Komponen Penyusun Serat Alam Adalah

8
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 lig noselulosa (Ly nd et al., 2002). Ditambahkan oleh Lee et al. (2009) yang menerangkan baha Selulosa adalah polimer dari rantai unit !"D"1"# anhidroglukosa ($%&12'%)n, sebanyak #0"%0 yang terdapat dalam dinding sel pada tumbu han berkay u. eber apa *iri"* iri dari struktur selul osa yang berdasa rkan pada kar akt eri sti k kimia yan g dimilik i ada lah dapat men gembang dal am air , ber bentuk kristalin, adanya kelompok +ungsional yang spesi+ik dan dapat bereaksi dengan enim selulolitik (Sierra et al., 200-). Selulosa sangat erat berasosiasi dengan hemiselulosa dan lignin dalam lignoselulosa. Selulosa merupakan komponen utama penyusun dinding sel tanaman. Kandungan selulosa pada dinding sel tanaman tingkat tinggi sekitar /"/0 dari berat kering tanaman (Lynd et al., 2002). Selulosa merupakan polimer glukosa dengan ikatan "1,# glukosida dalam rantai lurus. angun dasa r selulosa berupa sua tu selobiosa yaitu dimer dari glukosa. Selulosa terdiri atas 1/"1#.000 unit molekul glukosa antai panang selulosa terhubung se*ara  bersama melalui ikatan hidrogen dan gaya 3an der 4a als ($oughlan, 1959). 6anang molekul selulosa ditentukan oleh umlah unit glukan di dalam polimer, disebut dengan deraat polimerisasi. Deraat polimerasi (D6) selulosa ter gantung pada enis tanaman dan umumnya dalam kisara n 2.000"2-.000 unit gluka n. Selulosa terdir i dari daerah kri sta lin dan dae rah amo r+ (no n" kri sta lin) yan g membentuk sua tu stru ktu r den gan kek uat an tegang an ting gi, yan g pad a umu mny a tahan ter had ap hid rol isi s en ima 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 di pe*a h me n adi monom er gl ukosa de ngan *ara hi dr ol isis asa m at au enim ati 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 terda pat dalam kayu. Ligni n meru pakan suatu makromoleku l komp leks, suatu polimer aroma tik alam i yan g ber *abang8*a ban g dan mempuny ai stru ktur tiga dimensi yan g terbuat dari +enil prop anoid yang saling terhub ung dengan ikatan yang ber3ariasi. Lignin membe ntuk matrik s yang mengelilin gi selulo sa dan hemise lulosa , peny edia kekua tan  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 n baha Lignin merupaka n ranta i denga n karbo n" 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 &emise lulosa mir ip dengan selul osa yang meru pakan pol imer 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

description

ZBVX

Transcript of Komponen Penyusun Serat Alam Adalah

7/17/2019 Komponen Penyusun Serat Alam Adalah

http://slidepdf.com/reader/full/komponen-penyusun-serat-alam-adalah 1/8

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 (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 berkayu. eberapa *iri"*iri dari struktur selulosa yang berdasarkan pada

karakteristik kimia yang dimiliki adalah dapat mengembang dalam air, berbentuk 

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 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 selulosa berupa suatu selobiosa yaitu 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 4aals ($oughlan, 1959). 6anang

molekul selulosa ditentukan oleh umlah unit glukan di dalam polimer, disebut dengan

deraat polimerisasi. Deraat polimerasi (D6) selulosa tergantung pada enis tanaman dan

umumnya dalam kisaran 2.000"2-.000 unit glukan. Selulosa terdiri dari daerah

kristalin dan daerah amor+ (non" kristalin) yang membentuk suatu struktur dengan

kekuatan tegangan tinggi, yang pada umumnya tahan terhadap hidrolisis enimatik 

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*ah menadi monomer glukosa dengan *ara hidrolisis asam atau enimatis.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 dalam kayu. Lignin merupakan suatu makromolekul kompleks, suatu polimer 

aromatik alami yang ber*abang8*abang dan mempunyai struktur tiga dimensi yang

terbuat dari +enil propanoid yang saling terhubung dengan ikatan yang ber3ariasi. Lignin

membentuk matriks yang mengelilingi selulosa dan hemiselulosa, penyedia 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 mengemukakan baha Lignin merupakan rantai dengan 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 mirip dengan selulosa yang merupakan 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

7/17/2019 Komponen Penyusun Serat Alam Adalah

http://slidepdf.com/reader/full/komponen-penyusun-serat-alam-adalah 2/8

monomer gula berkarbon / ($"/) dan % ($"%), misalnya; <ylosa, mannose, glukosa,

galaktosa, arabinosa, dan seumlah ke*il ramnosa, asam glukoroat, asam metal

glukoronat, dan asam galaturonat. =ylosa adalah salah satu gula $"/ dan merupakan gula

terbanyak kedua di bios+er setelah glukosa. Kandungan hemiselulosa di dalam biomassa

lignoselulosa berkisar antara 11 hingga - (berat kering biomassa).

Struktur hemiselulosa dibagi menadi empat kelompok berdasarkan komposisi

rantai utamanya yaitu (1) D" <ilan yaitu 1"# <ilosa> (2) D" manan yaitu (18#) "D"

mannosa> () D"<iloglukan dan (#) D"galaktan yaitu 1" "D"galaktosa.

&emiselulosa mudah disubtitusi dengan berbagai karbohidrat lain atau residu non

karbohidrat. Karena berbagai rantai *abang yang tidak seragam menyebabkan senyaa

ini se*ara parsial larut air. 6erbedaan selulosa dengan hemiselulosa yaitu hemiselulosa

mempunyai deraat polimerisasi rendah (/0"200 unit) dan mudah larut dalam alkali, tetapi

sukar larut dalam asam, sedangkan selulosa sebaliknya (7sroi, 2005b).

Kandungan hemiselulosa di dalam biomassa lignoselulosa berkisar antara 11

hinga - (berat kering tanur). &emiselulosa lebih mudah dihidrolisis daripada

selulosa, tetapi gula $"/ lebih sulit di+ermentasi menadi etanol daripada gula $"% (7sroi,2005b).Serat ?umbuh 8 ?umbuhan ( Selulosa )

$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%

7/17/2019 Komponen Penyusun Serat Alam Adalah

http://slidepdf.com/reader/full/komponen-penyusun-serat-alam-adalah 3/8

 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 spiralmengelilingi 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.

7/17/2019 Komponen Penyusun Serat Alam Adalah

http://slidepdf.com/reader/full/komponen-penyusun-serat-alam-adalah 4/8

@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 seratyang 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.

7/17/2019 Komponen Penyusun Serat Alam Adalah

http://slidepdf.com/reader/full/komponen-penyusun-serat-alam-adalah 5/8

  @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) elintang6enampang menunukkan serat berbentuk segi banyak membulat dengan

dinding sel yang tebal dan lumen agak pipih.

7/17/2019 Komponen Penyusun Serat Alam Adalah

http://slidepdf.com/reader/full/komponen-penyusun-serat-alam-adalah 6/8

  @ambar ; 6enampang elintang Serat &enep

#. ami

ami adalah serat yang diperoleh dari batang tanaman boehmerianiea. ?anamanrami 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

7/17/2019 Komponen Penyusun Serat Alam Adalah

http://slidepdf.com/reader/full/komponen-penyusun-serat-alam-adalah 7/8

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 aman 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.

7/17/2019 Komponen Penyusun Serat Alam Adalah

http://slidepdf.com/reader/full/komponen-penyusun-serat-alam-adalah 8/8

-. 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<tilis, salah

satu anggota keluarga pisang, yang berasal dari Cilipina. Serat daun terdiri dari

kelompok"kelompok sel yang uung"uungnya saling menempel membentuk benang

sepanang daun. Serat"serat tersebut diikat oleh lapisan sel daun dan oleh getah serta lilin

serat. Cungsi serat dalam tanaman ini adalah untuk memberikan kekuatan dan kekakuan

 pada daun.

?inggi tanaman usa te<tiles antara #,/I-,/ meter. atangnya berdiameter / *m

dan tidak mengandung serat. atang tersebut dikelilingi oleh pelepah"pelepah daun yang

lebar yang saling menumpuk, berbentuk seperti mahkota. Daun muda keluar dari tengah"

tengah tanaman. Diameter batang keseluruhan 12,/"0 *m. 6elepah daun mengandung

serat lebarnya 20*m"0*m dan panangnya 1,/"2,/ meter.

Si+at serat abaka Serat abaka berkilau berarna putih sampai kuning gading, krem dan

*oklat muda atau bahkan sampai kehitaman bergantung pada 3arietas serta letak pelepah

 batangnya. Serat abaka mempunyai kekuatan yang tinggi, tahan tekukan, dan tahan

terhadap air laut.

Komposisi serat abaka

Selulosa ............................................ -0

6e*tin ................................................ 0,%

&emi selulosa ................................... 22

Lignin ............................................... %

Lilin ................................................. 0,2

Hat"at lain yang larut dalam air ..... 1,5

Serat abaka digunakan sebagai tali temali. Di +ilipina serat ini digunakan sebagai

 pakaian ningrat atau kebesaran, dengan model pakaian anita pada umumnya berbentuk

 bolgoun.