Proses manufaktur atau perubahan dari serat menjadi benang, disebut proses Spinning (pemintalan). Adapun proses pemintalan sendiri terbagi menjadi 3 garis besar, yaitu:
Proses pembuatan benang ada beberapa cara
tergantung pada bahan baku yang diolah, namun pada prinsipnya sama, yaitu
membuat untaian serat-serat yang kontinyu dengan diameter dan antihan tertentu.
Cara pembuatan benang yang dilakukan
industri kebanyakan adalah serat-serat dari alam ataupun sintetik mengalami :
- Pembukaan atau penguraian (Opening)
- Pembersihan kotoran (Cleaning)
- Penarikan (Drafting)
- Pemberihan antihan (Twisting)
- Penggulungan (Winding)
II.
PROSES PEMINTALAN
Mula-mula serat mengalami proses
pencampuran, pembukaan dan pembersihan di mesin blowing, dan sebagai hasil
akhir berupa gulungan lap.
Gulungan lap kemudian diolah pada mesin Carding, lap
akan mengalami proses pembukaan dan pembersihan lebih lanjut, sehingga menjadi serat-serat
individu. Di samping itu serat-serat yang sangat pendek terpisahkan dari
serat-serat yang panjang, dan hasilnya berupa sumbu yang disebut sliver.
Hasil sliver Carding keadaan
serat-seratnya masih belum lurus dan belum sejajar satu sama lain serta belum
rata. Untuk meluruskan dan mensejajarkan serat-serat serta meratakan slivernya,
maka beberapa sliver tersebut dirangkap dan disuapkan ke mesin Drawing. Jumlah
rangkapan biasanya antara 6-8 buah sliver. Pelurusan dan pensejajaran
serat-serat dilakukan dengan jalan penarikan oleh pasangan-pasangan rol-rol
penarik, dan hasilnya berupa sliver yang lebih rata. Pengerjaan ini dilakukan 2-3 kali
(passages) pada mesin Drawing, tergantung pada mutu benang yang diinginkan.
Hasil sliver Drawing kemudian dikerjakan pada mesin Roving untuk diperkecil
diameternya. Untuk memberikan kekuatan pada roving agar dapat digulung pada
bobbin, maka pada Roving tersebut diberikan sedikit puntiran (twist).
Akhirnya Roving tersebut dikerjakan pada
mesin pintal Ring Spinning hingga menjadi benang melalui proses penarikan dan
pemberian puntiran serta digulung pada bobbin.
Untuk membuat benang yang
bermutu tinggi biasanya sesudah mangalami proses di mesin Carding tidak
langsung dikerjakan pada mesin Drawing, tetapi diproses dulu di mesin Combing,
dimana serat-serat yang pendek dipisahkan.
Adapun pembuatan atau pemintalan serat dari larutan polimer dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu:
Pada setiap pemintalan diatas akan
mengalami proses lanjutan yaitu :
- Proses penarikan berfungsi untuk mengatur diameter filamen dan menaikkan derajat orientasi molekul-molekul polimer dan kristalitas serat.
- Pengeringan berfungsi untuk serat dapat digunakan untuk benag pintal dan lainnya.
III.
MESIN-MESIN PEMINTALAN
1.) MESIN BLOWING
Pada proses pemintalan serat staple atau
serat pendek maka bahan yang akan diproses harus melalui proses blowing karena
bahan baku serat pendek tersebut dikemas dalam bentuk bal yang merupakan
serat-serat pendek yang dipadatkan dan berbentuk kotak. Oleh karena itu maka
serat serat yang menggumpal harus diurai atau dibuka terlebih oleh mesin
blowing . Adapun tujuan proses blowing adalah :
- Mencampur serat
- Membuka gumpalan-gumpalan serat.
- Membersihkan kotoran-kotoran
- Membuat gulungan lap
2.) MESIN CARDING
Secara singkat, tujuan dari mesin Carding
adalah :
- Membuka gumpalan – gumpalan serat lebih lanjut , sehingga serat – seratnya terurai satu sama lain.
- Membersihkan kotoran – kotoran yang masih ada didalam gumpalan – gumpalan serat atau yang tersangkut sejauh mungkin.
- Memisahkan serat – serat yang sangat pendek dari serat – serat panjang (main fibre).
- Membentuk serat – serat tersebut menjadi sliver , dengan arah serat ke sumbu dari sliver.
Prinsip Mesin Carding
Proses carding dilakukan dengan melewatkan
lapisan atau gumpalan serat diantara dua permukaan yang menyerupai parut kawat
yang bergerak dengan kecepatan yang berbeda.
Dengan demikian maka gumpalan –
gumpalan serat tersebut akan tergaruk dan terurai. Karena jarak antara kedua
permukaan itu sengat dekat, maka gumpalan – gumpalan kapas tersebut akan
membentuk lapisan serat yang tipis dan tersebar pada permukaan, dengan letak
serat mengarah ke arah gerakan permukaan.
Pada dasarnya , ada dua gerakan pokok pada
mesin Carding yang dilakukan oleh permukaan seperti parut yaitu Carding action
(Gerakan penguraian ) dan Stripping action ( gerakan pengelupasan dan
pemindahan ).
Perbedaan antara kedua gerakan ini terutama ditentukan oleh ujung
yang tajam dan arah serta kecepatan permukan kawat tersebut.
Gerakan Penguraian ( Carding Action ),
terjadi bila dua permukaan yang dilapisi jarum dengan arah yang berlawanan dan
bergerak dengan kecepatan yang berbeda , dengan arah putaran yang sama.
Silinder dengan kecepatan yang tinggi dan flat dengan kecepatan yang lambat.
Juga terjadi antara silinder dengan kecepatan yang tinggi dengan doffer yang
kecepatan relatih lebih lambat.
Gerakan pemindahan/pengelupasan (Strippinng Action), Gerakan pemindahan/pengelupasan terjadi bila dua permukaan
yang dilapisi jarum – jarum dengan arah yang sama bergerak dengan kecepatan
yang berbeda (lambat dan cepat) dengan arah gerakan yang sama,sehingga bagian
yang tajam dari jarum pada permukaan yang bergerak cepat, seakan–akan
menyapu bagian yang tumpul dari jarum pada permukaan yang dilaluinya.
Proses
Stripping Action ini terjadi antara Taker – in dengan Silinder dan Doffer
dengan Doffer comb. Dalam hal ini kecepatan silinder ralatif lebih besar dari
kecepatan Taker – in, sehingga seakan serat berpindah ke permukaan silinder.
Gerakan Stripping Action ini juga terjadi antara doffer dan doffer comb.
4.) MESIN DRAWING
Pada prinsipnya mesin drawing merupakan
proses peregangan pada bahan yang berupa sliver sehingga bahan tersebut setelah
mengalami proses drawing akan mengalami pengecilan bahan, pensejajaran atau
pelurusan serat, perangkapan dan pencampuran bahan. Selain itu tekukan tekukan
yang dialami serat karena proses carding akan kembali diluruskan pada proses
ini. Adapun tujuan proses drawing secara umum adalah:
- Meluruskan dan mensejajarkan serat-serat dalam
sliver ke arah sumbu dari sliver
- Memperbaiki kerataa berat per satuan panjang,
campuran atau sifat-sifat lainnya dengan jalan perangkapan.
- Menyesuaikan berat sliver per satuan panjang
dengan keperluan pada proses berikutnya
5.) MESIN COMBING
Pada mesin combing terjadi proses
penyisiran serat, sehingga serat-serat pendek berikut kotorannya dapat
dipisahkan, ujung-ujung serat yang tertekuk diluruskan dan letak serat-seratnya
menjadi sejajar satu sama lainnya.
Dengan demikian lap yang telah mengalami
proses combing, hasilnya berupa sliver yang panjang seratnya relatif sama,
lebih bersih dari kotoran dan relatif sejajar letaknya, sehingga pada proses
drawing drafting seratnya dapat lebih mudah.
Agar penyisiran di mesin combing
dapat berhasil baik dan efisien, maka sliver hasil carding perlu mengalami
proses peregangan pendahuluan pada mesin pre-drawing atau sliver lap, agar
serat-seratnya menjadi agak lurus untuk disisir.
Adapun agar proses penyisiran lebih
cepat, maka sliver tesebut perlu dirubah bentuknya menjadai lap-lap kecil pada
mesin bobbin lap atau lap former. Untuk memperoleh hasil lap yang rata maka
beberapa jajaran sliver dirangkap menjadi satu sebelum digulung menjadi lap
kecil.
Mesin Combing merupakan Mesin perantara mesin
Carding dan Drawing. Fungsi dari mesin Combing adalah :
- Memisahkan kotoran-kotoran yang masih terdapat
pada sliver hasil mesin Carding.
- Memisahkan serat-serat pendek dengan panjang
tertentu, dengan tujuan untuk memperbaiki kerataan panjang serat.
- Meluruskan dan mensejajarikan serat yang lebih
baik, sehingga proses regangan pada proses berikutnya dapat dilakukan
dengan mudah.
6.) MESIN ROVING
Setelah mengalami proses peregangan,
perangkapan, pensejajaran dan pelurusan serat pada mesin drawing maka serat yang
dalam bentuk sliver diproses pada mesin roving. Serat-serat yang telah sejajar
lurus dan rata hasil dari proses drawing sebelum dibuat menjadi benang harus
melewati proses roving, karena pada mesin ini sliver akan mengalami pengecilan
diameter (peregangan), pemberian sedikit antihan, penggulungan dalam bobin yang
sesuai dengan proses selanjutnya (proses ring spinning).
Dengan begitu fungsi atau
tujuan dari proses di mesin roving adalah:
- Peregangan (drafting) pada sliver sehingga
diameternya mengecil dan serat lebih sejajar
- Pemberian antihan (twisting) pada sliver roving
untuk meningkatkan kekuatan tarik pada saat peregangan di proses ring
spinning
- Penggulungan (winding) sliver roving pada bobin
yang sesuai untuk proses selanjutnya (ring spinning).
Peregangan atau drafting dilakukan oleh 3 (tiga) pasang rol peregang. Terjadinya regangan karena
terdapat perbedaan kecepatan permukaan dari rol depan (front roll) lebih besar
dari pada kecepatan permukaan rol belakang (back roll).
Akibat peregangan tersebut, sliver
berubah menjadi lebih kecil. Pada mesin roving tidak terjadi perangkapan
sehinga sliver yang dihasilkan tetap mempunyai diameter yang kecil. Hal ini
bertujuan untuk memudahkan pada saat peregangan sliver roving menjadi benang
pada mesin ring spinning
Pemberian Antihan (twisting), Antihan pada
roving terjadi akibat perbedaan kecepatan putaran antara rol peregang depan
dengan putaran spindle (flyer). Pada proses ini sliver diberi antihan bertujuan
untuk memberi kekuatan tarik pada sliver walaupun jumlah antihan yang diberikan
tidak terlalu besar.
Pengulungan (winding), Penggulungan
terjadi karena kecepatan putar bobin yang lebih besar daripada kecepatan putar
spinle flyer. Walaupun arah putaran spindel dengan bobin sama tetapi karena
bobin berputar lebih cepat maka spindel akan diam relatif terhadap bobin.
7.) MESIN RING SPINNING
Mesin Spinning merupakan lanjutan dari
mesin roving yang akan merubah sliver roving menjadi benang yang diinginkan.
Agar proses pada mesin spinning berjalan dengan baik dan tidak mengalami
kesulitan maka pemberian antihan pada mesin roving diberikan secukupnya / tidak
boleh terlalu banyak. Sebab pada waktu peregangan pada mesin spinning dimana
pembukaan antihan sliver roving menjadi serat-serat yang dilakukan tidak akan
mengalami kesulitan.
Proses pada mesin Spinning terbagi menjadi
3 bagian yaitu :
- Drafting (peregangan), Proses penarikan serat-serat yang terjadi antara dua titik jepit pasangan rol-rol yang berputar. Dimana kecepatan rol penariklebih cepat daripada rol pendorongnya. Dan kecepatan rol peregang depan lebih cepat daripada rol peregang belakang, sehingga terjadi prosses peregangan. Tujuan dari peregangan adalah untuk mendapatkan nomer benang tertentu.
- Twisting (pemberi antihan), Merupakan syarat penting dalam pembuatan benang, karena sangat menentukan kekuatan benang. Tujuannya adalah memberi sejumlah antihan pada benang sesuai dengan nomer benang yang dipintal. Pada ring spinning twist terjadi karena ujung benang bagian atas seolah-olah dipegang oleh pasangan rol peregang depan dan bagian bawahnya diputar oleh traveler.
- Winding (penggulungan), Terjadinya pengguluangan
benang pada kain karena putaran traveler lebih kecil daripada putaran
spindle.
8.) MESIN OPEN END SPINNING
Pada pemintalan sistem open end
pembentukan benangnya mengalami pemutusan kontinuitas antara bahan baku dengan
bahan yang dihasilkan. Penyuapan dalam sistem ini dilakukan dalam bentuk
serat-serat individu yang terbuka. Serat-serat yang disuapkan tadi akan disusun
kembali pada alur pengumpulan dilakukan dengan aliran udara. Oleh karena itulah
terjadi pemutusan bahan antara bahan yang disuapkan dengan benang yang
dihasilkan.
Penyuapan Bahan, Penyuapan bahan dilakukan
oleh rol penyuap seperti lazimnya dan dapat di atur kecepatannya. Bahan yang
disuapkan oleh rol penyuap tadi diuraikan menjadi serat-serat individu oleh
penyisir (comber rol). Pembentukan benang akan terjadi dengan terkumpulnya
serat-serat yang disuapkan tadi pada alur pengumpul serat.
Penyisiran Serat, Penyisiran serat ini
dilakukan oleh rol penyisir, yaitu suatu peralatan berbentuk seperti taker in
pada mesin carding. Oleh rol tersebut serat-serat dari sliver diuraikan menjadi
seratserat individu. Penyisiran rol penyisir ini akan membantu mengarahkan
kedudukan serat-serat sehingga dalam perjalanan maupun dalam penyusunan kembali
serat-serat tersebut akan lebih teratur.
Pengumpulan Serat dalam Rotor, Penyusunan
kembali serat-serat individu pada alur pengumpul serat merupakan permulaan
pembentukan benang. Serat-serat tiba pada dinding rotor secara tangensial dan
pengambilan serat-serat tersebut sesudah menjadu benang dilakukan secara aksial
melalui bagian tengah dari dinding pemisah.
Pemberian Antihan, Dalam kecepatan putaran
rotor yang tinggi, cincin serat berbentuk pita yang melingkar pada alur serat
dalam rotor dapat dikatakan belum mempunyai antihan meskipun sudah merupakan
rangkaian serat-serat yang berukuran kehalusan benang tertentu. Jika kedalam
rotor, melalui lubang di tengah-tengah dinding pemisah (separator) dimasukan
benang pemancing maka ujung benang pemancing itu akan terputar dan menempel
pada cincin serat. Oleh adanya putaran ujung benang tadi maka akan terjadi gaya
puntir pada benang pemancing tersebut.
Penggulungan Benang, Penggulungan benang
dilakukan oleh rol penggulung beralur dalam bentuk cheese dan ukuran besar
sesuai dengan keperluan. Hal ini dilakukan demikian karena penggulungan ini
terpisah sama sekali dengan proses pemberian antihan sehingga tidak
mempengaruhi proses tersebut.
