Pengaruh Konsentrasi Enzim Papain Dalam Pre-treatment Menggunakan Gelombang Ultrasonik Pada Serat Bambu Petung (Dendrocalamus asper) Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Bermatrik Epoxy

Anderson Galla, Imanuel (2021) Pengaruh Konsentrasi Enzim Papain Dalam Pre-treatment Menggunakan Gelombang Ultrasonik Pada Serat Bambu Petung (Dendrocalamus asper) Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Bermatrik Epoxy. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Imanuel Anderson Galla, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya, Juni 2021, Pengaruh Konsentrasi Enzim Papain Dalam Pre-treatment Menggunakan Gelombang Ultrasonik Pada Serat Bambu Petung (Dendrocalamus asper) Terhadap Kekuatan Tarik Komposit Bermatrik Epoxy, Dosen Pembimbing : Rudianto Raharjo dan Teguh Dwi Widodo. Badan Pusat Statistik pada tahun 2018 merilis data bahwa terdapat kenaikan 1 juta unit mobil berpenumpang setiap tahun. Kendaraan yang 80% komposisi bodinya berasal dari logam tersebut jika telah habis masa pakainya dapat mencemari tanah bahkan air. Hal tersebut memicu negara-negara anggota Uni Eropa mengeluarkan kebijakan End-Live of Vehicle (ELV) Directive yang mengatur penggunaan material yang ramah lingkungan dalam produksi kendaraannya seperti penggunaan komposit berpenguat serat alam. Penggunaan serat alam yang dimanfaatkan sebagaiipenguat komposit mulai dikembangkan dan mendapatkan perhatian lebih. Bambu petung (Dendrocalamus asper) merupakan salah satu bambu yang ada di Indonesia yang ketersediaanya sangat melimpah. Selain itu bambu petung memiliki kekuatan yang baik sehingga berdasarkan karakteristiknya dan ketersediaannya mampu dijadikan sebagai bahan penguat komposit. Pada penelitian ini penguat komposit yang digunakan ialah serat bambu petung tanpa perlakuan dan serat bambu petung yang direndam dalam larutan enzim papain dengan konsentrasi 0,3%, 0,6%, dan 0,9% selama 20 menit menggunakan gelombang ultrasonik. Metode pembuatan komposit yang digunakan adalah metode vacuum assisted resin infusion. Pengujian tarik dilakukan pada spesimen komposit berpenguat serat bambu petung sesuai standar ASTM D638-01. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin konsentrasi larutan enzim papain maka nilai kekuatan tarik komposit semakin tinggi dikarenakan adhesi antara serat dengan matriks epoxy yang semakin baik. Namun peningkatan konsentrasi enzim papain yang lebih lanjut menyebabkan serat menjadi rapuh dan mudah patah. Kekuatan tarik teringgi didapat pada komposit berpenguat serat bambu petung dengan konsentrasi enzim papain 0,6% sebesar 174,3 MPa, selanjutya perendaman dengan konsentrasi enzim papain 0,9% sebesar 142,8 MPa, perendaman dengan konsentrasi enzim papain 0,3% sebesar 120,3 MPa, dan terendah pada spesimen komposit serat bambu petung tanpa perlakuan sebesar 100,4 MPa. Berdasarkan analisa melalui hasil SEM dan foto makro menunjukkan bahwa perlakuan yang diberikan mengurangi cacat pull out dan debonding pada patahan komposit karena semakin meningkatnya adhesi antara serat dengan matriks epoxy. Selain itu hasil uji wettability juga menunjukkan bahwa kemampubasahan antara serat dengan matriks epoxy semakin baik seiring meningkatnya konsentrasi enzim papain yang diberikan.

English Abstract

Imanuel Anderson Galla, Departement of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Brawijaya University, June 2021, Effect of Papain Enzyme Concentration During Ultrasonication Pre-treatment on Petung Bamboo Fiber (Dendrocalamus asper) Towards The Tensile Strength of Epoxy Matrix Composite, Academic Supervisor : Rudianto Raharjo and Teguh Dwi Widodo. In 2018, Indonesia Statistic Center stated that there has been an increased number of passenger car up to a million unit each year. The 80% metal that constructs those vehicle’s body could contaminate the earth and the water. It eventually triggers the European Union to set the End-Live of Vehicle (ELV) Directive that requires the use of eco-friendly material like natural fiber reinforced composite as one of the components in cars produced in Europe. It causes the increasing number of study and research on natural fiber as the reinforcement of composite. Petung bamboo (Dendrocalamus asper) is one of the bamboo available in Indonesia which is abundant in it’s availability. Petung bamboo also good in strength so based on its characteristics and availability, it is suitable as a reinforcing material in composite. In this study, reinforcing material used in composites is the untreated petung bamboo fibers and petung bamboo fibers treated using papain enzyme with the concentration of 0,3%, 0,6% and 0,9% for 20 minutes using ultrasonic wave. The method of making the composites is using vacuum assisted resin infusion. Tensile testing was carried out on composite specimen reinforced by petung bamboo fibers according to ASTM D638-01 standards. The results showed higher papain enzyme concentration yielded higher composite tensile strength due to better adhesion between the fibers and the epoxy matrix. However, further addition of papain enzyme could cause the fibers to dry out and get damaged. The highest tensile strength was obtained in reinforced petung bamboo composites with a papain enzyme of 0,6% as much as 174,3 MPa, followed by 0,9% of papain enzyme as much as 142,8 MPa, papain enzyme of 0,3% as much as 120,3 MPa, and the lowest tensile strength obtained in petung bamboo fiber composite specimens without treatment with the number of 100.4 MPa. Analysis through SEM results and macro photographs showed that the treatment given reduced the defects of pull out and debonding on composite due to the increasing adhesion formed between fibers and epoxy matrix. In addition, the results of wettability test also showed the efficiency between fibers and epoxy matrix improved as the increasing concentration of papain enzyme used. Keywords : Composite, Petung Bamboo, Papain Enzyme, Ultrasonication, Tensile

Other obstract

-

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	621.8
Uncontrolled Keywords:	Kata kunci : Komposit, Bambu Petung, Enzim Papain, Ultrasonikasi, Kekuatan Tarik--Composite, Petung Bamboo, Papain Enzyme, Ultrasonication, Tensile
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.8 Machine engineering
Depositing User:	Unnamed user with email gaby
Date Deposited:	21 Oct 2021 00:42
Last Modified:	03 Oct 2024 06:31
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/184460

Text IMANUEL ANDERSON GALLA.pdf Download (6MB)

Actions (login required)

View Item