evaluasi fisika 3

BAB I

PENDAHULUAN

A.           Latar belakang masalah

Benang dalam penggunaannya beragam, benang merupakan suatu komponen terpenting dalam membuat kain.peran benang dalam proses baik pertenunan maupun perajutan dalam pembutannya berbeda seperti dalam benang perajutan di butuhkan benang  yang sedikit lebih elastis di bandingkan di dalam pertenunan,namun dalam prosesnya benang harus memiliki persyaratan diantaranya memiliki hairness (bulu) yang lebih rata, sehingga benang ketika mengalamai gesekkan tidak akan mudah putus,maka pada proses pertenunan biasanya di tambahkan kanji agar menidurkan bulu pada benang. ketidakrataan rendah,crimp pada benang membuat benang semakin lentur ,maka dari itu di butuhkan pengujian untuk mengetahui seberapa baik kulitas benang yang telah kita gunakan agar tidak menghambat proses pertenunan maupun perajutan, maka dari itu kita harus memperhatikan diantaranya :

-                      Hairness pada benang, berapa besar hairness yang ada pada benang

-                      Ketidakrataan semakin rata suatu benang maka, benang tersebut semakin baik, dalam proses pembuatan kainnya dan pada saat pencelupan akan rata.

-                      Crimp pada benang.

 

B.           Identifikasi masalah

Melihat aspek persyaratan diatas, kita dapat menyimpukan bahwa benang harus menalami pengujia sebelum di gunakan dalam proses pembuatan kain diantaranya :

-                      Berapa besar hairness pada benang?

-                      Apakah benang memiliki kerataan yang baik ?

-                      Apakah benang memiliki crimp yang cukup?

 

C.           Maksud dan tujuan

Dalam hal ini mahasiswa di berikan pengetahuan pengujian tentang :

-                       pengujian Hairness pada benang

-                      Pengujian ketidakrataan benang

-                      Pengujian crimp pada benang

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

Dasar Teori

A.           Bulu Benang (Hairness)

Bulu pada benang adalah serat-serat yang menonjol pada permukaan benang. Banyaknya bulu pada benang dipengaruhi oleh :

a.    Panjang Serat

Makin panjang seratnya tentunya ujung-ujung seratnya dalam penampang yang sama makin sedikit sehingga bulu pada benangnya makin sedikit.

b.    Kerataan panjang serat

c.    Serat yang mempunyai variasi panjang serat yang tinggi akan mengakibatkan setting pada mesin pemintalan susah dilakukan sehingga kemungkinan menimbulkan bulu akan semakin tinggi.

d.    Proses pemintalan

Adanya peralatan yang tidak berfungsi sebagaimana mestinya makin menambah kemungkinan meningkatnya bulu pada benang. Demikian juga adanya penambahan peralatan pada pemintalan misalnya compact spinningakan meningkatkan kualitas benang dengan sangat sedikitnya bulu benang.

e.    Bulu benang yang tinggi akan menghambat proses selanjutnya misalnya pada proses pertenunan sehingga untuk mengatasinya perlu dilakukan penganjian yang intensif. Makin intensifnya proses penganjian tentunya akan mengkatkan biaya produksi. Benang dengan bulu yang sedikit misalnya compact yarn  sangat menguntungkan karena proses penganjiannya hanya sedikit saja sehingga akan menurunkan biaya produksi.

Pengujian bulu benang dilakukan untuk mengetahui jumlah bulu benang setiap panjang tertentu.Pengujian dilakukan dengan alat Hairiness Tester.Prinsip pengujiannya adalah dengan cara menghitung bulu benang menggunakan sensor photo cell dan counter panjang benang.

Hairness adalah jumlah helai total serat – serat yang menonjol dalam pengukuran benang nyata sepanjang 1 cm. Contohnya hairness 4,0 dari suatu contoh berarti total jumlah panjang serat yang menonjol 4 helai setiap benang yang panjangnya 1 cm. Jadi, hairness adalah perbandingan total panjang serat-serat yang menonjol terhadap satuan panjang.

Hairness merupakan salah satu faktor yang menyebabkan ketidakrataan pada benang. Makin banyak hairness, makin tidak rata benangnya. Sebaliknya, makin sedikit hairness semakin baik mutu benang tersebut menunjukkan jumlah panjang serat yang menonjol semakin rendah.

Penyebab terjadinya hairness antara lain:

Ø  operator yang kurang terampil

Ø  adanya bagian mesin yang rusak

Ø  suhu udara tidak sesuai

Ø  bahan baku yang berbulu

Ø  Pada alat uji ini, hairness yang diukur adalah hairness yang memiliki panjang 0,5 mm dan 1,5 mm.

B.   Crimp pada benang

Benang tekstur adalah benang filamen dari serat sintetis yang bersifat thermoplastis yang telah diproses sedemikian rupa sehingga sifat fisik dan permukaannya berubah. Misalnya menjadi rua (bulky), berjeratan (loops), berbentuk spiral (coils) dan berbentuk crinkle.  Benang yang digunakan filamen poliamida dan filamen poliester.

Perubahan sifat yang terjadi pada benang akan memberikan sifat-sifat tertentu pada kain, yaitu :

-          Permukaan kain yang tidak rata

-          Memberikan regangan pada kain

-          Kain tidak mengkilap

-          Daya tembus udara mekin kecil

-          Pegangan/rabaan (lembut) pada kain

Benang tekstur dapat dibuat dengan dua cara, yaitu :

-          Cara Mekanis

-          Cara Kimia

Biasanya dilakukan pada waktu pembuatan     serat, yaitu; dengan menggunakan duajenis polimer yang berbeda mengkeretnya.

 

 

Pembuatan Benang Tekstur Secara Mekanis

a.            Cara 3 Stage

-          Pemberian antihan

-          Pemantapan antihan (heat set)

-          Pembukaan antihan

b.            Cara antihan palsu (False Twist)

-          Pada prinsipnya proses False twist ini hampir sama dengan 3 stage tadi hanya pengerjaannya dilakukan dalam waktu yang bersamaan (simultan).

-          Terdapat beberapa tipe false twisting, dilihat dari pembentuk antihannya, yaitu :

-          Disc type/Friction type ;  antihan palsu (false twist) dengan friction unit (Ceramic/ PU Disc).

-          Spin type  ;  Pembentukan antihan palsu dengan  menggunakan spindle.

-          Belt type  ;  Pembentukan antihan palsu dengan menggunakan belt.

-          Benang yang dihasilkannya mempunyai sifat rua

c.   Edge Crimp

-          Cara ini disebut juga knife edge. Prinsip pengerjaaanya yaitu dengan melewatkan benang filamen melalui sebuah rol panas, kemudian dilewatkan pada ujung pisau yang dipanaskan.

-          Benang yang terjadi dilepaskan tanpa tegangan sehingga membentuk pilinan yang melingkar seperti per.  Benang yang dihasilkannya berbentuk spiral.

d.            Knit deknit

-          Pada cara ini benang filamen  dirajut terlebih dahulu, kemudian kain rajut dimantapkan dengan panas, kemudian benang dibuka kembali dan digulung pada bobin. Proses perajutan, pemantapan panas dan penggulungan dilakukan dalam sartu waktu pengerjaan.

-          Benang yang dihasilkan berbentuk jeratan

e.  Air Jet

-          Cara ini disebut juga caraair texturing.

-          Prinsipnya dengan menggunakan hembusan udara dengan kecepatan tinggi, yaitu  ; Benang filamen dihembus dengan udara yang berkecepatan tinggi + 400 m/menit. Akibat hembuasan ini benang filamen  akan terpencar menjadi individu-individu filamen yang mempunyai loop-loop kecil sehingga bennag akan mengkeret dan mempunyai sifat bulky.

-          Benang yang dihasilkan berbentuk loop-loop kecil.

f.    Gear Crimp.

-          Cara ini biasa dipakai untuk membuat benang tekstur dengan denier yang tinggi.

-          Prinsipnya dengan melewatkan benag filamen pada sepasang roda gigi yang dipanasi sehingga benang akan berbentuk gerigi seperti roda gigi yang dilewati. Tinggi rendahnya crimp diatur dengan cara merubah dalamnya lekukan gigi dan jumlah gigi. Kecepatan benang 150 m/menit.

-          Benang yang dihasilkan berbentuk gerigi.

g.  Stuffer Box

-          Prinsip cara ini adalah dengan menyuapkan benang filamen kedalam suatu ruangan (Stuffer Box) yang dipanaskan, dimana kecepatan penyuapan lebih besar dari kecepatan penarikan sehingga pada stffer box terjadi penumpukan, seolah-olah terjadi lipatan-lipatan pada benang. Benang yang terjadfi mempynuai tekukan-tekukan.

No.	Cara Pembentukan Tekstur	Gambar
1.	False Twist
2.	Edge Crimp
3.	Knit-deknit
4.	Air Jet
5.	Gear Crimp
6.	Stuffer Box

 

Sifat fisik benang tekstur yang diuji dilaboratorium

1.            Nomor benang (denier) dan jumlah filamen (helai)

2.            Mulur (elongation)

3.            Tenacity (g/denier)

4.            Crimp (%)

5.            Boiling Water Shringkage ( BWS )

6.            Oil Pick Up (%)

7.            Jumlah Interlace

8.            Snarling.

C.   Ketidakrataan Benang

Kerataan benang merupakan salah satu faktor yang sangat menentukan kemampuan teknis pada proses selanjunya dan mutu kain (kenampakan) yang dihasilkan.Ketidakrataan benang adalah suatu ukuran mutu benang yang menyatakan besarnya penyimpangan masa pada panjang tertentu, yang keberadaanya tidak mungkin dapat dihindari.Ketidakrataan benang adalah variasi kerapatan linier sepanjang benang

Faktor-faktor yang mempengaruhi kerataan Benang :

 

 

·      Panjang serat

Panjang serat dan distribusi panjang serat langsung mempengaruhi setting rol draft dan akan mempengaruhi pula kerataan benang yang dihasilkan. Ketidakrataan yang bersumber pada hal ini disebut drafting waves.

 

·      Kehalusan serat

Kehalusan serat mempengarughi kerataan benang karena kehalusan serat menentukan jumlah serat pada setiap penampang benang. Dengan kehalusan serat yang sama, pada penampang benang yang luas, jumlah seranya banyak, sedangjkan pada penampang benang yang lebih sempit, jumlah seratnya lebih sedikit.

 

·      Mesin

Banyaknya gerakan mekanik yang diterima serat mulai dari mesin bale opener, cleaner, carding, drawing, roving hingga ring spinning menyebabkan penurunan kualitas serat.Penyetelan dan perawatan mesin yang kurang baik mudah menyebabkan ketidakrataan. Misalnya pada penyetelan jarak antar-rol drafting yang tidak sesuai dengan effective length pada distribusi panjang serat akan menyebabkan crecking atau floating yang akhirnya meghasilkan ketidakrataan benang.

Penekanan ketidakrataan benang harus dimuali dari awal proses pengolahan serat, yaitu di mesin blowing yang menghasilkan lap. Dengan melalui rangkaian proses panjang line ring spinning yang sama, lap yang rata akan menghasilkan benang yang lebih rata dibanding lap yang tidak rata.

 

Uster Eveness Tester

Uster evenees tester adalah asalah satu alat yang menggunakan sistem kapasistansi, dibuat oleh Zellweger Company di Uster Switzerland. Alat ini terdiri dari :

1.     Eveness tester (GGP), merupakan alat induk yang dilengkapi dengan

2.     Recorder (Reg. GGP), untuk mencatat grafik ketidakrataan bahan

3.     Integrator (ITG), yang mencatat lansung harga-harga ketdakrataan U% atau CV%

4.     Spectograph (SPG) dan recordernya (Reg SPG), yang mencatat periodicity dari bahan yang diuji dan

5.     Imperfection indicator (IP), yang mencatat banyaknya bagian benang yang tebal atau yang tipis setiap panjang tertentu.

 

Prinsip Bekerjanya Uster Eveness Tester

Pada alat ini terdapat condensator pengukur atau measureing comd yang terdiri dari 8 slot, selanjutnya disebut electrode-elektrode, yang berhadapan satu sama lain dengan jarak tertentu.

 

 

 

 

 

 

 

 

Jika pada suatu sirkuit seperti gambar di atas dipasang voltage w maka akan timbul medan listrik di dalam ruangan antar-elektrode E. Apabila dalam medan listrik itu dipasang suatu isolator atau bahan tekstil P misalnya, maka medan listrik diperkuat; hal ini dapat dilihat pada perubahan aliran listriknya misalnya dengan ammeter yang sensitive. Perubahan aliran liatrik ini selanjutnya dijadikan informasi dan dicatat pada recorder maupun dilanjutkan pada bagian uster eveness tester lainnya.

 

 

 

Tabel Slot dan Nomor Benang

 

Slot	Ne1
1	0,015 – 0,06
2	0,2 – 0,047
3	0,65 – 0,18
4	3,7 – 0,53
5	9 – 3,7
6	28 – 9
7	73 – 28
8	150 – 73

 

Tabel Waktu Evaluasi Minimum

 

Kecepatan Benang (meter/menit)	Waktu Evaluasi (menit)
8	5
25	1
50	1
100	1
200	1

 

 

 

 

 

 

BAB III

PENGAMATAN DAN PENGUJIAN

A.  Pengujian Hairness  benang

 

ALAT DAN BAHAN

Hairiness tester yang dilengkapi :

Ø  Sensor photocell

Ø  Motor penggulung benang

Ø  Benang yang akan diuji

Hairiness Tester

 

 

 

 

 

 

 

LANGKAH KERJA

1.    Menyalakan alat uji hairness.

2.    Menyalakan seperangkat computer yang terpasang pada alat uji.

3.    Mengaktifkan kamera pada alat uji dengan mengaktifkannya pada software yang terdapat pada kopmputer.

4.    Membuka program pengujian hairness tester.

5.    Memasang benang pada alat penguji.

6.    Menyalakan motor penggerak .

7.    Menjalankan pengujian dengan meng-klik run test pada program tersebut.

8.    Pengujian dilakukan selama 1 menit sebanyak 5 kali pengujian.

9.    Mencatat data – data yang diperoleh (bisa juga dengan meng-klik preview pada program tersebut).

 

DATA PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN

 

No	0,5 mm	0,5 mm	Result
1	401	558	959	4761
2	288	650	938	2304
3	247	528	775	13225
Result Total ( ∑ )			2672	20290
Average			890
Max			959
Min			775

 

100,72

 

 

 

No	1,5 mm	1,5 mm	Result
1	40	36	76	64
2	37	60	97	169
3	28	53	81	9
Result Total ( ∑ )			254	242
Average			84
Max			97
Min			76

 

 

 

 

B.  Pengujian Crimp pada filament

ALAT DAN BAHAN

1.      Crimp tester

2.      Mesin Reeling

3.      Dudukan berskala

4.      Oven

5.      Stopwatch

     

             Alat uji crimp                                                 Mesin reeling

         

          Beban 1                       Beban II                     Beban III

  

    Neraca Digital                   Pengait

LANGKAH KERJA

1.    Panjang contoh  digulung menggunakan reeling dengan jumlah putaran disesuaikan dengan panjang benang.

2.    Benang dipanaskan didalam oven selama 10 menit pada suhu sesuai dengan jenis seratnya :

Asetat triasetat          = 100°C

Poliaster                     = 120°C

Poliamida                  = 120°C

Poliakrilat                   = 180°C

 

3.    Menggantungkan benang pada alat tanpa beban selama 30 menit.

4.    Memasang kaitan dan memberi beban seberat 247,5 gram.

5.    Setelah 10 detik baca angka pada skala (Lg).

6.    Melepaskan beban 247,5 tunggu selama 10 menit kemudian baca skala (Lz).

7.    Memasangkan beban 22,5 gram, tunggu selama 10 detik kemudian baca (Lf).

8.    Melepaskan beban 22,5 gram, segera pasang beban 2500 gram setelah 10 detik, lepaskan beban 2500 gram, tunggu 30 menit kemudian baca (Lb)

 

DATA PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN

Benang filament

Panjang à 120 yard = 109,73 m

Berat à 1,784 gram

 

 

 

Lg = 44,5mm = 445

Lz = 40 mm = 400

Lf = 42,2 mm = 422

Lb = 40,8 mm = 408

 

Kontraksi Crimp :

 

Modulus Crimp :

 

Stabilitas Crimp :

C.          Uji Ketidakrataan benang

 

ALAT DAN BAHAN

1.            Uster evenness tester

2.            Benang yang akan diuji

 

 

LANGKAH KERJA

Menentukan jumlah Thin, Tick, dan Nep.

1.     Menekan tombol out put pada integrator.

2.     Menyetel semua counter pada posisi “nol” dan range of scale pada Evenness tester dan integrator diposisi 100%.

3.     Memutar evaluating time pada imperfection indicator pada posisi 10, tunggu sampai lampu indicator menyala.

4.     Melakukan penggulungan benang.

5.     Menghentikan penggulungan bila lampu indicator telah mati, dan mencatat Think, Tick, dan Nep nya.

 

Menentukan Grafik Ketidakrataan Periodik (Spectograf).

1.     Men ekan tombol out pada imperfection indicator.

2.     Mengatur posisi jarum grafik spectografh sesuai dengan kecepatan benang yang digunakan dengan cara menekan tombol “start pisition” pada spectografh.

3.     Memutar tombol aplication sesuai hasil U% atau CV% dari pengujian.

4.     Memutar tombol Evaluating time imperfection indicator pada posisi “nol”.

5.     Melakukan penggulungan, kemudian tekan tombol Recorder pada posisi diagram.

6.     Menekan tombol nol corrected value pada integrator, Setelah 2 menit, dan menunggu sampai 10 menit dan grafik akan tergambar.

7.     Untuk mengeluarkan grafik tekan tombol start position.

8.     Menghentikan penggulungan dengan menekan tombol “OFF” pada evenness tester.

 

DATA PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN

Benang Kapas  Ne₁  40,65

Average value = 19,3

Thin = 2

Thick =

Neps = 60

 

No	U %
1	12,2	0,0841
2	12,2	0,0841
3	12	0,0081
4	12,2	0,0841
5	11,9	0,0001
6	11	0,8281
	= 11,91	= 0,1814

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB IV

DISKUSI DAN KESIMPULAN

-        Diskusi

A.           Pengujian bulu pada benang (Hairiness)

Pada saat praktikum Hairness tidak begitu mengalami kesulitan karena kita hanya melihat data yang sudah tampil di layar computer dan menyalin ulang kembali data tersebut.

Yang perlu diperhatikan yaitu, persiapan menguji benang dalam posisi meletakkan benang dalam alat hairiness tester.Pastikan tangan kita dalam keadaan kering agar tidak mempengaruhi bulu-bulu yang ada. Jika basah tidak menutup kemungkinan bulu yang tadinya keluar dipermukaan benang, bisa tertidur,  sehingga hasil tes yang sesungguhnya kurang akurat.dan pada menggulung benag pada alat jangan sampai terbalik arahnya, karena benang tidak akan jalan jika lilitannya salah.

Praktikum kali ini menggunakan alat yang sudah computerized sehingga segala perhitungan dan data sudah tersedia dalam software computer. Selebihnya, computer yang mengolah dan memberikan data sehingga dalam praktikum kali ini tidak mengalami kesulitan berarti.

 

B.           Pengujian Crimp pada Benang

Pada praktikum uji crimp pada benang contoh uji serat buatan Polyester didapat konstanta crimp 10 % untuk Dtex 162,5. Polyester mempunyai elastisitas yang baik, jika benang polyester ditarik  atau diberi beban dan kemudian dilepaskan kembali, pemulihannya yang terjadi, missal untuk penarikan atau beban 2% pemulihannya adalah 97%.Kekuatan dan mulur dalam keadaan basahnya sama dengan dalam keadaan kering.Jumlah dari crimp benang buatan sudah ditentukan sebelum serat tersebut dibuat, karena benang buatan seratnya tidak mempunyai crimp alam.Polyester mempunyai modulus awal yang tinggi. Modulus yang tinggi menyebabkan polyester pada tegangan kecil didalam penggulungan tidak akan mulur.

Pada proses pengujian benang contoh uji,tahap–tahap kerja yang dilakukan saat pengujian terdiri dari beberapa tahapan yang berkaitan dengan waktu. Waktu yang berbeda dilakukan pada proses pembebanan yang berbeda, mengondisikan kita untuk selalu memperhatikan waktu. Karenanya, jangan sampai waktu yang kita berikan kurang atau lebih pada proses, hal ini akan mempengaruhi hasil dari benang yang diujikan. Benang tidak akan akurat hasilnya atau tidak mendekati standar yang telah ada. Maka, proses harus dilakukan seteliti mungkin untuk mendapatkan hasi yang efisien (tidak menyimpang dari standar).

Pada penyimpanan contoh uji dalam oven pun benang harus terkondisikan dalam waktu yang telah ditetapkan. Karena menghindari contoh uji yang terlalu kering.

C.           Dari data pengujian benang contoh uji, benang memiliki U % yang bervariatif. Sehingga benang berkoefisien variasi tinggi. Hal ini dikarenakan proses penggulungan benang pada mesin yang kurang sempurna, rol tampung benang yang berputar dan berfungsi untuk menggulung benang tidak bisa menampung benang yang menumpuk, sehingga banyak benang yang keluar dari rol. Maka, hasl yang didapat pun kurang akurat.

Beberapa hal yang harus diperhatikan pada pengujian ini :

·                     Pastikan sebelum memulai percobaan alur benang sesuai dengan ketentuan yang benar.

·                     Kecepatan benang usahakan agar berada pada sekitar jarum + 0 %, dilihat sebelum melakukan percobaan.

·                     Pencatatan hasil usahakan agar tiap menit tepat dibaca agar hasilnya optimal.

Dalam percobaan ini terjadi beberapa kesulitan di antaranya, kurang teliti memperkirakan posisi jarum tepat di antara nol dapat mempengaruhi data. Terlalu banyaknya tombol pada mesin Uster Evenness Tester dapat membingungkan praktikan dan kemumngkinan salah pijit sangat besar. Salahnya penempatan benang pada slot sehingga hasil yang di peroleh tidak sesuai yang di inginkan

-          Kesimpulan

A.   Pengujian Hairiness

Dari hasil percobaan dan perhitungan didapat,

·         Untuk bulu 0,5 mm

Result Total ( ∑ )	2672
Average	890
Max	959
Min	775

 

·         Untuk bulu 1,5 mm

Result Total ( ∑ )	254
Average	84
Max	97
Min	76

 

B.           Pengujian crimp pada benang

Dari hasil percobaan dan perhitungan crimp, didapat hasil:

Konstanta Crimp	Modulus Crimp	Stabilitas Crimp
10 %	5 %	82 %

 

C.   Pengujian Ketidakrataan Benang

Dari hasil percobaan didapat,bahwa benang poliester rayon dengan nomor Ne₁ 40,65 dan average 19,3 mempunyai :

Rata-rata U% = 11,91 %

Thin = 2

Thick =

Neps = 60

Dengan, SD =0,1904  dan CV = 1,59 %

BAB IV

DAFTAR PUSTAKA

·         Buku Jurnal Praktikum Pengujian dan Evaluasi Tekstil 2, Aulia Tanjung Kulon.

·         Moerdoko, Wibowo, S.Teks. dkk. Evaluasi Tekstil bagian fisika. Institut Teknologi Tekstil. Bandung : 1973.

·         Wagimun, S. Teks, 1989. Pengujian dan Evaluasi Tekstil. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Tekstil. Bandung