Cara Menguji Panjang Serat Buatan Bentuk Staple (Cara Per Helai)
Evaluasi Serat Buatan
Dalam pabrik pembuatan serat
telah diadakan pengendalian mutu secara ketat bukan saja dalam hal proses
pembuatannya tetapi juga mencakup sifat-sifat fisik dan kimia serat yang
dihasilkan. Pengendalian sifat-sifat itu meliputi deniernya, kekuatan serat,
crimp, jumlah finish, panjang staple, afinitas catnya, regain, dan sifat-sifat
khusus lainnya.
Dalam pabrik tekstil, program pengendalian mutu serat terbatas, tidak
seperti pada pabrik pembuat seratnya. Sifat-sifat serat yang perlu diuji
terhadap serat staple meliputi regain (ini paling sering untuk serat buatan
yang pembeliannya berdasarkan regain perdagangan), jumlah kandungan finish, panjang
staple, afinitas cat, denier sesungguhnya dan kekuatan serat.
Karena serat buatan sudah mengalami pengecekan oada waktu pembuatan, maka
tidak perlu terlalu ketat lagi seperti pada kapas, pengendalian mutu tersebut
dilakukan di pabrik-pabrik tekstil. Sebagai contoh, panjang serat buatan sudah
sangat rata karena pemotongan dilakukan oleh mesin dengan spesifikasi panjang
tertentu. Karena itu pengujian panjang staple di pabrik tekstil sifatnya hanya
mengecek saja dan karena itu programnya lebih sederhana dan lebih eknomonis
dari pada program pengendalian untuk serat kapas.
Kurangnya jumlah pengujian pada serat buatan dibandingkan dengan
serat-serat alam juga disebabkan karena pada serat buatan tidak terdapat
kotoran atau trash dan benda-benda lain seperti pada serat alam. Sehingga
analisa grade dan kandungan limbah seperti yang dilakukan dengan shirley
analyzer tidak perlu dilakukan pada serat buatan. Akan tetapi ada beberapa
pengujian yang dilakukan pada serat buatan dan tidak perlu pada serat alam, diantaranya
adalah jumlah finish yang dilakukan pada serat.
Finish diberikan oleh pabrik untuk mengendalikan proses, karena adanya
listrik statis dan pengerjaan drafting.Crimp serat juga merupakan sifat yang
tidak umum diuji pada serat alam tetapi penting pada serat buatan. Tidak ada
serat buatan yang mempunyai crimp alam seperti yang terdapat pada kapas. Karena
itu pula crimp pada serat buatan harus dibuat pula.
Hubungan
kelembapan dengan pengujian dan evaluasi tekstil
Kondisi standard ruang pengujian
Didalam pengujian tekstil kita mengenal kondisi ruang
standard yaitu kondisi di dalam ruang dimana seharusnya pengujian itu
dilakukan, sehingga setiap hasil-hasil pengujian yang diperoleh selalu hasil
dari satu macam kondisi ruang standard itu. Kondisi ruang standard tersebut
sebagai berikut:
RH : 65 +/- 2 &
Suhu : 21 +/- 2oC (70 +/- 2oF)
Untuk
daerah-daerah tropis disarankan oleh ISO suhu : 27 +/- 1oC
Sebelum pengujian dilakukan, contoh-contoh bahan
tekstil yang akan diuji terlebih dahulu harus diletakan di dalam ruang
pengujian hingga mencapai keseimbangan lembab (moisture equilibrium).
Keseimbangan dari contoh telah dicapai apabila contoh yang diletakan dalam
ruangan tersebut mencapai berat yang tetap. Contoh dianggap mempunyai berat
tetap apabila hasil penimbangan dua kali berturut-turut dengan jarak waktu 1
jam berbeda tidak lebih dari 0,1%.
Umumnya disepakati bahwa untuk mencapai keseimbangan
lebab contoh bahan harus dari keadaan yang lebih kering [Moerdoko 1973].
Alasannya ialah bahwa kebanyakan bahan tekstil akan menyerap air lebih sedikit
kalau dimulai dari keadaan kering daripada dimulai dari kering dari pada
dimulai dari keadaan lebih basah. Hal ini digambarkan seperti pada kurva
hysteresis berikutnya.
Kurva absorbsi menunjukan moisture regain dari bahan
kalau dimulai dari keadaan kering, sedang kurva desorbsi menunjukan moisture
regain dari bahan kalau dimulai dari keadaan basah.
Pada RH yang sama,
katakanlah pada RH 50-60 %, ternyata moisture regain pada kurva desorpsi lebih
tinggi daripada kurva absorpsi. Selanjutnya perlu diperhatikan bahwa untuk
mencapai keseimbangan kelembapan (moisture equilibrium) pada bahan diperlukan
waktu yang lamanya tergantung dari bentuk bahannya. Untuk kapas yang
teruraiakan lebih cepat daripada benang dan kain. Tapi pada umumnya untuk kapas
2 jam dan untuk kain 4 -5 jam sudah cukup, kecuali berupa kain yang sangat
padat boleh jadi memakan waktu berhari-hari baru mencapai keseimbangan lembab.
Oleh karena itu, untuk
mengetahui mengenai kondisi ruang pengujian yang berkaitan dengan RH dan
temperature, maka diperlukan sebuah alat untuk mengukur hal tersebut.Salah satu
alat yang tersedia dan berfungsi untuk hal tersebut adalah Thermo Hygrograph.
Thermo-hygrograph adalah hygrometer yang dilengkapi dengan thermometer dimana
air raksanya disimpan dalam tabung. Sedangkan
thermometer keringnya dilapisi dengan tembaga dan thermometer basahnya dengan
timah. Tabung-tabung tersebut dipasang pada jarak tertentu dari suatu gulungan
kertas grafik yang dapat berputar sekali sehari atau seminggu, dimana dua pena
dapat menggambarkan perubahan-perubahan suhu dan kelembapan relatifnya.
Berikut ini adalah gambar dari alat yang dimaksud:
|
Dimana pada alat tersebut memiliki dua pena, salah satunya menunjukan suhu
dan yang satunya menunjukan kelembapan relatif (RH).
|
|
Faktor-faktor yang mempengaruhi regain
bahan-bahan tekstil
Relative humidity
Pengaruhnya adalah seperti tersebut diatas.
Waktu
Bahan tekstil yang
ditempatkan dalam atmosfir tertentu, membutuhkan waktu untuk mencapai
keseimbangan kecepatan conditioning, tergantung dari beberapa faktor seperti :
bentuk dan ukuran bahan, jenis bahan, kondisi ekstern, dan lain-lain. Dengan
demikian maka untuk menguji serat dibutuhkan waktu conditioning minimal 1 jam,
sedangkan dalam bentuk benang dibutuhkan minimal 3 jam. (untuk serat
hisgroskopis)
Suhu
Pengaruh suhu
terhadap regain adalah kecil, maka praktis tidak terlalu penting. Jadi yang
lebih penting adalah kelembapan. Suatu perubahan suhu sebesar 10oC
memberikan perubahan regain serat kapas hanya +/- 0,3% dan mengingat perubahan
suhu pada ruangan pemintalan hanya berkisar antara 25oC hingga 35oC
maka pengaruh suhu dapat diabaikan.
Keadaan sebelumnya
Kondisi bahan
sebelum dikondisioning dapat mempengaruhi keseimbangan regain. Sebagai contoh
adalah pengaruh hysteresis.
Pengaruh regain terhadap sifat-sifat serat
Dimensi serat
Absorpsi lembab
mempengaruhi dimensi serat. Pengembungan atau swelling sebagian besar adalah
transversal, karena molekul-molekul air masuk diantara rantai-rantai molekul
yang kurang lebih paralel dan menimbulkan kekuatan kearah luar dan menyebabkan
deformasi pada dimensi serat.
Sifat-sifat mekanis serat
Pengaruh umum dari
molekul-molekul air di dalam serat adalah mengurangi besarnya kekuatan yang
menyatukan rantai molekul, sehingga melemahkan serat. Pengecualian yang penting
adalah adalah serat kapas yang makin kuat oleh air. Sifat mekanis lainnya yang
dipengaruhi oleh regain adalah:
Mulur, crease recovery, flexibility, dan
kemampuan setting pada proses finishing.
Sifat-sifat listrik
Pengaruh kelembapan
terhadap sifat-sifat listrik sangat besar. Perbandingan tahanan pada regain
rendah dan tinggi dapat berbanding ratusan ribu dan satu. Hal ini digunakan dalam
pembuatan design dari alat-alat pengukur kelembapan dengan menggunakan listrik
(moisture meter) dengan dasar pengukuran tahanan dari serat-serat tekstil.
Sifat-sifat listrik
lainnya yang dipengaruhi oleh kelembapan dalam serat tekstil adalah karakteristik
dielectric dan kemungkinan mendapat kesukaran-kesukaran listrik static.
Perubahan-perubahan dalam karakteristik dielectric merupakan sumber error dalam
pengukuran kerataan sliver, roving dan benang dengan menggunakan capacity type
tester seperti fielden-walker yarn evenness recorder dan Uster evenness tester.
Kekuatan serat
Seperti yang telah
dijelaskan diatas, bahwa absorpsi air akan mengakibatkan terjadinya deformasi
pada serat tekstil. Sebagai perbandingan, serat tekstil pada umumnya akan menurun
kekuatannya apabila berada dalam keadaan basah yang diakibatkan oleh molekul
air yang masuk ke dalam rantai molekul dan mengikat pada gugus samping dari
rantaian polimer (antar gugus hidroksil)
yang menyebabkan deformasi. Namun, pada serat kapas dengan adanya pertambahan
regain, maka serat kapas akan mengalami peristiwa dekonvolusi, yaitu adalah
sebuah peristiwa hilangnya sebagian atau hampir seluruhnya pilinan pada
morfologi serat dan dimensi penampang yang lebih stabil, hal tersebut akan
menyebabkan bertambahnya nilai kekuatan serat kapas tersebut karena gaya
tarikan yang diberikan dengan maksud untuk memutuskan serat akan terdistribusi
secara merata dan probabilitas kapas akan terputus adalah lebih kecil.
Pengujian Panjang Serat Buatan Bentuk Stapel
Panjang serat
buatan bentuk stapel atau panjang stapel adalah istilah yang diberikan untuk
menyatakan panjang rata-rata hasil pengukuran panjang serat buatan bentuk
stapel.
Panjang serat
merupakan faktor yang sangat penting sebagai faktor yang paling menentukan
dapat tidaknya suatu serat dapat dipintal sampai nomor atau kehalusan benang
yang dikehendaki.
Selain dari panjang
serat, ada juga istilah kerataan panjang serat yang mengambarkan banyak
sedikitnya serat-serat pendek dalam serat dan hal ini juga akan mempengaruhi
jumlah limbah pada proses pemintalan. Selain mempengaruhi jumlah limbah,
kerataan ini juga akan sangat berhubungan dengan terjadinya cracking dan
floating fiber, serat dengan panjang yang berlebihan (lebih panjang dari
panjang rata-rata) akan menyebabkan suatu keadaan yang disebut dengan ”cracking
fiber” atau terjadinya putus serat, dan sebaliknya apabila panjang serat
terlalu pendek (lebih kecil dari panjang rata-rata) maka akan menyebabkan
keadaan ”floating fiber” dimana serat akan mengambang ketika masuk pada zona
drafting. Hal ini juga akan sangat mempengaruhi mutu benang yang dihasilkan
pada proses pemintalan. Oleh karena itu pengujian panjang ini sangat diperlukan
guna menentukan effective length yaitu setting jarak antar komponen yang
dilakukan pada mesin pemintalan agar sesuai dengan panjang rata-rata serat yang
hendak diproses.
Pengukuran panjang
stapel yang dilakukan dipabrik biasanya hanya dengan meluruskan sejumlah serat
lalu diukur dengan penggaris. Cara ini dipakai terutama sebagai pengecekan dan
itu sudah cukup apabila prosesnya tidak menemui kesukaran.
Tetapi ada juga
yang menggunakan cara array untuk mengukur panjang serat buatan, tekniknya sama
dengan yang dipakai untuk menguji panjang serat kapas atau wol yaitu dengan
menggunakan baersorter atau semacamnya.
Karena serat buatan
sudah mengalami pengecekan pada saat pembuatannya, maka pengujian selanjutnya
tidak terlalu ketat lagi, tidak seperti pengujian serat kapas. Untuk panjang
serat stapel buatan misalnya, sudah sangat rata karena pemotongan dilakukan
oleh mesin dengan spesifikasi panjang tertentu. Karena itu pengujian panjang
stapel serat buatan dipabrik tekstil sifatnya hanya mengecek saja.
LANGKAH
PENGUJIAN
a.
Oleskan parafin cair atau pelumas pada papan hitam
b.
Ambil
sehelai serat dengan menggunakan pinset dan letakkan diatas papan.
c.
Luruskan serat sampai crimpnya hilang tetapi tidak sampai
terjadi mulur pada serat
d.
Ukur
panjang serat dengan menggunakan mistar sampai satu milimeter terdekat.
e.
Bila dalam contoh
masih terdapat serat-serat yang mengelompok, maka dari setiap kelompok
tersebut hanya diambil satu helai serat.
f.
Lakukan pengujian sampai sejumlah serat 100 helai.