08 isi pelajaran

(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
1
TOPIK 1 BAHAN SEMULA JADI DAN BAHAN BUATAN
SINOPSIS
Sesetengah bahan terjadi secara semula jadi, contohnya kayu, getah, batu,
kapas, sutera dan benang manakala yang lain dihasilkan oleh manusia dari
bahan semula jadi contohnya kaca, plastik dan seramik. Bahan-bahan ini
mempunyai sifat-sifat yang berbeza dan sifatnya akan menentukan
penggunaannya. Dalam topik ini, anda akan diperkenalkan kepada bahan
semula jadi dan bahan buatan serta kegunaannya. Anda juga akan
membandingkan sifat-sifatnya dan mengaitkan penggunaannya dalam
kehidupan seharian.
HASIL PEMBELAJARAN
1. Mengenal pasti bahan semula jadi dan bahan buatan
2. Menyatakan sifat-sifat bahan semula jadi
3. Menyatakan sifat-sifat bahan buatan
4. Membanding dan membezakan sifat-sifat bahan semula jadi dan
bahan buatan
5. Menjelaskan kegunaan bahan semula jadi dan bahan buatan
6. Menghubungkaitkan kegunaan bahan dengan sifatnya dalam kehidupan
seharian

2
KERANGKA TAJUK-TAJUK
Rajah 1.1 Kerangka Tajuk-Tajuk
ISI KANDUNGAN
1.1 Bahan Semula jadi
Bahan semula jadi adalah bahan yang dihasilkan secara proses semula
jadi. Sumber-sumber utama bagi bahan semula jadi adalah tumbuhan, haiwan
atau tanah. Mineral dan logam yang dapat diekstrak juga dianggap sebagai
bahan semula jadi.
Sebahagian daripada sifat-sifat bahan semula jadi adalah seperti berikut:
• berharga
• tulen dan semula jadi
• mudah diurai dan degradasikan
• berasal daripada tumbuh-tumbuhan, haiwan atau tanah
Bahan Semula Jadi
Dan Bahan Buatan
Sifat-Sifat
Bahan Semula Jadi
Sifat-Sifat
Bahan Buatan
Banding dan bezakan
Bahan Semula Jadi
Dan Bahan Buatan
Kegunaan Bahan
Semula Jadi Dan
Bahan Buatan

3
Rajah 1.2 Bahan Semula jadi
(Sumber: http://images.google.com)
Beberapa contoh bahan semula jadi:
• Tanah
• Getah
• Petroleum (Bahan Api)
• Bahan-bahan bukan organik (batu)
• Rencam (tanah liat, porselin)
• Kayu (rotan, buluh, kulit kayu)
• Logam (tembaga, gangsa, besi, emas, perak)
• Gentian Semula jadi (benang bulu, sutera, kapas, flaks, hem, jut, kapok)
Terdapat banyak kegunaan bahan-bahan semula jadi. Bahan semula jadi
dipilih untuk membuat objek tertentu kerana sifat-sifatnya. Kayu, contohnya
digunakan untuk membuat perabot dan bingkai pintu. Ia digunakan untuk
membuat perabot disebabkan kekerasan, keanjalan dan keliatan.
Kesederhanaan sifat-sifat kayu membolehkan ia dipotong dengan alat keluli
seperti gergaji, pahat dan ketam kayu. Apabila paku atau skru digunakan ke
atas kayu, cengkaman adalah kuat dan kayu biasanya tidak pecah. Oleh
kerana kayu adalah pengalir haba yang sangat lemah, maka ia dapat
membantu untuk memelihara tenaga apabila digunakan dalam bingkai pintu dan
tingkap. Logam pula digunakan untuk membuat struktur dalam bangunan.
Logam merupakan bahan-bahan yang berkilat, keras dan kuat. Petroleum boleh

4
digunakan dalam pembuatan detergen dan plastik. Gentian semula jadi seperti
kapas, sutera dan benang bulu digunakan secara meluas untuk membuat
pakaian kerana ia kuat, tahan lasak dan mempunyai tekstur yang licin dan
lembut.
Akses Internet (1 jam)
Akses internet untuk mengumpul maklumat mengenai kegunaan bahan-
bahan semulajadi yang lain. Hubungkaitkan kegunaannya dengan sifat-
sifatnya dan bincangkan mengapa bahan-bahan tersebut digunakan untuk
membuat objek.
1.2 Bahan buatan
Bahan buatan adalah bahan yang dibuat melalui proses-proses kimia di
mana bahan-bahan mentah berubah menjadi pelbagai jenis bahan. Adalah
perlu untuk membezakan dengan hati-hati antara bahan dengan bahan
sesuatu objek itu diperbuat. Sebagai contoh: batu adalah bahan semula jadi,
oleh itu batu kerikil di pantai adalah objek semula jadi kerana ia tidak
dibentuk oleh aktiviti manusia. Blok bangunan yang dibuat daripada potongan
batu dan bumbung bangunan adalah objek buatan walaupun kedua-duanya
diperbuat daripada bahan-bahan semula jadi.
Bahan-bahan buatan termasuk aloi, plastik, bahan komposit, bahan
kimia industri, sabun dan detergen.

5
Rajah 1.3 Bahan Buatan
(Sumber: http://google.images.com)
Sifat-sifat bahan buatan adalah seperti berikut:
• Tahan Lasak
• Ringan
• Kukuh
• Reka bentuk untuk fleksibiliti
• Tidak mengurai dan didegradasikan dengan mudah
• Ia biasanya dibuat daripada beberapa bahan semula jadi
• Boleh diwujudkan oleh proses fizikal dan kimia
Apabila kita membuat sesuatu objek, kita perlu memilih bahan-bahan
yang mempunyai ciri-ciri yang sesuai. Rajah 1.4 menunjukkan perbandingan
bahan-bahan buatan berdasarkan kepada ciri-cirinya.

6
Bahan
Buatan
Contoh
Komposisi
bahan
semula jadi
Ciri-ciri
Aloi
Pewter /
Cenderahati
97% timah
dan 3%
antimoni
Tidak mengakis, berkilat,
menarik
Besi keluli
tahan karat
74% besi,
18% kromium,
8% nickel
Tidak karat, keras, kuat
Plastik
getah stirena
butadiena
stirena
butadiena
Boleh dibentuk di bawah
haba dan tekanan yang kuat
dan ringan
nilon diamina, asid
dikarboksilik
pekat
Murah, kuat dan sangat
tahan lasak
Bahan
komposit
botol yang di
perbuat
daripada
kapur
pasir(silikon
dioksida)
Mudah dibuat acuan dan
dibentuk, telus, takat lebur
yang rendah
seramik tanah liat
(aluminium
oksida, silikon
dioksida,
pasir, felspar)
penebat elektrik dan haba
yang baik, lengai kepada
bahan kimia, keras dan
kukuh tetapi rapuh
Bahan kimia
perindustrian
Ammonia gas nitrogen
dan hidrogen
tanpa warna,
pedas(pungent) sangat larut
dalam air, tidak terbakar
dalam udara
Asid Sulfurik Sulfur,
oksigen, air
asid pekat, tidak meruap,
menghakis
Sabun dan
detergen
Sabun lemak haiwan
dan minyak
sayuran
agen pembersihan dalam
air lembut
Detergen petroleum agen pembersihan dalam
air lembut dan keras
Rajah 1.4 Kegunaan bahan-bahan buatan dan sifat-sifatnya

7
Berfikir (2 jam)
Berdasarkan apa yang anda telah pelajari, bina pengurusan grafik
untuk membanding bezakan antara sifat-sifat bahan semula jadi dan
bahan buatan.
Perbincangan (2 jam)
Perhatikan gambar-gambar di bawah dengan teliti dan nyatakan bahan-
bahan semula jadi dan bahan-bahan buatan yang diperlukan untuk
membuatnya. Cadangkan bahan-bahan lain yang mungkin boleh digunakan
dan nyatakan sama ada item-item tersebut adalah bahan-bahan semula
jadi atau bahan buatan

8
Rujukan
http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_material
(Bahan-bahan semula jadi)
http:// www.creamicindustry.com / CDA / Artikel
(Kegunaan seramik)
www.schoolsliason.org.uk/woodgate/materials/materials0.1.htm
(Bahan-bahan semula jadi dan bahan buatan)
www.find-health-articles.com/msh-manufactured-materials
(Bahan-bahan buatan)

9
TOPIK 13 BAHAN-BAHAN ASLI - GETAH
SINOPSIS
Terdapat banyak benda di sekeliling anda yang dibuat daripada getah. Dalam
topik ini, anda akan belajar tentang komposisi getah, bagaimana ia diproses,
sifat-sifat getah dan kegunaannya dalam kehidupan seharian kita.
HASIL PEMBELAJARAN
1. Menyatakan komposisi getah
2. Menerangkan pemprosesan getah
3. Menyatakan sifat-sifat getah
4. Menyatakan kegunaan getah dalam kehidupan harian kita
Rajah 13.1 Kerangka Tajuk-tajuk
ISI KANDUNGAN
Ambil satu gelang getah dan tarik. Apakah yang anda perhatikan? Lepaskan
gelang getah yang ditarik itu. Apakah yang anda perhatikan? Gelang getah
meregang apabila ditarik dan apabila dilepaskan gelang getah kembali kepada
GETAH
Komposisi
Getah
Pemprosesan
Getah
Sifat-sifat
Getah
Kegunaan
Getah

10
panjang atau bentuk asalnya. Gelang getah dibuat dari getah, yang merupakan
sejenis polimer yang dipanggil elastomer. Sebagai elastomer, gelang getah
berbeza daripada bahan-bahan pepejal yang lain kerana ia boleh diregangkan
lebih daripada empat kali ganda panjang asalnya dan apabila dilepaskan dengan
mudah ia akan kembali ke panjang asal. Sifat ini dikenali sebagai kekenyalan.
Komposisi Getah
Getah Asli ialah polimer tambahan isoprena, C5H8. Nama IUPAC bagi isoprena
ialah 2-metilbut-1,3-diena. Sebagai contoh, getah asli adalah sangat kenyal dan
dibuat dariapda monomer isoprena.
Dalam getah asli, sambungan rantaian adalah pada sebelah yang sama ikatan
dubel. Bentuk ini dinamakan poli-cis-proprena dengan berat molekul 100,000
hingga 1,000,000. Oleh kerana wujudnya ikatan dubel pada karbon–karbon,
putaran tidak mudah berlaku dan orientasi kumpulan-kumpulan pada karbon
adalah tegar. Ini memudahkan produk getah dioksidakan oleh udara, haba dan
pergerakan mekanikal seperti melentur. Getah teroksida mudah retak dan
mudah terkupas.
Poli-isoprena juga boleh dibuatkan secara sintetik, menghasilkan getah asli
sintetik. Getah asli sintetik dihasilkan melalui pempolimeran 2-klorobuta-1,3-
diena.
isoprena
Poli-cis-isoprena (getah)

11
n CH2=CH-C=CH2 ~(CH2-CH=C-CH2) ~
Cl Cl
2-klorobuta-1,3-diena neoprena
Produk dinamakan sebagai neoprene. Neoprena adalah kurang aktif terhadap
bahan kimia dan digunakan untuk membuat hos petrol dan bekas untuk bahan-
bahan kimia korosif. Satu lagi getah sintetik ialah getah stirena-butadiena (SBR),
kopolimer antara feniletena (30%) dan 1,3-butadiena (70%).
CH2=CH-CH=CH2 + CH2=CH CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH
1,3-butadiena feniletena Getah stirena-butadiena
13.1 Pemprosesan Getah
Getah ialah polimer semula jadi yang terbentuk daripada cecair resin atau susu
getah yang diperolehi daripada kulit pokok Hevea brasiliensis. Lateks atau getah
asli diperolehi daripada sap pokok getah liar. Kulit kayu pokok itu ditoreh, iaitu
memotong belahan bentuk V kecil ke dalam kulit, supaya susu getah yang putih
dan melekit dikenali sebagai susu getah, menitis keluar dan terkumpul dalam
cawan yang diikat pada batang pokok. Rajah 13.2 menunjukkan menoreh pokok
getah.

12
Pokok Getah Lateks atau susu getah Pisau untuk menoreh
dikutip pada pokok yang ditoreh
Rajah 13.2 Menoreh pokok getah
(Source: http://images.google.com)
Lateks terdiri daripada 35% zarah getah dan 65% air. Setiap zarah getah
mengandungi molekul getah yang disalut oleh lapisan membran protein yang
bercas negatif. Kadang-kadang beberapa titik larutan ammonia ditambah ke
dalam cawan, atau tangki pengangkutan, untuk mengelakkan pra-pembekuan
lateks sebelum sampai di kilang. Ia juga boleh dibiarkan dalam cawan supaya
membeku secara semula jadi (tindakan bakteria yang menghasilkan asid) di
dalam cawan dan akan dikutip semasa penorehan seterusnya. Walau
bagaimanapun ini akan menghasilkan produk getah yang lebih rendah grednya.
Biasanya, lateks yang dikumpul kemudiannya dibawa ke pusat pengumpulan
dan dituangkan ke dalam tangki besar. Lateks ini kemudian ditapis untuk
membuang kotoran dan kemudian disalurkan kepada mesin pengempar untuk
membuang air. Getah pukal diperolehi apabila asid metanoik atau etanoik
ditambah kepada susu getah menyebabkan pembekuan molekul getah
berlaku. Ion hidrogen yang bercas positif dari asid akan meneutralkan cas negatif
molekul getah.
Susu getah beku kemudiannya digulung menjadi kepingan dengan
menggunakan penggelek. Kepingan getah dipotong kepada saiz yang sesuai

13
dan dihantar ke kilang getah untuk pemprosesan. Kepingan getah dibasuh
dengan mesin yang menggunakan sabun dan air untuk menghilangkan kotoran
luaran. Kemudian, ia digantung pada batang buluh untuk pengeringan selama
kira-kira 3-5 hari bergantung kepada ketebalan kepingan getah. Selepas itu, ia
dikeringkan di rumah asap, dikekalkan pada suhu 700
C, dengan menggunakan
kayu daripada pokok-pokok getah yang lebih tua atau hampas
kelapa. Proses ini dipanggil menyalai.
Selepas diasapkan, kepingan getah menjadi lebih telus dan kekotoran lebih
mudah dilihat dan dikeluarkan. Kepingan getah yang diasap ini dipanggil “Ribbed
Rubber Sheet” atau RRS. Kepingan getah digredkan sebagai RRS1, RRS2,
RRS3, RRS4 dan RRS5 bergantung kepada warna, ketulenan dan kekenyalan.
Kepingan getah kering kemudiannya ditekan ke dalam kiub dengan
menggunakan penekan hidraulik untuk membentuk getah pukal. Getah pukal
digunakan untuk membuat tayar selepas pemvulkanan. Kepingan getah yang
diproses kemudian dijual kepada kilang-kilang untuk membuat pelbagai bahan.
Hari ini, Asia merupakan pengeluar utama getah asli. Ketiga-tiga negara
pengeluar terbesar (Indonesia, Malaysia dan Thailand) mengeluarkan sebanyak
72% daripada jumlah pengeluaran getah asli dunia.
13.3 Perangkaian Silang dalam Getah Asli
Getah asli mentah adalah termoplastik, menjadi lembut dan melekit pada hari-
hari yang panas dan keras apabila ia disejukkan kepada suhu yang lebih
rendah. Oleh sebab itu penggunaannya adalah terhad. Ia boleh dibuat lebih
keras dengan memperkenalkan ikatan kimia antara rantaian polimer. Ikatan
kimia yang dibentuk antara rantaian dipanggil perangkaian silang. Rajah 13,3
menunjukkan perangkaian silang di antara rangkaian polimer. Semakin banyak
perangkaian silang, semakin keras bahan tersebut.

14
Rajah 13.3 Perangkaian Silang dalam polimer
13.4 Pemvulkanan Getah Asli
Pemvulkanan getah asli merupakan satu proses perangkaian silang yang ditemui
oleh Charles Goodyear pada tahun 1839. Goodyear secara tidak sengaja
mendapati bahawa menambah sulfur kepada getah asli diikuti dengan
pemanasan campuran menjadikan getah lebih kuat dan lebih tahan terhadap
pengoksidaan atau tindak balas yang lain. Dalam getah tervulkan, atom-atom
sulfur membentuk rangkaian silang antara rantai-rantai panjang molekul getah
asli. Pemvulkanan getah asli memerlukan dua atom sulfur bagi dua unit isoprena
seperti ditunjuk dalam Rajah 13.4.
Polimer 1
Polimer 2
Polimer 3
Polimer 4
Tiada rangkai silang
ada rangkai silang

15
Rajah 13.4 Perangkaiaan silang dalam getah asli
Apabila diregangkan, rantai getah tervulkan tidak boleh mengelangsor di
antara satu sama lain dan terpaksa balik semula kepada bentuk asalnya oleh
rantai silang atom sulfur. Akibatnya getah tervulkan menjadi lebih keras, lebih
kenyal dan kurang melekit apabila panas.
13.5 Sifat-sifat Getah Asli
Getah mempunyai sifat-sifat fizikal dan kimia yang unik. Antara sifat-sifat
getah asli ialah:
mudah terbakar
kenyal dan boleh diregang
reaktif kepada agen kimia seperti minyak, gris dan petrol
fleksibel kerana ia adalah satu termoplastik yang lembut dan
mengeras bila berlaku pemanasan, boleh cair dan terbentuk semula
untuk diguna pakai semula.

16
tidak telap air. Ini menjadikannya suatu penghalang yang sangat baik
terhadap patogen seperti virus HIV yang menyebabkan AIDS.
Peka kepada penipisan ozon disebabkan oleh kehadiran ikatan
berganda dalam setiap unit berulang.
Berfikir (1 jam)
Bolehkah anda menyatakan beberapa sifat-sifat getah sintetik?
Gunakan pengurusan grafik untuk membandingkan dan
membezakan sifat-sifat getah sintetik, getah asli dan getah
tervulkan.
13.6 Penggunaan Getah
Penggunaan getah termasuk getah asli, getah sintetik dan getah tervulkan
adalah berbeza-beza. Getah asli yang digunakan untuk membuat objek adalah
seperti berikut:
• pemadam
• hos air
• gelang getah
• tumit kasut
• sarong tangan, pembedahan dan perubatan
• kondom
• assesori enjin untuk mengurangkan getaran dan hentakan
Getah tervulkan digunakan untuk membuat objek seperti:
alas kereta
tayar kenderaan
hos radiator
pengelap cermin kereta

17
penyumbat dan pengalas pengantungan (Seals and suspension
mountings)
Getah sintetik seperti neoprene digunakan untuk membuat objek seperti:
gaskets
tali pinggang kereta
tali pengangkut
paip atau hos fleksibel untuk industri petrol
bahan-bahan penebat untuk sambungan elektrik di tempat yang ada
bahan kimia
Rajah 13.5 Penggunaan Getah (Source: http://images.google.com)
Mengumpul Maklumat ( 2 jam )
Adakah anda tahu bahawa pada tahun 1950-an, Malaysia telah

18
menghasilkan hampir 40% daripada getah asli dunia. Ia dikatakan
bahawa getah membina Malaysia (Source: undur Merdeka 50,
akhbar Ahd, Isnin 13 Ogos 2007, muka surat 12). Mengumpul
maklumat mengenai pembangunan industri getah di Malaysia.
Rujukan
Brown, T.L.; Lemay,H.E.; Bursten, B.E. (2000) Chemistry-The Central Science.
Eighth Edition, New Jersey:Prentice Hall.
McMurry,J.; Fay,R.C. (2001) Chemistry. Third Edition, New Jersey: Prentice Hall.
http://en.wikipedia.org/wiki/Rubber
(rubber industry)
http://www.irrdb.com/IRRDB/Rubber_Industry/Other_Suppliers/ProcessingChemi
cals/Vulcanization.htm
(vulcanisation of rubber)
TOPIK 14 POLIMER SEMULA JADI - SUTERA, KAPAS DAN BENANG BULU
SINOPSIS

19
Polimer semula jadi digunakan secara meluas setiap hari. Topik ini akan
membincangkan jenis polimer semula jadi yang utama, iaitu sutera, kapas dan
benang bulu. Ia akan menjelaskan sifat-sifat, pemprosesan dan penggunaaan
polimer semula jadi ini.
HASIL PEMBELAJARAN
1. Menyatakan jenis polimer semula jadi
2. Menyatakan sifat-sifat polimer semula jadi
3. Menerangkan pemprosesan polimer semula jadi
4. Menerangkan kegunaan polimer semula jadi
ISI KANDUNGAN
14.1 Polimer
Istilah 'polimer' berasal dari perkataan Greek, 'poli' bermaksud 'banyak' dan 'mer'
Polimer Semula jadi
Jenis Polimer
Semula jadi
Sifat Polimer
Semula jadi
Pemprosesan
Polimer
Semula jadi
Kegunaan Polimer
Semula jadi

20
bermaksud 'bahagian'. Polimer adalah molekul berantai panjang yang dibentuk
daripada penggabungan secara berulangan beberapa unit-unit kecil yang
dipanggil monomer. Polimer boleh dibahagikan kepada dua jenis, iaitu:
• polimer semula jadi
• polimer sintetik
Polimer semula jadi adalah polimer yang diperolehi dari benda hidup seperti
tumbuhan dan haiwan. Beberapa contoh polimer semula jadi yang ditunjukkan
dalam Rajah 14.2.

21
,
Rajah 14.2 Jenis-jenis Polimer Semula Jadi
Akses Internet (1 jam)
Akses internet untuk mengumpul maklumat bagi membandingkan
polimer asli dan polimer sintetik.
Polimer
Semulajadi
Kanji
Benang
Bulu
SuteraKapas
Getah asli

22
14.2 Sutera
Sutera merupakan gentian protein semula jadi yang diperolehi dari kokon yang
dibuat oleh larva ulat sutera yang diternak dalam kurungan. Sutera sebenarnya
diperbuat daripada protein yang dirembeskan dalam keadaan bendalir ulat
sutera. Makanan ulat sutera ini terdiri daripada tumbuhan terpilih iaitu daun
malberi. Ulat sutera membuat putaran kokon sebagai lapisan pelindung untuk
mengekalkan kehidupannya.
Rajah 14.3 Ulat sutera memakan daun malberi
Sifat-sifat sutera adalah seperti berikut:
• bersinar semula jadi
• mempunyai tekstur licin dan lembut
• tahan asid mineral
• mempunyai kelembapan yang baik
• rintangan rendah terhadap pendedahan cahaya matahari
• keanjalan sederhana dan rintangan kedutan
• paling kuat antara semua gentian semula jadi tetapi kehilangan 20% kekuatan
apabila basah

23
Rajah 14.4 Kain sutera
Rajah 14.4 menunjukkan sebahagian kegunaan sutera
Rajah 14.4 Kegunaan sutera
Kegunaan
sutera
Tali leher
Cadar,
Langsir
Skaf /
Tudung
Pakaian
cuaca
panas

24
Carta aliran di bawah menerangkan pemprosesan sutera:
Kokon yang telah diputar oleh ulat sutera dipilih dan diletakkan di dalam
ketuhar
↓
Haba ketuhar cukup untuk membunuh ulat sutera tetapi tidak merosakkan
sutera dalam kepompong
↓
Kokon direndam dalam air
↓
Benang berganda dari kokon yang direndam dibuka untuk membentuk satu
benang tunggal
↓
Benang sutera seterusnya digabungkan untuk membentuk helaian yang tebal
dan dicelup bagi membentuk warna yang diingini
Rajah 14.5 Proses Pembuatan Sutera

25
14.3 Kapas
Kapas adalah serat lembut yang tumbuh di sekitar biji benih pokok kapas, pokok
renek yang berasal dari kawasan tropika dan subtropika di seluruh dunia,
termasuk Afrika, India dan Amerika. Kapas adalah tanaman musim panas, jadi ia
mesti ditanam di kawasan-kawasan yang mempunyai kurang taburan hujan.
Gentian yang paling popular diputar ke dalam benang dan digunakan untuk
membuat tekstil yang lembut, di mana ianya merupakan gentian kain semulajadi
yang paling meluas digunakan dalam pakaian hari ini.
Rajah 14.5 Pokok kapas
Sifat-sifat kapas adalah seperti berikut:
• kuat
• tahan Lama
• baik unuk mencetak
• selesa
• penyerap kelembapan yang baik
• daya tahan rendah (mudah berkedut)
• rintangan tinggi terhadap pelarut organik dan alkali

26
Rajah 14.6 Kapas
Bagaimana kapas diproses?
• Gentian kapas yang diproses untuk mengeluarkan benih (ginning), terdiri
daripada selulosa hampir tulen yang merupakan polimer semula jadi.
• Setiap gentian kapas dibuat sehingga 20-30 lapisan bergelung selulosa
yang teratur secara semula jadi.
• Apabila bola kapas dibuka, gentian kering menjadi rata, terpusing,
berbentuk seperti riben-riben saling bersilang antara satu sama lain.
• Bentuk ini adalah ideal untuk dijadikan benang halus.
• Pengeluaran kapas amat berkesan, hanya sepuluh peratus atau kurang
dari beratnya hilang dalam pemprosesan penukaran bebola kapas mentah
kepada gentian tulen.
• selulosa dalam gentian kapas disusun untuk memberikan darjah
kekuatan, ketahanan dan daya penyerapan yang tinggi.

27
Rajah 14.7 Seorang pekerja membawa Rajah 14.8 Putik kapas dan swap
kapas yang dituai
Kapas digunakan dalam pembuatan:
• Tuala
• Stokin
• Cadar
• Baju-T
• Penapis kopi
• Seluar Jeans
• Putik kapas dan swab
Akses internet (2 jam)
Akses internet untuk mengumpul maklumat mengenai jenis kapas.

28
14.4 Benang bulu (Wool)
Benang bulu adalah gentian yang berasal dari sel-sel kulit yang khusus, yang
dipanggil folikel. Ia diperolehi dari haiwan dalam keluarga Caprinae,
terutamanya kambing biri-biri, tetapi rambut dari sesetengah spesis mamalia lain
seperti kambing, llamas dan arnab juga boleh dipanggil benang bulu. Benang
bulu mempunyai beberapa kualiti yang membezakan dari rambut atau bulu: ia
kerinting, mempunyai tekstur yang berlainan, anjal dan tumbuh dalam kelompok.
Rajah 14.9 Benang bulu dari kambing biri-biri
Sifat-sifat dari benang bulu adalah seperti berikut :
• bahan-bahan panas
• gentian ketat berkerut
• Sel-sel luar gentian menangkis air sementara sel-sel dalaman menyerap

29
lembapan
• Keanjalan-wol yang tinggi memiliki keupayaan yang lebih besar untuk kembali
ke panjang asal selepas diregangkan berbanding dengan mana-mana gentian
tiruan.
• Keupayaan penyerap yang tinggi, mampu mengekalkan sehingga 25 peratus
daripada berat dalam kelembapan.
• Pewarnaan benang bulu lebih unggul berbanding dengan gentian tumbuhan
dari segi kekayaan dan kecerahan warna.
Pemprosesan dari benang bulu adalah seperti yang disenaraikan di bawah:
• Selepas diricih, benang bulu mengandungi tahap gris yang tinggi mengandungi
lanolin berguna serta kotoran, kulit mati, sisa-sisa peluh dan bahan sayuran.
• Sebelum wul boleh digunakan untuk tujuan komersil, ia mesti dicuci dalam air
panas atau dibersihkan.
• Pengerukan mungkin semudah mandi dalam air suam, atau satu proses
industri yang rumit menggunakan detergen dan alkali.
• Selepas itu, wul dibahagikan kepada lima kategori utama:
bulu, pecah, keping, bellies dan locks.
• Kualiti bulu ditentukan oleh teknik yang dikenali sebagai mengkelaskan wul.

30
Rujukan ( 3 jam)
Pemprosesan dari kapas melibatkan:
berputar, gulungan, menganyam, menyikat, mewarna dan mengait.
Terangkan setiap proses dan tujuan proses-proses ini dalam
pembuatan benang bulu. Anda boleh merujuk kepada
http:www.austech.unimelb.edu.au/tin/267.html
Rajah 14.10 Benang bulu Rajah 14.11 Skaf yang dibuat
daripada benang bulu
Benang bulu diukur secara objektif dalam unit mikron. Panjang ruji,
kekuatan ruji dan kadang-kadang warna serta faktor keselesaan juga
diukur.
Benang bulu digunakan secara meluas dalam pembuatan:
• Pakaian seperti baju sejuk
• Selimut, permaidani kuda, kain pelana, permaidani, merasakan, penebat
wol dan kain pelapis.
• menyerap bau dan bunyi bising di dalam jentera berat dan pembesar

31
suara stereo
• Secara tradisinya, ia digunakan untuk menutup kain lampin.
• Sesetengah lampin kain moden menggunakan fabrik benang bulu untuk
menutupi, dan terdapat beberapa komersial moden yang mengait corak
untuk menutupi lampin benang bulu.
Berfikir (2 jam)
Berdasarkan kepada kajian anda, bina pengurusan grafik untuk
membanding-bezakan sifat-sifat dan penggunaan sutera, kapas
dan benang bulu.
Rujukan
http://en.wikipedia.org/wiki/silk
(silk)
www.fabrics.net/silk.asp
(silk)
http://en.wikipedia.org/wiki/cotton
(cotton)
www.fabrics.net/wool.asp
(wool)
http://en.wikipedia.org/wiki/wool
(wool)

32
TOPIK 15 BAHAN SEMULA JADI - KERTAS
SINOPSIS
Kita menggunakan banyak produk yang diperbuat dari kertas. Dalam topik ini
anda akan mempelajari tentang jenis kertas, sifat kertas, proses pembuatan
kertas dan kegunaan kertas dalam kehidupan harian kita.
HASIL PEMBELAJARAN
1. Menyatakan jenis-jenis kertas
2. Menyatakan sifat-sifat kertas
3. Menerangkan proses membuat kertas
4. Menyatakan kegunaan kertas dalam kehidupan harian kita

33
ISI KANDUNGAN
Perkataan kertas berasal daripada istilah Yunani untuk bahan penulisan purba
Mesir yang dikenali sebagai papyrus, yang terbentuk daripada jalur pukulan
tumbuhan papyrus. Kertas adalah helaian nipis yang digunakan terutamanya
untuk menulis, mencetak atau pembungkusan.
15.1 Jenis-jenis Kertas
Kertas adalah bahan yang boleh didapati dalam pelbagai jenis ketebalan dan
berat yang berbeza. Beberapa jenis kertas termasuk:
• kertas bank
• kertas buku
• kertas inkjet
• kertas penunjuk pH
• kertas fotografi
• kertas biasa

34
• kertas kitar semula
• kertas beras
• kertas tuala
• kertas dinding
• kertas lilin
• kertas pasir
• kertas bersalut (permukaan berkilat dan matt)
• kertas biasa
• Kertas akhbar
15.2 Sifat-sifat Kertas
Kita perlu menggunakan kertas setiap hari. Kegunaannya adalah
disebabkan oleh sifat-sifat uniknya seperti:
• Berat Asas (GSM)
• Kecerahan, keputihan dan warna
• Kestabilan dimensi
• Kebolehan dilipat (lipatan Double)
• Pembentukan
• Kilat (Gloss)
• Mesin dan Haluan melintang
• Lembapan
• Kelegapan
• ketelapan (porosity)
• pelbagai saiz / Cobb
• kelicinan
• Kekukuhan

35
• Kenyal (Pemanjangan)
• Rintangan mengoyak
• Suhu dan Kelembapan: keadaan Kertas
• Ketebalan
• Kekuatan permukaan (Wax Pick No.)
Wire side and Felt side
Membuat nota (2 jam)
Untuk memperolehi kefahaman yang lebih baik bagi setiap sifat-
sifat kertas yang disenaraikan di atas, baca artikel dalam laman
web berikut: http://www.biltpaper.com/atoz2.asp .
Buat nota ringkas pada setiap sifat-sifat kertas.
15.3 Proses membuat kertas
Kertas dihasilkan dengan menekan bersama serat lembab, biasanya gentian
selulosa sayur-sayuran yang diikat bersama oleh ikatan hidrogen, dan kemudian
dikeringkan menjadi kepingan yang fleksibel. Gentian yang digunakan biasanya
gentian semula jadi berasal dari pelbagai jenis serat sintetik, seperti polipropilena
dan polietilena. Ia boleh dimasukkan ke dalam kertas sebagai satu cara untuk
menyampaikan sifat-sifat fizikal yang wajar. Sumber yang paling popular adalah
jenis gentian pulpa kayu daripada pokok kayu pulpa, sebahagian besarnya kayu
lembut dan kayu keras seperti spruce dan Aspen. Bahan serat sayur-sayuran
yang lain termasuk kapas, hem, linen, dan beras boleh digunakan.
Langkah-langkah dalam proses membuat kertas:
• Pemprosesan pulpa menggunakan kimia atau mekanikal
• Penambahan bahan tambah
• Pengeringan
• Proses Akhir

36
Pemprosesan gentian / pulpa
Dinding sel kayu atau tumbuh-tumbuhan terdiri daripada gentian yang terikat
bersama-sama. Semasa pulpa, gentian ini dipisahkan antara satu sama lain-lain
permukaan dan karbohidrat, terutamanya selulosa atau setengah-selulosa
terdedah. Ikatan hidrogen antara kedua-permukaan karbohidrat memberikan
kertas kekuatannya. Gentian boleh dipisahkan kimia, mekanikal, atau melalui
gabungan kedua-duanya.
Proses Kimia pulpa
Tujuan proses kimia pulpa adalah untuk memecahkan struktur kimia lignin dan
menjadikan ia larut dalam pelarut supaya ia boleh dibasuh dari gentian selulosa.
Lignin yang mengikat sel-sel tumbuhan, Proses kimia pulpa membebaskan
gentian dan menghasilkan pulpa. Pulpa mesti diluntur supaya menghasilkan
kertas putih untuk cetakan, lukisan dan penulisan. Proses pulps kimia
memerlukan kos lebih daripada proses mekanikal pulpa kerana hasil yang
rendah iaitu 40-50% daripada kayu asal. Oleh kerana proses kimia memelihara
panjang gentian, ia digunakan untuk membuat kertas yang lebih kukuh. Satu lagi
kelebihan proses kimia pulpa ialah kebanyakan haba dan elektrik yang
diperlukan untuk menjalankan proses yang dihasilkan oleh membakar lignin
dalam proses kimia pulpa.
Proses Mekanikal Pulpa
Terdapat dua proses utama iaitu, proses termomekanikal pulpa (RMT) dan
proses mekanikal pulpa. Yang terakhir ini dikenali di Amerika Syarikat sebagai
pulpa “groundwood”
Dalam proses RMT, kayu diracik dan kemudian dimasukkan ke dalam pemanas
berlapis stim yang besar di mana lapisan kayu diperah dan dihancur antara dua
cakera keluli. Dalam proses “groundwood”, batang tanpa kulit dimasukkan ke
dalam pengisar di mana ia ditekan dan dihancur dengan batuan berputar. Proses

37
mekanikal pulpa tidak menyingkirkan lignin supaya memperolehi hasil yang
sangat tinggi iaitu lebih daripada 95%, tetapi juga menyebabkan kertas yang
dibuat daripada pulpa ini rapuh dan kuning apabila sudah lama disimpan. Pulpa
mekanikal mempunyai panjang gentian yang agak pendek dan menghasilkan
kertas yang lemah. Walaupun jumlah tenaga elektrik yang besar diperlukan
untuk menghasilkan pulpa mekanikal, kos kurang daripada pulpa kimia.
Aditif
Selain daripada gentian, pulpa mungkin mengandungi kandungan seperti kapur
atau tanah liat, yang akan memperbaiki ciri-ciri kertas untuk mencetak atau
menulis. Bahan-bahan tambahan boleh dicampur ke dalam pulpa dan / atau
digunakan kepada web kertas kemudian dalam proses pembuatan. Tujuannya
adalah mewujudkan permukaan yang sesuai untuk menyerap dakwat atau cat.
Pengeringan
Selepas web kertas dihasilkan, air mesti dikeluarkan daripada kertas untuk
mencipta produk yang boleh diguna. Ini dapat dicapai dengan menekan dan
pengeringan. Kaedah-kaedah untuk berbuat sedemikian berbeza-beza.
Walaupun proses yang berbeza-beza digunakan untuk membuat kertas,
konsepnya tetap sama. Menekan helaian untuk membuang air dengan
menggunakan kekerasan. Sebaik sahaja air dipaksa dari helaian, satu lagi bahan
penyerap mesti digunakan untuk mengumpul air ini. Apabila membuat kertas
dengan tangan, penyerap air digunakan. Pengeringan melibatkan penggunaan
haba dan udara untuk membuang air dari helaian kertas.
Pada zaman dulu, penghasilan kertas dilakukan dengan memyidai helaian kertas
seperti menyidai baju. Pada zaman yang lebih moden, pelbagai mekanisme
pengeringan telah digunakan. Yang paling biasa adalah pengering pemanas
stim. Pengering ini menghasilkan suhu melebihi 200 ° F (93 ° C) dan digunakan
dalam urutan panjang lebih 40 buah bekas. Haba yang dihasilkan oleh
pengering dapat dengan mudah mengurangkan kandungan kelembapan kertas
sehingga kurang daripada 6%.

38
Proses Akhir
Kertas kemudian boleh diubahsuai saiznya mengikut sifat-sifat fizikal yang
sesuai untuk digunakan dalam pelbagai aplikasi. Kertas pada takat ini adalah
tidak bersalut. Kertas bersalut mempunyai lapisan nipis bahan seperti lapisan
tanah liat pada satu atau kedua-dua permukaan supaya mewujudkan permukaan
yang lebih sesuai untuk skrin beresolusi tinggi skrin. Kertas bersalut atau tidak
bersalut mungkin mempunyai permukaan yang digilap oleh “calendaring”. Kertas
bersalut dibahagikan kepada matt, semi-matt atau sutera, dan kilat/”gloss”.
Kertas ini kemudian dimasukkan ke gelendong jika ia digunakan untuk mesin
cetak , atau dipotong menjadi helaian untuk proses percetakan lain atau tujuan
lain. Gentian dalam kertas pada dasarnya mengikut arah pergerakan
mesin. Helaian ini biasanya dipotong secara memanjang, iaitu mengikut zarah-
zarah yang selari dengan dimensi yang lebih panjang. Semua kertas yang
dihasilkan oleh mesin jenis Fourdrinier ialah kertas jenis Wove, iaitu jejaring
kertas meninggalkan corak yang mempunyai ketumpatan yang sama sepanjang
zarah kertas dan seluruh zarah-zarah. Kertas Wove tidak mempamerkan
"laidlines", iaitu merupakan garisan kecil yang ditinggalkan di atas kertas buatan
tangan dengan acuan yang dibuat daripada wayar logam atau buluh. Kertas
buatan tangan yang sama mempamerkan "kesan pinggir kertas", atau sempadan
kasar.
15.4 Penggunaan Kertas
Kertas adalah bahan serba guna dengan banyak kegunaan. Kertas biasa
digunakan untuk penulisan dan percetakan. Ia juga digunakan secara meluas
sebagai bahan pembungkusan, dalam banyak produk pembersihan, dalam
beberapa proses industri dan pembinaan dan kadang-kadang sebagai
pembungkus makanan terutamanya dalam budaya Asia.

39
Kertas boleh digunakan berdasarkan kepada pelbagai cirinya bergantung
kepada tujuan pengunaannya, seperti:
• Untuk menulis atau mencetak: sehelai kertas boleh menjadi dokumen; ini
mungkin untuk menyimpan rekod (atau dalam keadaan mencetak dari
komputer atau menyalin dari kertas lain: sebagai rekod tambahan) dan untuk
komunikasi.
• Untuk mewakili nilai: wang kertas, nota bank, cek, baucar, tiket
• Untuk hiburan: buku, majalah, surat khabar, lukisan, seni
• Untuk pembungkusan: kotak beralur, beg kertas, sampul surat, tisu pembalut,
kertas dinding
• Untuk pembersihan: kertas tandas, sapu tangan, tuala kertas, tisu muka
• Untuk pembinaan: kertas “mache” (paper mache), origami, quiling, kertas
kejuruteraan, pakaian
• Lain-lain kegunaan: kertas pasir, kertas penyerap, kertas litmus, kertas
penunjuk universal, kertas kromatografi, kertas penebat elektrik, kertas turas
Rajah 15.4 Penggunaan kertas

40
Latihan (2 jam)
Akses internet untuk mengumpul maklumat dan membanding
Bezakan ciri-ciri pelbagai jenis kertas dan kegunaannya dalam
kehidupan seharian.
Berfikir (10 jam)
Kita boleh menggunakan semula kertas dengan mengitar semula. Kitarkan
semula kertas anda sendiri. Akses internet untuk mendapatkan cadangan-
cadangan tentang bagaimana untuk mengitar semula kertas. Laman web ini
dapat membantu. Http://www.recyclenow.com/why_recycling_matters/how_is_it_
recycled/paper/.
Buat item yang berguna menggunakan kertas kitar semula yang anda telah
buat. Anjurkan pameran sains mini untuk mempamerkan proses mengikitar
semula kertas dan produk yang dibuat daripada kertas kitar semula. Simpan

41
jurnal gambar pameran.
Pada akhir aktiviti, jawab soalan-soalan berikut:
 Apa yang telah anda pelajari dari aktiviti ini?
 Bahagian mana daripada kurikulum sains sekolah
rendah mengajar topik tentang kertas?
 Bincangkan bagaimana anda boleh menggunakan
aktiviti ini dalam pengajaran dan pembelajaran anda .
 Apakah peranan guru dalam aktiviti ini?
Rujukan
http://en.wikipedia.org/wiki/Paper
(paper)
http://www.writersservices.com/wbs/care_history_paper.htm
(History of paper making)
http://www.writersservices.com/wbs/care_storing_books.htm
(how to store books)
http://www.biltpaper.com/atoz2.asp
(properties of paper)
http://www.recyclenow.com/why_recycling_matters/how_is_it_recycled/paper/
(recycling of paper)
http://www.paperonweb.com/pmake.htm

42
(processing paper)
http://www.geocities.com/kirktayl/
(how to organise a science exhibition)
http://www.paperonweb.com/density.htm
(properties of paper)

08 isi pelajaran

Recommended

Recommended

More Related Content

Featured

Featured (20)

08 isi pelajaran