Apa Itu Serat ?

Apa Itu Serat ?

By Unknown   7:29:00 PM   Tidak ada komentar:

di tulis oleh Gunawan

Serat adalah suatu material yang perbandingan antara panjang dan lebarnya sangat besar dan molekul-molekul yang menyusunnya terorientasi terutama ke arah panjang. Serat kapas misalnya memiliki perbandingan panjang:lebar dari mulai 500 : 1 sampai dengan 1000 : 1. Sedangkan serat tekstil adalah serat –serat yang digunakan untuk aplikasi tekstil. Contohnya serat kapas yang biasa dipakai untuk pakaian, serat karbon untuk aplikasi tekstil komposit, dsb. Di dalam berbagai literatur-literatur dan perdagangan tekstil biasanya serat tekstil cukup ditulis sebagai serat saja dan ia mengacu pada pengertian serat tekstil.

Serat pada umumnya dapat dibedakan atau diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu serat alam dan serat buatan (secara kimiawi). Serat alam terbagi kedalam tiga kategori besar, yaitu serat yang berasal dari tumbuhan, dari hewan dan materi anorganik. Kapas, rami, Jute, Kenap, Kapok adalah beberapa contoh serat alam yang berasal dari tumbuhan, sedangkan wol dan sutera adalah serat yang berasal dari hewan. Sementara serat asbes adalah contoh serat yang berasal dari mineral.


Sedangkan serat buatan terbagi dalam tiga bagian, yaitu yang bahan bakunya berasal dari alam tetapi kemudian mengalami proses polimerisasi lanjutan seperti ; viskosa, asetat, kuproamonium, dsb. Ada juga yang bahan bakunya berasal dari hasil sintesis polimerisasi misalnya; polyester, nilon, poliuretan, polivinil, dsb. Sedangkan yang ketiga yaitu yang berbahan dasar anorganik misalnya serat logam, gelas, dsb.
Pada dasarnya semua material serat merupakan polimer. Supaya dapat dibuat menjadi serat, polimer harus memenuhi syarat sebagai berikut :

1. Polimer harus linear dan mempunyai berat molekul lebih dari 10.000, tetapi pada saat yang bersamaan juga tidak boleh terlalu besar sebab nantinya akan sulit untuk dilelehkan atau dilarutkan.
2. Molekul harus simetris dan mempunyai gugus-gugus samping yang besar yang dapat mencegah terjadinya susunan yang rapat.
3. Polimer harus memberikan kemungkinan untuk mendapatkan derajat orientasi yang tinggi, sehingga sewaktu terjadi proses penarikan pada serat akan menambah kekuatan.
4. Polimer harus mempunyai gugus polar yang letaknya teratur untuk mendapatkan kohesi antar molekul yang kuat dan titik leleh yang tinggi.
5. Khusus untuk keperluan tekstil sandang, serat harus mudah diberi zat warna. Apabila diberi zat warna maka sifat fisika seratnya tidak boleh mengalami perubahan yang mencolok dan warna bahan jadinya harus tahan terhadap pencucian, keringat dan cahaya.

Serat menurut arah panjangnya dapat dibedakan menjadi dua yaitu serat-serat pendek atau biasa disebut stapel dan filamen. Filamen adalah serat yang sangat panjang dan langsung dijadikan benang, sehingga istilah filamen itu sering mengacu pada pengertian jenis benang. Berbeda halnya dengan filamen, serat stapel harus terlebih dahulu melalui proses pemintalan sebelum dijadikan benang.

Sumber :

1. Dr.Evelin Jähne, Chemie und Technologie der Faserstoffe, Vorlesung Winter Semester. TU Dresden, 2008.
2. Widayat,dkk, Serat-serat Tekstil, Institut Teknologi Tekstil, Bandung, 1975

Read More

Serat Rayon Viskosa

Serat Rayon Viskosa

By Unknown   11:56:00 AM   Tidak ada komentar:

Serat rayon viskosa merupakan jenis serat buatan yang bahan bakunya berasal dari  alam, yakni dari kayu dengan kadar selulosa tinggi. Selulosa merupakan unsur utama dalam serat rayon viskosa, sehingga sifat kimia serat rayon viskosa hampir sama dengan sifat kimia dari serat selulosa lainnya seperti kapas. Serat rayon viskosa berasal dari polimer selulosa dengan derajat polimerisasi minimal 1.000 yang diproses regenerasi menjadi polimer dengan derajat polimerisasi sekitar 350. Struktur kimia selulosa dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini.

Sumber : Ghosh, Premamoy, Fiber Science and Technology, Tata Mcgraw – Hill Publishing Company Limited, New Delhi, 2004, di halaman 39.

Gambar 1 Struktur Bangun Rantai Molekul Selulosa

Molekul selulosa tersusun dari rantai molekul anhidroglukosa yang panjangnya bermacam-macam ukuran, dalam penyelidikan dengan sinar X dapat ditunjukan bahwa kedudukan rantai-rantai molekul ini mempunyai 2 bentuk. Pada tempat-tempat tertentu rantai-rantai molekul itu mempunyai susunan sejajar satu sama lain, sehingga di antara gugus-gugus hidroksil bekerja ikatan hidrogen yang membentuk kristal-kristal, yang disebut daerah kristalin. Kristalin-kristalin ini selanjutnya bergabung membentuk fibril-fibril yang akhirnya membentuk serat. 

Molekul selulosa tidak selalu tersusun sejajar terhadap sumbu serat, tetapi pada tempat-tempat lain terdapat rantai-rantai molekul selulosa yang susunannya tidak teratur dan tidak sejajar terhadap sumbu serat, bagian ini akan membentuk sisi dan memberikan struktur yang kurang kompak sehingga pada daerah ini molekul air akan mudah diserap.  Pada daerah ini disebut sebagai daerah amorf. Struktur amorf dan kristalin pada selulosa dapat dilihat pada Gambar 2 di bawah ini.

 

 Sumber : Moncrief RW, Man Made Fibres, Newness-Butterworhts 1975, di halaman 75.

Gambar 2 Struktur Amorf  dan Kristalin Selulosa

Sifat-sifat Rayon Viskosa

1.    Sifat Kimia

Kerusakan kimia disebabkan oleh asam kuat, oksidator dan alkali pekat yang mengakibatkan hidroselulosa dan oksiselulosa.

-   Asam

Asam seperti H₂SO₄ dapat menyebabkan kerusakan serat selulosa karena terjadi reaksi hidrolisa pada jembatan glukosida sehingga terjadi pemutusan rantai molekul selulosa. Reaksi ini akan mengakibatkan pendeknya rantai molekul sehingga terjadi penurunan kekuatan tarik. Pengaruh asam pada konsentrasi dan suhu rendah tidak menimbulkan kerusakan asalkan segera dilakukan proses penetralan setelah pengerjaan selesai.

-   Alkali

Pengerjaan dengan alkali lemah pada suhu tinggi akan mengakibatkan pemutusan rantai molekul sehingga menurunkan kekuatan serat secara perlahan-lahan.

-   Oksidator

Reaksi oksiselulosa disebabkan adanya oksidasi oleh oksidator seperti NaOCl. Oksidasi dalam suasana asam tidak mengakibatkan pemutusan rantai, namun terjadi pembukaan rantai cincin glukosa sehingga penurunan kekuatan tarik tidak terlalu besar.

2.    Sifat Fisika

-   Kekuatan tarik

Serat rayon viskosa mempunyai kekuatan tarik kering 2,6 g/denier, sedangkan kekuatan tarik basahnya 1,4 g/denier. Kekuatan tarik serat rayon dapat diatur dengan cara pengaturan penarikan pada proses stretching. Penurunan kekuatan tarik disebabkan oleh penggunaan asam, alkali dan oksidator. 

-   Mulur

Mulur kering pada saat putus sekitar 15% dan mulur basahnya 25%. Mulur serat dipengaruhi oleh penarikan, Semakin tinggi penarikan serat maka mulurnya akan semakin rendah, oleh sebab itu setelah proses penarikan perlu dilakukan proses peregangan agar mulurnya tidak terlalu rendah.

-   Moisture Regain (MR)

MR serat rayon viskosa sebesar (11-14)%

-   Derajat putih

Serat rayon viskosa yang baik memiliki nilai derajat putih sebesar 70-75. Penurunan  derajat putih dapat disebabkan oleh adanya partikel pengotor pada serat, kadar belerang yang tinggi dan pemanasan yang terlalu tinggi.

-   Panas

Pemanasan diatas 175°C akan menyebabkan kerusakan karena serat menjadi berwarna kuning.

-   Morfologi

Bentuk penampang melintang serat rayon viskosa bergerigi sedangkan penampang membujurnya seperti silinder bergaris. Penampang serat rayon viskosa dapat dilihat pada Gambar 3 di bawah ini.

Sumber :   Moncrieff.RW, Man Made Fibres, Newnes-Butterworth, 1975, di halaman 266.

Gambar 3 Penampang Melintang (a) dan Membujur (b) Serat Rayon Viskosa

Read More