Serat Alami

Serat alami terbagi menjadi 4 jenis utama, sebagai berikut:

1. Serat Selulosa Alami (Natural cellulose fibers)

   Ini adalah kelompok serat yang diperoleh dari tumbuhan, seperti kapas, linen, rami, goni, dan krajood (sejenis rumput teki/sedge). Struktur molekulnya terdiri dari unit anhidroglukosa yang saling terikat membentuk rantai panjang, membentuk molekul besar. Sejumlah besar rantai molekul ini bergabung membentuk serat, dan semakin panjang rantainya, semakin besar pula ketangguhan selulosa tersebut. Panjang rantai molekul bergantung pada jumlah molekul glukosa. Setiap unit glukosa terdiri dari 44,4% karbon, 1,2% hidrogen, dan 49,4% oksigen.

   Susunan molekul selulosa, pada beberapa bagian, tersusun paralel dan teratur, yang dikenal sebagai Crystalline; pada bagian lain tersusun tidak teratur, kusut secara acak, yang dikenal sebagai Amorphous. Susunan molekul selulosa yang tidak teratur menciptakan celah di antara molekul-molekul tersebut, sehingga ikatan di antaranya menjadi lebih lemah dan kekuatan seratnya berkurang. Molekul selulosa yang tersusun secara teratur memberikan kekakuan yang baik pada serat dengan elongasi yang kecil, dengan ikatan antar molekul yang berdekatan disediakan oleh ikatan hidrogen. Panjang unit molekul selulosa yang saling terhubung bergantung pada jenis dan sumber asal selulosa tersebut.

   Dari struktur molekul glukosa yang saling berikatan membentuk rantai molekul selulosa, dapat dilihat bahwa molekul glukosa memiliki beberapa gugus -OH di beberapa tempat, yang merupakan titik-titik terjadinya reaksi kimia dengan serat, seperti reaksi dengan zat pewarna dan bahan penyempurnaan (finishing agents), serta penyerapan kelembapan, di mana gugus -OH dengan mudah berikatan dengan molekul air yang masuk ke dalam serat.

2. Serat Protein Alami (Protein Fibers)

   Serat protein alami (Natural protein fibers) Serat protein alami adalah serat yang diperoleh dari hewan, meliputi serat rambut (hair fiber) dan serat sutra (silk fiber). Serat rambut adalah serat yang diperoleh dari rambut yang menutupi tubuh hewan, seperti domba, kambing, unta, llama, alpaka, dan vikuna. Rambut dari hewan-hewan ini disebut serat rambut dan ada pula kategori lain dari rambut hewan yang berasal dari hewan bertubuh lebih kecil, seperti cerpelai, kelinci, dan berang-berang, yang menghasilkan serat lebih lembut dibandingkan jenis pertama; ini disebut serat bulu

   Sementara itu, serat sutra adalah serat yang diperoleh dari ulat sutra, yang mengeluarkan suatu zat dari kelenjar di dekat mulutnya untuk memintal kepompong di sekeliling tubuhnya, sehingga memungkinkannya bertahan melalui tahap tertentu dalam siklus hidupnya. Kepompong tersebut harus digunakan sebelum kepompong ulat sutra menembus dan keluar darinya, karena jika hal itu terjadi akan memutus serat sutra menjadi potongan-potongan pendek, sehingga menghasilkan serat sutra bermutu lebih rendah.

   Serat protein alami menyerap kelembapan dengan baik dan memberikan kehangatan lebih besar dibandingkan serat selulosa. Serat ini merupakan konduktor listrik yang buruk, sehingga dapat menghasilkan listrik statis. Serat ini tidak tahan terhadap basa (alkali), larut dalam natrium hidroksida 5% saat direbus, dan tidak tahan terhadap bahan pemutih berbasis klorin. Serat ini cukup tahan terhadap asam; namun, serat sutra tidak tahan dan akan larut dalam asam mineral pekat serta tidak tahan terhadap sinar matahari — paparan sinar matahari dalam waktu lama akan mengubahnya dari putih menjadi kuning. Ketangguhannya menurun saat serat basah. Ketika dibakar, serat ini terbakar perlahan dan padam dengan sendirinya saat dijauhkan dari api. Abunya membentuk butiran bulat kecil, keras, dan rapuh dengan bau seperti rambut/bulu manusia yang terbakar atau daging yang terbakar.

   Serat protein alami terdiri dari asam-asam amino yang saling terhubung membentuk rantai dalam bentuk rantai polipeptida, dengan berat molekul yang relatif tinggi, tersusun dari unsur karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Serat wol juga mengandung sulfur sebagai salah satu komponennya. Susunan Asam Amino Alfa tersebar di seluruh bagian serat.

   Struktur serat yang diperoleh dari bulu hewan berbeda dengan yang diperoleh dari rambut. Serat dari bulu, jika dilihat di bawah mikroskop, memiliki lapisan sel luar yang saling tumpang tindih seperti sisik ikan. Serat dari rambut memiliki penampilan luar yang lurus, halus, mengkilap, kurang elastis, dan memiliki permukaan yang halus merata. Hewan yang rambutnya digunakan untuk membuat kain wol antara lain domba; selain itu, serat juga diperoleh dari rambut unta, kambing angora, kambing kasmir, llama, alpaka, dan vikuna, yang digolongkan sebagai jenis rambut hewan istimewa yang sangat mahal dan tergolong langka.

   Serat protein alami memiliki kepadatan yang lebih rendah dibandingkan serat selulosa alami, sehingga bobotnya lebih ringan dibandingkan jumlah serat selulosa yang setara. Serat protein memiliki daya lenting dan elastisitas yang baik. Saat ini, penggunaan serat protein alami belum meningkat secara signifikan, karena serat sintetis dalam jumlah besar seperti nilon, poliester, dan akrilik telah diproduksi, dan serat-serat ini juga dapat direkayasa serta diberi penyempurnaan agar memiliki sifat yang menyerupai serat protein alami. Meskipun demikian, penggunaan serat protein, terutama yang diperoleh dari bulu dan rambut hewan, masih diminati di negara-negara beriklim dingin.

3. Serat Mineral Alami (Mineral Fibers)

   Serat Batuan (Asbestos)

   Serat asbes adalah serat alami yang dipisahkan dari sejenis batuan hijau yang disebut Serpentine atau batuan amfibol, yang memiliki tekstur berlapis, licin, seperti sabun. Jenis batuan ini telah dikenal sejak zaman Yunani kuno dan awal masa Romawi. Asbestos adalah kata dari bahasa Yunani.

   Serat asbes yang diperoleh dibersihkan, disortir berdasarkan panjangnya, kemudian dikirim ke pabrik tekstil. Untuk mengolah serat asbes menjadi serat kain, serat ini harus dicampur dengan 5-20% serat kapas, atau sebagai alternatif dengan rayon dan rambut hewan, agar dapat dipintal menjadi benang dan ditenun menjadi kain. Kain yang dihasilkan dari serat asbes memiliki sifat tahan api dan dapat ditenun menjadi berbagai jenis kain, digunakan untuk membuat tirai tahan api, pakaian tahan api untuk petugas pemadam kebakaran, kain isolasi listrik, dan sebagainya.

   
   Gambar serat asbes dari batuan. Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Asbestos
   

   Sifat-Sifat Serat Asbes

   Serat asbes bersifat tangguh dan kuat, mampu menahan suhu tinggi hingga 6.000F untuk periode waktu yang singkat. Serat asbes sangat tahan terhadap bahan kimia.

   Membersihkan Kain Asbes

   Perawatan harus dilakukan dengan hati-hati saat mencuci. Jika tidak terlalu kotor, seluruh kain sebaiknya tidak dicuci; sebagai gantinya, bersihkan dengan menggunakan spons lembap untuk mengusap bagian yang kotor, yang dapat dengan mudah dihilangkan.

   Serat Logam (Metallic Fibers)

   Ini adalah serat yang telah dikenal selama ribuan tahun, jauh sebelum rayon dan nilon ada. Serat logam merupakan monofilamen, dan juga dapat disebut Metallic Yarns, karena berbentuk seutas filamen panjang tunggal menyerupai pita yang dapat diproduksi dalam ukuran berapa pun sesuai kebutuhan, dan dapat dililitkan bergantian dengan benang untuk memberikan tampilan bulat. Serat ini biasanya dibuat dari logam asli, seperti emas — yang sangat mahal — perak, tembaga, dan aluminium. Sementara itu, serat logam sintetis dibuat dari logam aluminium atau logam berlapis plastik. Zat yang disemprotkan pada permukaan logam meliputi senyawa poliester seperti Mylar, atau selulosa asetat-butirat, yang tersedia dalam berbagai warna cerah, berkilau, dan menarik, seperti biru dan emas, yang diproduksi untuk meniru logam asli. Serat logam berlapis plastik memiliki keuntungan karena tidak kusam ketika terkena udara, kadar garam, atau klorin dari air, dan bereaksi berbeda terhadap deterjen cuci.

   Sifat-Sifat Serat Logam

   Sifat serat logam adalah tidak terlalu tangguh; serat ini dibuat untuk digunakan sebagai hiasan pada pakaian, bukan untuk ditenun menjadi keseluruhan lembar kain. Jika serat logam dilapisi atau disepuh dengan poliester, serat menjadi lebih tangguh dan tahan lama. Jika dilapisi dengan asetat butirat, serat ini digunakan untuk membuat gaun malam, dan warnanya tidak akan luntur atau pudar ketika terkena sinar matahari atau selama pencucian dan penyetrikaan.

4. Serat Karet Alami (Natural Rubber Fiber)

   Serat karet elastis diperoleh baik dari karet alam maupun karet sintetis. Penggunaan serat karet pada pakaian biasanya berupa pita elastis, dengan benang atau jenis serat lain seperti kapas, rayon, atau nilon dililitkan di bagian luarnya untuk menambahkan sifat yang sesuai dengan penggunaan kain yang dituju, serta untuk mencegah serat karet cepat rusak ketika terkena panas dan sinar matahari.

   Sifat-Sifat Bermanfaat dari Serat Karet untuk Penggunaan Praktis

   Serat ini mulur dan kembali ke bentuk semula dengan baik, mudah ditekuk, memiliki daya pertahanan bentuk yang cukup baik, serta tangguh dan kuat. Serat ini tahan terhadap air dan udara, sulit dipotong atau disobek, dan tahan terhadap banyak jenis bahan kimia. Serat ini memiliki banyak kegunaan, antara lain untuk membuat pakaian renang, pembalut penopang otot, kain pelapis sepatu, manset kaus kaki, sarung tangan, dan pinggang elastis, dan lain-lain.

   Kekurangan Serat Karet untuk Penggunaan Praktis

   Minyak tubuh atau keringat serta sinar matahari akan merusak karet, menyebabkan bentuknya melar dan berubah. Serat karet tidak tahan terhadap panas tinggi — pada suhu di atas 93C serat ini mulai terurai. Jika disimpan dalam waktu lama, ketangguhannya menurun, elastisitasnya hilang seiring waktu, dan jenis deterjen tertentu juga dapat menyebabkan serat ini rusak.