Penerapan Bioteknologi Dan Metode Enzimatik Pada Pengolahan Kain Denim (Bagian 2)

Enzim sering digunakan dalam industri tekstil seperti enzim amilase pada proses desizing kain katun dan proses biopolishing pada pencucian denim. Industri tekstil saat ini harus berkembang menjadi lebih efektif, efisien, biaya produksi rendah dan menerapkan teknologi yang berkelanjutan untuk menghasilkan produk yang “eco-friendly” dan produk tekstil yang lebih higienis.

Pada Penerapan Bioteknologi dan Metode Enzimatik Bagian Pertama, kita telah membahas mengenai berbagai proses enzimatik pada tahapan pembuatan kain katun yang berbahan dasar serat kapas. Seperti pada proses desizing yang bisa menggunakan enzim amilase, proses scouring dengan bantuan enzim pectinase, kutinase, selulase, protease, xylanase, lipase atau kombinasi dari semuanya.

Di bagian kedua ini kita akan membahas penggunaan enzim sebagai alternatif pada proses biostoning dan biopolishing dalam proses pengolahan kain denim. Seperti apa tahapan prosesnya? Simak pembahasan lengapnya berikut ini ya!

1.       Bio-stoning

Stoning merupakan sebuah proses finishing yang diterapkan pada kain denim. Metode ini mulai dikembangkan di awal tahun 1980 untuk memberikan efek lusuh sehingga warna kainnya terlihat kontras dengan menggunakan kemampuan abrasif batu apung. Abrasi mekanis yang kuat pada permukaan serat selama pencucian menggunakan batu apung akan menghilangkan pewarna yang tidak homogen dari kain. Sehingga nampaklah bagian dalam putih benang yang menampilkan efek seperti kain yang sudah lusuh.

Akan tetapi penggunaan batu apung ini memiliki beberapa dampak burung yang tak bisa dihindarkan, diantaranya yaitu kerusakan parah pada peralatan atau bahkan pada pakaian yang diolah, serta menumpuknya bahan partikulat dan sisa-sisa batu apung yang dapat menyumbat saluran drainase pada mesin.

Hingga akhirnya, pada pertengahan tahun 1980 digunakanlah enzim untuk mencuci kain denim dengan bantuan selulase mikroba, proses ini kemudian lebih dikenal dengan istilah Bio-stoning.

Selulase akan menghasilkan efek lusuh layaknya abrasi batu apung sehingga dapat mengurangi atau bahkan menghilangkan penggunaan batu. Selain itu, bio stoning dengan selulase ini juga menghasilkan lebih sedikit kerusakan pada pakaian dan mesin, produktivitas yang lebih tinggi dan meminimalisir partikel sisa limbah pada lingkungan pencucian.

Sebelumnya kita telah sedikit membahas proses bio-desizing menggunakan enzim amilase. Dimana enzim amilase dapat mengubah larutan yang tidak larut menjadi larutan yang dapat larut untuk memudahkan penghilangan kanji pada kapas melalui pencucian. Proses bio-desizing dan bio-washing dapat dilakukan secara bersamaan dengan bantuan enzim Amilase, selulase dan lakase.

Gambar 1 Mekanisme bio-washing pada kain denim

2.       Bio-Washing

Bio-washing termasuk salah satu teknik berbasis enzim yang paling sukses di industri tekstil. Namun, pencucian denim menggunakan selulase terkadang menyebabkan hidrolisis serat kapas yang berlebihan sehingga berat serta kekuatan tarik serat kain akan berkurang. Dampak ini dapat diminimalisir dengan memodifikasi enzim untuk menghasilkan hidrolisis enzimatik pada permukaan serat. “Immobilized enzyme” memiliki berat molekul lebih tinggi dan dapat menghilangkan pewarna indigo pada permukaan kain denim tanpa merusak sifat mekanik secara efisien.

Gambar 2. Hasil bio-washing pada denim dengan bantuan native (enzim selulase) dan “Immobilized enzyme cellulases”.

Foto kain denim yang diberi (a) buffer (blank), (b) 2% o.w.f. selulase native, (c) 4% o.w.f. selulase native, (d) 6% o.w.f. selulase native, (e) 2% o.w.f Immobilized selulase, (f) 4% o.w.f. Immobilized selulase, (g) 6% o.w.f. Immobilized selulase

Penggunaan 2 jenis enzim tersebut mampu menghadirkan efek lusuh yang sama baiknya. Tetapi pemanfaatan enzim native menimbulkan kerusakan yang cukup parah pada sifat mekanik kain.

3.       Bio-polishing

Bio-polishing adalah proses finishing opsional yang diberikan pada kain katun sebelum ataupun sesudah pencelupan untuk menghasilkan efek lebih permanen. Sebagian besar pakaian yang terbuat dari kapas (kain katun) atau campuran kapas cenderung menjadi halus dan kusam setelah pencucian berulang karena sebagian mikrofibril yang terlepas pada permukaan pakaian.

Bio-polishing menggunakan enzim selulase yang dapat menghidrolisis mikrofibril selulosa (bulu halus) yang menonjol dari permukaan benang. Proses ini dapat menghilangkan bulu-bulu halus pada permukaan dan mengurangi pilling secara signifikan. Hinggga akhirnya mampu menghasilkan handfeel kain yang lebih halus dan warna yang lebih cerah. Enzim yang sering digunakan untuk biopolishing adalah selulase mesofilik dengan suhu optimum antara 50 sampai 55 °C.

Secara keseluruhan, proses enzimatik dapat digunakan dalam mempercepat langkah-langkah desizing, scouring, biostoning, bleaching dan finishing untuk mendapatkan hasil yang dapat direproduksi dengan syarat kondisi optimal. Meski teknologi enzimatik untuk pemrosesan kapas berada dalam tahap pengembangan lanjutan namun kolaborasi antara spesialis bioteknologi enzim, teknologi tekstil dan pemangku kepentingan di industri tekstil harus semakin ditekankan.

Hal ini untuk menilai peluang keberlanjutan, aspek ekonomi dan dampak lingkungan dari proses modifikasi. Hasil dari penilaian tersebut selanjutnya harus dibandingkan dengan teknologi yang digunakan saat ini.

Sumber: Buletin Tekstil Edisi 17