Electronic Theses and Dissertation

Pengembangan telah dilakukan terhadap material komposit berbasis polimer diperkuat serat ampas tebu. Ampas tebu merupakan limbah yang kesediaannya sangat banyak yang masih belum maksimal pemanfaatannya. Ampas tebu dapat dijadikan sebagai penguat pada material baru komposit polimer busa. Material baru ini bersifat ringan dan memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Material baru ini dapat menjadi solusi untuk pemanfaatan limbah terbuang sia-sia ke lingkungan. Untuk itu diperlukan penelitian lebih lanjut. Studi pengembangan ini dilakukan untuk mendapatkan sifat mekanik yaitu: nilai kuat tarik, kuat tekan dan Energi impak. Untuk mendapatkan karakteristik termal dilakukan uji Thermogravimetry Analysis (TGA), dan Differensial Scanning Calorimetry (DSC). Koefisien daya serap dan model empiris perkiraan kekuatan tarik juga dilakukan analisa. Perlakuan limbah ampas tebu yang diolah menjadi serat, kemudian dicampurkan dengan bahan komposit berbusa. Limbah ampas tebu dijadikan serat diskontinu, selanjutnya dicampurkan dengan bahan penyusun lainnya. Bahan penyusun komposit dalam penelitian ini adalah serat ampas tebu, resin BQTN 157, blowing agent, dan katalis. Adapun variabel penelitian yang diukur adalah rasio berat bahan (1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7% dan 8%), dan ukuran serat (40 mesh, 60 mesh, dan 80 mesh). Proses selanjutnya dituangkan kedalam cetakan sesuai dengan standar cetakan spesimen uji. Dari hasil pengujian diperoleh material komposit polymeric foam dengan kekuatan tarik yang lebih baik adalah ukuran serat 80 mesh, rasio serat ampas tebu sebesar 5%. Adapun nilai kekuatan mekanik material tersebut adalah kekuatan tarik dan tekan adalah masing-masing: 20 MPa, dan 21 MPa. Sedangkan nilai energi impak adalah 294 Joule, Material ini memiliki temperatur termal dekomposisi adalah: 313°C. laju aliran kalor sebesar 27 mW. Koefisien daya serap bunyi adalah 0,6. Adapun model empiris perkiraan kekuatan tarik (σ_t) pada tiap ukuran serat adalah 3.5078 x 1.09^α x S^0.57.

Keyword: pengembangan material, komposit polymeric foam, serat ampas tebu.

Developments have been carried out on polymer-based composite materials reinforced with bagasse fiber. Bagasse is a waste with much availability and low economic value. Bagasse can be used as reinforcement in new materials for foam polymer composites. This new material manufactured is lightweight and has a high economic value. This new material can be a solution for utilizing waste disposed of into the environment. For that, further research is needed. This development study was conducted to obtain the mechanical properties: tensile strength, compressive strength, and impact Energy absorption values. Thermogravimetry Analysis (TGA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) tests were carried out to obtain the thermal characteristics. Another purpose is obtaining absorption coefficients, and empirical models of estimated tensile strength were also analyzed. Processing bagasse is needed to be processed into fiber, then mixed with foamed composite materials. Bagasse waste is made into discontinuous fiber, then mixed with other constituent materials. The composite materials in this study were bagasse fiber, BQTN 157 resin, a blowing agent, and a catalyst. The research variable measured was the ratio of material weight (1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%) and fiber size (40 mesh, 60 mesh, and 80 mesh). The following process is casting the mold boundary according to the standard mold of the test object. The test results obtained polymer foam composite material with better tensile strength is 80 mesh fiber size, bagasse fiber ratio of 5%. The value of the material's mechanical power is the tensile strength and compressive strength, respectively: 20 MPa, and 21 MPa. While the impact energy absorption value is 294 Joule, this material has a thermal decomposition temperature: of 313°C—a heat flow rate of 27 mW. The sound absorption coefficient is 0.6. The empirical model for estimating tensile strength (σt) for each fiber size is 3.5078x1.69^α x S^0.57. Keywords: study development, polymeric foam composite, bagasse fiber.