Tanarko, Harish Indra (2018) Pengaruh Perlakuan Larutan KOH terhadap Kekuatan Tarik Komposit Serat Kulit Batang Maja dengan Epoxy. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Dewasa ini, kemajuan teknologi material semakin meningkat. Material komposit dapat digunakan sebagai pengganti material logam konvensional, salah satunya komposit berpenguat serat alam karena lebih ramah lingkungan. Serat yang dapat kita temukan dengan mudah di sekitar kita yaitu pohon Maja. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh perlakuan larutan KOH terhadap kekuatan tarik komposit serat kulit batang maja (Aegle marmelos) dengan matriks epoxy. Untuk memperoleh ikatan yang baik antara serat dan matriks dilakuan modifikasi pada permukaan serat. Perlakuan alkali serat alami diketahui untuk meningkatkan kekakuan, kekuatan, dan modulus lentur dinamis dari komposit, yang menunjukkan peningkatan kekuatan dan adhesi antara matriks dan serat. Alkalisasi pada serat merupakan metode perendaman serat ke dalam larutan basa alkali. Perlakuan alkali mengakibatkan terjadinya perubahan komposisi kimia pada serat alami. Perubahan komposisi kimia terjadi akibat dari larutan alkali yang melarutkan unsur -unsur seperti hemiselulosa, lignin, sehingga persentase unsur selulosa didalam serat meningkat . Pada penelitian ini serat kulit batang maja direndam dalam larutan KOH dengan konsentrasi 0% (tanpa perendaman), 4%,6%, dan 8% selama 2 jam. Dimensi pada spesimen menggunakan standar ASTM D638-03 dengan metode vacuum infusion.. Digunakan perbandingan 1:2 dengan komposisi matriks epoxy 30 gram per 15 gram hardener. Digunakan fraksi volume serat dan matriks 40:60 sehingga didapatkan berat serat 2g. Pengujian tarik serat tunggal menggunakan alat uji tarik IMADA dengan kapasitas 50-60 N sedangkan pada alat uji tarik komposit maksimal loadnya 20 KN. Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa komposit dengan perlakuan KOH 8% memiliki kekuatan tarik paling tinggi dari variasi lainnya yaitu 39,778 MPa diikuti dengan komposit perlakuan KOH 6% 27,963 MPa, KOH 4% 25,207 MPa, dan yang terendah pada komposit tanpa diberi perlakuan KOH (0%) yaitu 19,528 MPa. Perbedaan kekuatan tarik dari tiap variasi terjadi karena karakteristik dari masing-masing serat akibat konsentrasi larutan KOH. Perlakuan perendaman dengan larutan KOH meningkatkan karakteristik adhesi karena meningkatkan tegangan permukaan serat dan sifat mekanis komposit tersebut akibat hilangnya lapisan lignin pada serat. Hasil ini dapat dijelaskan juga dari hasil analisa morfologi struktur patahan uji tarik menggunakan Scanning Electronics Microscope (SEM) yang menunjukkan ikatan serat dengan matriks.
English Abstract
Today, advances in material technologies have improved. Composite materials can be used as a substitute for conventional metal materials, one of them is a composite with natural fibers because it is more eco friendly. The purpose of this study was to determine the the effect of KOH solution treatment on tensile strength composite bark fiber maja (Aegle marmelos) with epoxy matrix. To obtain a good bond between fiber and matrix, modifications are made to the surface of the fiber. The alkali treatment of natural fibers is known to increase the stiffness, strength, and dynamic flexural modulus of the composite, which shows an increase in strength and adhesion between the matrix and fiber. Alkalinization of fiber is a method of immersing fiber into alkaline alkaline solutions. Alkali treatment results in changes in the chemical composition of natural fibers. Changes in chemical composition occur due to alkaline solutions which dissolve elements such as hemicellulose, lignin, so that the percentage of cellulose in the fiber increases. Dimensions of the specimens use the standard ASTM D638-03 with vacuum infusion method.In this study the maja's bark fibers are soaked in a solution KOH with concentration of 0% (without soaking), 4%, 6%, and 8% for 2 hours. Fractions volume fiber and matrix 40:60 fractions are used so that the fiber weight of 2g is obtained. Single fiber tensile testing using IMADA tensile testing equipment with a capacity of 50-60 N while the composite tensile test apparatus has a maximum load of 20 KN. The results of this study showed that the composite with KOH 8% treatment is 39.77MPa, this is the highest tensile strength than the other variations. Followed by composite treatment KOH 6% 27.963 MPa, KOH 4% 25.207 MPa, and the lowest is the composite without KOH treatment 0% 19,528 MPa. The difference in tensile strength from each variation is due to the characteristics of each of the fibers caused by a concentration of KOH solution. Soaking treatment with KOH solution increases the adhesion characteristics because it increases fiber surface tension and mechanical properties of the composite due to the loss of the lignin layer on the fiber. These results can be explained also from the results of morphological analysis of tensile test fault structures using Scanning Electronics Microscope (SEM) which shows fiber bonds with the matrix.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2018/1027/051811684 |
| Uncontrolled Keywords: | Komposit, Serat Maja, Epoxy, Perlakuan Alkalisasi, Kekuatan Tarik Composite, Maja Fiber, Epoxy, Alkali Treatment , Tensile Strength |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 620 Engineering and allied operations > 620.1 Engineering mechanics and materials > 620.11 Engineering materials > 620.118 Composite materials |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Mesin |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 12 Jun 2019 02:30 |
| Last Modified: | 14 Mar 2022 02:04 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/162634 |
Preview |
Text
Harish Indra Tanarko.pdf Download (6MB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |