Pekerja di bidang pekerjaan berisiko tinggi seperti petugas pemadam kebakaran dan pembalap mobil memiliki kebutuhan mendesak akan pakaian dalam yang menggabungkan ketahanan terhadap api dan kenyamanan. Pakaian tersebut tidak hanya harus melindungi dari luka bakar suhu tinggi, tetapi juga mampu menyerap keringat dengan cepat. Namun, produk yang ada saat ini menggunakan serat tahan api berbiaya tinggi (misalnya, meta-aramid) yang mahal, atau menggunakan campuran modakrilik dan katun yang memiliki daya serap kelembapan rendah—sehingga sulit mencapai kedua tujuan tersebut sekaligus.
Untuk mengatasi hal ini, tim peneliti mengembangkan skema pencampuran baru yang terdiri dari 55% Serat Modakrilik (MAC), 15% Serat Poliakrilat (PAC), dan 30% Serat Lyocell (CLY). Pengujian telah menunjukkan bahwa skema ini mampu menyeimbangkan biaya, ketahanan terhadap api, dan kenyamanan, sehingga membuka jalan baru bagi pengembangan pakaian dalam tahan api yang ekonomis.
I. Inti Permasalahan: Keterbatasan Skema Tradisional
●Kebutuhan di Lingkungan Ekstrem: Suhu dalam skenario kebakaran dapat mencapai 1700°C, sehingga pakaian dalam harus tahan api untuk mencegah luka bakar. Pekerjaan intensitas tinggi menyebabkan keringat berlebih, memerlukan penyerapan dan pengalihan kelembapan yang cepat agar tidak gerah.
●Kekurangan Skema Tradisional: Serat berbiaya tinggi 3-4 kali lebih mahal daripada modakrilik, sehingga sulit dipopulerkan. Campuran 65% modakrilik/35% katun memiliki waktu basah hingga 480-960 detik, mengakibatkan efisiensi penyerapan air yang rendah.
II. Skema Pencampuran Baru: Serat dan Proses
1、Keunggulan Komplementer Serat
MAC: Berperan sebagai inti tahan api. Serat ini membentuk arang tanpa meleleh pada suhu tinggi, dengan Indeks Oksigen Batas (LOI) sebesar 32,5%. Serat ini juga tahan aus dan mudah dibersihkan.
PAC: Unggul dalam ketahanan api (LOI 42%) dan penyerapan kelembapan (penyerapan air 15,55%), meningkatkan kapasitas penyerapan kelembapan secara keseluruhan dari campuran tersebut.
CLY: Serat daur ulang yang ramah lingkungan dengan daya serap kelembapan lebih baik (regain kelembapan 8-14%) dibanding katun. Memiliki permeabilitas kelembapan yang sangat baik untuk mempercepat penguapan keringat.
2、Variabel Proses Utama
Eksperimen terkendali dilakukan dengan menyesuaikan ketebalan serat (1,7dtex/1,0dtex MAC), proses pemintalan (pemintalan ring/pemintalan kompak/pemintalan siro), dan struktur kain rajutan (5 jenis termasuk tenunan polos, rib 2:1, dan rib pique), memastikan hasilnya dapat diterapkan dalam produksi aktual.
III. Verifikasi Kinerja: Memenuhi Standar Ketahanan Api dan Kenyamanan
1、Kinerja Dasar
●Serat tersebar merata pada benang dan tetap stabil di bawah suhu 200°C (MAC tahan hingga 220°C, CLY hingga 250°C), memenuhi persyaratan lingkungan bersuhu tinggi.
●Kekuatan putus benang yang dibuat dari MAC 1,0dtex 13,7% lebih tinggi daripada benang biasa. Benang hasil pemintalan kompak memiliki jumlah rambut benang paling sedikit, mencegah terbentuknya bolong.
2. Penyerapan Kelembapan dan Pengalihan Keringat
Campuran baru memiliki waktu basah hanya 5-14,6 detik dan waktu penyerapan air 4,6-21,4 detik, jauh lebih unggul dibandingkan campuran tradisional (480-960 detik). Struktur triple tuck memberikan penyerapan kelembapan terbaik, sedangkan struktur rib 2:1 relatif lebih lambat.
3. Ketahanan Api dan Keamanan
Memenuhi standar ISO 15025, semua sampel memiliki waktu nyala setelah api padam dan waktu pijar kurang dari 2 detik, tanpa meleleh atau menetes. Struktur rib 2:1 memberikan ketahanan api terbaik. PAC dan MAC bekerja secara sinergis untuk meningkatkan ketahanan api, dan peningkatan penyerapan kelembapan tidak mengorbankan keamanan.
IV. Nilai Aplikasi dan Optimalisasi Masa Depan
Keunggulan Inti
1、Biaya Rendah: Biaya material hanya 1/3 hingga 1/4 dari meta-aramid, dan tidak memerlukan tambahan perlakuan kimia tahan api.
2、Aman dan Andal: Tidak meleleh pada suhu tinggi, secara efektif mencegah luka bakar.
3、Nyaman dan Ramah Lingkungan: Memiliki sifat penyerapan kelembapan dan menghilangkan keringat yang sangat baik. Lyocell meningkatkan kelembutan dan menjamin ramah lingkungan.
Optimasi Masa Depan
Struktur dapat disesuaikan sesuai kebutuhan profesi (misalnya, rajutan 2:1 untuk pemadam kebakaran, triple tuck untuk pembalap mobil). Atau, proses spinning dapat dioptimalkan untuk mengurangi rambut pada benang dan meningkatkan ketahanan aus, membantu material tekstil fungsional menyeimbangkan "keamanan, kenyamanan, dan biaya".
(Catatan: Data bersumber dari makalah Kualitas Benang Halus dari Campuran Modacrylic/Polyacrylate/Lyocell... (Nomor Dokumen: materials-16-04386.pdf) dan telah diparafrase ulang secara asli.)