JEECAE : Journal of Electrical.
Electronic.
Control and Automotive Engineering Vol.
No.
Bulan Tahun 2024, hal 9-11 p-ISSN : 2541-0288 e-ISSN : 2528-0708 JOURNAL OF ELECTRICAL.
ELECTRONIC.
CONTROL AND
AUTOMOTIVE ENGINEERING (JEECAE)
Homepage jurnal: http://journal.
Analisis Stabilitas Termal Komposit Serat Ampas Tebu Matriks Polyester Dengan Pengujian Thermogravimetric Analysis Idris Kris Shandy1*.
Noorsakti Wahyudi2.
Kholis Nur Faizin3 Politeknik Negeri Madiun *Email Responden: idriskrisshandy@gmail.
(Artikel diterima: bulan dan tahun pengumpulan jurnal, direvisi: bulan dan tahun jurnal terbi.
ABSTRAK Komposit merupakan salah satu jenis material baru yang terbentuk dari dua kombinasi material, yaitu serat dan matriks.
Komposit dapat digunakan menjadi alternatif pengganti material seperti plastik, karena memiliki konstruksi yang ringan, kuat, tidak terpengaruh oleh korosi, dan dapat diuraikan secara alami sehingga komposit dapat menjadi salah satu material baru yang layak untuk dikembangkan.
Dalam penelitian ini, akan dilakukan eksplorasi terhadap komposit yang terdiri dari serat alam ampas tebu dan matriks resin polyester.
Spesimen komposit dibuat menggunakan metode vacuum infusion dengan variasi fraksi volume serat 25%, 40%, dan 50% yang bertujuan untuk mengetahui perubahan massa dan temperatur leleh dari spesimen komposit melalui pengujian Thermogravimetric Analysis (TGA).
Hasil dari pengujian TGA menyatakan bahwa variasi .
menjadi komposisi terbaik berdasarkan temperatur awal terdegradasi, yakni sebesar 369,41AC dan menghasilkan 9,8006% residu.
Kata kunci: Komposit.
Polyester.
Serat Ampas Tebu.
TGA.
Vacuum Infusion
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi dan gaya hidup manusia membuat konsumsi di sektor industri otomotif ikut meningkat, terutama pada kendaraan bermotor.
Berdasarkan data yang di ambil oleh GAIKINDO (Gabungan Industri Kendaraan Bermotor Indonesi.
pada bulan januari tahun 2023, whole sales .
istribusi mobil dari pabrik ke deale.
meningkat 11,8% Dengan meningkatnya whole sale tersebut secara tidak langsung menyebabkan kebutuhan material pada pembuatan mobil juga ikut meningkat.
Komposit menjadi salah satu material yang dapat digunakan sebagai alternatif.
Saat ini kemajuan teknologi komposit tidak hanya fokus pada komposit serat sintetis, tetapi juga mulai memperhatikan komposit serat alam/Nature Composite (NACO) .
Serat alam mempunyai sejumlah kelebihan, yaitu sifat mekanik yang cukup kuat, tahan terhadap korosi, mampu mengisolasi panas dan suara.
Tidak hanya itu, serat alam memiliki sifat ramah lingkungan karena dapat terbarukan dan dapat di uraikan secara alami.
Salah satu tumbuhan yang berpotensi menjadi serat adalah tumbuhan tebu.
Berdasarkan data dari (Badan Pusat Statistik, 2.
, pada tahun 2022 produksi gula di Indonesia mencapai angka 2,40 juta ton.
Tebu melewati empat kali proses penggilingan untuk diambil niranya, dari penggilingan tersebut akan menghasilkan ampas tebu.
Oleh karena itu, dengan ketersediaan limbah ampas tebu yang melimpah dan pemanfaatannya yang belum maksimal, serat ampas tebu dapat dijadikan sebagai filler atau serat penguat komposit.
Pada penelitinan ini dilakukan variasi komposisi pada material komposit yang terdiri dari serat ampas tebu dan resin polyester.
Komposit dicetak dengan metode vacuum infusion karena dinilai lebih baik dari beberapa metode lainnya.
Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisa perubahan massa dan temperatur leleh dari spesimen komposit serat ampas tebu berdasarkan pengujian Thermogravimetric Analysis (TGA) dan Defferential Scanning Calorimety (DSC).
II.
METODOLOGI
Pada penelitian ini menggunakan metode eksperimen yaitu suatu metode penelitian yang ditujukan untuk mendapatkan data dari perbandingan antara variabel penelitian.
Dengan melakukan proses tersebut, diharapkan dapat menghasilkan suatu output yang menjelaskan hubungan antara perbedaan variabel-variabel.
Dalam penelitian ini, serat direndam dengan larutan NaOH konsentrasi 5% selama 2 jam.
Perbedaan komposisi pada fraksi volume serat sebesar 25%, 40%, dan 50% menjadi perlakuan selanjutnya.
Kemudian JEECAE : Journal of Electrical.
Electronic.
Control and Automotive Engineering Vol.
No.
Bulan Tahun 2024, hal 9-11 spesimen komposit tersebut diuji berdasarkan pengujian Thermogravimetric Analysis dengan standar ASTM E 1131-20, berat sampel 30 mg dipanaskan dari suhu 25-600AC dengan laju pemanasan 10AC/menit untuk mengetahui perubahan massa dan temperatur leleh dari spesimen tersebut.
Alat dan Bahan Pada penelitian ini menggunakan alat dan bahan seperti gambar di bawah ini.
p-ISSN : 2541-0288 e-ISSN : 2528-0708 Tabel ini berisi data tentang suhu awal dekomposisi (T onse.
, suhu dekomposisi maksimum (Tma.
, dan persentase residu.
Semakin tinggi komposisi, semakin tinggi suhu T onset.
Ini menunjukkan bahwa sampel dengan komposisi yang lebih tinggi lebih stabil secara termal .
Sampel 25% memiliki Tonset pada 364,12AC, sedangkan sampel 40% dan 50% memiliki Tonset pada 369,41AC dan 368,88AC, masing-masing.
Sedangkan untuk residu, semakin tinggi komposisi, semakin tinggi persentase residu.
Ini menunjukkan bahwa sampel dengan komposisi yang lebih tinggi memiliki lebih banyak residu yang tidak terurai.
Sampel 25% memiliki residu 9,6215%, sedangkan sampel 40% dan 50% memiliki residu 9,8006% dan 9,9819%, masing-masing.
Gambar 1.
Serat Ampas Tebu .
Resin Polyester .
Massa (%) 364,12 368,88 369,41 Suhu AC .
Gambar 2.
Vaccum AC .
Alat Pengujian TGA .
Dimensi Spesimen Spesimen uji TGA dengan berat 30 mg dipotong sesuai dengan ukuran crusible uji Thermogravimetric, dengan ukuran diameter 5 mm dan tebal A2 mm.
Gambar 3.
Spesimen .
Crusible Uji TGA .
HASIL DAN ANALISA
Hasil dari pengujian komposit serat ampas tebu bedasarkan pengujian Themogravimetric Analysis ditunjukkan pada tabel dan gambar dibawah ini.
Variasi Tabel 1.
Hasil Pengujian TGA
Tonset
Tmax
364,12AC
386,21AC
369,41AC
386,24AC
368,88AC
386,84AC
Residu
9,6215%
9,8006%
9,9819%
Tabel 1 menunjukkan hasil pengujian termogravimetri (TGA) untuk tiga variasi sampel, yaitu 25%, 40%, dan 50%.
Gambar 4.
Grafik Hasil Uji TGA Gambar 2.
merupakan hasil analisis termogravimetri (TGA).
Analisis ini mengukur perubahan massa sampel terhadap suhu.
Grafik tersebut menunjukkan tiga kurva yang mewakili tiga komposisi berbeda, yaitu 25%, 40%, dan 50%.
Pada suhu kamar, ketiga sampel memiliki massa yang hampir sama, yang ditunjukkan oleh persentase massa awal sekitar Kemudian, massa sampel mengalami sedikit penurunan hingga mencapai suhu sekitar 350AC.
Hal ini menunjukkan bahwa sampel mengalami dekomposisi ringan pada suhu Setelah mencapai suhu sekitar 350AC, semua sampel mengalami penurunan massa yang signifikan.
Penurunan massa ini terjadi karena dekomposisi utama sampel.
Semakin tinggi komposisinya, semakin cepat penurunan massanya.
Hal ini ditunjukkan oleh kurva merah .
%) yang menunjukkan penurunan massa yang lebih tajam dan cepat daripada kurva kuning .
%) dan kurva biru .
%).
Pada suhu sekitar 360-370AC, ketiga sampel mencapai titik penurunan massa yang paling signifikan.
Titik ini menunjukkan bahwa dekomposisi utama sampel terjadi pada rentang suhu tersebut.
Titik ini juga diindikasikan dengan adanya garis vertikal pada grafik, yang menunjukkan suhu dekomposisi utama sampel.
Setelah suhu mencapai sekitar 600AC, persentase massa ketiga sampel relatif stabil.
Hal ini menunjukkan bahwa dekomposisi utama telah selesai dan sisa massa adalah residu yang tidak dapat diuraikan pada suhu yang lebih tinggi.
Menurut penelitian yang dilakukan oleh Syamsu .
, menyatakan bahwa resin polyester tanpa serat terdegradasi JEECAE : Journal of Electrical.
Electronic.
Control and Automotive Engineering Vol.
No.
Bulan Tahun 2024, hal 9-11 secara signifikan pada suhu 300,1AC.
Ini menandakan bahwa penambahan serat alam pada material komposit dapat meningkatkan stabilitias termal dari material tersebut.
Secara keseluruhan, grafik TGA ini menunjukkan bahwa ketiga sampel mengalami dekomposisi termal dalam rentang suhu tertentu, dengan komposisi yang lebih tinggi mengalami dekomposisi yang lebih cepat.
Hasil ini dapat digunakan untuk menentukan stabilitas termal sampel dan untuk memahami mekanisme dekomposisi termal sampel.
IV.
KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang dilakukan, komposit 25% terdekomposisi pada suhu 364,12AC menghasilkan residu 9,6215 %, komposit 40% terdekomposisi pada suhu 369,41AC menghasilkan residu 9,8006 %, dan komposit serat 50% mulai terdekomposisi pada suhu 368,88AC menghasilkan residu 9,9819AC.
Ini menandakan bahwa komposit serat 40% memiliki stabilitias termal paling stabil daripada kompoist lainnya.
p-ISSN : 2541-0288
e-ISSN : 2528-0708
DAFTAR PUSTAKA