pembuatan kain tenun 3 (tiga) dimensi the making of 3 …

Balai Besar Tekstil

Arena Tekstil Volume 27 No.1 – Juni 2012 : 1-54 6

PEMBUATAN KAIN TENUN 3 (TIGA) DIMENSI

THE MAKING OF 3-D WOVEN FABRIC

Moekarto Moeliono

Balai Besar TekstilJl. A. Yani No. 390 Bandung Telp. 022.7206214-5 Fax. 022.7271288E-mail : [email protected], [email protected]

Tanggal diterima : 26 Maret 2012, direvisi : 30 Mei 2012, disetujui terbit : 11 Juni 2012

ABSTRAK

Pembuatan mesin tenun 3–D (tiga dimensi) dan kain tenunnya telah dilakukan secara terpadu. Mesin yangdibuat mengacu pada sistem ATBM (Alat Tenun Bukan Mesin), dan bahan baku untuk penelitian ini menggunakanserat nilon multifilamen. Adapun tujuan dari penelitian Balai Besar Tekstil ini, yaitu untuk membuat mesin tenunyang mampu menghasilkan kain tenun 3 – D dan hasil kain tersebut selanjutnya langsung dijadikan bahankomposit. Kontruksi mesin tenun dibuat dengan merancang alat mesin baru, dan menggunakan 3 (tiga) modelbenang untuk 3 arah, yaitu X, Y, dan Z. Benang Z sebagai pengikat lapisan benang X dan benang Y, pengikatan iniselain mengikatkan juga menyatukan kekuatan ke arah tebal kain dan memperbaiki kelemahan yang ada pada kaintenun biasa (2-D). Pengaturan jumlah serat per satuan luas penampang (volume fraction) dapat dilakukan denganmengubah jumlah benang pada arah tertentu dengan mengubah jenis anyaman benang Z, sedangkan untukmengubah jenis desain anyaman dapat dilakukan dengan sistem dobby atau jacquard. Hasil penelitianmenunjukkan, bahwa prototip baru ATBM 3–D yang telah dibuat dengan sistem ini mampu membuat kain tenun 3-D yang hasil kainnya dapat dijadikan bahan komposit sesudah mengalami proses peresinan. Namun demikiankekuatan bending forces yang diperoleh hanya mencapai 45 %.

Kata kunci : kain tenun 2-D, kain tenun 3-D, ATBM, multi filamen, benang X, Y, Z

ABSTRACT

The manufacturing of 3-D woven machine and its woven has been carried out as integrately. The machineis based on ATBM system, and the raw material for woven making has used multyfilament nylon. Therefore the aimof this BBT’s research is to make a weaving machine to produce 3-D woven and it use to make a compositematerial directly. The machine was designed base on 3 direction, i.e X, Y and Z axis. Z yarn ties X and Y yarn, thusthe strength of yarn will increase to direction of cloth thickness. This improvement result much better strength thanconventional woven (2D). A sum of fibre arrangement per areal unit section (volume fraction) can be done withchanging a sum of yarn on special direction with changing a kind of Z yarn weave. Furthermore for changing akind of weaving design can be done with dobby and jacquard system. The result of the research shows that themachine is able to make 3-D woven and its result can be employed for material composite after thepolymerisation. Eventhough the result of bending forces strength is only 45% at the moment

Key words : 2-D woven, 3-D woven, ATBM, multyfilament, X, Y, Z yarn.

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

Balai Besar Tekstil

Pembuatan Kain Tenun 3 (Tiga) Dimensi (Moekarto Moeliono)7

PENDAHULUAN

Penggunaan tekstil sekarang sudahberkembang ke arah smart textile, seperti kainkesehatan, kain anti peluru (ballistic fabrics), bahankonstrusi dan lain-lain. Jadi disini tidak terpaku padapemakaian sandang ataupun nonsandang, tetapi kainsudah dapat dibuat dan dimodifikasi prosesnya,sehingga hasil yang diperoleh dapat disesuaikandengan kebutuhan konsumen dan terintegrasi.1

Sebagai contoh bahan tekstil yang dijadikan bahankomposit untuk kebutuhan tekstil teknik, adalahbahan kain tenun 3-D.

Kain tenun 3-D adalah kain tenun yangterbuat dari serat multi filament yang bersilangantegak lurus dari 3 (tiga)arah yang berlainan.Pada kaintenun 3-D digunakan istilah “X” untuk benang lusi,“Y” untuk benang pakan, dan benang “Z”. Benanglusi dan benang pakan kain 3-D tidak salingmenganyam, tetapi hanya saling menyilangmembentuk lapisan-lapisan sendiri. Pada kain 3-Dbenang lusi dan benang pakan membentuk lapisanyang diikat oleh benang Z, sedangkan banyaknyalapisan benang lusi dan benang pakan dapat diatursesuai dengan kebutuhan. Perbedaan kain 2-D dan 3-D dapat dilihat seperti pada Gambar 1, 2 dan 3berikut.

Gambar 1. Lembaran Kain Tenun (2-D) BahanSerat Carbon

Gambar 2. Kain 2-D (Penampang Kain ArahLusi)

Gambar 3. Kain 3-D

Gambar 4. Satu Sel Unit Kain 3-D

Gambar 3 memperlihatkan jenis anyamanbenang Z, adalah jenis anyaman polos (plain), dapatdilihat diantara silangan benang Z, Y dan Z yangdiikuti ruang kosong. Ruang kosong ini harusdiperkecil sedapat mungkin, hal ini agar diperolehvolume fraction yang tinggi. Ruang kosong inisetelah dipenetrasi dengan resin akan menjadi resinarea dan ini harus dihindarkan karena akanmempengaruhi sifat fisik dari komposit yangdihasilkan. Dengan adanya benang Z yang mengikatlapisan serat, maka komposit yang terbuat dari kaintenun 3-D dapat diharapkan mempunyai kekuatanimpak (impact) yang lebih tinggi jika dibandingkandengan laminated composite.

Bahan komposit didefinisikan sebagaibahan yang merupakan gabungan lebih dari satubahan dan masing-masing bahan tersebut masihmemiliki sifatnya sendiri, 2 atau bahan kompositterdiri dari dua atau lebih bahan yangdikombinasikan membentuk suatu bahankejuruteraan dan akan menghasilkan sifat tertentuyang berbeda dengan sifat bahan asalnya dan bahantersebut tidak saling melarutkan.3

Klasifikasi komposit dapat dibagi menjadi :- Komposit matrik polimer (PMC)- Komposit matrik logam (MMC)- Komposit matrik keramik (CMC)- Karbon karbon komposit (CCComposite)- Komposit hybrid (HC)- Kombinasi matrik atau kombinasi gentian.

Kekuatan komposit sebenarnya ada padaserat dan benangnya, daya rekat suatu serat justrumeningkat bila diameter mengecil, misalnyakekuatan tariknya, juga modulusnya. Serat sepertisilika, alumina, aluminium silika, titania, zirkonia,boron, boron karbida, silikon karbida, silikonnitrida, dipakai pada komposit dengan media matriksberupa polimer, logam, keramik juga termasuk jeniskeramik yang sama dengan seratnya.4 Tiap seratmempunyai kemampuan tersendiri sehingga dalampembuatan komposit sangat penting untukmemperhatikan spesifikasi dari serat tersebut untukmenyesuaikan dengan perlakuan yang diberikan.

Salah satu bahan tekstil yang dijadikanbahan model komposit (composite), yaitu suatubahan yang terbuat dari serat-serat atau kain yangdiletakan berlapis-lapis dengan susunan tertentu,kemudian disatukan atau direkatkan denganmenggunakan resin untuk mendapatkan produkdengan sifat-sifat tertentu yang sesuai dengan

Balai Besar Tekstil


kegunaannya. Bahan komposit yang dihasilkan inibiasanya disebut laminated composite, dan bahanjenis ini mempunyai kelemahan diantaranya kalaukena benturan (impact) akan cepat terjadi delaminasiantara lapisan-lapisan serat atau lainnya, sehinggaakan cepat rusak. Gambar 1 berikut memperlihatkanbeberapa contoh tentang macam-macam laminatedcomposite.

Gambar 5. Laminated Composit

Pembuatan kain 3-D yang terusdikembangkan sejak tahun 1994 sampai dengansekarang, adalah jenis kain rajut multiaxial dan inidikembangkan oleh pembuat mesin dari JermanLIBA dan Karl Mayer. Adapun bahan yangdigunakan bahan carbon 12K 800 tex-Poliester 12 K800 tex juga bahan dari fiberglass. Sejak tahun 2004perusahaan rajut LIBA tersebut sudah mendirikanpabriknya di Indonesia (catatan : pada waktupercobaan dengan menggunakan serat-serat tersebutsecara kebetulan penulis ikut terlibat langsung).Untuk pembuatan kain 3-D dengan modifikasiATBM sepengetahuan penulis , dalam hal ini barupihak Balai Besar Tekstil pada tahun 1994 dan 1995,juga diteruskan dengan kombinasi pembuatankomposit untuk ballistic fabric dari bahan kokonsutera pada tahun 2005-2006. Sedangkan padaGambar 6 berikut merupakan tampilan skematis danpandangan samping (cross section) dari kain 3-Dmenggunakan teknik merajut yan g dilakukan olehpabrik pembuat mesin LIBA-KARL- MAYER.

Gambar 6. Kain Rajut Multiaxial buatan Liba

Skematis Rencana Penambahan PeluncuranPakan 6

Gambar 7. Skematis Rencana PenambahanPeluncuran Pakan

Peluncuran benang pakan pada kain 3-Dsecara serentak lebih dari satu dan ini berbeda padapeluncuran benang pakan pada kain 2-D (hanya adasatu unit).

Ruang lingkup penelitian dalam hal ini,hanya mencakup pembuatan ATBM 3-D dengandidasari pembuatan kain 2-D dengan membuatpenambahan dudukan tempat peluncuran pakan ,menambah jumlah lapisan lusi, menambah alat baruuntuk peluncuran pakan dengan jenis tongkat rigid,dan mencoba membuat kompositnya denganpenambahan resin epoxy sebagai awal uji cobapembuatan komposit dari hasil kain yang diprosesoleh kain 3-D percobaan.

METODA

Bahan BakuPenggunaan bahan baku untuk pembuatan

kain tenun 3-D, adalah nilon 66 high tenacity (multifilamen) dengan nomor benang 600 Denier.

Skematis ATBMKain tenun yang umum beredar pada saat

ini, baik untuk sandang maupun non sandang hanyaterdiri dari dua arah benang yang saling menganyamtegak lurus (kain tenun 2-D). Pada kain tenun 3-D,benang yang membentuk kain terdiri dari benang dari3 (tiga) arah dan saling menyilang berpotongantegaklurus. Berikut ini merupakan tampilan skematisATBM yang digunakan untuk mebuat kain tenun 2-D.7

Skematis Penelitian 8

Dalam penelitian ini ada 2 (dua) langkahkegiatan , yaitu proses pembuatan Alat (ATBM 3-D)dan proses pembuatan kainnya (kain 3-D). Padaproses pembuatan kain mencakup alur prosesbenang lusi dan benang pakan. Untuk lusi dilakukantahapan pengelosan, perangkapan, penghanian, danpencucukan pada ATBM – 3D dan prosespertenunan. Sedangkan untuk benang pakan tahapanproses pengelosan, pemaletan dan pertenunan.Sesudah jadi kain dilakukan proses finis, peresinandan terakhir pengujian.

Balai Besar Tekstil


(a)

(b)Catatan : Peluncuran pakan (Y) hanya satu kali (singlepicking)

Gambar 8. Skematis ATBM (a) dan PeggingPlan (b)

Gambar 9. Skematis Penelitian

Proses Peresinan 9,10

Untuk proses peresinan (pembuatan kain 3-D) ini dapat dijelaskan melalui tampilan Gambar 9sebagai berikut :

Gambar 10. Proses Peresinan

Pelaksanaan Penelitian

Rencana Pembuatan Prototipe ATBM 3-DBentuk prototip ATBM untuk membuat

kain tenun 3-D berbeda dengan ATBM untukmembuat kain tenun 2-D. Pada ATBM 2-D (Gambar6), penyisipan pakan dilakukan hanya satu helai(unit) setiap peluncuran benang pakan, sedangkanpada ATBM 3-D (Gambar 7) peluncuran benang(weft insertion) pakan bisa lebih dari 2 (dua) atau 3(tiga) pakan sekaligus dalam setiap penyisipan danini bergantung kepada jumlah lapisan (layer) benanglusi yang akan dibuat. Jumlah lapisan benang lusidisesuaikan dengan ketebalan (thickness) dan bentukpenampang kain 3-D yang dikehendaki.

Selain jumlah lapisan lusi yang lebih banyakpada kain 3-D, maka benang lusinya juga berbeda.Lusi pada kain 3-D yang digunakan pada penelitianini tidak digintir, agar resin yang akan dipenetrasikanmasuk kedalam kain 3-D dengan baik, dandiharapkan akan menyelimuti setiap helai filamennyadengan sempurna.

Makin sempurna resin menyelimuti serattanpa adanya gelembung (voids), maka komposityang dihasilkan akan semakin baik. Gambar 10berikut merupakan rencana skematis pembuatanATBM 3-D untuk membuat kain tenun 3-D sebagaibahan dasar komposit. 11

Bagian Depan Bagian Belakang

Gambar 11. Skematis Prototip ATBM 3-D yangDibuat

Balai Besar Tekstil


Alat Pemisah Lapisan LusiSeperti sudah dijelaskan sebelumnya,

bahwa ATBM 3-D ini terdiri dari 2 bagian, yaitubagian depan dan belakang. Dari bagian kedua ini(yang belakang) benang lusi ditarik dari masing-masing lalatan (beam), kemudian masing-masing lusidilewatkan melalui lubang pengantar berposelen,benang-benang lusi tersebut ditarik kedepan kebagian depan (bagian pertama ATBM) melalului alatpemisah lapisan lusi (Gambar 11).

Alat pemisah lusi ini terbuat dari besi yangmelintang kearah lebar mesin, dan disusun secaravertikal dengan jumlah susunan sesuai denganjumlah beam maksimum. Semua alat pemisahbenang lusi ini dletakan pada area bagian belakangATBM 3-D.

Gambar 12. Alat Pemisah Lapisan Lusi

Penggunaan SisirSisir yang digunakan dalam ATBM-D ada 2

(dua) macam, yaitu sisir pengetek dan sisir penarikkain jadi (Gambar 13).

Gambar 13. Sisir pada ATBM 3-D

Benang Z, setelah melalui alat pemisahlapisan benang lusi (sebelum memasuki lubang sisir),terlebih dahulu dicucukan ke dalam lubang gun.Jumlah kamran, tempat dudukan jarum, dalam hal inidisesuaikan dengan jumlah anyaman benang Z yangdikehendaki. Benang lusi dan benang Z yang telahmelalui lubang sisir selanjutnya diikatkan pada sisirke-2.

Dengan adanya alat pemisah lapisan lusi,maka benang lusi tersebut pada saat keluar dari sisir

akan membentuk lapisan-lapisan benang lusi (mulutlusi). Untuk benang Z, lapisannya dibentuk olehgerakan naik-turunnya kamran. Setelah terbentuknyamulut lusi yang berupa lapisan-lapisan lusi, makbenang pakan disisipkan. Penyisipan benang pakandilakukan dengan menggunakan pengantar pakan,yang jumlahnya sama dengan jumlah lapisan lusiditambah satu.Penyisipan benang pakan ( weftinsertion) dilakukan secara serentak melalui mulutlusi (Gambar 14)

Keterangan Gambar 14 :a. Posisi awalb. Pengantar benang diantara mulut lusi (lebih dari satu)c. Pengantar benang pakan diposisi paling jauh dan benang

penangkap benang pan sudah disisipkand. Penangkap benang pakan sudah kembali ke posisi awal

Gambar 14. Pembentukan Mulut Lusi danPenyisipan Benang Pakan

Setelah proses penyilangan benang pakan danpenyisipan benang pengikat/besi penahan selesai,sisir mulai bergerak kedepan melakukan gerakanpengetekan (beating motion).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Alat tenun bukan mesin (ATBM)Gambar 15 berikut merupakan hasil dari

penelitian pembuatan ATBM 3-D untukmenghasilkan kain tenun 3-D sebagai bahan kainuntuk dasar pembuatan komposit (composite).

The image cannot be display ed. Your computer may not hav e enough memory to open the image, or the image may hav e been corrupted. Restart y our computer, and then open the file again. If the red x still appears, y ou may hav e to delete the image and then insert it again.

Balai Besar Tekstil


Gambar 15. Hasil Prototip ATBM 3-D

Keterangan Gambar 15 :1. Sisir tenun (Reeds)2. Kedudukan pakan (jumlahnya sesuai dengan

jumlah lapisan lusi ditambah 1)3. Injakan4. Gun (kamran)5. Piringan yang berhubungan dengan kamran.

Pembuatan alat tenunDalam melakukan pembuatan alat tenun ini

mengacu pada ATBM 2-D, dan mencakup 4 (empat)proses, yaitu pemilihan kayu, pelat besi, alatpembantu dan perakitan. Kayu yang digunakan untukmembuat rangka maupun dudukan dipakai kaju jenisBorneo, hal ini dilakukan berhubung di pasaranbahan ini cukup tersedia. Pengaturan dan perhitungandimensi disesuaikan dengan konstruksi ATBM,hanya disini lebar efektif alat ATBM 3-D ini dibuatselebar sisir sisir tenun 62 cm karena lebar sisir inicukup banyak di pasaran, sehingga dalam prosespengembangan selanjutnya diharapkan tidak banyakmengalami kendala. Untuk alat pembantu sepertipelat besi digunakan sebagai penguat rangka danpembuatan batang peluncur pakan juga sebagai alatpenangkap benang pakan yang sudahdiluncurkan/disisipkan melalui mulut lusi.Selanjutnya dalam melakukan perakitan dilakukan dilab . Pertenunan BBT, dan dalam hal ini tidakmengalami hambatan yang cukup berarti.

Kain tenun 3-D pada ATBM 3-DGambar 16 merupakan tampilan hasil

pembuatan ATBM 3-D dan kain 3-D pada saatproses.

Gambar 16. Hasil Pembuatan ATBM 3-D danKain Tenun 3-D

Bentuk kain tenun 3-DSebagai contoh hasil pembuatan kain tenun

3-D untuk bahan dasar komposit (composite), dapatdihasilkan bentuk dengan penampang datar danbentuk I (Gambar 17).

Penampang Datar

Penampang I

Gambar 17. Skematis Hasil Kain Tenun 3-D

Pengujian gaya tekuk (Bending forces)Tabel-Tabel berikut merupakan hasil dari

pengukuran tebal kain dan pengujian bending forces(ASTM-D3800M-Composite Standard)), dan standarkekuatannya.

Tabel 1. Hubungan Antara Bobot TekananPenekanan dan Tebal Kain Tenunnya

No. Bobot Penekanan(kg)

Tebal Kain(mm)

1 60 0,952 50 1023 40 1044 20 106

Balai Besar Tekstil


Tabel 2. Hubungan Antara Tebal Kain Tenun danHasil Uji Bending Forces

No. Tebal Kain(mm)

Hasil Retak Rata-Rata(%)-Penekanandengan 80 PSI

1 0,95 552 102 753 104 804 106 100

Pembahasan

Bahan bakuBahan baku yang digunakan baik untuk

benang X dan Y maupun benang Z, yaitu benangnilon –multifilamen dengan nomor 600 Denier/hightenacity. Penggunaan benang dengan kondisi hightenacity ini bertujuan untuk mendapatkan kekuatanmaksimal hasil kain tenun 3-D selain nantinya adatambahan kekuatan akibat reaksi dengan bahan resinyang dipakai. Penggunan baha baku ini hanya satujenis saja, berhubung adanya kesulitan untukmendapatkan bahan nilon multi filaman high tenacitydi pasaran kalau membeli dengan volume kecil.

Persiapan (Preparation)Pada proses persiapan , benang lusi tidak

mengalami penggintiran (twisting) karena dalampembuatan kain tenun 3-D nantinya ada prosesperesinan dan resin yang diberikan harus memasukisemua celah ataupun rongga antara serat-seratsehingga akan terbentuk bentuk bahan komposityang padat dan masif tanpa ada ruang kosong yangdiisi oleh udara. Sedangkan untuk benang pakan jugatidak mengalami proses pemaletan , tapi hanyamelalui proses pengelosan saja dengan bentukgulungan cakra (cheese). Hal ini dilakukan untukmenghindari tergelincirnya benang nilon padagulungan, karena seperti diketahui benang nilondengan nomor benang 600 Denier ini sangat licindan mudah slip pada waktu penarikan di pertenunan.

Pelaksanaan pertenunanSeperti sudah dijelaskan, bahwa penyisipan

benang pakan (weft insertion) menggunakan“pengantar pakan” dan panjang pengantar pakan iniharus sedikit lebih panjang dari pada lebar lapisanlusi, sehingga ada ruang untuk menyisipkan benangpengikat/besi penahan benang pakan pada bagianyang berlawanan dari asal pengantar benang pakan.Adapun fungsi benang pengikat, adalah untukmenahan benang pakan agar jangan terbawa kembalipada saat pengantar benang pakan tersebut ditarikkembali ke posisi awal.

Penyilangan benang pakan dan penarikankembali pengantar benang pakan dilakukan pada saatdi posisi paling belakang. Setelah proses penyilanganbenang pakan dan penyisipan benang pengikat/besipenahan selesai, sisir tenun mulai digerakan ke depanmelalui pengetekan. Pada saat terjadi pengetekan,yaitu pada saat sisir pada posisi paling depan terjadiperubahan lapisan/mulut benang Z. Lapisan yangasalnya di atas bergerak dan berpindah ke bawah dan

sebaliknya. Perubahan lapisan benang Z berfungsiuntuk menahan/mengikat benang pakan yang telahdisilangkan.

Uji coba pada tahapan pertama dilakukandengan membuat kain 3-D, dengan jumlah lapisanlusi sebanyak 11 (sebelas) lapis benang lusi. Untukmendapatkan tegangan pada benang lusi digunakanbeban dengan menggunakan dua buah batang besiyang dibungkus dengan pipa karet dan inidiberlakukan untuk setiap lalatan (beam). Panjangbatang besi kurang lebih sama dengan lebar mesin,sedangkan pembungkusan batang besi dengan pipakaret bertujuan agar beban yang diberikan dapatmemegang benang lusi dengan baik. (Gambar 18).Selama proses pertenunan dilakukan, ada beberapahal yang harus dijelaskan : Mulut lusi antara lapisan lusi tidak terbuka

dengan sempurna Tegangan lusi untuk setiap lusi masih belum

sama 12, dan hal ini yang menyebabkan tidakbersihnya mulut lusi.

Selanjutnya untuk mengatasi persoalantersebut, maka dilakukan perubahan atas bentuk dancara pembebanann lusi. Beban lusi yang asalnyaberbentuk dua batang besi terbungkus pipa karetyang disatukan dengan klem, diubah menjadi bebanberupa potongan besi sepanjang 10 cm dengandiameter 15 mm. Berat dari beban ini lebih kurang125 gram, dan digantungkan untuk setiap 5 (lima)buah benang lusi.

Gambar 18. Pemasangan Bandul Pemberat

Gambar 19. Bandul Pemberat

Tegangan benang pakanDengan kondisi pemasangan beban untuk

setiap 5 (lima) lusi ini mengakibatkan teganganbenang pakan menjadi menurun (kendur). Untuk

Balai Besar Tekstil


mengatasi hal ini maka dilakukan dengan pemberianpemberat tambahan kepada semua benang pakansebesar 100 gram.

Alat Pengantar BenangPada saat mulut lusi sudah mulai bersih,

pakan dapat disisipkan dengan lebih baik, hanyadisini masih ada sedikit gangguan pada alatpengantar benang pakan. Alat ini pada saat didoronguntuk menyisipkan benang pakan, gerakannya tidakstabil. Alat pengantar benang ini bergoyang/bergerakturun-naik, hal ini disebabkan terlalu pendeknyaalur/lubang tempat dudukan batang pengantar benangpakan yang ada pada tempat dudukan sisir.

Gambar 20. Tempat Dudukan Sisir Pengetekdan Pengantar Benang Pakan

Untuk mengatasi masalah tersebut ,makalubang/alur tempat dudukan batang pengantar benangpakan diperpanjang dengan menambahalat/aluminium persegi panjang yang berlubang ditengahnya. Aluminium berlubang tersebutditempelkan pada rangka dudukan sisir dengan 4(empat) buah baut. Lubang pada aluminium persegiempat, satu titik pusat dengan lubang tempatdudukan batang pengantar benang pakan yangterdapatpada rangka dudukan sisir. Dengan demikianlubang/alur tempat dudukan batang pengantar benangpakan menjadi lebih panjang dan batang pengantarbenang pakan dapat bergerak dengan baik tanpabergoyang ke atas dan ke bawah.

Bandul pemberatPada daerah dimana bandul bergantung

pada benang lusi, masih ada hambatan, yaitu ujungkawat tempat bergantung pada benang lusi kadang-kadang suka mengait benang filamen benangsebelahnya. Kondisi ini cukup mengganggukelancaran dan tegangan benang lusi. Hambatan inilebih banyak terjadi pada bandul untuk benang Z,karena adanya sentakan-sentakan pada saatpembukaan mulut lusi (shedding motion).

Untuk mengatasi hambatan yang ada ini,maka ujung kawat pada bandul dihaluskan danditekuk lebih ke dalam. Selain iti sudut-sudut besi

bandulnya juga dihaluskan, dan selanjutnya pada saatmenggantungkan bandul diusahakan agar posisibandul berada pada satu jajar (level).

Lalatan (beam) lusiPada saat penarikan benang lusi dari beam

harus benar dan hati-hati, karena apabila tidak hati-hati maka akan membuat kusut benang yangditariknya (terutama benang filamen). Pada saatditarik bersama-sama setelah melewati lubangporselen, beam harus diberi sistem pengereman, halini agar tidak terjadi penurunan tegangan benanglusi.

Berhubung peralatan yang digunakan untukmembuat kain 3-D ini, adalah jenis ATBM makadalam proses pengeremannya menggunakan sistembandul. Gambar 21 berikut merupakan tampilansistem pengereman yang dirancang dan digunakanpada ATBM 3-D.

Gambar 21. Skematis Pengereman SistemBandul 13

PeresinanPada proses peresinan menggunakan jenis

resin EPOXY karena bertujuan untuk prosespengeringannya berlangsung secara perlahan, yaituselama 24 jam. Dengan waktu mengering yangcukup lama ini diharapkan hasil kain 3-D tidakgetas, tetapi kuat dan kokoh juga cukup fleksibel.Selanjutnya sistem peresinan yang dilakukanmenggunakan cara tekan (press) dan injection,sehingga bahan resin dapat masuk ke pori-pori kainyang masih tersedia. 14

Hasil kain penelitianGambar 22 berikut merupakan contoh hasil kain

tenun 3-D yang sudah diberi resin epoxy.

Gambar 22. Hasil Penelitian Kain Tenun 3-D

Bending forcesSesuai dengan cara pengujian bending

forces, maka ketebalan kain 0,95 mm yang ditekandengan 80 PSI menghasilkan komposit kain 3-Dyang retak rata-rata 55 % (catatan : banyak sampelpengujian n = 8 dan ini sesuai dengan ASTM-Standar Pengujian komposit D3800M.15,16 Komposityang baik sebenarnya tidak boleh retak dalam

Balai Besar Tekstil


kondisi pengujian ini, tetapi perlu diingatkan kembalibahwa penelitian ini masih dalam tahap awal daripembuatan mesinnya, sehingga hasil kainnya jugapasti belum begitu sempurna.

Hasil kain masih retak, hal inidimungkinkan karena masih adanya ruang udarapada kain 3-D yang belum terisi oleh resin yangakibatnya kekuatan menjadi kurang. Ruang udarayang ada, dalam hal ini dikarenakan beban tekananwaktu peresinan kurang berat atau lama pengeringanharusnya lebih dari 24 jam. Oleh karena itupenelitian pembuatan kain 3-D untuk bahan dasarkomposit harus dikembangkan dan diperbaiki dalamhal mesin, proses pembuatan juga cara peresinannya.

Pengujian yang dilakukan masih terbataspada bending forces saja, hal ini dikarenakan hasilkain tenun 3-D masih belum sempurna dan kuantitasproduk masih terbatas.

KESIMPULAN

1. Prototip ATBM 3-D dapat digunakan untukmembuat kain tenun 3-D untuk bahan dasarkomposit, walaupun jalannya mesin masih belumlancar.

2. Proses pembuatan kain tenun 3-D masih sangatlambat dan masih mengunakan tangan (manual),hal ini dikarenakan benang nilon multifilamenyang dipakai untuk proses produksi sangatsensitif.

3. Hasil kain tenun 3-D masih belum memenuhistandar kekuatan yang diharapkan.

4. Motorisasi prototip masih belum dapatdilaksanakan, karena belum sempurnanya prosespembuataan kainnya.

SARAN

Penelitian ini masih harus disempurnakan lagi,khususnya untuk mendapatkan bahan dasar komposityang sesuai dengan kebutuhan di lapangan, terutamauntuk: Prototip ATBM 3-D masih harus disempurnakan

lagi, khususnya alat pengantar benang pakanharus dibuat lebih lebih fleksibel.

Penggunaan variasi bahan baku dan nomorbenang.

Penggunaan variasi jenis resin Pemanfaatan serat alam.

DAFTAR PUSTAKA1 Hermesjoss, M., et al., (2009), Properties of

Interningled Carbon/Pek 3-D Woven CompositeMechanical Behaviour of Materials IX , RockSaddPublishing, New York.

2 Chawla, (1998), The New Composite Structure ,Ahmaddibab Pub., New Delhi.

3 Smallman & Bishop, (2000), The Technology ofComposite , New York.

4 Moeliono, Moekarto, (1998), Dasar Pertenunan danTeori Matriks Desain , ISBN 978-602-95847-2-2,BBT., Bandung.

5 Liba, (2004), Multiaxial , Liba Maschinen GmbH.,Naila, Germany.

6 Falcon, Brand, (2004), Multiphase shedding Motion ,Sarshita Pub., New Delhi.

7 Brandt, Jr., (2005), The Principle of Multiple SheddingMotion , Hilton Publishing, New York.

8 Barret, M., (2007), Integrally Woven SandwichStructures for Composite , Deutchland.

9 Salldrich, Jr., (2008), Moulding and Injection System ,Bang.Bros Pub., Toronto.

10 Machfud, et al.,( 1994 dan 1995), PenelitianPembuatan Kain Tenun 3-D , BBT., Bandung.

11 Carlos, Jr., (1996) , How its made-Small Weaving ,Reutlingen Publishing, Germany.

12 Bickshop, Samuel, (1998) , How to Measure YarnTension , Manual Instruction for Yarn TensionMeasurement, Moenchengladbach, Germany.

13 Khondker, Hersberg, (2008), Measurements andPrediction of Compression after Impact , AppliedScience and Manufacturing, Elsevier.

14 Alexander E. Bogdanovich, (2010), 3D Translaminarand Textile Reinforcements for Composites ,Published Online: 15 DEC.,DOI: 10.1002/9780470686652.eae205, Copyright© 2010 John Wiley & Sons, Ltd. All rightsreserved.

15 Liu Jihong, Jiang Hongxia, Lu Yuzheng, (2009)Weaving thickness parameters of 8 shape 3Dwoven enhancing fabric , International Journal ofClothing Science and Technology, Vol. 21 Iss: 5,pp.270 – 278.

16 Aadhar, M., Sanjay, P., (2012), 3-DimensionalWeaving – Taking Textiles to the Next Dimension ,April 19th, Textile Review.

pembuatan kain tenun 3 (tiga) dimensi the making of 3 …

Documents