pengaruh komposisi campuran filler terhadap …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap...

69
PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP KEKUATAN BENDING PADA KOMPOSIT AMPAS TEBU-SEKAM PADI DENGAN MATRIK POLYESTER SKRIPSI DISUSUN OLEH : K2507023 PENDIDIKAN TEHNIK MESIN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user

Upload: others

Post on 29-Dec-2019

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP KEKUATAN

BENDING PADA KOMPOSIT AMPAS TEBU-SEKAM PADI

DENGAN MATRIK POLYESTER

SKRIPSI

DISUSUN OLEH :

K2507023

PENDIDIKAN TEHNIK MESIN

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 2: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

ii

PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP KEKUATAN

BENDING PADA KOMPOSIT AMPAS TEBU-SEKAM PADI

DENGAN MATRIK POLYESTER

SKRIPSI

Oleh :

KHAFID WAHYU RIFAI

K2507023

Ditulis dan diajukan untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana

Pendidikan Program Pendidikan Teknik Mesin

Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan

PENDIDIKAN TEHNIK MESIN

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURA

SURAKARTA

2011

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 3: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

iii

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 4: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

iv

SURAT PERNYATAAN

Dengan ini penulis menyatakan bahwa dalam penulisan skripsi ini tidak

terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu

Perguruan Tinggi dan menurut sepengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau

pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis

mengacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, Desember 2011 Penulis

K 2507023

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 5: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

v

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 6: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

vi

ABSTRAK

Khafid Wahyu. PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP

KEKUATAN BENDING PADA KOMPOSIT AMPAS TEBU SEKAM PADI

DENGAN MATRIK POLYESTER. Skripsi, Surakarta. Fakultas Keguruan Dan

Ilmu Pendidikan. Universitas Sebelas Maret Surakarta. Desember 2011.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh komposisi campuran

filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik

polyester, dan mengetahui komposisi campuran filler yang mempunyai kekuatan

bending paling besar pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Material Fakultas Teknik UNS

Surakarta dengan menggunakan alat uji Universal Testing Machine (UTM) dengan

standar ASTM D 790. Pengujian dilakukan pada tiga variasi yaitu campuran ampas

tebu sekam padi 10% : 30%, 20% : 20%, 30% : 10%. Komposit dibuat dengan cara

hand lay-up dengan perbandingan fraksi volume antara matrik dan filler sebesar 60%

: 40%. Matrik yang dipergunakan adalah polyester BQTN 157 dengan penambahan

katalis 1%.

Hasil penelitian menunjukkan ada pengaruh komposisi campuran filler

terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu sekam padi dengan matrik

polyester. Dari hasil penelitian yang dilakukan didapatkan kekeuatan bending

tertinggi sebesar 41.78 Mpa pada komposisi campuran ampas tebu sekam padi 30%

: 10%.

Kata kunci : ampas tebu, sekam padi, hand lay up, uji bending, ASTM D 790.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 7: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

vii

ABSTRACT

Khafid Wahyu. THE INFLUENCE OF THE FILLER MIXED COMPOSITION

TO THE BENDING STRENGTH OF CANE DREGS RICE HUSK FILLER

WITHIN POLYESTER MATRIX COMPOSITE. Research Paper, Surakarta :

Faculty of Teacher Training and Education. Sebelas Maret University of Surakarta,

December 2011.

The purpose of this research were to determine the influence of filler mixed

composition to the bending strength of cane dregs rice hush filler within polyester

matrix composite, and to find out the filler mixed composition which resulting the

highest bending strength of cane dregs rice hush filler within polyester matrix

composite.

This research was conducted at the Material Laboratory of Engineering

Faculty of Sebelas Maret University Surakarta,the speciments tested using a

Universal Testing Machine (UTM) tool beside on ASTM D 790 standard. Three

variations of cane drags rice husk filler mixed composition were tested 10% : 30%,

20% : 20%, 30% : 10%. The composite was made using hand lay-up method with the

volume fraction ratio between matrix and filler of 60% : 40%.and matrix used are

polyester BQTN 157 with the addition of 1% MEXPO catalyst.

The result of this research shows there was that significant influence in filler

mixed composition to the bending strength of sugar cane dregs rice husk filler

within polyester matrix composite. The highest bending strength gained of the

composition of 30% cane dregs and 10% rice husk,which give a tensile bending

strenght of 41.78 MPa.

Key word : cane drags, rice husk, hand lay up, bending test. ASTM D 790.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 8: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

viii

MOTTO

Bagaimana Cara Kamu

Hidup Adalah Memilih, Namun Untuk Memilih Dengan Baik, kita Harus Tahu Siapa kita Dan Apa Yang kitaPerjuangkan, Ke Mana kita Ingin Pergi Dan

Mengapa kita Ingin Sampai Di Sana

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 9: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

ix

PERSEMBAHAN

Dengan mengucapkan puji syukur Alhamdulillah kami panjatkan kepada Allah,

Karya ini dipersembahkan

Kepada:

Ayah dan Bunda terkasih yang selalu membimbingku, mendukungku, dan mendoakaan

dengan kasih sayang dan cinta beliau.

Adikku Fikri Wahyu Irfani atas dukungan dan doanya.

Keluargaku yang selalu mendoakanku dan memotivasiku

Kekasihku yang selalu memotivasiku, mendukungku bersamaku.

Teman temen senasib sepenanggungan PTM 07.

Almamaterku

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 10: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

x

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan kepada kita nikmat,

taufiq, rahmat, hidayah serta inayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi ini dalam rangaka melengkapi persyaratan menyelesaikan progam pendidikan

strata satu (S1) program Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik Dan

Kejuruan Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Surakarta dengan judul PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER

TERHADAP KEKUATAN BENDING PADA KOMPOSIT AMPAS TEBU-

SEKAM PADI DENGAN MATRIK POLYESTER

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini banyak menghadapi

hambatan dan kesulitan. Namun dengan bantuan dari berbagai pihak hambatan dan

kesulitan tersebut dapat teratasi. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih

kepada semua pihak yang telah membantu dan memberi dukungan moral, maupun

spiritual kepada penulis antara lain :

1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Surakarta

2. Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

3. Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

4. Koordinator Skripsi Pendidikan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

5. Bapak Drs. Suwachid, M.T, M.Pd selaku Dosen pembimbing I, yang telah

membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun skripsi.

6. Bapak Yuyun Estriyanto, S.T, M.T. selaku Dosen pembimbing II, yang telah

membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun skripsi.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 11: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

xi

7. Bapak Suharno S.T, M.T, selaku pembimbing akademis yang telah membantu

dan membimbing penulis selama studi di PTM JPTK, Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

8. Segenap dosen Program Studi Pendidikan Teknik Mesin.

9. Segenap karyawan Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS.

10. Bapak dan ibu yang selalu memberikan dukungan dan semangat serta doa

setulus hati.

11. Teman-teman seperjuangan di Program Studi Pendidikan Teknik Mesin.

Semoga Alloh SWT memberikan balasan atas bantuan semua pihak. Penulis

menyadari masih banyak kekurangan dalam skripsi ini. Penulisan skripsi ini masih

jauh dari sempurna. Untuk itu masukkan kritik maupun saran yang sifatnya

membangun demi kebaikan skripsi ini sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis

berharap bahwa skripsi ini dapat bermanfaat bagi setiap orang yang membaca dan

merupakan suatu referensi yang dapat dipertimbangkan. Semoga Alloh SWT

senantiasa memberikan berkah bagi kita semua. Amin.

Surakarta, Desember 2011

Penulis

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 12: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

HALAMAN PENGAJUAN ............................................................................. ii

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iv

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... v

HALAMAN ABSTRAK .................................................................................. vi

HALAMAN MOTTO ...................................................................................... viii

HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... ix

KATA PENGANTAR ..................................................................................... x

DAFTAR ISI ................................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xv

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1

B. Identifikasi Masalah ............................................................................. 5

C. Pembatasan Masalah ............................................................................ 5

D. Perumusan Masalah ............................................................................ 5

E. Tujuan Penelitian ................................................................................ 6

F. Manfaat Penelitian ............................................................................... 6

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 13: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

xiii

BAB II LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka .................................................................................. 7

1. Komposit ........................................................................................ 7

2. Matrik ............................................................................................ 13

3. Tebu ............................................................................................... 15

4. Sekam padi ..................................................................................... 17

5. Kekuatan bending........................................................................... 18

6. Fraksi volume ................................................................................. 19

7. Polyester ........................................................................................ 20

B. Penelitian yang relevan ........................................................................ 22

C. Kerangka berpikir................................................................................. 24

D. Hipotesis penelitian .............................................................................. 25

BAB III METODE PENELITIAN

A. Tempat Dan waktu Penelitian .............................................................. 26

B. Metode Penelitian................................................................................. 27

C. Populasi dan Sampel ............................................................................ 27

D. Teknik Pengumpulan Data ................................................................... 28

E. Pelaksanaan Eksperimen ...................................................................... 36

F. Teknik Analisis Data ............................................................................ 38

BAB IV HASIL PENELITIAN

A. Deskripsi Data ...................................................................................... 43

B. Pengujian Persyaratan Analisis ............................................................ 45

1. Uji Normalitas ................................................................................ 45

2. Uji Homogenitas ............................................................................ 46

C. Pengujian Hipotesis .............................................................................. 47

1. Hasil Pengujian Hipotesis dengan Anava Satu Jalan ..................... 47

2. Hasil komparasi ganda Pasca Anava Satu Jalan ........................... 48

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 14: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

xiv

D. Pembahasan Analisis Data ................................................................... 50

BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN

A. Simpulan .............................................................................................. 51

B. Implikasi ............................................................................................... 51

1. Implikasi Teoritis ........................................................................... 51

2. Implikasi Praktis ............................................................................ 52

C. Saran ..................................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 53

LAMPIRAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 15: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

xv

DAFTAR TABEL

tabel 1. Komponen kimia serat tebu dan serat lainya....................................... 16

tabel 2. Sifat mekanis serat tebu dan beberapa serat yang lainya ................... 16

tabel 3. Kandungan sekam padi ...................................................................... 17

tabel 4. Sifat mekanik Poliester BQTN 157 .................................................... 21

tabel 5. Jumlah dan variasi spesimen komposit .............................................. 38

tabel 6. Ringkasan perhitungan homogenitas dengan uji Bartlett .................. 39

tabel 7. Daftar anava satu arah ........................................................................ 40

tabel 8. Hasil pengukuran bendingberdasarkan variasi komposisi filler

amapas tebu sekam padi dengan matrik polyester ......................... 43

tabel 9. Hasil uji normalitas lilliefors .............................................................. 45

tabel 10. Hasil uji homogenitas dengan metode bartlet .................................. 46

tabel 11. Hasil pengujian anava satu arah ....................................................... 47

tabel 12. Hasil komparasi ganda ..................................................................... 48

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 16: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Ampas tebu yang belum dimanfaatkan ......................................... 2

Gambar 2. Sekam padi yang belum dimanfaatkan .......................................... 4

Gambar 3. Komposit serat ............................................................................... 9

Gambar 4. Komposit serpih ............................................................................ 9

Gambar 5. Komposit partikel .......................................................................... 10

Gambar 6. Fiilet partikel ................................................................................. 10

Gamabr 7. Laminar komposit ......................................................................... 11

Gambar 8. Pengujian bending ASTM D 790 .................................................. 18

Gamabr 9. Bagan kerangka berpikir ............................................................... 25

Gambar 10. Bahan yang digunakan ................................................................ 30

Gambar 11. Mesin cruser ................................................................................ 31

Gambar 12. Mesh ............................................................................................ 31

Gambar 13. Timbangan digital ....................................................................... 31

Gambar 14. Cetakan kaca ............................................................................... 32

Gambar 15. Gelas ukur ................................................................................... 32

Gambar 16. Oven elektrik ............................................................................... 32

Gambar 17. wood moisture meter ................................................................... 33

Gambar 18. UTM (Universal Testing Mechine) ............................................. 33

Gambar 19. Perlengkapan ............................................................................... 34

Gamabr 20. Diagaram alir penelitian .............................................................. 35

Gambar 21 spesimen komposit ....................................................................... 37

Gambar 22. Histogram dan grafik pengaruh campuran filler terhadap

kekuatan bending komposit ampas tebu- sekam padi

dengan matrik polyester .............................................................. 44

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 17: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Pehitungan volume dan massa .................................................... 55

Lampiran 2. Perhitungan kekuatan bending..................................................... 58

Lampiran 3. Perhitungan standar deviasi untuk uji normalitas ........................ 61

Lampiran 4. Perhitungan normalitas .............................................................. 63

Lampiran 5. Perhitungan homogenitsas .......................................................... 72

Lampiran 6. Perhitungan uji analisis variansi satu jalan ................................. 73

Lampiran 7. Perhitungan pasca anava .............................................................. 75

Lampiran 8. Tabel perhitungan ....................................................................... 76

Lampiran 9. Dokumentasi penelitian ............................................................... 82

Lampiran 10. Grafik uji bending ..................................................................... 85

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 18: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Pertumbuhan industri di Indonesia tumbuh dengan pesat baik industri yang

berskala makro maupun mikro seperti halnya pada industri mebel. Pada industri

mebel membutuhkan bahan baku kayu menjadi bahan utamanya. Kebutuhan akan

bahan baku kayu setiap tahun semakin meningkat, tetapi kondisi ini berbanding

terbalik dengan dengan ketersediaan bahan baku kayu yang semkin mahal dan sulit

didapatkan. Sehingga diperlukan bahan alternatif yang dapat mengganti atau

mengurangi penggunaan kayu dalam pembuatan mebel.

Dalam dasawarsa ini, material komposit dengan penguat serat alam telah

diaplikasikan oleh para produsen mobil sebagai bahan penguat panel mobil, tempat

duduk belakang, dashboard, dan perangkat interior lainnya. Komposit sebenarnya

telah dikenal sejak dulu, tetapi baru tahun 1960-an komposit mendapatkan perhatian

dari dunia industri karena karakteristiknya yang mudah direkayasa. Komposit

merupakan bahan yang dihasilkan dari penggabungan dua atau lebih bahan dasar

yang disusun secara makroskopis (Gibson, 1994). Komposit adalah suatu material

yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material, dimana sifat mekanik dari

material pembentuknya berbeda-beda. Dikarenakan karakteristik pembentuknya

berbeda-beda, maka akan dihasilkan material baru yaitu komposit yang mempunyai

sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material-material pembentuknya.

(Jones, R.M. 1975).

Indonesia merupakan Negara agraris yang kaya dengan sumber daya alam,

bahkan kaya akan serat alam yang melimpah dan beranekaragam sehingga berpotensi

untuk dikembangkan ke dalam bahan komposit seperti serat tebu dan padi. Indonesia

merupakan salah satu negara penghasil tebu dan beras terbesar di asia, menurut data

tahun 2009 luas perkebunan tebu di Indonesia mencapai 373,816 ha

(http://www.datacon.co.id/Agri-2010Gula.html).

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 19: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

2

2

Tebu (saccarum officinarum) merupakan tanaman perkebunan semusim

yang mempunyai sifat tertentu, sebab didalamnya terdapat zat gula. Tebu ditanam

untuk diambil batangnya sebagai bahan baku pembuatan gula. Selama ini

pemanfaatan tebu masih terbatas pada industri pengolahan gula dengan hanya

mengambil sarinya. Pasar internasional mengidentifikasikan tebu merupakan

komoditi yang cukup prospektif. Beberapa Produk Derivat Tebu (PDT) seperti

ethanol, ragi roti, wafer pucuk tebu, papan partikel, papan serat, dan kertas

mempunyai peran yang cukup terbuka, baik di pasaran domestik maupun

internasional.

Gamabar 1. Ampas tebu yang belum dimanfaatkan.

Ampas tebu merupakan hasil samping dari proses ekstraksi. Ampas hasil

pengolahan tebu yang mencapai 30-40% dari berat tebu yang digiling hanya

dimanfaatkan sebagai bahan bakar industri bahkan dibuang sehingga akan menjadi

limbah. Pemanfaatan ampas tebu belum dioptimalkan mengingat potensi ampas tebu

cukup besar. Tebu merupakan salah satu komoditi pertanian yang mengandung unsur

lignoselulosa yang merupakan zat penyusun pada kayu. Lignin berfungsi sebagai

bahan pengikat komponen penyusun lainnya, sehingga suatu pohon bisa berdiri tegak

(seperti semen pada sebuah batang beton), sehingga menjadikan tebu sebagai bahan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 20: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

3

3

potensial untuk pembuatan papan komposit. http://id.wikipedia.org/wiki/Lignin

diakses 16 agustus 2011.

Selain tebu padi merupakan tanaman yang banyak ditanam di Indonesia

mengingat beras sebagai makanan pokok penduduk Indonesia. Berdasarkan data

Badan Pusat Statistik (BPS) produksi gabah nasional tahun 2010 diperkirakan

mencapai 57,05 juta ton gabah kering giling (GKG). Dengan produksi ini terjadi

peningkatan 2,59 juta ton (4,76%) jika dibandingkan dengan angka tetap (Atap)

produksi 2006. Dengan pertumbuhan produksi sebesar 5%, tahun depan target

produksi padi nasional akan mencapai 59,9 juta ton. Selain itu, Indonesia mempunyai

sekitar 60.000 mesin penggiling padi yang tersebar di seluruh daerah yang

menghasilkan limbah berupa sekam padi 15 juta ton per tahun. Untuk kapasitas besar,

beberapa mesin penggiling padi dapat menghasilkan 10-20 ton sekam padi per hari.

http://chapuccino.wordpress.com/2010/01/27/sekam-padi-sumber-energi-yang-mulai-

dilirik/

Proses penghancuran sekam padi secara alami berlangsung lambat, sehingga

sekam padi tidak saja mengganggu lingkungan sekitarnya tetapi juga mengganggu

kesehatan manusia. Pada setiap penggilingan padi sering kita lihat tumpukan bahkan

gunungan sekam yang semakin lama semakin tinggi. Saat ini pemanfaatan sekam

padi tersebut masih sangat sedikit, sehingga sekam tetap menjadi bahan limbah yang

mengganggu lingkungan. Alternatif pengolahan sekam sangatlah terbatas karena

massa jenisnya yang rendah, dekomposisi secara alami sangat lambat, dapat

menimbulkan penyakit pada tanaman padi maupun tanaman lain dan kandungan

mineral yang tinggi.

Pemanfaatan sekam padi belum optimal masih sebatas sebagai bahan bakar

atau pun diolah menjadi pupuk kompos. Mengingat kuantitas sekam padi yang

melimpah dan sebagai serat alam yang potensial maka perlu dikembangkan lebih

lanjut pemanfaatan sekam padi sebagai material komposit.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 21: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

4

4

Gambar 2. Sekam padi yang belum dimanfaatkan

Untuk mengatasi permasalahan material yang ada saat ini, diharapkan

material komposit dengan menggunakan serat alam ampas tebu-sekam padi dapat

menjadi alternatif yang murah, dapat mengurangi polusi lingkungan

(biodegradability) dan aman bagi kesehatan.

Oleh karena itu berdasarkan latar belakang tersebut, maka penulis tertarik

untuk mengkaji dan melakukan penelitian dengan judul Komposisi

Campuran Filler Terhadap Kekuatan Bending Pada Komposit Ampas Tebu-

Sekam Padi dengan Matrik Polyester

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 22: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

5

5

B. Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah di kemukakan di atas, maka

didapatkan beberapa permasalahan. Untuk itu perlu suatu identifikasi terhadap

permasalahan yang ada sebagai berikut :

1. Meningkatnya kebutuhan bahan baku industri baik logam maupun non

logam.

2. Perlunya bahan alternatif yang aman, murah dan ramah lingkungan.

3. Pemanfaatan limbah ampas tebu dan sekam padi yang belum optimal.

C. Pembatasan Masalah

Agar permasalahan dalam penelitian ini menjadi lebih jelas dan mempunyai

arah yang jelas, maka perlu adanya pembatasan masalah. Berdasarkan latar belakang

masalah yang telah dipaparkan, maka pembatasan masalah dalam penelitian ini

adalah sebagai berikut :

1. Perbandingan komposisi matrik : filler adalah 60% : 40%.

2. Pengujian komposit berupa uji kekuatan bending (Standart ASTM D 790)

3. Benda uji dibuat dengan cara hand lay up dan menggunakan plat kaca

sebagai cetakanya.

D. Perumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah dan pembatasan masalah di atas, maka

dapat dirumuskan masalah sebagai berikut :

1. Adakah pengaruh variasi komposisi campuran filler terhadap kekuatan

bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

2. Bagaimanakah pengaruh variasi komposisi campuran filler terhadap

kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik

polyester.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 23: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

6

6

E. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk :

1. Mengetahui pengaruh variasi campuran komposisi filler terhadap kekuatan

bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

2. Mengetahui paduan komposit yang paling kuat antara ampas tebu dan sekam

padi terhadap kekuatan bending.

F. Manfaat Penelitian

Berdasarkan tujuan penelitian, maka dengan penelitian ini diharapkan

memperoleh manfaat sebagai berikut :

1. Manfaat Teoritis

a. Sebagai bahan masukan atau referensi untuk penelitian selanjutnya.

b. Sebagai wadah untuk mengaplikasikan ilmu komposit yang didapatkan di

bangku kuliah.

c. Memberi masukan bagi kalangan akademis praktisi serta pihak terkait,

mengenai seberapa besar pengaruh variasi fraksi volume ampas tebu dan

sekam padi terhadap kekuatan bending.

d. Sebagai tambahan bahan referensi pustaka di lingkungan Universitas Sebelas

Maret Surakarta khususnya di program Pendidikan Teknik Mesin.

2. Manfaat Praktis

a. Sebagai salah satu bahan alternatif material pengganti papan kayu dalam

pembuatan mebel.

b. Mengoptimalkan limbah industri maupun limbah rumah tangga menjadi

bahan yang mempunyai nilai ekonomis tinggi.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 24: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

7

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Komposit

a. Pengertian Komposit

Menurut Gibson (1994), komposit adalah suatu material yang terbentuk

dari kombinasi dua atau lebih material pembentuknya melalui campuran yang

tidak homogen, dimana sifat mekanik dari masing-masing material pembentuknya

berbeda. Dari campuran tersebut akan dihasilkan material komposit yang

mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material

pembentuknya. Material komposit mempunyai sifat dari material konvensional

pada umumnya dari proses pembuatannya melalui percampuran yang tidak

homogen, sehingga kita leluasa merencanakan kekuatan material komposit yang

kita inginkan dengan jalan mengatur komposisi dari material pembentuknya.

Komposit merupakan sejumlah sistem multi fasa sifat dengan gabungan, yaitu

gabungan antara bahan matriks atau pengikat dengan penguat.

Kroschwitz dan rekan (1987), menyatakan bahwa komposit adalah bahan

yang terbentuk apabila dua atau lebih komponen yang berlainan digabungkan.

Kata komposit (composite) merupakan kata sifat yang berarti susunan atau

gabungan. Komposit juga berasal dari kata kerja yang berarti

menyusun atau menggabung. Jadi, secara sederhana material komposit dapat

diartikan sebagai material gabungan dari dua atau lebih material yang berlainan.

Penggabungan dua material atau lebih tersebut ada dua macam yaitu:

1) Penggabungan makro

Ciri-ciri penggabungan makro adalah :

a) Dapat dibedakan secara langsung dengan melihat.

b) Penggabungannya lebih sacara fisis dan mekanis.

c) Penggabungannya dapat dipisah baik secar fisis maupun mekanis.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 25: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

8

2) Penggabungan mikro

Ciri-ciri penggabungan secara mikro adalah :

a) Tidak dapat dibedakan dengan cara melihat secara langsung.

b) Penggabunganya lebih secara kimiawi.

c) Penggabunganya tidak dapat dibedakan secara fisik dan mekanis,

tetapi dilakukan dengan cara kimiawi.

Dari penjelasan di atas dapat kita ketahui bahwa material komposit dibuat

dengan penggabungan secara makro. Material komposit merupakan material

gabungan secara makro, maka material komposit dapat didefinisikan sebagai suatu

sistem material yang tersusun dari campuran atau kombinasi dua atau lebih unsur

unsur utama yang secara makro berbeda dalam bentuk dan atau komposisi material

dan pada dasarnya tidak dapat dipisahkan (Schwartz, 1984).

b. Jenis-jenis Komposit

1) Menurut struktur dari penyusunnya

Komposit dibedakan menjadi 5 kelompok menurut bentuk struktur dari

penyusunnya (Schwartz, 1984), yaitu:

a) Komposit Serat

Komposit serat merupakan jenis komposit yang menggunakan serat

sebagai bahan penguatnya. Dalam pembuatan komposit, serat dapat diatur

memanjang (unidirectional composites) atau dapat dipotong kemudian

disusun secara acak (random fibers) serta juga dapat dianyam (cross-ply

laminate). Komposit serat sering digunakan dalam industri otomotif dan

pesawat terbang (Schwartz, 1984). Komposit dengan penguatan serat adalah

jenis komposit yang paling sering dipakai dalam aplikasi. Hal ini karena

komposit jenis ini memiliki sifat kekuatan tarik dan kekakuan yang bagus.

Namun kelemahannya adalah struktur serat tersebut memiliki kekuatan tekan

dan kekuatan tarik arah melintang serat yang kurang bagus.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 26: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

9

Secara umum komposit dengan penguat serat tersusun dari dua

material utama yaitu matrik dan serat. Antar kedua unsur material tersebut

tidak terjadi reaksi kimia dan tidak larut satu sama lain, melainkan hanya

ikatan antar muka diantara keduanya. Serat yang memiliki kekuatan lebih

tinggi berperan sebagai komponen penguat, sedangkan matrik yang bersifat

lemah dan liat bekerja sebagai pengikat dan memberi bentuk pada struktur

komposit (Schwartz, 1984)

a. unidirectional fiber composite b. random fiber composite

Gambar 3. Komposit serat

(http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimen-pada_6420.html)

b) Komposit Serpih

Flake Composites adalah komposit dengan penambahan

material berupa serpih kedalam matriksnya. Flake dapat berupa serpihan

mika, glass dan metal (Schwartz, 1984).

Gambar 4. Komposit serpih

(http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimen-pada_6420.html)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 27: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

10

c) Komposit Partikel

Particulate composites adalah salah satu jenis komposit di mana

dalam matriks ditambahkan material lain berupa serbuk/butir. Perbedaan

dengan flake dan fiber composites terletak pada distribusi dari material

penambahnya. Dalam particulate composites, material penambah

terdistribusi secara acak atau kurang terkontrol daripada flake composites.

Sebagai contoh adalah beton (Schwartz, 1984).

Gambar 5. Komposit partikel

(http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimen-pada_6420.html)

d) Fiiled (skeletal) composites

Filled composites adalah komposit dengan penambahan material ke

dalam matriks dengan struktur tiga dimensi dan biasanya filler juga dalam

bentuk tiga dimensi (Schwartz, 1984).

Gambar 6. Filled (skeletal) composites

(http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimen-pada_6420.html)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 28: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

11

e) Laminar Composites

Laminar composites adalah komposit dengan susunan dua atau

lebih layer, dimana masing masing layer dapat berbeda beda dalam hal

material, bentuk, dan orientasi penguatannya (Schwartz, 1984).

Gambar 7. Laminar composites

(http: //www.onkian.com/2009/10/skripsi-pengaruh-lebar-spesimen-pada_6420.html)

2) Berdasarkan Matriknya

Berdasarkan bentuk dari matriksnya komposit dapat dibedakan

menjadi sebagai berikut (Gibson, 1994):

a) Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composites PMC).

Komposit jenis ini terdiri dari polimer sebagai matriks baik itu

thermoplastic maupun jenis thermosetting. Thermoplastic adalah plastik

yang dapat dilunakkan berulang kali (recycle) dengan menggunakan panas.

Thermoplastic merupakan polimer yang akan menjadi keras apabila

didinginkan. Thermoplastic akan meleleh pada suhu tertentu, serta melekat

mengikuti perubahan suhu dan mempunyai sifat dapat kembali (reversibel)

kepada sifat aslinya, yaitu kembali mengeras bila didinginkan.

Thermoplastic yang lazim dipergunakan sebagai matriks misalnya polyolefin

(polyethylene, polypropylene), vinylic (polyvinylchloride ,polystyrene,

polytetrafluorethylene), nylon, polyacetal, polycarbonate, dan polyfenylene.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 29: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

12

Thermosets tidak dapat mengikuti perubahan suhu (irreversibel).

Bila sekali pengerasan telah terjadi maka bahan tidak dapat dilunakkan

kembali. Pemanasan yang tinggi tidak akan melunakkan termoset melainkan

akan membentuk arang dan terurai karena sifatnya yang demikian sering

digunakan sebagai tutup ketel, seperti jenis-jenis melamin. Thermosets yang

banyak digunakan saat ini adalah epoxy dan polyester tak jenuh. Resin

polyester tak jenuh adalah matrik thermosetting yang paling banyak dipakai

untuk pembuatan komposit. Resin jenis ini digunakan pada proses

pembuatan dengan metode hand lay-up.

b) Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composites MMC)

Metal Matrix composites adalah salah satu jenis komposit yang

memiliki matrik logam. Komposit ini menggunakan suatu logam seperti

alumunium sebagai matrik dan penguatnya dengan serat seperti silikon

karbida. Material MMC mulai dikembangkan sejak tahun 1996. Komposit

MMC berkembang pada industri otomotif digunakan sebagai bahan untuk

pembuatan komponen otomotif seperti blok silinder mesin, pully, poros,

gardan, dan lain-lain.

c) Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composites CMC)

CMC merupakan material 2 fasa dengan 1 fasa berfungsi sebagai

reinforcement dan 1 fasa sebagai matriks, dimana matriksnya terbuat dari

keramik. Reinforcement yang umum digunakan pada CMC adalah oksida,

carbide, dan nitrid. Salah satu proses pembuatan dari CMC yaitu dengan

proses DIMOX, yaitu proses pembentukan komposit dengan reaksi oksidasi

leburan logam untuk pertumbuhan matriks keramik disekeliling daerah filler

(penguat).

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 30: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

13

3) Berdasarkan Strukturnya

a) Struktur laminate.

Merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih

yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat

sendiri.

b) struktur sandwich

Komposit sandwich merupakan komposit yang tersusun dari tiga

lapisan yang terdiri dari flat composite dan atau metal sheet sebagai skin

serta core di bagian tengahnya. Komposit sandwich dibuat dengan tujuan

untuk efisiensi berat yang optimal, namun mempunyai kekakuan dan

kekuatan yang tinggi. Sehinggga untuk mendapatkan karakteristik tersebut,

pada bagian tengah diantara kedua skin dipasang core (Schawrtz, 1984).

2. Matrik

a. Pengertian Matrik

Menurut Gibson (1994), bahwa matrik dalam struktur komposit dapat

berasal dari bahan polimer, logam, maupun keramik. Matrik adalah fasa dalam

komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar (dominan).

Syarat utama yang harus dimiliki oleh bahan matrik adalah bahan matrik

tersebut harus dapat meneruskan beban, sehingga serat harus bisa melekat pada

matrik dan kompatibel antara serat dan matrik. Umumnya matrik yang dipilih

adalah matrik yang memiliki ketahanan panas yang tinggi.

b. Fungsi Matrik

Sebagai bahan penyusun utama dari komposit, matrik harus mengikat

penguat (serat) secara optimal agar beban yang diterima dapat diteruskan oleh

serat secara maksimal sehingga diperoleh kekuatan yang tinggi. Matrik

mempunyai fungsi sebagai berikut :

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 31: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

14

1) Memegang dan mempertahankan serat tetap pada posisinya

2) Mentransfer tegangan ke serat pada saat komposit dikenai beban.

3) Memberikan sifat tertentu bagi komposit, misalnya: keuletan,

ketangguhan, dan ketahanan panas.

4) Melindungi serat dari gesekan mekanik.

5) Melindungi serat dari pengaruh lingkungan yang merugikan.

6) Tetap stabil setelah proses manufaktur

Dalam proses pembuatan material komposit, matrik harus memiliki

kemampuan meregang yang lebih tinggi dibandingkan dengan serat. Apabila tidak

demikian, maka material komposit tersebut akan mengalami patah pada bagian

matriknya terlebih dahulu. Akan tetapi apabila hal itu dipenuhi, maka material

komposit tersebut akan patah secara alami bersamaan antara serat dan matrik.

c. Jenis-jenis Matrik

1) Berdasarkan bahan penyusunya

a) Matrik organik

Matrik organik adalah matrik yang terbuat dari bahan bahan

organik. Matrik ini banyak digunakan karena proses penggunaannya menjadi

komposit cepat dan mudah serta dengan biaya yang rendah. Salah satu

contoh matrik organik adalah resin polyester.

b) Matrik inorganik

Matrik yang terbentuk dari bahan logam yang pada umumnya

memiliki berat dan kekuatan tinggi.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 32: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

15

3. Tebu

a. Pengertian

Tebu (saccharum officinarum) merupakan tanaman perkebunan semusim,

yang mempunyai sifat tersendiri, sebab didalamnya terdapat zat gula. Tebu

termasuk keluarga rumput-rumputan (family graminae). Akar tanaman tebu adalah

serabut dan tanaman ini termasuk kedalam kelas monocotyledone (supriadi 1992).

Klasifikasi tanaman tebu adalah sebagai berikut :

Devisi : sphermatophyta

Sub divisi : agiospermae

Kelas : monocotyledone

Family : poaceae

Genus : saccarum

Species : saccharum officinarum

Tanaman tebu mempunyai batang yang kurus, tidak bercabang dan

tumbuh tegak. Tanaman yang tumbuh baik tingginya dapat mencapai 3-5 meter.

Pada batangnya terdapat lapisan lilin yang berwarna putih atau keabu-abuan.

Batangnya beruas dengan panjang ruasnya 5-10cm. Daun berpangkal pada buku

batang dengan kedudukan yang bersilang.

Ampas tebu atau bagase adalah bahan sisa berserat dari batang tebu yang

telah mengalami ekstraksi niranya dan banyak mengandung parenkin serta tidak

tahan lama disimpan karena mudah terserang jamur. Serat sisa dan ampas tebu

biasanya digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan energi pengolahan

gula. Serat tebu selain di manfaatkan sebagia bahan bakar pabrik juga dapat

digunakan sebagai pembuatan papan partikel, kertas, media budidaya jamur dan

pupuk kompos (Slamet 2004).

Ampas tebu merupakan hasil samping dari proses ektraksi tebu. Dari

suatu pabrik dapat dihasilkan sekitar 35-40% dari berat tebu yang digiling

(penebar swadaya 2000)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 33: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

16

b. Kandungan Tebu

Komponen kimia serat tebu dan beberapa serat lainya dapat dilihat pada

tabel dibawah ini.

Tabel 1. komponen kimia serat tebu dan serat lainya.

Serat Lignin (%) Selulosa(%) Hemiselulosa (%)

Tandan sawit 19 65

Mesocrap sawit 11 60

Serat tebu 40-50 32-43 0,15-0,25

Pisang 5 63-64 19

Sasal 10-24 66-72 12

Daun nanas 12,7 81,5

Sumber : sreekala et al (1997) dalam Iswanto Heri (2009)

Bila dipotong akan terlihat jaringan pembuluh (vascular bundle) dan sel

parenkin serta cairan yang mengandung gula. Serat dan kulit batang sekitar 12%

dari berat tebu (panebar swadaya 2000)

c. Sifat Mekanik Ampas Tebu

Sifat mekanis serat tebu dan beberapa serat penting yang lainya dapat

dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 2. sifat mekanis serat tebu dan beberaapa serat yang lainya

Serat Berat jenis serat (g/mm2)

Kekuatan tarik (Mpa)

agave 1 5.297

tebu 0.368 2.485

Enceng gondong 0.25 1.471

Serabut kelapa 0.281 5.61

Pal onggok 0.26 5.528

Sumber : Kenneth G Budhisky dalam Kurniawan Budi

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 34: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

17

4. Sekam Padi

a. Pengertian

Sekam padi adalah bagian terluar dari butir padi, yang merupakan hasil

sampingan saat proses penggilingan padi dilakukan. Sekam padi merupakan

lapisan keras yang meliputi kariopsis yang terdiri dari dua belahan yang disebut

lemma dan palea yang saling bertautan. Pada proses penggilingan beras sekam

akan terpisah dari butir beras dan menjadi bahan sisa atau limbah penggilingan.

Dari proses penggilingan padi biasanya diperoleh sekam padi sekitar 20-30%,

dedak antara 8- 12% dan beras giling antara 50-63,5% data bobot awal gabah.

Sekam padi memiliki komponen utama seperti selulosa (31,4 36,3 %),

hemiselulosa (2,9 11,8 %) , dan lignin (9,5 18,4 %). Ditinjau data komposisi

kimiawi, sekam mengandung beberapa unsur kimia penting seperti dapat dilihat

pada tabel .Tabel 3. kandungan sekam padi

NO Komponen Persentase kandungan (%)

A Menurut Suharno (1979)

1 Kadar air 9,02

2 Protein kasar 3,03

3 Lemak 1,18

4 Serat kasar 35,68

5 Abu 17,71

6 Karbohidrat kasar 33,71

B Menurut DTC-IPB

1 Karbon 1,33

2 Hydrogen 1,54

3 Oksigen 33,64

4 Silika 16,98

Sumber : http://chapuccino.wordpress.com/2010/01/27/sekam-padi-sumber-

energi-yang-mulai-dilirik/

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 35: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

18

Sekam padi adalah sisa hasil pertanian padi yang keberadaanya melimpah

dan murah. Sisa pertanian ini biasanya digunakan sebagai bahan bakar rumah

tangga, dan pupuk kompos atau dibakar begitu saja yang dapat menyebabakan

pencemaran lingkungan.

Oleh karena itu perlu dilakukan cara untuk menjadikan sekam padi lebih

bermanfaat. Mengingat kandungan sekam padi yang mempunyai lignin maka,

salah satunya dengan memanfaatkan sekam padi menjadi material komposit yang

aman murah dan ramah ligkungan.

5. Kekuatan Bending

Tujuan pengujian bending adalah mengetahui ketahanan bengkok suatu

bahan. Uji bending dilakukan untuk mengetahui kekuatan lengkungan suatu bahan

dan digunakan untuk memilih bahan yang akan mendukung beban tanpa

meregangkan. Pada pengujian bending bagian atas spesimen akan mengalami

tekanan, dan bagian bawah akan mengalami tegangan tarik. Pada uji bending,

spesimen yang berbentuk batang ditempatkan pada dua tumpuan lalu diterapkan

beban ditengah tumpuan tersebut dengan laju pembebanan konstan. Pembebanan ini

disebut dengan metode 3-point bending. Pengujian ASTM D790 adalah pengujian

bending yang berspesifikasi untuk material yang kaku dan semi kaku. Sedangkan

ukuran spesimen yang biasa digunakan adalah 190mm X 2mm4 X 4mm.

Gambar 8. Pengujian bending ASTM D 790

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 36: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

19

Pada material simetris kekuatan bending dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan ASTM D 790:

ã ì

ï

îí

ïî

ã ïîò ò ò

è ò í

ã íò ò

îò ò

Keterangan:

= kekuatan bending (MPa)

P = beban yang diberikan (N)

L = support spam (mm)

b = lebar spesimen (mm)

d = tebal spesimen (mm)

6. Fraksi Volume

Jumlah perbandingan yang biasanya digunakan dalam pembuatan komposit

adalah rasio berat (fraksi berat) dan rasio volume (fraksi volume). Hal ini dikarenakan

satuan dari matrik dan serat biasa dihitung dengan satuan massa dan satuan volume.

Fraksi volume :

ã

ïððû

ã ïððû

ã

ïððû

ã õ

ïððû

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 37: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

20

Keterangan

= massa matrik (gr)

= massa serat (gr)

= massa jenis serat (gr/mm3)

= massa jenis matrik (gr/mm3)

7. Polyester

Polyester adalah suatu kategori polimer yang mengandung gugus fungsional

ester dalam rantai utamanya. Meski terdapat banyak jenis polyester. Istilah polyester

merupakan sebagai sebuah bahan yang spesifik lebih sering menunjuk pada

polietilena tereftalat (PET). Polyester termasuk zat kimia yang alami seperti kulit ari

tumbuhan, maupun zat kimia sintesis seperti polikarbonat dan polibutirat.

Polyester sebagai termoplastik bisa berubah bentuk setelah dipanaskan.

Meskipun polyester mudah terbakar dalam suhu tinggi namun polyester cenderung

menjauhi api dan memadamkan diri saat terjadi pembakaran. Serat polyester

mempunyai kekuatan E-modulus yang tinggi serta penyerapan air yang

rendah.http.//wikipedia.com (di akses tanggal 8 Agustus 2011)

Dalam penelitian ini mengguanakan polyester yukalac 157 BQTN yang

merupakan Unsaturated Polyester dan jenis dari resin thermoset. Dalam kebanyakan

hal ini disebut polyester saja. Karena berupa resin cair dengan viskositas yang relatif

rendah, mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan

gas sewaktu pengesetan seperti banyak resin lainnya.

Sifat resin ini adalah kaku dan rapuh. Mengenai sifat termalnya karena

banyak mengandung monomer stiren, maka suhu deformasi thermal lebih rendah

daripada resin thermoset lainnya dan ketahanan panas jangka panjangnya adalah kira-

kira 110 -

diantara resin thermoset. Mengenai ketahanan kimianya, pada umumnya kuat

terhadap asam kecuali asam pengoksid, tetapi lemah terhadap alkali. Bila dimasukkan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 38: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

21

dalam air mendidih untuk waktu yang lama (300 jam), bahan akan pecah dan retak-

retak. Bahan ini mudah mengembang dalam pelarut, yang melarutkan polimer stiren.

Kemampuan terhadap cuaca sangat baik. Tahan terhadap kelembaban dan sinar ultra

violet bila dibiarkan di luar, tetapi sifat tembus cahaya permukaan rusak dalam

beberapa tahun. Secara luas digunakan untuk konstruksi sebagai bahan komposit.

Penggunaan resin jenis ini dapat dilakukan dari proses hand lay up sampai

dengan proses yang kompleks yaitu dengan proses mekanik. Resin ini banyak

digunakan dalam aplikasi komposit pada dunia industri dengan pertimbangan harga

relatif murah, curing yang cepat, warna jernih, kestabilan dimensional dan mudah

penanganannya (Billmeyer, 1984).

Tabel 4. sifat mekanik polyester BQTN 157

Item Satuan Nilai tipikal Catatan

Berat jenis Gr/ í 1.215

Kekerasan 40 Barcol GYZJ 934-1

Suhu distorsi

panas

70

Penyerapan air

(suhu ruangan)

% 0.188 1 hari

Kekuatan

Fleksural

Kg/ î 9.4

Modulus

Fleksural

Kg/ î 300

Daya Rentang Kg/ î 5.5

Modulus

rentang

Kg/ î 300

Elongasi % 1.6

Sumber : PT Justru Kimia Raya (2001) dalam Prianto, Ari (2004)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 39: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

22

B. Penelitian yang Relevan

Margaretta Mallau (2009). Melakukan penelitian tentang pemanfaatan

ampas tebu sebagai bahan baku pembuatan papan partikel dengan menggunakan

matrik Urea Formaldehyde (UF). Papan dikempa dengan tekanan 25 kg/cm2 pada

suhu 140oC. kadar perekat yang digunakan adalah 10% dan 12% dengan penambahan

paraffin cair (wax) divariasikan 0%. 1% dan 2% dari berat kering partikel. Papan

partikel kemudian diuji sifat fisis dan mekanisnya dengan standar JIS A 5908-2003.

Hasil menunjukkan bahwa papan partikel mempunyai kerapatan, kadar air dan daya

serap air memenuhi JIS A 5908-2003, sedangkan nilai sifat mekanis yang memenuhi

standar yaitu keteguhan rekat dan keteguhan patah. Pengaruh kadar perekat sangat

nyata terhadap uji daya serap air dan keteguhan patah, sedangkan pengaruh kadar

paraffin sangat nyata terhadap uji daya serap air, pengembangan tebal, kekuatan

elastisitas, dan kekuatan rekat.

Woro Ari Prianto (2004) meneliti tentang pengaruh fraksi berat sekam

terhadap kekuatan tarik, bending, dan impak serta konduktifitas panas komposit

UPRs-sekam. Komposit dibuat dengan menggunakan bahan resin unsaturated

polyester yukalac 157 BQTN dan sekam padi IR64 sebagai bahan pengisi. Serbuk

sekam dioven pada temperature 110oC selama 45 menit untuk mendapatkan kadar air

7%. Serbuk sekam dicampur dengan resin untuk dibuat komposit dengan variasi

fraksi berat 0, 5, 15, 25 dan 30% komposit dicure pada temperatur ruang selam 24

jam dan post cure pada temperatur 60oC dalam waktu 4 jam. Pengujian tarik,

bending impak dan konduktivitas panas komposit berturut turut mengaju pada

standart ASTM D 638, ASTM D 790, ASTM D 5941 dan ASTM E 1225. Hasil

penelitian menunjukkan kekeuatan tarik, bending, impak dan konduktifitas panas

menurun seiring dengan bertambahnya fraksi berat sekam. Komposit dengan fraksi

berat 30% mengalami penurunan kekuatan tarik, bending, impak terbesar berturut -

turut 68%, 64,5% dan 65%.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 40: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

23

Budi Kurniawan (2010). Melakukan penelitian tentang pengaruh panjang

serat terhadap keausan, kekuatan tarik, dan impak komposit serat ampas tebu

bermatrik polyester. Pada penelitian ini serat yang digunakan adalah serat ampas tebu

dengan fraksi volume 40% panjang serat 10mm, 20mm, 30mm, dan 40mm. Proses

pembuatan dengan menggunakan metode pres mold dan matrik yang digunakan

adalah polyester BQTN 157 dengan 1% hardener. Standar pengujian menggunakan

ASTM D 256 untuk impak dan ASTM D 638 untuk uji tarik. Dari hasil penelitian

disimpulkan bahwa perbandingan panjang serat tidak begitu berpengaruh terhadap

kekuatan impak.

Abdul Aziz (2009) meneliti tentang studi kekuatan bending dan tarik bahan

komposit berpenguat sekam padi dengan matrik Formaldehide. Dari perhitungan

yang dilakukan di laboratorium Universitas Muhammadiyah Surakarta diperoleh

massa jenis sekam padi sebesar 0.56gr/cm3. Pembuatan komposit dilakukan dengan

metode hand lay up dengan menggunakan cetakan kaca dengan berat pembebanan

30 kg. Pembuatan material komposit menggunakan perbandingan sekam 70%, 60%,

50%, 40% dan 30%. Material komposit kemudian mendapat perlakuan post cure atau

pemanasan lanjut dengan suhu 62oC selam 4 jam. Pengujian bending menggunakan

Universal Testing Mechine( UTM ) dengan standar pengujian bending sesuai dengan

ASTM D 790 untuk kekuatan bending dan ASTM D 638 untuk kekuatan tarik. hasil

pengujian bending diperoleh kekuatan bending tertinggi yaitu pada spesimen Vf 50%

dengan ketebalan 5mm dengan kekuatan sebesar 2.08 Mpa. Sedangankan pada uji

tarik kekuatan tertinggi didapat pada spesimen Vf 50% dengan ketebalan 20mm

sebesar 0.058 Mpa.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 41: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

24

C. Kerangka Berpikir

Kekuatan bending sangatlah penting pada suatu material komposit karena

menentukan kualitas material komposit tersebut. Pemilihan material komposit

baiknya dilihat dari fungsi material tersebut, apabila material komposit tersebut

digunakan untuk menopang beban yang berat maka diperlukan kekuatan bending

yang besar pula.

Kekuatan bending material komposit dapat direkayasa dengan cara

menambahkan serat yang berfungsi sebagai penguat dalam material komposit. Saat

ini serat alam menjadi pilihan untuk dijadikan filler dalam material komposit karena

mempunyai kelebihan aman terhadap lingkungan, mudah di dapat dan harga relatif

murah. Ampas tebu dan sekam padi merupakan salah satu contoh serat alam yang

digunakan dalam pembuatan material komposit karena kedua serat alam ini selain

ketersedianya yang melimpah, harga murah juga mudah di aplikasi dalam pembuatan

material komposit

Perpaduan antara amaps tebu dan sekam padi sebagai filler dalam material

komposit diharapkan dapat meningkatkan kekuatan bending material komposit.

Sehingga pada penelitian ini akan dibuat material komposit dengan filler ampas tebu

dan sekam padi dengan matrik polyester BQTN 157 dibuat dengan cara pres mold.

Variasi pada penelitian ini adalah fraksi volume antara ampas tebu dan sekan padi

dengan fraksi volume, 10%, 20%. 30% dan. Untuk mengetahui kekuatan bending

digunakan alat Universal testing Mechine (UTM)

Berdasarkan uraian diatas ditentukan paradigma penelitian sebagai berikut

Gambar 9. Bagan kerangka berpikir

X

Y

X1

X2

X3

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 42: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

25

Keterangan :

X : Variasi fraksi volume serat.

ï : Perbandingan komposisi campuran filler ampas tebu dengan sekam padi

10% : 30%.

î : Perbandingan komposisi campuran filler ampas tebu dengan sekam padi

20% : 20%.

í : Perbandingan komposisi campuran filler ampas tebu dengan sekam padi

30% : 10%

: Kekuatan bending.

D. Hipotesis Penelitian

Beradasarkan rumusan masalah dan kerangka pemikiran di atas dapat

diambil hipotesis yaitu:

1. Ada pengaruh variasi komposisi campuran filler terhadap kekuatan

bending komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

2. Semakin besar komposisi ampas tebu maka, semakin besar kekuatan

bending.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 43: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

26

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

1. Tempat Penelitian

Tempat penelitian merupakan lokasi dimana informasi diperoleh untuk

menyatakan kebenaran penelitian. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui

pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending komposit ampas

tebu-sekam padi dengan matrik polyester dilakukan di Laboratorium Material Teknik

Mesin UNS dengan menggunakan UTM (Universal Test Mechine) sebagai alat untuk

mengetahui kekuatan bending.

Tempat tersebut dipilih dengan alasan bahwa proses konsultasi dan

pengujian dapat dilakukan dengan baik sehingga apabila dikaitkan dengan pokok

permasalahan yang akan diteliti telah memenuhi syarat.

2. Waktu Penelitian

Penelitian ini telah dilaksanakan kurang lebih 5 bulan, dari bulan Juli 2011

sampai bulan Nopember 2011. Adapun pelaksanaan jadwal pelaksanaan kegiatan

penelitian sebagai berikut :

a. Pengajuan Judul : 21 Juli 2011

b. Pembuatan Proposal : 25 5 Agustus 2011

c. Seminar proposal :18 Agustus 2011

d. Revisi proposal : 19 21 Agustus 2011

e. Perijinan : 22 26 Agustus 2011

f. Proses penelitian : 27 September - 27 Oktober 2011

g. Analisis data : 28 31 Oktober 2011

h. Penulisan laporan : 1 5 Nopember 2011

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 44: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

27

B. Metode Penelitian

Penelitian ini dilakuakan untuk mengetahui pengaruh filler ampas tebu dan

sekam padi terhadap kekuatan bending material komposit bermatrik polyester. Untuk

mendapatkan kebenaran ilmiah, metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah

metode eksperimen dan merupakan penelitian kuantitatif yaitu memaparkan secara

jelas hasil eksperimen di laboratorium terhadap sejumlah benda uji, kemudian analisis

datanya dengan menggunakan angka-angka. Sugiyono (2007) berpendapat bahwa

digunakan untuk mencari pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain dalam

suatu cara mencari hubungan sebab akibat (hubungan kausial) antara dua faktor yang

sengaja ditimbulkan oleh peneliti dengan menyisihkan faktor-faktor yang lain yang

dengan mengadakan manipulasi terhadap obyek penelitian serta adanya pengawasan

produk. Penelitian ini diadakan untuk mengetahui pengaruh variasi perbandingan

komposisi jumlah volume ampas tebu dengan sekam padi terhadap kekuatan bending

pada komposit ampas tebu-sekam padi bermatrik polyester.

C. Populasi dan Sampel

1. Populasi Penelitian

Suharsimi Arikunto (2002 : 108), menyatakan bahwa populasi adalah

keseluruhan subyek penelitian. Populasi penelitian ini adalah keseluruhan

komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

2. Sampel Penelitian

Suharsimi Arikunto (2002 : 109) menyatakan bahwa sampel adalah bagian

atau wakil populasi yang diteliti.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 45: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

28

Tujuan digunakan teknik sampling adalah untuk menentukan seberapa

banyak sampel yang akan diambil. Dalam penelitian ini sampel penelitian diambil

dengan menggunakan teknik purposive sampling artinya teknik pengambilan

sampel yang dilakukan hanya untuk tujuan tertentu saja. (Sugiyono, 2005 : 61).

Sementara menurut Suharsimi Arikunto (2002 : 117) teknik purposive

sampling adalah sampel yang dilakukan dengan cara mengambil subyek bukan

didasarkan atas strata, random atau daerah tetapi didasarkan adanya tujuan

tertentu.

Sampel dalam penelitian ini adalah komposit ampas tebu-sekam padi dengan

matrik polyester terhadap kekuatan bending. Jumlah sampel 4 buah, dengan variasi

perbandingan fraksi volume antara ampas tebu dengan sekan padi sebesar : 10% :

30%; 20% : 20%; 30% : 10%.

D. Tehnik Pengumpulan Data

1. Identifikasi variabel

Variabel penelitian adalah segala sesuatu yang berbentuk apa saja yang

ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari sehingga diperoleh informasi tentang hal

tersebut, kemudian ditarik kesimpulannya (Sugiyono, 2007). Di dalam suatu

variabel terdapat satu atau lebih gejala, yang mungkin pula terdiri dari berbagai

aspek atau unsur sebagai bagian yang tidak terpisahkan. Dari pengertian di atas

secara garis besar variabel dalam penelitian ini ada tiga variabel yang akan

dijelaskan sebagai berikut:

a. Variable Bebas

Variabel bebas adalah variabel yang menjadi sebab timbulnya atau

berubahnya variabel terikat. Munculnya variabel ini tidak dipengaruhi atau

tidak ditentukan oleh ada atau tidaknya variabel lain. Tanpa adanya variabel

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 46: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

29

bebas, maka tidak akan ada variabel terikat. Jika variabel bebas berubah, maka

akan muncul variabel terikat yang berbeda atau yang lain.

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah fraksi volume atau

komposisi campuran pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik

polyester. Adapun variasi fraksi volume ampas tebu dengan sekam padi yang

digunakan adalah sebagai berikut : 10% : 30%; 20% : 20%; 30% : 10%.

b. Variabel terikat

Variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi karena adanya

variabel bebas. Dengan kata lain, ada atau tidaknya variabel terikat tergantung

ada atau tidaknya variabel bebas. Variabel terikat pada penelitian ini adalah

kekuatan bending komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

c. Variabel kontrol

Variabel kontrol merupakan himpunan sejumlah gejala yang memiliki

berbagai aspek atau unsur di dalamnya, yang berfungsi untuk mengendalikan

agar variabel terikat yang muncul bukan karena pengaruh variabel lain, tetapi

benar-benar karena pengaruh variabel bebas yang tertentu. Variabel kontrol

dalam penelitian ini adalah matrik yang digunakan adalah polyester BQTN 157

dengan fraksi volume 60%, serta pengayakan dengan menggunakan mesh 20

dan 40.

2. Instrumen Eksperimen

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

a. Ampas tebu

b. Sekam padi

c. Polyester 157 BQTN

d. Katalis (hardener)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 47: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

30

Gambar 10: (a) sekam padi. (b). ampas tebu. (c). polyester BQTN 157.

(d) katalis MEXPO

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

a. Mesin Crusher.

Mesin Crusher digunakan untuk menggiling/menghancurkan serat ampas tebu

sebelum disaring menggunakan mesh.

a

d c

b

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 48: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

31

Gambar 11 . Mesin Crusher

b. Mesh (saringan)

Mesh digunakan untuk mendapatkan ukuran serbuk ampas tebu setelah di-

crushing. Mesh yang digunakan adalah mesh ukuran 20 dan 40.

Gambar 12. (a) Mesh 40. (b) mesh 20 c. Timbangan digital

Timbangan dengan ketelitian 0.001gr digunakan untuk mengukur berat

material penyusun komposit.

Gambar 13. Timbangan digital

a b

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 49: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

32

d. Perangkat cetakan

Perangkat cetakan terbuat dari kaca.

Gambar 14. Cetakan kaca

e. Gelas ukur

Untuk mengukur volume matrik yang akan digunakan.

Gambar 15. Gelas ukur

f. Oven elektrik.

Digunakan untuk memberikan perlakuan panas lanjut (post cure) material

komposit.

Gambar 16. Oven elektrik.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 50: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

33

g. Wood moisture meter

Alat untuk mengukur kadar air.

Gambar 17. Wood moisture meter

h. Universal testing Mechine (UTM)

UTM digunakan untuk uji bending pada spesimen komposit. Ada di

Laboratorium Material Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Gambar 18. UTM (Universal testing Mechine)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 51: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

34

a

i. Alat pelengkap

Alat ini terdiri dari :

1. Jangka sorong

2. Double tape

3. Plastik astralon

4. Wadah

5. Gunting.

6. Spet

7. Wax.

Gambar 19. (a) wadah, (b) double tape, (c) spet, (d) astralon, (e) gunting, (f) wax

(g) jangka sorong.

f e

d c b

g

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 52: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

35

3. Diagram Alir Penelitian

Gambar 20. Diagram alir penelitian

Penjemuran

Crushing

Pengayakan mesh 20 dan 40

Pengeringan hingga kadar air 10-15%

Variasi volume 60%:20%:20%

Penambahan katalis1%

Pembuatan spesimen komposit

Variasi volume 60%:30%:10%

Post cure suhu 62oC selama 4jam

Variasi volume 60%:10%:30%

Kesimpulan

Analisis data

Pungujian

Sekam padi Ampas tebu polyester BQTN 157

mulai

selesai

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 53: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

36

E. Pelaksanaan Eksperimen

1. Persiapan awal

a. Menyiapkan alat dan bahan

b. Perlakuan awal serat

1) Ampas tebu dan sekam padi dikeringkan untuk mengurangi kadar air

yang terkandung di dalamnya.

2) Ampas tebu dan sekam padi dihaluskan/digiling untuk mendapatkan

butiran-butiran ampas tebu dengan menggunakan mesin crusser.

3) Ampas tebu dan sekam padi disaring dengan menggunakan mesh

dengan ukuran mesh 20 dan mesh 40 untuk mendapatkan ampas tebu

yang homogen.

4) Ampas tebu dan sekam padi dioven dengan suhu 70oC untuk

menurunkan kadar air.

2. Pembuatan spesimen.

Pembuatan spesimen material komposit dilakukan dengan cara

mencampur antara serat ampas tebu dan sekam padi dengan matrik polyester

sesuai fraksi volume yang telah ditentukan. Ampas tebu dan sekam padi

dijemur untuk mengurangi kadar air, kemudian dilakukan proses crushing

atau penghancuran. Setelah ampas tebu dan sekam padi hancur kemudian di

lakukan proses pengayakan dengan mengguanakan mesh 20 dan dilanjutkan

dengan mesh 40.

Untuk mendapatkan ukuran filler yang homogen maka diambil ampas

tebu dan sekam yang tidak lolos mesh 40. Ampas tebu dan sekam yang telah

melalui proses pengayakan kemudian dikeringkan dengan menggunakan oven

elektrik dengan suhu 70oC selama 1 jam untuk mendapatkan serat dengan

kadar air 7%. Kemudian dilanjutkan pembuatan spesimen dengan

menggunakan metode hand lay up. Pertama siapkan cetakan kemudian yang

telah diberi alas dengan plastic astralon kemudian lapisi cetakan dengan wax.

Pelapisan cetakan dengan wax bertujuan untuk mencegah spesimen melekat

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 54: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

37

pada cetakan. Langkah selanjutnya timbang serat sesuai dengan variasi

campuran spesimen, kemudian campur dengan polyester yang sudah dicampur

dengan katalis 1%. Proses pencetakan dimulai dengan memasukkan sedikit

polyester kedalam cetakan hingga alas cetakan tertutup dengan polyester,

kemudian masukkan campuran filler dan tutup kembali dengan polyester

kemudian dipres. Dalam proses hand lay up spesimen akan kering dalam

waktu 2-3 jam, kemudian dilakukan post cure atau pemanasan lanjut selama

4 jam dengan suhu 620C. setelah proses post cure spesimen didiamkan pada

suhu kamar selama 24 jam untuk selanjutnya dilakukan uji bending sesuai

dengan ketentuan uji bending ASTM D 790.

Gambar 21. spesimen komposit

Pembuatan spesimen komposit menggunakan fraksi volume yaitu

perbandingan volume antara serat/filler dan matrik sebesar 40 % serat/filler

dan 60% matrik. Dalam penelitian ini memerlukan 3 macam spesimen dimana

tiap spesimen mempunyai variasi volume ampas tebu dan sekam padi yang

berbeda. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 55: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

38

Table 5. Jumlah dan variasi spesimen komposit

Spesimen Variasi Volume Jumlah

Spesimen

Polyester Ampas tebu Sekam padi

I 60% 10% 30% 4

II 60% 20% 20% 4

III 60% 30% 10% 4

Jumlah Spesimen 12

3. Pengujian Bending

Setelah spesimen komposit jadi, kemudian diuji dengan menggunakan

mesin uji Universal Testing Machine (UTM) yang ada di Laboratorium Material

Teknik Jurusan Teknik Mesin FT. UNS. Model pengujian yang akan dilakukan

mengacu pada standart ASTM D 790.

F. Teknik Analisis Data

Teknik analisis data dalam penelitian ini adalah menggunakan analisis varian

satu arah. Namun sebelumnya dilakukan uji persyaratan analisis yaitu uji normalitas

dan uji homogenitas.

1. Uji Persyaratan Analisis Data

a. Uji Normalitas

Uji ini bertujuan untuk mengetahui apakah data pada variabel-variabel penelitian

berasal dari data yang berdistribusi normal atau tidak, Uji normalitas yang digunakan

dalam penelitian ini adalah uji normalitas Lilliefors. Adapun prosedur yang dilakukan

adalah sebagai berikut :

1) Tentukan hipotesis H0 = Sampel berasal dari populasi berdistribusi normal. H1 = Sampel tidak berasal dari populasi berdistribusi normal.

2) Tentukan taraf nyata = 0,01

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 56: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

39

3) Menentukan harga S dengan rumus :

ÍÜî ãî ø ÷²ø ï÷

Keterangan :

SD = Simpangan Baku atau Deviasi Standar.

n = Jumlah Baris.

È·î = Jumlah keseluruhan kolom pangkat dua.

È·î = hasil pangkat dua È·

î kemudian dijumlahkan keseluruhan.

4) Pengamatan Èï , Èî Ȳ dijadikan bilangan Æï , Æîô ò ò ò ò ò ò ò Ʋ dengan

menggunakan rumus : Æ· = È·

ÍÜ

Statistik uji yang digunakan L = Maks. | F(Æ·) S (Æ·÷ |

Dengan F(Æ·÷ Æ· ÷; Z N (0,1)

S(Æ·÷ ã ¾¿²§¿µ²§¿ ÆïôÆî ôÆí ôÆì Ʋ

²

Daerah kritik uji DK = { L | L > Ô å }

Øð ditolak apabila Ôð Maks > L tabel

Øï diterima apabila ÔðMaks < L tabel

(Sumber: Budiyono, 2004:170)

b. Uji Homogenitas

Apabila data tersebut normal selanjutnya di uji homogenitas. Uji

homogenitas pada data hasil penelitian ini menggunakan uji Bartlett, karena k > 2.

Tabel 6. Ringkasan Perhitungan Homogenitas dengan Uji Bartlett.

Sampel

Ke- dk 1/dk î Log î (dk)Log î dk î

1 ï-1 1/ -1 ïî Log ï

î ø ï-1) Log ïî ø ï-1) ï

î

2 î-1 ïñ î-1 îî Log î

î ø î-1) Log îî ø î-1) î

î

K -1 1/ -1 î Log î ø -1) Log î ø í-1) íî

Jumlah -1 ø -1) Log î ø -1) î

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 57: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

40

Perhitungan varians gabungan (S²) dari semua sampel :

Íî = î

Untuk menghitung harga satuan B :s

B = (´±¹ Íî) dk

Untuk menghitung chi kuadrat :

X ² = { (ln10)(B-( dk.log î)

Kesimpulan :

Bila didapat î < ø ï÷î maka data homogen.

(Sumber : Sudjana, 1996: 263)

2. Uji Analisis Data

a. Analisis Satu Arah

Untuk mengetahui ada atau tidaknya pengaruh fariasi campuran filler

pada komposit dilakukan uji analisis varian satu arah. Rumus yang digunakan

dalam anava satu arah, yaitu :

Tabel 7. Daftar Anava Satu Arah

Sumber Variansi dk Jk KT F

Rata-rata 1 Ry R=Ry/1

Antar Kelompok k-1 Ay A=Ay/(k-1) A/D

Dalam Kelompok ( -1) Dy D=Dy/ ( ï÷

Total Y² -

dk = derajat kebebasan

Jk = jumlah kuadrat

KT = kuadrat tengah

Ry = J²/ dengan Öï, Öîô ô Ö²

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 58: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

41

Ay = (Ö·î/²ï) Ry

Y² = jumがah kuadrat-kuadrat (Jk) dari semua hasiが pengamatan

Dy = Y²-Ry-Ay

Kesimpulan:

Bila harga Úð Ú¬ dalam taraf 1% maka hipotesis nihil (Øð) diterima dan hipotesis

kerja (Øï) ditolak, kemudian sebaliknya bila Úð>Ú¬ maka hipotesis kerja diterima

dan hipotesis nihil (Øð) ditolak.

(Sumber : Sudjana, 1996: 304)

b. Komparasi Ganda Pasca Anava

Komparasi ganda pasca anava bertujuan untuk mengetahui rerata mana

yang berbeda atau rerata mana yang sama. Dalam penelitian ini, komparasi ganda

yang digunakan untuk tindak lanjut pasca anava adalah dengan memakai metode

Scheffe.

Langkah-langkah yang harus ditempuh pada metode Scheffe adalah sebagai

berikut :

1) Mengidentifikasikan semua pasangan komparasi rataan yang ada.

2) Menentukan tingkat signifikansi L = 0,01

3) Mencari nilai statistik uji F dengan menggunakan rumus:

Ú· ¶ = ø ÷²

øï

õ ï

÷

dengan :

Ú· ¶ = Nilai Fobs pada pembandingan perlakuan ke-i dan perlakuan ke-j;

= Rataan pada sampel ke-i;

= Rataan pada sampel ke-j;

RKG = E = Rataan kuadrat galat;

ni = Ukuran sampel baris ke-i;

nj = Ukuran sampel baris ke-j;

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 59: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

42

4) tentukan daerah kritik dengan formula berikut:

-1)Ftabel}

4) Menentukan keputusan uji untuk masing-masing komparasi ganda.

5) Mengambil keputusan kesimpulan uji yang ada.

(Sumber : Budiyono, 2000 :201)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 60: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

43

BAB IV

HASIL PENELITIAN

A. Deskripsi Data

Seperti yang telah dijelaskan pada Bab III, bahwa dalam penelitian ini data

diperoleh berupa angka-angka (nilai) kekuatan bending komposit ampas tebu sekam

padi. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen yang melibatkan satu faktor

bebas. Faktor tersebut adalah perlakuan variasi komposisi campuran filler ampas tebu

dengan sekam padi (10% : 30% ; 20% : 20% ; 30% : 30%). Variabel terikatnya dalam

penelitian ini adalah kekuatan bending komposit ampas tebu - sekam padi dengan

matrik polyester. Jumlah keseluruhan fariasi dalam penelitian sebanyak 3 buah yang

dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali perlakuan sehingga total data sebanyak 12

data pengamatan.

Data penelitian yang berjumlah 12 data tersebut terbagi dalam 3 kelompok,

yaitu perbandingan komposisi fraksi volume antara ampas tebu dengan sekam padi

sebesar 10% : 30%, 20% : 20% dan 30% : 10%. Hasil pengujian dari tiap-tiap

kelompok komposisi filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu sekam

padi dengan matrik polyester dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Tabel 8 . Hasil Pengukuran Kekuatan Bending Berdasarkan Variasi

Komposisi Filler Komposit Ampas tebu Sekam padi Dengan Matrik Polyester.

Sumber Varian Komposisi Filler Ampas tebu 10% sekam padi 30%

Ampas tebu 20% sekam padi 20%

Ampas tebu 30% sekam padi 10%

Nilai kekuatan bending komposit (Mpa)

29.1 32.70 37.31 29.29 32.72 42.58 31.18 34.37 43.06 31.18 35.96 44.18

Jumlah (Mpa) 120.75 135.75 167.13 Banyaknya Pengamatan 4 4 4

Rata-rata (Mpa) 30.18 33.93 41.78

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 61: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

44

05

1015202530354045

komposisi filler

ampas tebu 10% sekam padi 30%

ampas tebu 20% sekam padi 20%

Dari hasil penelitian yang diperoleh dalam perhitungan kekuatan bending

berdasarkan variasi komposisi filler komposit ampas tebu sekam padi dengan

matrik polyester, maka dapat digambarkan dengan histogram dan grafik sebagai

berikut :

Gambar 22 . histogram dan grafik pengaruh campuran filler terhadap kekuatan

bending komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester.

B. Pengujian Persyaratan Analisis

Penelitian ini merupakan jenis penelitian yang termasuk dalam kategori

penelitian kuantitatif, maka data yang diperoleh sebelum dianalisis dengan uji analisis

varian satu jalan, maka dilakukan uji prasyarat analisis dengan menggunakan uji

normalitas dan homogenitas.

1. Uji Normalitas

Sebelum dilakukan uji analisis varians satu arah, data harus memenuhi syarat

kenormalan. Oleh karena itu data diuji dengan uji normalitas, sedangkan uji

normalitas yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji normalitas Lilliefors,

dengan taraf signifikansi 1%. Selanjutnya mencari harga Ô

pada masing-masing kelompok perlakuan. Kemudian harga Ô dikonsultasikan ke

tabel dengan harga n = 4 dan diperoleh Ô sebesar 0,417. Jika hasil perhitungan

mendapatkan harga Ô lebih kecil dari harga Ô , maka data berdistribusi

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 62: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

45

normal. Adapun keputusan uji normalitas data selengkapnya dapat dilihat pada Tabel

9 di bawah ini :

Tabel 9. Hasil Uji Normalitas Metode Lilliefors

Sumber Perlakuan Data Hasil Uji Keputusan uji

Kolom A1

(ampas tebu 10%

sekam padi 30%)

Ô =0.3823< Ôðôðïôì = 0,417 Sampel berasal dari populasi yang berdistribusi

normal

Kolom A2

(ampas tebu 20%

sekam padi 20%)

Ô 0.382 < Ôðôðïôì = 0,417 Sampel berasal dari populasi yang berdistribusi

normal

Kolom A3

(ampas tebu 30%

sekam padi 10%)

Ô = 0.317 < Ôðôðïôì = 0,417 Sampel berasal dari populasi yang berdistribusi

normal

Karena Ô dari perlakuan tidak berada pada daerah kritik atau lebih kecil

dari Ô maka Øð masing-masing perlakuan diterima. Jadi data hasil pengukuran

kekuatan bending pada komposit ampas tebu sekam padi dengan matrik polyester

dalam penelitian ini secara keseluruhan sampel tersebut dinyatakan mempunyai data

yang berdistribusi normal.

2. Uji Homogenitas

Uji homogenitas digunakan untuk menguji kesamaan beberapa buah rata-

rata. Pada penelitian ini, digunakan metode Bartlett untuk uji homogenitas. Dan

pengambilan kesimpulan dengan taraf signifikansi 1%. Jika didapatkan harga

Ȳ ¸·¬«²¹ lebih besar dari harga Ȳ ¬¿¾»´ , berarti data yang didapat berasal dari sampel

yang tidak homogen. Tetapi apabila didapat harga Ȳ ¸·¬«²¹ lebih kecil dari harga

Ȳ ¬¿¾»´ , berarti data yang didapat berasal dari sampel yang homogen.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 63: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

46

Adapun keputusan uji homogenitas data selengkapnya tersebut dapat terlihat

dalam table di bawah ini :

Tabel 10. Hasil Uji Homogenitas Dengan Metode Bartlet

Sumber Perlakuan ² ² (X2(1- -1)) Keputusan Uji

10% : 30% ; 20% : 20%

; 30% : 10% 3.0746 9.21

H0 diterima

Berdasarkan rangkuman hasil uji homogenitas pada tabel 10 di atas maka

dapat disimpulkan bahwa masing-masing sumber perlakuan mempunyai harga

Ȳ ¸·¬«²¹ ä Ȳ ¬¿¾»´ , sehingga Ȳ ¸·¬«²¹ tidak terdapat pada daerah kritik, maka H0

diterima. Jadi populasi-populasi yang diperbandingkan mempunyai variansi-variansi

yang sama atau dengan kata lain sumber variansi berasal dari populasi yang

homogen. Perhitungan selengkapnya dapat dilihat di lampiran.

C. Pengujian Hipotesis

1. Hasil Pengujian Hipotesis Analisis Variasi Satu Jalan

Pengujian hipotesis merupakan langkah untuk menguji apakah pernyataan

yang dikemukakan dalam perumusan hipotesis diterima atau ditolak. Dalam

penelitian ini pengujian hipotesis digunakan untuk mengetahui apakah ada pengaruh

variasi komposisi filler terhadap kekuatan bending komposit ampas tebu sekam

padi dengan matrik polyester atau tidak.

Pengujian hipotesis yang digunakan adalah menggunakan Uji Analisis

Varians Satu Arah seperti Tabel berikut.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 64: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

47

Tabel 11. Hasil Pengujian Anava Satu Arah

Sumber Variasi dk JK KT Ú±¾­ Ú¬¿¾»´

Rata-rata 1 14955.1981 14955.1981

Antar Kelompok 2 280.072 140.036 32.1036 8.02 0,01

Dalam Kelompok 9 39.26 4.36

Total 12 15274.53 -

Hasil perhitungan anava satu arah memperlihatkan bahwa harga Ú±¾­ =

32.1036 sedangkan Ú¬¿¾»´ dengan dk pembilang 2 dan penyebut 9 dengan taraf nyata

Ú¬¿¾»´ = 8,02 , jadi Ú±¾­ > Ú¬¿¾»´ , sehingga hipotesis yang

variasi komposisi filler terhadap kekuatan bending

pada komposit ampas tebu sekam padi dengan matrik polyester

variasi komposisi filler terhadap

kekuatan bending pada komposit ampas tebu sekam padi dengan matrik polyester

diterima. Dengan demikian Ada pengaruh variasi komposisi filler terhadap kekuatan

bending pada komposit ampas tebu sekam padi dengan matrik polyester.

2. Hasil Komparasi Ganda Pasca Anava Satu Jalan

Setelah melakukan analisis dengan menggunakan analisis variansi satu arah,

maka untuk melihat perbedaan reratanya agar menjadi lebih jelas, dilanjutkan dengan

uji komparasi ganda pasca anava. Komparasi ganda setelah anava yang dilakukan di

sini adalah dengan menggunakan uji scheffe untuk analisis variansi satu arah. Rataan

masing-masing komparasi untuk komparasi ganda pasca anava dapat dilihat pada

lampiran hasil perhitungan uji scheffe untuk analisis variansi satu arah.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 65: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

48

Table 11 . Hasil Komparasi Ganda

No. komparasi Fobservasi (k-1)( å ïô ) kesimpulan

1 10%:30% >< 20%:20% 6.45 16.04 Tidak Berbeda signifikan

2 10%:30% >< 30%:10% 61.72 16.04 Berbeda signifikan

3 20%:20% >< 30%:10% 28.195 16.04 Berbeda signifikan

Berdasarkan ringkasan Uji Scheffe pada tabel di atas dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut :

a. Perbandingan antara komposisi campuran filler ampas tebu 10% sekam padi 30%

dengan komposisi campuran filler ampas tebu 20% sekam padi 20%

Tabel menunjukkan bahwa Ú = 6.45 dan (k-1)( å ïô ) = 16.04,

sehingga nilai Ú < (k-1)( å ïô ). Jadi dapat disimpulkan bahwa hipotesis

kerja (Øï) ditolak dan hipotesis nihil (Øð) diterima. Dengan demikian komposisi

campuran filler ampas tebu 10% sekam padi 30% dengan komposisi campuran

filler ampas tebu 20% sekam padi 20% tidak berbeda signifikan.

b. Perbandingan antara komposisi campuran filler ampas tebu 10% sekam padi 30%

dengan komposisi campuran filler ampas tebu 30% sekam padi 10%

Tabel menunjukkan bahwa Ú = 61.72 dan (k-1)( å ïô ) = 16.04,

sehingga nilai Ú > (k-1)( å ïô ). Jadi dapat disimpulkan bahwa hipotesis

kerja (Øï) diterima dan hipotesis nihil (Øð) ditolak. Dengan demikian komposisi

campuran filler ampas tebu 10% sekam padi 30% dengan komposisi campuran

filler ampas tebu 30% sekam padi 10% berbeda signifikan.

c. Perbandingan antara komposisi campuran filler ampas tebu 20% sekam padi 20%

dengan komposisi campuran filler ampas tebu 30% sekam padi 10%

Tabel menunjukkan bahwa Ú = 28.195 dan (k-1)( å ïô ) = 16.04,

sehingga nilai Ú > (k-1)( å ïô ). Jadi dapat disimpulkan bahwa hipotesis

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 66: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

49

kerja (Øï) diterima dan hipotesis nihil (Øð) ditolak. Dengan demikian komposisi

campuran filler ampas tebu 20% sekam padi 20% dengan komposisi campuran

filler ampas tebu 30% sekam padi 10% berbeda signifikan.

D. Pembahasan Hasil Penelitian

Berdasarkan analisis data hasil penelitian dapat dikemukakan fakta fakta

sebagai berikut :

Dari Tabel 11 dapat dilihat bahwa Ú lebih besar dari pada

Ú¬¿¾»´ dengan taraf signifikan 0,01, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa ada

pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas

tebu sekam padi dengan matrik polyester. Hal ini dikarenakan ampas tebu dan

sekam padi yang berperan sebagai filler dalam komposit ini mempunyai sifat

karakteristik yang berbeda. Ampas tebu akan menjadi bahan penguat dalam

komposit, sedangkan sekam padi juga sebagai penguat namun dengan prosentase

lignusekulosa lebih sedikit dari pada ampas tebu. Jadi, jika komposisi campuran

ampas tebu dan sekam padi berbeda, maka akan menghasilkan kekuatan bending

komposit yang berbeda.

Dari tabel 8 dapat dilihat bahwa kekuatan bending campuran filler ampas

tebu sekam padi 10% : 30% ; 20% ; 20% ; 30% : 10% berturut- turut adalah 30.18

Mpa, 33.93 Mpa dan 41,78 Mpa. Kukatan bending tertinggi ada pada campuran filler

dengan komposisi ampas tebu 30% dan sekam padi 10%, yaitu rata-rata sebesar

41.78 Mpa. Volume ampas tebu yang lebih besar dan sekam padi yang lebih kecil

akan membuat adanya ikatan yang baik pada bahan komposit. Hal ini di karenakan

unsur lignuselulosa ampas tebu lebih banyak dari sekam padi akan berfungsi sebagai

penguat dan mengikat sekam padi sebagai suatu kesatuan yang mampu menahan

beban yang mengenai komposit.

Dari tabel.12. dapat dilihat bahwa tidak ada perbedaan pengaruh signifikan

antara komposisi campuran filler ampas tebu-sekam padi 10% : 30% terhadap

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 67: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

50

kekuatan bending dengan matrik polyester dengan komposisi campuran filler ampas

tebu sekam padi 20% : 20% terhadap kekuatan bending dengan matrik polyester

adalah Ú < Ú ôðôðï ø ï÷ pada taraf signifikansi 0.01. pada table 12 dapat dilihat

pula ada perbedaan signifikan antara komposisi campuran filler ampas tebu-sekam

padi 10%;30% terhadap kekuatan bending dengan matrik polyester dengan komposisi

campuran filler ampas tebu-sekam padi 30% : 10% terhadap kekuatan bending

dengan matrik polyester adalah Ú > Ú ôðôðï ø ï÷ pada taraf signifikansi 0.01 maka

dapat ditarik kesimpulan bahwa kenaikan kekuatan bending berbanding lurus dengan

bertambahnya presentase serat tebu karena ampas tebu mengandung senyawa

lignuselulosa yang berfungsi sebagai penguat atau pengikat bahan lainya.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 68: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

51

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan Penelitian

Berdasarkan hasil penelitian yang telah diuraikan pada BAB IV dengan

mengacu pada perumusan masalah, maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai

berikut:

1. Hasil penelitian kekuatan bending ampas tebu sekam padi 10% : 30% ; 20% : 20%

; 30% : 10% berturut turut adalah 30.18Mpa, 33.93Mpa dan 41,78Mpa.

2. Kekuatan bending tertinggi pada komposisi campuran filler ampas tebu 30% -

sekam padi 10% sebesar 41,78Mpa.

3. kenaikan kekuatan bending berbanding lurus dengan bertambahnya presentase

serat tebu karena ampas tebu mengandung senyawa lignuselulosa yang berfungsi

sebagai penguat atau pengikat bahan lainya

B. implikasi

Berdasarkan hasil penelitian yang didukung oleh landasan teori yang telah

dikemukakan tentang pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending

komposit ampas tebu sekam padi dengan matrik polyester dapat diterapkan ke

dalam beberapa implikasi yang dapat dikemukakan sebagai berikut:

1. Implikasi Teoritis

Penelitian mengkaji tentang pengaruh komposisi campuran filler terhadap

kekuatan bending ampas tebu sekam padi dengan matrik polyester dengan variasi

komposisi campuran filler ampas tebu sekam padi 10% : 30% ; 20% : 20% ; 30% :

10%. Dari hasil penelitian tersebut diketahui bahwa campuran komposisi filler ampas

tebu-sekam padi 30% : 10% yang mempunyai kekuatan bending tertinggi. Dengan

hasil penelitian ini, dapat dijadikan dasar pengembangan penelitian selanjutnya, yang

relefan dengan masalah yang dibahas dalam penelitian ini.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 69: PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN FILLER TERHADAP …... · pengaruh komposisi campuran filler terhadap kekuatan bending pada komposit ampas tebu-sekam padi dengan matrik polyester skripsi

52

2. Implikasi Praktis

Penelitian ini dapat digunakan sebagai salah satu alternatif bahan pengganti

material papan kayu dalam pembuatan mebel. Untuk selanjutnya perlu dilakukan

penelitian lebih lanjut untuk dapat dikembangkan ke industri otomotif sebagai lantai

mobil.dash board dan lain sebagainya.

C. Saran

Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh dan implikasi yang ditimbulkan,

maka dapat disampaikan saran-saran sebagai berikut:

1. Penelitian ini dapat digunakan sebagai salah satu alternatif bahan pengganti

material papan kayu dalam pembuatan mebel.

2. Untuk penelitian selanjutnya yang sejenis dapat dilakukan dengan pengujian

impak, pengujian tarik, pengujian ketahanan panas, atau pengujian mekanis

lainnya untuk mengoptimalkan pemanfaatanya.

3. Untuk penelitian selanjutnya ampas tebu dapat di campur dengan serat yang

lain sehingga menghasilkan kekuatan bending yang optimal.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user