JEECAE : Journal of Electrical.
Electronic.
Control and Automotive Engineering Vol.
No.
Bulan Tahun 2024, hal 6-8 p-ISSN : 2541-0288 e-ISSN : 2528-0708 JOURNAL OF ELECTRICAL.
ELECTRONIC.
CONTROL AND
AUTOMOTIVE ENGINEERING (JEECAE)
Homepage jurnal: http://journal.
Analisis Ketahanan Panas Komposit Serat Sabut Buah Kelapa Bermatriks Epoxy Menggunakan Pengujian Thermogravimetric Analysis Tegar Dwi Pambudi1.
Noorsakti Wahyudi2.
Kholis Nur faizin3 Politeknik Negeri Madiun *Email Responden: tegardwipambudi123@gmail.
(Artikel diterima: bulan dan tahun pengumpulan jurnal, direvisi: bulan dan tahun jurnal terbi.
ABSTRAK lainnya seperti besi, plastic, logam, dan kramik karena memiliki beberapa keunggulan antara lain dari kontruksinya lebih ringan, kuat, dapat diuraikan secar alami, dan tidak terpengaruhi oleh korisi maka dari itu komposit dapat menjadi salah satu pilihan material baru yang layak untuk dikembangkan lagi.
Dalam penelitian ini, akan dilakukan eksplorai terhadap komposit yang terdiri dari serat alam sabut buah kelapa dan menggunkan matruks epoxy.
Pada penelitian ini, mengunakan metode Vacuum Infusion dengan variasi fraksi volume serat 10%, 30% dan 50% yang bertujuan untuk mengetahui ketahanan panas dari komposit tersebut.
Untuk mengetahui stabilitas termal akan dilakukan pengujian Thermogravimetric Analysis (TGA) pada spesimen komposit yang telah dibuat.
Hasil dari pengujian TGA menyatakan bahwa variasi .
menjadi komposisi terbaik berdasarkan temperatur awal terdegradasi, yakni sebesar 354,90AC dan menghasilkan 13,3650% residu.
Untuk hasil analisis DSC komposit variasi .
merupakan komposisi terbaik berdasarkan sifat termal yang dihasilkan, yakni memiliki temperatur leleh sebesar 375,50AC.
Kata kunci: DSC.
Komposit.
Epoxyr.
Serat Sabut Buah Kelapa.
TGA.
Vacuum Infusion
PENDAHULUAN
Pada saat ini banyak masyrakat Indonesia yang memilih mobil sebagai kendaraan pribadinya karena mobil dianggap lebih efektif dibandingkan kendaraan lainnya.
Dengan tingginya permintaan masyarkat akan kendaraan mobil, berdasarkan data yang diambil dari GAIKINDO (Gabungan Industri Kendaraan Bermotor Indonesi.
pada tahun 2023 penjualan retail .
engiriman dari dealer ke konsume.
pada Januari 2023 mencapai 90.
835 unit.
Ini tumbuh 15,6 persen dibanding Januari tahun 2022 sebesar 78.
835 unit.
Dari meningkatnya penjualan mobil tersebut secara tidak langsung meningkatkan juga kebutuhan material produksinya.
Pada material plastik terdapat ada kekurangan dalam plastik tersebut selain tidak ramah lingkungan, plastik juga kurang tahan terhadap panas.
Dikutip dari (Xometri.
com, 2.
beberapa jenis plastik tidak tahan terhadap panas, radiasi panas, cahaya, dan dapat terdegradasi seiring berjalannya waktu.
Dalam pembuatan kendaraan mobil yang masih banyak mengunakan plastik bahkan mobil yang memiliki harga rendah banyak komponen-komponen mobilnya yang dikurangi atau banyak menggunakan bahan plastik untuk sebagai solusi mengurangi biaya produksinya.
Akan tetapi menurut (Maskun et al.
, 2.
masalah terbesar saat ini adalah sampah plastik dengan jumlah penduduk mencapai angka 270,20 juta jiwa.
Indonesia menghasilkan 277,69 ton timbulan sampah sampah pada tahun 2020.
Dari angka timbulan sampah tersebut, hanya 15.
553,06 ton atau sekitar 45,81% sampah yang tertangani.
Sebanyak 17,07% dari keseluruhan timbulan sampah di Indonesia merupakan sampah plastik, menempatkan jenis sampah ini di urutan kedua terbanyak dalam komposisi timbulan sampah berdasarkan jenis di Indonesia.
Dari kekurangan pembuatan kendaraan mobil tersebut pada penelitian ini melakukan riset bahan pengganti plastik tersebut dengan menggunakan bahan komposit berbahan serat alam yang lebih efisien dan mudah terurai.
Pada saat ini komposit serat alam cenderung banyak dipilih karena lebih baik dibandingkan plastik.
Komposit saat ini tidak hanya menggunakan bahan serat sintetis, tetapi juga menggunakan serat alam/Nature Composite (NACO).
Serat alam memiliki banyak kelebihan yaitu sifat mekanik yang cukup kuat, tahan dari korosi, mampu meredam panas dan suara.
Selain kelebihan tersebut serat alam juga bersifat biodegradable yang ramah lingkungan.
Ketersedian serat alam juga tidak akan habis karena banyak JEECAE : Journal of Electrical.
Electronic.
Control and Automotive Engineering Vol.
No.
Bulan Tahun 2024, hal 6-8 II.
METODOLOGI
Pada penelitian ini menggunakan metode eksperimen yaitu suatu metode penelitian yang ditujukan untuk mendapatkan data dari perbandingan antara variabel penelitian.
Dengan mejalankan proses tersebut diharapkan dapat mengetahui suatu output yang dapat menjelaskan hubungan antara perbedaan variable Ae variable.
Dari hasil tersebut dapat diambil hasil pengujian terbaik yang selanjutnya akan direncanakan menjadi bahan dasar sebuah produk.
Pada penelitian ini, mengunakan konsertrasi NaoH sebesar 5% dengan perendaman selama 2 jam dan dilakukan variasi pada frkasi volume serat sebesar 10%, 30% dan 50%.
Selanjutnya spesimen komposit tersebut akan dilakukan uji mengunakan Thermogravimetric Analysis dengan standar ASTM E 1131-20, berat sampel 30 mg dipanaskan dari suhu 25-600AC dengan laju pemanasan 10AC/menit agar dapat mengetahui perubahan massa dan temperature leleh dari spesimen komposit tersebut A Lokasi Penelitian :
Pengujian penelitian ini dilakukan di LaboratoriumEnergi dan Lingkungan Gedung Research Center DKPU Institut Teknologi Sepuluh November Gedung Research Center.
Kampus ITS lt.
Mojo.
Kec.
Sukolilo.
Surabaya.
Jawa Timur 60111 dan Laboratorium SEM Departemen Teknik Mesin Gedung C lt.
Mojo.
Kec.
Sukolilo.
Surabaya.
Jawa Timur 60111.
A Waktu Penelitian :
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli 2023 sampai Juli Alat dan Bahan :
Alat Cetakan Timbangan Digital Gerinda Kuas Gunting Sarung Tangan Alat vacuum Bahan Serat Sabut Kelapa Resin Epoxy Natrium Hidriksida / NaOH .
%) Plastic vacum Aquades Mirror Glaze Kain Peel ply Variabel Penelitian :
Variabel Terikat :
Serat yang digunakan adalah serat sabut buah kelapa Arah serat acak dan usia serat dianggap seragam Alkalisasi serat menggunakan NaOH 5% selama 2 jam Matriks yang digunakan adalah Matriks Epoxy Variabel Bebas :
Fraksi volume serat 10%, 30%, 50% Variabel Kontrol :
Stabilitas termal spesimen komposit serat ampas melalui pengujian ketahanan panas Thermogravi metric Analysis (TGA) dengan suhu 25ACAe600AC i.
HASIL DAN ANALISA
Hasil dari pengujian komposit serat ampas tebu bedasarkan pengujian Themogravimetric Analisys ditunjukkan pada tabel dan gambar dibawah ini.
Tabel 1.
Hasil Pengujian TGA Variasi Tonset AC Tmax AC Residu % 354,90 370,41 13,3650 353,68 367,53 12,8531 351,49 369,84 11,8541 Thermogravimetric Analisys Massa (%) tersebar di alam dan dapat diperbarui seperti cangkang hewan, bulu hewan, serat pada tumbuhan nanas, bambu, kelapa, tebu dan sebagainya.
Salah satu tumbuhan yang berpotensi menjadi serat adalah tumbuhan kelapa.
Tumbuhan kelapa banyak dijumpai tersebar di wilaya indonesia berdasarkan pusat data dan sistem informasi pertanian produksi kelapa di Indonesia tahun 2022 diperkirakan sebesar 2,86 juta ton.
Produksi tersebut diperkirakan mengalami peningkatan selama lima tahun ke depan dengan perkiraan produksi 2,87 juta ton pada tahun 2026.
Rata-rata peningkatan produksi kelapa selama lima tahun ke depan .
diperkirakan sebesar 0,14% per tahun.
Maka dari itu, dengan ketersediaan produksi kelapa yang melimpah dan belum dimanfaatkan dengan maksimal, serat kelapa dapat dijadikan sebagai filler atau serat penguat komposit.
Pada permasalahan diatas, peneliti tertarik pada untuk memanfaatkan serat sabut buah kelapa akan menjadi bahan utama dalam pembuatan komposit yang tahan panas.
Oleh karena itu, penelti melakukan penelitian berjudul AuAnalisis Ketahanan Panas Komposit Serat Sabut Buah Kelapa Bermatriks Epoxy Menggunakan Pengujian Thermogravimetric AnalysisAy tujuan dari penelitian ini dilakukan adalah analisa sifat ketahanan panas melalui spesimen dengan berdasarkan pengujian Thermogravimetric Analysis (TGA), yang hasilnya dapat direncanakan menjadi sebuah produk.
p-ISSN : 2541-0288 e-ISSN : 2528-0708 Suhu AC Gambar 2.
Grafik Hasil Uji TGA Berdasarkan gambar diatas menunjukan grafik hasil pengujian thermogravimetric analisys (TGA) dari spesimen komposit serat buah kelapa dengan mengunakan variasi serat 10%, 30%, dan 50%.
Pada pemanasan rentang suhu 25-125AC JEECAE : Journal of Electrical.
Electronic.
Control and Automotive Engineering Vol.
No.
Bulan Tahun 2024, hal 6-8 tidak terjadi penurunan massa pada ketiga spesimen komposit Massa dari ketiga sempel masih tetap tidak berkurang atau masih setabil.
Pada pemanasan fase kedua yakni pada rentang suhu 125-225AC, komposit 10% dan 50% mengalami penurunan masa yang sama di angka 9,1%, dan komposit 30% mengalami penurunan massa sebesar 6,9%.
Pada rentang suhu 225-325AC, komposit 10%,30% dan 50% mengalami penurunan massa sebesar 9,1%, pada fase ini penurunan massa pada ketiga komposit sama besarnya.
Fase selanjutnya adalah fase dimana spesimen komposit mulai mengalami Tonset atau dapat diartikan sebagai temperatur awal mula spesimen terdegradasi dengan signifikan hingga mencapai Tmax.
Komposit 10% mulai terdegradasi secara signifikan pada suhu 354,90AC sampai Tmax dengan penurunan massa sebesar 24,3%, komposit 30% terdegradasi pada suhu 353,68AC sampai Tmax dengan penurunan massa sebesar 20,5%, dan komposit 50% pada suhu 351,49 AC sampai Tmax dengan penurunan massa sebesar 24,2%.
Selanjutnya merupakan Tmax atau fase dimana spesimen yang awalnya berupa padatan berubah menjadi abu.
Komposit 10% mencapai Tmax pada suhu 370,41AC dan menghasilkan residu sebesar 13,3650%.
Komposit 30% mencapai Tmax pada suhu 367,53AC dan menghasilkan residu sebesar 12,8531%.
Komposit 50% mencapai Tmax pada suhu 369,84AC dan menghasilkan residu sebesar 11,8541%.
Komposit serat sabut buah kelapa variasi 10% keluar sebagai spesimen terbaik dan mulai terdekomposisi pada suhu 354,90AC dengan sisa massa 48,4%.
Sampel dapat dikatakan memiliki kestabilan termal yang tinggi apabila penurunan masannya terletak pada suhu yang lebih tinggi dari sampel lainnya.
Secara kuantitatif, kestabilan termal dapat ditentukan suhu yang mengakibatkan penurunan masa dengan presentase tertentu (Wirawan et al.
dan Menurut penelitian (Diego Pramanta Harvianto 2.
meyatakan resin epoxy tanpa serat mulai terdegradasi pada temperatur 329,5AC.
Ini menandakan bahwa penambahan serat alam pada material komposit tidak mempengaruhi stabilitas termalnya dan dapat meningkatkan stabilitias termal dari material tersebut.
IV.
KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang dilakukan, komposit 10% terdekomposisi pada suhu 354,90AC menghasilkan residu 13,3650 %, komposit 30% terdekomposisi pada suhu 353,68AC menghasilkan residu 12,8531 %, dan komposit serat 50% mulai terdekomposisi pada suhu 351,49AC menghasilkan residu 9,9819AC.
Ini menandakan bahwa komposit serat 10% memiliki stabilitas termal yang terbaik.
p-ISSN : 2541-0288
e-ISSN : 2528-0708
DAFTAR PUSTAKA