bagian fani

7/23/2019 Bagian Fani

http://slidepdf.com/reader/full/bagian-fani 1/4

4.4 ELEKTROSPINNING

Elektrospinning (pemintalan elektrik) merupakan teknik yang cukup sederhana dengan

cara memberikan tegangan tinggi pada larutan polimer namun mampu menghasilkan serat

nano dengan rentang ukuran paling kecil yaitu 0,04 – 2 mikron [1] !embuatan serat nano

dengan metode elektrospinning ini menggunakan alat elektrospun seperti yang ditun"ukkan

oleh gambar 1

Gambar 1. Elektospun[2]

!embuatan serat nano menggunakan metode elektrospinning dapat dilihat pada gambar 2,

dengan prosedur [2] sebagai berikut#

1 $emasukkan larutan polimer yang telah disiapkan pada tabung semprot ( syrine) dengankecepatan penyemprotan tertentu yang dapat kita atur melalui pompa secara konstan

(matering pump)

2 %arutan yang terdapat didalam tabung semprot tersebut dile&atkan melalui sebuah nozzle

lubang spinnered ('et) dengan u"ung kecil dan ditarik dengan medan listrik tegangan arus

searah ( Direct Current *) yang berkekuatan tinggi sekitar +0k- seperti ditun"ukkan

pada gambar 2

+ %arutan yang terdapat pada u"ung nozzle tersebut ditarik oleh medan listrik yang

berbentuk droplet "et .al ini ter"adi karena ketika sebuah tegangan tinggi diterapkan

ke"arum logam, tetesan kecil (droplet ) larutan di lubang u"ung "arum tersebut men"adi

bermuatan listrik sangat tinggi dan mengalami perubahan bentuk men"adi bentuk kerucut(taylor cone) karena gaya tolak elektrostatik antara dua muatan permukaan dan gaya tarik

elektrostatik dari kolektor

4 /erat yang terbentuk akan terkumpul pada kolektor olektor ini dapat berbentuk bidang

datar atau bidang silinder yang dapat berputar secara konstan

1



Gambar 2. /kema sistem pemintalan elektrik dengan komponen utama# spinneret untuk menghasilkan "et

larutan, sumber tegangan tinggi untuk memberi muatan listrik dan menarik "et tesebut, dan kolektor untuk mengumpulkan seratserat hasil [+]

'arak antara nozzle dengan kolektor akan berpengaruh terhadap pembentukan (deposisi)serat dan penguapan pelarut polimer 'ika "araknya terlalu pendek maka akan menyebabkan

pembentukan manik – manik (beads) pada serat nano yang dihasilkan isisi lain, la"u alir

larutan polimer yang terlampau tinggi dapat menyebabkan diameter serat serta pori yang

terbentuk akan bertambah besar ondisi kelembaban pada proses elektrospinning "uga dapat

berpengaruh terhadap proses pengeringan permukaan serat yang dihasilkan ondisi larutan

polimer yang harus diperhatikan antara lain konsentrasi larutan polimer yang berhubungan

dengan kekentalan (iskositas) dan tegangan permukaan larutan polimer 'ika konsentrasi

larutan terlalu encer hal ini mengakibatkan larutan lebih cepat menetes, sedangkan "ika

konsentrasi larutan terlalu pekat dapat menyebabkan serat men"adi sukar terbentuk [1]*ontoh peman3aatan elektrospinning yaitu pada pembuatan nanoserat keramik indium tin

oxide (56) [+]

!ada pembuatan nanoserat keramik 56, prekursor yang digunakan adalah indium

chloride tetrahydrate [n*l+74.26, kemurnian 8 999:;], tin chloride pentahydrate

[/n*l47:.26, kemurnian 8 9<0;], poly(vinyl pyrrolidone) (!! 90), $=, dan etanol

%arutan - diperoleh dengan mencampurkan indium chloride tetrahydrate dan tin chloride

pentahydrate di dalam etanol, dilan"utkan dengan pengadukan menggunakann pengaduk

magnetik sampai diperoleh larutan yang bening onsentrasi total larutan - dibuat + mol%,

dengan perbandingan molar /n#n sebesar 1#9 %arutan > diperoleh dengan mencampurkan

serbuk !! ke dalam campuran $= dan etanol !erbandingan berat komponen larutan >

adalah !!$=etanol ? 1#4#4 emudian larutan - dan > dicampur dan diaduk pada

temperatur 40o* sehingga diperoleh larutan yang bening dan kental !erbandingan berat

larutan - dan > adalah 1@

!rekusor dalam pembuatan serat keramikkomposit biasanya berupa prekursor garam

yang ketika dilarutkan dengan pelarut akan menghasilkan ionion dan berinteraksi dengan

polimer dan AatAat larut lainnya Bntuk mendapatkan larutan keramik yang siap dibuat

nanoserat menggunakan pemintalan elektrik, komposisi dan "enis dari garam, polimer dan

pelarut yang digunakan perlu diperhatikan 'ika hasil larutannya terlalu kondukti3 dan

tegangan permukaannya terlalu besar, sering kali larutan tersebut tidak memungkinkan untuk dipintal elektrik .al lain yang harus diindahkan adalah kecepatan penguapan dari larutan

2



ketika dipintal elektrik /eringkali karena larutannya cepat menguap, ketika dipintal elektrik

spinneret kering dan tersumbat

/etelah larutan untuk membuat nanoserat 56 disiapkan, larutan tersebut dimasukan ke

dalam syringe dan pompa syringe diatur sehingga menghasilkan la"u aliran tetap sebesar

<C%min 'arak antara u"ung "arum dengan kolektor (ram ka&at) dibuat tetap pada "arak < cm

-rus diatur sehingga kerucut "et stabil /etelah nanoserat terkumpul di atas kolektor ramka&at, nanoserat dipindahkan ke atas substrat gelas Danoserat dan substrat kemudian

dipanaskan pada temperatur antara 40000o* untuk menghilangkan komponen organik dan

mendapatkan nanoserat 56 yang murni iagram cara pembuatan nanoserat keramik

ditun"ukkan oleh Fambar + .al yang harus diperhatikan selama proses pemintalan elektrik

nanoserat keramik adalah keadaan lingkungan (temperatur dan kelembaban) arena

nanoserat dari prekursor keramik ini sangat peka terhadap uap air, maka kelembaban harus

diatur serendah mungkin 'ika tidak, maka mor3ologi nanoserat akan rusak karena bereaksi

dengan uap air

Fambar + *ara pembuatan nanoserat keramik [+]

Fambar 4 memperlihatkan bentuk nanoserat 56 sebelum dan sesudah dipanaskan ari

gambar tersebut ditun"ukkan bah&a nanoserat yang dihasilkan sangat seragam dan sempurna

/etelah dipanaskan, ukuran nanoserat mengecil karena dekomposisi komponen organik

Gambar 4 *itra /E$ nanoserat keramik 56 (a) sebelum dan (b) sesudah dipanaskan [+]

[1] Gubaidi (200<) Dano3iber dan Elektrospinning serta !eman3aatannya dalam !embuatan

5ekstil $asa epan -rena 5ekstil, 2+, (1:1)

[2] Hahyudi, 5,Iismayani, / (200<) -plikasi Danoteknologi pada >idang 5ekstil -rena

5ekstil, 2+, 2, (:2109)

3



[+] / /aehana, $ -bdullah, dan hairurri"al (2009) 5eknik !emintalan Elektrik untuk

!embuatan Danoserat# dari !emodelan hingga Eksperimen 'urnal Danosains J

Danoteknologi, Edisi husus, 4:49

4

bagian fani

Documents