71
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
No Waktu Tegangan Rata-rata
(MPa )
1 0 Jam 396.273
2 2 Jam 574.031
3 4 Jam 343.670
4 6 Jam 247.078
Pada grafik di bawah ini menunjukkan pengaruh dari perlakuan alkali
terhadap kekuatan tarik.
72
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.
396.273
574.031
343.67
247.078
0
100
200
300
400
500
600
700
Non Perlakuan NaOH 2 Jam NaOH 4 Jam NaOH 6 Jam
Teg
an
gan
(M
Pa
)
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
(Mpa)
Regangan
(%)
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 :
Gambar 4.2. Histogram Tegangan Rata – Rata Pada Pengujian Tarik
Komposit.
4.073
6.154
5.321
0
1
2
3
4
5
6
7
Ebonit tanpa serat 0 Phr Ebonit rami 20 Phr Ebonit rami 40 Phr
Teg
an
gan
(M
Pa
)
Variasi Komposit
75
Gambar 4.3. Histogram Regangan Rata – Rata Pada Pengujian Tarik
Komposit.
30.666
46.666
52
0
10
20
30
40
50
60
Ebonit Tanpa Serat 0 Phr Ebonit Rami 20 Phr Ebonit Rami 40 Phr
Reg
an
gan
(%
)
Variasi Komposit
76
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 %.
13.342 13.426
10.232
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Ebonit Tanpa Serat 0Phr
Ebonit Rami 20 Phr Ebonit Rami 40 Phr
Variasi Komposit
Mo
du
lus
Ela
sti
sit
as (
MP
a)
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
No Variasi Komposit
Kekerasan
Rata-rata
1 Ebonit Tanpa Serat 0 Phr 91.333
2 Ebonit Rami 20 Phr 91
3 Ebonit Rami 40 Phr 90.66
78
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.
91.333
91
90.66
90.2
90.4
90.6
90.8
91
91.2
91.4
Ebonit Tanpa Serat 0 Phr Ebonit Rami 20 Phr Ebonit Rami 40 Phr
Variasi Komposit
Ke
ke
ras
an
(S
ho
re A
)
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
No Variasi Komposit harga impack
(J/mm²)
1 Ebonit Tanpa Serat 0 Phr 1.373
2 Ebonit Rami 20 Phr 1.486
3 Ebonit Rami 40 Phr 1.499
80
Pada gambar histogram di bawah ini menunjukkan pengaruh dari variasi
komposit terhadap harga impact
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.
1.448
1.486
1.499
1.42
1.43
1.44
1.45
1.46
1.47
1.48
1.49
1.5
1.51
Ebonit tanpa serat 0 Phr Ebonit rami 20 Phr Ebonit rami 40 Phr
Variasi Komposit
Ha
rga
Im
pa
ct
( J
/mm
²)
81
4.5. Pengamatan Struktur Makro
4.5.1. Foto Makro Patahan Uji Tarik
a. Uji tarik komposit 0 phr
Gambar 4.7. Foto patahan makro spesimen uji tarik pada variasi 0 phr
pembesar 80X
b. Foto makro uji tarik komposit 20 phr
Gambar 4.8. Foto patahan makro spesimen uji tarik pada variasi 20 phr
pembesar 80X
Fiber
pull out
Fiber face
rubber
2mm
2mm
82
c. Foto makro uji tarik komposit 40 phr
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
Gambar 4.10. Foto patahan makro spesimen uji izod Impact pada variasi 0
phr pembesar 80X.
V- Noth
Void
Void
Fiber
pull out
Fiber face
rubber
2mm
2mm
83
b. uji tarik izod impack 20 phr
Gambar 4.11. Foto patahan makro spesimen uji izod Impact pada variasi 20
phr pembesar 80X.
b. uji tarik izod impack 40 phr
Gambar 4.12. Foto patahan makro spesimen uji izod Impact pada variasi 40
phr pembesar 80X.
2mm
2mm
Serat
Rami
Matrik
Serat
Rami
Matrik
Fiber
pull out
Fiber
pull out
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.