Edukatif, Investigatif, Faktual, Berimbang

POTENSI PEMANFAATAN SERAT KULIT BATANG TANAMAN WIDURI (CALOTROPIS GIGANTEA), SEBAGAI PENGUAT MATERIAL KOMPOSIT (Yeremias, M.Pell)

0 311

POTENSI PEMANFAATAN SERAT KULIT BATANG TANAMAN WIDURI (CALOTROPIS GIGANTEA), SEBAGAI PENGUAT MATERIAL KOMPOSIT

Yeremias M. Pell, ST, M.Eng (Dosen Program Studi Teknik Mesin Fakultas FST UNDANA Kupang)

 

Tanaman widuri dengan nama ilmiah calotropis gigantea merupakan salah satu tipe tanaman tropis yang tumbuh melimpah dihampir setiap pulau di Indonesia.

Beberapa nama daerah untuk tanaman widuri antara lain, Sumatera: rubik, biduri, lembega, rembega, rumbigo. Jawa: babakoan, badori, biduri, widuri, saduri, sidoguri, bidhuri, burigha. Bali: Manori, maduri.

Di Nusa Tenggara ada sebutan muduri, rembiga, kore, kroko, kolonsusu, modo kapauk, modo kampauk. Sulawesi: rambega (http://forum.upi.edu/v3/index.php? topic =16145.0) .

Widuri termasuk tumbuhan perdu dan berumur menahun (perenial), dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Gambar diambil di salah satu pinggir jalan di Kota Kupang.

Tanaman Widuri (foto tanaman Widuri diambil dari salah jatu jalan di Kota Kupang)

Oleh orang Kupang dan sekitarnya, tanaman widuri disebut kolon susu dan ada juga yag menyebutnya kolam susu.

Hal ini karena getah putih yang dikeluarkan oleh hampir semua bagian tanaman jika dilukai. Getah ini sangat pekat dan sangat berbahaya jika terkena pada mata.

Sedangkan di Daerah Flores Timur, tanaman ini dinamakan keroko. Bagi kebanyakan orang NTT bahkan di Indonesia saat ini, jika ditanya tentang tanaman ini, banyak juga yang tidak tahu.

Hal ini karena memang tanaman ini dianggap tidak terlalu bermanfaat bahkan dianggap sebagai tanaman pengganggu, dan karenanya harus dimusnahkan.

Pada tahun 2008, dalam penelusuran penulis, ditemukan fakta bahwa pada jaman dulu zaman sebelum Indonesia merdeka, di kabupaten Flores Timur ternyata, tanaman ini sudah dimanfaatkan sebagai tali (dalam bahasa setempat), yang ternyata merupakan serat yang diambil dari kulit batangnya.

Adapun pemanfaatannya yaitu sebagai tali busur untuk memanah dan juga untuk jala ikan.

Dari informasi ini, kesimpulan sementara penulis saat itu adalah bahwa serat atau tali dari tanaman widuri sangat kuat.

Dengan informasi awal itu, maka penulis kemudian melakukan penelitian lebih lanjut pada tahun 2010, yang diangkat dalam penulisan tesis atau tugas akhir pada jenjang studi pasca sarjana (S2), di Universitas Gadjah Mada.

Ada pun judul tesis yang ditulis adalah “Karakterisasi Perlakuan Permukaan Serat Kulit Batang Widuri (Calotropis Gigantea) terhadap Wettability dan Mampu Rekat Serat Tunggal, dan Sifat Mekanik Komposit Dengan Matriks Resin Epoksi.”

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kekuatan tarik serat tunggal tanaman widuri mencapai 516 MPa dengan elongasi 3% – 5,6% dan densitas yang rendah yaitu 1.16 gr/cm3.

Nilai ini menempatkan serat tanaman widuri mampu bersaing dengan serat dari tanaman lain seperti rami, sisal, abaca, cotton, hemp dan flax.

Selain itu diketahui pula bahwa ikatan antara serat dan matriks resin epoksi bisa terjadi dengan baik jika panjang tertanam serat ke dalam matriks paling rendah yaitu 3 mm.

Ini berarti bahwa jika panjang serat berada di bawah 3 mm, maka serat tidak bisa berfungsi sebagai penguat pada komposit.

Sampai saat ini, ada beberapa riset yang sudah penulis lakukan bersama para peneiliti lain sebagai pengembangan dari riset pertama dalam tesis di atas.

Pertanyaan mendasar yaitu, mengapa komposit? Komposit adalah suatu material yang digabung dari dua atau lebih material yang memiliki karakter yang berbeda dan menghasilkan material baru yang memiliki karakter yang berbeda dari material pembentuknya itu dan memiliki ikatan yang baik di antara material-material tersebut.

Komposit umumnya terdiri dari matriks dan penguat. Matriks merupakan body constituent yang memberi bentuk pada komposit, sedangkan penguat merupakan structural constituent yang menentukan struktur internal dari komposit (Schwarts, 1984).

Berdasarkan penguat ini, komposit dapat dibagi menjadi komposit serat, komposit partikel dan komposit lamina, serta penggabungan dari ketiganya.

Serat widuri, merupakan salah satu serat alam dari kulit batang tanaman widuri yang berpotensi menjadi penguat dalam komposit. Di sini yang bertindak sebagai matriks yaitu resin.

Dari beberapa penelitian penulis, resin yang cocok untuk berikatan dengan serat widuri yaitu resin epoksi dan resin polyester, dari gugus polimer atau dalam bahasa sehari-hari disebut dengan plastik (termoset).

Kesesuaian atau kecocokan ikatan antara serat widuri dan matriks resin ini sudah diuji dengan metode pengujian pull out dan wettability. Pull out dapat diartikan secara harafiah yaitu tercabut seluruhnya.

Metodenya yaitu serat ditanam ke dalam resin dengan panjang tertentu, kemudian diuji dengan cara serat ditarik atau dicabut dari resin tersebut menggunakan alat uji tarik khusus untuk serta tunggal.

Hasil pengujian, baik dengan resin epoksi maupun resin polyester, menunjukkan bahwa pada panjang tertanam serat 3 mm ke atas, sudah bisa memberi penguatan dalam komposit. Hal ini terbukti dengan sebaran distribusi dari 100 spesimen pengujian pull out, 75 % nya tidak tercabut.

Dari pengujian wettability yaitu kemampuan membasahi permukaan serat dengan resin, melalui pengukuran sudut kontak antara serat dan resin. Sudut kontak yang baik jika berada di bawah 900 (Lee, 2007) karena sebagian besar permukaan serat bisa dibasahi oleh resin.

Hasil pengukuran sudut kontak antara serat widuri dengan kedua resin di atas menunjukkan bahwa sudut kontak yang terjadi antara serat dan resin berada di antara 100 – 600, yang berarti bahwa wettability-nya baik.

Dengan wettability yang baik maka matriks dapat terserap secara maksimal ke dalam permukaan serat. Akibat selanjutnya yaitu meningkatkan ikatan antar muka antara serat dan matriks.

Kedua pengujian ini menjadi dasar dalam riset-riset selanjutnya tentang material komposit berbasis serat alam, karena syarat penggabungan dua atau lebih material dalam skala makro maupun mikro bisa tercapai ketika material-material penyusun atau pembentuknya dapat saling berikatan secara baik (optimal).

Dari kedua pengujian ini, sudah dapat memberikan suatu informasi penting bagi pengembangan di bidang rekayasa material yaitu bahwa serat dari tanaman widuri sangat berpotensi untuk dijadikan penguat dalam komposit, baik dengan matriks resin epoksi maupun dengan matriks resin polyester.

Selanjutnya penelitian masih terus dilakukan dengan tema-tema yang lebih aplikatif tentang penggunaan material komposit widuri dalam bidang konstruksi seperti material otomotif, material bangunan, perlatan pertanian, material kapal laut dan sebagainya.

Inilah salah satu harapan bidang rekayasa mekanika dan material dalam pengembangan material-material baru yang lebih murah dan cukup ketersediaannya.

Daftar Pustaka
1. (http://forum.upi.edu/v3/index.php? topic =16145.0,) 2010
2. Pell, M.Yeremias., 2010, Karaterisasi Perlakuan Permukaan Serat Kulit Batang Widuri (Calotropis Gigantea) terhadap Wettability dan Mampu Rekat Serat Tunggal, dan Sifat Mekanik Komposit Dengan Matriks Resin Epoksi, Tesis, UGM Yogyakarta.
3. Gibson, F.R., 1994, Principles of Composite Materials Mechanics, McGraw-Hill, Singapore.
4. Lee, H. J., 2007, Design and Development of Superhydrophobic Textile Surfaces. A dissertation , Faculty of North Carolina State University
5. Schwartz, M. M., 1984, Composite Material Handbook, McGraw-Hill Book Company, New York USA.
6. Pell, M.Yeremias., Jamasri., 2011, Wettability dan IFSS pada Serat Widuri (Calotropis Gigantea) sebagai Penguat Komposit, Prosiding Seminar Nasional Teknik Mesin X, Jurusan Mesin Fak. Teknik UB.
7. Wowa, Vinsensius., 2013, Kaarakteristik Serat Widuri Akibat Perlakuan NaOH 5% terhadap Wettability dan Sifat mampu Rekat dengan Resin Polyester, Skripsi Teknik Mesin FST Undana.
8. Mengga, M.Arisontae. Pell M.Yeremias, Jasron Ut Jahirwan, 2015, Pengaruh Panjang Serat dan Fraksi Volume terhadap Sifat Tarik Komposit Widuri Polyester, Lontar Jurnal Teknik Mesin Undana, Vol.02, No.02.
9. Bate Yanuarius., Pell M.Yeremias., Maliwemu Erich., 2015, Pengaruh Panjang Serat dan Fraksi Volume terhadap Sifat Bending pada Komposit Widuri Polyester, Lontar Jurnal Teknik Mesin Undana, Vol.02, No.02.
10. Wona, Emanuel., 2019, Analisis Kekuatan Tarik Struktur Sambungan Komposit Polyester Berpenguat Serat Widuri, Skripsi, Teknik Mesin FST Undana.
11. Kelin, Aldesman., 2019, Analisis Kekuatan Bending Struktur Sambungan Baut Komposit Polyester Berpenguat Serat Widuri, Skripsi, Teknik Mesin FST Undana.

BIODATA PENULIS :

Nama lengkap : Yeremias M. Pell, ST., M.Eng
Dosen pada Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknik Undana
E-mail : [email protected]

Comments
Loading...