Pengaruh Konsentrasi NaOH dan Temperatur Alkalisasi Pada Benang Serat Rami (Boehmeria nivea) Terhadap Sifat Mekanik Komposit Serat Rami/Epoksi

Amal, Aulia Rosida Ichklasul (2025) Pengaruh Konsentrasi NaOH dan Temperatur Alkalisasi Pada Benang Serat Rami (Boehmeria nivea) Terhadap Sifat Mekanik Komposit Serat Rami/Epoksi. Diploma thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201024_Undergraduate Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Rami merupakan salah satu serat alam dengan potensi besar sebagai alternatif penguat komposit ramah lingkungan. Serat rami memiliki massa yang ringan dengan kekuatan tarik dalam rentang 400-938 MPa dan modulus elastisitas 44-128 GPa. Penggunaan serat rami memiliki tantangan dalam aplikasinya sebagai penguat komposit yaitu, perbedaan sifat antara serat alam yang hidrofilik dan matriks polimer yang hidrofobik sehingga menyebabkan ikatan antarmuka yang kurang kuat. Oleh karena itu, perlu dilakukan modifikasi permukaan serat untuk meningkatkan tegangan geser antarmuka serat dan matriks sehingga transfer beban dari matriks ke serat dalam komposit lebih optimal. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh konsentrasi NaOH dan temperatur alkalisasi terhadap tegangan geser (interfacial shear stress) pada benang serat rami dengan matriks epoksi dari pengujian pull-out serta sifat mekanik komposit dari pengujian tarik dan four-point bending. Variasi perlakuan alkalisasi yang digunakan dalam penelitian ini meliputi konsentrasi NaOH 5% dan 7% serta temperatur perendaman 30, 40 dan 50°C selama 120 menit. Berdasarkan hasil pengujian pull-out, perlakuan alkalisasi yang menghasilkan nilai tegangan geser maksimum dipilih untuk diterapkan pada serat rami yang digunakan sebagai bahan penguat pada komposit. Material komposit dibuat dengan metode vacuum infusion molding. Hasil penelitian menunjukkan variasi perlakuan pada konsentrasi 5% NaOH dengan temperatur perendaman 50°C merupakan kondisi perlakuan alkalisasi yang menghasilkan tegangan geser maksimum yaitu, 36,139 MPa. Hasil pengujian menunjukkan bahwa komposit dengan penguat benang serat rami yang telah diberi perlakuan alkalisasi 5% NaOH 50°C mengalami peningkatan sifat mekanik. Dari pengujian diperoleh nilai modulus elastisitas 7,99 GPa, kekuatan tarik 87,26 MPa, strain 5,21% serta bending stiffness 1,757 X 10^5 N.mm^2.
===============================================================================================================================
Ramie is one of the natural fiber with great potential as an alternative reinforcement for environmentally friendly composite. Ramie fiber is light and strong with tensile strength in the range of 400-938 MPa and young’s modulus 44-128 GPa. The use of ramie fiber has a challenge in its application as a composite reinforcement, namely, the difference in properties between the hydrophilic natural fiber and the hydrophobic polymer matrix causing a less strong interfacial bond. It is necessary to modify the fiber surface and reduce the hydrophilic property of the fiber to increase the interfacial shear stress of the fiber and matrix. Therefore, surface modification of the fiber needs to be carried out to enhance the interfacial shear stress between the fibers and the matrix, thereby optimizing the load transfer from matrix to fibers in the composite. This study aims to analyze the effects of NaOH concentration and alkalization temperature on interfacial shear stress in ramie fiber yarn with epoxy matrix. The variations used in this study include 5% and 7% NaOH concentrations and immersion temperature of 30, 40, and 50°C for 120 minutes. Based on the pull-out test result, the alkalization treatment that produces the maximum shear stress is selected to be applied to ramie fiber used as reinforcement material in the composite. The composite material was frabricated by vacuum infusion molding method. The result showed that the treatment variation in 5% NaOH concentration with an immersion temperature of 50°C produces the highest shear stress between ramie fiber and epoxy matrix, 36,139 MPa. The test result showed that the composite with ramie fiber yarn reinforcement that has alkalized in 5% NaOH 50°C has young’s modulus 7,99 GPa, tensile strength 87.26 MPa, strain 5.212% and bending stiffness 1,757 X 105 N.mm2.

Item Type:	Thesis (Diploma)
Uncontrolled Keywords:	Serat Rami, Epoksi, Komposit Serat Alam, Sifat Mekanik
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP1140 Polymers
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Aulia Rosida Ichklasul Amal
Date Deposited:	05 Feb 2025 10:50
Last Modified:	05 Feb 2025 10:50
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118327

Actions (login required)

View Item