PUSTAKA IPTEK

Jurnal Saint dan Teknologi BPPT

VI.IIIB.15

JUDUL : KARAKTERISASI DAN MODEL MEKANIS MATERIAL KOMPOSIT BERPENGUAT SERAT ALAM

PENGARANG : Seto Roseno, Agus Hadi Santosa Wargadipura 

Abstract
With abundant availability of natural fibres such as jute, kenaf, ramie, abaca, coir, ramie, etc., Indonesia as a tropical country has a great potentiality to develop composite material products using these natural fibres as the reinforcements. The resulting products that have both enviromental and economic benefits are currently being developed for both technical and conventional applications in the automotive, building, furniture, and packaging industries. However, major drawbacks, which include low impact strength and poor moisture resistance requires fibre and manufacturing modification for improved properties. The objectives of this study are to present description of vegetable fibre physical, chemical composition, and mechanical properties. With the knowledge of fibre microstructure, cellulose content, and orientation, mechanical behaviour of natural fibres can be modelised. The cell wall of the fibre is considered as discontinuous reinforced composite, and is assumed to have the fibres perfectly bonded with the matrix. TheYoung’s modulus of flax fibre was estimated by micromechanical method using Tsai-Halpin equation and simple application of rule of mixtures with the slight modification by the introduction of porosity volume fraction. The tensile characteristics of the fibre will be used for computing the strength and stiffness of continuous unidirectional land random, as well as discontinuous fibre composites. Furthermore, It was found that the mechanical properties of the fibre and the matrix, the degree of fibre-matrix interfacial adhesion, the fibre cross-section and the fibre orientation within the matrix are governing factors which influence the mechanical characteristics of the composite. This paper also outlines the prospective and existing use natural fibres as reinforcements in automotive and building applications. 

Katakunci: Serat Alam, Komposit Berpenguat Serat Alam, Struktur Mikro Serat, Kandungan Selulosa, Orientasi Serat, Ikatan Adesi Antara Serat dan Matriks, Persamaan Halpin-Tsai, Mikromekanika, Modulus Young, Aplikasi Otomotif dan Konstruksi

SUMBER : 
Prosiding Seminar Teknologi untuk Negeri 2003, Vol. I, hal. 332 -344 /HUMAS-BPPT/ANY

PENDAHULUAN
Munculnya peraturan pemerintah dan berkembangnya kesadaran masyarakat untuk melestarikan lingkungan hidup telah memicu pergeseran paradigma untuk mendesain material yang ramah lingkungan. Pemakaian material komposit dengan matriks termoset dan termoplastik yang menggunakan serat pertanian sebagai sistem penguatan (reinforcements), yang berasal dari sumber daya alam yang terbaharui, dapat memberikan manfaat positif, yaitu dari sisi pelestarian lingkungan, terutama dalam kaitannya dengan kemudahan mekanisme pembuangan material ke alam setelah habis masa pakainya (ultimate disposability), dan pemanfaatan bahan baku yang tersedia berlimpah di alam (sustainability resources).

KESIMPULAN
Teknik karakterisasi untuk mengetahui kekuatan dankekauan serat alam telah dianalisa. Dengan menggunakan informasi struktur mikro serat, kandungan selulosa/lignin, orientasi serat, serat alam dapat , maka dapat dibuat suatu model mekanis seat alam.Perhitungan dengan pendekatan mikromekanika telah dilakukan dengan memperhitungkan dinding sel serat alam sebagai suatu komposit berpenguat sera diskontinyu, dan mengasumsikan ikatan anatar serat dan matriksnya dalam ikatan sempurna. Modulus Young serat alam diprediksi dengan menggunakan persamaan Tsai-Halpin dan penerapan kaidah rule of mixtures dengan sedikit modifikasi dalam formulanya yang memperhitungkan factor porositas. Teknik analisa kekuatan serat alam ini kemudian dapat digunakan untuk menghitung karakteristik mekanik (kekuatan dan kekakuan) komposit berpenguat serat. Faktor efisiensi digunakan pada perhitungan kekuatan komposit berpenguat serat pendek/diskontinyu. Untuk hampir semua komposit, kekakuan komposit dengan serat pendek ini sama dengan kekakuan yang dimiliki komposit dengan serat kontinyu, jika serat yang digunakan memiliki panjang sekitar 1 mm, 

Manfaat dari kegiatan pengembangan dan penerapan material komposit berbasis bahan serat alam adalah:

1. Untuk pengembangan potensi pemanfaatan serat alam yang tersedia berlimpah di Indonesia sebagai hasl aktifitas pertanian, melalui penelitian karakterisasi material dan teknologi pemrosesan produk komposit ramah lingkungan yang bernilai ekonomis.
2. Dapat memenuhi kebutuhan industri yang berkembang di masyarakat, melihat ketersediaan di alam yang cukup besar dan biaya bahan yang jauh lebih murah. Produk yang dihasilkan dapat lebh ringan dan membutuhkan konsumsi energi yang rendagh, sehingga dapat menurunkan biaya produksi selain upaya meningkatkan nilai tambah produk lokal.
3. Peningkatan kemampuan rancang bangun dan manufaktur material komposit berbasis bahan serat alam untuk menunjang pembangunan industri dan kemandirian bangsa, khususnya dalam penguasaan teknologi material.