dewi lestari natalia (1006704530) - tugas review; journal review material komposit

U n i v e r s i t a s I n d o n e s i a , D e p o k

Review

Cellulosic/Synthetic Fibre Reinforced

Polymer Hybrid Composites: A Review

Tugas Mata Kuliah Material Komposit

Dewi Lestari Natalia

1006704530

Departemen Metalurgi dan Material FTUI

Dewi Lestari Natalia (1006704530)

[CELLULOSIC/SYNTHETIC FIBRE REINFORCED POLYMER HYBRID COMPOSITES: A REVIEW]

Departemen Metalurgi dan Material FTUI 1

Cellulosic/Synthetic Fibre Reinforced Polymer Hybrid

Composites: A Review

Industri manufaktur komposit sudah melirik tumbuh-tumbuhan berbasis natural fibre

reinforcements, seperti rami halus, sisal, kenaf, dan pisang sebagai material alternatif yang

akan menggantikan padatan kayu. Serat lignocellulosic mempunyai manfaat dapat diperbarui

dan mempunyai daya tarik pemasaran, dan banyak digunakan pada aplikasi komponen

otomotif, aerospace parts, alat-alat olahraga, dan industri bangunan. Hal ini dikarenakan

sifatnya yang ringan, kekuatan tinggi, kemampubentukan yang baik, dan tahan terhadap

korosi serta fatik.

Kombinasi dari biofibres seperti minyak kelapa sawit, kelaf, industrial hemp, rami,

goni, henequen, serat daun nanas, sisal, kayu, dan variasi rumput dengan matriks polimer

baik yang tidak dapat diperbarui (petroleum) dan yang dapat diperbarui untuk menghasilkan

material komposit. Biokomposit sangat kompetitif dengan komposit sintetik seperti glass-

polypropylene dan glass-epoxy. Penguat komposit hybrid dengan serat selulosa sangat sering

dikombinasikan dengan serat sintetik seperti serat kaca, yang dapat menghasilkan sifat

mekanik yang baik.

Lignocellulosic Fibres/Serat Alami

Lignocellulosic fibres mempunyai tiga kategori utama tergantung dari

pengekstrasiannya, yaitu:

1. Bast or stem fibres (jute, flax, hemp, ramie, kenaf);

2. Leaf fibres (sisal, pisang, manila hemp, nanas);

3. Seed fibres (kapas, coir, minyak kelapa sawit).

Karena lignocellulosic fibres kuat, ringan, berkelimpahan, non-abrasif, tidak beracun, dan

murah, maka dapat digunakan sebagai agent penguat yang baik bagi plastik. Lignocellulosic

fibres meninggalkan sedikit residu saat dibakar untuk pembuangan, mengembalikan sedikit

CO2 ke atmosfer dibandingkan dengan menghilangkannya selama tumbuhan bertumbuh.

Komposisi kimia dari lignocellulosic fibres mempengaruhi sifat mekanik dan sifat

fisiknya. Lignocellulosic fibres mempunyai elongasi yang lebih baik saat patah dimana




artinya mempunyai toleransi kehancuran komposit yang lebih baik juga. Keuntungan dan

kekurangan lignocellulosic fibres dapat dilihat pada tabel 1.

Komposit Hybrid

Penyertaan dua ata lebih lignocellulosic fibres ke dalam matriks tunggal

mengakibatkan terbentuknya komposit hybrid. Sifat dari komposit hybrid adalah penambahan

berat masing-masing komponen dapat menyeimbangkan keuntungan dan kekurangannya.

Kekuatan hybrid tergantung dari sifat serat, aspek rasio dari kandungan serat, panjang serat

individu, orientasi serat, antar muka serat dan matriks, dan lain-lain. Harga dari komposit

hybrid cukup ekonomis, komposit hybrid juga dapat di daur ulang dan mampu

berdekomposisi, serta dalam beberapa aplikasi dapat digantikan atau digunakan dengan serat

sintetik.

Dalam cellulosic fibre berbasis komposit hybrid, susunan hybrid akan mencegah

kelembapan adsorpsi ke dalam komposit dan susunan serat akan mengisi voids yang

terbentuk selama pembentukan komposit. Hal ini dikarenakan sifat hidrofilik dari material

selulosa, yang memungkinkan komposit menyerap banyak kelembapan dari lingkungan

sekitar. Cellulosic fibre mempunyai stabilitas panas yang rendah dan terbatas digunakan pada

aplikasi komposit temperatur rendah. Namun, cellulosic fibre dapat didegradasi dengan

mudah, dengan berbagai metode seperti degradasi kimia, biologi, mekanik, termal, dan lain-

lain.




Gambar 1. Klasifikasi serat alami dan serat sintetik

Melihat dari kedua sifat komposit di atas, maka dapat dapat diciptakan

cellulosic/synthetic fibre reinforced polymer hybrid composites. Di bawah ini terdapat

beberapa contoh, seperti:

1. Thermoset hybrid composites

a. Epoxy based-hybrid composites

b. Phenolic resin based-hybrid composites

c. Polyester based hybrid comppsites

d. Unsaturated polyester based hybrid composites

e. Polyester (isothalic) based hybrid composites

f. Vinyl ester based hybrid composites

g. Rooflite resin based hybrid composites

2. Thermoplastic hybrid composites

a. Thermoplastic hybrid composites

b. Polypropylene (PP) based-hybrid composites

c. Polystyrene based hybrid composites




d. Polyethylene (PE) based-hybrid composites

e. Poly vinyl chloride (PVC) and polycarbonate (PC) based-hybrid composites

f. Natural rubber based hybrid composites

Berikut ini merupakan tabel serat hybrid dan matriks polimernya dalam natural fibre

hybrid thermoset composites:




Berikut ini merupakan tabel serat hybrid dan matriks polimernya dalam natural fibre

hybrid thermoplastict composites:

Aplikasi dari Natural Fibre Reinforced Hybrid Composites

Beberapa penelitian mengatakan bahwa aplikasi serat alami berbasis komposit

polimer biasa digunakan dalam industry otomotif, sebagai contohnya adalah Mercedes-Benz,

BMW, Audi Group, Ford, dan Opel.

Gambar 2. Serat tumbuhan yang digunakan pada E-Class Mercedes-Benz




Kesimpulan

Komposit hybrid banyak dikembangkan dengan modifikasi komposisi kimia dari

seratnya atau menggunakan coupling agents untuk memperbaiki antar fasa serat/matriks

dalam komposit hybrid.

Referensi:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014486171100316X

dewi lestari natalia (1006704530) - tugas review; journal review material komposit

Documents