Cara membuat serat tekstil kedap air bukanlah pekerjaan mudah. Serat alami (tekstil) sangat ringan sehingga mudah mendesain saat menjadikannya sebagai bahan kuat untuk interior mobil. Sayangnya serat alami ini mudah menyerap air, bagaimana solusinya? Tim ahli mengungkap rahasia teknologinya.
Bahan serat yang alami memiliki banyak keunggulan. Serat ini dapat diperbaharui dan mudah terurai secara hayati dan teksurnya sangat kuat. Ketika diproduksi bahan ini menggunakan lebih sedikit energi jauh perbedaannya jika menggunakan serat kaca atau karbon.
Selain itu, serat ini lebih ringan dan memiliki akustik yang lebih baik namun memiliki kelemahan yakni sangat mudah menyerap air—merupakan gangguan yang bersifat mekanik yang harus diatasi oleh ahli. Bagaimana cara membuat serat tekstil kedap air solusinya harus ditemukan oleh ahli.
Untuk mengatasinya, tim peneliti Fraunhofer berkolaborasi dengan mitra dan berhasil menggabungkan cara merawat serat alami yang mampu menahan (kedap) terhadap air. Artinya, air tidak merembes.
Peneliti menggunakan teknologi benang yang menghasilkan serat alami yang kelebihannya sepenuhnya dapat dimanfaatkan secara lebih luas di sektor industri seperti sektor otomotif.
Topik transformasi biologis selalu ramai dibicarakan oleh orang. Manajemen ini berfokus pada pemanfaatan sumber daya hayati seperti tumbuhan atau mikroorganisme yang berkelanjutan.
Masa mendatang, diharapkan dapat mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil seperti minyak, batu bara atau gas. Teknologi juga membantu mengatasi tantangan utama seperti perubahan iklim dan pertumbuhan penduduk dunia.
Transformasi biologis menawarkan pilihan dan peluang yang dapat diterapkan di semua industri. Salah satu bidang aplikasi untuk sumber daya hayati adalah bahan—seperti serat alami yang diperkuat plastik.
Keunggulan bahan ini membuat tim ahli tertarik untuk menjadikannya sebagai alternatif plastik kaca dan serat karbon yang diperkuat.
Bahan ini mudah diperbarui, mudah terurai secara hayati dan kuat, dan pada saat produksi penggunaan energy lebih sedikit. Selain itu, bahan ini lebih ringan dan memiliki sifat akustik yang lebih baik.
Perawatan serat dengan teknologi benang yang dikombinasikan dengan cerdik oleh tim ahli Institut Fraunhofer yang menyelidiki Ketahanan dan Keandalan Sistem Struktural LBF yang dilakukan di Darmstadt, Jerman.
Tim ahli berhasil memecahkan masalah bahan yang mudah menyerap air. Bekerja sama dengan Institut Teknologi Tekstil (ITA) RWTH Aachen, tim melakukan studi eksplorasi “Bastfix” dengan kucuran dana dari Kementerian Federal Jerman Pendidikan dan Penelitian.
Pendekatann yang dilakukan adalah kombinasi cerdas bagaimana cara merawat serat dan pengolahan benang khusus. “Perawatan permukaan serat alami dengan lapisan anti air saja tidak memberikan kemajuan,” pendapat Dr. Roland Klein manajer grup desain antarmuka divisi plastik di LBF.
“Kemudian air terus merembes ke serat alami melalui pinggir potongan atau disebabkan kerusakan serat.” Oleh karena itu, para ilmuwan mencari cara merawat serat agar bahan ini kedap terhadap air khususnya di bagian dalam.
Tim ahli memproduksi polimer di dalam serat alami. “Kami membiarkan monomer plastik menembus ke dalam rongga serat alami. Polimerisasi terjadi seara langsung di dalam serat,” tambah Klein untuk menggambarkan inti cara baru perawatan serat.
Penggunaan metode ini sangat menarik untuk komposit serat termoplastik. Dalam proses produksi, polimer cair sangat kental, tidak menembus ke dalam interior, dan hanya membasahi serat secara dangkal. Keuntungan adalah bahan mengalami cacat seperti yang diperkirakan.
Dalam percobaan, para peneliti menggunakan serat rami yang dibuat berbentuk melingkar—segera sebelum berputar ke benang dan pemrosesan ke permukaan tekstil selanjutnya. Keuntungan yang diperoleh adalah serat dapat direndam dengan monomer. Penguapan lengkap mungkin tidak dijamin atas bahan tekstil atau benang gulungan.
Dalam proses pemintalan kemasan bungkus, tim ilmuwan mengatur serat alami secara paralel dan membungkus inti paralel serat rami dengan filamen. Keuntungan yang didapatkan adalah serat tidak bengkok—ini yang menyebabkan bahan lebih kuat.
“Dengan menggabungkan kedua proses, sifat fisik serat alami dapat dimanfaatkan. Kedua perkembangan ini sangat memperluas area aplikasi untuk NFRP, dan dapat digunakan di luar ruangan dan komponen yang sangat tertekan,” tandas Klein.
Bahan NFRP digunakan di mobil sebagai bahan pembuat lapisan interior pintu. Berkat penelitian yang sukses itu, cara membuat serat tekstil kedap air maka tim Dr. Roland Klein menerima DNFI Innovation in Natural Fibers Award pada tahun 2017.
Penghargan itu diberikan oleh 15 organisrasi tekstil yang tergabung dalam the Discover Natural Fibers Initiative (DNFI) yang berdiri pada tahun 2009—satu lembaga internasional di bawah United Nations International Year of Natural Fiber. (Bahan diolah dari laman Fraunhofer LBF)