UNIVERSITAS INDONESIA UNIVERSITÉ DE BRETAGNE-SUD SIFAT – SIFAT MEKANIK DARI FLAX/POLYPROPYLENE TESIS MUHAMAD ARI 0906579626 FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN DEPOK JULI 2011 i Sifat-sifat..., Muhamad Ari, FTUI, 2011 UNIVERSITAS INDONESIA UNIVERSITE DE BRETAGNE-SUD SIFAT – SIFAT MEKANIK DARI FLAX/POLYPROPYLENE TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Teknik MUHAMAD ARI 0906579626 HALAMAN SAMPUL FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN KEKHUSUSAN PERANCANGAN DAN MANUFAKTUR PRODUK DEPOK JULI 2011 ii Sifat-sifat..., Muhamad Ari, FTUI, 2011 HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS Tesis ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar. Nama : Muhamad Ari NPM : 0906579626 Tanda Tangan : Tanggal : 12 Juli 2011 iii Sifat-sifat..., Muhamad Ari, FTUI, 2011 LEMBAR PENGESAHAN Tesis ini diajukan oleh Nama : Muhamad Ari NPM : 0906579626 Program studi : Teknik Mesin Judul tesis : Sifat – sifat mekanik dari flax/polypropylene Telah berhasil dipertahankan dihadapan dewan penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Master 2 Université de Bretagne-Sud (Perancis) dan Magister Teknik Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia. DEWAN PENGUJI Pembimbing : Dr. Gilles AUSIAS Penguji : Dr. Hervé LAURENT Ditetapkan di : Depok Tanggal : 14 September 2011 Mengetahui Kepala Departemen Teknik Mesin UI Dr. Ir. Harinaldi M.Eng iv Sifat-sifat..., Muhamad Ari, FTUI, 2011 KATA PENGANTAR Puji syukur saya haturkan pada Allah SWT, atas rahmat-Nya lah sehingga tesis ini bisa terselesaikan. Selanjutnya, ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada Pemerintah Indonesia dan Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya yang memberikan saya kesempatan untuk pengetahuan pengetahuan melalui program ini. Ucapan terima kasih juga saya sampaikan pada Mr. Gilles AUSIAS, atas bimbingan, arahan dan saran-sarannya yang berharga. Rasa terima kasih juga saya sampaikan kepada Mr. Philippe PILVIN sebagai penanggung jawab program M2 Pro Génie Mécanique et Matériaux – Univ.Bretagne-Sud, Mr. Alain BOURMAUD, Mrs. Isabelle PILLIN dan Mr. Antoine KERVOELEN, untuk kesediaannya waktu dan bantuannya selama berada di laboratorium LIMATB – Univ.Bretagne-Sud. Rasa terima kasih yang tak terkira saya sampaikan kepada orang tuaku, isteriku dan putriku yang telah menjadi pilar bagi semangat dan inspirasiku. Dan telah meneguhkan hati ini melalui do’a – do’anya. Terakhir, saya ucapkan terima kasih kepada semua staf L2PIC yang telah memberikan waktu dan perhatiannya selama berada di laboratorium. Lorient, 5 Juli 2011 Penulis v Sifat-sifat..., Muhamad Ari, FTUI, 2011 HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Muhamad Ari NPM : 0906579626 Program Studi : Teknik Mesin Fakultas : Teknik Jenis karya : Tesis demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty- Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul : Sifat – sifat mekanik dari flax/polypropylene beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan,mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Jakarta Pada tanggal : 10 Agustus 2011 Yang menyatakan (Muhamad Ari) LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH vi Sifat-sifat..., Muhamad Ari, FTUI, 2011 ABSTRAK Nama : Muhamad Ari Program Studi : Tekik Mesin Judul : Sifat – sifat mekanik dari flax/polypropylene Polypropylene diperkuat serat flax dipersiapkan untuk mengetahui pengaruh penambahan serat dan coupling agent terhadap sifat – sifat mekanik dari komposit. Komposit flax/polypropylene dibuat dengan kandungan yang berbeda (10,20 dan 30 % berat). Sedangkan untuk coupling agent dengan tipe maleic anhydride polypropylene dilakukan penambahan 4% pada masing – masing komposisi komposit. Proses pembuatan material dilakukan dengan cara ekstrusi dan injeksi. Sifat – sifat mekanik yang diteliti yaitu tarik, tekan, tekuk, puntir dan impak. Modulus dan tegangan maksimum dari flax/polypropylene meningkat dengan penambahan serat. Pengaruh yang sama juga dihasilkan melalui penambahan coupling agent. Kata kunci : flax, polypropylene, penambahan serat, coupling agent vii Universitas Indonesia Sifat-sifat..., Muhamad Ari, FTUI, 2011 ABSTRACT Name : Muhamad Ari Study Program: Mechanical Engineering Title : Mechanical Properties of Flax/Polypropylene Flax fibre reinforced polypropylene were prepared to investigate the influence of fibre loading and coupling agent on the mechanical properties of the composite. Flax/polypropylene composite was made with different content (10, 20 and 30 wt %). Whereas, coupling agent of maleic anhydride polypropylene was added by 4% to each composite composition. The process making of materials was performed by extrusion and injection. The mechanical properties of composite such as tensile, compression, flexural, torsion and impact were investigated. Modulus and maximum stress of flax/polypropylene increased with increase of fibres loading. The same effect was also generated through the addition of coupling agent. Keyword: flax, polypropylene, fibre loading, coupling agent. viii Universitas Indonesia Sifat-sifat..., Muhamad Ari, FTUI, 2011 DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL ................................................................................................................ ii HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ....................................................................... iii LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................................ iv KATA PENGANTAR ..................................................................................................................v LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ................................................... vi ABSTRAK ................................................................................................................................. vii ABSTRACT .............................................................................................................................. viii DAFTAR ISI ............................................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................. xi DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... xii CHAPTER I. INTRODUCTION ..............................................................................................1 1.1 Background ..................................................................................................................... 1 1.2 Objective of the study ...................................................................................................... 2 CHAPTER II. BIBLIOGRAPHY REVIEW ............................................................................3 2.1. Biopolymers ................................................................................................................... 3 2.2. Natural Fibre .................................................................................................................. 5 2.2.1. Flax .................................................................................................................. 8 2.2.2. Hemp ............................................................................................................... 9 2.2.3. Bamboo .......................................................................................................... 10 2.2.4. Jute ................................................................................................................. 11 2.2.5. Sisal ............................................................................................................... 12 2.2.6. Ramie ............................................................................................................. 12 2.3. Behaviour of bio composite ......................................................................................... 13 2.3.1. Physical behaviour ......................................................................................... 13 2.3.2. Mechanical behaviour.................................................................................... 14 CHAPTER III. MATERIAL STUDIED AND EQUIPMENT .............................................17 3.1 Flax ............................................................................................................................... 17 3.2 Polypropylene (PP) ...................................................................................................... 17 3.3 Coupling agent ............................................................................................................. 17 3.4 Production of specimen ................................................................................................ 18 3.5 Extrusion machine ........................................................................................................ 19 3.6 Granulation ................................................................................................................... 20 ix Universitas Indonesia Sifat-sifat..., Muhamad Ari, FTUI, 2011 3.7 Injection machine ......................................................................................................... 20 3.8 Testing method ............................................................................................................. 20 3.8.1 Tensile test ..................................................................................................... 20 3.8.2 Bending test ................................................................................................... 21 3.8.3 Torsion test .................................................................................................... 22 3.8.4 Compression test............................................................................................ 23 3.8.5 Impact Test .................................................................................................... 24 3.8.6 SEM (Scanning Electron Microscope) .......................................................... 25 CHAPTER IV. RESULTS AND ANALYSIS ........................................................................26 4.1 Tensile .......................................................................................................................... 26 4.2 Flexural test .................................................................................................................. 28 4.3 Torsion ......................................................................................................................... 29 4.4 Compressive ................................................................................................................. 31 4.5 Impact ........................................................................................................................... 33 CHAPTER V. CONCLUSION ................................................................................................35 REFERENCE ............................................................................................................................36 x Universitas Indonesia Sifat-sifat..., Muhamad Ari, FTUI, 2011
Description: