tugas akhir pengaruh komposit partikel ijuk mesh 100
TRANSCRIPT
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
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
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.
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.
v
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)
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
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
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.
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.
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
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
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
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
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
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
xvii
Gambar 4.2 Histogram ....................................................................... 61
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
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