Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penggunaan bahan yang ramah lingkungan menjadi topik utama peneliti ilmu bahan termasuk pada material komposit. Salah satunya mengganti penggunaan serat sintetis dengan serat alam yang ramah lingkungan dan ketersediaan yang berlimpah serta memiliki kekuatan yang baik. Serat kenaf Sumberejo merupakan salah satu serat alam yang banyak di Indonesia. Tujuan penelitian ini untuk memperoleh nilai ketahanan impak dan bakar, serta kekerasan papan komposit polipropilena/serat kenaf Sumberejo dan mengetahui golongan kerapatan papan serat menurut SNI 01-4449-2006. Komposit difabrikasi dengan variasi serat kenaf Sumberejo sebesar 30%, 40%, dan 50% fraksi berat yang disusun searah. Sebagai pembanding difabrikasi juga sampel polipropilena murni. Fabrikasi diawali dengan memberi perlakuan alkali pada serat kenaf kemudian difabrikasi dengan metode hot press. Hasil terbaik dimiliki oleh komposit polipropilena/ 50 wt% serat kenaf dengan ketahanan impak yaitu (47,5 ± 10,7) J/cm², laju rambat bakar (7,1±5,1) mm/menit, kekerasan komposit yaitu (66 ± 0,8) HD dengan nilai densitas (1,04±0,01) gr/cm³, maka komposit ini tergolong papan serat kerapatan tinggi. Pengamatan dengan mikroskop optik pada permukaan uji impak adalah serat yang tertarik keluar dan putus, sementara kerusakan akibat uji bakar adalah serat yang hangus terbakar serta sisa polipropilena. Hal ini masing-masing menandakan bahwa serat kenaf Sumberejo berperan sebagai penyerap energi dan penghalang oksigen.

---

The use of natural fibers as the filler of  composites whose good strength, ecofriendly, and abundant like kenaf fiber from Sumberejo, Indonesia. The purpose of this study was to obtain the value of impact resistance, flammability, and hardness of polypropylene/Sumberejo kenaf fiber composite boards and to classify the dense of the fiber boards accordance to SNI of 01-4449-2006. Composites were fabricated by the variation of unidirectional Sumberejo kenaf fiber, which contents weigth 30%, 40%, and 50%. As comparison, pure polypropylene sample was also fabricated. The fabrication initiated with an alkaline treatment to Sumberejo kenaf fiber then followed by a compression molding method. The best results were obtained from polypropylene / 50 wt%  kenaf fiber composites with impact energy, burn rate, and hardness values were (47.5 ± 10.7) J / cm2, (7.1±5.1) mm/minute, and (66 ± 0.8) HD respectively, with the density of (1.04±0.01) gr/cm³, this compositeclassified as high density fiber board. Optical microscope observation on the impacted surface was fiber pull out and breakage, in which showed the energy of impact was absorbed by kenaf fiber while the burned surface was a burnt kenaf fiber and rest of PP, in which showed the kenaf fiber acted as an oxygen barrier."

"Dalam satu dekade terakhir, Indonesia menghadapi peningkatan tantangan pertahanan, keamanan, dan ketertiban negara dengan berbagai macam intensitas kewaspadaannya. Untuk mengatasi hal tersebut, industri Alat Peralatan Pertahanan dan Keamanan negara perlu berbenah dan menyesuaikan diri dengan perkembangan teknologi. Negara membutuhkan teknologi bahan inovatif untuk membuat alat komponen pertahanan dan keamanan seperti helm anti peluru yang kuat, ringan, praktis, nyaman digunakan, serta menggunakan bahan yang ramah lingkungan. Perkembangan dunia saat ini banyak menggunakan serat sintetis, yang walaupun memiliki kekuatan tinggi, biayanya cukup tinggi dan memiliki implikasi buruk bagi lingkungan sebelum dan sesudah proses sintesisnya. Oleh karena itu, penelitian ini mencoba untuk memberikan solusi bahan pembuatan helm anti peluru dengan konsep komposit berpenguat dari serat alam, yaitu serat kenaf (Hibiscus Cannabicus) yang memiliki potensi kekuatan mekanis yang baik, lebih murah dalam proses manufakturnya, ramah lingkungan, dan yang paling penting banyak ditemukan di Indonesia. Metode pembuatan dilakukan dengan teknik open molding, yaitu hand lay-up. Serat kenaf yang digunakan sebagai penguat memiliki struktur rajutan (woven) yang dikombinasikan dengan matriks resin epoksi. Lembaran penguat serat kenaf rajutan divariasikan jumlahnya berdasarkan pendekatan massa ideal standar acuan pasukan angkatan darat. Setelah itu dilakukan uji balistik level I dengan peluru jenis caliber 22 sesuai standar National Institute of Justice 0108.01. Kemudian juga, untuk setiap sampel dilakukan uji kekerasan dan uji flexural strength untuk mengamati sifat mekanis lain yang mendukung performa balistik. Uji balistik dilakukan terhadap 3 variasi sampel, yaitu serat kenaf rajutan dengan 3 lembaran, 6 lembaran, serta 9 lembaran. Hasil pengujian balistik menunjukkan bahwa peluru caliber 22 berhasil menembus ketiga sampel, namun dengan respon yang cukup signifikan perbedaannya pada masing-masing sampel. Hasil perforasi kemudian diamati morfologi patahannya pada tampak depan dan belakang sampel secara makro dengan pengujian macrostructure fractography serta secara mikro dengan pengujian SEM. Sampel komposit dengan jumlah lembaran tertinggi (9 lembaran) mengalami perforasi sebagian, sedangkan kedua sampel lain mengalami perforasi penuh. Penelitian menunjukkan bahwa peningkatan jumlah lembaran serat kenaf rajutan meningkatkan secara signifikan energi absorpsi, dan potensial untuk dikembangkan selanjutnya sebagai material tahan balistik untuk helm anti peluru.

---

In the past decade, Indonesia has confronted increasing challenges towards the nations defense, security, and order with its various intensities of alertness. To overcome this, the nations Defense and Security Equipment industry must adapt itself to the development of technology. The nation needs innovative material technology to make components of the defense and security equipment tools such as strong, light, comfortable, practical bullet-proof helmets, made from environmentally safe materials. Many current developments use synthetic fibers, which although has high strength, is relatively expensive and has bad implications towards the environment, before and after the synthesis process. Thus, this research tries to give a solution for the alternative material used to make bullet-proof helmets with the concept of reinforced composite from a natural fiber, the kenaf fiber (Hibiscus Cannabicus), which has good mechanical strength potential, cheaper manufacturing process, environmentally friendly, and most importantly, found in abundance in Indonesia. The manufacturing method is done with the open molding technique, namely the hand lay-up. The kenaf fiber used as reinforcement has a woven structure that is combined with epoxy resin matrix. The woven kenaf fiber reinforcement plies vary in number, based on the standard ideal mass reference to ground-force troops. After that, a level I ballistic test is conducted with a caliber 22 bullet, according to the standard from National Institute of Justice 0108.01. Furthermore, each sample goes through a hardness and flexural strength test to observe other mechanical properties that support the ballistic performance. The ballistic testing is done to 3 varieties of samples, which are woven kenaf fiber with 3, 6, and 9 plies. The results show that the caliber 22 bullet penetrated all 3 samples but with significantly different responses from each sample. Perforation results were then observed in the fracture morphology from the front and back view of the samples in macro with macrostructure fractography, and in micro with SEM. The composite sample with the highest number of plies (9 plies) experienced partial perforation, while the other 2 samples experienced full perforation. This research shows that with the increasing number of kenaf fiber plies, the ability to absorb energy is significantly increased, thus has potential to be further developed as anti-ballistic material used for bullet-proof helmets. "

"ABSTRAKDalam studi ini, perilaku dekomposisi termal dan kinetika asam polilaktat (PLA) dan komposit PLA/kenaf diselidiki menggunakan analisis termogravimetri (TGA), untuk menentukan pengaruh penambahan serat kenaf pada dekomposisi termal dan karakteristik kristalisasi. Studi kinektika dilakukan dengan menggunakan model Nakamura yang merupakan model Avrami yang dimodifikasi. Model ini digunakan untuk menentukan indeks Avrami dan parameter kinetik dari PLA dan komposit PLA/kenaf. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan serat kenaf ke dalam PLA dapat meningkatkan ketahanan termal, menurunkan indeks Avrami, mempercepat proses kristalisasi, dan mempercepat waktu paruh kristalisasi, serta meningkatkan kekuatannya. UKCC merupakan komposit PLA/kenaf dengan ketahanan termal yang terbaik dan memiliki kecepatan kristalisasi tertinggi pada sistem non-isotermal dengan nilai 𝐾𝑁𝑎𝑘(𝑇) sebesar 1,4114×10−3, serta nilai waktu paruh tercepat, yaitu 601,503 s, terjadi pengurangan waktu hingga 24,37%. TKCC merupakan komposit PLA/kenaf dengan nilai indeks Avrami yang paling mendekati nilai 2, yaitu 2,0618 dan memiliki kecepatan kristalisasi tertinggi pada sistem isotermal dengan nilai 𝐾𝑡 sebesar 4,69311×10−7. Serat dari inti batang kenaf dapat menjadi pilihan terbaik untuk dicampurkan ke dalam PLA murni sebagai komposit PLA/kenaf. Alkalinisasi dapat menjadi pilihan jika lebih menginginkan kekuatan material yang lebih baik dibandingkan dengan waktu proses kristalisasi yang cepat.

---

ABSTRACTIn this study, the thermal decomposition behaviour and kinetics of polylactic acid (PLA) and PLA/kenaf composites were investigated using thermogravimetric analysis (TGA), to determine the effect of kenaf fibre addition on its thermal decomposition and crystallization characteristics. The kinectics study was conducted using Nakamura model which is a modified Avrami model. The model is used to determine the Avrami index and kinetic parameters of PLA and PLA/kenaf composite. The results show that the addition of kenaf fibre into the PLA increase thermal resistance, decrease the Avrami index, speed up the crystallization process, speed up the half-time of crystallization, and increase the strength. UKCC is a PLA/kenaf composite with the best thermal resistance and has the highest crystallization speed in non-isothermal systems with KNak(T) value is 1,4114×10−3, and the fastest half-time value is 601,503 s, occurs time reduction of up to 24,37%. TKCC is a PLA/kenaf composite with an Avrami index value closest to 2, namely 2,0618 and has the highest crystallization speed in an isothermal system with Kt value is 4,69311×10−7. Kenaf core fibre can be the best choice for mixing into PLA as a PLA/kenaf composite. Alkalinization can be optional for the better material strength compared to the fast crystallization time."

"Kebutuhan akan peralatan-peralatan kepolisian selalu dibutuhkan dalam jumlah anggaran yang besar. Kebutuhan tersebut meliputi berbagai macam peralatan seperti peralatan defensif yaitu helm anti peluru. Oleh karena itu dibutuhkan pengembangan helm anti peluru dalam negeri yang memiliki kekuatan serupa dengan produk impor tetapi tetap ringan dan baik untuk mobilitas pemakainya. Untuk itu dilakukan penelitian ini menggunakan komposit yang terdiri dari multi reinforcement. Multi reinforcement yang digunakan pada penelitian ini adalah serat kenaf sebagai serat alam dan serat karbon sebagai serat sintetis. Penggunaan serat kenaf dilakukan karena serat kenaf selain mudah ditemukan dan murah, ternyata juga memiliki sifat mekanik yang baik. Metode pembuatan dilakukan dengan metode cetakan terbuka yaitu metode hand layup. Jumlah lembaran kenaf sudah ditentukan sementara jumlah lembaran serat karbon akan divariasikan. Serat kenaf akan digunakan 4 lembar pada setiap produknya. Variasi lembaran serat karbon dibagi menjadi tiga variasi yaitu, 3 lembar serat karbon, 6 lembar serat karbon, dan 9 lembar serat karbon. Pengujian yang dilakukan adalah uji balistik tipe I sesuai standar National Institute of Justice 0101.3. Pengujian kekerasan dan flexural strength akan dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik produk komposit serta efek penambahan serat karbon. Pengujian menggunakan SEM digunakan untuk mengetahui morfologi patahan dan mekanisme yang terjadi pada produk komposit. Produk komposit yang terdiri dari 9 lembar serat karbon dan 4 lembar serat kenaf mampu menahan laju peluru. Terjadi kerusakan serat tetapi hanya berada di bagian luar produk komposit.

---

The needs of police gears are always needed in large scale budget. That needs cover many gears start from the offensive ones until the defensive ones like ballistic helmet. Hence Indonesia need the development of ballistic helmet that has the mechanical properties as good as the imported ones but also lightweight and comfort to use. This research uses multi reinforcement composite. Kenaf fiber used as a natural fiber based reinforcement, meanwhile carbon fiber used as a synthetic fiber based reinforcement. Those two reinforcements will be combined to create a composite. Kenaf fiber will be used because of its availability in Indonesia, and surprisingly has good mechanical properties. The method of fabrication used in this research is by using open mold and hand layup technique. The number of kenaf fiber ply will be fixed by 4 plies. The number of carbon fiber will be varied as is 3 plies, 6 plies, and 9 plies. Test used in this research is Level I ballistic testing National Institute of Justice 0101.3. Hardness and flexural strength will be conducted to find out the mechanical properties and also effect of addition of carbon fiber plies. Another test using SEM also done in this research to examine the morphology of the area of impact. In the end the product constructed by 9 plies of carbon fiber and 4 plies of kenaf fiber is capable to hold the bullet. That product is still damaged but only at the outside and the bullet does not penetrate through the product.

---

"

"Sifat material komposit yang ringan dan kuat menjadikan material ini digunakan dalam berbagai aplikasi. Komposit berpenguat serat alami merupakan salah satu jenis komposit yang memiliki biodegradasi yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa karakteristik kandungan air dan kuat tarik paku terhadap variasi orientasi arah serat kenaf. Sebelum digunakan sebagai penguat, serat kenaf diberi perlakuan alkalisasi. Metode VARI (Vacuum Assisted Resin Infusion) digunakan untuk fabrikasi komposit epoksi berpenguat serat kenaf (KF/EP). Orientasi arah serat kenaf pada komposit epoksi ini adalah (0°/0°/0°/0°) dan (0°/90°/0°/90°). Komposit KF/EP (0°/0°/0°/0°) dan (0°/90°/0°/90°) dikategorikan sebagai Papan Serat Kerapatan Tinggi (PSKT) menurut SNI 01-4449-2006 dengan nilai densitas masing-masing sebesar (1,146 ± 0,025) g/cm3 dan (1,066 ± 0,009) g/cm3. Nilai kadar air dan pengembangan tebal pada KF/EP (0°/0°/0°/0°) dan (0°/90°/0°/90°) memenuhi SNI 01-4449-2006 dengan masing-masing nilai kadar air (4,34 ± 0,18) %, (4,66 ± 0,38) % dan masing-masing nilai pengembangan tebal (4,07 ± 0,50) %, (6,19 ± 1,63) %. Nilai kuat tarik paku pada KF/EP (0°/0°/0°/0°) dan (0°/90°/0°/90°) dengan nilai masing-masing (2,63 ± 0,71) kgf/mm2 dan (5,11 ± 0,07) kgf/mm2 dan nilai keteguhan tarik paku kedua komposit memenuhi SNI 01-4449-2006.

---

The properties of composite that are light and strong made this material used in various applications. Natural fiber reinforced composite is one of type of composite that has a good biodegradability. This study aimed to analyze the characteristics of the water content and the nail head pulled-through strength concerning variations in the orientation of kenaf fiber. Before being applied as reinforcement, kenaf fiber was treated with alkalization. VARI (Vacuum Assisted Resin Infusion) method was used for fabrication of kenaf fiber reinforced epoxy composite (KF/EP). The orientation of the kenaf fiber in this epoxy composite was in the direction of (0°/0°/0°/0°) and (0°/90°/0°/90°). It was found that KF/EP (0°/0°/0°/0°) and (0°/90°/0°/90°) composites were categorized as High Density Fiberboard according to SNI 01-4449-2006 with a density value of (1,146 ± 0,025) g/cm3 and (1,066 ± 0,009) g/cm3 respectively. Water content and the thickness after swelling of KF/EP (0°/0°/0°/0°) and (0°/90°/0°/90°) met the SNI 01-4449-2006 standard with a water content of (4,34 ± 0,18) % and (4,66 ± 0,38) % respectively and thickness swelling value of (4,07 ± 0,50) % and (6,19 ± 1,63) % respectively. Nail head pulled-through strengths of KF/EP (0°/0°/0°/0°) and (0°/90°/0°/90°) were (2,63 ± 0,71) kgf/mm2 dan (5,11 ± 0,07) kgf/mm2 respectively and nail head pulled-through resistances of these composites met the SNI 01-4449-2006 standard."

"Indonesia merupakan negara yang sering terjadi gempa bumi, sehingga pengembangan material konstruksi tahan gempa menjadi sangat penting. Di sisi lain, limbah pertanian seperti serat daun nanas (PALF) memiliki postensi besar untuk dimanfaatkan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan sifat mekanik komposit sandwich epoksi yang diperkuat serat daun nanas (PALF) sebagai skin dan busa poliuretan (PU) yang diperkuat selulosa nanofibril (CNF) serat kenaf sebagai core. Komposit skin (EP/PALF) difabrikasi dengan metode VARI (Vacuum Assested Resin Infusion). Sedangkan EP/PALF dan PU serta PU/1wt CNF, PU/3wt CNF, dan PU/5wt CNF digabungkan dengan metode cold press. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan CNF pada core busa PU meningkatkan kekuatan tekan hingga mencapai (4,88 ± 0,62) MPa dan modulus tekan sebesar (14,01 ± 1,95) MPa pada EP/PALF-PU/5wt CNF. EP/PALF-PU memiliki nilai tarik dan lentur tertinggi yaitu masing-masing sebesar (0,15 ± 0,09) MPa dan (7,79 ± 0,34) MPa. Penambahan CNF menurunkan kinerja tarik dan lentur EP/PALF-PU akibat aglomerasi dan void yang tidak merata. Dengan demikian, formulasi CNF pada busa PU terbukti efektif dalam meningkatkan sifat tekan.

---

Indonesia is a country frequently affected by earthquakes, making the development of earthquake-resistant construction materials highly essential. On the other hand, agricultural waste such as pineapple leaf fiber (PALF) holds significant potential for utilization. This study aimed to determine mechanical properties of an epoxy sandwich composite reinforced with pineapple leaf fiber (PALF) as the skin and polyurethane (PU) foam reinforced with cellulose nanofibrils (CNF) from kenaf fiber as the core. The skin composites (EP/PALF) were fabricated using the Vacuum Assisted Resin Infusion (VARI) method, while the EP/PALF skin and PU foam core – including PU/1wt CNF, PU/3wt CNF, and PU/5wt CNF- were constructed using the cold press method. The results showed that the addition of CNF to the PU foam core increased the compressive strength to (4,88 ± 0,62) MPa at EP/PALF-PU/5wt CNF. Moreover, the highest tensile and flexural strengths were observed at EP/PALF-PU, with the values of (0,15 ± 0,09) MPa and (7,79 ± 0,35) MPa, respectively, while the addition of CNF in PU reduced the tensile and flexural performance due to agglomeration and uneven void distribution. Thus, the CNF formulation in PU foam has proven effective in enhancing compressive properties. "

"komposit berpenguat serat alam dapat menjadi alternatif untuk menggantikan komposit berpenguat serat sintetis yang kurang ramah terhadap lingkungan. Serat dari tumbuhan kenaf adalah salah satu serat alam yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti penguat serat sintesis pada komposit. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kuat lentur, daya serap air, dan kadar air pada komposit polipropilena berpenguat serat kenaf dengan variasi fraksi berat serat sesuai dengan SNI 01-4449-2006. Serat kenaf diberi perlakuan alkali sebelum digunakan sebagai penguat dengan cara direndam dalam larutan NaOH 5%. Komposit polipropilena/serat kenaf kemudian difabrikasi dengan mesin hot press. Fraksi berat serat yang digunakan pada penelitian adalah 30 wt%, 40 wt%, 50 wt%, dan sampel polipropilena murni juga difabrikasi sebagai pembanding. Komposit yang difabrikasi disebut sebagai papan serat dengan kerapatan tinggi menurut SNI karena memiliki nilai densitas 1,08 g/cc. Kuat lentur, daya serap air, dan kadar air terbaik dimiliki oleh komposit polipropilena/serat kenaf 30wt% dengan nilai masing-masing (4,77 ± 1,00) MPa, (3,61 ± 1,77) % dan (1,12 ± 0,34)%; dan nilai-nilai ini memenuhi Standard Nasional Indonesia (SNI) tentang papan serat.

---

Natural fiber reinforced composites can be an alternative to replace composites with synthetic fibers reinforcement that are less environmentally friendly. Kenaf fiber which is obtained from kenaf plant is one of natural fibers that can be used as a reinforcement in composites. The purpose of this research was to determine the flexural strength, water absorbent, and water content of polypropylene/kenaf fiber composites with variations of fiber weight fraction according to SNI 01-4449-2006. Kenaf fiber was treated by alkaline treatment before being used as a reinforcement by immersing kenaf fiver in NaOH 5% solution. Polypropylene/kenaf fiber composites were fabricated with compression moulding method using a hot press machine. Fiber weight fractions used in this research were 30 wt%, 40 wt%, 50 wt%, and pristine polypropylene samples were also fabricated as a comparison. Based on SNI, the fabricated composites was called Papan Serat Kerapatan Tinggi (PSKT) because the density value was 1,08 g/cc. The flexural strength, minimum water absorption and water content were found in polypropylene/kenaf fiber composite 30wt% with the value of (4,77 ± 1,00) MPa, (3,61 ± 1,77) % and (1,12 ± 0,34)% respectively and these values met the Fiber Board Indonesian National Standard (SNI)."

"Fenomena kristalisasi dari material polipropilena kopolimer impak IPC dimodelkan secara non-isotermal dengan model kinetika Nakamura yang merupakan perluasan dari model kinetika isotermal Avrami. Teori Hoffman-Lauritzen digunakan di dalam kinetika Nakamura untuk menggambarkan kecepatan kristalisasi rata-rata sebagai fungsi dari temperatur. Beberapa parameter pada persamaan Hoffman-Lauritzen seperti konstanta nukleasi dan pre-exponential factor harus dikalibrasi terlebih dahulu dengan mengacu pada data differential scanning calorimetry DSC dari IPC murni. Hasil permodelan kemudian dibandingkan dengan data DSC dari hasil eksperimen IPC yang ditambahkan 5, 15, dan 25 serat kenaf dengan temperatur pencampuran 170oC dan waktu pencampuran 15 menit. Serat kenaf yang digunakan diberi perlakuan alkalinisasi dengan larutan NaOH 6 selama 8 jam. Penambahan konsentrasi serat kenaf memicu penurunan indeks Avrami n sampel dari n=3 menuju n=2. Indeks Avrami n=2 menunjukkan bahwa sampel mengalami kristalisasi dengan pertumbuhan secara 1-dimensi. Tetapi, terdapat beberapa perbedaan dari kurva kristalisasi antara hasil simulasi dan data eksperimen yang didapatkan. Perbedaan ini dapat disebabkan karena terjadinya fenomena secondary nucleation dan kurangnya masukan kalor yang diberikan pada saat proses pencampuran IPC dengan serat kenaf.

---

The non isothermal crystallization phenomenon of impact polypropylene copolymer IPC has been modeled using the Nakamura equation model which is an extension of the Avrami equation. The theory of Hoffman Lauritzen is used inside the Nakamura kinetic model to describe the average crystallization rate as a function of temperature. Some parameters of Hoffman Lauritzen need to be calibrated first by considering the differential scanning calorimetry DSC data of pure IPC. We compared the model predictions with the DSC non isothermal crystallinity results of IPC with additions of 5, 15, and 25 kenaf fiber. The mixing temperature and mixing time in this experiments were 170oC and 15 minutes, respectively. The kenaf fiber was pre treated with 6 NaOH for 8 hours. The addition of kenaf fiber showed a decrease in Avrami index of the sample from n 3 to n 2. Indicating that the crystallization process was experiencing a 1 dimensional growth. However, there were several discrepancies between the model predictions and experimental results. The phenomenon of secondary nucleation and the lack of heat input in IPC mixing process with the kenaf fiber could cause these differences."