Komponen penyusun serat alam adalah 1. Selulosa Selulosa merupakan komponen utama penyusun dinding sel tanaman dan hampir tidak pernah ditemui dalam keadaan murni di alam melainkan berkaitan dengan lignin dan hemiselulosa membentuk lignoselulosa lignoselulosa (Lynd (Lynd et al., 2002). Ditambahkan oleh Lee et al. (2009) yang menerangkan baha Selulosa adalah polimer dari rantai unit !"D"1"# anhidroglukosa ($%&12'%)n, sebanyak #0"%0 yang terdapat dalam dinding sel pada tumbuhan tumbuhan berkayu. berkayu. eberapa eberapa *iri"*iri *iri"*iri dari struktur selulosa selulosa yang berdasarkan berdasarkan pada karakt karakteri eristi stik k kimia kimia yang yang dimilik dimilikii adalah adalah dapat dapat mengem mengembang bang dalam dalam air, air, berben berbentuk tuk kristalin, adanya kelompok +ungsional yang spesi+ik dan dapat bereaksi dengan enim selulolitik (Sierra et al., 200-). Selulosa sangat erat berasosiasi dengan hemiselulosa dan lignin dalam lignoselulosa. Selulosa merupakan komponen komponen utama penyusun dinding sel tanaman. Kandungan selulosa pada dinding sel tanaman tingkat tinggi sekitar /"/0 dari berat kering tanaman (Lynd et al., 2002). Selulosa merupakan polimer glukosa dengan ikatan "1,# glukosida dalam rantai lurus. angun dasar dasar selulosa berupa suatu suatu selobiosa yaitu dimer dimer dari glukosa. Selulosa terdiri atas 1/"1#.000 unit molekul glukosa antai panang selulosa terhubung se*ara bersama melalui ikatan hidrogen dan gaya 3an der 4a 4aals als ($oughlan, 1959). 6anang molekul selulosa ditentukan oleh umlah unit glukan di dalam polimer, disebut dengan deraat polimerisasi. Deraat polimerasi (D6) selulosa tergantung tergantung pada enis tanaman dan umumnya umumnya dalam kisaran kisaran 2.000"2-.0 2.000"2-.000 00 unit glukan. glukan. Selulosa Selulosa terdiri terdiri dari daerah krista kristalin lin dan daerah daerah amor+ amor+ (non" (non" krista kristalin lin)) yang yang memben membentuk tuk suatu suatu struktu strukturr dengan dengan kekuat kekuatan an tegang tegangan an tinggi, tinggi, yang yang pada pada umumny umumnyaa tahan tahan terhad terhadap ap hidrol hidrolisi isiss enima enimatik tik terutama pada daerah kristalin. Selulosa tidak larut dalam air dingin maupun air panas serta asam panas dan alkali panas. 7katan "1,# glukosida pada serat selulosa dapat dipe dipe*a *ah h men menad adii monom monomer er gluk glukos osaa deng dengan an *ara *ara hidr hidrol olis isis is asam asam atau atau enim enimati atis. s. Selanutnya glukosa yang dihasilkan dapat di+ermentasi menadi etanol.
2. Lignin Lignin adalah at yang bersama"sama dengan selulosa adalah salah satu sel yang terdapat terdapat dalam kayu. Lignin Lignin merupakan merupakan suatu makromoleku makromolekull kompleks, kompleks, suatu polimer aroma aromatik tik alami alami yang yang ber*ab ber*abang ang8*a 8*aban bang g dan mempuny mempunyai ai struktu strukturr tiga tiga dimens dimensii yang yang terbuat dari +enil propanoid propanoid yang saling terhubung terhubung dengan ikatan yang ber3ariasi. Lignin membentuk membentuk matriks matriks yang mengelilingi mengelilingi selulosa selulosa dan hemiselulosa hemiselulosa,, penyedia penyedia kekuatan kekuatan pohon dan pelindung dari biodegradasi. Lignin sangat resisten terhadap degradasi, baik se*ara biologi, enimatis, maupun kimia (7sroi, 2005a). enurut atubara (2002) Lignin merupakan at yang keras, lengket, kaku dan mudah mengalami oksidasi. Ditambahkan pula oleh 7brahim et al., (200/) dalam isson et al., (2009) yang mengemukaka mengemukakan n baha Lignin merupakan merupakan rantai rantai dengan dengan karbon" karbon" karbon terikat dan ikatan lainnya yang terdiri dari aringan yang dihubungkan dengan polisakarida yang terdapat di dalam dinding sel. Lignin banyak pada kelompok kayu daun arum yaitu diatas 2% sedangkan pada kayu daun lebar biasanya kurang dari 2% . . &emiselulosa &emiselulosa &emiselulosa mirip mirip dengan selulosa selulosa yang merupakan merupakan polimer polimer gula. :amun, berbeda dengan selulosa yang hanya tersusun dari glukosa, hemiselulosa tersusun dari berma*am"ma*am enis gula. onomer gula penyusun hemiselulosa terdiri dari
monomer gula berkarbon / ($"/) dan % ($"%), misalnya; (2) D" manan yaitu (18#) "D" mannosa> () D"
$ontoh serat tumbuhan yang ada di alam adalah 1. Kapas Serat kapas dihasilkan dari rambut bii tanaman yang termasuk dalam enis gossypium, yaitu ; a. @ossypium arboretum b. @ossypium herbarium *. @ossypium barbadense d. @ossypium hirsutum. ?iap enis tanaman kapas tersebut menghasilkan kapas yang mutunya sangat khas. @ossypium barbadense disebut uga kapas sea island, merupakan enis yang menghasilkan kapas yang bermutu sangat tinggi karena panang serat 5 " // mm, halus dan berkilau. @ossypium arboreum dan gossypium herbareum menghasilkan serat yang pendek yaitu - " 2/ mm. @ossypium hirsutum disebut uga kapas upland, menghasilkan serat panang 2/ " / mm. Serat kapas diperoleh dari buah kapas. uah kapas yang sudah matang dipetik, bulu"bulunya dipisahkan dari biinya, dibersihkan dan dipintal. ulubulu pendek yang masih melekat pada bii"bii kapas tersebut disebut linter. Kapas terutama tersusun atas selulose. Selulose dalam kapas men*apai 9# dan sisanya terdiri atas protein, pektat, lilin, abu dan at lain. 6roses pemasakan dan pemutihan serat akan mengurangi umlah at bukan selulose dan meningkatkan persentase selulose.
Penampang serat Kapas
a) embuur entuk memanang serat kapas, pipih seperti pita yang terpuntir. entuk memanang serat, dibagi menadi tiga bagian, antara lain; dasar, badan dan uung. " Dasar erbentuk keru*ut pendek yang selama pertumbuhan serat pertumbuhan serat tetap tertanam di antara sel"sel epidermis. Dalam proses pemisahan serat dari biinya, pada umumnya dasar serat ini putus sehingga arang ditemukan pada saat kapas diperdagangkan. " Badan erupakan bagian utama dari serat, kira"kira A# sampai 1/A1%
panang serat. agian ini mempunyai diameter yang sama, dinding yang tebal, dan lumen yang sempit. " Ujung erupakan bagian yang lurus dan mulai menge*il dan pada umumnya kurang dari 1A# bagian panang serat. Diameter bagian ini lebih ke*il dari diameter badan dan berakhir dengan uung yang run*ing.
@ambar ; 6enampang embuurSerat Kapas b) elintang entuk penampang serat kapas sangat ber3ariasi dari pipih sampai bulat tetapi pada umumnya berbentuk seperti ginal. Serat kapas deasa, penampang lintangnya terdiri dari % bagian, yaitu ; " Kutikula erupakan lapisan terluar yang mengandung lilin, pektin dan protein. Bdanya lilin menyebabkan lapisan ini halus, sukar tembus air dan at pearna. er+ungsi melindungi bagian dalam serat. " Dinding primer erupakan dinding tipis sel yang asli, terutama terdiri dari selulose tetapi uga mengandung pektin, protein, dan at"at yang mengandung lilin. Selulose dalam dinding primer berbentuk benang yang sangat halus yang tidak tersusun seaar sepanang serat tetapi membentuk spiral mengelilingi sumbu serat. " Lapisan antara erupakan lapisan pertama dari dinding sekunder dan strukturnya sedikit berbeda dengan dinding primer. " Dinding sekunder erupakan lapisan"lapisan selulose, yang merupakan bagian utama serat kapas. Dinding ini uga merupakan lapisan benang yang halus yang membentuk spiral mengelilingi sumbu serat. Brah putarannya berubahubah. " Dinding lumen Dinding lumen lebih tahan terhadap at kimia tertentu dibanding dinding sekunder. " Lumen erupakan ruang kosong di dalam serat. entuk dan ukurannya ber3ariasi dari serat ke serat lain maupun sepanang satu serat.
@ambar ; 6enampang elintang Serat Kapas
2.Cla< Flax adalah serat yang diambil dari batang linum usitatissimun. enang dan kain yang dibuat dari serat flax lebih dikenal dengan nama linen. ntuk memperoleh serat yang baik umumnya penuaian dilakukan pada saat tanaman telah tumbuh buah, bagian baah batang berubah menadi kuning dan daun"daun bagian baah telah gugur. 6roses pengolahan dimulai dengan men*abut dan memotong batan flax dan memisahkan bii dengan sisir. atang selanutnya dibusukkan dengan air panas #0o $ selama tiga atau empat hari, untuk memisahkan seratnya. Setelah pembusukan, batang dikeringkan dalam mesin kemudian serat dilepas dengan *ara memisahkan kulit batang dari kayunya. Serat flax kering terdiri dari -/ selulose, 1/ hemi selulose dan selebihnya pektin, lignin, malam dan at"at yang larut dalam air. ?erdapatnya hemi selulose mempengaruhi ketahanan terhadap asam dan basa. Penampang serat
a) embuur entuk memanang serat seperti silinder dan kedua uungnya merun*ing dengan lumen yang sempit dan menghilang pada kedua uungnya.
@ambar ; 6enampang embuur Serat b) elintang Serat flax pada umumnya berbentuk segi banyak dengan dinding sel yang tebal dan lumen yang ke*il.
@ambar ; 6enampang elintang Serat Cla<
.&enep Henep adalah serat yang diperoleh dari batang tanaman cannabis satia. ?anaman henep adalah tanaman tahunan, mempunyai batang yang ke*il dan tinggi. Serat henep dipisahkan dengan *ara men*abut dan memotong batang tanaman, mengeringkan batang dan memisahkan bii, membusukkan batang melepaskan serat dari batang, menyisir serat, dan memintal serat. Serat henep kering mengandung -/ selulose, 1- hemi selulose dan sisanya terdiri dari pektin, lignin, lilin, dan at"at yang larut dalam air. Penampang serat
a) embuur Serat henep berbentuk silinder dengan uung sel yang tumpul dan kadangkadang ber*abang. Lumen di bagian uung serat menyempit.
@ambar ; 6enampang embuur Serat &enep b) elintang 6enampang menunukkan serat berbentuk segi banyak membulat dengan dinding sel yang tebal dan lumen agak pipih.
@ambar ; 6enampang elintang Serat &enep
#. ami ami adalah serat yang diperoleh dari batang tanaman boehmerianiea. ?anaman rami merupakan tanaman berumur panang dengan batang yang tinggi, ke*il dan lurus. ami mulai dapat dituai dengan hasil optimum apabila batang bagian baah berarna kekuning"kuningan atau *oklat muda, daun bagian baah mulai menadi kuning, dan uung tanaman baru mulai tumbuh. Kulit batang dipe*ah dengan *ara dipukul"pukul batangnya, kemudian serat dipisahkan dengan *ara dikerok. ntuk menghilangkan getah, lilin dan pektin serat rami direndam dalam larutan soda kaustik panas. Serat rami mentah kering tersusun kira"kira oleh -/ selulose, 1% hemi selulose, dan selebihnya terdiri dari pektin, lignin, at"at yang larut dalam air, dan lemak. Dengan proses pemisahan kadar selulose menadi 9% " 95 . Penampang serat
a) embuur entuk memanang seperti silinder dengan permukaan bergaris 8 garis dan berkerut"kerut membentuk benolan"benolan ke*il.
@ambar ; 6enampang embuur Serat ami
/. Serat &enep &enep adalah serat yang diperoleh dari batang tanaman $annabis sati3a. Serat henep telah digunakan seak aman pra searah di Bsia dan ?imur ?engah. Saat ini negara utama penghasil henep adalah usia, 7talia dan Eugosla3ia. ?anaman &enep
menghasilkan *airan yang mengandung narkotik mariuana, sehingga dibeberapa daerah penanaman henep dilarang. ?anaman &enep adalah tanaman tahunan, yang batangnya mempunyai ukuran diameter 1,2/ *m, tingginya 2,/" meter. &enep tumbuh ditanah lumpur berpasir yang *ukup subur, gembur dan dapat mengalirkan air dengan baik. 6enanaman dalam bentuk bii, dalam bentuk barisan. 6enuaian dilakukan apabila daun bagian baah mulai menguning yaitu 50"90 hari. 6embusukan dapat dilakukan dengan *ara pembusukan embun, pembusukan air atau pembusukan salu. Setelah dibusukkan kemudian batang dikeringkan seperti halnya pada serat +la<. Si+at serat &enep ; F Komposisinya ; -/ selulosa, 1- hemi"selulosa, 0,9 pe*tin, ,% lignin, at"at yang larut dalam air 2,-, lilin 0,5. F 4arnanya sangat muda dan berkilau, tetapi pada umumnya serat berarna abu"abu pu*at kekuning"kuningan, kehiau"hiauan atau *oklat, bergantung pada *ara pemisahannya. F
Kekuatan serat henep sama dengan serat +la<.
&enep digunakan untuk tali"temali, karung dan kan3as.
%. Serat Gute Gute adalah serat yang didapat dari kulit batang tanamanan $or*horus *apsularis dan $or*horus olitorius. Serat ute telah dikenal seak a man esir kuno, dan berasal dari 7ndia dan 6akistan. ?anaman ute yang ditanam untuk diambil seratnya mempunyai batang ke*il, tinggi lurus. ?inggi pohon ute antara 1,/ meter"#,5 meter dan diameter batang 1,2/ *m"2 *m. Daun"daunnya terutama terdapat pada bagian atas pohon. Komposisi serat ute ; Selulosa .................................................................. -1 Lignin ..................................................................... 1 &emi selulosa ......................................................... 1 6ektin ..................................................................... 0,2 Hat"at lain yang larut dalam air ............................ 2, Lemak dan lilin ...................................................... 0,/
Si+at serat ute F Serat ute mempunyai kekuatan dan kilau sedang, tetapi mulurnya sangat rendah dan etas. F
Seratnya kasar sehingga membatasi kehalusan benang
F
&igroskopis
F
oisture regain 12,/
6enggunaan serat ute sebagai bahan pembungkus dan karung, sebagai tekstil industri pelapis permadani, isolasi listrik, tali"temali, terpal, dan bahan untuk atap. ?etapi untuk enis makanan tertentu ute tidak baik dipergunakan sebagai bahan pembungkus karena bulu"bulu yang putus akan mengotori makanannya.
-. S: Serat sun adalah serat yang didapat dari batang tanaman $rotalaria Gun*ea. :egara penghasil sunn adalah 7ndia dan 6akistan. ?anaman sunn tingginya 2,/" meter dan diameternya 1,2/"1,5 *m. Seratnya berarna sangat muda dan berkilau. Komposisi serat sunn adalah ; Selulosa ............................................ 50 6e*tin ................................................ %,# Hat"at yang larut dalam air ............. 2,5 Bir .................................................... 9,% Lilin dan lemak ................................ 0,% Bbu .................................................. 0,% Serat sunn tahan terhadap amur dan mikroorganisme. 6enggunaannya untuk tali"temali, kertas, ala, dan karung.
5. Bbaka Serat abaka adalah serat yang diperoleh dari daun tanaman usa ?e
