serat kapas dan serat batang

SERAT KAPAS

Struktur Fisik Serat Kapas

Bentuk dan ukuran penampang melintang serat kapas dipengaruhi oleh tingkat kedewasaan serat yang dapat dilihat dari tebal tipisnya dinding sel. Serat makin dewasa dinding selnya makin tebal. Untuk menyatakan kedewasaan serat dapat dipergunakan perbandingan antara tebal dinding dengan diameter serat. Serat dianggap dewasa apabila tebal dinding lebih dari lumennya.

Pada satu biji kapas banyak sekali serat, yang saat tumbuhnya tidak bersamaan sehingga menghasilkan tebal dinding yang tidak sama. Seperlima dari jumlah serat kapas normal adalah serat yang belum dewasa. Serat yang belum dewasa adalah serat yang pertumbuhannya terhenti karena suatu sebab,misalnya kondisi pertumbuhan yang jelek, letak buah pada tanaman kapas dimana bnuah yang paling atas tumbuh paling akhir, kerusakan karena serangga dan udara dingin, buah yang tidak dapat membuka dan lain-lain. Serat yang belum dewasa kekuatannya rendah dan apabila jumlahnya terlalu banyak, dalam pengolahan akan menimbulkan limbah yang besar.

Gambar I

PENAMPANG MEMBUJUR (KIRI) DANMELINTANG (KANAN) SERAT KAPAS

Serat kapas terutama tersusun atas selulosa. Selulosa merupakan polimer linier yang tersusun dari kondensasi molekul-molekul glukosa yang dihubung-hubungkan pada posisi 1 dan 4.

 

Serat kapas memiliki komposisi sebagai berikut:

1.      Selulosa 80-90 %

2.      Protein dan zat yang mengandung nitrogen 5%

3.      Lemak, minyak dan malam 0,5-1%

4.      Pektat 0,5-1%

5.      Mineral dan warna alam 1%

6.      Air 8%

Sifat fisika serat kapas sebagai berikut :

1.      Berat jenis serat kapas 1,50 –1,56

2.      Warna serat kapas sedikit cream atau menjadi keabu-abuan karena pengaruh cuaca yang lama, debu dan kotoran.

3.      Kekuatan serat kapas dalam keadaan basah makin tinggi dan dalam keadaan kering makin rendah. Hal ini dipengaruhi oleh kadar selulosa dalam serat, panjang rantai dan orientasinya.

4.      Mulur serat kapas rata-rata adalah 7 %.

5.      Moisture Regain pada kondisi standar 7-8,5 %

6.      Bentuk penampang melintang serat kapas pada umumnya seperti ginjal. Penampang lintangnya terdiri dari 6 bagian yaitu kutikula, dinding primer, lapisan antara dinding primer dan sekunder, dinding sekunder, dinding lumen dan lumen.

7.      Indeks bias serat kapas sumbu serat 1,58 dan indeks bias melintang sumbu serat 1,53.

Sifat kimia serat kapas sebagai berikut :

1.      Beberapa zat pengoksidasi menyebabkan terjadinya oksi selulosa dan penghidrolisa kuat menyebabkan kerusakan dengan akibat penurunan kekuatan.

2.      Asam kuat menyebabkan hidro selulosa yang akan menyebabkan penurunan kekuatan dan tidak tahan alkali kuat.

3.      Larutan alkali kuat dengan konsentrasi yang tinggi menyebabkan penggelembungan yang besar pada serat, pada proses merserisasi.

Kedewasaan Serat Kapas

          Kedewasaan serat kapas  adalah derajat pertumbuhan dinding serat. Dilihat dari tebal tipisnya dinding sel. Semakin dewasa serat dinding selnya akan semakin tebal. Serat kapas ini ada yang dewasa dan ada yang muda. Serat dianggap dewasa bila tebal dinding selulosa sama dengan tebal lumennya, sedangkan serat yang tebal dinding selulosanya lebih tipis dari tebal lumennya digolongkan pada serat kapas muda.

        Serat kapas belum dewasa sering putus dalam pengolahan, mudah menbentuk nep, menurunkan kenempakan benang dan menyebabkan pencelupan belang.

        Definisi Lain dari Serat dewasa adalah serat kapas yang didalam larutan natrium hidroksida menggelembung, kehilangan puntiran dan tampak seperti bentuk batang. Serta Serat kapas belum dewasa adalah serat kapas yang dalam larutan natrium hidroksida tampak menggelembung, tetapi masih berbentuk spiral, tetap pipih, berdinding tipis, dan hampir tembus pandang/transparan.

SERAT BATANG

Serat batang dihasilkan dari tanaman.

SERAT RAMI

Rami adalah serat yang diperoleh dari batang tanaman Boehmeria nivea. Rami dikenal di Eropa pada abad ke-18 dan industrinya baru dimulai pada abad ke-19 dinegeri-negeri Belanda, Perancis, Jerman, Inggris dan Austria. Industri rami secara komersil baru berkembang setelah tahun 1930 di Jerman, Jepang, Inggris, Perancis, Swiss dan Amerika Serikat.

            Negara-negara utama penghasil rami adalah China, Taiwan, Filipina, Jepang dan Amerika Serikat.

Tanaman Rami

Pohon rami mempunyai batang yang tinggi, kecil dan lurus. Lain halnya dengan serat-serat batang lainnya yang merupakan tanaman tahunan, rami merupakan tanaman yang berumur panjang. Tanaman rami berbentuk rumpun dan menghasilkan serat dari kulit yang mengkilat. Rami tumbuh dari rhizoma yang berbentuk ramping dengan pertumbuhan dapat mencapai ketinggian diatas 250 cm dan diameter 12 – 20 mm. Serat rami merupakan salah satu bahan baku tekstil yang pemakaiannya dapat dicampur dengan serat kapas atau polyester.

Tanaman rami tumbuh baik didaerah dengan cuaca hangat dan lembab didaerah tropik maupun subtropik dengan curah hujan tidak kurang dari 9 – 10 cm perbulan yang merata sepanjang tahun. Kekeringn dan hujan lebat dapat merusak tanaman.

Angin kencang menyebabkan batang-batang rami saling bergesekan sehingga merusak serat. Rami tumbuh baik ditanah yang cukup subur, gembur dan dapat mengalirkan air dengan baik.

1.      Penanaman

Pembiakan tanaman dapat dilakukan dengan biji, potongan batang atau yang paling umum dilakukan dengan potongan-potongan akar (rhizoma). Potongan-potongan akar tersebut ditanam dan biasanya mulai tumbuh 7 – 10 hari setelah penanaman. Apabila akarnya telah tumbuh kuat, biasanya memerlukan waktu 9 bulan sampai 2 tahun, tanaman mulai dapat dituai setiap 2 bulan sekali selama 5 sampai 15 tahun., bergantung pada kondisi penanaman ditiap-tiap daerah. Setelah masa itu tanaman hanya menghasilkan serat-serat yang kasar dan pendek.

Rami mulai dapat dituai dengan hasil optimum apabila bagian bawah batang berwarna kekuning-kuningan atau coklat muda, daun bagian bawah mulai menjadi kuning, dan ujung tanaman baru mulai tumbuh.

Penuaian dilakukan dengan cara memotong batang yang pada umumnya dilakukan dengan tangan kecuali di Amerika Serikat dilakukan dengan mesin. Hasil produki serat kering tiap tahun 450 sampai 800 kg per acre dengan 3 kali pnen, dan 800 – 1300 kg per acre dengan 5 kali panen.

2.      Pemisahan serat (decortication)

Pemisahan serat rami lebih sukar dibandingkan dengan pemisahan serat batang yang lain. Pada dasarnya dilakukan dengan cara memecah dan memukul-mukul batang. Mula – mula kulit batang dipukul – pukul kemudian serat dipisahkan dari batang dengan cara dikerok. Adanya getah, lilin dan pektin yang masih tertinggal pada serat, menyebabkan serat lemah dan getas. Oleh karena itu sebelum dipintal zat – zat tersebut harus dihilangkan dengan larutan natrium hidroksida mendidih.

Setelah melalui proses ini, daun rami dapat diolah menjadi makanan ternak untuk mendukukung pengembangan budi daya unggulan domba garut (sudah teruji di daerah Garut).

Serat Rami

Struktur dan komposisi serat

Serat elementer rami panjangnya sangat bervariasi dari 2.5 sampai 50 cm dengan rata-rata 12.5 – 15 cm. Diameternya berkisar antara 25 – 75 m dengan rata-rata 30 – 50 m.

Bentuk memanjang seperti silinder dengan permukan bergaris-garis dan berkerut-kerut membentuk benjolan-benjolan kecil. Penampang lintangnya berbentuk memanjang dengan dinding sel yang tebal dan lumen yang pipih. Ujung sel tumpu dan tidak berlumen.

Komposi serat rami mentah kering ialah selulosa kira-kira 75 %, herni selulos 16%, pektin 2%, lignin 0.7%, zat-zat yang larut dalam air 6%, lilin dan lemak 0.3%. setelah pemisahn serat kadar selulosanya menjadi 96 – 98% serat kering.

Sifat – sifat dan penggunaan

Serat rami berwarna sangat putih, berkilau dan tidak berubah warnanya karena sinar matahari. Serat ini sangat tahan terhadap bakteri dan jamur. Kekuatan serat lebih tinggi dibanding dengan serat-serat alam yang lain yaitu berkisar antara 3 – 9 g/denier dengan rata-rata 6 – 7 g/denier, dan dalam keadaan basah kekuatnnya naik menjadi 140 – 160% kekuatan dalam kondisi standar. Mulur serat rami berkisar antara 2 – 10% dengan rata-rata 3 – 4%.

Seperti flax, rami bersifat sangat higroskop dan cepat kering. Karena kekuatannya tinggi, rami sangat baik untuk dipergunakn sebagai jala, kanvas, dan tali temali.

Tanaman rami setelah diuji coba, ternyata pemanfaatan sisa tanaman sebagai mulsa vertical untuk mengisi saluran teras gulud bermanfaat ganda. Diantaranya, mencegah longsornya dinding saluran dan melindungi permukaan resapan dari timbunan air hujan dan penyumbatan pori oleh sedimen halus, dapat menghindari kemungkinan penularan hama dan penyakit tanaman yang ada pada sisa tanaman. Aktifitas organisme yang membantu proses pelapukan sisa tanaman, dapat memperbaiki kondisi fisik tanah sekitar saluran dan meningkatkan daya resap air dan sebagainya.

Sehingga, kondisi fisik tanah akan menjadi lebih kuat dan tidak menjadi gembor. Bahkan akan lebih mengeras terutama pada dindind-dinding tanah curam. Selain itu, struktur tanah bagian dasar tanaman rami akan lebih kokoh karena terikat oleh akar tanaman rami tersebut.

Kain rami mudah dicuci dan setelah beberapa kali pencucian kekuatannya hanya berkurang sedikit, tetapi dibagian yang sering terlipat mudah sobek karena seratnya getas. Selain itu rami tidak mengkeret.

Serat olahan awal diebut China grass, selanjutnya menjadi degumming, kemudian diolah menjadi serat panjang halus. Setelah itu, dilakukan pemotongan menjadi serat pendek halus dan barulah dilakukan pembukaan serat sehingga menyerupai serat kapas dan dijadikan benang.

C. Produktivitas dan kualitas rami

Rami (boemeria nivea) termasuk tanaman yang mempunyai pertumbuhan vegetatif yang cepat dan batangnya dipanen setiap 2 (dua) bulan sekali. Untuk menunjang pertumbuhannya yang cepat dan mengganti unsur hara yang terangkut panen perlu dilakukan penambahan unsur hara melalui pemupukan agar produktivitas optimal rami dapat tetap dipertahankan. Produki serat kasar (china grass) rami yang dicapai oleh petani baru mencapai rata-rata ± 931 kg/ha pada tahun pertama dan ± 1.287 kg/ha pada tahun kedua. Padahl produksi potensial serat kasar yang dicapai bila diterpkan paket teknologi yang tepat mencapai ± 1.750 ton/ha pada tahun pertama dan ± 2.016 ton/ha pada tahun kedua.

            Rendahnya produktivitas dan kualitas serat rami yang dihasilkan oleh petani umumnya disebabkan oleh tanah yang digunakan untuk penanaman rami yang kurang subur, padat serta miskin bahan organik dan pemupukan yang dilakukan tidak sesuai dosis anjuran, tidak seimbang serta tidak tepat waktu.