Anfenanda, Ahlal Dzikri (2018) Pengaruh Perlakuan Larutan NaOH terhadap Kekuatan Tarik Komposit Serat Batang Serai Wangi (Cymbopogon nardus) Bermatriks Epoxy. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Perkembangan teknologi saat ini begitu menanjak, terutama komposit yang demikian pesat telah menjadi tren baru dalam teknologi bahan. Pengembangan serat alam sebagai bahan penguat komposit telah banyak dilakukan. Guna meningkatkan sifat mekaniknya, serat alam telah diolah dengan berbagai macam perlakuan. Satu serat alam yang tersedia banyak di sekitar kita adalah serai wangi. Modifikasi kimia pada serat menggunakan larutan NaOH secara langsung mempengaruhi struktur serat dan meningkatkan kekuatan dari serat alam sebagai penguat komposit. Kekuatan dan kekakuan dari suatu serat alam tergantung pada kandungan selulosanya. Perlakuan NaOH meningkatkan kandungan selulosa melalui penghilangan hemiselulosa dan lignin pada serat, yang secara tidak langsung memberikan pengaruh terhadap kekuatan pada komposit serat alam Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh perlakuan larutan NaOH terhadap kekuatan tarik komposit serat batang serai wangi (Cymbopogon nardus) bermatriks epoxy. Konsentrasi larutan NaOH yang digunakan dalam penelitian ini adalah 3%, 5%, dan 7%. Serat batang serai wangi direndam selama 1 jam pada larutan NaOH. Metode vacuum infusion dengan tekanan -23 atm digunakan untuk membuat spesimen tarik dengan menyesuaikan standar ASTM D368-03. Dengan menggunakan fraksi volume, berat serat yang digunakan seberat 2,7 gram. Pengujian tarik serat tunggal menggunakan mesin uji tarik IMADA dengan kapasitas 50-60 N, dan pengujian tarik komposit menggunakan mesin uji tarik dengan kapasitas 20 KN. Pada hasil penelitian didapatkan kekuatan tarik komposit terbesar pada komposit serat batang serai wangi dengan perendaman NaOH 7% yaitu 50,30 MPa, diikuti oleh komposit serat batang serai wangi dengan perendaman NaOH 5% sebesar 41,99 MPa, komposit serat batang serai wangi perendaman NaOH 3% dengan nilai 30,60 MPa, dan komposit serat batang serai wangi tampa perlakuan dengan nilai 25,04 MPa. Nilai kekuatan tarik yang semakin tinggi didapatkan karena kandungan kimia berupa lignin dan pektin terdegradasi, permukaan menjadi kasar, dan membuat ikatan antara matrik epoxy dan serat semakin meningkat. Morfologi serat dan ikatan antara matrik dengan serat dilihat menggunakan metode Scanning Electronics Microscope. Gaya ikat serat dapat dilihat menggunakan metode wettability, dan pada serat tanpa perlakuan, NaOH 3%, NaOH 5%, dan NaOH 7% didapatkan sudut kontak (θ) sebesar 49,76o; 45,57o; 40,07o; 32,41o. Nilai sudut kontak yang semakin kecil, menandakan semakin tinggi tegangan permukaan (cos θ) antara serat dan matrik.
English Abstract
Current technological developments are so uphill. Especially composites which have rapidly become a new trend in materials technology. The development of natural fibers as a composite reinforcing material has been carried out. In order to improve its mechanical properties, natural fibers have been treated with a variety of treatments. One of the many natural fibers available around us is lemongrass fragrant. Chemical modification of fibers using a NaOH solution directly affects the structure of the fiber and increases the strength of natural fibers as the composite reinforcement. The strength and stiffness of a natural fiber depend on the cellulose content. The treatment of NaOH increases cellulose content through a removal of hemicellulose and lignin on fiber, which indirectly influences the strength of natural fiber composites. This study was conducted to determine the effect of treatment of NaOH solution on the composite strength of epoxy matrix citronella fiber (Cymbopogon nardus). The concentration of NaOH solution used in this study was 3%, 5%, and 7%. Fragrant lemongrass fiber is soaked for 1 hour in NaOH solution. The vacuum infusion method with a pressure of -23 atm is used to make tensile specimens by adjusting the ASTM D368-03 standard. By using a volume fraction, the weight of the fiber used is 2.7 grams. Single fiber tensile testing using IMADA tensile testing machine with a capacity of 50-60 N, and composite tensile testing using tensile testing machines with a capacity of 20 KN. The results showed that the largest composite tensile strength on citronella scented fiber composites with 7% NaOH immersion was 50.30 MPa, followed by fragrant lemongrass fiber composites with 5% NaOH immersion of 41.99 MPa, citronella scented fiber soaking NaOH fibers. 3% with a value of 30.60 MPa, and lemongrass scented fiber composite without treatment with a value of 25.04 MPa. The higher the value of tensile strength is obtained because the chemical content of lignin and pectin is degraded, the surface becomes rough, and the bond between the epoxy and fiber matrix increases. The fiber morphology and the bond between the matrix and fiber are seen using the Scanning Electronics Microscope method. Fiber binding styles can be seen using the wettability method, and on untreated fibers, 3% NaOH, 5% NaOH, and 7% NaOH obtained the contact angle (θ) of 49.76o; 45,57o; 40.07o; 32.41o. The value of the contact angle is getting smaller, indicating the higher surface tension (cos serat) between fiber and matrix.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2018/1030/051811687 |
| Uncontrolled Keywords: | Komposit, Serat Batang Serai Wangi, Epoxy, Kekuatan Tarik. Composite, Fragrant Lemongrass Fiber, Epoxy, 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 07:06 |
| Last Modified: | 14 Mar 2022 02:07 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/162638 |
Preview |
Text
Ahlal Dzikri Anfenanda.pdf Download (7MB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |