PERANAN NANOTEKNOLOGI DALAM PROSES PENYEMPURNAAN TEKSTIL ANTI BAKTERI DENGAN NANO PERAK HASIL PROSES FOTOKATALISIS Oleh Kiki Bayu Murti1, Muhamad Ackly2, Muhamad Ijab3, Hanggi Ramadhan4, Jakariya Nugraha5 08.K400741, 10.K400482, 10.K400653, 10.K400664, 10.K400675
Mahasiswa Jurusan Kimia Tekstil Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil
Abstrak Proses penyempurnaan tekstil adalah salah satu dari proses tekstil. Penyempurnaan dilakukan untuk mendapatkan sifat-sifat khusus dan memenuhi syarat penggunaannya. Salah satu proses penyempurnaan tekstil adalah penyempurnaan anti bakteri. Tulisan ini adalah review tentang penyempurnaan tekstil anti bakteri menggunakan nano perak yang dihasilkan dari perak nitrat dengan proses fotokatalitis, sehingga didapatkan partikel perak kecil (nano) yang bisa mendegradasi bakteri dan menghambat pertumbahan DNA nya. Penghambatan ini lambat laun akan mengakibatkan bakteri mati dengan sendirinya.
Kata kunci
: penyempurnaan anti bakteri, nanoteknologi, proses fotokatalistis dan nanoperak
1. Pendahuluan Dewasa kini perkembagan ilmu pengetahuan sangatlah pesat. Hal ini sebanding dengan permasalahan hidup manusia yang semakin kompleks. Sehingga manusia harus menyelaraskan permsalahan yang ada dengan mencari solusinya. Salah satu solusi dari kekompleksan masalah hidup manusia adalah dari bidang sains dengan
hadirnya
teknologi
terbaru
yang
disebut
dengan
nanoteknologi.
Nanoteknologi ini bisa diaplikasikan kehampir berbagai bidang, tanpa terkecuali tekstil sebagai kebutuhan primer manusia dewasa kini. Bahan tekstil yang menjadi kebutuhan primer adalah tekstil pakaian. Pakaian sekarang tidak hanya dipakai untuk menutupi aurat saja dan seadanya saja, tetapi lebih dari itu pakaian bisa beragam jenis sesuai dengan kebutuahda kondisi pada saat dikenakan dan menunjang pada kegiatan yang dilakukan. Kegiatan yang begitu banyak dan sudah kurang terjaganya kondisi alam kini menyebabkan bakteri dari luar maupun dalam tubuh berkembang dan menempel pada pakain yang manusia kenakan. Sehingga dampak yang dihasilkan secara berkelanjutan adalah timbulnya bau pada pakaian, gatal dan iritasi pada kulit hingga inpeksi kulit akibat dari bakteri pada pakaian. Untuk mengatasinya, peranan dari nanoteknologi berperan dengan nanoperaknya yang bisa mendegradasi dan menghambat pertumbuhan bakteri, sehingga diharapkan untuk kedepannya bakteri atau mikroorganisme sudah tidak lagi menjadi masalah yang serius dengan perkembagan hidup manuisa. 2. Pembahasan 2.1 Nano Teknologi Nanoteknologi adalah teknologi yang menekankan pada pemahaman dan perubahan struktur suatu benda dalam skala lebih kecil daripada sepersejuta millimeter atau pada skala lebih kurang sama dengan lebarnya 10 atom hydrogen. Kata nano sendiri berasal dari bahasa yunani yang berarti 10-9 (satu per satu milyar). 1 nanometer (nm) sama dengan 10-9 meter. Nanoteknologi merupakan teknologi yang melibatkan atom dan molekul dengan ukuran lebih kecil dari 1000 nanometer. Itu berarti ukurannya bisa mencapai 100.000 kali lebih kecil dari diameter sehelai rambut manusia. Walaupun suatu material nano berukuran sangat kecil, namun memiliki kekuatan,
ketahanan dan kapabilitas yang luar biasa. Hal ini disebabkan oleh adanya berbaga daya dan juga ikatan pada nano tersebut sseperti daya tarikan van der waals, ikatan hydrogen, cas electron, ikatan ionic, ikatan kovalen, kehidrofoban, kehidrofilan dan penerowongan mekanika kuantum. Sehingga tidak heran dengan nano teknologi ini dijuluki sebagai “kecil-kecil cabe rawit”.
Selain dari pada itu, sebenarnya nanoteknologi adalah suatu rekayasa penyusunan ulang atom-atom dalam skala nano yang dilakukan dengan meletakan masing-masing atom ke tempat yang tepat, sehingga terjadi interaksi antar atom sesuai dengan keinginan. Adapun prinsip yang digunkan dalam manipulasi atom ini adalah moleku lmolekul memiliki selektivitas yang unik dimanm atom yang bermuatan positif akan selalu menarik atom yang bermuatan negative jika ada lebih dari satu atom bermuatan negatif, atom yang ditariknya adalah yang memiliki keelektronegatifan paling tinggi (gaya tarik-menariknya paling besar). Jika peletakkan atom-atom/molekul-molekul yang memiliki karakteristik sesuai dengan kemauan sang pembuat, atom-atom tersebut otomatis langsung saling berinteraksi (Self Assembly). Satu keuntungan
yang didapat
adalah produk yang dapatkan tidak ada
pengotor/kontaminannya karena menggunakan atom individual sehingga pada prosesnya tidak menghasilkan polusi yang disebabkan oleh tidak adanya produk samping. Yang terbentuk hanyalah yang sang pembuat inginkan, tidak lebih dan tidak kurang.
Dari keunikan dan kemampuan yang dimiliki oleh komponen nano ini maka tidak heran menjadikan nanoteknologi kini menjadi salah satu solusi dalam perbagai disiplin ilmu, tanpa terkecuali bidang tekstil.
2.3 Penyempurnaan Tekstil Proses penyempurnaan teksetil adalah salah satu proses yang ada pada rangkain proses pembuatan bahan tekstil. Serat sebagai bahan utama tekstil diolah sedemikian rupa sehingga menjadi kain jadi (grey/mentah) yang kemudian bisa lakukan prose penyempurnaan. Proses yang dilewatinya antara lain adalah pemintalan (serat menjadi benang), pertenunan / perajutan (benang menjadi kain), persiapan penyempurnaan
(pembersihan kain), pencelupan / pencapan (memberikan warna dan motif pada kain), penyempurnaan dan pembuatan pakaian jadi (garment). Proses penyempurnaan disini adalah perlakuan terhadap kain sehingga didapatkan sifat-sifat khusus
dan memenuhi syarat pengunaannya pada kain tersebut. Sifat
tersebut antara lain anti kusut, anti air, anti susut, anti api, anti bakteri dan lain sebagainya.
2.4 Penyempurnaan Tekstil Anti Bakteri Salah satu proses penyempurnaan tekstil adalah penyempurnaan anti bakteri. Tujuan dari penyempurnaan anti bakteri adalah menjaga bahan tekstil dari serangan mikroorganisme, mencegah timbulnya bau pada kain yang disebabkan pada oleh mikroorganisme dan bahkan dapat memberikan efek pemyembuhan pada luka. Dalam aplikasinya penyempurnan anti bakteri banyak digunakan pada bidang-bidang yang bersentuhan langsung dengan kemungkinan kerentanan dampak dari mikroorganisme. Dalam bidang medis misalnya, pada saat melakukan operasi pakain yang digunakan harus steril dan harus bisa menyesuaikan efek dari darah yang menempel pada pakaian operasinya. Sehingga dalam medis dibutuhkan bahan tekstil yang mempunyai kemampuan mematikan bakteri untuk membantu lingkungan yang steril. Selain untuk medis, penyempurnaan anti bakteri ini juga diaplikasikan pada berbagai jenis apparel tekstil untuk mengontrol bau yang dihasilkan. Beberapa contoh apparel yang membutuhkan penyempurnaan anti bakteri adalah pakaian seragam, pakaian militer, pakaian dalam, pakaian olahraooga dan lainnya. Pada prinsipnya, penyempurnaan anti bakteri ini bekerja untuk menghambat pertumbuhan dari mikroorganisme yang ada pada bahan tekstl (bakteriostatik). Atau dengan perlakuan lebih pada penyempurnaannya bisa mematikan mikroorganisme (bakteriosida). Bakteriostatik
ini
akan
bisa
mencegah
penularan
dan
perkembangbiakan
mikroorganisme pathogen sehingga dapat menghilangkan bau yang kurang sedap akibat dari degragasi mikroorganisme tesebut. Kemudian dengan perlakuan bahan
tekstil (kain) untuk bisa bakteriostatik juga akan mencegah hilangnya nilai pakai akibat rusak serat oleh mikrganismeo/ bakteri. 2.5 Proses Fofokatalitis Ada dua hal yang saling keterikatan dari fotokatalisis yaitu foto dan katalis. Foto diambil dari reasksi fotosintesis, dimana fotosintesis ini adalah reaksi kimia yang terjadi dengan bantuan cahaya. Sedangkan katalis adalah bahan/material yang bisa mempercepat suatu reaksi kimia tanpa ikut bereaksi. Sehingga secara definisi Fotokatalisis adalah suatu proses tranformasi kimia yang dibantu oleh adanya cahaya dan material katalis. Atau menurut IUPAC fotokatalisis adalah suatu reaksi katalitik yg melibatkan absorpsi cahaya oleh katalis atau substrat tertentu. Dapat juga didefinisikan sebagai suatu proses kombinasi antara fotokimia dan katalis, yaitu suatu proses transfor-masi kimiawi dengan melibatkan cahaya sebagai pemicu dan katalis sebagai pemercepat proses transformasi tersebut (Serpone, 2002).
Salah satu aplikasi dari proses fotokatalisis ini adalah pada pembuatan nano perak dari perak nitrat yang kemudian bisa digunakan untuk proses penyempurnaan tekstil anti bakteri.
2.6 Nano Perak / Nano Silver Sebagai Pembunuh Bakteri Nano perak merupakan salah satu produk berbasis nanoteknologi yang bersifat anti bakteri dan anti virus. Kemampuan nano perak ini menjadikannya menjadi sangat membantu dalam hal mengatasi berbagai masalah yang ditimbulkan oleh bakteri dan virus. Salah satu kemampuannya ini diaplikasikan pada proses pemyempurnaan tekstil anti bakteri. Akan tetapi untuk dapat dilakukan proses penyempurnaannya, nano perak harulahs dirubah menjadi bentuk colloid. Kemampuan alami dari nano perak ini berlangsung dengan merusak dan menembus dinding sel bakteri, kemudian akan masuk kedalam gugus tol bakteri dan berikatan dengan gugus sulfildril pada bakteri sehingga akan mencegah produksi enzyme pada bakteri. Selanjutnya partikel perak akan menghambat pertumbuhan DNA dan akhirnya bakteri mati.
2.7 Pembuatan Nano Perak dengan Proses Fotokatalisis Salah satu alasan kenapa perak harus dibuat menjadi kebentuk nano adalah karena bakteri, virus dan mikroorganisme lainnya berukuran sangat kecil. Sehingga supaya perak bekerja lebih efektif dan efisien, maka harus dirubah kebentuk nano. Perak bisa dibuat kebentuk nano dengan bantuan proses fotokatalisis. Cara membuatnya sangat sedderhana dan tidak memerlukan waktu yang begitu lama.
Pembuatan nano perak dengan menggunakan metode ini didasari oleh transformasi kimia perak klorida dari permukaan kain menjadi logam dengan bantuna radiasi tinggi dari sinar UV. Adapun tahapannya adalah kain dibenamperas pada larutan yang mengandung perak nitrat, kemudian dikeringkan pada suhu 60ᴼC. Selanjutnya benam-peras (80%) kembali pada larutan NaCl dan
dikeringkan kembali. Satu factor yang harus diperhatikan ketika melakukan proses ini adalah konsentrasi dari NaCl yang digunakan. Karena jika tidak sesuai dengan stoikiometrinya perak nitrat tidak bisa berubah menjadi perak klorida yang bisa menjadi katalis.
Proses berikutnya adalah peradiasiaan kain dengan kekuatan tinggi selam 24 detik dengan menggunakan radioator UV HF4 – CENARO dengan lampu 2850 W. Dengan radiasi tinggi (cahaya) bisa menurunkan muatan positif ion logam dan membentuk nano partikel perak/ nano perak dengan ukuran 5 – 30 nm.
3. Kesimpulan Nano perak yang dibuat dari Perak Nitrat dengan proses fotokatalitis bisa menghambat pertumbuhan bakteri hingga mati sehingga bisa menjadi alternative dalam proses penyempurnaan tekstil anti bakteri.
DAFTAR PUSTAKA 1. V. Parthasarathi, Nano technology adds value to textile finishing 2. Aravin Prince .P & Raja .P, Nano-Finishing Of Textiles (TT-03) 3. Dr Deryck D. Pattron , Ph.D., Nanotechnology and public health safety 4. Roya dastjerdi, M. R. M. Mojtahedi, A. M. Shoshari and A. Khoroshahi. Investigating
the production and properties of Ag/TiO2/ PP antibacterial nanocomposite filament yarns. Journal of The Textile Institute. Feb 2009 5. Y. W. H. Wong , C. W. M. Yuen, M. Y. S. Leung, S. K. A. KU and H. L. I. Lam.
Selected Applications Of Nanotechnology In Textiles. AUTEX Research Journal, Vol. 6, No 1, March 2006 6. Jaya Indra. Aplikasi Konvergensi nanoteknologi-Bioengineering Untuk Peningkatan
Perolehan Minyak. M&E, Vol. 8 No 1, Maret 2008 7. Okasti Emsidelva, Firliani K, Linda, Liyana & Louise Mersenne. Penyempurnaan
Anti Bakteri Dan Tolak Darah Untuk Baju Bedah. Kumpulan Makalah Seminar Mahasiswa Kimia Tekstil (TexChem1). Maret 2004 8. Sihotang Mariati, Yunita Megie, Pasaoran Napitupulu Midian, Mulyono. Pakaian
Dalam Pria Anti Bakteri Dan Tahan Kotor. Kumpulan Makalah Seminar Mahasiswa Kimia Tekstil (TexChem1). Maret 2004 9. http://digilib.its.ac.id/public/ITS mengunaka-Undergraduate-16337-Chapter1-
739605.pdf 10. http://152.118.80.2/opac/themes/green/detail.jsp?id=134555&lokasi=lokal 11. http://www.bsn.go.id/news_detail.php?news_id=3908 12. ME Slamet. J TEKNOLOGI, 2008 - staff.ui.ac.id 13. http://Fotokatalisis%20pada%20Permukaan%20TiO2%20%20%20Chem-Is-Try.Org 14. http://sagaara301.blogspot.com/2011/10/zat-anti-bakteri-ramah-lingkugan.html 15. http://sagaara301.blogspot.com/2011/12/metoda-pembuatan-nano-partikel-perak.html 16. Michael Berger , Nanotechnology e-textiles for bio-monitoring and wearable
electronics
TUGAS METODOLOGI PENELITIAN PERANAN NANOTEKNOLOGI DALAM PROSES PENYEMPURNAAN TEKSTIL ANTI BAKTERI DENGAN NANO PERAK HASIL PROSES FOTOKATALISIS Disusun : Kiki bayu Murti
: 08. K40074
Muhamad Ackly
: 10. K40048
Muhamad Ijab
: 10. K40065
Hanggi Ramadhan
: 10.K40066
Jakariya Nugraha
: 10. K40067
Grup
: K- 3
Dosen
: H.M. Widodo, AT, M.Tech Wawan Sudrajat, SH. MM
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL BANDUNG 2012
