tugas akhir pengaruh komposit partikel ijuk mesh 100

19
i TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100 MENGGUNAKAN KARET TERHADAP RADIASI SINAR GAMMA DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 PHR, 15 PHR, 25 PHR Diajukan Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun oleh : SUTRISNO NIM : D 200.100.014 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016

Upload: vuongdang

Post on 14-Jan-2017

225 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

i

TUGAS AKHIR

PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

MENGGUNAKAN KARET TERHADAP RADIASI SINAR

GAMMA DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 PHR, 15

PHR, 25 PHR

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

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh :

SUTRISNO

NIM : D 200.100.014

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

Page 2: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

ii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

“PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

MENGGUNAKAN KARET TERHADAP RADIASI SINAR GAMMA

DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 PHR, 15 PHR, 25 PHR”

yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana

S1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan

tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau

pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan

Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali

yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.

Surakarta, 2016

Yang menyatakan

Sutrisno

Page 3: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

iii

HALAMAN PERSETUJUAN

Tugas Akhir berjudul “PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK

MESH 100 MENGGUNAKAN KARET TERHADAP RADIASI

SINAR GAMMA DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 PHR, 15

PHR, 25 PHR”, Telah disetujui oleh Pembimbing dan diterima untuk

memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

Dipersiapkan oleh :

Nama : Sutrisno

NIM : D200100014

Disetujui pada :

Hari :

Tanggal :

Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping

. Masyrukan, ST, MT Agus Yulianto ST, MT.

Page 4: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

iv

HALAMAN PENGESAHAN

Tugas Akhir berjudul “PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK

MESH 100 MENGGUNAKAN KARET TERHADAP RADIASI

SINAR GAMMA DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK 0 PHR, 15

PHR, 25 PHR”, telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan telah

dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat

sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh :

Nama : Sutrisno

NIM : D200100014

Disahkan pada

Hari :

Tanggal :

Tim Penguji :

Ketua : Masyrukan, ST, MT. ………………...

Anggota 1 : Agus Yulianto, ST, MT. .………………..

Anggota 2 : Ir. Pramuko IP, MT ………………...

Dekan Ketua Jurusan

Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph. D. Tri Widodo B. R., ST., Msc., Ph. D.

Page 5: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

v

Page 6: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

vi

HALAMAN MOTTO

“Barang siapa yang bertaqwa kepada Allah, maka Allah akan memberikan

jalan keluar kepadanya, memberi rezeki dari arah yang tidak disangka-

sangka, jadikan segala urusannya menjadi mudah, dihapuskan segala

dosa-dosanya dan mendapatkan pahala yang agung”

(Q.S Ath-Thalaq: 2, 3, 4)

“Siapapun yang menempuh suatu jalan untuk mendapatkan ilmu, maka

Allah akan memberikan kemudahan jalannya menuju surga.”

(H.R Muslim)

“Lebih baik merasakan sulitnya pendidikan sekarang daripada rasa

pahitnya kebodohan kelak”

(Rofi Yansyah)

“Apabila anda berbuat kebaikan kepada orang lain, maka anda telah

berbuat baik terhadap diri sendiri”

(Benyamin Franklin)

Page 7: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

vii

PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100 MENGGUNAKAN MATRIK KARET TERHADAP RADIASI SINAR GAMMA DENGAN

KOMPOSISI IJUK 0 PHR, 15 PHR, 25 PHR

Sutrisno, Masyrukan, Agus Yulianto Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta Email :[email protected]

ABSTRAKSI

Penelitian komposit partikel ijuk ini bertujuan untuk mengetahui

berapa besar daya serap radiasi sinar gamma terhadap komposit partikel ijuk mesh 100 yang menggunakan matrik karet dengan variasi komposisi 0 phr, 15 phr, 25 phr.

Proses awal pembuatan komposit dengan menyiapkan bahan seperti :serat ijuk, lateks pekat dengan kadar karet kering 60 %, Zno, ZDEC, Ionol, sulfur. Ijuk digunakan sebagai filler. Serat ijuk dilakukan pencucian, penjemuran kemudian dilanjutkan dengan pengepresan, dipukul, blender dan disaring menggunakan mesh 100 hingga menjadi serbuk ijuk. Proses dispersi bahan kimia dilakukan selama 24 jam dan untuk sulfurnya selama 48 jam. Pencampuran bahan komposit dengan sebuah gelas, diaduk selama 15 menit lalu dituangkan didalam cetakan. Vulkanisasi menggunakan oven yang dipanskan pada suhu 900 selama 1 jam.

Hasil pengujian disimpulkan bahwa nilai daya serap komposit terhadap radiasi sinar gamma terendah yaitu pada komposit partikel ijuk yang komposisi ijuknya sebesar 0 phr dengan daya serap sebesar 29,66%. Sedangkan nilai daya serap komposit terhadap radiasi sinar gamma tertinggi yaitu pada komposisi 25 phr, dengan daya serap sebesar 40,94%. Komposit karet dengan komposisi ijuk dengan angka yang lebih kecilitulah yang paling banyak menyerap radiasi sinar gamma.

Kata kunci : Serat Ijuk, Mesh 100, Lateks, Dispersi, Vulkanisasi

Page 8: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

viii

INFLUENCE OF PARTICLE COMPOSITE FIBERS 100 MESH USING A RUBBER MATRIX AGAINST GAMMA RADIATION TO THE COMPOSITION OF THE FIBERS 0 PHR, 15 PHR, 25 PHR

Sutrisno, Masyrukan, Agus Yulianto Mechanical Engineering University of Muhammadiyah Surakarta

Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta Email :[email protected]

ABSTRACTION

Particle composite fibers research aims to find out how much

gamma ray radiation absorbtion of the composite particles of 100 mesh fibers that used a rubber matrix by variation composition 0 phr, 15 phr, 25 phr.

The initial process of making composite by preparing materials such as : palm fiber, latex soupy with dry rubber content of 60%, Zno, ZDEC, lonol, sulphur. Fiber are used as filter. Fiber roofed washing, drying tehn followed by pressing, beaten, blender and filtered using a 100 mesh powder to be roofed. The dispersion process chemicals for 24 hours and for the sulphur for 48 hours. The Mixing of composite materials using a glass, stired for 15 minutes and then poured in the mold. Vulcanization using a preheated oven at 900 for 1 hour.

The test results concluded that the absorption of the composite to the lowest gamma radiation located in the particles composite fiber by composite fiber content 0 phr with absorption of 29,66%. While the value of the absorption of the composite to the highest gamma- ray radiation is the composit of the 25 phr, by absorption of 40,94%.Composite rubber by composition of fibers with a smaller number is the most absorbs gamma radiation. Keywords: Fibers, 100 Mesh, Latex, Dispersion, Vulcanization

Page 9: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

ix

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dengan rasa syukur atas kehadirat Allah SWT, Beserta Rasullnya,

Bangga haru, Serta rasa bahagia yang mendalam setelah melewati

berbagai cobaan dan rintangan dalam perjuangan yang panjang, Ku

persembahkan Tugas Akhir ini kepada :

Bapak dan Ibuku yang paling aku cintai, kusayangi yang selalu

mendukung dan mendoakan aku selama ini sehingga terwujudlah

impian yang selama ini di inginkan, setelah selesai ini saya berjanji

akan membicarakan sesuatu hal yang penting saya pendam

selama ini, bertahun-tahun saya sembunyikan dari kalian tentang

penyakit yang saya derita selama ini.

Mbah Kakung, Mbah Putri dan Mbok Tuo yang selalu memberikan

nasehat.

Kakakku Kandung Sri Lestari, Suami Kakak ku Supardi, Kakak-

kakakku Ponakan dan Adik Ponakanku, yang selalu memberiku

semangat dan mendoakan ku.

Ayu Nur Cholifah yang selalu memberiku arti kehidupan ini, karena

engkaulah semangat ku, sahabatku, teman hidupku semoga kelak

kita bisa hidup bersama sepasang suami dan istri.

Serta Keluarga besar Ku terimakasih atas dukungan dan

kepercayaan.

Sahabat-sahabatku (Feri Irawan, Sigit Wahyudi, Hary Prasetyo,

Arip Adhi, Kukuh, Anim, Dony Sulayman, Herru Santosa Budiono,

Agung Wijanarno) Sukses buat kalian semua.

Page 10: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

x

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT

atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan

penelitian ini dapat terselesaikan.

Tugas akhir berjudul “Pengaruh Komposit Partikel Ijuk Mesh

100 Menggunakan Karet Terhadap Radiasi Sinar Gamma Dengan

Komposisi Ijuk 0 phr, 15 phr, 25 phr” dapat terselesaikan atas

dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini

penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin

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 Riyadi, ST., Msc., Ph.D, selaku Ketua

Jurusan Teknik Mesin.

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

telah memberikan pengarahan, bimbingan dan saran

hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.

4. Bapak Agus Yulianto, ST, MT Selaku pembimbing kedua yang

telah memberikan bimbingan,pengarahan dan saran dalam

penyelesaian Tugas Akhir ini.

5. Bapak Ir. Pramuko IP, MT Selaku dosen penguji yang telah

memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

6. Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Surakarta yang telah memberi ilmu pengetahuan kepada

penulis selama mengikuti kegiatan kuliah.

Page 11: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

xi

7. Bapak dan Ibu tercinta yang setiap waktu selalu mendo’akan,

memberi semangat dan dorongan, serta terimakasih atas

semua nasehat, bimbingan dan pengorbananmu selama ini

sehingga penulis semangat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Semua do’a dan kasih sayang yang tulus darimu akan selalu

mengiringi langkahku.

8. Team pasukan ijuk yang selalu memberi semangat, terima

kasih atas segala suka dan duka selama penyelesaian Tugas

Akhir ini, semoga persaudaraan tetap terjaga sampai

kapanpun.

9. Ibu Novi selalu kepala Laboratorium Riset Karet BBKKP

Yogyakarta. Terimakasih telah banyak membantu dalam

proses penengerjaan spesimen dalam Tugas Akhir ini.

Semoga ilmu ini bermanfaat kedepannya.

10. Bapak Sigit selaku kepala laboratorium STTN yang selalu

membantu proses pengujian spesimen dalam Tugas Akhir ini.

11. Team rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin angkatan

2010, yang telah ikut memberi saran dan motivasi.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari

sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat

membangun dari pembaca sangat diharapkan. Harapan

penulis semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi

penulis dan orang lain.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, 2016

Sutrisno

Page 12: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................ i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ............................................... .. ii

HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................. iii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................ iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ........................................................ v

HALAMAN MOTTO ............................................................................ vi

ABSTRAKSI ....................................................................................... vii

ABSTACTION .................................................................................... viii

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................. ix

KATA PENGANTAR .......................................................................... x

DAFTAR ISI ....................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................ xv

DAFTAR TABEL ................................................................................ xviii

DAFTAR SIMBOL .............................................................................. xix

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 . Perumusan masalah ...................................................... 3

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

1.4 . Tujuan Penelitian ........................................................... 3

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

1.6 . Sistematika Penulisan .................................................... 4

Page 13: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

xiii

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 . Kajian Pustaka .............................................................. 6

2.2 . Landasan Teori ............................................................. 10

2.2.1. Komposit ............................................................... 10

2.2.2. Klasifikasi Material Komposit ................................ 11

2.2.3. Sifat Dari Komposit ............................................... 16

2.2.4. Bagian Utama Dari Komposit ................................ 17

2.2.5. Serat ..................................................................... 19

2.2.6. Tipe Komposit ....................................................... 21

2.2.7. Serat Ijuk Aren ...................................................... 22

2.2.8. Matrik .................................................................... 23

2.2.9. Bahan Kimia .......................................................... 24

2.2.10. Radiasi Partikel Bermuatan ................................. 26

2.2.11. Radiasi Partikel Tak Bermuatan .......................... 28

2.2.12. Radiasi Gelombang Elektromagnetik (foton) ....... 30

2.2.13. Pengujian Radiasi Sinar Gamma ....................... 32

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Diagram Alir Penelitian ................................................... 36

3.2. Prosedur Penelitia .......................................................... 37

3.2.1. Studi Pustaka ........................................................ 37

3.2.2. Persiapan Bahan .................................................. 37

3.2.3. Pembelian Serat Ijuk ............................................. 37

Page 14: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

xiv

3.2.4. Pencucian, Perendaman, dan Penjemuran........... 37

3.2.5. Pembuatan Serbuk Ijuk ......................................... 38

3.2.6. Pembelian Bahan Kimia ........................................ 40

3.2.7. Pendispersian Bahan Kimia .................................. 41

3.2.8. Pembuatan Komposit ............................................ 41

3.2.9. Pengujian Radiasi Sinar Gamma .......................... 43

3.3 Bahan Dan Alat ............................................................... 45

3.3.1. Bahan.................................................................... 45

3.3.2. Alat ........................................................................ 49

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Spesimen Komposit ...................................... 56

4.1.1. Pengujian Radiasi Sinar Gamma .......................... 56

4.1.2. Pembahasan Hasil Radiasi Sinar Gamma ............ 61

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ..................................................................... 63

5.2 Saran ............................................................................... 64

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 15: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Fibrous Composites (Jones, 1975) ................................ 11

Gambar 2.2 Jenis Penataan Serat ..................................................... 12

Gambar 2.3 Laminate Composites (www.scielo.br) ........................... 14

Gambar 2.4 Particulate Composites (Jones, 1975) ........................... 15

Gambar 2.5 Proses Peluruhan Alpha ............................................... 26

Gambar 2.6 Proses Peluruhan Beta ................................................. 27

Gambar 2.7 Peristiwa Tumbukan Elastic .......................................... 29

Gambar 2.8 Peristiwa Tumbukan Tidak Elastic ................................. 30

Gambar 2.9 Proses Peluruhan Gamma ............................................ 31

Gambar 2.10 Produksi Sinar X Karakteristik ..................................... 32

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ................................................... 36

Gambar 3.2 Ijuk Yang Baru Dibeli ...................................................... 38

Gambar 3.3 Ijuk Aren ......................................................................... 38

Gambar 3.4 Penggilingan Ijuk Aren ................................................... 39

Gambar 3.5 Pemaluan Ijuk Aren ........................................................ 39

Gambar 3.6 Pemblenderan Ijuk Aren ................................................. 40

Gambar 3.7 Pengemesan Serbuk ...................................................... 40

Gambar 3.8 Mesh 100 ....................................................................... 40

Gambar 3.9 Serbuk Ijuk ..................................................................... 40

Gambar 3.10 Spesimen Pengujian Radiasi Sinar Gamma ................ 43

Gambar 3.11 Detektor Geigei Muller ................................................. 44

Gambar 3.12 Sumber Radiasi............................................................ 44

Page 16: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

xvi

Gambar 3.13 Rangkaian Alat Uji Sinar Gamma................................. 45

Gambar 3.14 Serbuk Ijuk Aren........................................................... 45

Gambar 3.15 Latek I Radiasi ............................................................. 46

Gambar 3.16 Sulfur ............................................................................ 46

Gambar 3.17 ZDEC (Zinc Oxide) ....................................................... 47

Gambar 3.18 ZNO (Zinc Dietyl dithio Carbamate) ............................. 47

Gambar 3.19 Ionol ............................................................................. 48

Gambar 3.20 Darvan ......................................................................... 48

Gambar 3.21 Air ................................................................................. 49

Gambar 3.22 Alat Roll ........................................................................ 49

Gambar 3.23 Palu .............................................................................. 50

Gambar 3.24 Blender ......................................................................... 50

Gambar 3.25 Mesh 100 ..................................................................... 51

Gambar 3.26 Timbangan ................................................................... 51

Gambar 3.27 Sendok ......................................................................... 52

Gambar 3.28 Gelas ............................................................................ 52

Gambar 3.29 Tabung Dispersi Bahan Kimia ...................................... 52

Gambar 3.30 Butiran Keramik............................................................ 53

Gambar 3.31 Mesin Agrigator ............................................................ 53

Gambar 3.32 Oven ............................................................................ 54

Gambar 3.33 Cetakan ........................................................................ 54

Gambar 3.34 Jangka Sorong ............................................................. 55

Gambar 4.1 Grafik ............................................................................. 60

Page 17: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

xvii

Gambar 4.2 Histogram ....................................................................... 61

Page 18: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

xviii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Radiasi Sinar Gamma Dengan Variasi

Komposisi Serbuk Ijuk 0 phr, 15 phr, dan 25 phr .......... 57

Table 4.2 Hasil Pengolahan Data Pengujian Radiasi Sinar Gamma Pada

Variasi Serbuk ijuk 0 phr ............................................... 57

Table 4.3 Hasil Pengolahan Data Pengujian Radiasi Sinar Gamma Pada

Variasi Serbuk ijuk 15 phr ................................................. 58

Table 4.4 Hasil Pengolahan Data Pengujian Radiasi Sinar Gamma Pada

Variasi Serbuk ijuk 25 phr ................................................. 58

Table 4.5 Hasil Pengolahan Data Pengujian Radiasi Sinar Gamma

Sebelum Melewati Perisai ................................................. 59

Table 4.6 Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma ................................ 60

Tabel 4.7 Hasil Daya Serap (DS) Radiasi Sinar Gamma ................... 61

Page 19: TUGAS AKHIR PENGARUH KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 100

xix

DAFTAR SIMBOL

x2 = Nilai chi square

xi = Data hasil pencacah

= Rata-rata hasil pencacah

Io = Intensitas sebelum melewati perisai

I = Intensitas sesudah melewati perisai

DS= Daya Serap