Pengaruh Enzim Bromelain Terhadap Konduktivitas Termal Pretreatment Menggunakan Gelombang Ultrasonik pada Serat Bambu Petung Dengan Komposit Bermatriks Epoxy

Yaafi, Faishal and Ir. Rudianto Raharjo, ST., MT. and Ir. Teguh Dwi Widodo, ST., M.Eng., Ph.D. (2024) Pengaruh Enzim Bromelain Terhadap Konduktivitas Termal Pretreatment Menggunakan Gelombang Ultrasonik pada Serat Bambu Petung Dengan Komposit Bermatriks Epoxy. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Konduktivitas termal berpengaruh dalam suatu komposit yang melibatkan serat bambu petung (Dendrocalamus Asper) sebagai penguat dan bermatriks epoxy. Konduktivitas termal adalah kemampuan bahan dalam menghantarkan panas, dan memiliki peran penting dalam menilai kualitas suatu bahan. Bambu memiliki banyak karakteristik yang berguna untuk produksi di sektor tekstil ramah lingkungan. Pertumbuhan yang cepat (100–250 cm/hari atau 39–98 inci/hari) memungkinkan sejumlah besar massa tersedia untuk pemrosesan serat. Serat bambu petung dipilih karena memiliki sifat mekanik yang baik. Serat bambu dapat dijadikan sebagai penguat komposit dimana memiliki keunggulan seperti kuat, elastis, ramah lingkungan dan pembuatannya menggunakan energi sekitar 70% lebih rendah dari komposit polimer. Enzim bromelain digunakan untuk mengamati pengaruhnya terhadap konduktivitas termal komposit. Perlakuan ini dapat merubah struktur permukaan serat dan sebagai hasilnya, memengaruhi transfer panas dalam komposit. Epoxy digunakan sebagai matriks karena memiliki sifat mekanik dan penahan panas yang sangat baik. Pada penelitian ini menggunakan konsentrasi enzim bromelain sebanyak 0gr, 2gr, 5gr, 8gr, dan 11gr pada serat bambu pentung yang menggunakan ultrasonic cleaner dengan resin epoxy. Metode pembuatan komposit menggunakan teknik vacuum assisted resin infusion. Hasil penelitian ini melibatkan perendaman serat bambu dalam enzim bromelain dengan bantuan ultrasonic cleaner, dan penerapan matriks epoxy. Penelitian ini bertujuan untuk menilai pengaruh konsentrasi enzim bromelain yang diterapkan dengan gelombang ultrasonik terhadap konduktivitas termal komposit bermatriks epoxy. Hal ini ditunjukkan dengan semakin meningkatnya konsentrasi enzim bromelain maka semakin menurun suatu nilai konduktivitas termal yang dimana pada konsentrasi 11gr mengalami penurun sebesar 0,15 W/m.K. Penurunan saat penambahan enzim bromelain dapat mendegradasi kotoran dan lignin pada serat bambu petung, sehingga dapat terjadi isolasi termal yang mengurangi suatu nilai konduktivitas termal. . Pada DSC mengalami reaksi endoterm yang dimana kemampuan dalam menyerap panas dan berpengaruh dengan suhu sehingga dapat diketahui bahwa nilai yang diperoleh dengan temperatur 276°C dengan heat flow sebesar 1728 mWs/mg yaitu dengan perlakuan atau dengan enzim bromelain tertinggi yaitu 11gr. Selain itu pengujian SEM menunjukkan bahwa apabila semakin meningkatnya enzim bromelain maka akan semakin besar rongga yang terlihat yang dapat memperlihatkan permukaan pada serat yang semakin kasar, dikarenakan lignin yang semakin berkurang dapat membuat resin dan bambu akan menjadi lebih baik.

English Abstract

Thermal conductivity influences a composite that involves petung bamboo fiber (Dendrocalamus Asper) as reinforcement and an epoxy matrix. Thermal conductivity is the ability of a material to conduct heat, and has an important role in assessing the quality of a material. Bamboo has many characteristics that are useful for production in the environmentally friendly textile sector. Rapid growth (100–250 cm/day or 39–98 inches/day) allows large amounts of mass to be available for fiber processing. Petung bamboo fiber was chosen because it has good mechanical properties. Bamboo fiber can be used as a composite reinforcement which has advantages such as being strong, elastic, environmentally friendly and its manufacture uses around 70% less energy than polymer composites. Bromelain enzyme was used to observe its effect on the thermal conductivity of the composite. These actions can change the surface structure of the fibers and, as a result, affect the heat transfer in the composite. Epoxy is used as a matrix because it has excellent mechanical and heat retaining properties. In this research, bromelain enzyme concentrations of 0gr, 2gr, 5gr, 8gr, and 11gr were used on pentung bamboo fiber using an ultrasonic cleaner with epoxy resin. The composite manufacturing method uses a vacuumassisted resin infusion technique. The results of this research involve soaking bamboo fibers in bromelain enzymes with the help of an ultrasonic cleaner, and the application of an epoxy matrix. This research aims to assess the effect of bromelain enzyme concentration applied with ultrasonic waves on the thermal conductivity of epoxy matrix composites. This is shown by the increasing concentration of the bromelain enzyme, the thermal conductivity value decreases, where at a concentration of 11g it decreases by 0.15 W/m.K. The decrease when adding the bromelain enzyme can degrade dirt and lignin in petung bamboo fiber, so that thermal insulation can occur which reduces the thermal conductivity value. . DSC undergoes an endothermic reaction, which means the ability to absorb heat and has an effect on temperature, so it can be seen that the value obtained at a temperature of 276°C with a heat flow of 1728 mWs/mg, namely by treatment or with the highest bromelain enzyme, is 11gr. Apart from that, SEM testing shows that if the bromelain enzyme is increased, the larger the visible cavities will be, which can show a rougher surface on the fiber, because the reduced lignin can make the resin and bamboo become better.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	'0524070033
Uncontrolled Keywords:	Enzim Bromelain, Serat Bambu Petung, Konduktivitas Termal, Matriks Epoxy
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Mesin
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	16 Feb 2024 08:28
Last Modified:	16 Feb 2024 08:28
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/215436

Text (DALAM MASA EMBARGO) Faishal Yaafi.pdf Restricted to Registered users only Download (7MB)

Actions (login required)

View Item