Pengaruh Fraksi Massa Laminat Serat Kayu Sengon Dan Bagasse Terhadap Sifat Mekanik Bahan Komposit Sanwich Bermatriks Asampoli-Laktad

Abstract

Pengembangan material komposit berbasis serat alam menjadi solusi penting untuk memenuhi kebutuhan material ringan, ramah lingkungan, dan berperforma mekanik memadai. Material sintetis yang sulit terdegradasi masih mendominasi, sehingga diperlukan alternatif berkelanjutan. Kayu sengon dan bagasse potensial dimanfaatkan karena ketersediaan melimpah, massa ringan, dan dapat berfungsi sebagai penguat. Kayu sengon memiliki struktur serat teratur, sedangkan bagasse sebagai limbah tebu mengandung lignoselulosa yang berguna sebagai pengisi atau penguat. Penggunaan matriks PLA mendukung material hijau karena termasuk polimer biodegradable berbasis sumber terbarukan. Penelitian ini mengkaji pengaruh variasi fraksi massa laminat serat kayu sengon dan bagasse terhadap sifat mekanik komposit sandwich bermatriks PLA, meliputi kekuatan tarik, modulus elastisitas, kekuatan bending, modulus bending, dan densitas. Penelitian mencakup tahapan persiapan bahan, perlakuan alkalisasi serat, sintesis komposit, pengujian mekanik dan densitas, serta analisis data. Serat kayu sengon dan bagasse dibersihkan, dipotong, lalu direndam dalam larutan NaOH 5% selama 3 jam untuk memperbaiki adhesi dengan matriks. Material komposit disintesis menggunakan hot press molding dengan komposisi PLA 60% dan penguat 40%. Variasi penguat mencakup T4-S0, T3-S1, T2-S2, T1-S3, dan T0-S4. Proses pencetakan dilakukan pada 120°C, tekanan 10 MPa selama 5 menit. Pengujian menggunakan Universal Testing Machine untuk memperoleh nilai mekanik, kemudian dianalisis secara deskriptif dan statistik menggunakan ANOVA satu arah serta uji Tukey. Hasil menunjukkan variasi fraksi massa memengaruhi sifat mekanik. Kekuatan tarik dan modulus elastisitas meningkat seiring bertambahnya proporsi laminat kayu sengon, dengan T0-S4 tertinggi dan T4-S0 terendah. Hal ini mengindikasikan laminat kayu sengon berperan efektif sebagai penguat karena struktur serat kontinu membantu distribusi beban lebih baik. ANOVA menunjukkan pengaruh signifikan pada kekuatan tarik dan modulus elastisitas, dengan uji Tukey memperlihatkan perbedaan nyata pada beberapa variasi. Pengujian bending menunjukkan pola berbeda. Beban maksimum tertinggi pada T1-S3, namun ANOVA menunjukkan pengaruh belum signifikan, mengindikasikan kemampuan menahan beban lentur juga dipengaruhi faktor lain seperti homogenitas penyebaran serat, kualitas ikatan antarmuka, dan potensi void. Sebaliknya, modulus bending menunjukkan pengaruh signifikan dengan nilai tertinggi pada T1-S3. Kombinasi bagasse dan laminat kayu sengon dalam proporsi tertentu menghasilkan struktur sandwich lebih stabil.