Pengaruh Fraksi Volume Serat Jagung Terhadap Sifat Mekanik Komposit Polyester Sebagai Material Alternatif Helm

Denny Prayoga, Suheni Suheni, Zain Lillahulhaq

Abstract

Pengembangan komposit berbasis serat alam merupakan salah satu pendekatan untuk memanfaatkan limbah pertanian sekaligus menghasilkan material yang ringan dan lebih ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi sifat mekanik komposit polyester berpenguat serat kulit jagung pada variasi fraksi volume dan kondisi perlakuan alkali serta menilai potensinya sebagai material alternatif helm. Komposit dibuat menggunakan metode hand lay-up dengan tiga variasi fraksi volume serat, yaitu 20%, 30%, dan 40%. Variasi 20% digunakan tanpa perlakuan alkali, sedangkan variasi 30% dan 40% diberi perlakuan NaOH 5% selama 2 jam. Serat disusun searah, resin polyester dicampur dengan katalis MEKP pada rasio 100:2, dan proses curing dilakukan pada suhu ruang selama 48 jam. Pengujian tarik mengacu pada ASTM D638, sedangkan pengujian impak menggunakan metode Izod berdasarkan ASTM D256, dengan tiga spesimen untuk setiap variasi. Kekuatan tarik rata-rata tertinggi diperoleh pada variasi fraksi volume 30% dengan perlakuan NaOH 5%, yaitu sebesar 23,51 MPa, sedangkan kekuatan impak tertinggi diperoleh pada variasi fraksi volume 40% dengan perlakuan NaOH 5%, yaitu sebesar 19,3 kJ/m² atau 0,0193 J/mm². Karena kondisi perlakuan alkali berbeda antarvariasi fraksi volume, kontribusi fraksi volume serat dan perlakuan NaOH terhadap perubahan sifat mekanik tidak dapat dipisahkan sepenuhnya. Dibandingkan dengan nilai acuan material helm yang digunakan dalam penelitian, kekuatan impak tertinggi telah melampaui nilai acuan 0,00972 J/mm², sedangkan kekuatan tarik tertinggi masih berada di bawah nilai acuan 33,93 MPa. Hasil tersebut menunjukkan bahwa komposit polyester berpenguat serat kulit jagung berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai material alternatif helm, terutama dari sisi penyerapan energi benturan; namun, optimasi dan pengujian lebih lanjut masih diperlukan sebelum kesesuaiannya untuk aplikasi helm dapat ditetapkan

References

M. A. Muflikhun and M. I. Nuryanta, Komposit Serat Alam: Pengenalan, Sifat Mekanis, Proses Manufaktur dan Perkembangannya. Yogyakarta: UGM Press, 2024.

Badan Pusat Statistik Indonesia, “Pada 2024, luas panen jagung pipilan mencapai 2,55 juta hektare. Produksi jagung pipilan kering dengan kadar air 14 persen pada 2024 sebanyak 15,14 juta ton,” 2025.

E. H. Purwanto, “Signifikansi helm SNI sebagai alat pelindung pengendara sepeda motor dari cedera kepala,” Jurnal Standardisasi, vol. 17, no. 1, pp. 31–46, 2016.

E. Widodo, Buku Ajar Mekanika Komposit dan Bio-Komposit. Umsida Press, 2022.

S. Hastuti, H. S. Budiono, D. I. Ivadiyanto, and M. N. Nahar, “Peningkatan sifat mekanik komposit serat alam limbah sabut kelapa (Cocofiber) yang biodegradable,” Reka Buana, vol. 6, no. 1, pp. 30–37, 2021.

F. A. Rizaldi and N. S. Drastiawati, “Analisa pengaruh perendaman NaOH dan fraksi volume dengan resin polyester terhadap kekuatan tarik dan bending pada komposit serat sabut kelapa,” Jurnal Teknik Mesin, vol. 11, no. 3, pp. 27–34, 2023.

A. Ramadhani, S. H. B. Prastowo, and R. D. Handayani, “Pengaruh fraksi volume pada komposit serat kulit jagung dengan matriks polyester terhadap kekuatan tarik sebagai bahan baku industri papan,” Dinamika Teknik Mesin, vol. 12, no. 2, pp. 129–136, 2022.

D. Lesmana, Y. Darni, L. Lismeri, and W. C. Marpaung, “Pengaruh fraksi massa serat dan variasi konsentrasi NaOH pada komposit serat dan resin epoxy sebagai material spakbor motor,” Jurnal Teknologi dan Inovasi Industri, vol. 6, no. 1,

pp. 46–52, 2025.

I. Rizki, “Analisis pengaruh volume serat gambas terhadap pengujian impact sebagai bahan komposit pembuat helm,” Tugas Akhir, Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung, 2025.

A. F. H. Mukhammad and B. Setyoko, “Studi kelayakan mekanik komposit serat rami acak-polyester sebagai bahan helm standar SNI,” TRAKSI, vol. 14, no. 2, 2014.

B. T. Mulyo and H. Yudiono, “Analisis kekuatan impak pada komposit serat daun nanas untuk bahan dasar pembuatan helm SNI,” Jurnal Kompetensi Teknik, vol. 10, no. 2, pp. 1–8, 2018.

Refbacks

  • There are currently no refbacks.