PENGARUH ALKALISASI DAN PENAMBAHAN SERBUK KULIT BIJI KOPI TERHADAP SIFAT MEKANIK KOMPOSIT BERMATRIKS RESIN EPOKSI DENGAN PENGUAT SERAT PELEPAH PISANG

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan alkali pada serat pelepah pisang dan serbuk kulit biji kopi terhadap sifat mekanik komposit bermatriks epoksi dan untuk mengetahui pengaruh penambahan fraksi massa serbuk kulit biji kopi terhadap sifat mekanik komposit bermatrik epoksi. Jenis penelitian ini merupakan penelitian eksperimental. Untuk mencapai tujuan penelitian, karakterisasi serat dan komposit yang dilakukan adalah uji Fourier Transform Infra Red (FTIR), Scanning Electron Microscope (SEM), dan Uji Tarik pada komposit yang dibuat dengan metode hand lay-up. Komposit yang dibuat antara lain: komposit tanpa serat, komposit dengan serat tanpa perlakuan dan dengan perlakuan alkali (NaOH 5% dan 10%), dan komposit campuran serat dengan serbuk kulit biji kopi tanpa perlakuan dan dengan perlakuan alkali (NaOH 5% dan 10%). Dengan konsentrasi serat 3% dan konsentrasi serbuk 2%, 4%, dan 6%. Pada pengujian FTIR diperoleh data hasil berupa spektrum yang menjelaskan bahwa perlakuan alkalisasi dengan NaOH (5% dan 10%) berpengaruh pada serat dan serbuk. Perlakuan alkalisasi dapat mengurangi atau menghilangkan kadar lignin dan hemiselulosa. Pada pengamatan SEM menunjukkan bahwa sebelum diberi perlakuan alkali memiliki fenomena debonding dan fiber pull out, hal ini dikarenakan masih banyaknya komponen penyusun seperti lignin dan hemiselulosa. kemudian pada komposit yang diberikan perlakuan alkali 5% minimnya terjadi fenomena debonding, namun masih ada terdapat fenomena fiber pull out. Ketika diberikan perlakuan alkali 10% penguat dapat melekat dengan baik terhadap matriks, dan juga minimimnya terjadi fenomena fiber pull out. Pengaruh penambahan serbuk kulit biji kopi terlihat dari hasil SEM serbuk kulit biji kopi dapat mengisi kekosongan pada spesimen komposit dan membantu serat dalam mendistribusikan kekuatan secara merata. Pada pengujian tarik komposit didapatkan hasil yaitu perlakuan alkalisasi dapat meningkatkan kekuatan tarik dan seiring bertambahnya fraksi massa serbuk maka kekuatan tarik komposit akan meningkat. kekuatan tarik terbaik ada pada spesimen komposit perlakuan alkalisasi 10% dengan fraksi massa serat 3% dan serbuk 6% yaitu mencapai 63.96 MPa.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan alkali pada serat pelepah pisang dan serbuk kulit biji kopi terhadap sifat mekanik komposit bermatriks epoksi dan untuk mengetahui pengaruh penambahan fraksi massa serbuk kulit biji kopi terhadap sifat mekanik komposit bermatrik epoksi. Jenis penelitian ini merupakan penelitian eksperimental. Untuk mencapai tujuan penelitian, karakterisasi serat dan komposit yang dilakukan adalah uji Fourier Transform Infra Red (FTIR), Scanning Electron Microscope (SEM), dan Uji Tarik pada komposit yang dibuat dengan metode hand lay-up. Komposit yang dibuat antara lain: komposit tanpa serat, komposit dengan serat tanpa perlakuan dan dengan perlakuan alkali (NaOH 5% dan 10%), dan komposit campuran serat dengan serbuk kulit biji kopi tanpa perlakuan dan dengan perlakuan alkali (NaOH 5% dan 10%). Dengan konsentrasi serat 3% dan konsentrasi serbuk 2%, 4%, dan 6%. Pada pengujian FTIR diperoleh data hasil berupa spektrum yang menjelaskan bahwa perlakuan alkalisasi dengan NaOH (5% dan 10%) berpengaruh pada serat dan serbuk. Perlakuan alkalisasi dapat mengurangi atau menghilangkan kadar lignin dan hemiselulosa. Pada pengamatan SEM menunjukkan bahwa sebelum diberi perlakuan alkali memiliki fenomena debonding dan fiber pull out, hal ini dikarenakan masih banyaknya komponen penyusun seperti lignin dan hemiselulosa. kemudian pada komposit yang diberikan perlakuan alkali 5% minimnya terjadi fenomena debonding, namun masih ada terdapat fenomena fiber pull out. Ketika diberikan perlakuan alkali 10% penguat dapat melekat dengan baik terhadap matriks, dan juga minimimnya terjadi fenomena fiber pull out. Pengaruh penambahan serbuk kulit biji kopi terlihat dari hasil SEM serbuk kulit biji kopi dapat mengisi kekosongan pada spesimen komposit dan membantu serat dalam mendistribusikan kekuatan secara merata. Pada pengujian tarik komposit didapatkan hasil yaitu perlakuan alkalisasi dapat meningkatkan kekuatan tarik dan seiring bertambahnya fraksi massa serbuk maka kekuatan tarik komposit akan meningkat. kekuatan tarik terbaik ada pada spesimen komposit perlakuan alkalisasi 10% dengan fraksi massa serat 3% dan serbuk 6% yaitu mencapai 63.96 MPa.