PENGARUH PERLAKUAN ALKALI TERHADAP KEKUATAN BENDING KOMPOSIT SERAT RAMBUT MANUSIA DENGAN MATRIK POLYESTER

Transkripsi

1 PENGARUH PERLAKUAN ALKALI TERHADAP KEKUATAN BENDING KOMPOSIT SERAT RAMBUT MANUSIA DENGAN MATRIK POLYESTER SKRIPSI Oleh : SURYANTO K FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Oktober 2013

2 PENGARUH PERLAKUAN ALKALI TERHADAP KEKUATAN BENDING KOMPOSIT SERAT RAMBUT MANUSIA DENGAN MATRIK POLYESTER SKRIPSI Oleh : SURYANTO K FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Oktober 2013 i

3 PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Suryanto NIM : K Jurusan/Program Studi : PTK/Pendidikan Teknik Mesin menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul PENGARUH PERLAKUAN ALKALI TERHADAP KEKUATAN BENDING KOMPOSIT SERAT RAMBUT MANUSIA DENGAN MATRIK POLYESTER ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka. Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya. Surakarta, Oktober 2013 yang membuat pernyataan Suryanto ii

4 PENGARUH PERLAKUAN ALKALI TERHADAP KEKUATAN BENDING KOMPOSIT SERAT RAMBUT MANUSIA DENGAN MATRIK POLYESTER SKRIPSI Oleh : SURYANTO K Skripsi Ditulis dan diajukan untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Oktober 2013 iii

5 HALAMAN PERSETUJUAN Skripsi ini disetujui untuk dipertahankan di hadapan tim penguji skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Surakarta, 20 September 2013 Pembimbing I, Pembimbing II, Yuyun Estriyanto S.T., M.T NIP Budi Harjanto, S.T., M.Eng. NIP iv

6 v

7 MOTTO Karena sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai dari suatu urusan, kejakanlah dengan sungguh-sungguh urusan yang lain (QS. Al-Mujaadilah: 11) Dan bahwasanya seorang manusia tidak memperoleh sesuatu selain apa yang telah diusahakan (Qs. An-Najm : 39) Kekuatan terbesar untuk menyelesaikan pekerjaan adalah pada saat kita berani untuk memulainya. (Parlindungan Marpaung) The real champion is not just winning the competition, but every one who can stand up for every failure (Anonim) Yang penting bukan labelnya, tapi perannya. Bukan apa yang sudah kita dapatkan, tapi apa yang sudah kita berikan. Bukan hak kita yang selalu ditawarkan, namun kewajiban kitalah yang harus diutamakan. Karena, Manjadi penting itu baik, tapi menjadi baik itu jauh lebih penting. )Akhuna Surya( vi

8 PERSEMBAHAN Dengan menyebut nama Rabb yang jiwaku berada dalam genggaman-nya, kupersembahkan karya ini untuk : Allah SWT Sesungguhnya Engkau Maha Mengetahui bahwa hati-hati ini telah berkumpul untuk mencurahkan mahabbah hanya kepada-mu, bertemu dalam rangka menyeru (berdakwah di jalan)- Mu, dan berjanji setia untuk membela syariat- Mu maka kuatkanlah ikatan pertaliannya, abadikanlah kasih sayangnya, tunjukkanlah jalannya, dan penuhilah dengan cahaya-mu yang tidak akan pernah redup, lapangkanlah dadanya dengan limpahan iman dan keindahan tawakal kepada-mu, hidupkanlah dengan ma rifah-mu, dan matikanlah dalam keadaan syahid di jalan-mu. Sesungguhnya Engkau sebaik-baik pelindung dan sebaik-baik penolong. Amin. Kedua orang tua dan keluarga tercinta dengan iringan doa, kasih sayang, semangat dan dukungan selama menenpuh kuliah. Murabbi dan rekan satu kelompok atas dukungan, motivasi, dan semangatnya hingga selesainya skripsi ini. Rekan rekan Juara 2008 yang telah begitu banyak memberikan pelajaran tentang ukhuwah dan arti kehidupan yang sesungguhnya. Keluarga KAMMI Inklusif Membumi 2013 dengan kebersamaan kalian saya bertahan. Seluruh kakak, rekan dan adik adik pejuang BEM FKIP UNS atas pembelajaran kesabaran, keikhlasan dan pengorbanannya, karena kalian saya bisa sampai disini. Anak anak didik seperjuangan yang terus menjadikan kebermanfaatan sebagai laku utama, kesabaran sebagai tatanan kehidupan dan keikhlasan sebagai sekuat-kuat perisai hati. Terimakasih atas dorongan motivasi agar orang tuanya segera menyelesaikan skripsinya dan agar selalu lebih baik dimasa depan. Almamater vii

9 ABSTRAK Suryanto. PENGARUH PERLAKUAN ALKALI TERHADAP KEKUATAN BENDING KOMPOSIT SERAT RAMBUT MANUSIA DENGAN MATRIK POLYESTER. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Oktober Tujuan penelitian ini adalah untuk : (1) Mengetahui pengaruh perlakuan alkali terhadap kekuatan bending komposit serat rambut manusia. (2) Mengetahui berapa lama perlakuan alkali yang menghasilkan kekuatan bending optimal pada komposit serat rambut manusia. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Material Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik UNS Surakarta dengan menggunakan bahan utama berupa serat rambut manusia dan Resin Polyester 157 BQTN yang diberi katalis MEXPO 1%. Sampel penelitian yang digunakan adalah komposit serat rambut manusia dengan variasi perlakuan alkali selama 0, 30, 60, 90 dan 120 menit. Pembuatan komposit dilakukan dengan metode cetak tekan dengan fraksi volume serat sebesar 40%. Spesimen uji bending dibuat dengan mengacu pada standard ASTM D 790. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan alkali memberikan pengaruh terhadap kekuatan bending komposit serat rambut manusia. Rambut dengan perlakuan alkali yang lebih lama menunjukkan harga kekuatan bending yang lebih tinggi. Hal ini dibuktikan dengan hasil penelitian yang menunjukkan bahwa besar kekuatan bending komposit tanpa perlakuan alkali, dengan perlakuan alkali selama 30 menit dan 60 menit yaitu 34,821 MPa, 38,012 MPa dan 43,679 MPa. Perlakuan alkali yang terlalu lama (lebih dari 60 menit) menyebabkan rambut menjadi rusak sehingga akan menurunkan kekuatan bending komposit. Hal ini dibuktikan dengan hasil penelitian yang menunjukkan bahwa besar kekuatan bending dengan perlakuan alkali selama 90 dan 120 menit lebih rendah dari sebelumnya yaitu 31,345 MPa dan 26,869 MPa. Simpulan penelitian ini adalah : (1) Semakin lama perlakuan alkali serat akan meningkatkan kekuatan bending komposit serat rambut manusia, namun jika terlalu lama (lebih dari 60 menit) maka kekuatan bending akan menurun yang disebabkan karena serat rambut rusak. (2) Kekuatan bending tertinggi pada perlakuan alkali selama 60 menit yaitu 43,679 MPa. Kata Kunci : komposit serat rambut, polyester, perlakuan alkali, kekuatan bending, ASTM D 790 viii

10 ABSTRACT Suryanto. THE INFLUENCE OF ALKALI TREATMENT ON THE BENDING STRENGTH OF HUMAN HAIR FIBRE COMPOSITE WITH POLYESTER MATRIX. Thesis, Faculty of Teacher Training and Education Sebelas Maret University of Surakarta, September The purposes of this research are: (1) to find out the effect of Alkali on the bending strength of human hair fibre composite. (2) to find out the time needed on the alkali treatment to reach an optimum bending strength on the human hair fibre composite. This research was conducted in Material Laboratory of Engineering Faculty of Sebelas Maret University of Surakarta. The researcher used human hair fibre and polyester resin 157 BQTN which are added with MEXPO 1% catalyst as the main materials. Human hair fibre composite with variation of alkali treatment those are 0, 30, 60, 90 and 120 minutes was used as the research sample. The composite was made through press molding way with volume fraction ratio between matrix and filler in the amount of 60% : 40%. The composite was made based on ASTM D 790 standard. The results of this research show that alkali treatment give an effect on the bending strength of human hair fibre composite. Hair with longer alkali treatment shows higher bending strength. This is proven by the result of the research that shows the bending strengths without alkali treatment, within 30 minute of alkali treatment and within 60 minute of alkali treatment for each are 34,821 MPa; 38,012 MPa dan 43,679 MPa. Overlong alkali treatment (more than 60 minutes) will break the hair fibre thus it weakens the bending strength. This is proven by the result of the research that shows that the bending strength in 90 minute and 120 minute alkali treatment that is not higher than that reach 31,345 MPa dan 26,869 MPa. The conclution of this research are: (1) The longer of fibre alkali treatment is given, the stronger of bending strength of human hair fibre composite will be got. However, if alkali treatment is given too long (more than 60 minutes) it will decrease the bending strength of human hair fibre composite due to the damage of the hair. (2) The highest bending strength is reached when the alkali treatment up to 60 minutes that shows 43,679 MPa. Key Words :hair fibre composite, polyester, alkali treatment, bending strength, ASTM D 790 ix

11 KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan kepada kita nikmat, taufiq, rahmat, hidayah serta inayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul Pengaruh Perlakuan Alkali Terhadap Kekuatan Bending Komposit Serat Rambut Manusia Dengan Matrik Polyester. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini banyak menghadapi hambatan dan kesulitan. Namun dengan bantuan dari berbagai pihak hambatan dan kesulitan tersebut dapat teratasi. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberi dukungan moral, maupun spiritual kepada penulis, antara lain : 1. ALLAH SWT atas segala kenikmatan dan keistiqomahan yang telah diberikan. 2. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta 3. Bapak Drs. Sutrisno, S.T., M.Pd. selaku Ketua Jurusan Pendidikan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS. 4. Bapak Yuyun Estriyanto, S.T, M.T, selaku Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS, sekaligus sebagai dosen pembimbing I, yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun skripsi. 5. Bapak Budi Harjanto S.T, M. Eng, selaku Koordinator Skripsi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS, sekaligus sebagai dosen pembimbing II, yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun skripsi. 6. Bapak Drs. Subagsono MT. selaku pembimbing akademis yang telah membantu dan membimbing penulis selama studi di Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS. 7. Segenap dosen Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNSyang telah bersedia dengan ikhlas insya Allah, untuk berbagi ilmu dan dengan penulis. 8. Segenap karyawan Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS. x

12 9. Segenap jajaran pengelola Laboratorium Pandidikan Teknik Bangunan JPTK FKIP UNS. 10. Teman-teman seperjuangan di Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, mahasiswa PTM 2008 yang telah memotivasi dalam penyelesaikan skripsi ini. 11. Rekan rekan di luar kampus UNS yang selalu memberikan inspirasi dan motivasi. 12. Kepada seluruh pihak yang telah memberikan bantuan moral dan spiritual hingga terselesainya skripsi ini. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Untuk itu kritik maupun saran yang sifatnya membangun demi kebaikan skripsi ini sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berharap bahwa skripsi ini dapat bermanfaat bagi setiap orang yang membaca dan merupakan suatu referensi yang dapat dipertimbangkan. Semoga Allah SWT senantiasa memberikan berkah maghfirah bagi kita semua. Amin. Surakarta, Oktober 2013 Penulis xi

13 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERNYATAAN... ii HALAMAN PENGAJUAN... iii HALAMAN PERSETUJUAN... iv HALAMAN PENGESAHAN... v HALAMAN MOTTO... vi HALAMAN PERSEMBAHAN... vii HALAMAN ABSTRAK... viii KATA PENGANTAR... x DAFTAR ISI... xii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xv BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Identifikasi Masalah... 4 C. Pembatasan Masalah... 4 D. Perumusan Masalah... 5 E. Tujuan Penelitian... 5 F. Manfaat Penelitian... 5 BAB II LANDASAN TEORI... 6 A. Tinjauan Pustaka Komposit Rambut Manusia Unsaturated Polyester Alkali Uji Kekuatan Bending Komposit B. Penelitian yang Relevan xii

14 C. Kerangka Berpikir D. Hipotesis Penelitian BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian Tempat Penelitian Waktu Penelitian B. Desain Penelitian C. Populasi dan Sampel Populasi Penelitian Sampel Penelitian D. Teknik Pengumpulan Data Identifikasi Variabel Instrumen Penelitian Diagram Alir Penelitian E. Pelaksanaan Eksperimen Persiapan Awal Pembuatan Spesimen Pengujian Bending BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Data B. Pembahasan Perlakuan Alkali Kekuatan Bending Komposit BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Implikasi Implikasi Teoritis Implikasi Praktis C. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii

15 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Spesifikasi Resin Unsaturated Polyester Yukalac BQTN Tabel 3.1. Alokasi Waktu Penelitian Tabel 3.1. Jumlah dan Variasi Spesimen Komposit Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Kekuatan Bending xiv

16 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Macam-macam Serat Alam... 8 Gambar 2.2. Macam-macam Serat Sintetis... 9 Gambar 2.3. Unsaturated Polyester Yucalac Gambar 2.4. Komposit Serat Gambar 2.5. Komposit Partikel Gambar 2.6. Komposit Serpih Gambar 2.7. Filled (Skeletal) Composites Gambar 2.8. Komposit Laminat Gambar 2.9. Rambut Manusia Gambar Struktur Rambut Gambar Skema Uji Bending Gambar 3.1. Bahan-bahan Penelitian Gambar 3.2. Alat-alat Penelitian Gambar 3.3. Diagram Alir Penelitian Gambar 3.4. Spesimen Komposit Gambar 4.1. Spesimen Uji Bending Gambar 4.2. Grafik Pengaruh Perlakuan Alkali terhadap Kekuatan Bending Komposit Serat Rambut Manusia Gambar 4.3. Spesimen Uji Bending Perlakuan Alkali 60 menit Gambar 4.4. Spesimen Uji Bending Perlakuan Alkali 30 menit Gambar 4.5. Spesimen Uji Bending tanpa Perlakuan Alkali Gambar 4.6. Spesimen Uji Bending Perlakuan Alkali 90 menit Gambar 4.7. Spesimen Uji Bending Perlakuan Alkali 120 menit Gambar 4.8. Histogram Kekuatan Bending Berdasarkan Jenis Serat xv