BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat No...

43

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari 2019 sampai dengan Juni

2019. Kegiatan penelitian ini dilaksanakan dibeberapa lokasi berbeda yang

disajikan pada Tabel 6.

Tabel 6. Lokasi penelitian

No Lokasi Kegiatan

1 Subang, Jawa Barat Pembuatan serat

2 Kerajinan kain tenun ikat Kecamatan

Paseh, Majalaya

Pembuatan kain tenun

3 Laboratorium Fisika Sekolah Tinggi

Teknologi Tekstil Bandung

Pengujian karakteristik fisik

dan mekanik serat, serta

pengujian karakteristik

mekanik kain tenun

4 Laboratorium Pascapanen dan Teknologi

Proses Teknik pertanian dan Biosistem,

Fakultas Teknologi Industri Pertanian,

Universitas Padjadjaran

Pengujian karakteristik kimia

meliputi kadar air dan

kecerahan serat

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

3.2.1 Alat

Peralatan yang akan digunakan pada penelitian ini dikelompokan

berdasarkan fungsi yang akan digunakan dalam setiap tahapan proses penelitian

meliputi peralatan dalam pengukuran, peralatan dalam pembuatan serat, peralatan

dalam penenunan, dan peralatan dalam pengujian. Peralatan yang akan digunakan

beserta dengan spesifikasi dan kegunaanya, disajikan dalam Tabel 7, Tabel 8, Tabel

9 dan Tabel 10.

44

Tabel 7. Alat ukur

No Nama Alat Spesifikasi Kegunaan

1 Meteran Merk : Hoechstmass

Panjang : 150 cm

Mengukur panjang

daun tanaman lidah

mertua dan sisal.

2 Jangka sorong

digital

Bahan : stainless steel

Resolusi : 0.01mm/0.0005 inch

Akurasi : 0.02 mm/0.001 inch.

Mengukur ketebalan

daun tanaman lidah

mertua dan sisal.

3 Timbangan

digital

SF-400

Kapasitas:5000g x1g /177 oz x

0,1 oz

Menimbang daun

dan serat lidah

mertua dan sisal.

4 Timbangan

Analitik

The OHAUS Adventurer Seri

Pro

Kapasitas : 8100 g

Readability : 0, 001 g

Ketelitian : 0,000

Menimbang massa

cawan, serat dan

bahan awal dalam

pengukuran kadar

air.

5 Stopwacth Stopwacth (Handphone) Mengukur lamanya

waktu yang

diperlukan dalam

kegiatan penyeratan

dengan

menggunakan mesin

dekortikator.

Tabel 8. Alat pembuat serat


1 Pisau Bahan : stainless stell

Panjang : 25 cm

Memotong dan

membersihkan

bagian daun.

2 Mesin

dekortikator

Mesin dekortikator G3

Tinggi mesin : 95 cm

Lebar mesin : 42 cm

Panjang mesin : 80 cm

Kekuatan Diesel : 7 PK

Bahan bakar :Solar

Panjang Pisau : 26 cm

Jumlah pisau : 12 buah

Diameter Ɵ pisau: 41 cm

Pengambilan serat

daun.

45

Tabel 8. Alat pembuat serat (lanjutan)


3 Kape Panjang : 10 cm

Lebar ujung pangkal : 5 cm

Membersihkan serat

dari daging daun

yang masih

menempel.

4 Baskom plastik Tinggi : 30 cm

Diameter atas : 50 cm

Sebagai tempat

dalam pencucian

serat setelah

dilakukan

pengekstrakan.

5 Toples Ukuran 25 liter Menyimpan serat

kering.

6 Plastik zipper Ukuran 30 x 40 cm Untuk menyimpan

bahan.

7 Silica gel Massa : 2 g

Batu zeolite

Mencegah

terbentuknya

kelembaban yang

berlebihan pada

serat.

Tabel 9. Alat pertenunan


1 Gunting Panjang : 17 cm Memotong serat

dalam pembuatan

benang.

2 Mesin kelos Material : kayu Proses pengelosan

benang.

3 Mesin hani Material : kayu

Tinggi : 3 meter

Proses penghanian

benang.

4 ATBM Panjang : 102,6 cm

Lebar : 68 cm

Tinggi : 149 cm

Kap.lebar kain : 35 cm

Jumlah Kamran : 4 buah

Nomor sisir : 26

Jumlah mata gun : 360

Membuat kain tenun.

46

Tabel 10. Alat pengujian


1 Kromameter HunterLab - ColorFlex EZ

Spectral range : 400nm-700nm

Light Source : Pulsed Xenon

Lamp

Port diameter : 31,8 mm (1,25

in) illuminated

Mengukur kecerahan

serat

2 Cawan Bahan : alumunium

Diameter : 6 cm

Tinggi : 5 cm

Sebagai tempat

sampel saat

pengukuran kadar

air.

3 Oven MESDAN s.p.a Italy

Tipe M60-VF

Suhu maksimum: 280°C.

Akurasi : +/- 1° C.

Pengujian kadar air

dan moisture regain.

4 Botol timbang Merek : DURAN

Volume : 30 mL

Diameter : 54mm

Tinggi : 30mm

Wadah sampel

pengujian moisture

regain pada serat

5 Desikator Diameter : 40 cm

Tinggi :40 cm

Menyimpan bahan

sesaat setelah

pengeringan

(pengujian kadar

air).

6 Krustang Panjang 20 cm Memindahkan

cawan dari oven ke

desikator atau

sebaliknya.

7 Tensolab TENSOLAB- 5000

Code 2515

Lebar : 90 cm

Tinggi : 134 cm

Installed power : 600VA

Mengukur

kekuatan tarik dan

mulur serat

perbundel.

Mengukur kekutan

tarik dan mulur

kain tenun.

8 Instron Instron

Mesin S/N H1324

Load cell S/N’s uk 078

Mengukur

kekuatan tarik dan

mulur serat

perhelai.

Menguji kekuatan

sobek kain.

9 Mesin pengujian

daya tembus

udara

FX 3300 LabAir

Menguji daya

tembus udara pada

kain.

47

3.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1) Air, digunakan untuk pencucian serat setelah dilakukan ekstrasi dengan

menggunakan mesin dekortikator.

2) Daun tanaman lidah mertua varietas Laurentii yang diperoleh dari

Kabupaten Bogor, Jawa Barat sebanyak 15 kg.

3) Daun tanaman sisal yang diperoleh dari pekarangan atau lahan sekitar

Universitas Padjadjaran Jatinangor Sumedang sebanyak 15 kg.

3.3 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan adalah metode analisis deskriptif. Metode

analisis deskriptif merupakan metode penarikan kesimpulan yang hanya ditujukan

pada hasil penelitian. Metode deskriptif analisis dengan pendekatan kuantitatif

merupakan metode yang bertujuan menggambarkan secara sistematis dan faktual

tentang fakta-fakta serta hubungan antar variabel yang diselidiki dengan cara

mengumpulkan data, mengolah, menganalisis, dan menginterpretasi data.

Analisis deskriptif yang dilakukan yaitu analisis terhadap kapasitas mesin

atau alat yang digunakan (mesin dekortikator dan alat tenun), rendemen dalam

pembuatan serat dan kajian proses pembuatan kain tenun dari daun tanaman lidah

mertua dan sisal. Metode ini melakukan pengujian pada serat dan kain yang

dihasilkan. Pengujian yang dilakukan merupakan pengujian laboratorium tanpa

perlakuan.

48

3.4 Prosedur Penelitian

Diagram alir tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 11 dibawah ini :

Gambar 12 . Diagram alir prosedur penelitian

Pemangkasan atau pemanenan

daun

Tanaman lidah

mertua dan sisal

Daun lidah

mertua dan sisal

Pembersihan dan sortasi Kotoran (benda

asing) dan daun

cacat atau rusak

Serat basah

Pembuatan serat dengan

mesin dekortikator

Penimbangan serat

Pencucian serat

Pengeringan serat

(penjemuran) t = 5 hari

Serat kering

Pengujian karakteristik serat :

1. Kimia : kadar air

2. Fisik : panjang ,diameter,

warna, kehalusan,

moisture regain

3. Mekanik : kekuatan tarik,

mulur, tenacity

Proses pembuatan kain tenun

(penenunan)

Kain tenun

- Pengujian karakteristik kain

tenun:

1. Fisik : warna

2. Mekanik : kekuatan tarik,

mulur, kekuatan sobek, daya

tembus udara

- Pengukuran kapasitas mesin

tenun

Limbah air cucian

Selesai

Pengujian kadar air

Pengujian kapasitas

mesin dekortikator

49

3.4.1 Persiapan Bahan Baku

a. Persiapan bahan baku daun tanaman lidah mertua

Adapun prosedur persiapan yang dilakukan terdiri dari beberapa tahap yaitu:

1) Melakukan pemanenan atau pemangkasan daun tanaman lidah mertua

yang telah memenuhi kriteria pemanenan yaitu mencapai 40-75 cm

dengan menggunakan pisau.

2) Membersihkan daun tanaman lidah mertua dari kotoran atau benda asing

yang ikut terbawa saat pemangkasan dan melakukan sortasi untuk

memisahkan daun tanaman lidah mertua yang cacat atau rusak.

3) Mengukur panjang dan ketebalan dari daun tanaman lidah mertua.

4) Mengelompokan daun tanaman lidah mertua sesuai dengan ukurannya.

5) Menimbang massa dari daun tanaman lidah mertua dengan menggunakan

timbangan.

6) Melakukan pengujian kadar air awal bahan.

b. Persiapan bahan baku daun tanaman sisal

1) Melakukan pemanenan atau pemangkasan daun tanaman sisal.

2) Membersihkan daun tanaman sisal dari kotoran atau benda asing yang

ikut terbawa saat pemangkasan dan melakukan sortasi terhadap daun

tanaman sisal yang cacat atau rusak.

3) Melakukan pemotongan duri yang ada di bagian samping daun dan ujung

atau pangkal daun yang tebal.

4) Mengukur bentuk dan ukuran dari daun tanaman sisal.

5) Mengelompokan daun tanaman sisal sesuai dengan ukurannya.

6) Menimbang massa dari daun tanaman sisal dengan menggunakan

timbangan.

7) Melakukan pengujian kadar air awal bahan.

50

3.4.2 Pembuatan Serat

Adapun prosedur pembuatan serat yang dilakukan pada penelitian ini adalah:

1) Menyalakan mesin dekortikator

2) Memasukan daun (baik tanaman sisal dan lidah mertua) kedalam mesin

dekortikator sambil memegang ujung daun dengan menggunakan tangan.

Pada setengah proses dekortikasi daun yang telah selesai, kemudian

dengan pelan, daun ditarik kembali. Dengan cara yang sama ujung daun

yang belum mengalami proses dekortikasi dimasukan kembali kedalam

mesin.

3) Menimbang serat yang telah didapatkan dengan timbangan.

4) Mencuci serat yang telah didapatkan dengan menggunakan air bersih.

5) Membersihkan sisa-sisa limbah atau zat-zat pengikat serat yang masih

menempel dengan menggunakan kape.

6) Mengeringkan serat dibawah sinar matahari selama 5 hari.

7) Menyisir serat yang telah kering yang bertujuan untuk menguraikan

serat-serat yang menggumpal sehingga terpisah satu dengan yang lain.

8) Melakukan pengujian parameter fisik, kimia, dan mekanik serat, meliputi

panjang, kecerahan, kehalusan, uji tarik, dan kadar air serat.

3.4.3 Pembuatan Kain Tenun

Adapun prosedur pembuatan kain tenun yang dilakukan pada penelitian ini

terdiri dari mempersiapakan alat atau persiapan bahan awal dan proses pertenunan.

a. Persiapan Pertenunan atau Persiapan Bahan Awal

Persiapan pertenunan secara garis besar terdiri dari persiapan ATBM yang

akan digunakan dan persiapan bahan baku (benang lusi dan benang pakan). Adapun

proses persiapan yang cukup panjang yaitu mempersiapkan benang lusi. Proses

persiapan yang dilakukan untuk benang lusi terdiri dari proses pengelosan dan

penghanian.

51

1) Melakukan proses pengelosan benang. Proses pengelosan, merupakan

proses memindahkan benang dari satu bentuk gulungan dan volume

tertentu ke bentuk gulungan dan volume lain. (Neorati dkk, 2013). Proses

pengelosan dilakukan dengan menggunakan alat kelos.

2) Melakukan proses penghanian benang. Proses ini merupakan tahap

mempersiapkan benang lusi pada beam lusi/ tenun (penggulungan

benang pada beam) dengan jumlah helai benang, panjang dan lebar

tertentu berdasarkan rencana tenun (Guswandhi dkk, 2018). Proses

penghanian dilakukan dengan menggunakan alat hani.

3) Mencucukan benang lusi kedalam gun dan sisir ATBM.

4) Melakukan pemuntiran atau twist pada serat sebanyak 4-5 helai.

b. Proses pertenunan

Proses pertenunan terdiri dari :

1) Melakukan pembukaan mulut lusi. Pembukaan mulut lusi pada ATBM

yang digunakan merupakan gerakan menaikan dan menurunkan benang

lusi kearah vertikal yang diatur oleh tuas. Pola yang digunakan adalah pola

polos, sehingga menggerakan tuas yang dilakukan berdasarkan pola 1-3

dan 2-4. Apabila tuas yang diangkat adalah 1 dan 3 maka tuas 2 dan 4

diturunkan, begitu sebaliknya.

2) Melakukan penyisipan atau memasukan benang pakan diantara benang

lusi dengan menggunakan tangan.

3) Melakukan pengetekan atau merapakatkan benang pakan dengan

menggunakan sisir tenun.

4) Kemudian dilakukan pergantian tuas atau penutupan mulut lusi (shed

closing).

5) Melakukan pengujian terhadap karakteristik mekanik kain berupa

kekuatan tarik dan mulur kain, kekuatan sobek kain, dan daya tembus

udara kain.

52

3.5 Pengujian Parameter

3.5.1 Rendemen Proses Pembuatan Serat Kering

a. Rendemen Parsial

Dalam pembuatan kain tenun terdapat beberapa tahap pengolahan yaitu :

pengambilan serat, pencucian serat, pengeringan serat dan pertenunan. Setiap

tahapan pengolahan dilakukan perhitungan rendemen. Rendemen pengambilan

serat dapat dihitung berdasarkan perbandingan massa serat basah kotor hasil proses

dekortikasi dengan massa bahan awal (daun segar tanaman lidah mertua dan sisal).

Rendemen pencucian serat dapat dihitung berdasarkan serat bersih yang telah

dibersihkan dengan serat kotor hasil proses dekortikasi. Rendemen pengeringan

serat dapat dihitung berdasarkan serat kering yang telah dijemur dengan serat bersih

setelah dilakukan pencucian.

Rpbs (%) = Mb

Ma× 100%...................................................................................(3)

Rpcs (%) = Mc

Mb× 100%...................................................................................(4)

Rpgs (%) = Md

Mc× 100%...................................................................................(5)

Keterangan :

Rpbs = rendemen pengambilan serat

Rpcs = rendemen pencucian serat

Rpgs = rendemen pengeringan serat

Ma = massa awal daun segar tanaman sisal / lidah mertua (g)

Mb = massa serat basah kotor (g)

Mc = massa serat basah bersih (g)

Md = massa serat kering (g)

b. Rendemen Total

Rendemen total pada penelitian ini merupakan rendemen hingga mencapai

serat kering. Rendemen total pada pembuatan serat kering dihitung berdasarkan

perbandingan massa serat kering dengan massa daun segar tanaman lidah mertua

atau sisal. Rendemen dinyatakan dalam satuan persen.

Rt (%) = Md

Ma× 100%............................................................................................(6)

53

Keterangan :

Rt = rendemen total

3.5.2 Kapasitas

a. Mesin Dekortikator

Kapasitas mesin dekortikator dapat dihitung berdasarkan perbandingan

banyaknya atau jumlah daun tanaman lidah mertua atau sisal yang akan dilakukan

pengambilan serat dengan waktu yang dibutuhkan dalam 1 kali operasi proses

dekortikasi.

Kpmd = Mo

t............................................................................................................(7)

Keterangan :

Kpmd = Kapasitas mesin dekortikator (kg/s)

Mo = Massa daun 1 kali operasi (kg)

t = Waktu (s)

b. Kapasitas ATBM (Alat Tenun Bukan Mesin)

Kapasitas mesin ATBM dapat dihitung berdasarkan perbandingan luas kain

tenun yang dihasilkan dengan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai luas tertentu.

Kpa = Ak

t.............................................................................................................(8)

Keterangan :

Kpa = Kapasitas ATBM

Ak = Luas kain tenun (cm2)

t = Waktu (s)

3.5.3 Pengujian Sifat Kimia

a. Pengujian Kadar Air (AOAC, 2005)

Pengukuran kadar air dilakukan dengan menggunakan metode oven. Prinsip

pengukuran kadar air dengan metode oven adalah dengan cara mengeluarkan air

dari bahan dengan bantuan energi panas dan didasarkan atas massa bahan yang

hilang. Proses pengujian kadar air terdiri dari :

54

1) Memanaskan cawan didalam oven selama 30 menit dengan suhu 100-105 °C.

2) Memasukan cawan yang telah dipanaskan kedalam desikator selama 30 menit

3) Menimbang massa cawan kosong (A).

4) Menimbang sampel yang akan diuji kadar airnya sebanyak 5 g (B) didalam

cawan tersebut. Terlebih dahulu melakukan pengecilan ukuran terhadap

sampel yang akan diuji.

5) Memasukan sampel dan cawan dingin tersebut kedalam oven pada suhu 100-

105 °C selama 6 jam

6) Mendinginkan didalam desikator selama 30 menit dan kemudian ditimbang

(C).

7) Mengulangi tahap ini hingga mencapai bobot yang konstan.

8) Melakukan perhitungan untuk menentukan nilai kadar air dengan

menggunakan persamaan sebagai berikut:

KA = B−C

B−A X 100%.........................................................................................(9)

Keterangan :

KA = kadar air (%)

A = massa cawan (g)

B = massa cawan dan bahan awal (g)

C = massa cawan dan bahan akhir (g)

3.5.4 Pengujian Sifat Fisik Serat

a. Panjang Serat (BSN, 1989c)

Panjang serat merupakan salah satu faktor yang sangat penting karena sifat

yang lainnya seperti kehalusan dan kekuatan serat mempunyai hubungan yang erat

dengan panjang serat tersebut, semakin panjang serat biasanya akan makin halus

dan kuat seratnya. Pengujian panjang serat yang dilakukan menggunakan SNI 08-

0590-1989 Cara uji panjang serat buatan bentuk stapel (cara perhelai). Prinsip

pengukuran panjang serat dilakukan dengan meluruskan serat perhelai kemudian

dilakukan pengukuran. Prosedur pengukuran panjang serat sebagai berikut :

55

1) Menyiapkan sampel serat yang telah terpisah dari bundelan serat (perhelai).

2) Meluruskan serat.

3) Mengukur panjang serat dengan menggunakan meteran.

4) Mencatat hasil data pengukuran.

b. Warna (Nurmawati, 2011)

Pengukuran tingkat kecerahan dan derajat kuning pada serat dilakukan

dengan menggunakan alat kromameter. Prinsip kerja alat yang digunakan ini yaitu

dengan memberi cahaya diffuse pada sampel dan kemudian diukur pada sudut

tertentu. Cahaya diffuse yang mengenai sampel dipantulkan pada sudut tertentu,

kemudian diteruskan kesensor spekral, lalu dihitung dengan menggunakan

komputer mikro (Nurmawati, 2011). Skema pengukuran dari kromameter

ditunjukkan pada Gambar 13 dibawah ini :

Gambar 13. Sistem pengukuran pada kromameter

(Sumber: Nurmawati, 2011)

Hasil dari pengukuran dengan menggunakan alat ini dinyatakan dalam notasi

alat hunter pada alat yang terdiri dari nilai L*, a* dan b*. Dimana notasi L*

menyatakan kecerahan sampel yang diuji yaitu cahaya pantul yang menghasilkan

warna kromatik putih, abu-abu, dan hitam. Paramter L* mempunyai nilai 0 (hitam)

sampai 100 (putih). Notasi a* menyatakan warna kromatik campuran merah-hijau

dengan nilai +a (positif) dari 0-100 (merah) dan nilai –a (negatif) dari 0-80 (hijau).

Notasi b* menyatakan warna kromatik campuran biru-kuning dengan nilai +b

56

(positif) dari 0-70 (kuning) dan nilai –b (negatif) dari 0-80 (biru). Parameter yang

akan digunakan dalam menentukan warna pada serat dan kain adalah Lightness (L),

derajat hue (oH), dan chroma (C). Nilai hue mewakili panjang gelombang dan nilai

chroma berfungsi untuk meningkatkan intensitas warna yang berkaitan dengan

pudarnya suatu warna. Acuan nilai hue terhadap kisaran warna kromatisitas

ditunjukkan pada Tabel 11.

Tabel 11. Acuan nilai hue terhadap kisaran warna kromatisitas

Nilai Hue Daerah kisaran warna kromatisitas

342 – 18 Red Purple (RP)

18 – 54 Red (R)

54 – 90 Yellow Red (YR)

90 – 126 Yellow (Y)

126 – 162 Yellow Green (YG)

162 – 198 Green (G)

198 – 234 Blue Green (BG)

234 – 270 Blue (B)

270 – 306 Blue Purple (BP)

306 – 342 Purple (P)

Sumber: Hutching, 1999

Prosedur percobaan terdiri dari:

1) Menyalakan rangkaian kromameter berupa komputer dan alat color light yaitu

alat kromameter itu sendiri.

2) Membuka aplikasi EZM QC.

3) Memilih menu pada aplikasi untuk menggunakan skala pengukuran CIE LAB

yaitu L, a dan b.

4) Melakukan kalibrasi pada alat.

5) Memasukan sampel kedalam glass sampel.

6) Meletakkan glass sampel keatas kepala optik.

7) Memilih menu read sample pada aplikasi.

8) Mencatat data hasil pengukuran warna sampel pada bagian data processor dari

alat kromamter berupa data dalam unit warna CIELab.

57

c. Kehalusan Serat (BSN, 1989a)

Kehalusan serat adalah ukuran relatif diameter yang dinyatakan dalam berat

persatuan panjang. Kehalusan dinyatakan dalam desitex atau denier. Kehalusan

serat dapat diuji sesuai dengan SNI 08-1111-1989 cara uji kehalusan serat batang.

Prinsip pengujiannya yaitu sekelompok serat dengan jumlah tertentu dipotong

dengan panjang tertentu pula kemudian ditimbang. Kehalusan serat dihitung

berdasarkan perbandingan berat dan panjang serat tersebut. Proses pengujian

kehalusan serat sebagai berikut :

1) Mempersiapkan alat untuk pengujian kehalusan serat.

2) Meluruskan, menguraikan dan mensejajarkan serat.

3) Memotong serat dengan ukuran 30 mm.

4) Menghitung serat yang sudah dipotong sebanyak 150 helai.

5) Menimbang berat serat.

6) Melakukan pengujian terhadap 10 bundel serat.

7) Menghitung kehalusan serat dengan menggunakan cara sebagai berikut :

De = 10.000 Mh

150 x 30…………………..……………………………………(10)

Ne = 590,625/kehalusan (tex)……………………………………………..(11)

D =1

√Ne…………………………….……………………………………...(12)

8) Menghitung simpangan baku dari 10 pengujian dihitung dengan rumus sebagai

berikut :

S = √∑(Xi− X ̅)2

n−1………………………………………………………….…(13)

Keterangan :

De = kehalusan (desitex)

Mh = massa 150 helai serat (mg)

D = diameter

S = simpangan baku

X̅ = harga rata-rata

Xi = nilai individu

n = jumlah contoh uji

58

d. Moisture Regain (Kandungan Kelembaban) (BSN, 2015)

Pengujian moisture regain pada serat diuji sesuai dengan SNI 8100:2015 cara

uji kadar lembab (moisture content atau moisture regain). Prinsip pengujian ini

yaitu dalam kondisi standar serat ditimbang, kemudian dikeringkan ke dalam oven

105oC sampai 110oC dan setelah pengeringan ditimbang kembali. Proses pengujian

yang dilakukan sebagai berikut :

1) Memastikan ruangan uji memenuhi standar dengan suhu 21 oC dan RH 65%.

2) Mempersiapkan alat dan sampel uji.

3) Memanaskan botol timbang kedalam oven selama 15-20 menit pada suhu

105oC sampai 110oC.

4) Memasukan botol timbang kedalam desikator selama 20 menit.

5) Menimbang botol kosong (A).

6) Menimbang contoh uji dan botol timbang (C).

7) Memasukan contoh uji dan botol timbang kedalam oven dengan suhu 105oC

sampai 110oC selama 3 jam.

8) Memasukan contoh uji dan botol timbang kedalam desikator selama 20 menit.

9) Menimbang contoh uji dan botol timbang (D).

10) Mencatat hasil data.

MR = B−K

K× 100%.......................................................................................(14)

Keterangan :

MR = Moisture regain (%)

B = Massa serat tekstil awal sebelum dikeringkan (C-A) (g)

K = Massa serat setelah dikeringkan (D-A) (g)

3.5.5 Pengujian Sifat Mekanik Serat

a. Kekuatan tarik perbundel (BSN, 1989b)

Kekuatan tarik serat dapat diuji sesuai dengan SNI 08-1112-1989 cara uji

kekuatan tarik dan mulur serat batang perbundel. Kekuatan tarik per bundel adalah

kekuatan putus sebundel serat dalam bentuk lurus. Prinsip pengujian ini yaitu

seberkas serat batang dengan berat dan panjang tertentu dipasang pada kedua

59

penjepit alat uji kekuatan tarik, lalu diberi beban sampai putus. Alat yang digunakan

dalam pengujian ini yaitu alat uji kekuatan tarik yang mampu menahan beban

sampai dengan 100 kg. Proses pengujian kekuatan tarik serat sebagai berikut :

1) Mempersiapkan sampel serat dengan memotong serat sepanjang 20 cm.

2) Meluruskan serat, menyatukan serat sehingga membentuk bundel dan dibentuk

pita selebar ± 5 mm kemudian pada kedua ujung-ujung bundel serat direkat

dengan kertas perekat sedemikian rupa sehingga jarak antara kedua kertas

perekat tersebut 5 cm. Bentuk sampel serat perbundel dapat dilihat pada

Gambar 14

Gambar 14. Ukuran sampel pengujian kekuatan tarik serat perbundel

3) Mempersiapkan alat uji (menyalakan alat uji tarik dan rangkaian komputer).

4) Menjepit salah satu ujung bundel serat pada penjepit atas alat uji dimana batas

bawah kertas berada pada batas bawah penjepit. Menjepit ujung bundel serat

yang lain pada penjepit bawah sehingga batas atas kertas tepat pada batas atas

penjepit.

5) Menjalankan alat sampai pada sampel uji putus dan mencatat hasilnya dalam

kg (a).

6) Memotong sampel uji pada batas dalam kertas. Kemudian menimbang

beratnya dan kemudian dicatat dalam mg (W).

7) Mengulangi cara yang sama untuk 15 bundel serat atau 15 sampel uji.

8) Menyajikan hasil uji dengan menggunakan rumus:

5mm

20 c

m

5cm

60

T = Kp

W × 0,4905 N/tex atau

Kp

W × 50 g/tex………....…...............(15)

X̅ = ∑ Xi

n…………………………………………………………………..(16)

S = √∑(Xi− X ̅)2

n−1...........................................................................................(17)

CV = S

X x 100%............................................................................................(18)

Keterangan :

T = tenacity

Kp = kekuatan per bundel serat, kg

W = berat per bundel serat sepanjang 5 cm, mg

X̅ = harga rata-rata

S = simpangan baku

CV = koefisien variasi

Xi = nilai individu


b. Kekuatan tarik dan mulur perhelai (BSN, 1989d)

Kekuatan tarik dan mulur serat perhelai dapat diuji sesuai dengan SNI 08-

0618-1989 cara uji kekuatan tarik dan mulur serat buatan bentuk staple perhelai.

Kekuatan tarik serat perhelai adalah kekuatan yang besarnya sama dengan beban

yang dapat ditahan oleh serat tersebut sampai putus, dinyatakan dalam gram (g).

Prinsip pengujian ini yaitu sehelai serat ditarik sampai putus, menggunakan alat dan

cara yang telah ditetapkan. Alat yang digunakan dalam pengujian ini yaitu alat uji

kekuatan tarik. Proses pengujian kekuatan tarik serat sebagai berikut :

1) Mempersiapkan alat uji.

2) Mempersiapkan sampel uji dengan memotong serat sepanjang ± 10 cm

sebanyak 50 helai sampel uji.

3) Pemasangan dengan kartu penyangga: memasang serat pada kartu dengan

menggunakan perekat dengan beban awal sebesar 5,0 mN/tex untuk uji kering

dan 2,5 mN/tex untuk uji basah. Perekat yang dipakai tidak boleh mengenai

serat sepanjang jarak jepit. Untuk uji kekuatan tarik dalam keadaan basah, kartu

61

dan perekat yang digunakan harus kedap air. Kemudian pasang contoh uji

langsung pada penarik.

4) Pemasangan tanpa kartu penyangga : memasang contoh uji pada penjepit atas.

Bebani ujung serat yang bebas sebesar 5,0 mN/tex untuk uji kering dan 2,5

mN/tex untuk uji basah. Menjepitkan pada penjepit bawah.

5) Bila menggunakan kartu penyangga, memotong kartu pada arah melintang

serat bebas. Menjalankan alat uji sampai contoh uji putus.

6) Untuk uji basah, mencelupkan contoh uji kedalam air suling yang telah

ditambah zat pembasah non-ionik dengan konsentrasi maksimum 0,1% pada

suhu 20 ± 2°C selama 2 menit.

7) Mengulangi tahap 5-6 sampai sejumlah 50 helai serat.

8) Apabila contoh uji putus pada penjepit, batas penjepit atau selip, maka

pengujian tersebut batal dan harus diulangi.

9) Menyajikan data hasil uji dengan rumus :

(X)̅̅ ̅ = ∑ Xi

n……………………………………………………….……….(19)

(S) = √∑(Xi− X ̅)2

n−1………………………………………………………..(20)

(CV) = S

X x 100%.......................................................................................(21)

Keterangan :

X̅ = nilai kekuatan tarik atau mulur rata-rata

S = simpangan baku

CV = koefisien variasi

Xi = nilai kekuatan tarik atau mulur perhelai


3.5.6 Pengujian Karakteristik Mekanik Kain Tenun

a. Pengujian Kekuatan Tarik (BSN, 1989e)

Pengujian kekuatan tarik kain mengacu pada SNI 08-0276-1989 cara uji tarik

dan mulur kain tenun. Dalam pengujian kekuatan tarik berdasarkan SNI ini terdapat

tiga cara pengambilan contoh yaitu cara pita tiras, pita potong, dan cara cekau.

62

Perbedaan ketiga cara tersebut pada persiapan contoh ujinya yang berbeda-beda,

namun alat yang digunakan tetap sama. Dalam penelitian ini menggunakan cara

pita tiras. Prosedur pengujian kekuatan tarik terdiri dari beberapa tahap yaitu:

1) Mempersiapkan alat untuk pengujian kekuatan tarik kain.

2) Menggunting kain contoh uji sejajar dengan arah benang dengan panjang tidak

kurang dari 15 cm dan dengan lebar 3 cm untuk kain yang tetalnya 20 helai/cm

atau lebih, lebar 3,75 cm untuk kain yang tetalnya kurang dari 20 helai/cm.

3) Meniras benang-benang pada sisi panjang kain dengan bantuan jarum,

sehingga lebar kain menjadi tepat 2,5 cm.

4) Menjepit kain uji secara simetris pada jepitan atas, dengan arah bagian yang

panjang searah dengan arah tarikan.

5) Memberi tegangan awal ujung bawah contoh uji sebesar 170 g, kemudian

menjepit simetris pada jepitan bawah.

6) Menjalankan mesin, kemudian contoh uji mengalami tarikan hingga kain

putus.

7) Menghentikan mesin dan membaca besarnya kekuatan serta mulur kain pada

skala.

b. Pengujian Kekuatan Sobek Kain (Hitariat dkk, 2005)

Pengujian kekuatan sobek kain yang digunakan dalam penelitian ini

menggunakan cara trapesium. Cara kerja yang dilakukan terdiri dari beberapa tahap

yaitu (Hitariat dkk, 2005):

1) Mengkondisikan kain yang akan diuji dalam ruangan standar pengujian.

2) Memotong kain uji dengan ukuran.

63

Gambar 15. Ukuran potongan kain uji cara trapesium

(Sumber: Hitariat dkk, 2005)

3) Melakukan kalibrasi alat uji

4) Mengatur posisi tombol beban pada skala 5 kg atau 10 kg (sesuai dengan

kekuatan sobek kain).

5) Memasang kain contoh uji pada klem.

6) Memindahkan switch kekuatan tarik dan mulur pada posisi ON.

7) Mengatur kertas grafik shingga kedudukan pena pada grafik berada pada salah

satu titik potong absis dan ordinat grafik.

8) Menekan tombol UP sehingga mesin bergerak menarik contoh uji keatas.

9) Membiarkan penarikan sampai selesai (dalam grafik didapat mulur 5 cm).

10) Setelah itu hentikan mesin dengan menekan tombol OFF.

11) Menekan OFF pada switch kekuatan tarik dan mulur, kemudian menurunkan

klem dengan menekan tombol Down.

12) Melakukan pengujian pada 3 sampel arah lusi dan pakan.

13) Memberi tanda pada grafik 3 titik puncak tertinggi dan 3 titik puncak terendah

dan menghitung rata-rata 3 titik puncak tertinggi dan 3 titik puncak terendah.

Xi = Xt+Xr

2………………………………………………………………….(22)

Keterangan :

Xi = kekuatan sobek masing-masing cara uji

10 c

m

7,5 cm

2,5

cm

15 c

m

2,5

cm

2,5

cm

1 cm

Sobekan awasal Sobekan awal

64

Xt = beban tertinggi

Xr = beban terendah

14) Menghitung rata-rata standar deviasi dan koefesien variasi data hasil

pengujian.

X̅ = ∑ Xi

n………………………………………………………………......…(23)

S = √∑ Xi2−

(∑ Xi)2

n

n−1……………………………………………………….…..(24)

Keterangan :

X̅ = kekuatan sobek rata-rata

Xi = nilai pengujian individu

S = simpangan baku


c. Pengujian Daya Tembus Udara (BSN, 1989f)

Pengujian daya tembus udara dilakukan sesuai dengan SNI 08-0988-1989

Cara uji daya tembus udara pada kain. Daya tembus udara dinyatakan dengan

volume udara (cm3) yang mengalir, per satuan waktu (sekon) melalui luas

permukaan kain tertentu (cm2), pada perbedaan tekanan udara tertentu pada kedua

permukaan kain. Pengujian daya tembus udara pada kain dilakukan dengan

menggunakan alat uji yang bernama air permeability tester. Pengujian daya tembus

udara dilakukan untuk mengetahui volume udara yang dapat melalui kain pada

suatu satuan luas dengan tekanan tertentu. Metode pengujian daya tembus udara

sebagai berikut :

1) Mempersiapkan alat uji daya tembus udara.

2) Meletakan mesin uji, pada meja dan mengatur letaknya benar-benar horizontal.

3) Mengisi penampung air dengan air suling sehingga manometer air

menunjukkan skala nol, dan mengatur letak manometer agar benar-benar

vertikal.

4) Mengisi penampung minyak dengan minyak khusus dengan berat jenis 0,834

sehingga manometer minyak menunjukkan skala nol.

65

5) Memasang kain contoh uji pada lubang tempat contoh uji, dijepit dengan cincin

yang sesuai sehingga kain cukup tegang, dan kemudian lubang ditutup.

6) Memasang orifice terpilih, yang cocok untuk kain sehingga angka pada

manometer air ada diantara 4 sampai dengan 14.

7) Menghubungkan alat melalui Rheostat, ke sumber listrik dan kemudian kipas

penghisap dijalankan.

8) Mengatur Rheostat agar tekanan udara sesuai dengan tekanan 12,7 mm air

dengan indikator baca pada manometer minyak menunjukkan skala 0,5 dan

tetap.

9) Membaca manometer air dan menghitung harga daya tembus udara.

10) Mengulangi prosedur pada tahap 5 sampai 8 untuk contoh uji yang lain pada

tempat dana arah yang berbeda pada contoh yang sama.

11) Menyajikan hasil uji dengan perhitungan dibawah ini

X = h + Harga manometer air−2

15−2x (H − h)x 0,508 cm3/sekon/ …………....(25)

Keterangan :

X = harga daya tembus udara

H = harga maksimum orifice

h = harga minimum orifice

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat No...

Documents

Transcript of BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat No...