Pengaruh Laju Pembebanan Terhadap Properti Mekanik Dari Benang Serat Rami Terpilin

Anigha, William (2026) Pengaruh Laju Pembebanan Terhadap Properti Mekanik Dari Benang Serat Rami Terpilin. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007211078-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Material adalah sebuah hal yang penting dalam berbagai industri. Kekuatannya yang tinggi, beratnya yang ringan, dan kemampuannya sebagai matriks untuk material komposit membuat serat tumbuhan menjadi sebuah bahan alternatif yang efektif. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa kekuatan serat alami meningkat hingga suatu titik kecepatan sebelum terjadinya timbal balik. Hubungan yang sama dapat diamati diantara kekuatan dan sudut pilinan. Hal tersebut disebabkan oleh peningkatan ketahanan selip akibat interaksi di antara serat yang lebih baik. Penelitian ini bertujuan untuk mengamati pengaruh dari laju penarikan terhadap sifat mekanik dari benang serat rami yang terpilin. Studi yang dilakukan meliputi pengukuran koefisien gesek antara serat dan diameter serat rami. Variasi kecepatan pengujian tarik yaitu 0.5, 1.5, 4.5, 9, dan 18 mm/menit. Pengulangan untuk setiap variasi dilakukan sebanyak 14 kali dengan gauge length 80 mm. Data kemudian diproses untuk mendapatkan nilai modulus Weibull dan jenis fraktur diamati menggunakan kamera, SEM, dan FTIR. Didapatkan koefisien gesek antar serat rami yang bergantung pada sudut kontak. Nilai koefisien menurun dari 0.338 hingga 0.225 dari sudut kontak 0° hingga 90°. Jumlah dan sudut pemilinan optimal yaitu 87.92 putaran per meter dan 15.22°. Diameter terukur yaitu 950.75 μm. Kekuatan dan modulus Young akhir minimal dan maksimal pada kecepatan tarik 0.5 mm/menit (86.93 MPa dan 2317.52 MPa) dan 18 mm/menit (107.45 MPa dan 3182.39 MPa). Nilai strain minimal dan maksimal pada kecepatan tarik 4.5 mm/menit (3.96%) dan 1.5 mm/menit (4.14%). Nilai modulus Weibull minimal pada kecepatan tarik 18 mm/menit (2.2) dan maksimal pada 4.5 mm/menit (4.24). Kamera dan SEM menunjukkan bahwa patahan berbentuk lebih datar dan kurang berserabut seiring meningkatnya kecepatan tarik. Pada SEM, fraktur pada kecepatan 0.5 mm/menit dan 18 mm/menit menunjukkan keberadaan mikrofibril terarah yang paling jelas. Hal tersebut menandakan keberadaan dinding sekunder yang memiliki kandungan selulosa yang besar. Hal tersebut menyebabkan FTIR menunjukkan puncak keberadaan selulosa yang lebih kuat pada kecepatan tarik tersebut. Permukaan patahan paling kasar diamati pada patahan oleh kecepatan 1.5 mm/menit dan paling mulus pada kecepatan 4.5 mm/menit.
================================================================================================================================
Material has been an important thing in various industries. Its high strength, low weight, and compatibility as a matrix for composite materials makes plant fiber an effective alternative material. Previous studies show that natural fiber’s strength increases up to a certain point where it goes back down. The same connection can be seen between strength and twisting angle. That is cause by the increase of its resistance to slipping because of the better interaction in between the fibers. This research aims to observe the effect of loading rate on a twisted ramie fiber’s tensile strength, strain at failure, and Young’s modulus of twisted ramie fibers. This study will be done by measuring the friction coefficient in a ramie’s fiber-to-fiber contact dan the spun ramie fiber diameter. The tensile speed used consists of 0.5, 1.5, 4.5, 9, and 18 mm/min. The strength data will then be analyzed using Weibull’s modulus dan the fracture will be observed using camera, SEM, and FTIR. This research shows that the inter-fiber friction coefficient depends on the angle of contact. Friction coefficient is observed to be minimum at 90° with 0.225 and maximum at 0° with 0.338. The optimal spinning amount and angle is 87.92 spin per meter and 15.22°. The diameter of the spun ramie fiber is measured at 950.75 μm. The tensile strength and Young’s modulus at the end of the tensile testing is minimal at 0.5 mm/min (86.93 MPa and 2317.52 MPa) and maximum at 18 mm/min (107.45 MPa and 3182.39 MPa). Minimum strain is seen at 4.5 mm/min (3.96%) and maximum at 1.5 mm/min (4.14%). Weibull modulus is minimum at 18 mm/min (2.2) and maximum at 4.5 mm/min (4.24). Camera and SEM show the tendency of the fracture being more flat and less stringy as the speed increases. SEM shows that the fracture caused by 0.5 mm/min and 18 mm/min shows the presence of directed microfibrils. That is a sign of the secondary wall which has substantial amount of cellulose. That causes the FTIR to show a stronger peak of cellulose presence on those strain speed. The roughest fracture surface is yielded by the 1.5 mm/min variety and the smoothest fracture was caused by 4.5 mm/min variety.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Serat Rami, Pilinan, Kecepatan Pembebanan, Tensile Properties, Weibull Modulus, Ramie Fiber, Twist, Loading Rate, Tensile Properties, Weibull Modulus
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.16 Materials--Testing.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	William Anigha
Date Deposited:	05 Aug 2026 00:54
Last Modified:	05 Aug 2026 00:54
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/143704

Actions (login required)

View Item