Ditulis oleh Natasya Rahmaningtyas  .

PENDAHULUAN

Industri tekstil merupakan salah satu sektor industri strategis di Indonesia. Produk-produk tekstil seperti kain, benang, dan serat kapas merupakan bahan baku utama yang diolah. Namun, proses produksinya yang intensif bahan kimia menghasilkan limbah cukup besar. Salah satu limbah tekstil terbesar berasal dari industri pengolahan serat kapas. Dari pewarnaan, pemutihan hingga pengolahan lebih lanjut, serat kapas melibatkan berbagai zat kimia seperti pewarna, zat pemutih, dan pengawet. Zat-zat tersebut diterapkan untuk meningkatkan mutu serat kapas. Namun disisi lain, zat kimia juga menyebabkan serat kapas sulit terurai setelah tidak terpakai.

Menurut data dari Kementerian Perindustrian tahun 2023, volume limbah serat kapas mencapai sekitar 170.000 ton per tahun. Jumlah ini relatif besar dan berpotensi mencemari lingkungan bila tidak dikelola. Serat kapas yang terbuang akan terurai menjadi debu halus yang dapat terbawa angin. Debu kapas mengandung zat berbahaya yakni endotoksin, yaitu racun bakteri yang dapat menyebabkan berbagai gangguan kesehatan pada manusia seperti gangguan paru-paru, demam, kegagalan organ vital hingga kematian. Hal ini membahayakan masyarakat khususnya pekerja industri tekstil.

Maka dari itu, dibutuhkan upaya pengelolaan limbah kapas secara bijak dan bertanggung jawab. Salah satu solusi yang ramah lingkungan adalah dengan memanfaatkan kembali serat kapas menjadi bahan insulator. Serat kapas memiliki kandungan selulosa 98% yang mampu menyerap panas melalui gugus hidroksilnya. Sifat inilah yang membuat serat kapas cocok dijadikan bahan insulator bangunan. Penggunaan insulator dapat mengurangi biaya pemanasan dan pendinginan sekaligus mencegah kebakaran. Produksi insulator serat kapas diharapkan dapat mengurangi volume limbah tekstil yang membludak serta mengurangi ketergantungan pada sumber daya alam.

PEMBAHASAN

Menurut penelitian yang dilakukan oleh Sangeetha, Rajesh, dan Arutchelvi (2017), serat kapas memiliki komposisi kimia yang mendukung untuk diaplikasikan sebagai bahan insulator. Kandungan utamanya adalah selulosa sebesar 98% yang mampu mengikat dan menyimpan molekul air. Hal ini bermanfaat karena air dapat mengurangi dampak panas secara konvensional. Struktur mikro serat tunggal berpori dengan diameter tertentu mampu menangkap udara di dalamnya. Udara sendiri diketahui memainkan peran sebagai isolator akibat sifatnya yang memantulkan radiasi panas.

Selain itu, hasil uji laboratorium menunjukkan potensi tinggi serat kapas sebagai material pendingin. Hal ini ditandai dengan nilai konduktivitas termal rendah sebesar 0,045 W/mK yang mengindikasikan kemampuannya dalam menghambat aliran panas. Kinerja serat kapas ini pun diunggulkan dari bahan konvensional lainnya. Sifat mekanisnya yang lentur namun kuat juga memungkinkan untuk dibentuk tanpa menurunkan fungsi isolasinya, cocok diaplikasikan pada bangunan. Dengan demikian, karakteristik fisika dan kimia serat kapas sesuai dijadikan bahan insulator.

Sumber: https://www.kompas.com/

Berdasarkan penelitian Ayu dan Anindito (2017), cara pengolahan limbah serat kapas menjadi insulator ramah lingkungan adalah:

1. Persiapan bahan baku berupa potongan kain kapas bekas yang bersumber dari limbah industri tekstil. Limbah kain kapas ini dipotong-potong terlebih dahulu menjadi ukuran-ukuran kecil (±3×3 cm) agar memudahkan proses selanjutnya.

2. Potongan-potongan kain kapas kemudian dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan debu dan kotoran yang menempel. Setelah itu dikeringkan di bawah sinar matahari selama kurang lebih 2 hari hingga kering sempurna.

3. Serat kapas kering kemudian diambil sebanyak 2000 gram dan dimasukkan ke dalam wadah berbentuk silinder dari stainless steel ukuran tinggi 10 cm dan diameter 8 cm. Wadah ini akan digunakan untuk memadatkan serat kapas.

4. Serat kapas yang telah dimasukkan ke dalam wadah kemudian ditempatkan atau dipadatkan dengan menggunakan mesin pres otomatis dengan tekanan 500 kg selama 15 menit. Proses ini bertujuan menghilangkan udara di antara serat kapas.

5. Hasil padatan basah tersebut dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 100°C selama 24 jam. Ini untuk menghilangkan sisa air pada serat kapas.

6. Setelah kering, produk insulator serat kapas siap untuk diuji sifat termalnya seperti mengukur konduktivitas termal menggunakan alat laser flash analyzer.

Dengan cara pengolahan sederhana tetapi efektif ini, diharapkan dapat meningkatkan pemanfaatan limbah kapas menjadi produk bernilai tambah ramah lingkungan.

Insulator yang dibuat dari serat kapas memiliki sifat termal yang baik sebagai isolator panas. Hal ini ditunjukkan dengan konduktivitas termalnya yang rendah, yaitu 0,045 W/mK. Nilai ini mengindikasikan kemampuannya untuk menghambat aliran panas dengan baik. Dari sisi mekanik, serat kapas memiliki kekuatan tarik yang tinggi antara 245-495 kg/cm² sehingga lentur namun tahan terhadap beban. Struktur serat tunggalnya juga tidak mudah retak atau patah meskipun dibebani.

Secara morfologi, insulator serat kapas memiliki struktur berpori seperti serabut tunggal yang saling terkait. Pori-pori ini mampu menangkap dan mengurung udara di dalamnya. Udara yang terperangkap berperan sebagai isolator panas yang mendinginkan suhu. Kimiawi, bahan utama pembuat serat kapas adalah selulosa sebesar 98% yang mampu menyerap dan mengikat air. Kehadiran air dapat meningkatkan sifat pendinginnya. Dengan demikian, kandungan kimiawinya mendukung kinerja insulator ini.

Sumber: https://ecosprayinsulation.ca/

Dari perspektif lingkungan hidup, pemakaian limbah sebagai bahan baku insulator ternyata memiliki kontribusi yang positif. Limbah-limbah tersebut yang sebelumnya hanya dibuang secara sembarangan ke tempat pembuangan akhir atau bahkan dibakar, kini tidak lagi diabaikan begitu saja. Dengan dimanfaatkannya limbah menjadi insulator, diharapkan dapat mengurangi tingkat polusi udara dan emisi gas rumah kaca seperti karbon dioksida yang merusak lapisan ozon. Selain itu, bahan alami seperti kayu yang biasa dieksploitasi sebagai bahan insulator konvensional, kini penggunaannya dapat dikurangi sehingga berpotensi mengurangi laju deforestasi.

Tak hanya manfaat lingkungan, ternyata pemanfaatan limbah menjadi insulator juga memberikan dampak yang cukup besar bagi aspek ekonomi dan sosial. Limbah yang sebelumnya hanya menjadi sampah, kini dapat dimanfaatkan untuk diolah menjadi produk bernilai tambah seperti insulator yang siap dijual dipasaran. Hal ini tentunya akan membuka peluang usaha baru bagi industri kecil dan menengah. Masyarakat pun dapat terlibat secara langsung dalam pengelolaan limbah dengan sistem ekonomi sirkular. Di sisi lain, biaya produksi insulator yang menggunakan limbah sebagai bahan bakunya juga lebih rendah dibanding menggunakan bahan alami.

Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa pemanfaatan limbah serat kapas sebagai bahan insulator memiliki berbagai keuntungan. Serat kapas ternyata memiliki kandungan kimia dan sifat fisik yang mendukung untuk dijadikan insulator, seperti struktur berpori, kandungan selulosa tinggi, dan konduktivitas panas rendah. Cara pengolahan limbah serat kapas menjadi insulator melalui beberapa tahapan sederhana dapat meningkatkan pemanfaatan limbah menjadi produk bernilai tambah yang ramah lingkungan. Selain itu, pemakaian limbah serat kapas sebagai insulator memberikan manfaat yang signifikan bagi lingkungan, ekonomi, dan sosial dengan mengurangi limbah, menciptakan peluang usaha, serta meningkatkan kesadaran masyarakat akan pentingnya pengelolaan limbah. Dengan demikian, pemanfaatan limbah serat kapas sebagai insulator ternyata merupakan solusi yang tepat dan berkelanjutan.

Saran

Maka dari itu, perlu adanya kerja sama yang lebih erat antara industri tekstil dan insulator serta insentif dari pemerintah guna memanfaatkan limbah kapas menjadi insulator secara terintegrasi dan berkelanjutan. Penelitian lanjut perlu ditingkatkan untuk meningkatkan kualitas produk insulator kapas melalui modifikasi bahan atau metode produksi. Sosialisasi pentingnya memanfaatkan limbah ke masyarakat perlu dilakukan agar dapat ikut peduli dalam pengelolaan limbah menjadi lebih baik lagi demi kelestarian lingkungan, perekonomian, dan kesejahteraan masyarakat.

DAFTAR PUSTAKA

Ayu, D. V., & Anindito, S. (2017, September). Preparation and characterization of cotton fabric wastes as thermal insulator. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 225, No. 1, p. 012007). IOP Publishing.

Kementerian Perindustrian. (2023). Data Limbah Industri Tahun 2023. Jakarta: Kementerian Perindustrian.

Sangeetha, N., Rajesh, E. M., & Arutchelvi, J. (2017). Isolation and identification of cotton fiber as an alternative source for industrial application. International Journal of Metals, 7(2), 59.

Umaiyah, C., Adriyani, R., & Savitri, R. I. (2022). Paparan Endotoksin Sebagai Faktor Resiko Penurunan Fungsi Paru pada Pekerja di Industri Tekstil Berbahan Baku Kapas Literatur Review. Jurnal Kesehatan Lingkungan, 19(2), 239-244.

https://ejournal.kesling-poltekkesbjm.com

Urbonavičius, J., et al. New Resources for Sustainable Thermal Insulation Using Textile and Agricultural Waste in a New Circular Economy Approach: An Overview. MDPI Processes, 2023.

https://doi.org/10.3390/pr11092683