i

TUGAS AKHIR

KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

MENGGUNAKAN MATRIK KARET DENGAN KOMPOSISI

0PHR, 10PHR, 20PHR TERHADAP RADIASI SINAR

GAMMA

Diajukan Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh :

SIGIT WAHYUDI

NIM : D 200100064

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

ii

PERNYATAAN KEASLIAN TOPIK TUGAS AKHIR

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul

“KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

MENGGUNAKAN MATRIK KARET DENGAN KOMPOSISI 0PHR,

10PHR, 20PHR TERHADAP RADIASI SINAR GAMMA” yang dibuat

untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan dari

penelitian atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau

pernah dipakai untuk mendapatkan gelar sarjana di lingkungan

Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali

bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana

mestinya.

Surakarta, mei 2016

Yang Menyatakan

Sigit Wahyudi

iii

iv

.

v

vi

MOTTO

“sesuatu yang belum dikerjakan, seringkali tampak mustahil. Kita baru

yakin kalau kita telah berhasil melakukanya dengan baik” (Evelyn

Underhill)

Orang – orang yang berhenti belajar akan menjadi pemilik masa lalu, dan

orang – orang yang masih terus belajar akan menjadi pemilik masa depan

(Mario Teguh)

“Wisuda setelah 12 semster adalah kesuksesan yang tertunda, lebih baik

terlambat wisuda dari pada tidak wisuda sama sekali”

vii

KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

MENGGUNAKAN METRIK KARET DENGAN KOMPOSISI (0,10,20)PHR

TERHADAP RADIASI SINAR GAMMA

Sigit Wahyudi, Masyrukan, Agus Hariyanto Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta Email : Ndoliets17@gmail.com

ABSTRAKSI

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa besar daya

serap radiasi sinar gamma terhadap komposit partikel ijuk mesh 100 dengan matrik karet. Proses pembuatan komposit diawali dengan persiapan bahan yang akan digunakan, yaitu: serat ijuk, lateks pekat dengan kadar karet kering 60 %, Zno, ZDEC, Ionol, sulfur. Ijuk digunakan sebagai filler, awalnya dari serat, ijuk tersebut dibuat menjadi serbuk tanpa perlakuan (treatment) yang bisa merubah sifat ijuknya sendiri.

Kompon yang dibuat ada 3 variasi untuk pembandingnya. Yang membedakan komposisi partikel ijuk, tanpa ijuk, ijuk 10 phr dan ijuk 20 phr. Pada pembuatan kompon, bahan kimia yang digunakan sebelumnya dilakukan dispersi terlebih dahulu supaya zat-zat kimia tersebut bersifat homogen. Pendispersian dilakukan 24 jam dan untuk sulfur 48 jam. Pencampuran bahan komposit dilakukan pada sebuah gelas dan diaduk selama 15 menit kemudian di tuang pada cetakan dengan dimensi yang sudah ditentukan. Proses selanjutnya vulkanisasi dengan menggunakan oven dan dipanaskan pada suhu 100 dalam waktu 1 jam.

Hasil pengujian dapat disimpulkan nilai daya serap komposit terhadap radiasi sinar gamma tertinggi yaitu pada komposit partikel ijuk yang komposisi ijuknya sebesar 20 phr dengan daya serap sebesar 45,19 %. Sedangkan nilai daya serap komposit terhadap radiasi sinar gamma terendah yaitu pada komposit tanpa partikel ijuk, dengan daya serap sebesar 29,66 %. Komposit karet dengan komposisi ijuk yang lebih besar mampu menyerap radiasi sinar gamma lebih besar pula daripada komposit karet dengan komposisi ijuk yang sedikit ataupun yang tanpa ijuk.

Kata kunci : Serat Pohon aren (partikel ijuk), karet alam (Iradiasi 60%),apron radiasi.

i

CHARACTERISTICS OF PARTICLE COMPOSITE 100 FIBERS MESH WITH COMPOSITION RUBBER MATRIX 0PHR, 10PHR, 20PHR OF

POWERABSORBENCY GAMMA RADIATION

Sigit Wahyudi, Masyrukan, Agus Hariyanto Mechanical Engineering University of Muhammadiyah Surakarta

Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta Email: ndoliets17@gmail.com

ABSTRACTION

The purpose of this study is to determine how much gamma ray radiation

absorption of the composite particles 100 mesh fibers with a rubber matrix.

Composite manufacturing process begins with the preparation of materials to be

used, namely: palm fiber, latex soupy with dry rubber content of 60%, ZnO,

ZDEC, Ionol, sulfur. Fibers are used as filler, originally from the fibers, the fibers

are made into a powder without heat treatment (treatment) that could change the

nature ijuknya own.

Compound made there are 3 variations for comparison, including the

compound without fibers, compound with 10 phr fibers and fibers compound with

20 phr. In the manufacture of compounds, chemicals used previously done

dispersion in advance so that the chemicals are homogeneous. Dispersion is

carried out 24 hours and 48 hours to sulfur. Mixing of composite materials made

on a glass and stirred for 15 minutes then pour in the mold with the dimensions

specified. The next process of vulcanization by using an oven and heated at a

temperature of 90 ° C within 1 hour.

The test results can be concluded composite absorption value of the

highest gamma-ray radiation to the composite particles whose composition

ijuknya fibers by 20 phr with absorption of 39.71%. While the value of the

composite absorption capacity against gamma radiation lowest is in no particle

composite fibers, the absorption of 29.27%. Composite rubber composition larger

fibers capable of absorbing radiation of gamma rays is greater than the composite

rubber composition which fibers that little or no fibers. It can be concluded that

the amount of the composition of the fibers is directly proportional to the

absorption of gamma ray radiation tehadap, The bigger the composition of the

fibers, the greater the absorbency. Conversely the smaller the composition of the

fibers getting lower absorbency.

Keywords: Composites, Powder Ijuk palm, Latex, Radiation protection,

Radiation Gamma Rays

i

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Warahmatullah Hiwabarakatu.

Syukur alhamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas

berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat

terselesaikan.

Tugas Akhir berjudul “KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL

IJUK MESH 100 MENGGUNAKAN METRIK KARET DENGAN

KOMPOSISI (0,10,20)PHR TERHADAP RADIASI SINAR GAMMA” dapat

terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada

kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati

menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-

besarnya kepada:

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D. Sebagai Dekan Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST., MSc., Ph.D. Selaku Ketua

Jurusan Teknik Mesin.

3. Bapak Ir. Masyrukan, MT. Selaku dosen pembimbing utama yang

telah membimbing, mengarahkan, memberi petunjuk dalam

penyusunan Tugas Akhir ini dengan sangat perhatian, baik, sabar

dan ramah.

ii

4. Bapak, Ir Agus Hariyanto, MT. Selaku dosen pendamping kedua

yang telah membimbing, mengarahkan, memberi petunjuk dalam

penyusunan Tugas Akhir ini dengan sangat perhatian, baik, sabar

dan ramah.

5. Bapak dan Ibu dosen Jurusan teknik mesin Universitas

Muhammadiyah surakarta yang telah memberikan ilmu

pengetahuan kepada penulis selama mengikuti kegiatan kuliah.

6. Bapak dan Ibu ku tercinta yang setiap waktu selalu mendoakan,

memberikan semangat memberikan materi dan dorongan, serta

terimakasih atas semua nasehat, bimbingan dan

pengorbananmu selama ini sehingga semangat menyelesaikan

Tugas Akhir ini. Semua doa dan kasih sayang yang tulus

darimu akan selalu mengiringi langkahku.

7. Teman – teman seperjuangan yang mengambil bahan Tugas

Akhir ini,(hari prasetya,anim nur faid, ferry irawan, sutrisno, kukuh,

dan arip ) semoga masih bisa saling bekerja sama diluar lingkup

universitas,tetap semangat dan sukses selalu

8. Teman – teman seangkatan teknik mesin 2010 yang senantiasa

hadir mendukung dan mensuport tugas akhir ini..

9. Kakak-kakak ku ( Indri Dan Anis ) tersayang yang selalu

mendukungku dan memberi semangat untuk kuliah.

10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang

telah banyak membantu kelancaran.

iii

iv

DAFTAR ISI

Halaman judul ................................................................................... i

Pernyataan Keaslian Skripsi ............................................................. ii

Halaman Persetujuan ....................................................................... iii

Halaman Pengesahan ...................................................................... iv

Lembar Tugas Akhir .......................................................................... v

Motto ................................................................................................. vi

Abstraksi ........................................................................................... vii

Kata Pegantar ................................................................................... viii

Daftar Isi ........................................................................................... xi

Daftar Gambar .................................................................................. xiv

Daftar Tabel ...................................................................................... xvii

Daftar Lampiran ................................................................................ xviii

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ................................................................ 3

1.3 Pembatasan Masalah .............................................................. 3

1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................... 4

1.6 Sistematika Penulisan .............................................................. 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................. 7

2.1 Kajian Pustaka .......................................................................... 7

2.2 Landasan Teori ......................................................................... 9

2.2.1 Komposit ......................................................................... 9

2.2.1.1 Komposisi Komposit ................................................. 10

2.2.1.2 Klasifikasi Material Komposit …………………………. 11

2.2.2 Karet Alam …………………............................................ 14

2.2.3 Serat Ijuk ……………………............................................ 15

2.2.4 Mesh 100 ........................................................................ 17

v

2.2.5 Bahan Kimia Karet………………….................................. 20

2.2.6 Vulkanisasi …………………........................................... 22

2.2.7 Radiasi Nuklir ………………………………………………. 24

2.2.7.1 Sinar Gamma ………...……..………………………….. 25

2.2.7.2 Sinar-x …………………………………………………… 26

2.2.7.3 Efek Radiasi Terhadap Manusia …………………….. 27

2.2.8 Statistik Pencacah Radiasi ………………………………… 28

2.2.9 Penghitungan Daya Serap …………………………………. 32

BAB III METODOLOGI PENELITIAN................................................. 33

3.1 Diagram Alir Penelitian ............................................................. 33

3.2 Studi Literature dan Survey Lapangan....................................... 34

3.3 Alat – alat Penelitian ……………………………………………….. 34

3.3.1 Peralatan Penelitian ....................................................... 34

3.3.2 Peralatan Pengujian ...................................................... 40

3.4 Bahan Penelitian ..................................................................... 41

3.5 Lokasi Penelitian ………………………………………………….. 46

3.6 Prosedur Penelitian ………………………………………………. 46

3.6.1 Tahap Pembuatan Serat Ijuk Menjadi Serbuk Ijuk......... 46

3.6.2 Tahap Dalam Proses Dispersi ....………………………... 47

3.6.3 Tahap Proses Komponding……………………………….. 48

3.6.4 Tahap Pengujian Radiasi Sinar Gamma ………............ 51

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................... 54

4.1 Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma ....................................... 54

4.1.1 Pembahasan Hasil Pengujian Radiasi Sinar Gamma……. 54

4.2 Hasil Daya Serap radiasi Sinar Gamma…...……………………. 55

4.2.1 Pembahasan Nilai Daya Serap….…………………………. 56

BAB V PENUTUP .............................................................................. 57

5.1 Kesimpulan .......................................................................... 57

vi

5.2 Saran ................................................................................... 57

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Lampiran 1. Komposisi bahan penyusun kompon karet

Lampiran 2. Hasil Pengujian dan Pengolahan Data

Lampiran 3. SOP Pengukuran Penahan Radiasi

Lampiran 4. StandartNasional Indonesia 18-6478-2000

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Fibrous Composites .................................................... 12

Gambar 2.2 Laminate Composites.................................................. 13

Gambar 2.3 Particulate Composites …........................................... 14

Gambar 2.4 Saringan Mesh ……………………………................... 18

Gambar 2.5 Pengayakan Manual …………..……………………….… 19

Gambar 2.6 Proses vulkanisasi …………………………………….….. 23

Gambar 2.7 Proses Peluruhan Gamma ………...……………………. 25

Gambar 2.8 Sinar X Karakteristik ……………………………………… 26

Gambar 2.9 Distribusi Gauss ……………………………………………. 29

Gambar 2.10 intensitas radiasi dari sumber radiasi…………………. 30

Gambar 3.2. Palu …………………………………………...………….. 34

Gambar 3.3 Blender ……………………………………...…………... 35

Gambar 3.4 Alat Roll ………………................................................. 35

Gambar 3.5 Saringan Mesh……………........................................... 36

Gambar 3.6 Timbangan Digitl …………………………..................... 36

Gambar 3.7 Tabung Dispersi ……................................................... 37

Gambar 3.8 Bola – bola Pengaduk ………….…............................. 37

Gambar 3.9 Mesin Agrigator …………………….….......................... 38

Gambar 3.10 Gelas ………………………………............................... 38

Gambar 3.11 Cetakan ……………………………................................ 39

Gambar 3.12 Jangka Sorong ............................................................ 39

Gambar 3.13 oven ………….............................................................. 39

viii

Gambar 3.14 Detector ...................................................................... 40

Gambar 3.15 Sumber Energi .......................................................... 40

Gambar 3.16 Surveimeter / Sistem Pencacah GM ......................... 41

Gambar 3.17 Serat Ijuk menjadi Serbuk ijuk ..................................... 42

Gambar 3.18 Lateks Pekat……………............................................... 43

Gambar 3.19 Sulfur…………………………........................................ 43

Gambar 3.20 Zno……....................................................................... 44

Gambar 3.21 ZDEC ……………………….…….…............................. 45

Gambar 3.22 Ionol ………………………………….….......................... 45

Gambar 3.23 Darvan ……………….……………............................... 46

Gambar 3.24 Kompon Komposit Karet………................................... 39

Gambar 3.25 Tata letak pengujian..................................................... 39

Gambar 4.1 Grafik Hubungan Intensitas Radiasi dan Komposisi

Ijuk............................................................................... 44

Gambar 4.2 histogram hubungan intensitas radiasi……................ 45

Gambar 4.2 Daya Serap Partikel Ijuk ............................................. 45

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Koefisien Serapan Papan Komposit Serat Ijuk……........ 9

Tabel 2.2. Tabel Nomor Ayakan Dan Lubang Ayakan.................... 18

Tabel 2.3 Tabel Chi Square........................................................... 31

Tabel 3.1 Diagram Alir penelitian .................................................. 33

Tabel 3.2 Tabel Formulasi Kompon............................................... 37

Tabel 4.1 Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma………………….... 54

Tabel 4.2. Hasil Daya Serap Radiasi Sinar Gamma………………… 39

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Komposisi bahan penyusun kompon karet

Lempiran 2. Hasil Pengujian dan Pengolahan Data

Lampiran 3. SOP pengukuran Penahan Radiasi

Lampiran 4. Standart Pengujian