textilesuii

Techno Talk: Serba Serbi Rekayasa Tekstil, What’s Going On?

Rekateks UII - Berita Terkini

Engineering merupakan bidang keilmuan yang mempelajari penerapan sains dan teknologi untuk meningkatkan taraf hidup manusia. Di perguruan tinggi, engineering identik dengan jurusan atau program studi teknik, seperti teknik elektro, teknik kimia, teknik mesin, dan lain-lain. “Menterjemahkan engineering itu rekayasa, bukan saja teknologi, sehingga kami di sini lebih menggunakan istilah Rekayasa Tekstil daripada Teknik Tekstil,” terang Drs. Ir. Faisal R.M., M.T., Ph.D., dalam program Techno Talk di Unisi Radio 104.5 FM. Dalam program yang mengudara Kamis malam (18/02/2021), Bapak Faisal menyampaikan serba-serbi rekayasa tekstil.

Seperti apa itu? Berikut ulasan selengkapnya.

Rekayasa itu sama seperti inovasi, Pak?

Iya boleh, rekayasa artinya menciptakan suatu produk hasil dari inovasi. Mulai dari mengamati sekitar, melihat yang sudah ada, lalu menambah yang kira-kira bisa ditingkatkan atau disempurnakan. Engineering itu mengubah, mengolah, memberi nilai tambah, dari bahan mentah menjadi produk setengah jadi ataupun produk jadi.

Lalu, tekstil itu sendiri?

Serat, benang, kain, itu terlalu sempit. Pengertian tekstil itu lembaran, apakah diperoleh dari tenun atau rajut, dan juga dari compress (tekanan). Sekarang lebih luas lagi, sehingga tekstil itu produk-produk untuk sandang ataupun nonsandang.

Nonsandang contohnya tekstil medis, seperti masker, APD, benang operasi, dan perban. Ada persyaratan yang harus dipenuhi. Kemudian ada tekstil ruang angkasa, seperti pakaian astronaut, badan pesawat ulang-alik, nah badan pesawat ini terbuat dari namanya komposit, material gabungan. Lalu ada tekstil untuk konstruksi, seperti untuk tanah yang kondisinya masih labil bisa dilapisi dengan yang namanya geotekstil, yaitu lembaran-lembaran serat supaya tanah lebih stabil.

Masih ada lagi, tekstil militer, seperti pakaian anti peluru. Kita tahu kalau tentara itu membawa ransel di punggung yang berat sekali, sehingga perlu pakaian anti peluru yang ringan tapi tetap kuat, itu dari rekayasa tekstil. Begitu juga pakaian tentara yang loreng-loreng, itu dirancang agar setelah dicuci langsung bisa dipakai rapi tanpa harus disetrika. Berikutnya tekstil otomotif, seperti badan mobil, kereta api, dan pesawat terbang, itu dari hasil rekayasa tekstil berupa komposit juga.

Kalau begitu, kertas termasuk tekstil, karena lembaran?

Iya benar, karena lembaran, lebih tepatnya diproses dari selulosa atau bubur kayu. Termasuk juga produk-produk yang terbuat dari kulit dan karet, itu termasuk tekstil dalam bentuk lembaran. Pada prinsipnya begini, tekstil secara luas artinya lembaran, meliputi kain, kertas, kulit, dan lain sebagainya.

Jadi, bisa diluruskan bahwa tekstil tidak sebatas sandang?

Iya benar, arti luasnya adalah lembaran, apakah itu dari anyaman benang, rajutan benang, meng-compress atau menekan serat, dan itu bisa digunakan untuk apa saja, tidak hanya pakaian.

Ada istilah smart textile dan technical textile, itu bagaimana, Pak?

Artinya tekstil unggul. Sebagai contoh, pakaian astronaut untuk ruang angkasa, tidak sembarang bahan dan proses, tetapi harus memenuhi syarat, seperti tahan terhadap tekanan udara, tahan api, tidak menyimpan listrik, tidak mudah sobek, tidak mudah jebol, tidak panas dalam arti pemakainya tidak merasa gerah, ringan, kuat, serta tidak perlu dicuci dan disetrika, wash and wear. Ada treatment khusus untuk produk-produk semacam ini, ada syarat spesifik juga yang harus dipenuhi.

Begitu juga APD, apalagi di masa pandemi Covid-19. Jadi tekstil unggul tergantung apa tujuannya, ada syarat-syarat khusus yang harus dipenuhi. Kalau APD, tidak mudah ditembus oleh virus, tidak tembus air, ringan, kuat, tidak ribet untuk memakainya, serta bagaimana supaya tahan udara tapi tetap nyaman dipakai, karena virus kan bisa menyebar lewat udara, sementara kalau udara tidak bisa masuk nanti pemakainya merasa gerah. Begitu pula rompi anti peluru, perlu ringan, kuat, mudah dibawa ke mana-mana, kalau ditembak pistol kaliber tertentu, tidak tembus. Artinya dari penjelasan ini, tekstil unggul adalah tekstil untuk tujuan khusus.

Pakaian pemadam kebakaran juga?

Iya benar, bagaimana supaya tidak tembus air, tapi tetap tembus udara. Karoseri mobil juga, itu terbuat dari komposit yang sifatnya tipis, ringan, namun tetap kuat, sehingga kalau menyerempet atau menabrak, tidak langsung peot, atau kalau peot, bisa kembali seperti semula. Ada uji-uji yang dilakukan sebelumnya, setelah proses pembuatan produk, ada uji-uji seperti mekanik dan lain-lain di laboratorium.

Dari tadi sering disebutkan komposit, apa itu komposit?

Campuran antara pengisi bahan alam, seperti serat kapas, rami, henep, dan lain-lain; lalu dimatriks atau dicampur dengan polimer, sehingga bisa dibuat dalam bentuk lembaran. Komposit itu merupakan kombinasi antara polimer dengan serat-serat alam, kalau plastik berbahan polimer itu kan lama terurainya, dengan adanya bahan serat-serat alam menjadi mudah terurai oleh mikroba tanah. Ramah lingkungan.

Perlu alat-alat khusus untuk smart textile dan technical textile?

Tergantung tujuannya, perlu memenuhi sifat-sifat tertentu. Jadi, produknya apa, seratnya apa, jenis anyamannya apa, metode atau prosesnya bagaimana, lalu ujinya bagaimana. Juga tergantung prosesnya, apakah itu fisika dengan dipanaskan atau didinginkan, apakah itu kimia dengan zat-zat tertentu, kalau tenun dan rajut itu jelas perlu peralatan khusus untuk pembuatan kain.

Kalau sablon bagaimana?

Sablon juga termasuk rekayasa tekstil. Sablon itu memberi warna atau motif setempat, seperti batik, ada batik tulis dan batik cap.

Demikian semoga bermanfaat, sampai jumpa di Techno Talk berikutnya. (ASB)

textilesuii

Techno Talk: Rekayasa Tekstil dalam Manufaktur Pesawat dan Kincir Angin

Rekateks UII - Berita Terkini

Selama ini, banyak yang beranggapan bahwa tekstil berhubungan dengan sandang atau pakaian saja. Sebagian dari kita mungkin berpikir jika tekstil itu hanya serat, benang, dan kain, padahal tidak demikian. “Tekstil itu semua prinsip fisika, kimia, biologi, ekonomi, dan juga seni, ditransformasikan menjadi satu, tidak sebatas fashion, tapi juga bisa medis, otomotif, dan bangunan,” kata Febriyanti Nurul Hidayah, S.T., B.Sc., M.Sc., dalam program Techno Talk di Unisi Radio 104.5 FM. Dalam program yang mengudara Kamis malam (11/02/2021), Ibu Febri membahas berbagai hal seputar tekstil pada pesawat terbang dan kincir angin.

Seperti apa itu? Berikut ulasan selengkapnya.

Bagaimana bisa Bu, tekstil masuk ke pesawat terbang dan kincir angin?

Dalam rekayasa tekstil dikenal istilah “conventional textile” untuk tekstil yang terkait sandang atau pakaian. Kemudian untuk tekstil nonsandang dikenal dengan istilah “technical textile” dan “smart textile”. Kalau di technical textile sendiri ada 12 bidang, beberapa di antaranya berkaitan dengan agroteknologi, konstruksi bangunan, otomotif, medis, food packaging, protective clothing, dan sports. Jadi, tekstil sebenarnya bisa masuk ke bidang mana pun.

Kalau di pesawat terbang, bagian mana yang termasuk tekstil?

Orang awam mungkin berpikir kalau tekstil di pesawat terbang itu bagian tirainya, atau bantalan kursi. Padahal bukan itu saja, badan pesawat terbang seperti sayap dan moncong itu termasuk tekstil.

Lalu desainnya seperti apa? Bagian apa saja yang dirancang?

Ketika menjadi mahasiswa dulu, saya melakukan kerja praktek di PT. Dirgantara Indonesia. Seperti diketahui, perusahaan tersebut bergerak di bidang manufaktur pesawat terbang. Di sana ada divisi komposit, komposit adalah tekstil yang dibuat dari berbagai macam bahan, termasuk serat, menjadi sifat baru. Selama ini kalau berbicara serat, kita tahu ada kapas dan polyester. Dalam komposit, ada serat dengan performa tinggi, seperti karbon, aramid, dan serat gelas. Serat dengan performa tinggi ini diproses menjadi lempengan tertentu yang dipasang dan dipakai sebagai badan pesawat.

Lebih dari 50% komposisi penyusun pesawat terbang saat ini terbuat dari komposit, seperti bagian moncong, badan, dan sayap, ekornya juga. Jadi dari ujung ke ujung, ada tekstil di sana. Ada namanya serat karbon, aramid, dan serat gelas tadi. Mungkin bagi orang awam, nama-nama ini cukup asing, namun berperan penting dalam industri tekstil. Untuk gambaran prosesnya, benang yang berukuran besar, dilapis, dicetak, lalu dioven atau dipanggang, menjadi bentuk bagian pesawat terbang. Proses ini bisa dilihat di PT. Dirgantara Indonesia. Tidak hanya itu, bagian kabin di atas kursi penumpang juga terbuat dari serat tekstil, rel atau tepian jendela juga. Dan kalau mau dikulik lagi, bagian kursi dan karpet di pesawat terbang, itu juga aplikasi dari rekayasa tekstil.

Oh, jadi tidak sebatas interior saja ya. Hal-hal apa yang menjadi pertimbangan?

Jadi tadi komposit merupakan material yang disusun dari serat dengan kemampuan atau performa tinggi. Komposit ini sebagai pengganti logam, dulu pesawat terbang terbuat dari besi dan aluminium yang relatif lebih berat. Sekarang perusahaan-perusahaan sudah menggunakan teknologi komposit. Dengan komposit, pesawat terbang menjadi lebih ringan, sehingga secara ekonomi, daya tampung penumpang dan bagasi menjadi lebih besar. Selain itu, kekuatan mekanik komposit lebih tinggi dari logam dan komposit bisa direkayasa sedemikian rupa sesuai sifat-sifat yang diinginkan. Komposit lebih tahan benturan dan juga tahan listrik, melindungi pesawat terbang dari petir. Nilai plus lainnya, logam akan berkarat atau punya sifat korosi, sedangkan serat tekstil tidak akan berkarat yang menjadikan durabilitas pesawat terbang lebih awet. Yang terpenting juga aspek safety, dan ini sudah terbukti oleh perusahaan-perusahaan besar kelas dunia seperti Boeing dan Airbus.

Sekarang kita ke kincir angin, Bu. Bagaimana kalau dengan kincir angin?

Di kincir angin kurang lebih sama seperti pada pesawat terbang, tapi ada perbedaan. Saya dulu pernah magang di salah satu perusahaan kincir angin di Belanda. Jadi kalau di pesawat terbang tadi ada karbon, aramid, dan serat gelas, yang merupakan serat dengan performa tinggi. Nah kalau di kincir angin ada plastik dengan performa tinggi yang dinamakan UHMWPE atau “ultra high molecular weight polyethylene”. Kalau di produk plastik kan ada keterangan seperti HDPE, LDPE, PET, dan lain-lain, jadi UHMWPE ini singkatnya adalah PE atau polyethylene dengan kekuatan super tinggi sehingga meskipun ringan dia tetap memiliki kekuatan mekanik yang tinggi.

Kincir angin konvensional terbuat dari logam, seperti dari baja, besi, dan aluminium. Sementara kincir angin yang lebih modern saat ini terbuat dari material komposit, yang setelah melewati berbagai penelitian, dari segi kekuatan mekanik lebih tinggi dari logam dengan harga produksi lebih hemat, sehingga banyak perusahaan kincir angin yang beralih ke komposit. Di samping itu, kincir angin di negara-negara Barat banyak terletak di daerah pesisir, sehingga mudah terkena abrasi air laut dan terdampak korosi. Dengan komposit, kincir angin menjadi lebih awet.

Performa kincir angin dari komposit lalu bagaimana?

Tentu juga lebih baik. Dengan bobot lebih ringan, jadi lebih mudah diputar oleh angin, energi yang dihasilkan dan disalurkan pun lebih besar.

Demikian semoga bermanfaat, sampai jumpa di Techno Talk selanjutnya. (ASB)

textilesuii

Techno Talk: Aplikasi Nanoteknologi dalam Ilmu Rekayasa Tekstil

Rekateks UII - Berita Terkini

Hai sobat, apa kabar? Semoga selalu dalam keadaan baik di mana pun berada.

Jika kamu belum tahu, setiap Kamis malam pukul 20.00 WIB, ada bincang-bincang santai seputar teknologi di Unisi Radio. Program ini merupakan kerja sama antara Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia (FTI UII) dan Unisi Radio, namanya “Techno Talk”. Selama sekitar satu jam sambil ditemani lagu-lagu asik, kita bisa menambah wawasan dengan hal-hal menarik. Program ini dapat disimak melalui frekuensi 104.5 FM untuk kamu yang tinggal di wilayah DIY, atau bisa juga diikuti melalui streaming.unisifm.com untuk kamu yang berdomisili di luar DIY.

Kalau kamu ketinggalan dan belum sempat mengikuti dari awal, jangan khawatir. Berikut ulasan dari Techno Talk pekan lalu (04/02/2021) selengkapnya.

Berbicara nanoteknologi, sebenarnya nanoteknologi itu apa sih Pak?

Nanoteknologi singkatnya adalah teknologi yang mempelajari rekayasa material dalam skala yang sangat kecil, yaitu skala nano. Satu nanometer itu sama dengan 10 pangkat 9 meter. Sebagai gambaran, misalnya ada sehelai rambut manusia, itu dipotong menjadi ukuran yang lebih kecil.

Apa keunggulan dari nanoteknologi?

Kalau dalam ilmu material, struktur akan menentukan sifat suatu material atau sifat suatu produk yang dibuat. Dengan merekayasa material dalam skala yang sangat kecil, kita bisa melakukan berbagai inovasi dan meningkatkan efisiensi dengan menambahkan fungsi-fungsi baru pada material.

Contoh penerapannya di bidang rekayasa tekstil seperti apa?

Jadi secara garis besar, produk tekstil itu diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu tenun (woven), rajut (knitted), dan bukan tenun (nonwoven). Dari ketiganya ini, nonwoven memiliki penerapan yang lebih variatif karena serat, baik serat alam maupun serat buatan, tidak ditenun dan tidak dirajut, tetapi disusun dengan cara fisika dan cara kimia. Kalau tenun dan rajut, serat diproses menjadi benang, lalu benang diolah menjadi kain melalui tenun dan rajut dengan menggunakan mesin. Contoh produk nonwoven antara lain goodie bag, kertas filter, kantong teh celup, kain bahan masker, dan aerogel. Nanoteknologi bisa diaplikasikan untuk membuat aerogel.

Oh begitu, lalu apa itu aerogel?

Aerogel merupakan suatu material yang dibuat dari gel, lalu cairan dalam gel tersebut diganti udara dengan tetap mempertahankan strukturnya. Kalau di laboratorium, gel tersebut dibekukan lalu dimasukkan ke dalam pelarut tertentu seperti acetone untuk mengganti cairan yang membeku dengan udara, namanya proses freeze drying dan solvent exchange. Sebagai gambaran, aerogel itu seperti foam atau spons untuk cuci piring. Ciri khas aerogel punya pori-pori yang kecil dan banyak jumlahnya. Kalau bahasa sains, pori-pori itu disebut porositas, jadi aerogel memiliki porositas yang relatif besar.

Aerogel dibuat dari apa? Hubungannya dengan nanoteknologi dan tekstil?

Ada beberapa bahan yang bisa digunakan untuk membuat aerogel, salah satunya ada yang disebut nanoselulosa. Seperti namanya, nanoselulosa adalah selulosa yang berukuran nano. Selulosa ini bisa ditemukan pada kapas, alga, bakteri, dan lain-lain. Kalau dalam rekayasa tekstil, ada serat kapas yang digunakan untuk membuat pakaian sehari-hari, itu penyusunnya dari serat selulosa. Selulosa ini secara umum diperoleh dari batang pohon. Batang pohon sendiri kalau dalam pulp industry dicacah menjadi serbuk-serbuk kayu lalu diolah menjadi bubur kayu atau wood pulp. Dan dalam rekayasa tekstil, bubur kayu ini bisa diproses menjadi serat rayon yang juga untuk membuat pakaian sehari-hari.

Bubur kayu dari batang pohon tadi itu kan menghasilkan selulosa, nah ini masih bisa diproses lanjut menjadi nanoselulosa. Jadi bubur kayu ditambahkan zat kimia (ada zat kimia yang namanya cukup panjang, yaitu 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl atau biasa disebut TEMPO), lalu diproses dengan alat yang memiliki tekanan tinggi, sehingga menghasilkan nanoselulosa dalam bentuk gel.

Oh begitu, nanoselulosa itu seperti apa ya Pak?

Sebagai perbandingan begini, kalau serat selulosa dari bubur kayu itu panjangnya sekitar 2-5 milimeter, sedangkan nanoselulosa panjangnya menjadi kurang lebih 500-1000 nanometer. Tadi kan bentuk nanoselulosa itu gel. Kalau dilihat kasat mata, tidak kelihatan apa-apa dari gel nanoselulosa tersebut, hanya gel biasa. Akan tetapi jika dilihat dengan peralatan atau mikroskop khusus, tampak garis-garis yang saling menumpuk dalam gel tersebut. Itulah yang disebut nanoselulosa, kenapa dia dalam bentuk gel, karena dengan ukuran yang sangat kecil, mereka memiliki muatan-muatan ion yang membantu menjaga stabilitas ukurannya. Nanoselulosa ini dapat diproses lanjut menjadi nonwoven aerogel.

Ada artikel yang menerangkan bahwa aerogel itu bisa dibuat untuk bahan produk elektronik. Apa itu benar? Kalau benar, berarti aplikasinya cukup luas ya?

Benar sekali, aerogel itu bisa dimanfaatkan untuk berbagai macam produk, seperti kalau di bidang elektronik, ada komponen dalam batu baterai yang seperti spons, itu aerogel. Kemudian bisa untuk panel surya, peredam suara, penyaring udara, penyerap minyak yang tumpah di laut, bahan perban, bahan pengisi jaket untuk musim dingin, dan kalau dalam rekayasa tekstil, kita kembali ke klasifikasi produk yang dibahas di awal tadi ada woven, knitted, dan nonwoven. Dengan berat yang ringan, porositas yang besar, serta daya serap air yang bagus, aerogel dapat digunakan sebagai bahan produk-produk higienis seperti popok dan pembalut.

Demikian semoga bermanfaat, sampai jumpa di Techno Talk selanjutnya. (ASB)