LAPORAN PRAKTIKUM TEKNOLOGI PENYEMPURNAAN 1
MERSERISASI PADA KAIN KAPAS
Disusun Oleh
Nama
NRP
: : Fajaria Ayu Lestari : 08.K.40103
Grup
: K4
Angkatan
: 2008
Dosen
: Hardianto, S.ST,. M.Eng
Asisten
: Sukirman, S.ST Darso
Tang Tangga gall Prakt Praktik ikum um : 21 Apri Aprill 2011 2011 Tanggal Laporan
: 28 April ril 2011
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL BANDUNG 2011
MERSERISASI PADA KAIN KAPAS
I.
Maksud dan Tujuan
1. Praktikan mampu melakukan proses merserisasi pada kain kapas. 2. Praktikan mampu menjelaskan mekanisme merserisasi pada kain kapas. 3. Praktikan mampu menganalisa kain hasil proses merserisasi II.
Teori Dasar 2.1 Kapas
Serat kapas dihasilkan dari rambut biji tanaman jenis Gossypium. Dimensi serat yang terpenting adalah panjangnya. Kapas yang lebih panjang cenderung mempunyai diameter lebih halus, lembut dan mempunyai konvolusinya lebih banyak. Serat kapas merupakan salah satu jenis bahan tekstil yang mempunyai komposisi sebagian basar dari selulosa. Disamping terdapat juga minyak , malam, protein, pektin, pigmen alam asm organik, mineral, zat-zat yang mengandung nitrogen dan air. Selulosa merupakan bahan terbesar yang membentuk serat kapas. Selulosa merupakan polimer linear yang tersusun dari kondensasi molekul-molekul glukosa yang dihubungkan. Serat kapas apabila diproses dalam larutan alkali (soda kostik) dengan konsentrasi tinggi akan mengakibatkan penggelembungan kearah lebar dan penyusutan ke arah panjang. Serat kapas mempunyai komposisi :
Selulosa 80-90 %
Protein dan zat yang mengandung nitrogen 5%
Lemak, minyak dan malam 0,5-1%
Pektat 0,5-1%
Mineral dan warna alam 1%
Air 8% Sifat fisika dan kimia serat kapas :
Kekuatan tarik 3-5 g/l
Mulur 7 %
Moisture Regain 7,5-8%
Tidak tahan terhadap asam, terutama asam an-organik missal :H 2SO4.HCl
Tahan terhadap alkali dengan syarat tidak ada udara, karena adanya udara (oksigen pada udara) akan menyebabkan oksiselulosa.
Dalam keadaan kering,tahan terhadap jamur, bakteri dan serangga.
Mempunyai daya adsorpsi yang tinggi terhadap air,asam, gram,alkali dan zat lain.
Tahan dalam penyimpanan Berat jenis 1,54. Kapas tidak akan rusak oleh merserisasi, karena waktu rendam yang sangat
singkat tidak lebih dari 5 menit. Jika dikerjakan pada suhu rendah, penggelembungan akan lebih baik, oleh karena itu sebaiknya proses merserisasi dilakukan pada suhu 1315 oC, umumnya di pabrik dikerjakan pada suhu 20 oC. Suhu yang digunakan harus konstan, karena akan mempengaruhi kerataan daya serap yang akan mengakibatkan ketidakrataan warna celupan. Jika perlu digunakan soda kostik yang telah didinginkan karena proses merserisasi merupakan reaksi eksotermik. 2.2 Merserisasi
Merserisasi merupakan proses pada bahan tekstil terutama untuk kapas yang pada umumnya bertujuan untuk: -
Kekuatan tarik lebih baik
-
Higroskopitas
-
Daya serap terhadap zatwarna
-
Reaktifitas terhadap pereaksi-pereaksi kimia Proses ini ditemukan pertama kali oleh John Mercer pada tahun 1844 ditengah peneletiannya mengenai kemungkinan pemisahan berbagai macam hidrat dengan cara penyaringan fraksional perlahan. Efek pertama pada merserisasi adalah pemberian tegangan ataupun efek tanpa tegangan. Pemberian tegangan pada benang atau kain selama proses merserisasi akan meningkatkan efek kilau yang bersifat tetap sedangkan pengerjaan tanpa tegangan memberikan pertambahan mulur yang besar. Faktor-faktor yang berpengaruh pada merserisasi : 1. Zat yang dipakai
Zat kimia yang biasa digunakan adalah alkali kuat. Untuk hasil yang optimum maka sebaiknya menggunakan alkali kuat dengan konsentrasi 20-30% agar penurunan konsentrasi tidak berpengaruh pada proses merserisasi. 2. Suhu pengerjaan Suhu yang biasa digunakan adalah 20-30 0C. 3. Waktu pengerjaan Pengerjaan merserisasi berlangsung
±
40 detik yaitu waktu penyerapan kostik soda
dalam serat. Semakin lama pengerjaan dalam alkali akan menyebabkan oksiselulosa yang berakibat kekuatannya menurun. 4. Tegangan Permeseran dengan tegangan akan memberikan efek lebih mengkilap dengan penurunan adsorpsi zat warna. 5. Kualitas dan anyaman bahan Untuk hasil yang maksimum akan didapat pada bahan yang dimasak terlebih dahulu. Makin panjang staple lengthnya makin bagus hasil merserisasi. Tenunan yang rapat, efek satin akan menghasilkan kilap yang tinggi. Satu hal yang patut mendapat perhatian sehubungan dengan pengelembungan maksimum adalah bahwa proses merserisasi tidak dapat dilakukan pada konsentrasi yang lebih tinggi, yaitu sekitar 25-30%, untuk menghindari perbedaan derajat merserisasi akibat perubahan konsentrasi yang mungkin terjadi selama proses. Perubahan tersebut dapat terjadi karena pengenceran larutan oleh air yang terbawa pada bahan yang dikerjakan dalam keadaan basah dan absopsi preferensial alkali oleh selulosa. Pada konsentrasi soda kostik dibawah 19% perubahan tersebut bisa sangat signifikan. Reaksi yang berlangsung selama proses merserisasi merupakan reaksi eksoterm sehingga pengerjaan pada suhu rendah pada satu sisi memang memberikan hasil yang lebih baik yaitu penggembungan yang lebih besar dari proses dengan tegangan akan menimbulkan kilau yang lebih tinggi. Waktu proses merserisasi bergantung pada konstruksi dan keadaan benang atau kain, namun pada umumnya berada diantara 30-90 detik. Waktu proses yaitu waktu yang dibutuhkan oleh soda kostik untuk berpenetrasi kedalam dan bereaksi
dengan serat. Waktu optimum merserisasi dicapai bila telah terjadi pembasahan sempurna pada kain. Kilau pada dasarnya merupakan efek yang dihasilkan dari pemantulan cahaya yang jatuh pada permukaan serat, dan sangat bergantung pada bentuk penampang lintang dan sifat permukaannya. Pada merserisasi dengan tegangan, penampang lintang serat kapas menjadi lebih bulat dan permukaannya lebih halus sehingga cahaya yang jatuh diatasnya akan dipantulkan secara teratur dan menimbulkan kilau yang lebih baik dari pada merserisasi tanpa tegangan. Oleh karena itu semakin besar tegangan atau penarikan pada bahan maka semakin tinggi efek kilau yang dihasilkan. Salah satu factor yang turut menentukan kilau serat yaitu jenis serat. Bahwa serat panjang ( long staple ) memiliki penampang lintang yang relatif lebih bulat daripada serat pendek sehingga pada kondisi proses yang sama akan menempakkan kilau yang lebih tinggi. Pemberian tegangan selama merserisasi akan menaikkan kekuatan tarik. Namun sebagai konsekuensinya mulur serat sebelum putus akan berkurang, pertambahan mulur yang besar dapat dicapai dengan merserisasi tanpa tegangan. Kesesuaian antara drajat merserisasi dan perubahan sifat mekanik serat menjadi petunjuk bahwa kenaikan kekuatan tarik pada serat disebabkan oleh perubahan struktur kehalusannya. Kenaikan kekuatan tarik pada benang hasil merserisasi ditentukan oleh konsolidasi struktur benang. Pada umumnya proses merserisasi normal menggunakan larutan soda kostik 25-30% pada suhu 15-20 °C dan 60-97°C untuk merserisasi panan dengan waktu kontak 30-90 detik. Bila kilau bukan merupakan tujuan utama dan dimaksudkan hanya untuk menghilangkan nep kapas maka konstruksi soda kostik 15%.Proses merserisasi pada prinsipnya terbagi atas beberapa tahap proses yaitu impregnasi larutan, penegangan, penstabilan ( pencucian awal ) dan pencucian akhir serta penetralan. Derajat kristalinitas yang lebih rendah pada kapas merser akan sama artinya dengan besarnya bagian yang dapat dimasuki sehingga daya serap dan kereaktifan terhadap pereaksi-pereaksi kimia
bertambah besar. Mouiture regain, imbibisi air,
adsorpsi hidrosida logam dan zat warna serta laju hidrolisa dan oksidasi semuanya
meningkat dan sangat ditentukan oleh kondisi merserisasi seperti suhu, konsentrasi soda kostik maupun tegangan. Peningkatan mouisture regain baru terjadi pada konsentrasi 10% dan sejalan dengan bertambah besarnya penggembungan hingga mencapai maksimum. Hal ini disebabkan oleh bertambah banyaknya gugus hidroksil yang dapat berikatan akibat makin terbukanya struktur kristal oleh penggembungan.
III.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan •
Gelas piala 100 ml
•
Gelas ukur 100 ml
•
Termometer
•
Pengaduk kaca
•
Pembakar Bunsen
•
Neraca
•
Frame dan bak wadah NaOH
•
Alat pengering ( setrika)
•
Mesin padder
•
Baki plastik
Bahan dan zat kimia yang digunakan • •
NaOH 30oBe
•
Pembasah tahan alkali
•
CH3COOH
•
NaCl
•
Na2CO3
•
IV.
Kain kapas 100% dan polyester rayon
Zw reaktif dingin
Diagram Alir
Merserisasi
V.
Cuci Panas
Penetralan
Cuci Dingin
Cara Kerja a.
Merserisasi •
Bahan dilakukan merserisasi sesuai dengan kondisi dan waktu yang telah ditetapkan
•
Bahan dicuci atau dibilas dengan air dingin yang mengalir.
•
Kemudian dicuci atau dibilas dengan air panas.
•
Bahan dibilas denga asam asetat 5 % untuk menetralkan.
•
Kemudian cuci dengan air dingin
•
Kemudian dikeringkan
b. Pencelupan •
Bahan yang telah dimerser atau kostisasi ditimbang beratnya.
•
Kemudian menghitung kebutuhan zat-zat kimia seperti zat warna reaktif, garam elektrolit [NaCl] dan soda abu.
•
Larutan celup telah siap [zat warna reaktif telah dimasukkan]
•
Bahan dimasukkan ke dalam larutan celup, kemudian masukkan soda abu juga masukkan NaCl secara bertahap dan pencelupan dilakukan selama
±
60
menit. •
Setelah pencelupan selesai, maka bahan tersebut dicuci panas, dicuci dingin dan dikeringkan.
VI. Resep a. Merserisasi
NaOH
: 30 oBe
Pembasah
: 5 ml/L
Waktu
: 30-75 detik
b. Penetralan
CH3COOH 50%
: pH 7
c.Pencelupan
Zat warna reaktif dingin NaCl
VII.
: 1%
: 30oC
Suhu
: 30 g/L
Waktu
Na2CO3
: 20 g/L
Pembasah
: 1 ml/L
Volt
: 1:20
: 1 jam
Perhitungan Resep
Pencelupan Berat bahan kapas seluruhnya Volt
=
Zat warna
=
NaCl
=
Na2CO3
=
Pembasah
=
: 221 gram
VIII. Fungsi Zat
NaOH
: Untuk merserisasi atau kostisasi kain.
CH3COOH
: Untuk menetralisir kelebihan alkali pada bahan yang telah
dimerser atau kostisasi Pembasah
: Untuk menurunkan tegangan permukaan dan
mempercepat
pembasahan pada bahan. zw reaktif
: Untuk mencelup bahan
NaCl
: Sebagai elektrolit untuk memperbesar penyerapan zat warna
reaktif pada bahan. Na2CO3
: Untuk mengatur
suasana
yang
cocok
untuk
bereaksi
mendorong pembentukan ion selulosa dan menetralkan asam-asam hasil reaksi.
IX.
Data Percobaan
Jenis kain Kapas 100% Tetal
Kondisi dan waktu proses (detik) Dengan Tegangan 30 45 60 75
Tanpa Tegangan 30 45 60 75
110
107
106
103
105
110
30
Padding 70% 45 60 112
106
75
Lusi Tetal
84
81
Pakan
Untuk Blanko Tetal Lusi
:
Tetal Pakan
:
Mengkeret Kain =
72
63
66
76
80
86
