1

BAB II

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan rekayasa bahan komposit melaju dengan pesat. Hal ini

disebabkan hasil riset yang menunjukkan bahwa produk-produk berbahan dasar

komposit mampu bersaing dengan produk-produk berbahan dasar logam dalam

hal kekuatan, dan memiliki keunggulan dalam berat. Penggunaan komposit

dengan serat sintetis seperti serat karbon dan serat gelas telah digunakan dalam

aplikasi otomotif untuk menggantikan bahan yang lebih berat. Komposit

digunakan sebagai material pengganti karena bobotnya yang ringan, kekuatan dan

kekakuan tinggi. Aplikasi dalam otomotif secara luas terkendala harga tinggi dan

kesulitan pada dampak pengolahan serat sintetis terhadap lingkungan. Pertanyaan

mengenai serat sintetis sering ditanyakan oleh konsumen yang khawatir dengan

dampak lingkungan dari manufaktur komposit karena masyarakat memiliki

persepsi bahwa komposit, banyak yang berasal dari minyak bumi, tidak ramah

lingkungan, dan menimbulkan polusi. Pertimbangan dampak material terhadap

lingkungan perlu dilakukan, maka perkembangan material komposit bergerak

menuju komposit alam. Pemanfaatan serat alam sebagai bahan baku produk masih

membutuhkan berbagai penelitian untuk mendapatkan sifat produk yang

memenuhi standar.

Penggunaan komposit dengan matrik termoset atau termoplastik dengan

serat alam yang berasal dari renewable resources sebagai penguat

(reinforcement), dapat memberikan manfaat positif, yaitu dari sisi lingkungan dan

pemanfaatan sumber daya alam. Penggunaan material komposit serat alam saat ini

juga dikenal dalam industri manufaktur. Serat alam memiliki sifat-sifat antara

lain: kuat, ringan, mudah didapat, dan mudah di-machining. Penggunaan serat

alam dalam komposit dapat menurunkan biaya produksi suatu produk bila

dibandingkan dengan produk sintetik dan meningkatkan nilai guna produk

pertanian.

Kandungan selulosa pada serat alam adalah komponen pendukung untuk

penggunaan serat alam dalam komposit, beberapa serat alam yang memiliki

2

selulosa yaitu kenaf, cantalu, tebu, jagung, abaca, padi, rami, dan lain-lain.

Tanaman rami (Boehmeria Nivea) adalah salah satu dari kelompok hasil pertanian

yang memiliki serat terbaik. Pada kulit rami terdapat getah dan pektin yang

memerlukan pengolahan secara kimiawi untuk dapat digunakan sebagai serat

penguat dalam komposit. Rami adalah serat tekstil yang tertua. Rami digunakan

sejak 5000 tahun sebelum masehi di Mesir sebagai pembungkus mumi dan telah

digunakan di China dalam beberapa abad.

Untuk mendapatkan material yang lebih kuat, dapat ditambahkan filler

berupa serbuk zeolite . Pada dasarnya filler memberikan kemudahan dalam desain

dimensi komposit yang diinginkan, dan selain sebagai material pengisi, serbuk

juga digunakan sebagai material penguat walaupun tidak sekuat serat (Gibson,

1994).

Seiring dengan kemajuan teknologi bahan, komposit dapat digunakan

dalam produksi helm sepeda motor. Untuk melindungi pengendara motor,

undang-undang di Indonesia mensyaratkan bagi semua pengendara dan

penumpangnya untuk menggunakan helm dengan benar yaitu UU No. 14 tahun

1992 pasal 61 ayat 3 dan PP no.44 tahun 1993. Helm sepeda motor yang

kualitasnya memenuhi persyaratan merupakan perlengkapan yang penting bagi

pengendara sepeda motor. Pengamanan pada pengendara sepeda motor saat

terjadi kecelakaan lalu lintas hanya ada pada helm, walaupun sekarang telah

dikembangkan jaket dengan airbag. Helm yang digunakan untuk melindungi

pengendara saat terjadi kecelakaan harus memenuhi standar agar resiko cidera

pada otak dapat ditekan sebisa mungkin. Helm dengan kualitas sesuai standar

harus dibuat khusus dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) 1811-2007 Helm

Pengendara Kendaraan Bermotor Roda Dua.

Penelitian ini dititikberatkan pada kadar zeolite sebagai filler dari komposit

rami-epoksi, sebagai lanjutan dari penelitian sebelumnya yang menggunakan filler

silica. Komposit epoksi rami dengan tambahan filler silica 0.3wt% berat epoksi

memenuhi standar uji penetrasi SNI 1811-2007, sehingga dapat dimanfaatkan

sebagai bahan dasar pembuatan helm (Hendrawan, 2012). Penggunaan zeolite

pada epoksi telah diteliti sebelumnya. Dengan meningkatnya kandungan zeolite

3

dan semakin kecil ukuran partikel zeolite, modulus Young meningkat, namun

kekuatan tarik dan ketahanan impak menurun (Lee, dkk., 1999).

Natural zeolite sangat melimpah di Indonesia, sehingga pengembangan

dalam pemanfaatan sumber daya alam, dapat ditingkatkan dengan penelitian ini.

Natural zeolite yang digunakan dalam penelitian ini adalah natural zeolite dari

daerah Prambanan, Sleman, DIY.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, dalam

penelitian ini akan dibuat material komposit yang memiliki komponen matriks

dari resin epoxy, serat rami anyam dan material pengisi (filler) berupa zeolite.

Pada penelitian ini rumusan masalah yang akan digunakan adalah bagaimana

pengaruh penambahan zeolite pada kekuatan mekanis dari komposit epoxy-rami.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Serat yang digunakan adalah serat rami anyam (woven).

2. Matriks yang digunakan adalah epoxy resin merk Eposchn dengan

perbandingan volume 1:1.

3. Pembuatan komposit dengan metode hand lay-up dengan proses cetak-

tekan, dengan asumsi distribusi serat rami merata dan homogen.

4. Variasi fraksi berat dalam penambahan filler berupa zeolite adalah 0%,

6%, 10%, 12%, dan 15wt%.

5. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik, impak, kekerasan,

densitas, dan penetrasi helm SNI 1811-2007.

4

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari diadakannya penelitian ini adalah :

1. Mengetahui kekuatan tarik komposit epoxy/zeolite dengan variasi fraksi

berat 0%, 6%, 10%, 12%, dan 15wt%.

2. Mengetahui kekerasan komposit epoxy/zeolite dengan variasi fraksi

berat 0%, 6%, 10%, 12%, dan 15wt%.

3. Mengetahui kekuatan impak komposit epoxy/zeolite dengan variasi

fraksi berat 0%, 6%, 10%, 12%, dan 15wt%.

4. Mengetahui fraksi berat zeolite yang efektif untuk bahan komposit

epoxy/rami/zeolite pada penggunaannya sebagai tempurung helm yang

kemudian dilakukan uji penetrasi Standar Nasional Indonesia (SNI)

1811-2007.

5. Mengetahui kelayakan komposit epoxy/rami/zeolite sebagai bahan

tempurung helm Standar Nasional Indonesia (SNI) 1811-2007.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat mekanis komposit

epoxy/rami/zeolite dan bagi peneliti digunakan sebagai laporan tugas akhir,

dimana menjadi salah satu syarat kelulusan sarjana. Manfaat penelitian bertujuan

agar dapat digunakan sebagai referensi dan bahan pertimbangan dalam penelitian

pengembangan komposit selanjutnya. Hasil penelitian diharapkan dapat dapat

memberikan wawasan baru terhadap material yang memiliki sifat mekanis yang

baik dan dapat diaplikasikan dalam dunia industri.