Pengaruh Panjang Serat Pelepah Pisang dan Kadar Abu Sekam Padi terhadap Ketangguhan Impak Komposit Bermatriks Polyester Sebagai Material Safety Helmet
DOI:
https://doi.org/10.61722/jssr.v4i3.10902Keywords:
abu sekam padi, ketangguhan impak, polyester, safety helmet, serat pelepah pisangAbstract
Angka kecelakaan kerja di Indonesia terus menunjukkan peningkatan signifikan dari tahun ke tahun, dengan cedera kepala akibat tertimpa benda menjadi salah satu penyebab utama kecelakaan fatal di sektor konstruksi. Di Indonesia, kelayakan safety helmet diatur melalui SNI ISO 3873:2012 yang mensyaratkan kemampuan material dalam menahan dan meredam energi benturan. Umumnya, safety helmet diproduksi dari polimer termoplastik yang memiliki keterbatasan berupa sulit terurai secara alami sehingga mendorong pengembangan material komposit berbasis serat alam sebagai alternatif yang lebih ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh panjang serat pelepah pisang (5 mm dan 10 mm) dan kadar abu sekam padi (0% dan 5%) serta interaksi keduanya terhadap nilai ketangguhan impak komposit bermatriks polyester, sekaligus mengevaluasi kesesuaiannya sebagai material safety helmet berdasarkan SNI ISO 3873:2012. Penelitian menggunakan eksperimen faktorial 2×2 dengan 4 replikasi, dimana spesimen dibuat menggunakan metode hand lay-up dengan fraksi volume serat 15% yang telah diberi perlakuan alkali NaOH 5% selama 2 jam dan ketangguhan impak diuji menggunakan metode Charpy berdasarkan ISO 179-1 serta dianalisis dengan analisis variansi dua arah. Hasil menunjukkan bahwa panjang serat berpengaruh signifikan terhadap ketangguhan impak (p = 0,045), dengan serat 5 mm menghasilkan nilai rata-rata lebih tinggi sebesar 0,00238 J/mm2 dibandingkan serat 10 mm sebesar 0,00208 J/mm2. Kadar abu sekam padi (p = 0,336) dan interaksi antar faktor (p = 0,780) tidak berpengaruh signifikan. Seluruh spesimen menghasilkan nilai ketangguhan impak antara 0,00199 hingga 0,00243 J/mm2, di bawah nilai minimum SNI ISO 3873:2012, sehingga komposit yang dihasilkan belum memenuhi persyaratan standar sebagai material safety helmet
References
Adewumi, E., Ogonna Mgbemena, C., Momoh-Bello Omiogbemi, I., Nosakhare Eguavoen, K., & Wadzani Dauda, D. (2020). Design and development of crash helmet from Musa-Paradisiaca’s fiber as a reinforced composite. Materials Today: Proceedings, 21, 1566–1571.
https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.11.091
Adryani, R. (2015). Pengaruh Ukuran Partikel dan Komposisi Abu Sekam Padi Hitam Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Komposit Poliester Tidak Jenuh. Jurnal Teknik Kimia USU, 3(4), 31–36.
https://doi.org/10.32734/jtk.v3i4.1653
Ahmad, N., Arif, Z., Arif Adlie, T., & Iskandar. (2024). Impact Characterization of Safety Helmets Made From Areca Fiber-Reinforced Polyester Composites. JURUTERA - Jurnal Umum Teknik Terapan, 11(02), 108–115. https://doi.org/10.55377/jurutera.v11i02.10819
Al Rashid, A., Khalid, M. Y., Imran, R., Ali, U., & Koc, M. (2020). Utilization of Banana Fiber-Reinforced Hybrid Composites in the Sports Industry. Materials, 13(14), 3167.
https://doi.org/10.3390/ma13143167
Bisht, N., & Gope, P. C. (2020). Effect of rice husk (treated/untreated) and rice husk ash on fracture toughness of epoxy bio-composite. Journal of the Mechanical Behavior of Materials, 29(1), 177–185.
https://doi.org/10.1515/jmbm-2020-0018
Bisht, N., Gope, P. C., & Rani, N. (2020). Rice husk as a fibre in composites: A review. Journal of the Mechanical Behavior of Materials, 29(1), 147–162. https://doi.org/10.1515/jmbm-2020-0015
BPJS Ketenagakerjaan. (2024). Kecelakaan Kerja Makin Marak dalam Lima Tahun Terakhir.
Chandrasekhar, S., Pramada, P. N., & Praveen, L. (2005). Effect of organic acid treatment on the properties of rice husk silica. Journal of Materials Science, 40(24), 6535–6544.
https://doi.org/10.1007/s10853-005-1816-z
Dhinakaran, V., Gokhulabalan, B., Rahul Kumar, A., & Ravichandran, M. (2020). Advancement in materials for industrial safety helmets. Materials Today: Proceedings, 27, 777–782.
https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.12.197
Gangil, B., Ranakoti, L., Verma, S., Singh, T., & Kumar, S. (2020). Natural and Synthetic Fibers for Hybrid Composites. In A. Khan, S. M. Rangappa, M. Jawaid, S. Siengchin, & A. M. Asiri (Eds.), Hybrid Fiber Composites (1st ed., pp. 1–15). Wiley.
https://doi.org/10.1002/9783527824571.ch1
Gholampour, A., & Ozbakkaloglu, T. (2020). A review of natural fiber composites: Properties, modification and processing techniques, characterization, applications. Journal of Materials Science, 55(3), 829–892. https://doi.org/10.1007/s10853-019-03990-y
Handayani, A. Z. P., Andriyani Andriyani, & Triana Srisantyorini. (2025). Tinjauan Literatur Tentang Pengaruh Penggunaan Alat Pelindung Diri (APD) Terhadap Tingkat Kecelakaan Kerja. Antigen : Jurnal Kesehatan Masyarakat dan Ilmu Gizi, 3(2), 118–133.
https://doi.org/10.57213/antigen.v3i2.627
Helmiansyah, D. (2024). Analisa Sifat Mekanis Komposit Serat Pelepah Pisang Kepok dan Talk dengan Matriks Polyester untuk Aplikasi Helm SNI. Metalik : Jurnal Manufaktur, Energi, Material Teknik. https://doi.org/https://doi.org/10.22236/metalik.v3i1.15591
ILO, I. L. O. (2023). A call for safer and healthier working environments. International Labour Office.
https://www.ilo.org/publications/call-safer-and-healthier-working-environments
Kementerian Ketenagakerjaan. (2025). Satudata Kemnaker | Portal Data Ketenagakerjaan RI.
https://satudata.kemnaker.go.id/data/kumpulan-data/3246
Komal, U. K., Verma, V., Aswani, T., Verma, N., & Singh, I. (2018). Effect of chemical treatment on mechanical behavior of banana fiber reinforced polymer composites. Materials Today: Proceedings, 5(9), 16983–16989. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.04.102
Lee, C. H., Khalina, A., & Lee, S. H. (2021). Importance of Interfacial Adhesion Condition on Characterization of Plant-Fiber-Reinforced Polymer Composites: A Review. Polymers, 13(3), 438.
https://doi.org/10.3390/polym13030438
Maiti, S., Islam, M. R., Uddin, M. A., Afroj, S., Eichhorn, S. J., & Karim, N. (2022). Sustainable Fiber‐Reinforced Composites: A Review. Advanced Sustainable Systems, 6(11), 2200258.
https://doi.org/10.1002/adsu.202200258
Maya, M. G., George, S. C., Jose, T., Sreekala, M. S., & Thomas, S. (2017). Mechanical Properties of Short Sisal Fibre Reinforced Phenol Formaldehyde Eco-Friendly Composites. Polymers from Renewable Resources, 8(1), 27–42. https://doi.org/10.1177/204124791700800103
Muthukumar, K., Amirtham, K., Sundaramahalingam, A., & Kumar Mishra, N. (2022). Fabrication of natural fibre based industrial safety helmet. Materials Today: Proceedings, 64, 720–724.
https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.05.195
Nallaiya. (2022). The Effect of Fiber Length on Mechanical Properties of Unsaturated Polyester Composites Reinforced by the Fibers of Sisal. International Journal of Scientific Research in Science, Engineering and Technology, 14–20. https://doi.org/10.32628/IJSRSET229272
Nugroho, A., & Yahya, M. (2024). Pemanfaatan Limbah Abu Sekam Padi Sebagai Filler Dalam Komposti Polimer: Studi Karakteristik Mekanik dan Termal. Tatal. https://e-jurnal.unisfat.ac.id/index.php/tatal/article/view/72/47
Pramuda, M. C. K., & Siregar, I. H. (2024). Uji Karakteristik Briket Dengan Campuran Serbuk Arang Kelapa Dan Pelepah Pisang Menggunakan Perekat Molases. Jurnal Teknik Mesin Unesa, 12.
https://ejournal.unesa.ac.id/index.php/jtm-unesa/article/view/58809
Rizki, M. S. (2021). Pemanfaatan Serat Pelepah Pisang Dan Serbuk Arang Cangkang Kelapa Sawit Untuk Pembuatan Helm Proyek. UMSU Library. http://repository.umsu.ac.id/handle/123456789/16287
Shams, M., & Cakir, F. (2026). Determination of Mechanical Properties of Single and Double-Layer Intraply Hybrid Composites Manufactured by Hand Lay-Up Method. Polymers, 18(2), 188.
https://doi.org/10.3390/polym18020188
Srinivasan, T., Suresh, G., Ramu, P., Gokul Ram, V., Giresh, M., & Arjun, K. (2021). Effect of water absorption of the mechanical behavior of banana fiber reinforced IPN natural composites. Materials Today: Proceedings, 45, 1334–1337. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.06.024
Suprayogi, A., Permana, I., & Setiajit, S. B. (2025). Gaya Tarik Maksimal Komposit GRFP dengan Metode Hand Lay-Up Pada Variasi Ketebalan. urnal Teknologi Rekayasa Elektro, Material dan Manufaktur, 1(1). https://ejournal.utp.ac.id/index.php/JTREMM/article/view/4333
Suryanto, H. (2017). Critical Fiber Length of Mendong Fiber in Epoxy Matrix Composite. Proceedings of the 1st International Conference on Vocational Education And Training (ICOVET 2017). 1st International Conference on Vocational Education And Training (ICOVET 2017).
https://doi.org/10.2991/icovet-17.2017.30
Turmanova, S., Genieva, S., & Vlaev, L. (2012). Obtaining Some Polymer Composites Filled with Rice Husks Ash-A Review. International Journal of Chemistry, 4(4), p62.
https://doi.org/10.5539/ijc.v4n4p62
Utomo, S. W. E. (2020). Analisis Pengaruh Tekanan Vacuum Pada Proses Pembuatan Komposit Carbon Fiber Menggunakan Metode Vacuum Infusion. Machine : Jurnal Teknik Mesin, 6(2), 6–11.
https://doi.org/10.33019/jm.v6i2.1438
Wahyudi. (2021). Analisa Kekuatan Material Komposit Berpenguat Serat Kulit Tebu dengan Matriks Resin Polyester Di Tinjau dari Kekuatan Bending dan Impek. Perpustakaan Universitas Islam Riau. https://repository.uir.ac.id/8975/1/153310072.pdf
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 JOURNAL SAINS STUDENT RESEARCH
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
