MAKALAHBIOMATERIALPemanfaatan Serat Bambu Sebagai Bahan Dasar Pembuatan Komposit

Disusun oleh :1. Raenaldo Bagus1251005001110052. Nur Aulia1251005011110273. Westra Dwipa1251005061110014. Maria Novi Purwana Sari1251005071110015. Raudlatul Hasanah125100507111011

KELAS Q

PROGRAM STUDI BIOTEKNOLOGI INDUSTRIJURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS BRAWIJAYAMALANG2014DAFTAR ISI

DAFTAR ISI 1BAB I PENDAHULUAN 2I.ILatar Belakang 2I.IIRumusan Masalah 3I.IIITujuan 3BAB II ISI 4II.ISifat dan Karakteristik Bambu 4a.Bambu tali (bambu apus) 4b.Bambu hitam (bambu wulung) 4c.Bambu betung 5d.Bambu tutul 5II.IISifat dan Karakteristik Komposit 7a.Uji tarik 7b.Uji densitas 7II.IIICara Pengolahan 7II.IVKelebihan dan Kekurangan Serat Bambu 8BAB III PENUTUP 10III.IKesimpulan 10III.IISaran 10DAFTAR PUSTAKA 11

BAB IPENDAHULUANI.I Latar BelakangBanyak penelitian telah dilakukan untuk meningkatkan performansi material komposit. Dua dekade terakhir, penelitian mengenai komposit diarahkan kepada komposit serat alam sebagai alternatif yang sangat menjanjikan untuk mengganti komposit serat gelas. Komposit ini telah banyak digunakan di deck kapal, mobil dan infrastrukstur. Dibandingkan dengan serat gelas, serat-serat selulosa seperti serat rami, serat abaca, dan serat bambu menunjukkan sifat mekanik yang sangat bagus, densitas yang kecil, sifat abrasif yang rendah untuk permesinan, tidak mahal, mampu terdegradasi dan diproduksi secara alami dan berkelanjutan.Tujuan dibuatnya komposit yaitu memperbaiki sifat mekanik atau sifat spesifik tertentu, mempermudah desain yang sulit pada manufaktur, keleluasaan dalam bentuk atau desain yang dapat menghemat biaya produksi, dan menjadikan bahan lebih ringan. Komposit yang digunakan yaitu serat bambu dan bubuk bambu sebagai penguatnya. Serat ini memiliki sifat bahan yang kuat dan ringan sehingga sangat baik untuk dijadikan sebagai bahan penguat. Struktur permukaan serat terbilang halus dan rata, sehingga sangat baik untuk kontak permukaan dengan matriksnya.Pengembangan material komposit serat bambu juga didasarkan pada isu lingkungan saat ini. Penggunaan serat alam menjadi menguntungkan karena serat alam dapat diperbaharui, ramah lingkungan dan sampahnya dapat didaur ulang. Bandingkan dengan serat sintesis seperti serat kaca yang hampir semua bahannya tidak dapat diperbaharui dan sampahnya tidak dapat didaur ulang.Bambu adalah salah satu tanaman yang dapat dimanfaatkan untuk desain dan pengembangan komposit polimer. Bambu ditemukan dalam jumlah besar di Asia dan Amerika Selatan. Di negara Asia banyak bambu belum dieksplorasi sepenuhnya meskipun dianggap sebagai bahan rekayasa alami. Bambu dunia berada di kawasan Asia Selatan dan Asia Tenggara yang memiliki genus bambusa. Bambusa paling banyak dan mudah ditemukan di daerah tropis. Tanaman bambu sebagai salah satu tanaman yang jumlahnya melimpah di Indonesia, merupakan salah satu tanaman yang seratnya dapat digunakan sebagai bahan dasar material komposit.

I.II Rumusan Masalah1. Apa sifat dan karakteristik serat bambu?2. Apa sifat dan karakteristik bahan komposit?3. Bagaimanakah cara pembuatan komposit berbahan dasar serat bambu?4. Apakah kelebihan dan kekurangan serat bambu?I.III Tujuan1. Mengetahui sifat dan karakteristik serat bambu2. Mengetahui sifat dan karakteristik bahan komposit3. Mengetahui cara pembuatan komposit dengan bahan dasar serat bambu4. Mengetahui kelebihan dan kekurangan serat bamboo

BAB IIISIBambu merupakan tanaman sebangsa rumput yang banyak tumbuh di Indonesia. Tanaman ini dapat tumbuh di daerah beriklim panas maupun dingin. Kebanyakan didareah pedesaan tanaman bambu dibiarkan tumbuh liar, akan tetapi walaupun tidak mendapatkan perawatan, bambu dapat tumbuh dengan baik. Bambu tumbuh secara bergerombol membentuk rumpun, tunas-tunas mudanya keluar dari rimpang dan mementuk tanaman baru. Tanaman baru ini akan tumbuh bersama-sama dengan tanaman pendahulunya dan akhirnya akan membentuk suatu rumpun dengan banyak buluh bambu bambu berdaun tunggal tersusun berselang seling diujung buluh atau ranting-rantingnya. Perakaran bambu sangat kuat, karena rimpangnya bercabang cabang dan punya ikatan kuat yang sukar dipisahkan. Oleh karena itu bambu banyak ditanam didaerah-daearah miring atau pinggir-pinggir sungai untuk mencegah erosi atau tanah longsor (Manuputty, 2010).Bambu digunakan sebagai komposit karena jumlahnya yang sangat berlimpah dan dapat ditemui di semua wilayah Indonesia. Suatu hasil pengujian tentang sifat mekanis bambu di Indonesia yang menyatakan bahwa bambu memiliki nilai kekuatan tarik (tegangan patah untuk tarikan) sebesar 1.000 sampai 4.000 kg/cm2 yang setara dengan besi baja berkualitas sedang. Besarnya nilai kekuatan tarik dari bambu merupakan pilihan alternatif, karena bambu mempunyai potensi yang tinggi, murah, kuat, dan kemampuan seperti besi baja sebagai tulangan beton (Taufik dkk., 2013).II.I Sifat dan Karakteristik BambuJenis-jenis bambu:a. Bambu tali (bambu apus)Jenis bambu ini umumnya memiliki rumpun yang rapat. Tinggi nya dapat mencapai ketinggian 10 20 meter, berwarna hijau kekuningan, serta memilki percabangan yang tidak sama besar. Sifat dari bambu tali yaitu, liat, ulet, dan tidak mudah patah sehingga bambu jenis ini banyak digunakan sebagai bahan utama kerajinan anyaman.b. Bambu hitam (bambu wulung)Bambu jenis ini memiliki warna buluh hijau kehitaman, rumpunnya agak jarang namun tegak dan memiliki tinggi mencapai 20 meter. Sifat dari bambu ini yaitu, kurang kuat, daya lentur nya kurang sehingga mudah pecah dan patah.c. Bambu betungBambu jenis ini memilki rumpun agak rapat dan mencapai tinggi 20 meter dan bergaris tengah 20 cm, berakar pendek tetapi memilki dinding buluh cukup tebal mencapai 1 1,5 cm. bambu ini banyak tumbuh pada daerah tropis dan banyak digunakan sebagai bahan bangunan serta buluh nya digunakan sebagai bahan utama kerajinan anyaman.d. Bambu tutulBambu ini termasuk bambu jenis kuning, memiliki rumput yang tidak rapat, tetapi tidak teratur dan agak condong. Tingginya mencapai 12 meter, berwarna hijau ketika masih muda dan berwarna tutul ketika sudah tua. Bambu tutul banyak digunakan untuk alat alat rumah tangga dan kerajinan tangan.Sifat Kimia bambu:

Sifat Fisis bambu:

Serat yang dihasilkan dari batang bambu memiliki sifat yang kuat, agak kaku, awet, murah dan cukup banyak tersedia di lingkungan sekitar. Bambu memilki kuat tarik yang tinggi berkisar 10 40 kg/ cm3 serta keawetannya dapat ditingkatkan dengan cara yang sederhana yaitu dengan cara merendamnya di dalam air. Bambu yang telah dewasa memilki titik jenuh serat 20 % - 30 % lebih besar dari pada kayu. Bambu akan menyusut pada permulaan pengeringan (Chasanah, 2005).Berikut ini adalah data beberapa nilai karakteristik penting dari serat batang bambu:

(Arma, 2011).

II.II Sifat dan Karakteristik KompositSpesimen komposit yang siap uji kemudian diuji dengan uji tarik dan uji densitas untuk memperoleh karakter yang ada pada komposit tersebut.a. Uji tarikPengujian tarik dilakukan untuk mengetahui kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan luluh (yield strength), dan perpanjangan (elongation) dari meterial komposit polimer/ bambu. Pengujian dilakukan dengan menggunakan mesin Wolpert TUZ 100 KN dengan kapasitas beban 100 KN. Bahan komposit polimer/penguat (serat) yang diuji dibuat sampelb. Uji densitasPengujian densitas merupakan pengujian sifat fisis terhadap spesimen, yang bertujuan untuk mengetahui nilai kerapatan massa dari spesimen yang diuji.II.III Cara Pengolahan1. Persiapan Serat a. Mula-mula batang bambu dipotong sepanjang ruas/buku (node) dan dibelah menjadi beberapa bagian.b. Kemudian kulit bagian luar dikupas.c. Setelah itu dilakukan proses mengirat/mengiris bambu hingga didapatkan ukuran serat dengan ketebalan 0,5 mm dan lebar 1,0 mm dan dengan panjang disesuaikan dengan cetakan.d. Serat kemudian direndam dengan larutan alkali 5% NaOh selama 2 jam.e. Serat kemudian dibilas dengan air bersih. f. Serat kemudian dikeringkan dengan oven bersuhu 40C selama 2 jam.(Taufik, 2013)2. Pencetakan Komposit Dan PressingProses pembuatan komposit dilakukan dengan metode hand lay-up. Langkah langkahnya yaitu:a. Cetakan kaca yang telah dibentuk dibersihkan, kemudian melapisi permukaannya dengan mirror glazesecara merata agar komposit tidak menempel pada cetakan. b. Membuat campuran resin dengan katalis dengan perbandingan 100:1, kemudian diaduk secara merata dan didiamkan selama 5 menit agar gelembung udara yang terkandung di campuran terlepas. c. Langkah berikutnya adalah mengoleskan permukaan cetakan dengan campuran resin tadi hingga merata. d. Selanjutnya masukkan serat bambu (orientasi arah serat sejajar) diatasnya sesuai perbandingan volume yang telah ditentukan dengan mencampurkan resin diatasnya hingga penuh cetakan. e. Letakkan kaca diatasnya agar permukaan komposit menjadi rata, kemudian beri beban diatasnya. f. Biarkan mengering selama 24 jam.(Taufik, 2013)3. Post-Curing dan Finishing Spesimen UjiSetelah spesimen dikeluarkan dari cetakan, kemudian dilakukan proses post-curing terhadap spesimen uji dengan menggunakan furnace. Temperatur yang digunakan dalam proses post-curing ini adalah 62C dengan waktu penahanan selama 4 jam. Post-curing dimaksudkan untuk meningkatkan kekuatan interface komposit. Langkah-langkah proses post-curing adalah: a. Menyiapkan spesimen uji. b. Memasukkan spesimen ke dalam furnace.c. Memutar saklar ke posisi ON untuk menghidupkan furnace.d. Mengatur suhu yang diinginkan dengan kenaikan 5C per menit dan pada puncaknya ditahan selama empat jam. e. Memutar saklar pada posisi OFF setelah proses post-curingselesai. f. Mengeluarkan spesimenuji dari funace.Setelah post-curing, spesimen kemudian diukur geometrinya agar sesuai dengan standar yang telah ditentukan. Jika belum sesuai spesimen diampelas dengan grinder hingga geometrinya sesuai dengan standar yang digunakan. (Taufik, 2013)II.IV Kelebihan dan Kekurangan Serat BambuKelebihan menggunakan serat bambu yaitu: Seratnya lebih murah dibandingkan dengan serat sintetik (syntetic fiber) Memiliki berat jenis rendah Memiliki kekuatan spesifik yang tinggi Mudah diperoleh dan merupakan sumber daya alam yang dapat di olah kembali Kekuatan tarik rata-rata meningkat seiring dengan meningkatnya kandungan selulosa

Kekurangan dari penggunaan serat bambu yaitu: Memiliki tingkat kecocokan yang rendah dengan matrik polimerikKelebihan pada proses pengolahan serat bambu: Peningkatan komposisi serat dapat memperbaiki kelenturan dari bahan komposit Penambahan komposisi serat bambu dapat meningkatkan kekuatan tarikKekurangan pada proses pengolahan serat bambu: Penambahan serat pada setiap bahan dapat menyebabkan turunnya tingkat elastisitas bahan

BAB IIIPENUTUPIII.I KesimpulanSerat bambu telah banyak digunakan dalam industri komposit untuk pemberdayaan sosial ekonomi masyarakat. Pembuatan komposit serat berbasis bambu menggunakan matriks telah mengembangkan biokomposit biaya efektif dan ramah lingkungan yang secara langsung mempengaruhi nilai pasar dari bambu.Serat yang dihasilkan dari batang bambu memiliki sifat yang kuat, agak kaku, awet, murah dan cukup banyak tersedia di lingkungan sekitar. Bambu memilki kuat tarik yang tinggi berkisar 10 40 kg/ cm3 serta keawetannya dapat ditingkatkan dengan cara yang sederhana yaitu dengan cara merendamnya di dalam air. Bambu yang telah dewasa memilki titik jenuh serat 20 % - 30 % lebih besar dari pada kayu. Bambu akan menyusut pada permulaan pengeringanUntuk mengetahui karakter komposit perlu dilakukan uji tarik dan uji densitas. Proses pembuatan komposit melalui beberapa tahap yaitu persiapan serat, pencetakan komposit dan pressing, dan post-curing serta finishing specimen uji.

III.II SaranDiperlukan untuk melakukan penelitian lebih lanjut dan inovasi di tiap daerah untuk mengatasi tantangan potensial beberapa tahun yang akan dating. Sehingga akan membuat hidup lebih mudah untuk semua daerah sesuai dengan kebutuhan komposit.

DAFTAR PUSTAKAManuputty, M. dan P.T. Berhitu. 2010. Pemanfaatan Material Bambu Sebagai Alternatif Bahan Komposit Pembuatan Kulit Kapal Pengganti Material Kayu Untuk Armada Kapal Rakyat Yang Beroperasi Di Maluku. Jurnal TEKNOLOGI, Volume 7 Nomor 2, 2010 hlm 788-794.Taufik M. I., Sugiyanto, dan Zulhanif. 2013. Perilaku Creep pada Komposit Polyester dengan Serat Kulit . Bambu Apus (Gigantochloa Apus). Jurnal FEMA, Volume1, Nomor 1, Januari 2013. hlm 8-15.Chasanah M. N., 2005. Pemanfaatan Serat Bambu Dalam Perancangan Struktur Tekstil Interior. Tugas Akhir. Fakultas Sastra dan Seni Rupa Universitas Sebelas Maret. Surakarta.Arma, L. H., 2011. Analisis Perilaku Mekanik Komposit Laminat Serat Bambu Dengan Metode Makromekanik. Prosiding Hasil Penelitian Fakultas Teknik. Universitas Hasanuddin. Makasar.

1