MENGENAL BAHAN KOMPOSIT BERPENGUAT SERAT ALAM

Bahan komposit merupakan salah satu jenis material yang banyak diteliti di bidang FisikaMaterial.Penggunaanmaterialkompositpada masa sekarang ini terus mengalami peningkatan seiringdengan kemajuan banyaknya penggunaan material dengan mengedepankan bobot yang ringansedangkan sifat mekanisnya tetap terjaga bahkan lebih baik. Contoh mudah dapat kita lihat padaperkembangan material sepeda motor dari tahun 1970an hingga sekarang ini. Sepeda motor padatahun 70-an tidak ada material yang berasal dari selainlogamkecuali hanya roda dan jok saja.Bandingkan dengan sepeda motor pada zaman sekarang ini berapa prosenkahpenggunaanlogamdalampembuatan sepeda motor? Kalau kita amati dengan bertambahnya usia dunia penggunaan materiallogamsemakin tidak diminati mengingat salah satu kelemahanlogamadalah memiliki berat yang lebihdan cenderung mahal harganya apabila dibandingkan dengan material modifikasi saat ini seperti bahankomposit.Apakah bahan komposit itu? Bahankompositadalah suatu jenis bahan baru hasilrekayasayangterdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya baik itusifatkimiamaupunfisikanyadan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (bahan komposit).Komponen penyusun bahan ini terdiri dari matriks dan filler yang berfungsi sebagai penguat(reinforcement) yang bersatu padu untuk saling menguatkan. Matriks dalam komposit berfungsi untukmendistribusikan beban kedalam seluruh material penguat komposit. Sifat matriks biasanya ulet(ductile). Bahan penguat dalam komposit berperan untuk menahan beban yang diterima oleh materialkomposit. Sifat bahan penguat biasanya kaku dan tangguh. Bahan penguat yang umum digunakanselama ini adalah serat karbon, serat gelas, keramik. Serat alam sebagai jenis serat yang memilikikelebihan-kelebihan mulai diaplikasikan sebagai bahan penguat dalam komposit polimer.Jauh sebelum ditemukan bahan-bahan komposit semua peralatan rumah tangga kebanyakanterbuat dari gerabah(keramik)dankayu.Akan tetapi sekarang bahan-bahan tersebut kebanyakan sudahlama ditinggalkan dengan pertimbangan sudah tidak relevan lagi dengan kemajuan zaman.Bahan-bahan yang berasal dari alam tersebut sudah digantikan dengan bahan-bahan sintetisyang terbukti memiliki kecenderungan tidak ramah lingkungan dan tubuh mahluk hidup. Meskipunberesiko cukup tinggi terhadap kesehatan tubuh kita, bahan-bahan tersebut masih saja dipergunakan,seolah-olah tanpa ada efek sampingnya. Padahal dengan menggunakan bahan-bahan sintetis yangdikemas dalam material komposit tersebut sangat riskan terhadap gangguan kesehatan tubuh sepertidapat menjadi pemicu pertumbuhan kanker, dan sebagainya.Bahan yang ramah lingkungan, mampu didaur ulang, serta mampu dihancurkan sendiri olehalam merupakan tuntutan teknologi sekarang ini. Salah satu bahan yang diharapkan mampu memenuhihal tersebut adalah bahan komposit dengan penguat serat alam.Kompositalam atau sering disebutdengan Natural Composite (NACO) merupakan perpaduaan antara dua bagian bahan yang salingbekerjasama agar diperoleh mechanical properties yang lebih baik.Kemajuan bahan-bahan komposit alam sekarang ini semakin berkembang dengan ditemukannyabahan-bahan yang berasal dari alam dengan mechanical properties yang cukup sebagai bahan komposit.Reinforcement alami yang sudah dapat digunakan sebagai penguat pada bahan komposit adalah seratrami, serat sabut kelapa, serat waru, serat nanas, seratrotan,serat pohon pisang, serat enceng gondok,serat bambu, serat rambut manusia, serat nata decoco, serat arang batok kelapa, dan banyak lagi.Sedangkan matriks yang digunakan biasanya berasal dari bahan polimer (resin).Sesungguhnya ribuan tahun lalu material komposit telah dipergunakan denganmemanfaatkannya serat alam sebagai penguat. Dinding bangunan tua diMesir yang telah berumur lebihdari 3000 tahun ternyata terbuat dari tanah liat yang diperkuat jerami. Namun pada perkembanganselanjutnya, serat alam ditinggalkan oleh penggunanya karena dianggap tidak layak secara teknis, dantelah ditemukannya material baru yang lebih tangguh dan kuat, yaitu berbagai macam logam danpanduannya.Dengan dikembangkannyabahan-bahan kompositalamtersebutmakabahan-bahansintetis sekarang ini seharusnya sudah dapat digantikan dengan bahan-bahan yang berasal dari alammengingat bahan-bahan yang berasal darialam juga memilikimechanical properties yangmampubersaing dengan bahan-bahan sintetis. Meskipun demikian sangat bijaksana apabila terus dilakukaninovasi materialuntuk memperoleh bahan-bahan yang memiliki mechanical properties yang lebih baikdan sangat ramah dengan tubuh kita yang berartisehat dipergunakan tanpa ada efek samping.Menurut Prof. Ir. Jamasri, Ph. D, seorang pakar bahan komposit alam dari UGM, penggunaankembali serat alam, dipicu oleh adanya regulasi tentang persyaratan habis pakai (end of life) produkkomponen otomotif bagi negara-negara Uni Eropa dan sebagian Asia. Bahkan sejak tahun 2006, negara-negara Uni Eropa telah mendaur ulang 80% komponen otomotif, dan akan meningkat menjadi 85%padatahun 2015. Di Asia khususnya di Jepang, sekitar 88% komponen otomotif telah di daur ulang padatahun 2005 dan akan meningkat pada tahun 2015 menjadi 95%. Oleh karena itu, sebagian besarpabrikan otomotif sedang mengevaluasi dampak lingkungan terhadap umur pakai kendaraan secarakeseluruhan mulai dari bahan baku, proses manufaktur sampai pada proses pembuangannya ketikasudah tua.Industri yang paling gencar menggunakan serat alam sebagai material penguat kompositpolimer adalah produsen otomotif Daimler Chrysler. Produsen mobil Amerika-Jerman ini mulai menelitidan menggunakan bahan komposit polimer berbasis serat-serat alam.Bahan komposit ini terutama digunakan sebagai bahan eksterior mobil. Berdasarkan hasilpengembangan mereka dapat diperoleh bahan komposit polimerserat alam dengan kekuatan 40%lebih kuat dan lebih ringan daripada komposit polimer-serat gelas. Kenapa lebih ringan memberikannilaitambah ?..lebih ringan berarti bisa mengurangi bobot total kendaraan yang pada akhirnya dapatberkontribusi dalam penghematan bahan bakar. Proses pembuatan komposit berbasis serat alam relatiflebih murah dan lebih ramah lingkungan. Pembuatannya mengkonsumsi energi sekitar70% lebih rendahdibandingkan komposit polimer-serat gelas. Dari segi ekologi, selain kadar karbon yang dihasilkan saatpembuatan lebih rendah, bahan komposit polimer berbasis serat alam ini dapat didaur ulang untukdigunakan kembali (walaupun dari segi kinerja sudah jauh menurun). Aplikasi yang sudah digunakansejauh ini adalah komposit polimer diperkuat serat alam untuk proses manufacturing produk otomotif(aplikasi struktural). Karena sifat kekuatan serat alam ini bervariasi maka pemanfaatannya akanbervariasi mulai dari bahan komposit untuk penggunaan yang ringan dan tidak terlalu memerlukankekuatan tinggi sampai bahan komposit untuk penggunaan yang memerlukan kekuatan danketangguhan tinggi.Sampai saat ini komposit serat alam belum banyak digunakan di berbagai industri di Indonesia.Industri yang sudah memanfaatkannya, misalnya PT INKA Madiun yang telah mengaplikasikan kompositbaik serat sintetik maupun serat alam sebagai komponen gerbang kereta api, substitusi panel bajadengan panel komposit itu mencapai 60%. Upaya mensubstitusi penggunaan penguat serat dan coresintetik dengan material alam telah dilakukan. Prototipe produk meja kereta eksekutif (K-1) misalnya,telah berhasil dibuat dari komposit berpenguat limbah serat buah sawit. Substitusi meja K-1 tersebutmampu menurunkan biaya bahan baku hingga menjadi 37% dari meja K-1 yang dibuat materialkomposit sintetik.Negara Indonesia merupakan salah satu negara di dunia yang memiliki kekayaan alam yangsangat berlimpah dan belum banyak dimanfaatkan secara optimal. Sebagai negara dengan keanekaragaman hayati yang luas memiliki peluang yang besar untuk mengeksplorasi pemanfaatan bahan seratalam sebagai penguat material komposit. Sejauh ini beberapa institusi pendidikan dan penelitian sudahmulai melakukan penelitian penggunaan serat alam sebagai bahan penguat untuk komposit. Mulai dariserat kelapa, serat eceng gondok, serat aren, dan serat alam jenis lainnya. Upaya peningkatankemampuan rancang bangun dan manufacture material komposit berbasis bahan serat alam inidiharapkan dapat menunjang pembangunan industri dan kemandirian bangsa