Download - 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
7/23/2019 Bagian Fani
http://slidepdf.com/reader/full/bagian-fani 2/4
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
7/23/2019 Bagian Fani
http://slidepdf.com/reader/full/bagian-fani 3/4
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
7/23/2019 Bagian Fani
http://slidepdf.com/reader/full/bagian-fani 4/4
[+] / /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