STUDI PEMBUATAN BENANG MONOFILAMEN KONDUKTIF BERBAHAN LIMBAH BOTOL PLASTIK DAN CARBON BLACK SEBAGAI BAHAN TEKSTIL ANTI RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Abstract

Pembuatan benang atau serat dari bahan daur ulang memiliki potensi yang besar sebagai solusi alternatif pemanfaatan limbah plastik menjadi produk yang memiliki nilai tambah. Plastik yang memiliki sifat mudah dibentuk dengan perlakuan panas menjadi keunggulan tersendiri sebagai bahan baku pembuatan benang. Selain itu, diera moderen ini penggunaan perangkat elektronik pada kehidupan sehari-hari menjadi lebih pesat, hal ini menimbulkan permasalah baru bahwa penggunaan perangkat elektronik tersebut dapat berdampak pada terpaparnya pengguna perangkat tersebut oleh radiasi gelombang elektromagnetik dari perangkat elektronik yang digunakan. Oleh karena itu pengembangan bahan tekstil sebagai bahan pelindung dari radiasi gelombang elektromagnetik menjadi topi yang penting untuk diteliti. Salah satu faktor yang dapat membuat bahan tekstil menjadi memiiki sifat anti radiasi adalah konduktifitas dari bahan tekstil tersebut. Setali dengan pemanfaatan limbah botol plastik sebagai bahan baku pembuatan benang, pada penelitian ini akan dibuat benang monofilamen konduktif dari bahan baku limbah botol plastik dengan mencampurkan Carbon Black (CB) sebagai materail konduktif tambahan untuk meningkatkan sifat anti radiasi benang yang dihasikan akibat dari meningkatnya konduktifitas benang. Adapun proses pembuatan benangnya menggunakan metode pemintalan leleh dengan memvariasikan konsentrasi CB dalam benang untuk mengetahui pengaruh konsentrasi CB didalam benang yang diduga dapat menurunkan sifat mekanik benang selain dapat meningkatkan sifat anti radiasi benang. Pada penelitian ini limbah botol plastik yang digunakan adalah plastik berjenis Polietilena Terephtalat (PET) setelah dipastikan melalui uji gugus fungsi menggunakan alat uji FTIR. Carbon Black (CB) yang didapat berupa serbuk serpihan CB konuktif dengan ukuran berkisar 0,5 µm s.d 5µm dan resistansi sekitar 968-1520 ohm yang terbaca menggunakan AVO meter. Serbuk CB yang digunakan didapat secara komersil melalui took online bukalapak.com. variasi konsentrasi CB pada pembuatan benang monofilament dilakukan dengan 6 variasi pencampuran, yaitu 100% PET, 99/1% PET/CB, 97/3% PET/CB, 95/5% PET/CB, 93/7% PET/CB, dan 90/10% PET/CB. Pencampuran PET dan CB dilakukan dengan menggunakan hot mixer merk Laboplastomills miliki LIPI dengan suhu pencampuran berkisar pada 250 s.d 260

o C, kecepatan pengadukan 50 rpm, dan waktu pencampuran selama 5 menit. Hasil pencampuran berupa bongkahan plastik klemudian diekstrusi menjadi benang menggunakan alat prototipe pemintalan leleh di Politeknik STTT Bandung. Proses ekstrusi berlangsung pada suhu 250 s.d 260 C dengan jarak penggulungan 47cm dan kecepatan penggulungannya mencapai 315 rpm. Dari ke enam variasi konsentrasi CB hanya 4 variasi yang berhasil diekstrusi menjadi benang yaitu dari 100% PET sampai dengan 95/5% PET/CB. Untuk konsentraasi CB lebih dari 5% bongkahan plastik campuran tadi tidak dapat dibuat menjadi benang. Ke empat sampel benang yang dihasikan melalui proses pemintalan leleh tersebut kemudian dilakukan karakterisasi dari sifat fisik, mekanik, morfologi, konduktifitas dan ketahanan radiasi elektromagnetik nya. Hasil pengujian memperlihatkan bahwa, sifat fisik benang dalam hal ini kehalusan benang menunjukan ketidakrataan atau variasi yang cukup tinggi dengan kehalusan masing-masing campuran konsentari nya adalah 6,77 tex (100% PET), 15,49 tex (99/1% PET/CB), 6,01 tex (97/3% PET/CB), dan 11,33tex (95/5% PET/CB). Untuk sifat mekanik benang yang dihasilkan setelah dilakukan pengujian kekutan Tarik dan mulur menggunakan instron didapatkan data bahwa semakin tinggi konsentrasi CB maka secara umum kekuatan Tarik benang akan menurun berkisar dari 37,46 MPa turun menjadi 9,49 MPa (97/3% PET/CB). Adapun kenaikan konsentrasi CB tidak mempengaruhi mulur benang yang dihasilkan namun mempengaruhi modulus elastisitas yang dihasilkan. Secara keseluruhan sifat mekanik benang campuran yang dihasilkan masih jauh dari benang PET pada umumnya. Meski sifat mekanik benang yang dihasilkan masih belum sebaik benang PET pada umumnya namun performa benang dalam menyerap radiasi membuahkan hasil yang signifikan. Penurunan tingkat radiasi gelombak elektromagneitk untuk medan sangat signifikan seiring dengan pertambahan konsentrasi CB didalam benang yaitu dari 72,3 V/m (100% PET) menjadi 19,2 V/m (95/5% PET/CB). Dapat disimpulkan bahwa studi penelitian ini berhasil menghasilkan benang konduktif yang memiliki performa menyerap radiasi gelombang elektromagnetik sebagai bahan baku pembuatan tekstil anti radiasi gelombang elektromagnetik. Kata Kunci : Benang momofilamen konduktif, pemanfaatan limbah botol plastik, anti radiasi, gelombang elektromagnetik