Mengenal Kain Non Woven

Kain Nonwoven

---

Kain nonwoven secara umum didefinisikan sebagai lembaran atau struktur jaringan yang dirangkai bersama dengan melibatkan serat atau filamen secara mekanis, termal atau kimia. Merupakan lembaran berpori atau berumbai yang dibuat langsung dari serat terpisah, plastik cair atau film plastik. Ini tidak dibuat dengan ditenun atau rajut dan tidak perlu mengubah serat menjadi benang.

Biasanya, persentase tertentu dari kain daur ulang dan bahan berbasis minyak digunakan dalam kain nonwoven. Persentase kain daur ulang bervariasi berdasarkan kekuatan material yang dibutuhkan untuk kegunaan khusus. Selain itu, beberapa kain nonwoven dapat didaur ulang setelah digunakan, dengan pengerjaan dan fasilitas yang tepat. Untuk alasan ini, beberapa orang menganggap kain nonwoven lebih ekologis untuk aplikasi tertentu, terutama di bidang dan industri di mana produk sekali pakai atau penggunaan tunggal penting, seperti rumah sakit, sekolah, panti jompo dan akomodasi mewah.

Kain nonwoven adalah kain rekayasa yang mungkin memiliki batas pemakaian, kain sekali pakai atau kain yang sangat tahan lama. Kain nonwoven memberikan fungsi spesifik seperti daya serap, ketahanan cairan, ketahanan, peregangan, kelembutan, kekuatan, retardansi api, daya tahan, bantalan, insulasi termal, insulasi akustik, penyaringan, digunakan sebagai penghalang bakteri dan kemandulan.

Sifat-sifat ini sering dikombinasikan untuk menciptakan kain yang cocok untuk pekerjaan tertentu, sekaligus mencapai keseimbangan yang baik antara penggunaan produk dan biaya. Mereka dapat meniru penampilan, tekstur dan kekuatan dari kain tenun dan bisa se-bulky padding yang paling tebal. Pada kombinasi dengan bahan lain, menghadirkan sifat-sifat produk yang beragam, dan digunakan sebagai bahan utama atau sebagai komponen pakaian, perabot rumah tangga, perawatan kesehatan, teknik, industri, dan barang-barang konsumer.

Bahan non-woven digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk:

Kesehatan

• pakaian bayi atau popok
• kebersihan feminin
• produk inkontinensia dewasa
• tisu basah
• perban dan pembalut luka
• handuk mandi/muka sekali pakai
• sandal dan sepatu sekali pakai

Medis

• baju isolasi
• baju bedah
• tirai bedah dan cover
• masker bedah
• pakaian bedah scrub
• topi
• medical packaging
• gloves (sarung tangan)
• shoe covers
• tisu mandi
• wound dressings (pembalut luka)
• drug delivery (pengiriman obat)

Filter

• bensin, minyak dan udara
• air, kopi, kantong teh
• industri farmasi
• pengolahan mineral
• kartrid dan filter bag
• vacum bag
• alergen membran atau laminasi dengan lapisan non woven

Geotextiles

• stabiliser tanah dan lapisan dasar jalan
• stabilisator pondasi
• pengendalian erosi
• pembangunan kanal
• sistem drainase
• perlindungan geomembrane
• proteksi beku
• kolam dan saluran air
• penghalang infiltrasi pasir untuk ubin drainase
• landfill liners

Karena lebih kuat dibandingkan bahan woven serupa, maka menjadi pilihan pada proyek-proyek perlindungan erosi skala besar.

lain-lain

• diaperstock, kebersihan wanita, dan bahan penyerap lainnya
• karpet
• laminasi penutup meja
• backing / stabilizer untuk mesin bordir
• kemasan di mana dibutuhkan penirisan
• tas belanja
• isolasi (fiberglass batting)
• insulasi akustik untuk perkakas, komponen otomotif, dan panel dinding
• bantal, alas duduk, isi kasur/bantal, dan padding pelapis
• batting pada quilt atau selimut
• masker wajah konsumer dan medis
• amplop surat
• terpal, tenda dan pembungkus (kayu, baja) di atas truk.
• pakaian sekali pakai (foot coverings, coveralls)
• cover rumah anti cuaca
• tisu toilet

 

Proses Pembuatan

---

Pembuatan nonwoven dimulai dengan penyusunan (arrangement) serat ke dalam bentuk lembaran atau web. Serat dapat berupa serat stapel yang dikemas dalam bal, atau filamen yang diekstrusi dari butiran polimer cair. Empat metode dasar digunakan untuk membentuk web, yaitu :

• dry-laid (dibagi dua : air-laid dan carding),
• spunmelt (spun-laid, melt-blown),
• wet-laid
• tehnik lain

Kemudian mengikatnya dengan cara :

• Mekanis (seperti dalam pembuatan felt, dengan mengkaitkan antar serat dengan jarum bergerigi sehingga friksi dalam serat menghasilkan kain yang lebih kuat),
• Atau dengan adhesive/perekat,
• Atau termal yaitu dengan menggunakan binder/zat pengikat (dalam bentuk bubuk, pasta, atau polimer leleh) dan melelehkan binder pada web (lembaran serat nonwoven) dengan meningkatkan temperatur.

Dry-laid

Ada dua metode drylaying,

• Carding
• Airlaying

Carding

Adalah proses mekanis yang dimulai dengan pembukaan bal dari serat yang dicampur dan dibawa ke tahap berikutnya menggunakan angin. Serat kemudian disisir dalam web oleh mesin carding, yang merupakan drum berputar atau serangkaian drum dengan kawat atau gigi halus. Konfigurasi carding yang tepat akan bergantung pada berat kain dan orientasi serat yang diperlukan.

Operasi carding biasanya menggunakan panjang serat ~ 1.5 “(3.8 cm). Web dapat diletakkan paralel, di mana sebagian besar serat diletakkan ke arah perjalanan web, atau mereka dapat diletakkan acak. Web carded parallel-laid yang khas menghasilkan kekuatan tarik yang baik, elongasi rendah dan kekuatan sobekan rendah pada arah mesin dan sebaliknya pada arah silang. Kecepatan relatif dan komposisi web dapat bervariasi untuk menghasilkan berbagai macam kain dengan sifat yang berbeda.

Airlaying

Serat, yang bisa sangat pendek, dimasukkan ke aliran udara dan dari sana ke sabuk yang bergerak atau drum berlubang, di mana mereka membentuk web yang berorientasi secara acak.

Air-laid umumnya menggunakan panjang serat 0,5 hingga 4,0 in (1,3 hingga 10,2 cm)

Dibandingkan dengan web carded, web airlaid memiliki kepadatan yang lebih rendah, kelembutan yang lebih besar dan tidak adanya struktur laminar.

Airlaid web menawarkan fleksibilitas yang luar biasa dalam hal serat dan campuran serat yang dapat digunakan.

Spunmelt

Spunmelt adalah istilah umum yang menjelaskan pembuatan web nonwoven langsung dari polimer termoplastik. Ini mencakup 2 proses,

• Spunlaid
• Meltblown.

Nonwoven Spunlaid

Dalam proses ini butiran polimer dilelehkan dan polimer cair diekstrusi melalui spinneret. Filamen kontinyu didinginkan dan didepositkan ke konveyor untuk membentuk web yang seragam. Suhu panas yang masih ada dapat menyebabkan filamen saling melekat satu sama lain, tetapi ini tidak dapat dianggap sebagai metode pengikatan utama. Proses spunlaid (juga dikenal sebagai spunbonded) memiliki keuntungan memberikan nonwoven kekuatan yang lebih besar, tetapi fleksibilitas bahan baku lebih terbatas.

Co-ekstrusi komponen kedua digunakan dalam beberapa proses spunlaid, biasanya untuk memberikan sifat tambahan atau kemampuan ikatan.

Melt blown

Melt Blown nonwovens dihasilkan dengan mengekstrusi serat polimer leleh melalui cetakan atau spineret yang mempuyai lubang hingga 40 per inci untuk membentuk serat sangat halus dan panjang yang direntangkan dan didinginkan dengan melewatkan udara panas di atas serat saat jatuh dari cetakan.

Serat yang dihasilkan secara acak membentuk produk lembaran web nonwoven. Web yang dihasilkan dikumpulkan ke dalam gulungan dan kemudian dikonversi menjadi produk jadi. Manfaat besar dari melt blowing adalah kesederhanaan, produktivitas  yang tinggi dan operasi bebas pelarut.

Serat yang sangat halus (biasanya polypropylene) berbeda dari ekstrusi lain, terutama spunbond, karena memiliki kekuatan intrinsik yang rendah tetapi ukuran yang jauh lebih kecil menawarkan sifat-sifat kunci.

Spunbond dan meltbond dibuat dengan sistem yang mirip, melt blown cenderung seratnya lebih halus dan daripada spundbond. Biasanya kain nonwoven meltbond tersusun dari filamen diskontinyu (terputus) tidak seperti pada spunbond.

Wet-laid

Prinsip wetlaying mirip dengan pembuatan kertas. Perbedaannya terletak pada jumlah serat sintetis yang ada dalam nonwoven wetlaid. Bubur encer air dan serat diendapkan pada sabuk berjalan dan ditiriskan untuk membentuk web. Web dikeringkan lebih lanjut , dirapatkan dengan menekan di antara rol, dan dikeringkan. Impregnasi dengan pengikat sering dimasukkan dalam tahap proses selanjutnya.

Metode ini memungkinkan untuk memproses serat pendek dan halus (misalnya microfiber kaca). Ciri khas wetlaid adalah: Orientasi acak serat pada permukaan kain, Jangkauan area yang lebih luas dibandingkan dengan teknologi dry laid.

• Serat untuk wetlaid harus dapat larut dalam air maka :
  tegangan permukaan rendah (yang mungkin untuk menyesuaikan dengan surfaktan,
  serat pendek atau rasio rendah antara panjang serat dan diameter – dimungkinkan untuk memproses serat pendek (2-50 mm),
• Operasi wetlaid biasanya menggunakan 0,25-0,75 (0,64-1,91 cm) serat panjang, tetapi kadang-kadang lebih panjang jika serat kaku atau tebal.
• crimpiness rendah, memungkinkan untuk memproses serat halus
• Contoh penggunaan akhir dari wet laids
  Kertas khusus: kertas serat sintetis, filter debu, filter cairan, kertas overlay, kertas stensil, kertas kantong teh, kertas untuk membungkus susage dan daging yang dimasak.
  Nonwoven untuk Industri : terpal tahan air untuk atap, shingling, separator, filter, bahan penguat untuk plastik, material pendukung, bagian atas sepatu, dekorasi, interlinings, insulasi.
  Kain nonwoven yang mirip kain tekstil: pakaian bedah, sprei, taplak meja, servittes, towes, kain rumah tangga, kain lap wajah, popok, barang sanitari.

Flashspun

Flash spun webs dibuat dengan melarutkan polimer dalam pelarut yang cocok dan kemudian disemprotkan ke dalam bejana yang ditahan pada tekanan yang dikurangi. Pelarut menguap, atau flash off, meninggalkan awan serat, yang dikumpulkan dan diikat.

Air-laid paper

Air-laid paper adalah bahan tekstil yang dikategorikan sebagai kain nonwoven yang dibuat dari bubur kayu (pulp). Berbeda dengan proses pembuatan kertas biasa, air-laid paper tidak menggunakan air sebagai media pembawa serat. Serat dibawa dan dibentuk ke struktur kertas melalui udara.

Bonding (ikatan nonwoven)

Baik kain nonwoven stapel maupun spunlaid tidak akan memiliki daya tahan mekanis tanpa proses pengikatan (bonding). Beberapa metode dapat digunakan antara lain :

• ikatan termal (thermal bonding)
  • penggunaan sealer panas
  • menggunakan oven besar (untuk proses curing)
  • calendering dengan melewatkan pada rol yang dipanaskan (disebut spunbond bila dikombinasikan dengan web spunlaid), Kalender dapat membuat permukaan halus untuk keseluruhan ikatan atau dan ikatan yang lebih tahan sobek.
• hydro-entanglement: terjalinnya serat secara mekanis oleh semprotan tekanan tinggi jet air (disebut spunlace).
• ikatan pola ultrasonik: digunakan dalam insulasi panas tinggi atau kain insulasi / selimut / tempat tidur.
• needlepunching / needlefelting: terjalinnya serat secara mekanis oleh jarum
• chemical bonding (wetlaid process): menggunakan binder (seperti emulsi latex atau lelehan polymers) untuk secara kimia. Cara yang lebih mahal menggunakan serat binder atau bubuk yang melunak dan meleleh untuk menahan/mengikat serat-serat yang tidak meleleh bersama-sama
  • satu jenis nonwoven kapas stapel dikerjakan dengan natrium hidroksida untuk menyusutkan kain, kaustik menyebabkan serat berbasis selulosa meringkuk dan menyusut satu sama lain sebagai teknik ikatan.
  • satu poliamida yang tidak biasa (Cerex) adalah self-bonded dengan asam fase gas
• melt-blown: ikatan antar serat saat proses pemadatan serat polimer dari spineret menjadi web.