Desain Pola Fiber Berbahan Serat Kulit Pohon Waru (Hibiscus Tiliaceus) Bermatrik Resin Sintetis Terhadap Kekuatan Tarik Komposit

Fadhillah, Arief Rizki (2017) Desain Pola Fiber Berbahan Serat Kulit Pohon Waru (Hibiscus Tiliaceus) Bermatrik Resin Sintetis Terhadap Kekuatan Tarik Komposit. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Komposit serat kulit pohon waru (Hibiscus tiliaceus) adalah material gabungan antara serat kulit pohon waru dan resin sintetis. Kulit batang waru dihasilkan dari proses pengelupasan dari kayu dan mengalami proses perendaman dalam air selama kurang lebih selama 30 hari. Material ini juga sering disebut dengan komposit serat alam atau natural fiber composites (NFC). Komposit serat alam merupakan salah satu jenis komposit yang termasuk kedalam komposit berbasis matrik polimer yang dikombinasikan dengan serat alam. Komposit serat alam pada dasarnya sama dengan komposit pada umumnya, yaitu kombinasi dari dua atau lebih material dengan sifat mekanik yang berbeda serta mengkombinasikan sifat-sifat mekanik tersebut akan menghasilkan sifat mekanik yang lebih baik secara keseluruhan dari material komposit. Pada penelitian ini dilakukan desain komposit dengan menggunaka serat kulit pohon waru dengan variasi konsentrasi alkali NaOH, jenis resin, jenis model anyaman, dan sudut orientasi anyaman. Fraksi yang digunakan adalah fraksi massa dengan perbandingan serat dan matrik sebesar 60 : 40. Spesimen uji tarik komposit menggunakan standar ASTM D638-03 Type I. Proses pembuatan komposit mengunakan metode Vacuum Bagging dengan tekanan mencapai -27 atm. Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah uji tarik komposit menggunakan electrohydraulic servo-control static & dynamic Universal testing machine, Foto Makro Patahan menggunakan kamera Canon EOS 700D Kit (EF S18-55 IS STM) dengan lensa Canon EF Macro 100mm F2.8L IS USM. Pada penelitian ini dilakukan beberapa analisa, antara lain : analisa kekuatan tarik matrik, analisa kekuatan tarik komposit, analisa fase patahan berdasarkan diagram tegangan regangan dan analisa patahan komposit. Hasil dari penelitian ini, antara lain : 1) perlakuan perendaman dengan konsentrasi alkali NaOH pada serat kulit pohon waru (Hibiscus tiliaceus) mempengaruhi kekuatan tarik komposit dan konsentrasi alkali NaOH sebesar 6% direkomendasikan untuk serat kulit pohon waru (Hibiscus tiliaceus), 2) Jenis resin sintetis mempengaruhi kekuatan tarik komposit serat kulit pohon waru (Hibiscus tiliaceus) sehingga dapat menggunakan resin resin bisphenol LP-1Q-EX, 3)Jenis anyaman serat mempengaruhi kekuatan tarik komposit, sehingga dapat direkomendasikan bahwa untuk serat kulit pohon waru (Hibiscus tiliaceus) yang digunakan sebagai reinforcement pada komposit untuk menggunakan serat anyaman dibandingkan model unidirectional dengan jenis anyaman basket (2-2). 4) Sudut orientasi anyaman serat serat mempengaruhi kekuatan tarik komposit, sehingga dapat direkomendasikan bahwa sudut orientasi anyaman menggunakan sudut 00/900.

English Abstract

The bark fibre composite of Hibiscus tiliaceus tree is the combination of material between bark fibre of Hibiscus tiliaceus tree and synthetic resin. The bark of Hibiscus tiliaceus tree is produced by the peeling process of the wood and the soaking process in the water for approximately 30 days. This material is also known as natural fibre composites (NFCs). Natural fibre composite is one of the composites which is included in the composite based on the polymer matrices combined with the natural fibres. Natural fibre composites are essentially the same as composites in general, i.e. the combination of two or more materials with the different mechanical characteristics. As well as, these mechanical characteristics is combined to produce better mechanical characteristics as the whole of the composite material. In this research, designing composite was conducted by using the bark fibre of Hibiscus tiliaceus tree, with the variation of alkaline (NaOH) concentration, resin types, weave model types, and orientation angle of the weave. The fraction utilised was a mass fraction with the ratio of fibre and matrix is 60:40. The specimens of composite tensile test employ the standard of the ASTM D638-03 Type I. The manufactured process of composite employs the Vacuum Bagging method with a pressure of -27 atm. The test that was undertaken in this research is the composite tensile test electro-hydraulic servo control static & dynamic Universal testing machine. The camera to take the photograph of Macro Fracture is utilising Canon EOS 700D Kit (EF S18-55 IS STM) camera with the lens of Canon EF Macro 100mm F2.8L IS USM. In this research, several examines were conducted, including matrix tensile strength analysis, composite tensile strength analysis, fracture phase analysis based on the stress-strain diagram and composite fracture analysis. The results of this study include: 1) the soaked treatment with the alkaline (NaOH) concentration on the bark fibre of Hibiscus Tiliaceus tree affects the composite of tensile strength and the alkaline (NaOH) concentration by 6% recommended for the bark fibre of Hibiscus Tiliaceus, 2) The synthetic resin sort influence the tensile strength composite of the Hibiscus Tiliaceus’ bark fibre so it can use bisphenol LP-1Q-EX resin, 3) The types of woven fibres affect the composite of tensile strength. Therefore, the recommendation of this research is that for the bark fibre of Hibiscus Tiliaceus tree used as reinforcement of the composite is more appropriate applied rather than unidirectional models with weave basket type (2-2). 4) The orientation angle of fibre influences tensile strength of the composite. Consequently, it can be recommended that the orientation angle of the weave utilising the angle of 0°/90°.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	TES/620.197/FAD/d/2017/041705305
Uncontrolled Keywords:	FIBROUS COMPOSITES, FIBERS, FIBERS - REINFORCED CONCRETE, HIBISCUS, RESIN CONCRETE, COMPOSITES MATERIALS, FIBROUS MATERIALS
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 620 Engineering and allied operations > 620.1 Engineering mechanics and materials > 620.19 Other engineering materials > 620.197 Organic fibrous materials
Divisions:	S2/S3 > Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Depositing User:	Nur Cholis
Date Deposited:	21 Jul 2017 03:55
Last Modified:	23 Dec 2020 07:46
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/476

Text Arief Rizki Fadhillah.pdf Download (57MB)

Actions (login required)

View Item