Kekuatan tarik dan Bending Bahan Mikrokomposit Berpenguat Serat Serabut Kelapa dan Polylactic Acid (PLA)

Abstract

Tanaman kelapa merupakan tanaman perkebunan atau tanaman industri. Seluruh bagian dari tanaman kelapa dapat dimanfaatkan dalam kehidupan seharihari. Salah satu bagian dari tanaman kelapa yang banyak dimanfaatkan yaitu serat sabut kelapa. Pengoptimalan pemanfaatan serat sabut kelapa dapat digunakan sebagai penyusun dalam bahan komposit. Bahan komposit merupakan kombinasi dua bahan atau lebih untuk menghasilkan bahan baru yang lebih baik daripada komponen penyusunnya. Penyusun dalam bahan komposit memiliki peran masingmasing, yaitu sebagai penguat dan peran lainnya sebagai matriks. Serat kelapa dalam bahan komposit berfungsi sebagai penguat, dan matriks yang digunakan berupa polimer alami yaitu polylactic acid. Kelebihan dari polimer polylactic acid ini ialah memiliki kekuatan mekanik yang baik, termoplast, dan ramah lingkungan. Pada penelitian ini menggunakan konsep bahan mikrokomposit, dimana bahan yang digunakan menggunakan struktur mikro. Pembuatan bahan komposit melalui tahap pencampuran serat sabut kelapa dan polylactic acid yang disebut proses sintesis, dengan variasi fraksi massa serat 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, dan bahan polylactic acid murni tanpa penguat 0%. Bahan komposit hasil sintesis diuji kekuatan mekanik bahan untuk mengetahui karakteristik bahan dan pengamatan morfologi. Uji mekanik yang dilakukan berupa uji tarik dan uji bending. Sedangkan pengamatan morfologi menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) untuk mengetahui struktur ikatan matriks dan serat pada area deformasi. Pada uji tarik, nilai kekuatan tarik tertinggi dihasilkan oleh bahan dengan fraksi massa serat sabut kelapa 20% sebesar (55,50±2,68) MPa dan nilai kekuatan tarik terendah dihasilkan oleh bahan dengan fraksi massa serat sabut kelapa 50% sebesar (25,02±0,93) MPa. Selanjutnya pada uji bending, nilai kekuatan bending tertinggi dihasilkan oleh bahan tanpa penguat 0% sebesar (102,69±8,87) MPa, nilai kekuatan bending tertinggi pada bahan komposit dihasilkan oleh bahan dengan fraksi massa serat 10% sebesar (100,61±0,41) MPa dan nilai kekuatan bending terendah dihasilkan oleh bahan dengan fraksi massa serat sabut kelapa 50% sebesar (39,29±4,55) MPa. Pada uji bending, nilai kekuatan bending menurun seiring bertambahnya fraksi massa serat. Pada pengamatan morfologi internal bahan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) pada area patahan mengindikasikan adanya void dan fiber break pada bagian internal bahan mikrokomposit. Beberapa serat mengalami pull-out saat uji tarik dan bending dilakukan.