BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Uji Tarik Serat Tunggal Hasil uji tarik serat tunggal pada rami bertujuan untuk mengetahui tegangan maksimal pada setiap perendaman NaOH 5 % mulai dari 0, 2, 4, dan 6 jam. Dari hasil pengujian tarik serat tunggal rami diperoleh data sebagai berikut. Tabel 4.1. Data hasil pengujian tarik serat tunggal rami Tegangan Rata-rata
No
Waktu
1
0 Jam
396.273
2
2 Jam
574.031
3
4 Jam
343.670
4
6 Jam
247.078
(MPa )
Pada grafik di bawah ini menunjukkan pengaruh dari perlakuan alkali terhadap kekuatan tarik.
71
72
700
574.031
Tegangan (MPa)
600
500 396.273 400 343.67 300 247.078 200
100
0 Non Perlakuan
NaOH 2 Jam
NaOH 4 Jam
NaOH 6 Jam
Gambar 4.1. Histogram Tegangan Rata–Rata Pengujian Tarik Serat Tunggal. 4.1.1. Pembahasan Hasil Uji serat Tunggal Pada hasil pengujian tarik serat tunggal rami dengan perlakuan NaOH 5 % diperoleh waktu 2 jam yang paling tinggi tegangan tarik rata-ratanya yaitu sebesar 574,031 N/mm2 sedangkan dalam perlakuan 6 jam diperoleh nilai rata-rata sebesar 247,078 N/mm2. Nilai yang dihasilkan serat rami pada perlakuan 2 jam begitu tinggi apabila dibandingkan dengan perlakuan yang lebih lama yaitu 4 jam dan 6 jam. Sedangkan bila dibandingkan dengan non perlakuan, maka serat ini yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan 4 jam dan 6 jam.
73
Dari hasil pengujian tarik serat ramie perlakuan alkali 5% variasi lama perendaman dengan acuan pengujian ASTM D 3379-75
menunjukkan
bahwa efek perlakuan alkali 5% dapat meningkatkan tegangan tarik setelah perendaman selama 2 jam yaitu mempunyai nilai tegangan tarik rata-rata tertinggi terbesar 574,031 N/mm2. Namun efek dari perendaman yang terlalu lama mempunyai efek menurunkan kekuatan tarik serat rami. Dengan mengacu pada persamaan dasar tegangan tarik yang berbanding terbalik dengan kuadrat dari luas spesimen, maka semakin besar luas spesimen semakin kecil pula nilai tegangan tarik. 4.2.
Hasil Uji Tarik Komposit Pengujian tarik dilakukan dengan membuat spesimen yang dibuat
sesuai dengan stndart ASTM D 638. Pengujian dilakukan di Laboratarium Uji Komoditi Karet dan Sepatu (LUKKPS) Yogyakarta. Pengujian dilakukan pada kondisi ruangan dengan suhu 24º C dan kelembaban 60 %. Mengunakan kecepatan tarik 50 mm/menit dan jarak jepit 50 mm. Hasil pengujian tarik dapat dilihat dalam table maupun histogram dibawah ini. Tabel 4.2. Hasil Rata-Rata Pengujian Tarik Komposit.
No
Variasi Komposit
Tegangan Regangan (Mpa)
(%)
Modulus Elastisitas (Mpa)
1
Ebonit tanpa serat 0 Phr
4.073
30.666
13.342
2
Ebonit rami 20 Phr
6.154
46.666
13.426
3
Ebonit rami 40 Phr
5.320
52
10.232
74
Pengujian tarik komposit ditunjukan untuk mengetahui kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas dari komposit ebonit pada variasi 0 phr, 20 phr, dan 40 phr sebagai berikut :
7
Tegangan (MPa)
6.154
6 5.321
5 4.073
4 3 2 1 0 Ebonit tanpa serat 0 Phr
Ebonit rami 20 Phr
Ebonit rami 40 Phr
Variasi Komposit
Gambar 4.2. Histogram Tegangan Rata – Rata Pada Pengujian Tarik Komposit.
75
60 52 50
46.666
Regangan (%)
40 30.666 30
20
10
0 Ebonit Tanpa Serat 0 Phr
Ebonit Rami 20 Phr
Ebonit Rami 40 Phr
Variasi Komposit
Gambar 4.3. Histogram Regangan Rata – Rata Pada Pengujian Tarik Komposit.
76
Modulus Elastisitas (MPa)
16 14
13.342
13.426
12 10.232 10 8 6 4 2 0 Ebonit Tanpa Serat 0 Phr
Ebonit Rami 20 Phr
Ebonit Rami 40 Phr
Variasi Komposit
Gambar 4.4. Histogram Modulus Elastisitas Rata – Rata Pengujian Tarik Komposit 4.2.1. Pembahasan Hasil Uji Tarik Komposit Pada hasil pengujian tarik yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa tegangan tarik yang tinggi diperoleh pada komposit dengan serat acak rami dengan nilai maksimal rata-rata 6,154 MPa yaitu dengan variasi serat 20 Phr. Sedangkan pada Kompon ebonit 40 Phr nilai teganggan tariknya rata-rata sebesar 5,321 MPa dan pada komponsit ebonite tanpa serat 0 Phr mempunyai nilai yang rendah yaitu rata-rata sebesar 4,073 MPa. Dari grafik histogram didapatkan regangan tertinggi pada serat rami 40 Phr rata-rata sebesar 52 % dan pada komposit ebonit serat rami 20 Phr yaitu rata-rata sebesar 46.666 % sedangkan pada kompon ebonit (tanpa serat) mempunyai nilai rata-rata yaitu sebesar 30,666 %.
77
Modulus elastisitas merupakan hasil bagi dari tegangan dan regangan, dilihat dari hasil yang ada, modulus pada komposit pada variasi ebonit rami 20 Phr lebih tinggi dari komposit ebonit rami 40 Phr yaitu mencapai nilai 13,426 MPa. karena tegangaan tariknya yang tinggi, sebaliknya prosentase regangannya rendah. 4.3. Hasil Uji Kekerasan Di bawah ini adalah tabel yang memuat hasil dari pengujian kekerasan Shore A dengan standar metode uji SNI. 0778-2009, pengujian di lakukan di Balai Besar Kulit Karet dan Plastik (BBKKP) Yogyakarta. Tabel 4.3 hasil uji kekerasan Shore A Kekerasan No
Variasi Komposit
Rata-rata
1
Ebonit Tanpa Serat 0 Phr
91.333
2
Ebonit Rami 20 Phr
91
3
Ebonit Rami 40 Phr
90.66
78
91.4
91.333
Kekerasan (Shore A)
91.2 91 91
90.8 90.66 90.6
90.4
90.2 Ebonit Tanpa Serat 0 Phr
Ebonit Rami 20 Phr
Ebonit Rami 40 Phr
Variasi Komposit
Gambar 4.5. Histogram Kekerasan Rata–Rata Pada Komposit 4.3.1. pembahasan Hasil Uji kekerasan Komposit Dari histogram diatas dapat dilihat variasi komposit ebonit tanpa serat 0 phr lebih tinggi yaitu mencapai nilai kekerasan rata-rata 91,333 skala shore A dibandingkan dengan ebonit serat rami 20 Phr yang mempunyai angka 91 skala shore A. Hasil dari pengujian kekerasan menunjukan komposit ebonite tanpa serat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, disebabkan karena pada komposit ebonit tanpa serat terjadi ikatan crosslink yang lebih banyak sehingga daya tarik antara molekul lebih kuat dan rapat. Banyaknya serat yang terkandung dalam variasi akan menurunkan nilai dari kekerasan.
79
4.4. Pembahasan Hasil Uji Izod Impact Pengujian impact ini bertujuan untuk mengetahui ketangguhan suatu benda terhadap beban kejut. Prinsip dari pengujian impact ini yaitu apabila benda diberi beban kejut, maka benda akan mengalami proses penyerapan energi sehingga terjadi deformasi elastis (perubahan permanen) yang mengalami perpatahan. Untuk hasil pengujian impact, perbedaan antara harga impact rata-rata dari benda kerja yang disebabkan beberapa hal. Antara lain desebabkan karena kekuatan benda kerja kurang merata sehingga energi yang diserap pada komposit berbeda. Table 4.4. Hasil Rata – Rata Pengujian Izod Impact harga impack
No
Variasi Komposit
1
Ebonit Tanpa Serat 0 Phr
1.373
2
Ebonit Rami 20 Phr
1.486
3
Ebonit Rami 40 Phr
1.499
(J/mm²)
80
Pada gambar histogram di bawah ini menunjukkan pengaruh dari variasi komposit terhadap harga impact
Harga Impact ( J/mm²)
1.51 1.499
1.5 1.486
1.49 1.48 1.47 1.46 1.45
1.448
1.44 1.43 1.42 Ebonit tanpa serat 0 Phr
Ebonit rami 20 Phr
Ebonit rami 40 Phr
Variasi Komposit
Gambar 4.6. Histogram harga impact Rata–Rata Pada Komposit. 4.4.1 Pembahasan Hasil Pengujian Izod Impact Dari data yang diperoleh ebonite tanpa serat mempunyai nilai yang rendah apabila dibandingkan dengan ebonite rami 20 Phr yaitu menunjukan harga impact rata-rata 1,448 J/mm2. sedangkan ebonit rami 40 Phr menunjukan harga impact tertinggi rata-rata sebesar 1,499 J/mm2. Energi yang diserap pada variasi komposit yang
banyak seratnya
akan berpengaruh pada harga impact-nya. Terbukti bakwa banyaknya serat yang terkandung pada komposit ebonit akan berperan penting sebagai penguat.
81
4.5. Pengamatan Struktur Makro 4.5.1. Foto Makro Patahan Uji Tarik a. Uji tarik komposit 0 phr
2mm
Gambar 4.7. Foto patahan makro spesimen uji tarik pada variasi 0 phr pembesar 80X b. Foto makro uji tarik komposit 20 phr
2mm
Fiber pull out Fiber face rubber
Gambar 4.8. Foto patahan makro spesimen uji tarik pada variasi 20 phr pembesar 80X
82
c. Foto makro uji tarik komposit 40 phr 2mm
Fiber pull out
Fiber face rubber
Gambar 4.9. Foto patahan makro spesimen uji tarik pada variasi 40 phr pembesar 80X. 4.5.2. Foto Makro Patahan Uji Izod Impact a. foto makro uji izod impact 0 phr 2mm
Void
Void
V- Noth
Gambar 4.10. Foto patahan makro spesimen uji izod Impact pada variasi 0 phr pembesar 80X.
83
b. uji tarik izod impack 20 phr
2mm Serat Rami Matrik
Fiber pull out
Gambar 4.11. Foto patahan makro spesimen uji izod Impact pada variasi 20 phr pembesar 80X. b. uji tarik izod impack 40 phr
2mm
Serat Rami
Matrik Fiber pull out
Gambar 4.12. Foto patahan makro spesimen uji izod Impact pada variasi 40 phr pembesar 80X.
84
4.2.1. Pembahasan Foto Makro Dari hasil foto makro bentuk patahan dapat disimpulkan bahwa jenis patahan yang terjadi adalah patahan liat. Yaitu permukaan patahan ini tidak rata nampak seperti buram dan berserat jenis patahan ini mempunyai harga impak dan tarik yang tinggi.
