Palungan, MusaBondaris (2017) Pengaruh Perlakuan Pengasapan Serat Daun Nanas Raja (Agave Cantala Roxb) Terhadap Kompatibilitas Serat-Matrik Epoksi. Doctor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Tumbuhan nanas raja (Agave Cantala Roxb) merupakan tanaman yang bisa tumbuh di dataran rendah maupun perbukitan dengan tinggi batang antara 150 – 200 cm dan pada daunnya mengandung banyak serat dengan panjang 90 – 100 cm. Tanaman ini banyak ditemukan di Kabupaten Tana Toraja dan Toraja Utara Provinsi Sulawesi Selatan. Tanaman nanas raja tumbuh secara alami dan tahan terhadap hama, mudah dibudidayakan dan secara tradisional serat daun nanas raja telah digunakan sejak lama oleh masyarakat di Tana Toraja dan Toraja Utara sebagai bahan baku tali pengikat dan sandang yang turun temurun sampai sekarang. Berdasarkan adat dan budaya di Tana Toraja, serat daun nanas raja, sebelum digunakan sebagai bahan baku tali pengikat dan sandang terutama untuk pembungkus jenasah, harus diberi perlakuan pengasapan supaya kuat dan tahan lama hingga ratusan tahun. Hal tersebut sangat menarik untuk dikaji secara ilmiah untuk mengungkap karakterisasi serat daun nanas raja sebelum dan setelah perlakuan pengasapan sehingga dapat diaplikasikan sebagai penguat pada material komposit. Mengingat potensi ekonomis yang besar dari tanaman nanas raja maka diupayakan untuk meningkatkan perannya tidak hanya sebagai bahan tradisional tetapi ditingkatkan fungsinya menjadi bahan baku sebagai penguat komposit serat alam. Keunggulan dari komposit dengan penguat serat alam jika dibandingkan komposit dengan penguat serat sintetis seperti serat gelas dan karbon adalah mudah dipisahkan, harga murah, densitas rendah, kemampuan biodegradasi, dapat diperbaharui dan ramah lingkungan Berdasarkan uraian diatas maka bahan penelitian yang digunakan yaitu serat daun nanas raja (SDNR) yang diperoleh dari Kecamatan Sesean Kabupaten Toraja Utara, Propensi Sulawesi Selatan. Perlakuan pengasapan SDNR dilakukan di kotak pengasapan dimana asap diperoleh dengan membakar tempurung kelapa dalam wadah yang lain dan wadah ini dihubungkan dengan pipa untuk mengalirkan asap secara terus menerus ke dalam kotak pengasapan SDNR dengan variasi waktu 5, 10, 15, dan 20 jam dan selama proses pengasapan berlangsung, temperatur ruang kotak pengasapan SDNR rata-rata 45 °C. Jenis matrik epoksi yang digunakan dalam penelitian ini adalah: diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA) dan katalis metil ethyl katon peroxide (MEKPO) yang berbentuk cair dan bewarna bening. Penelitian ini secara umum bertujuan untuk mengetahui sifat kimia, fisik dan sifat mekanis SDNR dan potensi penggunaannya sebagai penguat komposit dengan matrik epoksi. Sedangkan tujuan khusus penelitian ini adalah untuk mengungkap bentuk morfologi permukaan SDNR, kekuatan tarik serat tunggal SDNR dan kompatibilitas antara matrik epoksi dengan SDNR sebelum dan setelah perlakuan pengasapan. Penelitian ini dilakukan dengan metode analisis komposisi kimia, Fourrier Transform Infra Red (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Miscroscopi (SEM) dan Energy Dispersive Spectroscop (EDS), Uji densitas, Uji tarik serat tunggal, Uji kompatibilitas, dan Uji pull out serat tunggal SDNR. xx Hasil penelitian menunjukkan bahwa SDNR sebelum dan setelah perlakuan pengasapan berturut - turut memiliki yaitu sifat kimiawi 55.05 % – 55.80 % selulosa, 24.05 % – 20.05 % hemiselulosa, 8.54 % – 6.27 % lignin, materi ekstraktif 6.20 % –13.60 % dan kadar air 5.86 % – 5.35 %. Sifat fisik dengan densitas 0.58 – 0.79 g/cm3, sudut mikrofibril berkisar 22.50 dan sudut kontak antara SDNR dengan matrik epoksi 36.430 – 23.220 dan cos = 0.80 – 0.92, morfologi permukaan SDNR beralur, pola persegi panjang yang semakin kasar dengan kekasaran permukaan 1.31 – 1.67 μm. Sifat mekanis dengan kekuatan tarik 188,74 MPa – 738.61 MPa, regangan tarik 3.81 % – 3.19 % pada bagian pangkal SDNR. Struktur selulosa dari SDNR dengan derajat kristalinitas dan indeks kristalinilitas berturut-turut yang tanpa pengasapan 70.73 % dan 58.62 %, setelah perlakuan pengasapan 72.32 % dan 61.72 %. Perikatan atau kompatibilitas antarmuka SDNR dengan matrik epoksi sangat baik setelah perlakuan pengasapan karena terjadi ikatan mekanis yang kuat dan ditandai dengan peningkatan tegangan geser antara permukaan SDNR dengan matrik epoksi yaitu sebelum pengasapan sebesar 4.48 MPa, setelah perlakuan pengasapan menjadi 17.15 MPa. Berdasarkan hasil penelitian ini nampak pengaruh perlakuan pengasapan terhadap sifat kimia, fisik dan mekanis SDNR dan dapat direkomendasikan, bahwa SDNR memiliki kekuatan mekanis yang tinggi sehingga cocok untuk dijadikan penguat material komposit dengan aplikasi transportasi dan struktural yang menerima pembebanan. Dalam aplikasinya sebelum SDNR digunakan sebagai penguat material komposit sebaiknya diberi perlakuan pengasapan selama 15 jam pada temperatur 45 0C untuk meningkatkan kekuatan SDNR.
| Item Type: | Thesis (Doctor) |
|---|---|
| Identification Number: | DIS/620.197/PAL/p/2017/061703477 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 620 Engineering and allied operations > 620.1 Engineering mechanics and materials |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 14 Jun 2017 08:36 |
| Last Modified: | 14 Jun 2017 08:36 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/160529 |
Actions (login required)
 |
View Item |