (Bryce,  1998). Injection  molding sangat  berguna  sekali  dalam  melakukan peneletian  ini  dimana  mesin  ini  berfungsi  untuk  melelehkan  material  spesimen komposit. Material yang meleleh akibat pemanasan heater kemudian panas tersebut disalurkan  ke barell dan  material  yang  sudah  meleleh  tersebut  akan  keluar kecetakan dengan proses penginjekan sehingga hasil sesuai yang diinginkan.

## Diagram Alur Penelitian
Diagram alur penelitian dapat dilihat pada Gambar 8 .
Gambar 8 Diagram Alur Peneletian

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil Rata-Eata Pengujian Tarik Standart ASTM D 638-02
Hasil  rata-rata  pengujian  tarik  spesimen  komposit  dengan  standart pengujian ASTM D 638-02 dan standart DENT pada komposisi 0% (HDPE Murni), serat 2% zeolit, serat 3% zeolit 2% dan serat 4% zeolit 1% dengan presentase HDPE tetap sebesar 95%. Seperti yang ditampilkan pada tabel dan grafik pada Gambar 9 .
Gambar 9 Grafik Maximum Force, elongation, modulus Young dan tensile strength
Berdasarkan hasil rata-rata pengujian tarik dengan standart ASTM D 638- 02 didapat nilai tertinggi maximum force , elongation , modulus young , dan tensile strength terdapat pada HDPE murni dengan nilai maximum force 678,90 Newton, elongation 16%, modulus young 514,50 N/mm 2 dan tensile strength 22,63 N/mm 2 .
678,90 629,97 617,63
551,43 16,00 13,77 15,10 11,43 514,50 337,118 350,264 343,187
22,63 15,75 15,44 13,78 0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 HDPE murni Serat 2% Zeolit 3% Serat 3% Zeolit 2% Serat 4% Zeolit 1% N , N /m m 2 , % Komposisi  Spesimen Grafik Uji Tarik ASTM D 638-02 Max.Force (N) Elongation % Modulus Young's (N/mm²)
Tensile Strength (N/mm²)
No Komposisi Max. Force (N) Elongati on (%) Modulus Young (N/mm ² ) Tensile Strength (N/mm ² ) 1 HDPE Murni 678,9 16,00 514,50 22,63 2 Serat 2 % Zeolit 3 % 629,97 13,77 337,118 15,75 3 Serat 3 % Zeolit 2 % 617,63 15,10 350,264 15,44 4 Serat 4 % Zeolit 1 % 551,43 11,43 343,187 13,78

## 2. Hasil Rata-rata Pengujian Tarik Standart DENT
Fraksi Komposit Ligamen Max. Force (N) Elongation (%) Modulus Young (N/mm 2 ) HDPE Murni 6 341 26,12 902,432 8 499,1 35,01 994,402 10 521,7 56,07 1006,499 Serat 2% Zeolit 3% 6 211 7,01 302,843 8 319,8 12,31 531,979 10 406,1 8,27 807,905 Serat 3% Zeolit 2% 6 217,833 14,09 539 8 309,233 7,59 914,749 10 406,7 7,36 858,823 Serat 4% Zeolit 1% 6 239,166 9,93 742,145 8 283,366 10,24 792,329 10 410,37 8,07 1115,778
Hasil rata – rata dari pengujian tarik dalam penelitian spesimen komposit serat batang pisang dan zeolit, seperti ditampilkan pada Gambar 10 , 11 dan 12 .
a. Grafik Pengujian Tarik Spesimen DENT
Gambar 10 Grafik Maximum Force 341 499,1 521,7 211,00 319,80 406,10 217,83 309,23 406,70 239,90 283,37 410,37 0 100 200 300 400 500 600 6 8 10 N ew to n Ligamen (mm) Max.Force HDPE Murni Serat 2% zeolit 3% Serat 3% zeolit 2% Serat 4% zeolit 1%

## Gambar 11 Grafik
Elongation

## Gambar 12 Modulus Young
Berdasarkan  hasil  rata-rata  pengujian  tarik  dengan  standart  DENT  Dapat disimpulkan bahwa nilai tertinggi gaya maksimum, elongation dan modulus Young pada masing-masing lebar ligamen terdapat pada spesimen uji Tarik HDPE murni.
3. Energi Fracture Komposit HDPE Yang Diisi Serat Batang Pisang dan Zeolit
Hasil rata – rata yang didapat untuk energi fracture komposit 0% (HDPE Murni),  serat  2%  zeolit  3%,  serat  3%  zeolit  2%,  dan  serat  4%  zeolit  1% sebagaimana ditunjukan pada grafik seperti yang ditampilkan pada Gambar 13 .
26,12 35,01 56,07 7,01 12,32 8,28 14,09 7,59 7,36 9,94 10,24 8,07 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 6 8 10 % Ligamen (mm) Elongation HDPE Murni Serat 2% zeolit 3% Serat 3% zeolit 2% Serat 4% zeolit 1% 902,432 994,402
1006,499
302,843 531,980 807,905
539,000 914,749 858,824
742,15 792,33 1.115,78 0 200 400 600 800 1000 1200 6 8 10 N /m m ² Ligamen (mm) Modulus Young Hdpe Murni Serat 2% zeolit 3% Serat 3% zeolit 2% Serat 4% zeolit 1%

## Gambar 13 Energi Fracture
Nilai Energi Fracture yang didapat dari spesimen dengan ligamen  6 mm, 8 mm, dan 10 mm dari komposisi 0% serat dan zeolit (HDPE murni) dengan W f =10 ɭ +  146,67  dari  hasil  tersebut  kerja  dari  essensial  patah  spesifik  (We)  untuk komposisi serat dan zeolit 0% (HDPE murni) adalah 146,67 kJ/m ² sedangkan non- essensial patah spesifik ( β wp) adalah 10 kJ/m ² . Hasil rata – rata yang didapat untuk energi fracture pada spesimen komposit serat 2% zeolit 3% diperoleh nilai untuk W f = 82,85 ɭ + 74,733 dengan nilai β wp (non – essensial kerja) dengan hasil rata – rata 82,85 kJ/m 2 serta untuk nilai We (essensial Kerja) dengan hasil rata – rata yaitu 74,733 kJ/m 2 .
Energi Fracture spesimen  komposit  serat  batang  pisang  3%  zeolit  2% diperoleh hasil rata – rata hubungan linier adalah W f =124,15 ɭ + 16,467 dengan nilai β wp  (non – essensial  patah)  sebesar  124,15  kJ/m 2 dan  untuk  nilai  We (essensial patah) sebesar 16,467 kJ/m 2 . Energi Fracture spesimen komposit serat batang pisang 4% zeolit 1% diperoleh hasil rata – rata hubungan linier adalah W f =5,5 ɭ + 203,27 dengan nilai β wp sebesar 5,5 kJ/m 2 dan untuk nilai We sebesar 203,27 kJ/m 2 .
Wf = 10 ɭ + 146.67 Wf = 82.85 ɭ + 74.733 Wf = 124.15 ɭ + 16.467 Wf = 5.5 ɭ + 203.27 0 200 400 600 6 8 10 kJ /m ² Ligamen (mm) Energi Fracture HDPE Murni Serat 2% Zeolit 3%
Serat 3% Zeolit 2%
Serat 4% Zeolit 1%
Nilai We dan β wp
Nilai We (Essensial kerja patahan) tertinggi terdapat pada komposit dengan kandungan  serat  4%  zeolit  1%  dengan  nilai  203,27  kJ/m 2 dibandingkan  dengan campuran 0% (HDPE murni), serat 2% zeolit 3%, dan campuran serat 3% zeolit 2% sebagaimana ditunjukan pada Gambar 14 .
Gambar 14 Nilai Essensial Kerja (We)
Seperti  pada Gambar  15 merupakan  hasil  rata  rata  dari  Non-  Essensial Kerja  Spesifik  ( β wp),  untuk  komposit  dengan  komposisi  serat  3%  zeolit  2% merupakan nilai tertinggi 124,15 kJ/m 2 sedangkan komposisi serat 4% zeolit 1% merupakan  hasil terendah dengan nilai 5,5 kJ/m 2 , komposisi serat 2% zeolit 3% dengan nilai rata-rata 82,85 kJ/m 2 dan komposisi serat  zeolit 0% (HDPE murni) dengan nilai 10 kJ/m 2 .

## UJI SEM
Uji  SEM  adalah  seebuah  pengujian  yang  bertujuan  untuk  mengetahui kandungan-kandungan dari  sebuah material  seperti  kandungan  morfologi,  model struktural,  dan interface khususnya pada  spesimen  komposit  serat  batang  pisang sebagai filler , zeolit sebagai pengisi dan HDPE sebagai matrik. Dalam penelitian ini hasil uji SEM dapat dilihat pada Gambar 16 .
146,67 74,73 16,47 203,27 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 HDPE Murni Serat 2% Zeolit 3% Serat 3%
Zeolit 2%
Serat 4% Zeolit 1% F ra ct ur e T ot al (k J/ m ²) Fraksi Komposit We (Essensial Kerja)
Gambar 15 β wp (Non – Essensial Kerja) 1. Sisi Bagian Keseluruhan
2. Sisi Bagian Tengah 3. Sisi Bagian Tepi
4. Sisi Bagian Luar (Sisa patahan) Gambar 16 Hasil Pengujian SEM
10 82,85 124,15 5,5 0 20 40 60 80 100 120 140 HDPE Murni Serat 2% Zeolit 3% Serat 3% Zeolit 2% Serat 4% Zeolit 1% F ra ct u re T ot al (k J/ m m ²) Fraksi Komposit ßWp (Non Essensial Kerja)

## Sisi Bagian Keseluruhan 1
Hasil  yang  didapat  pada  proses  pengujian  SEM  yang  ditunjukan  pada Gambar  16 (1) dengan  pembesaran  27  x  dalam  pengujiannya.  Pengujian  SEM menunjukan  morfologi  permukaan  dari  sisi  bagian  keseluruhan  pada  sisi  saat spesimen  putus  dari  hasil  pengujian  tarik,  dalam  pengujian  ini  terlihat  sisa  hasil patahan saat proses pengujian tarik yang tercampur oleh serat batang pisang dan zeolit.

## Sisi Bagian Tengah 2
Sempel  pengujian  SEM  yang  di  tunjukan  pada Gambar  16 (2)  Sempel pengujian  SEM  menunjukan  bahwa  pencampuran  serat  dan  zeolit  merata  dan tataletak serat tidak teratur sehingga mengakibatkan letak serat tidak searah dapat dilihat  dengan  garis – garis  pada  morfologi  permukaan  dari  hasil  sisa  pengujian tarik  dengan  pembesaran  500  x  dengan  WD  atau Working  Distance jarak  antar detektor dengan sampel yaitu 12 mm. Hasil yang didapat menunjukan morfologi dari permukaan pada pencampuran HDPE, serat batang pisang dan zeolit.

## Sisi Bagian Tepi 3
Sampel pengujian SEM dilakukan pada penelitian spesimen komposit serat batang pisang dan zeolit dapat dilihat hasil dari pengujian dengan garis – garis pada morfologi  permukaan  dari  hasil  sisa  pengujian  tarik  dengan  pembesaran  500  x dengan WD atau Working Distance jarak antar detektor dengan sampel yaitu 12 mm.  Hasil  yang  didapat  menunjukan  morfologi  terlihat  serat  batang  pisang mengalami perpatahan saat pengujian tarik sebagaimana ditunjukan pada Gambar 16 (3).

## Sisi bagian luar (Sisa patahan) 4
Pengujian SEM dengan menggunakan pembesaran 500 x dan WD ( Working Distance) , morfologi dari permukaan yang dapat dilihat permukaan komposit sisa dari pengujian tarik memiliki perpanjangan antar serat batang pisang merata dan saling  mengikat  satu  dengan  yang  lain,  terlihat  sisa  dari  perpanjangan  komposit pada saat dilakukan pengujian tarik sebagaimana ditunjukan pada Gambar 16 (4).

## KESIMPULAN
Setelah dilakukan penelitian komposit serat batang pisang dan zeolit dengan komposisi 0% (HDPE murni) , komposisi serat 2% zeolit 3%, serat 3% zeolit 2%, dan  serat  4%  zeolit  1%  hasil  pengujian  tarik  dengan  standart  ASTM  D  638-02 HDPE Murni untuk gaya maksimum diperoleh nilai 678,9 N, elongation diperoleh 16,0%, modulus  Young dengan  nilai  514,50  N/mm²  dan tensile  strength 22,63
N/mm².  Pada  komposisi  serat  2%  zeolit  3%  didapat  gaya  maksimum  629,97  N, elongation 13,77%, modulus  Young 337,118 N/mm²  dan tensile  strength 15,75 N/mm².  Pada  komposisi  serat  3%  zeolit  2%  didapat  gaya  maksimum  617,63  N, elongation 15,10%, modulus  Young 350,264 N/mm².  dan tensile  strength 15,44
N/mm².  Pada  komposisi  serat  4%  zeolit  1%  didapat  gaya  maksimum  551,43  N, elongation 11,43%, modulus  Young 343,187 N/mm²  dan tensile  strength 13,78 N/mm².
Energi fracture pada ligamen 6 mm , 8 mm dan 10 mm mendapatkan  hasil rata-rata kekuatan tarik tertinggi pada spesimen komposit dengan komposisi serat 4%  zeolit  1%  dengan  nilai  203,27  kJ/m 2 ,  dapat  disimpulkan  komposit  dengan campuran serat 4% zeolit 1% memiliki hubungan linier yang baik dibandingkan dengan komposit dengan komposisi serat dan zeolit lainnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Ansari, M., Aroujalian, A., Raisi, A., Dabir, B., & Fathizadeh, M. 2014. Preparation and  characterization  of  nano-NaX  zeolite  by  microwave  assisted hydrothermal method. Advanced Powder Technology , 25 (2), 722–727.
Amin. Muh & Raharjo. S. 2010. Pemanfaatan Limbah Serat Sabut Kelapa Sebagai Bahan Pembuat Helm Pengendara Kendaraan Roda Dua. Prosiding Seminar Nasional UNIMUS. ISBN:978.979.704883.9. Program Studi teknik Mesin. Fakultas Teknik. Universitas Muhammadiyah Semarang.
Amin.  Muh  &  Raharjo.  S.  2012.  Pengembangan  Bahan  Alternatif  Interior  Dan Eksterior  Otomotif  Dengan  Limbah  Rambut  Manusia.  Universitas Muhammadiyah Semarang.
ASTM  International.  West  Conshohocken,  PA  19428-2959,  ASTM  D  638-02. “Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics” United States.
Barbosa, G. P., Debone, H. S., Severino, P., Souto, E. B., & Da Silva, C. F. (2016).
Design and characterization of chitosan/zeolite composite films  - Effect of zeolite type and zeolite dose on the film properties. Materials Science and Engineering C , 60 , 246–254.
Bismarck A, Askargorta IA, Lamphe T, Wielaye B, Stamboulis A, Skenderovich I,
Limbach HH. 2002, “ Surface Characterization of Flax, Hemp and Cellulose Fibres:  Surface  Properties  and  the  Water  Uptake  Behavior ”,  Polymer Composite Vol 23, no. 5
Clareyna Eqitha Dea, Lizda Johar Mawarani, 2013. Pembuatan dan Karakteristik Komposit  Polimer  Berpenguat Bagasse, Institut  Teknologi  Sepuluh Nopember (ITS), ISSN: 2337-3539.
Goud,  Govardhan.;  and  Rao,  R,N.  2011.  “ Effect  of  Fibre  Content  and  Alkali Treatment on Mechanical Properties of Roystonea Regia-Reinforced Epoxy Partially Biodegradable Composites ” Bulletin of Materials Science .Vol. 34. No. 7, December 2011, pp. 1575-1581.
Inggaweni Luy, Suyatno, 2015, Karakterisasi Sifat Mekanik Plastik Biodegradable dari Komposit HDPE dan Pati Kulit Singkong , UniversitasNegri Surabaya, ISBN: 978-602-0951-05-8.
Kartini,  Ratni.  dkk.  2002.  Pembuatan  dan  Karakterisasi  Komposit  Polimer berpenguat Serat Alam. Jurnal Sains Material Indonesia , Vol.3, No.3 hal: 30- 38. ISSN :1411-1098.
Kusharjanta Bambang Dan Dody Ariawan. 2008. “Kajian Pengaruh Faktor Panjang Ukur  Pada  Metode Essential  Work  Of  Fracture Terhadap  Hasil  Pengujian Ketangguhan  Retak Polypropylene ”.  Seminar  Nasional  Aplikasi  Sains  dan Teknologi – IST AKPRIND Yogyakarta.
Khotimah  Khusnul,  Susilawati,  Harry  Soeprianto  2015.  Sifat  Penyerapan  Bunyi Pada  Komposit  Serat  Batang  Pisang  (SBP)  –  Polyester.  Jurnal  Penelitian Pendidikan IPA (JPPIPA), e-ISSN: 2407-795X, Universitas Mataram.
Mc.Bain, J.W, (1932), “The Sorption of Gases and Vapors by Solids”, Chapter 5, Rutledge and Sons, London.
Nasution,  A.  2011.  Pembuatan  Papan  Partikel  Komposit  Polietilena  Kerapatan Rendah Daur Ulang Dan Tandan Kosong Kelapa Sawit.
Suyanti, Supriyadi dan Ahmad. 2008. Pisang Edisi Revisi: Budidaya, Pengelolaan dan Prospek Pasar. Jakarta : Penebar Swadaya.
Steen, E. Van, Callanan, L. H., & Division, C. 2004. Synthesis and characterization of the nanocrystalline zeolite ZSM-35.pdf, 154 (1), 189–194.
Sears, Zemansky. (2002). Fisika Untuk Universitas. Jilid 2. Erlangga. Jakarta.
Stevens, M. P. 2001. Kimia Polimer , Edisi Pertama. Jakarta: Pradnya Paramita.
Yuliono E. N, Agus Yulianto, dan M. P. Aji. “Kuat Tarik Tali Berbahan Dasar Serat Batang Pisang”. Jurnal Fisika Vol. 3 No. 1, Mei 2013, FMIPA UNNES.
PENULIS:

## HARDIMAN NURCAHYANTO
PT. Ungaran Sari Garment, Jl P Diponegoro No 235 Ungaran Kab Semarang 50512 Email: hardimann.c@gmail.com