Serat sintetis

Serat sintetis (bahasa Inggris: synthetic fibers) merupakan serat yang dibuat melalui sintesis kimia, berbeda dengan serat alami yang dihasilkan melalui organisme makhluk hidup, seperti tanaman (kapas) atau bulu binatang. Diciptakan dari penelitian mendalam oleh ilmuwan untuk meduplikasi peristiwa alami yang terjadi dalam binatang dan serat tanaman. Secara umum, serat sintetis dibuat dengan ekstrusi bahan serat melalui spinneret, menghasilkan sebuah serat. Juga dikenal dengan serat sintetis atau buatan. Kata polimer sendiri berasal bahasa Yunani, dimana awalan "poli" berarti "banyak" dan akhiran "mer" berarti "unit tunggal". (Sebagai catatan, setiap satu unit tunggal polimer disebut dengan monomer).

Uji coba pertama

Joseph Swan menciptakan serat sintetis pertama.

Nilon pertama kali disintesis oleh Wallace Carothers di DuPont .

Serat sintetis murni pertama ialah kaca.^[1] Joseph Swan menciptakan salah satu serat buatan pada awal tahun 1880-an;^[2] di masa modern ini disebut dengan semi-sintetis dalam pengunaan yang tepat. Seratnya berasal dari larutan selulosa, terbentuk secara kimiawi dengan mengubah serat yang terkandung dalam kulit kayu. Serat sintetis yang dihasilkan melalui proses ini secara kimiawi sama dengan potensi penerapan terhadap karbon filament yang Swan kembangkan untuk lampu pijarnya, tetapi Swan segera sadar akan potensi serat dalam merevolusi dunia manufaktur tesktil. Pada tahun 1885, dia menampilkan kain yang dibuat dari bahan sintetisnya di Pameran Penemuan Internasional di London.^[3]

Langkah selanjutnya diambil oleh Hilaire de Chardonnet, seorang insiyur dan tokoh bisnis dari Prancis, yang menciptakan sutra sintetis pertama, dinamainya sebagai "sutra Chardonnet". Pada akhir tahun 1870-an, Chardonnet bekerja sama dengan Louis Pasteur akan solusi mengatasi epidemik yang merusak ngengat sutra Prancis. Kegagalan dalam membersihkan tumpahan dalam kamar gelap (bahasa Inggris: darkroom) melahirkan penemuan Chardonnet akan nitroselulosa sebagai pengganti potensial sutra asli. Sadar akan pentingnya penemuan tersebut, Chardonnet mulai mengembangkan produk barunya,^[4] yang kemudian ditampilkan dalam Exposition Universelle (1889).^[5] Bahan yang dikembangkan Chardonnet sangatlah rentan terbakar, dan secara bertahap digantikan dengan bahan lain yang cukup stabil.

Produk komersial

Proses pembuatan pertama yang berhasil dilakukan merupakan hasil pengembangan oleh kimiawan dari Inggris, Charles Frederick Cross pada tahun 1894, dibantu dengan patnernya yakni Edward John Bevan dan Clayton Beadle. Mereka menamakan serat tersebut "viscose", akibat hasil dari reaksi karbon disulfida dengan selulosa dalam kondisi dasar yang menghasilkan larutan xanthate yang begitu kental (bahasa Inggris: viscous).^[6] Produk viscose rayon komersial pertama dibuat oleh perusahaan Inggris Courtaulds pada tahun 1905. Nama "rayon" mulai dipakai pada tahun 1924, dimana "viscose" dipakai sebagai nama larutan organik kental dalam proses pembuatan rayon dan selofan. Produk yang sama dengan nama selulosa asetat ditemukan pada tahun 1865. Rayon dan asetat keduanya ialah serat buatan, tetapi bukanlah sintetis murni, sebab berasal dari kayu.^[7]

Nilon, serat sintetis pertama yang memenuhi definisi "sintetis murni",^{[butuh rujukan]} dikembangkan oleh Wallace Carothers, seorang peneliti dari Amerika Serikat yang bekerja di firma kimia DuPont pada tahun 1930-an. Tak selang lama dipasarkan di Amerika Serikat sebagai pengganti sutra, bertepatan dengan berlakunya sistem penjatahan selama Perang Dunia II. Popularitas penggunaannya sebagai bahan stoking wanita menutupi segi penggunaan praktis, salah satunya pengganti sutra dalam keperluan milter seperti parasut dan tali.

Serat sintetis poliester pertama dipatenkan di Britania Raya pada tahun 1928 oleh perusahaan International General Electric.^[1] Juga diproduksi oleh kimiawan Inggris yang bekerja di Calico Printers' Association, John Rex Whinfield, dan James Tennant Dickson pada tahun^[8][9] 1941. Mereka memproduksi dan mempatenkan salah satu serat poliester pertama yang dinamai Polietilena tereftalat atau juga dikenal dengan Dacron, hampir setara bahkan bisa melebihi nilon dalam segi ketangguhan dan ketahanan.^[10] Imperial Chemical Industries dan DuPont masing-masing memproduksi serat versi mereka sendiri.

Total produksi serat sintetis global dunia mencapai angka 55,2 juta ton pada tahun 2014.^[11]

Deskripsi

Serat sintetis hampir dapat ditemukan di hampir sebagian penggunaan serat, yang diterapkan di setiap bidang teknologi textil dan serat. Meskipun banyak jenis serat berdasarkan polimer sintetis telah dikaji sebagai produk komersial yang potensial, empat diantaranya - nilon, poliester, acrylic, dan polyoefin - telah mendominasi pasar yang ada. Keempat produk telah menyumbangkan setidaknya 98 persen volume dalam produksi serat sintetis, dimana pangsa poliester saja mencapai 60 persen.^[12]

Aspek kelebihan

Serat sintetis lebih tahan lama daripada kebanyakan serat alami dan dapat menyerap berbagai pewarna. Tak hanya itu, serat sintetis menawarkan fitur yang ramah kepada pemakai seperti dapat diregangkan, tahan air, dan tahan noda. Panas matahari, kelembaban, dan kandungan minyak dari kulit manusia menyebabkan semua serat rapuh dan menghilang. Serat alami cenderung lebih sensitif bila dibandingkan dengan bahan sintetis. Hal ini disebabkan oleh bahan alami yang dapat terurai secara alami.

Aspek kekurangan

Sebuah alat untuk memutar Viscose Rayon dari tahun 1901.

Sebagian besar kelemahan serat sintetis terkait dengan rendahnya titik lebur:

• Serat tunggal tidak menangkap kantung air layaknya kapas sehingga memberikan insulasi yang buruk.
• Serat sintetis mudah terbakar dibandingkan serat alami.
• Rentan terhadap kerusakan akibat panas, misalnya membersihkan dengan air panas.
• Cukup mudah meleleh
• Menghasilkan listrik statik lebih dengan cara menggosokannya dibandingkan serat alami.
• Sebagian besar serat sintetis menyerap sangat sedikit kelembaban sehingga menjadi lengket ketika tubuh berkeringat.
• Serat sintetis merupakan sumber polusi mikroplastik dari mesin cuci pakaian.^[13]

Kategori serat sintetis

Serat sintetis umum meliputi:

• Nilon (1931)
• Modakrilik (1949)
• Olefin (1949)
• Akrilik (1950)
• Poliester (1953)

Serat sintetis khusus meliputi:

• Rayon (1894) kain sutra buatan
• Vinyon (1939)
• Saran (1941)
• Spandex (1959)
• Vinalon (1939)
• Aramid (1961) - dikenal sebagai Nomex, Kevlar dan Twaron
• Modal (1960-an)
• Dyneema (1979)
• PBI (serat Polybenzimidazole) (1983)
• Sulfar (1983)
• Lyocell (1992) (buatan, bukan sintetis)
• PLA (2002)
• M-5 (serat PIPD)
• Orlon
• Zylon (serat PBO)
• Vectran (serat TLCP) dibuat dari polimer Vectra LCP
• Alkena digunakan dalam proses pembuatan karpet

^{[butuh rujukan]}

Bahan sintetis lain yang digunakan dalam serat meliputi:

• Karet akrilonitril (1930)

Serat modern yang dibuat dari bahan buatan lebih tua meliputi:

• Serat kaca (1938) digunakan untuk:
  • Sektor industri, otomotif, dan penghangat rumah (wol kaca)
  • Campuran penguatan bahan komposit (plastik penguat kaca, beton penguat serat kaca)
  • Bahan kertas khusus dalam pemisah dan filtrasi baterai
• Serat logam (1946) digunakan untuk:
  • Menambahkan sifat logam pada pakaian untuk keperluan mode (biasanya dibuat dengan plastik komposit dan kertas logam)
  • Eliminasi dan pencegahan penumpukan muatan statis
  • Penghantar listrik untuk mengirimkan informasi

Lihat pula

• Rumput sintetis
• Elasterell
• Tali
• Delustrant

Referensi

1. Loasby, G. (1951). "The Development of the Synthetic Fibres". Journal of the Textile Institute Proceedings. 42 (8): P411–P441. doi:10.1080/19447015108663852.
2. "Sir Joseph Wilson Swan". Encyclopædia Britannica. Diarsipkan dari versi asli tanggal 7 May 2015. Diakses tanggal 27 April 2015. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
3. How It Works: Science and Technology. Marshall Cavendish Corporation. 2003. hlm. 851. ISBN 9780761473145.
4. Garrett, Alfred (1963). The Flash of Genius. Princeton, New Jersey: D. Van Nostrand Company, Inc. hlm. 48–49.
5. Editors, Time-Life (1991). Inventive Genius. New York: Time-Life Books. hlm. 52. ISBN 978-0-8094-7699-2.
6. Day, Lance; Ian McNeil (1998). Biographical Dictionary of the History of Technology. Taylor & Francis. hlm. 113. ISBN 978-0415193993.
7. Woodings, Calvin R. "A Brief History of Regenerated Cellulosic fibers". WOODINGS CONSULTING LTD. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 April 2012. Diakses tanggal 26 May 2012. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
8. World of Chemistry. Thomson Gale. 2005. Diarsipkan dari versi asli tanggal 28 October 2009. Diakses tanggal 1 November 2009. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
9. Allen, P (1967). "Obituary". Chemistry in Britain.
10. Frank Greenaway, ‘Whinfield, John Rex (1901–1966)’, rev. Oxford Dictionary of National Biography, Oxford University Press, 2004 accessed 20 June 2011
11. Man-Made Fibers Continue To Grow Diarsipkan 28 April 2016 di Wayback Machine., Textile World
12. J E McIntyre, Professor Emeritus of Textile Industries, University of Leeds, UK (ed.). Synthetic fibers: Nylon, polyester, acrylic, polyolefin. Woodhead Publishing - Series in Textiles. 36. Cambridge. Diarsipkan dari versi asli tanggal 17 July 2011. Diakses tanggal 21 April 2010. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
13. Katsnelson, Alla (2015). "News Feature: Microplastics present pollution puzzle". Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (18): 5547–5549. Bibcode:2015PNAS..112.5547K. doi:10.1073/pnas.1504135112 . PMC 4426466 . PMID 25944930.

Sumber lebih lanjut

• Sumber asli artikel ini dan sebagian besar artikel serat sintetis (disalin dengan izin) adalah majalah Whole Earth, No. 90, Summer 1997. www.wholeearth.com Diarsipkan 2009-01-06 di Wayback Machine.