Studi Karakteristik Material Laminat Komposit Polimer Berpenguat Partikel Abu Dasar Batu Bara Dan Serat Sisal

I Made Kastiawan, Dekas (2021) Studi Karakteristik Material Laminat Komposit Polimer Berpenguat Partikel Abu Dasar Batu Bara Dan Serat Sisal. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

	Text Desertasi_I Made Kastiawan_02111660010003.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (9MB) | Request a copy
	Text Desertasi_I Made Kastiawan_02111660010003.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Keilmuan dan teknologi pembuatan material terbarukan berbahan alami berkembang sangat cepat. Salah satunya adalah material komposit berpenguat serat alam (Natural Fibers Composite/NFCs) dan berpenguat bahan limbah seperti sisa hasil pembakaran batu bara. NFCs memiliki banyak keunggulan yaitu bervariasi dalam sifat dan karakteristik, berat jenis kecil, harga murah, proses sederhana, ramah lingkungan, bisa didaur ulang, ketersediaan melimpah dan terbarukan.
Pada penelitian ini digabungkan 2 buah penguat yang berbeda karakter yaitu partikel abu dasar batu bara (ADBB) dan serat sisal (SS) ukuran panjang lebih dari 200 mm dengan matrik polipropilen (PP) menjadi komposit. ADBB dan SS diberikan perlakuan sederhana yaitu dicuci dengan air bersih dan air hangat. Bahan-bahan tersebut ditiriskan pada suhu ruang selama 24 jam, kemudian dikeringkan pada temperature tertentu dalam suatu wadah pemanas. Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimental dengan 3 tahapan yaitu tahapan 1 dibuat komposit PP berpenguat ADBB dengan berbagai variasi parameter dan diuji sifat mekaniknya. Tahapan 2 dibuat komposit PP berpenguat ADBB dalam bentuk lamina (sheet) dengan variasi parameter terbaik yang diperoleh dari tahapan 1. Kemudian, lamina tersebut digabungkan dengan anyaman SS untuk dijadikan komposit laminat. Tahapan 3 adalah membuat sebuah contoh produk dengan cara pembentukan untuk melihat bahwa laminat bisa dibentuk lebih lanjut.
Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat dinyatakan bahwa komposit PP berpenguat ADBB dan anyaman SS berupa laminat mampu dijadikan material alternative. Parameter terbaik pembuatan komposit adalah ukuran mesh partikel 250-300, temperature leleh 170oC, waktu tahan 0 menit, kecepatan pengadukan 30 rpm, lama pengadukan 20 menit, dan penekanan cetakan 25 kgf/cm2 selama 5 menit. Nilai terbaik dari tegangan tarik, tegangan bending, modulus elastisitas dan modulus bending berturut-turut adalah 49,38 MPa, 103,6 MPa, 0,96 GPa, dan162 GPa. Sifat mekanik komposit laminat memiliki kenaikan sebesar 15,84% pada tegangan tarik, 213% pada modulus tarik, 17,3% pada tegangan bending, dan 116,3% pada tegangan impak dibandingkan dengan komposit lamina. Material komposit laminat layak dipergunakan sebagai bahan teknik alternatif yang bisa dibentuk lebih lanjut dengan proses pembentukan panas
==================================================================================================
Science and technology for the manufacture of renewable materials made from natural materials is developing very quickly. One of them is natural fiber reinforced composites (NFCs) and reinforced waste materials such as the residue from burning coal. NFCs have many advantages, namely varying in properties and characteristics, small specific gravity, low price, simple process, environmentally friendly, recyclable, abundant availability and renewable.
In this study, 2 reinforcements with different characters were combined, namely coal bottom ash particles (ADBB) and sisal fiber (SS) with a length of more than 200 mm with a polypropylene (PP) matrix into a composite. ADBB and SS were given simple treatment, namely washing with clean water and warm water. The materials were drained at room temperature for 24 hours, then dried at a certain temperature in a heating container. The research method used is experimental with 3 stages, namely stage 1, PP composites reinforced with ADBB are made with various parameters and tested for mechanical properties. Stage 2 is made of PP composite reinforced with ADBB in the form of a laminate (sheet) with the best variation of parameters obtained from stage 1. Then, the laminate is combined with SS woven to make a composite laminate. Step 3 is to make a sample product by shaping to see that the laminate can be further shaped.
Based on the results obtained, it can be stated that the PP composite with ADBB reinforcement and SS woven in the form of a laminate can be used as an alternative material. The best parameters for making composites are particle mesh size 250-300, melting temperature 170oC, holding time 0 minutes, stirring speed 30 rpm, stirring time 20 minutes, and molding pressure of 25 kgf/cm2 for 5 minutes. The best values ​​of tensile stress, bending stress, elastic modulus and bending modulus are 49.38 MPa, 103.6 MPa, 0.96 GPa, and 162 GPa, respectively. The mechanical properties of laminated composites increased by 15.84% in tensile stress, 213% in tensile modulus, 17.3% in bending stress, and 116.3% in impact stress compared to laminated composites. Laminate composite material is feasible to be used as an alternative engineering material that can be further shaped by a hot forming process.
Kata kunci: komposit; polimer; abu dasar batu bara; serat sisal; laminat

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	komposit; polimer; abu dasar batu bara; serat sisal; laminat
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.9 Composite materials. Laminated materials.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21001-(S3) PhD Thesis
Depositing User:	I Made Kastiawan
Date Deposited:	15 Sep 2021 05:40
Last Modified:	15 Sep 2021 05:40
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/90571

Actions (login required)

View Item