2. Pemintalan dari yarn menjadi strand biasanya disebut middle twist.
3. Pemintalan dari strand menjadi rope biasanya disebut dengan upper twist.
Dalam penyusunan komposisi serat pada pembentukan sebuah produk, salah satu faktor yang harus dipertimbangkan yaitu ukuran keseragaman, dimana keselarasan dapat menyebabkan mode kegagalan yang tidak diinginkan (Quagliarini dkk., 2012).
Pengujian Tali
Berdasarkan SNI (1987)tali yang memilik ukuran 8 mm terdiri dari 3 strand maka beban putus minimumnya yaitu 480 kg, dengan persentase penyerapan air maksimum pada perendaman selama 1 jam yaitu 12% dan pada perendaman 6 jam yaitu 25% dan jika persentase daya serap selama 1 jam sebesar
7% maka perendaman 6 jam sebesar 12%. Nilai kekuatan putus dan penyerapan air dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4.
Tabel 3. Jumlah yarn dan beban putus tali manila dan sisal Diameter
Nominal (mm)
Jumlah Yarn/strand
(minimum)
Beban putus minimum (kg) Manila
Sisal
Kelas 1 Kelas 2
7 2 370 330 330
8 3 540 480 480
10 4 710 635 635
12 6 1070 950 950
dst
(SNI, 1987).
Tabel 4. Penyerapan air
Diameter nominal Penyerapan air maksimum
Perendaman 1 jam Perendaman 6 jam
18 mm 7 15
18 mm 12 25
(SNI, 1987).
Uji Tarik
Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat.Nilai kekuatan dan elastisitas dari material uji dapat dilihat dari kurva uji tarik (Dieter, 1993).
Gambar 5. Singkat Uji Tarik (Sastranegara, 2009).
Uji tarik adalah pengujian yang diujikan kepada benda uji untuk mengetahui seberapa besar kekuatan benda uji terhadap pembebanan yang akan mengakibatkan benda uji bertambah panjang dan akhirnya putus ada beberapa istilah dalam pengujian tariki suatu komponen yaitu: tegangan, regangan, batas
proporsionalitas dan batas elastis, yield point (batas lumer), yield strength/proof stress, ultimate tensile strength (tegangan tarik maksimum),
pengecilan penampang (kontraksi) (Hasbi dan Effendi, 2014).
Batoro dkk., (2015) melakukan pengujian kekuatan serat daun dan akar pada 3 jenis daun pandan yaituPandanus labyrinthicus, Pandanus Tectorius dan Pandanus Furcatus, diperoleh hasil dari pengujian nilai kekuatan serat daun paling tinggi dimiliki oleh PandanusFurcatus, sedangkan nilai kekuatan akar paling tinggi adalah pada Pandanus Tectorius. Struktur anatomi serat daun Pandanus tectorius terkonsentrasi pada lokasi berkas pembuluh baik di bagian pangkal, tengah maupun ujung daun. Struktur daun pandan banyak memiliki rongga dan semakin ke ujung, rongga menjadi relatif lebih besar. Semakin besar rongga yang terdapat pada struktur serat maka semakin besar kesempatan serat untuk menyerap air. Data hasil penelitian Batorodkk., (2015) dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Kekuatan Serat (g/tex)
Jenis Daun Akar
Pandanus Labyrinthicus Pandanus Tectorius Pandanus Furcatus
16,21 14,51 19,85
11,61 13,49 12,9
(Batoro dkk., 2015).
Abbas (2013) untuk mengkonversi gram/tex ke cN/tex maka nilai gram/tex dikalikan dengan 1,02. Tex adalah ukuran yang memperlihatkan berat
benang dalam gram untuk setiap panjang 1000 meter, Den (Denier) adalah ukuran yang memperlihatkan berat benang dalam gram untuk setiap panjang 9000 meter.Kekuatan tarik tekstil dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Konversi kekuatan tarik tekstil
g/den g/tex g/dtex cN/tex
Ditinjau dari penelitian Batoro dkk., (2015) diperoleh hasil kekuatan tarik serat daun Pandanus Labyrinthicus dan Pandanus Furcatus masing-masing kekuatan serat daun yaitu 16,21 dan 19,85 gram/tex, jika dilihat pada BSN (2006) syarat mutu benang ring tunggal kapas garuk, maka serat daun Pandanus Labyrinthicus dan Pandanus Furcatus cocok untuk dijadikan benang ring tunggal.
Untuk melihat persyaratan mutu benang ring tunggal kapas garuk dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Persyaratan mutu benang ring tunggal kapas garuk untuk benag tenun
Kekuatan Tarik/helai (Kelenturan) Ketidakrataan
Maksimum Ketidak seragaman Maksimum Gram,
Chand dan Hashmi (1993) mengkaji sifatmekanis serat sisal pada usia tanamanyang berbeda dengan tiga variasi suhu. Nilai kekuatan tarik, modulus, dan kekasaran serat (yang didefinisikan sebagai penyerapan energi tiap satu satuan
volume) serat sisal menurun akibat peningkatan suhu.Pada suhu 1000C, pengaruh usia tanaman terhadap sifat mekanis serat sisal kurang signifikan dibanding pada suhu 300C. Hal tersebut ditandai dengan lebih intensifnya pemulihan air maupun substansi volatilelainnya dari dalam serat pada suhu 1000C.Pada suhu 800C, peningkatan usiatanaman akan menurunkan kekuatan tarik dan modulus serat sisal. Percobaan tersebut berbeda dibanding pada suhu 1000C.Untuk melihat hasil penelitian Chand dan Hashmi (1993) dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8.Perbandingan sifat mekanis serat sisal pada berbagai variasisuhu dan usia tanaman
Usia (thn)
Kekasaran/volume (MJ/m3)
Kekuatan Tarik
(MPa) Modulus (GPa)
300C 800C 1000C 300C 800C 1000C 300C 800C 1000C
3 4,8 4,9 4,1 452 350 303 26 29 21
5 5,5 7,8 4,3 508 355 300 29 - 22
7 6,0 5,2 4,7 500 300 280 34 22 17
9 7,4 5,4 5,2 581 316 339 37 17,5 21
(Chan dan Hashmi, 1993).
Kusumastuti (2009) bahwa kekuatan tarik serat tidak sama sepanjang serat, dimana bagian bawah serat umumnya mempunyai kekuatan tarik dan modulus yang rendah dibanding dengan bagian atas serat, namun kekuatan tahan pecah bagian tersebut lebih tinggi, pada bagian tengah serat lebih kuat dan kaku.
Mukherjee dan Satyanarayana (1986) menyatakan bahwa pada kecepatan 500 mm/min, kekuatan tarik serat turun drastis dimana serat menjadi elastis. Pada laju strain yang tinggi (500 mm/menit), akan menjadi penurunan yang drastis pada kekuatan tarik sebagai akibat dari cacat serat.
Daun pandan memiliki potensi yang bagus untuk dijadikan bahan pembuat alat tangkap dimana alat tangkap ini dibuat dari tali serat daun pandan, berdasarkan histologi penelitian bahwa struktur sel yang terdapat pada daunpandan seperti Epidermis dan jaringan pengangkut memiliki kerapatan yang
baik, jika dalam suatu daun memiliki kerapatan sel yang tinggi maka itu akan berpengaruh terhadap kekuatan putusnya (Rachmah, 2015).
Berdasarkan pernyataan Muherjee dkk., (1993) alasan utama penyebab berkurangnya nilai kekuatan tarik pada serat adalah karena penghapusan komponen utama serat yang hemiselulosa.
Tegangan (Stress)
Tegangan tarik adalah suatu tegangan yang terjadi pada saat suatu bahan dikenai gaya akibat adanya beban tarik. Suatu bahan akan mengalami tegangan pada saat bahan dibebani hingga bahan tersebut tidak mampu lagi menahan beban yang diberikan dengan besar nilai tegangan yang tidak sama, tergantung dari asal bahan tersebut. Dalam suatu elemen struktur, tegangan adalah gaya dalam dibagi dengan luas penampang dimana gaya itu bekerja. Oleh karena itu, tegangan adalah gaya dalam persatuan luas penampang, sebaliknya gaya dalam dapat dianggap sebagai efek bertumpuk dari tegangan. Dengan demikian, rumus tegangan sebagai berikut:
σ= Fmaks
A ... (1) dimana,
σ = tegangan tarik (N/m2) F = gaya (N)
A = luasan permukaan (m2) (Gere dan Thimosenko,2000).
Regangan (Strain)
Regangan tarik didefinisikan sebagai perbandingan panjang ∆l terhadap panjang semula L, dimana perpanjangan ∆Ltidak hanya terjadi pada
ujung-ujungnya, tetapi setiap bagian batang akan memanjang dengan perbandingan yang sama. Dengan demikian, rumus tegangan sebagai berikut:
ɛ = ΔL
L ... (2) dimana,
ɛ = regangan
ΔL = perubahan panjang (m)
L = panjang awal (m)(Young dan Freedman, 2002).
Gambar 6. Diagram Tegangan dan Regangan (Sastranegara, 2009).
Elastisitas
Elastisitas adalah suatu pertambahan panjang dari suatu uji contoh yang menggunakan ketegangan dan dinyatakan dalam satuan panjang. Besarnya nilai elastisitas tergantung pada tingkat kekerasan atau kerapatan dari masing-masing anyaman benang (Klust, 1987).
Menurut Augy (1985) bahwa faktor yang mempertahankan ketahanan kemuluran benang adalah keadaan fisik benang itu sendiri, seperti jumlah pilinan, jumlah serat, kelembutan benang, diameter benang, semakin besar diameter benang maka kekuatanya semakin bertambah.Berikut persamaan untuk mencari nilai elastisitas.
E
=
TeganganRegangan
=
ɛs ... (3) di mana E adalah modulus elastis atau modulus Young (Psi, MPa). Deformasi elastis hanya terjadi sampai regangan 0,05 Jika bahan berdeformasi melewati batas elastis, tegangan tidak lagi proporsional terhadap regangan. Daerah ini disebut daerah plastis.Modulus elastis sering pula disebut sebagai modulus young yang merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan aksial dalam deformasi yang elastis. Sehingga modulus elastisitas menunjukkan kecenderungan suatu material untuk berubah bentuk dan kembali lagi kebentuk semulai bila diberi beban. Semakin besar nilai E berarti semakin sulit suatu benda untuk merentang dalam pengaruh gaya yang sama maka tingkat kemuluran pada benda tersebut semakin rendah (Sulistyo, 2006).
Hamidy dkk., (1982) salah satu faktor yang mempengaruhi nilai kekuatan putus suatu material adalah kekakuannya (stiffnes). Jika serat yang diuji memilikui sifat kaku, maka akan menyebabkan serat akan semakin mudah putus.
Benang berserabut (serat) banyak mempuyai kemuluran lebih besar dari benang yang berserabut sedikit. Karena adanya perbedaan permukaan pada benang tersebut maka akan mempengaruhi kekuatan pada benang itu sendiri.
Mukherjee dan Satyanarayana (1986) dalam SI, satuan Modulus Young sama dengan satuan tegangan (N/m2) karena pembagian tegangan dengan regangan tidak menimbulkan pengurangan satuan (regangan tidak memiliki satuan). Modulus Young juga menunjukkan besarnya hambatan untuk merubah panjang suatu benda elastis. semakin besar nilai Modulus Young suatu benda, semakin sulit benda tersebut dapat memanjang.
Penyerapan Air
Meskipun potensi kekuatan serat sangat penting, namun serat harus memiliki sifat fleksibel dan tahan air agar produk yang dihasilkan menjadi lebih tahan (Crane, 1949).
SNI (1987) bahwa daya serap adalah kemampuan suatu bahan untuk menyerap zat cair. Untuk menghitung air yang diserap bahan dapat dilihat dari pertambahan berat pada tali tersebut dapat dihitung dengan persamaan:
Daya Serap = Berat Basah – Berat Kering
Berat Kering × 100% ... (4) Dalam penentuan bahan alat tangkap yang akan dipergunakan untuk pembuatan suatu jaring baik berupa twine, roop, float, sinker dan sebagainya maka akan berhadapan dengan beberapa pertimbangan antara lain: kekuatan, ketahanan, warna, harga dan sebagainya. Bahan ini dipengaruhi oleh serat pembentuknya.Serat yang berasal dari tumbuhan berasal dari parenkim dan epidermis.Oleh karena itu, komposisi dan struktur parenkim dan epidermis sangat menentukan sifat suatu serat tersebut, termasuk sifat kekuatan putus, kemuluran, dan daya serap air serat tersebut (Murdiyanto, 1975).
Mainnah dkk., (2016) menyatakan bahwa semakin besar kadar air suatu material maka material tersebut akan mudah rusak, karena jika nilai kadar air serat besar, maka semakin mudah merangsang pertumbuhan mikro organisme yang akan menyebabkan serat tidak awet.Kekuatan serat yang semakin tinggi memberikan potensi sebagai bahan dasar kerajinan. Meskipun potensi kekuatan serat sangat penting, namun serat harus memiliki sifat fleksibel dan tahan air agar produk yang dihasilkan menjadi lebih tahan (Crane, 1949).