1 PERBAIKAN MUTU
PADA PROSES PENGELOLAAN BENTONIT MURNI
MENJADI BENTONIT NANO KOMPOSIT DENGAN
MENGGUNAKAN METODE
TAGUCHI Ridwan Kualitas merupakan sesuatu hal yang terpenting dalam usaha mendapatkan suatu produk bentonit nano komposit yang baik. Kualitas ini akan menjadi baik apabila proses tersebut berjalan dengan konsisten dalam menghasilkan produk. Dalam usaha perbaikan untuk meningkatkan mutu bentonit nano komposit dijumpai kendala yaitu cukup tingginya tingkat variasi mutu kekuatan uji tarik yang terjadi, sehingga dibutuhkan suatu penelitian terhadap faktor-faktor yang berpengaruh dan pengaturan komposisi bahan yang ideal untuk meminimalkan variasi mutu tersebut. Untuk menyelesaikan masalah tersebut digunakan metode Taguchi dalam perancangan eksperimen. Kelebihan metode ini ialah mampu meminimalkan akibat dari variasi terhadap respon serta eksperimen dapat dilakukan dengan efisien. Langkah yang dilaksanakan adalah memilih faktorfaktor kendali dan penentuan level level dan selanjutnya membuat matrisk ortogonal untuk eksperimen. Analisa data dilakukan berdasarkan pengoptimalan analisa Mean,Anova dan Signal to Noise Ratio (SNR). Hasil yang diperoleh terhadap Mean dan SNR didapatkan kesimpulan bahwa setting level terbaik untuk faktor kendali yang berpengaruh terhadap kestabilan kekuatan uji tarik bentonit nano komposit adalah pengaturan ukuran bentonit pada level 300 mesh dan pengaturan suhu pemanasan pada level 600C.
Kata kunci : Kekuatan uji tarik, Peta kendali, Taguchi. PENDAHULUAN
Potensi ekonomi terhadap tanah liat
Tanah liat (bentonit) secara alami adalah
(clay) nanokomposit sangat menjanjikan. Saat
berasal dari debu gunung berapi dan batu-
ini pasar potensial untuk untuk industri ini
batuan yang berasal dari zaman Cretaceous
adalah untuk industri fiber, resin, plastik
pada periode 85-12.5 juta tahun yang lalu.
dengan produk komposit mereka [Stroeve]
Debu-debu yang diterbangkan oleh angin
Untuk itu penelitian ini dilakukan, dimana
sebagian akan bertaburan di lautan membentuk
tujuan dasarnya adalah untuk perbaikan mutu
deposit tanah liat dalam jumlah yang besar dan
pengolahan bentonit murni menjadi bentonit
juga di dalam danau. Hal ini menjadi salah
yang siap di interkalasi dengan polymer
satu opini di kalangan ahli geologis bagaimana
dengan menggunakan metode taguchi.Kondisi
terjadi perubahan atau transformasi dari debu
mutu bentonit nano komposit saat ini sifat
vulkanis menjadi tanah liat (clay), bagaimana
mekaniknya sangat rendah dan ketahanannya
di dalam tanah liat bisa terkandung unsur-
terhadap panas rendah. Desain eksperimen
+2
+
unsur Mg dan Na , termasuk proses-proses
taguchi lebih efisien karena memungkinkan
geologi lainnya yang terus berlangsung selama
untuk melaksanakan suatu penelitian yang
ribuan tahun [.Utracki]
melibatkan banyak faktor dan jumlah .
2 Berdasarkan latar belakang permasalahan di
dibandingkan dengan material pengisi lainnya
atas, maka peneliti akan mengolah tanah liat
yang
(clay) murni dari Aceh Utara menjadi tanah
banyaknya
liat nanokomposit yang dapat menambah nilai
nanocomposit ini akan memberi nilai tambah
jual, dimana sebelumnya tanah liat ini hanya
terhadap kebutuhan tanah liat olahan di masa
dimanfaatkan
yang akan datang.
untuk
industri-industri
berupa
sintetik,
penelitian
tentang
tanah
material lainnya. Dengan mengelola tanah liat
penelitiannya tentang karet yang diperkuat
menjadi tanah liat bernanokomposit maka
dengan
akan dapat dimanfaatkan untuk beragam jenis
menyimpulkan bahwa karet alam/ tanah liat
kebutuhan seperti industri polimer, sehingga
nanokomposit mampu menyatu menjadi satu
masalah
material baru dengan sistim pelelehan (melt
dirumuskan
untuk
tanah
(2005)
liat
Jamaliah
yang
dkk
dengan
konstruksi, keramik dan menjadi pelapis untuk
pokok
Sharif,
sehingga
liat
dalam
nanokomposit
penelitian ini adalah sebagai berikut :
mixing blending method) dimana produk yang
1. Untuk mengetahui pengaruhnya, maka
dihasilkan
dilakukan pengujian
dengan
kemudian
di
radiasi
untuk
mengisi
menghasilkan crosslingking yang lebih baik.
tanah liat nanokomposit kedalam polimer,
Meterial ini juga mampu meningkat dari segi
pada penelitian ini dipilih polipropilen
sifat mekanik dan termal dibandingkan dengan
(PP) mengingat aplikasi yang sangat luas
sifat asli polimer.
di dunia industri.
Tsu-Hwang Chuang, dkk (2004) dalam
2. Uji karakterisasi yang dilakukan adalah uji morfologi dan uji sifat mekanik.
Flammability of Ethylene-Vinyl Acetate
3. Uji sifat Mekanis berupa uji tarik.
Copolymer/Montmorillonite/Polyethylene
4. Melakukan analisis varians Taguchi untuk menganalisis data yang telah disusun dalam
perencanaan
statistika
penelitiannya “Thermal properties and
dengan
menguraikan seluruh variansi atas bagian
Nanocomposites with Flame Retardants” dimana pada penelitian tersebut dilakukan pencampuran antara etilen vinil asetat (EVA) dengan tanah liat nanocomposit,
yang diteliti. TINJAUAN PUSTAKA
lalu kemudian material komposit tersebut
Haydn H. Murray (2000) menyebutkan
dicampurkan lagi dengan low densiti
bahwa pertumbuhan kebutuhan terhadap tanah
polietilen (LLDPE) menghasilkan suatu
liat yang diolah dimasa yang akan datang
kesimpulan
bahwa
cenderung meningkat secara tajam mengingat
menambah
5%
pertumbuhan industri yang juga semakin
nanocomposit
cepat. Tanah liat secara alami adalah material
kekuatan material dari 12.8 Mpa menjadi
yang
sangat
murah
harganya
jika
15.4 Mpa.
hanya berat
mampu
dengan tanahliat
meningkatkan
3
masalah, tanpa melihat apakah yang
Metode Taguchi Metode Taguchi diaplikasikan oleh
diungkapkan itu masuk akal atau
perusahaan perusahan manufaktur Jepang
tidak.Brainstorming akan lebih baik
dalam rangka memperbaiki mutu produk dan
jika dimulai dengan diskusi kelompok,
proses. Penekanan lebih diutamakan pada
mendapatkan informasi dari para ahli,
rancangan mutu pada produk dan proses,
untuk memberikan gambaran tentang
bukan pada taraf inpeksi pada produk. Di
masalah yang akan dihadapi ditinjau
dalam perbaikan mutu secara esensial Taguchi
dari semua
memakai
berbeda.
alat
alat
statistik,
tetapi
menyederhanakannya
ia
dengan
sudut
pandang yang
b. Flowchart.
mengindentifikasikan beberapa petunjuk yang
Pada metode ini yang dilakukan
kuat
adalah mengindentifikasi faktor faktor
untuk
layout
eksperimen
dan
menganalisis hasilnya. Metode
melalui flowchart proses pembuatan mengunakan
obyek yang diamati.Dengan melihat
seperangkat matriks khusus yang disebut
pada flowchart maka untuk masing
Matriks ortogonal. Matriks ini merupakan
masing tahap diindentifikasikan faktor
langkah untuk menentukan jumlah eksperimen
faktor yang berpengaruh.
minimal yang dapat memberikan informasi
c. Diagram Sebab Akibat
sebanyak
Taguchi
mungkin
mempengaruhi
semua
parameter.
faktor
yang
Disebut juga diagram Ishikawa,
Bagian
yang
merupakan metode yang paling
terpenting dari metode Matriks ortogonal terletak pada pemeilihan kombinasi level variabel-variabel
input
masing
masing
eksperimen. Metode taguchi Dalam suatu percobaan tidak seluruh faktor yang diperkirakan mempengaruhi variabel
sering
digunakan
untuk
mengindentifikasi
penyebab
penyebab faktor faktor potensial. Di
mulai
dengan
menyatakan
pengaruh utama (variabel proses)
yang diselidiki, sebab hal ini akan membuat
yang
pelaksanaan
secara diurutkan penyebab yang
percobaan
dan
analisisnya
akan
diamati,
kemudian
menjadi kompleks. Hanya faktor fator yang
mungkin
dianggap
variabel proses yang diamati.
penting
saja
yang
diselidiki.
berpengaruh
pada
Beberapa metode yang dapat digunakan untuk
Perbaikan
mengidentikasi faktor faktor yang diselidiki
dipengaruhi oleh banyak faktor.
adalah sebagai berikut.
Faktor faktor tersebut diseleksi
a. Brainstorming
berdasarkan
Brainstorming merupakan pemikiran kreatif
tentang
mutu
pemecahan
suatu
permasalahan.
bentonit
keadaan
ini
sekitar
4
KERANGKA KONSEP PENELITIAN Komposit Saat ini salah satu fokus penelitian adalah bagaimana
caranya
meningkatkan
polimer. Bahan komposit adalah campuran
suatu
dari dua atau lebih fase, yang berbeda untuk
produk yang sudah ada di pasaran menjadi
menghasilkan sifat dan ciri-ciri spesifik yang
lebih handal lagi dibandingkan dengan produk
tidak
asalnya. Polimer ada di jalur cepat dalam
Komposit
inovasi produknya. Hampir setiap hari kita
memilikikekuatan,kekasaran,ketangguhan,resi
dapat menyaksikan produk baru berazaskan
stansi
Kegiatan penelitian ini bertujuan untuk mengolah bentonit murni menjadi bentonit
dapat
dicapai oleh
panas
bahan
atau
utama.
kombinasi
polymer (polipropilen) dan untuk diagram logicnya dapat dilhat pada Gambar 1.
nanokomposit yang siap di interkalasi dengan Permasalahan Bagaimana cara bentonit menjadi bentonit nano komposit
Penyebab Metode penyelesaian masalah
Sifat termoplastiknya masih rendah
Metode Taguchi Bentonit nano komposit yang hidrofilik menjadi hidrofobik terhadap air
Belum dilakukan penambahan matrik
Bentonit nano komposit dng mutu yg baik
Produk yang konsisten dan kokoh terhadap faktor ganguan
Gambar 1.Diagram Logic
Rancangan percobaan yang digunakan adalah
rancangan
acak
kelompok
pola
faktorial suhu, waktu dan laju pengadukan.
a. suhu pemanasan
:
40, 60 , 80 oC
c. waktu pemanasan
:
40, 60, 80 menit
d. laju pengadukan
:
2,4,6 rpm.
Setiap faktor terdiri dari empat level dengan pengulangan setiap perlakuan sebanyak tiga kali. Kisaran nilai setiap faktor atau variabel adalah sebagai berikut: a. Ukuran Bentonit
:
METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan dalam menyelesaikan masalah ini adalah metode
100, 200, 300 mesh
penelitian eksperimental dan pengujian dengan
5 mengunakan
model,
untuk
menguji
digunakan standar ASTM D 638 type V dan
karakterisasi sifat mekanik dari material maka
perbaikan mutu dengan metode Taguchi
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik
mutu.
Karateristik mutu yang diukur pada pada
Lhokseumawe untuk persiapan material dan
penelitian ini adalah kekuatan uji tarik.
uji karakterisasi .Varibel penelitian yang
Sedangkan fungsi objektif yang akan dituju
digunakan pada penelitian ini adalah sebagai
adalah
berikut :
Mengidentifikasi dari faktor-faktor merupakan
Variabel Bebas :
tahap pengidentifikasian dan pemilihan faktor–
-
-
-
Politeknik
karateristik
Negeri
-
Kimia
Pemilihan
the
Best
(NTB).
Ukuran bentonit (Mesh), yang terbagi
faktor yang mungkin berpengaruh terhadap
atas 100, 200,dan 300 mesh
kualitas produk. Faktor ini merupakan variabel
Suhu pemanasan yang terbagi atas
bebas
40,60, dan 80 0 C
dilakukan
Waktu pemanasan yang terbagi atas
mengidentifikasi
40, 60, dan 80 menit
mempengaruhi karateristik mutu kekuatan uji
Laju pengadukan yang terbagi atas
tarik dari bentonit nano komposit dan memilih
2,4,dan 6 rpm
faktor-faktor tersebut untuk digunakan sebagai
dari eksperimen.
variabel
Variabel Terikat -
Nominal
Pada
tahap ini
brainstroming
bebas
faktor-faktor
dari
eksperimen.
untuk yang
Dalam
Berat PoliPropilen, setelah dihitung
penelitian ini faktor- faktor yang teridentifikasi
adalah 85,6368 gram
mempengaruhi kekuatan uji tarik adalah ukuran bentonit, suhu pemanasan, waktu
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat
mekanik
dari
bentonit/PP
pemanasan, dan laju pengadukan. Menentukan
nanokomposit seperti kekuatan tarik dapat
faktor kontrol dan faktor gangguan. Faktor
diukur dengan alat uji tarik. Kekuatan tarik
kontrol merupakan faktor yang dapat diatur
merupakan salah satu sifat penting yang sering
atau dikendalikan, sedangkan faktor gangguan
digunakan
polimer.
adalah faktor yang tidak dapat diatur. Pada
Perubahan karakter bentonit memberikan nilai
penelitian ini semua faktor yang teridentifikasi
tambah yang besar yaitu terjadi penguatan
adalah faktor kontrol. Penentuan jumlah level
dalam
dan nilai level seperti terlihat pada Tabel 5.1.
hal
untuk
elongasi
karakteristik
dan
kekuatan
dari
nanokomposit. Tabel 5.1. Jumlah level dan nilai level faktor Kode
Faktor Kontrol
Level 1
Level 2
Level 3
A
Ukuran bentonit
100 mesh
200 mesh
300 mesh
B
Suhu pemanasan
40 0C
60 0C
80 0C
C
Waktu pemanasan
40 menit
60 menit
80 menit
D
Laju pengadukan
2 rpm
4 rpm
6 rpm
6
Penentuan jumlah level mempunyai
jumlah replikasi dilakukan untuk mengurangi
peranan penting karena berkaitan dengan
tingkat
ketelian hasil percobaan. Pada penelitian ini
meningkatkan
semua faktor dinyatakan dengan tiga level.
Dalam penelitian ini, replikasi dilakukan
Pemilihan Orthogonal Array Pada penelitian
sebanyak tiga kali dengan pertimbangan
ini
keterbatasan
pemilihan
matrik
orthogonal
array
kesalahan
percobaan
ketelitian
waktu
dan
data
dan
percobaan.
biaya.
Tahap
didasarkan pada identifikasi faktor faktor,
Pelaksanaan Eksperimen merupakan tahap
jumlah variabel atau faktor dan jumlah nilai
pengumpulan data-data hasil eksperimen dari
level faktor tersebut. Karena jumlah perlakuan
rancangan-rancangan parameter berdasarkan
tiap faktor ada tiga nilai level maka rancangan
matrik orthogonal array yang telah dipilih.
orthogonal array yang digunakan adalah
Data hasil eksperimen terhadap karateristik
orthogonal array tiga level sehingga matrik
kekuatan uji tarik dari rancangan-rancangan
rancangan yang dipilih dalam penelitian ini
perameter berdasarkan matrik L9(34) (tiga
adalah L9(3)4 seperti Tabel 5.2.
replikasi) seperti terlihat pada Tabel 5.2
Penentuan
Tabel 5.2. Matriks Ortogonal L9 (34) Eksperimen
A
B
C
D
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
3
1
3
3
3
4
2
1
2
2
5
2
2
3
1
6
2
3
1
2
7
3
1
3
2
8
3
2
1
3
9
3
3
2
1
Setelah pemilihan matriks ortogonal dan penepatan faktor
ke
dalam matrik
komposit yang sebelumnya dibuat sesuai dengan matriks kombinasi level faktor, untuk
dilakukan , berikutnya adalah melakukan
memperoleh nilai taksiran yang lebih
percobaan berdasarkan matrik tersebut. Hasil
akurat mengenai efek dari suatu faktor maka
percobaan ini diperoleh dengan cara uji
dilakukan penulangan (replikasi). Adapun
kekuatan
hasil pengujian selengkapnya dapat dilihat
tarik
terhadap
bentonit
nano
pada Tabel 5.3
7 Tabel 5.3. Data hasil percobaan Uji tarik bentonit nano komposit Matriks Ortogonal L9 (34) Replikasi Faktor Eksp.
(Mpa)
A B C D
Jumlah
1
2
3
Mean
1
1
1
1
1
20,983
20,979
20,990
62,952
20,984
2
1
2
2
2
20,979
20,996
20,786
62,761
20,920
3
1
3
3
3
20,529
20,437
20,282
61,248
20,416
4
2
1
2
3
21,766
21,772
21,772
65,310
21,770
5
2
2
3
2
21,774
22,785
22,784
67,343
22,448
6
2
3
1
1
21,523
21,126
21,126
63,775
21,258
7
3
1
3
2
23,342
23,342
23,352
70,036
23,345
8
3
2
1
3
23,452
23,346
23,446
70,244
23,415
9
3
3
2
1
23,596
23,789
23,648
71,033
23,678
Rata rata
22,026
Pada analisa dilkukan pengumpulan dan
pengolahan
pengumpulan
data,
data
yaitu
pengaturan
rumus empiris pada data hasil eksperimen.
meliputi
Untuk mengetahui faktor faktor apa saja yang
data
signifikan
,
yang tarik
berpengaruh bentonit
perhitungan data serta penyajian data dalam
kekuatan
suatu layout tertentu yang sesuai dengan
diperlukan
desain yang dipilih untuk eksperimen yang
eksperimen dengan menggunakan perhitungan
dipilih. Selain itu dilakukan perhitugan dan
nilai mean dan ditransformasikan ke bentuk
pengujian data dengan statistik seperti analisis
rasio S/N dalam tabel analisa varians.
analisa
dan
varians, test hipotesa dan penerapan rumus
Tabel 5.4. Respon rata rata kekuatan uji tarik bentonit nano komposit dari Pengaruh faktor A
B
C
D
Level1
20,773
22,033
21,886
21,973
Level 2
21,825
22,261
22,123
22,238
Level3
23,479
21,784
22,070
21,867
Selisih
2,706
0,705
0,290
0,635
Ranking
1
2
4
3
nano
terhadap komposit
pegolahan
data
8 Dari Tabel 5.4, faktor faktor yang
setengah derajad bebas total. Jumlah kuadrat
signifikan adalah A, dan B,. Sebagai aturan
(Sum of Square) terkecil dari faktor yang tidak
empiris, hanya 2 faktor yang dipilih karena
signifikan yaitu faktor C.
4
dalam matriks ortogonal L9(3) kita hanya mengambil
kira
setengah
tersebut
menyebabkan
derajat
struktur tabel analisis varians berubah yang
yang
merupakan tabel analisis varians rata rata
penting.Penggabungan faktor sebagai error
kekuatan uji tarik bentonit nano komposit
dimulai
jumlah
dengan pooling pertama, faktor C digabungkan
kuadrat/Sum of Square (SS) terkecil dari
ke dalam variansi error. Hasil perhitungan
faktor yang tidak signifikan digabung dengan
persen kontribusi kekuatan uji tarik bentonit
jumlah kuadrat error sampai derajat kebebasan
nano komposit dapat dilihat pada Tabel 5.7.
kebebasan
kira
Penggabungan
sebagai
dari
faktor
faktor
dengan
kesalahan sama dengan atau lebih dari Tabel 5.7.Persen kontribusi kekuatan uji tarik betnonit nono komposit Faktor
SS
Df
Mq
SS"
ρ%
F hitung
F tabel
A
11,163
2
5,582
10,603
37,798
19,934
9,000
B
9,341
2
4,671
4,111
10,967
16,681
9,000
D
0,219
2
0,046
0,046
0,192
0,391
9,000
Pooled e
2,017
2
1,009
6,275
51,043
1,000
9,000
22,180
8
Mean
4.366,302
1
SST
4.388,482
9
St
22,180
Darit Tabel 5.7 ,perhitungan kontribusi faktor,
memberikan kontribusi terbesar terhadap rata
menunjukan bahwa faktor A (ukuran bentonit)
rata kekuatan uji tarik bentonit nano komposit.
Untuk
meningkatkan
kualitas
dan
meminimalkan penyebab kegagalan, Taguchi menggunakan
suatu
fungsi
kehilangan
1 r 1 S / N 10 log 2 r i 1 yi Dimana
kuadratik yang disebut Signal to Noise Ratio (SNR). SNR dapat dikatakan sebagai ukuran
YI = nilai kekuatan uji tarik bentonit nano
kinerja sebuah rancangan produk atau proses.
komposit hasil pengamatan
Data ditransformasikan ke dalam bentuk S/N untuk mencari faktor yang berpengaruh pada
n= jumlah replikasi (pengulangan)
variasi karakteristik kualitas dimana S/N untuk karakteristik kualitas semakin besar semakin
Hasil selengkapnya mengenai perhitungan
baik ( larger the better) adalah:
S/N dapat dilihat pada Tabel 5.8
9 Tabel 5.8. Hasil perhitungan kekuatan uju tarik Rasio S/N
Matriks Ortogonal L9(34) Replikasi Faktor Eksp.
(Mpa)
A B C D
S/N
1
2
3
1
1
1
1
1
20,983
20,979
20,990
26,439
2
1
2
2
2
20,979
20,996
20,786
26,402
3
1
3
3
3
20,529
20,437
20,282
26,198
4
2
1
2
3
21,766
21,772
21,772
26,759
5
2
2
3
2
21,774
22,785
22,784
27,011
6
2
3
1
1
21,523
21,126
21,126
26,556
7
3
1
3
2
23,342
23,342
23,352
27,375
8
3
2
1
3
23,452
23,346
23,446
27,399
9
3
3
2
1
23,596
23,789
23,648
27,495
Rata rata
Perhitungan variabilitas
26,848
nilai rasio
yaitu ukuran bentonit, suhu pemanasan, waktu
S/N kekuatan uji tarik bentonit nano komposit
pemanasan
dan
laju
pengadukan
secara
melalui kombinasi level dari masing masing
bersama sama pengaruh faktornya dapat
faktor. Untuk kempat faktor yang diamati
dilihat pada Tabel 5.9
Tabel 5.9.Respon Rasio S/N Kekuatan Uji tarik Bentonit Nano Komposit.. A
B
C
D
Level1
26,346
26,858
26,798
26,830
Level 2
26,775
26,937
26,885
26,929
Level3
27,423
26,750
26,861
26,785
Selisih
1,077
0,268
0,111
0,243
1
2
4
3
Ranking
Dari Tabel 5.9. faktor faktor yang
kebebasan sebagai faktor yang penting. Hasil
signifikan adalah A, dan B,. Sebagai aturan
perhitungan persen kontribusi kekuatan uji
empiris, hanya 2 faktor yang dipilih karena
tarik bentonit nano komposit dapat dilihat pada
4
dalam matriks ortogonal L9(3) kita hanya mengambil
kira
kira
setengah
derajat
Tabel 5.12.
10
Tabel 5.12.Persen kontribusi kekuatan uji tarik betnonit nono komposit Faktor
SS
Df
Mq
SS"
P%
F hitung
F tabel
A
1,763
2
0,881
1,203
49,023
6,295
9,00
B
0,053
2
0,027
-0,507
20,656
0,190
9,00
D
0,033
2
0,006
0,006
0,249
0,044
9,00
Pooled e
0,560
2
0,280
1,751
71,384
1,000
9,00
St
2,453
8
2,453
100,000
Mean
6.487,443
1
SST
6.489,352
9
Eksperimen konfirmasi yang dilakukan berdasarkan
hasil
dari
kondisi optimal yaitu
faktor A (ukuran
eksperimen
bentonit) sebesar 300 mesh pada level 3 dan
sebelumnya. Eksperimen ini bertujuan untuk
suhu pemanasan 60 0C pada level 2. Untuk
membuktikan hal yang didapat sebelumnya.
konfirmasi diambil 5 sampel dengan level
Pada eksperimen konfirmasi, faktor dan level
pada kondisi optimun.
ditetapkan seperti faktor dan level pada Tabel 5.13. Hasil Percobaan Konfirmasi Eksperimen
Hasil Eksperimen
1
23,588
1
24,125
3
24,245
4
23,788
5
23,958
Tabel 5.13. Interpretasi hasil ukuran kekuatan uji tarik bentonit nano komposit Respon (Uji tarik bentonit nano komposit)
Prediksi
Optimasi
Eksperimen
Rata-rata(µ)
23,788
23,788±1,53
Taguchi
Variabilitas(S/N)
27,593
27,593±0,81
Eksperimen
Rata-rata(µ)
23,94
23,940±2,043
Konfirmasi
Variabilitas(S/N)
27,696
27,696±1,033
11 Berdasarkan
interpretasi
hasil
perhitungan kekuatan uji tarik bentonit nano
3. faktor–faktor
yang
dianggap
berpengaruh
terhadap
karakteristik
komposit yang tertera pada Tabel 5.13, yaitu eksperimen Taguchi ke eksperimen konfirmasi
mutu yang memberikan pengaruh
mengalami peningkatan pada rata rata dan
signifikan pada nilai kekuatan uji tarik
veriablitasnya.
produk bentonit nano komposit adalah
Dengan
demikian
kombinasi optimal faktor faktor tersebut di
ukuran bentonit dan suhu pemanasan.
atas terbukti dapat meningkatkan kekuatan 4. Kombinasi level dari faktor yang
uji tarik bentonit nano komposit.
menghasilkan nilai rata rata dan
KESIMPULAN Berdasarkan tujuan penelitian dan hasil penelitian yang diperoleh maka
variansi kekuatan uji tarik bentonit nano komposit yang optimal adalah
sebagai kesimpulan penelitian ini adalah deperoleh dari setting faktor A (ukuran
sebagai berikut: 1. Potensi yang dimiliki oleh tanah liat asal Aceh Utara yang selama ini hanya dimanfaatkan secara
bentonit) sebesar 300 mesh pada level 3 dan suhu pemanasan 60 0C pada level 2 . 5. Dari hasil pelaksanaan eksperimen
tradisional dengan nilai jual yang dapat
diketahui
utama
terjadinya
bahwa
penyebab
rendah dapat menjadi tanah liat nanokomposit
sehingga
dapat
meningkatkan nilai jual yang lebih tinggi. 2. Pengaruh adalah polimer
mekanik
produk
sangat murni,
besar yaitu
nano
ukuran
bentonit,
dan
bentonit
waktu pemanasan. Setelah didapat
terhadap
parameter optimal yang telah terpilih,
mampu
meningkatkan kekuatan, termal dan kekerasan hingga lebih dari 60% dari sifat aslinya
bentonit
komposit yaitu tidak diaturnya suhu pemanasan,
penambahan
penurunan sifak
maka
diharapkan
penyelesaian
dapat
permasalahan
menjadi untuk
meningkatkan sifat mekanik yaitu kekuatan uji tarik bagi pebaikan mutu benntonit
nano
komposit
sesuai
dengan standar yang telah ditetapkan.
12 Direktorat Sumber daya Mineral, Bandung. SARAN
Hsueh, C.H. (2000), “Young's modulus of
Hasil penelitian ini belum menunjukkan
unidirectional discontinuous - fibre
titik maksimal, dapat dilanjutkan untuk
composites”, Composites Science
ukuran partikel bentonit yang lebih kecil,
and Technology 60 . 2671
dan mengganti surfaktan yang lebih tinggi sifat
addisinya
mendetail
serta
tentang
lebih
Imre D., Ferenc S., and Lajos G. (1986),
penghasil
“Sorption and Immersional Wetting
pemetaan daerah
Bentonit di Aceh Utara
on Clay Minerals Having Modified
Daftar Pustaka
Surface II. Interlamellar Sorption and
Wetting
on
Montmorillonites”
Akane O. and Arimitsu U, (1995),“The
Organic
Journal
of
chemistry of polymer-clay hybrids,
Colloid and Interface Science. Vol.
”Materials Science and Engineering”
109, No. 2, 376 – 384
C 3, 109- 115
Irwan
B. Hoffman, dkk (2000), “Rheology of Nanocomposites Based on Layered Silicate and
polyamide”, Colloid
Polym Sci 278, 629-636
Material”,
Cambridge
.
Ramos
Filho,
“Desain
dengan
Metode
Taguchi” Jamaliah Sharif, dkk (2005), “Preparation properties
crosslingked
of
natural
radiation rubber/clay
nanocomposites”, Polymer Testing 24, 211-217
University Press, Cambridge Florencio,G
Eksperimen
and
Derek, H, (1981), ” An Introduction to Composite
Soejanto(2009),
Tomas
Jin, H.C., “Synthesis of Poly(buty1ene
Jeferson A. Meo, Marcelo S.R.,
terephthalate)
Suedina M.L. S., (2005)“Thermal
Insitu Interlayer Polymerization and
stability of nanocomposites based on
Characterization of Its Fiber (1)”,
polypropylene
Polymer Bulletin 51 (2003) 69-75
and
bentonite”
Polymer Degradation and Stability 89, 383-392.
by
Jeffrry W.Gilman (1999), “ Flammability and Thermal Stability Studies of
Harjanto, S.,” Lempung, Dolomit dan Magnesit”,
Nanocomposite
Publikasi
Khusus
Polymer Layered Silicate (Clay) Nanocomposites”, Science 15, 31-49
Applied
Clay
13 Kühnel, R., 1990. The modern days of clay. Applied Clay Science 5, 135– 143. L.A. Utracki (2004), “ Clay-Containing Polymeric Nanocomposites”, Rapra Technology, volume 1 Masaya K. et.al , “Liquid crystalrclay mineral composites” Applied Clay Science 15 (1999) 93-108. Michail
V.
dkk.
(2005),
“Synthesis,
structure, thermal and mechanical properties of nanocomposites based on linear polymers and layered silicates
modified
quaternary
by
polymeric
ammonium
salts
(ionenes)”, Polymer 46, 12226– 12232 Nehal S. and Mohammed S. (2001), “ Polymethylmethacrylatemontmorillonite preparation,
composites
characterization,
: and
properties”, Polymer 42, 8379 - 8385 Ratana T. (2003),” Reinforcement of Natural Rubber Latex by Nanosize Monmorillonite Clay”, The Pensylvania State University Ross, Philip J, 1998, Taguchi Techniques For Quality Engineering, Loss Fuction, Orthogonal Experiment, Parameter and Tolerance Dwsing, Mc.Graw-Hill Book Company, New York.
14
