logo lembaga [ F25 ] [ PENGEMBANGAN BIOPOLIMER SEBAGAI KOMPOSIT DALAM APLIKASI PADA KAPAL PATROLI ] [ Ir. Lies A. Wisojodharmo ] [ Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi] 2012
LATAR BELAKANG Polimer organik atau lebih dikenal dengan biopolimer, ialah polimer yang dalam proses pembuatannya menggunakan bahan-bahan dari alam. Kelebihan dari biopolimer, yaitu ramah lingkungan karena bahan bakunya adalah turunan material terbarukan (biomas, plankton dsb), dibutuhkan lebih sedikit energi utk produksi, dan dapat mengurangi ketergantungan terhadap bahan baku fosil. Teknologi pertahanan di Indonesia sampai saat ini relatif masih tertinggal dibandingkan dengan negara-negara maju, seperti negaranegara Eropa Barat dan Amerika Serikat. Komposit menjadi perbincangan yang menarik dalam dunia angkatan laut akhir akhir ini, karena komposit diketahui lebih stabil terhadap perlakuan eksternal dan internal, serta memiliki stabilitas yang lebih tinggi. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 1
PERMASALAHAN Pada kapal patroli, komposit menunjukkan kemampuan yang lebih baik dibandingkan material logam yang selama ini digunakan. Aplikasi material logam yang mengalami kontak secara langsung dengan air laut akan membutuhkan banyak tenaga dan biaya untuk melakukan pengecekan terhadap korosi/karat. Dari penelitian ini akan dapat ditentukan pengaruh (jika ada) lama perendaman dalam media air laut terhadap sifat ketahanan terhadap ledakan dari material komposit yang dihasilkan. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 2
METODOLOGI Pembuatan sintesa sellulosa palmitat Pembuatan material komposit biopolimer Karakterisasi sellulosa palmitat Karakterisasi sifat mekanik material komposit Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 3
METODOLOGI (sintesa Selulose Palmitat) Aktivasi Selulose Sintesis Selulose Palmitat After Before Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 4
METODOLOGI (Pembuatan Komposit Biopolimer) Casting Selulose Palmitat Pembuatan Serat Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 5
METODOLOGI (Karakterisasi Selulosa Palmitat) Prosedur 1. Sampel digerus sampai halus, kemudian tiap sampel ditimbang dengan berat 0.5 gram. 2. Tiap sampel ditambahkan air 50 ml dan larutan NaOH yang telah dibakukan terlebih dahulu sebanyak 25 ml, kemudian sampel dipanaskan. Setelah dingin, sampel disaring dan filtratnya dimasukkan ke dalam gelas ukur. 3. Filtrat tiap sampel diambil 5 ml, kemudian dititrasi dengan larutan HCl yang telah dibakukan menggunakan indicator Phenolpthalein. Titrasi dilakukan dari larutan berwarna merah muda hingga larutan tepat berubah menjadi bening. Titrasi dilakukan duplo. No. Sampel Jenis uji Hasil Derajat Substitusi 1 Selulosa Palmitat 1 gram Derajat Substitusi 1.2847 2 Selulosa Palmitat 2 gram Derajat Substitusi 0.1339 3 Selulosa Palmitat 5 gram Derajat Substitusi 0.6308 Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 6
Metodologi (Karakterisasi sifat mekanik material komposit) No. Resin Serat Hasil Tensile Strength Elongation at Charpy Impact (MPa) Break (%) Strength 1. Resin Selulosa Palmitat 32.99 ± 1.99 3.80 ± 0.37 32.48 ± 8.50 Epoxy 2. Selulosa Asetat 24.86 ± 3.41 2.40 ± 0.29 15.90 ± 8.75 3. Unsatura Selulosa Palmitat 14.79 ± 2.04 0.575 ± 0.049 1.89 ± 0.63 ted 4. Polyester Selulosa Asetat 24.43 ± 5.34 0.941 ± 0.076 3.04 ± 0.63 5. Resin Serat karbon 116.8 ± 28.8 3.66 ± 0.65 77.64 ± 9.19 6. Epoxy Serat gelas 113.0 ± 10.3 3.42 ± 0.25 62.55 ± 10.77 7. Unsatura Serat karbon 30.47 ± 5.02 0.944 ± 0.271 19.91 ± 5.7 8. ted Polyester Serat gelas 49.84 ± 5.66 1.364 ± 0.133 89.23 ± 32.4 Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 7
Pembahasan Hasil Penelitian Dalam hasil penelitian ini dapat dipastikan bahwa serat glass lebih kuat dibandingkan dengan serat karbon, asetat dan palmitat. Hal ini dimungkinkan karena, kekuatan tarik ataupun kekuatan impactnya meningkat dan mempunyai pengaruh terhadap Unsaturated polyester. Sedangkan pada penggunaan epoxy resin, serat komersial memberikan hasil yang lebih baik serat biopolymer. Hal ini dapat disebebakan karena serat biopolymer belum mengalami treatment pendahuluan seperti pada serat komersil, serta pada proses pembuatan seratnya belum dilakukan secara optimum. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 8
Pembahasan Hasil Penelitian Pemberlakuan terhadap serat alam merupakan sesuatu hal yang cukup sulit. Terkadang, kontur serat tidak sesuai dengan keinginan yang diharapkan, berbeda sekali dengan perlakuan terhadap serat sintesis. Perlakuan khusus desain lembaran komposit, adonan fiber, perlu pada takaran dan desain yang sesuai, agar mendapatkan kekuatan yang optimal. Penelitian harus dilakukan berulang atau bekelanjutan agar semua bentuk disain lebih baik sehingga dapat melampaui strandar komposit sintetis. Melakukan uji pada resin unsaturated polyester tanpa serat untuk mengetahui kekuatan dari tersebut. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 9
SINERGI KOORDINASI Rekomendasi output 2012 ditujukan untuk dilakukannya kerjasama dengan TNI AL yang akan memanfaatkan hasil komposit untuk aplikasi kapal patroli. Hasil pengembangan teknologi ini akan ditindak lanjuti untuk mengembangkan industri manufaktur baru yang dapat memproduksi prototipe ini dan mengaplikasikannya di kapal patroli milik TNI AL. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 10
PEMANFAATAN HASIL KEGIATAN Menghasilkan formulasi komposit biopolimer yang dapat diaplikasikan pada platform kapal patroli yang sesuai dengan requirementnya. Dengan prototipe yang dihasilkan akan langsung bisa didifusikan pada industri manufaktur. Industri pertahanan yang membutuhkan material baru untuk diaplikasikan pada kendaraan tempurnya. Mendapatkan hak paten karena pembuatan komposit biopolimer memberikan efek besar dalam penghematan bahan bakar minyak serta dalam aplikasi pertahanan keamanan terutama kapal patroli. Dunia penelitian dan pendidikan dapat memanfaatkan penelitian ini. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 11
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN Hasil penelitian ini nantinya akan diaplikasikan pada pembuatan badan kapal. Selain itu diharapkan penelitian ini akan menumbuhkan industry penghasil serat biopolymer. Meningkatkan nilai tambah bahan alami. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 12
logo lembaga TERIMA KASIH [ Ir. Lies A. Wisjodharmo ] [ Dr. Asep Riswoko ] [ Dody A. Winarto, MEng ] [ Dewi Kusuma Arti, ST ]