Textile Engineering

"Berbagi Tak Pernah Rugi"

Minggu, 18 November 2012

Proses Pemintalan Benang / Spining Process


I. PROSES PEMBUATAN BENANG
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 :

a. Proses penarikan berfungsi untuk mengatur diameter filamen dan menaikkan derajat orientasi molekul-molekul polimer dan kristalitas serat.

b. 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. 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). Sehingga fungsi atau tujan dari proses 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 (drafting), Peregangan 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). Akibatnya 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 :
  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

Poskan Komentar