Pengaruh Kadar dan Waktu Perendaman Serat Bambu Betung Pada Larutan Kalium Permanganat Terhadap Kekuatan Tarik dan Kekuatan Bending Bermatriks Epoksi

Zaid Sulaiman, Fabrobi Fazlur Ridha, Dodi Iwan Sumarno

Abstract


Banyak komposit serat alam yang sering dipelajari di era ini karena sifat ramah lingkungan dari bahan yang dimiliki. Salah satu serat alam yang memiliki kekuatan tinggi adalah Bambu Betung (Dendrocalamus esper). Bahan ini berlimpah di wilayah Indonesia dan sifat materialnya dapat ditingkatkan dengan memodifikasinya dengan perlakuan kimia. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan kimia KMnO4 terhadap pembuatan komposit Bambu Betung. Metode pembuatan yang digunakan adalah metode hand lay-up dengan pengujian yang dilakukan menggunakan pengujian tarik, pengujian bending, pengujian densitas dan pengamatan makrostruktur. Dari hasil densitas didapatkan densitas tertinggi terjadi pada kadar KMnO4 7% yaitu 1,1526 gr/cm3 dan 1,1501 gr/cm3 pada waktu perendaman 30 menit. Dari hasil uji tarik, konsentrasi 5% menghasilkan kuat tarik dan modulus tertinggi yaitu 30,86 MPa dan 2,42 GPa, sedangkan untuk variabel waktu perendaman kekuatan tarik relatif sama antara waktu perendaman 15 menit dan 30 menit. Modulus tertinggi diperoleh KMnO4 dari proses perendaman selama 15 menit. Dari hasil pengujian lentur, kekuatan lentur dan modulus tertinggi diperoleh pada kadar KMnO4 5% dan lama perendaman 15 menit yaitu 67,27 MPa, dan 2595 MPa. Berdasarkan pengamatan makrostruktur, ditemukan bahwa sesar yang terjadi dengan perlakuan KMnO4 mengalami oberload, sedangkan yang tanpa perlakuan mengalami patahan fiber pull-out.

Keywords


Komposite Bambu Betung; Kalium Permanganat; Sifat Mekanik

Full Text:

PDF

References


Sharba MJ, Salman SD, Leman Z, Sultan MTH, Ishak MR, Azmah Hanim MA. Effects of processing method, moisture content, and resin system on physical and mechanical properties of woven kenaf plant fiber composites. BioResources. 2015;11(1):1466–76.

Shubhra QTH. Long and Short Glass Fibre Reinforced Natural Rubber Composites. In: Thomas S, editor. Natural Rubber Materials. Vol 2: Com. Royal Society of Chemistry; 2014. p. 247–89.

Zhang W, Wang C, Gu S, Yu H, Cheng H, Wang G. Physical-mechanical properties of bamboo fiber composites using filament winding. Polymers (Basel). 2021;13(17).

Refiadi G, Syamsiar YS, Judawisastra H. Sifat Komposit Epoksi Berpenguat Serat Bambu Pada Akibat Penyerapan Air. J Sains Mater Indones. 2018;19(3):98.

Mohammed AA, Bachtiar D, Rejab1and MRM, Hasany SF. Effect of Potassium Permanganate on Tensile Properties of Sugar Palm Fibre Reinforced Thermoplastic Polyurethane. Indian J Sci Technol. 2017;10(7):1–5.

Imoisili PE, Jen TC. Mechanical and water absorption behaviour of potassium permanganate (KMnO4) treated plantain (Musa Paradisiacal) fibre/epoxy bio-composites. J Mater Res Technol. 2020;9(4):8705–13.

Astm D729. Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement. Am Soc Test Mater. 2008;6.

American Society for Testing and Materials. ASTM D638-14, Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics. ASTM Int [Internet]. 2016;82(C):1–15. Available from: http://www.astm.org/cgi-bin/resolver.cgi?E140%0Ahttp://www.astm.org/Standards/E8.htm

ASTM INTERNATIONAL. Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials. D790-17. Annu B ASTM Stand. 2002;i:1–12.

McLaughlin EC, Tait RA. Fracture mechanism of plant fibres. J Mater Sci. 1980;15:89–95.

Mukherjee PS, Satyanarayana KG. An empirical evaluation of structure-property relationships in natural fibres and their fracture behaviour. J Mater Sci. 1986;21:4162–8.

Satyanarayana KG, Pillai CKS, Sukumaran K, Pillai SGK, Rohatgi PK, Vijayan K. Structure property studies of fibres from various parts of the coconut tree. J Mater Sci. 1982;17:2453–62.

Ghozali M, Ariawan D, Surojo E. The Effect of Alkali Treatment And Microcrystalline Cellulose Addition on Density Value of Cantala Fiber Reinforced Unsaturated Polyester Composites. Mek Maj Ilm Mek. 2021;20(1):1.

Li X, Tabil LG, Panigrahi S. Chemical treatments of natural fiber for use in natural fiber-reinforced composites: A review. J Polym Environ. 2007;15(1):25–33.

Paul SA, Joseph K, Mathew GDG, Pothen LA, Thomas S. Influence of polarity parameters on the mechanical properties of composites from polypropylene fiber and short banana fiber. Compos Part A Appl Sci Manuf [Internet]. 2010;41(10):1380–7. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2010.04.015

Kabir MM, Wang H, Lau KT, Cardona F. Chemical treatments on plant-based natural fibre reinforced polymer composites: An overview. Compos Part B Eng [Internet]. 2012;43(7):2883–92. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2012.04.053

Sahu P, Gupta MK. A review on the properties of natural fibres and its bio-composites: Effect of alkali treatment. Proc Inst Mech Eng Part L J Mater Des Appl. 2020;234(1):198–217.

Astika I, Lokantara I, Gatot Karohika I. Sifat Mekanis Komposit Polyester dengan Penguat Serat Sabut Kelapa. J Energi Dan Manufaktur. 2013;6(2).

P.wool R. Lignin polymers and composites. Bio-Based Polym Compos. 2005;551–98.

Ali A, Shaker K, Nawab Y, Jabbar M, Hussain T, Militky J, et al. Hydrophobic treatment of natural fibers and their composites—A review. J Ind Text. 2018;47(8):2153–83.




DOI: http://dx.doi.org/10.32497/jrm.v18i1.4004

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2023 Jurnal Rekayasa Mesin

_____________________________________________________________________

   

Publisher:

Mechanical Engineering Department, Politeknik Negeri Semarang (Semarang State Polytechnic)
Address: Jl. Prof. Sudarto, SH., Tembalang, Semarang
Email: jurnalrekayasamesin@polines.ac.id
WA: 085669661997

_____________________________________________________________________

Lisensi Creative Commons
This work is licensed under a License Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internasional.

View Statistics