LAPORAN PRAKTIKUM TEKNOLOGI PENCELUPAN I PENCELUPAN KAPAS 100% DENGAN ZAT WARNA BEJANA LARUT
Disusun oleh: Nama
: Yuli Rinendahwati (10.K40083) Mita Arini (10.K40085) Yusuf Rochmat (10.K40069) Ratu Khoerunnisa (10.K40087)
Kelompok
:1
Grup
: K-4
Dosen/asisten : M. Ichwan AT,.Msi Ir. Elly Koesneliawati Bk,Teks Priatna
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL BANDUNG 2012
I.
Maksud dan Tujuan Maksud
: Mencelup kain kapas dengan zat warna bejana larut
Tujuan
: - mencelup kain kapas dengan zat warna bejana larut menggunakan variasi metoda pencelupan -
mencelup kain kapas dengan zat warna bejana larut dengan menggunakan variasi H2SO4
II.
Teori dasar Kapas Kapas merupakan satu serat yang paling banyak digunakan sebagai serat tekstil. Kapas diperoleh dari tanaman semak dengan tinggi sekitar 30-120 cm. kapas dapat dipungut
dengan
tangan
atau
mesin.
Setelah
dipungut
serat
kapas
dibersihkan(ginning), untuk memisahkan serta dari bijinya. Serat-serat kapas yang telah dipisahkan disewbut lint, dimampatkan menjadi bal kapas dengan berat 400 pound. Analisa serat kapas menunjukan bahwa serat kapas terutama tersusun dari selulosa. Selusosa merupakan polimer linier yang tersusun dari kondensasi molekulmolekul glukosa.
Derajat polimerisasi selulosa pada kapas 2.000- 10.000 dengan berat molekul 1.580.000. Hasil analisa pada serat kapas menunjukanbahwa serat kapas terdiri dari: •
Selulosa
:94,0%
•
Protein
:1,3%
•
Pektat
:1,2%
•
Lilin
:0,6%
•
Abu
•
Pigmen dan zat lain :1,7*
:1,2%
Kekuatan serat kapas terutama dipengaruhi oleh kadar sellulosa dalam serat, panjang rantai dan orientasinya. Kekuatan serat kapas dalam keadan basah lebih tinggi dibandingkan dalam keadan kering. Mulur serat kapas termasuk tinggi diantara serat selulosa alam, yaitu kira-kira dua kali mulur rami. Mulur serat kapas berkisar antara 4-17 % dengan rata-rata 7% yang tergantung dari jenisnya. MR kapas pada kondisi standar 7-8,5 %. Sedangkan berat jenis serat kapas yaitu 1.5-1,56. Beberapa zat pengoksidasi dan penghidrolisa akan merusak kapas sehingga kekuatanya menjadi turun. Kerusakan karena oksidasi dengan terbentuknya oksi selulosa, biasanya terjadi pada pengelantanganyang erlebihan, penyinaran dalam keadaan lembab atau pemanasan yang lama pada suhu diatas 140 oC Asam akan merusak kapas dan membentuk hidroselulosa. Alkali yang pekat akan menyababkan penggelembungan yang besar pada serat seperti pada proses merserisasi, yang menyebabkan serat menjadi lebih mengkilap dan kekuatannya menjadi lebih tinngi. Pelarut yang biasa digunakan adalah kuproamonium hidroksida dan kuproatelina diamina. Kapas mudah diserang oleh jamur dan bakteri, terutama pada keadan lembab dan suhu hangat.Kapas memiliki beberapa sifat istimewa misalmya mudah dicuci, enak dipakai dan murah, sehingga kapas lebih unggul disbanding serat lainnya. Zat warna bejana larut Zat warna bejana larut merupakan pengembangan zat warna bejana, berupa leuco zat warna bejana yang distabilkan dalam suasana alkali, sehingga dalam pemakaiaannya lebih mudah karena larut dalam air. Zat warna bejana larut yang berasal dari zat warna bejana jenis antrakuinon disebut antrasol, sedang yang berasal dari zat warna bejana jenis indigo disebut indigososl. Zat warna bejana larut yang dibuat umumnya berasal dari zat warna jenis IK yang molekulnya tidak terlalu besar, sehingga hasil celupnya mudah rata.
OSO3 H
O CIOSO3 H H N O
H N
O
N H
N H
O2SO
O
OSO3 H
OSO3 H
NaOH
CI Vat Blue 4 (Zat Warna Bejana)
Asam Leuco Zat Warna Bejana
OSO3Na H N
NaO3 S
OSO3Na
N H OSO3Na
CI Solubilized Vat Blue 4 (Zat Warna Bejana Larut) Skema pembuatan zat warna bejana larut
Dalam pemakaiannya zat warna bejana tidak memerlukan proses pembejanaan sehingga tidak ada proses yang kondisinya alkalis, maka zat warna ini cocok digunakan untuk pencelupan sutera atau wool yang tidak tahan suasana alkalis. Hasil pencelupan dengan zat warna bejana larut tahan luntur terhadap pencuciannya tinggi, tetapi harganya sangat mahal, sehingga jika pun digunakan untuk mencelup bahan kapas, itu pun menggunakan bahan kapas yang berkualitas tinggi. Tahapan Proses Pencelupan 1. Persiapan larutan celup Dengan perhitungan yang tepat, larutan pencelupan disiapkan sesuai resep pencelupan. 2. Pencelupan Afinitas zat warna bejana larut relatif kecil, sehingga perlu dibantu dengan penambahan NaCl sebagai penderong penyerapan zat warna baejana larut akan masuk ke pori-pori serat kapas.
Selulosa + ZW selulosa. ZW 3. Pembangkitan Warna Zat warna bejana larut tidak dapat langsung dioksidasi, melainkan harus dirubah dahulu menjadi asam leuco dngan cara dihidrolisis dengan asam sulfat, leuco selanjutnya dioksidasi menjadi bentuk zat warna bejaa yang tidak larut dan berikatan dengan serat. 4. Pencucian Untuk meningkatka tahan lunturnya maka terhadap hasil celup dilakukan pencucian dengan sabun untuk menghilangkan sisa-sisa zat warna yang hanya menempel di permukaan serat. III.
Percobaan
3.1 Alat
:
-
Gelas porselen
-
Pengaduk kaca
-
Beaker glass
-
Termometer
-
Timbangan
-
Gelas ukur
-
Kaki tiga dan bunsen
3.2 Bahan : -
Zat warna bejana larut (ZW Sol Biru)
-
Pembasah
-
H2SO4
-
NaCl
-
Na2CO3
-
NaNO2
-
Sabun
-
Kain kapas 100%
III.3
Resep:
Resep Orang keResep Pencelupan: Zat warna (ZW Sol
2
(Yuli R)
(Mita Arini)
4
(Yusuf
(Ratu K)
R) 2%
Biru) Pembasah Na2CO3 NaCl Vlot Resep Pembangkitan Warna: H2SO4 NaNO2 Vlot Suhu Waktu Resep Pencucian: Sabun Na2CO3 Vlot Suhu Waktu Skema proses
3
1
1 ml/L 2 g/L 50 g/L 1 : 20
10 ml/L
10 ml/L
20 ml/L 2 g/L 1 : 20 40oC 10 menit
20 ml/L
1 g/L 2 g/L 80oC 15 menit Metoda 1 Metoda 2 Metoda 1 Metoda 2
3.4. Fungsi Zat Zat warna bejana larut: sebagai zat yang akan mewarnai kain/bahan Na2CO3
: untuk mendapatkan suasana alkalis agar kelarutan zat warna bejana larut makin baik.
NaCl
: berfungsi untuk mendorong penyerapan zat warna
H2SO4
: untuk menghidrolisis zat warna larut agar menjadi asam leuco
NaNO2
: untuk mengosidasi asam leuco zat warna bejana larut agar menjadi zat warna yang tidak larut
Pembasah
: untuk meratakan dan mempercepat proses pembasahan kain
Sabun
: untuk proses pencucian setelah proses pencelupan guna menghilangkan meghilangkan zw yang menempel di permukaan serat.
3.5. Diagram Alir Proses ProsesPencelupan Pencelupan
Persiapan Persiapanlarutan larutanceup ceup
Pembangkitan Pembangkitanwarna warna ( Hidrolisis ( Hidrolisisdan dan oksidasi) oksidasi)
Proses ProsesPencucian Pencucian
Evaluasi Evaluasi
3.6. Skema Proses 1. Metoda Standar (two bath two stage) ZW Pembasah Na2CO3
NaCl 60 - 70 oC 40 oC H2SO4 NaNO2
T (oC)
30oC 10’ T (menit)
40’
70’
90’
10’
2. Metoda Modifikasi (one bath two stage) ZW Pembasah 60 - 70 oC
Na2CO3 NaNO2
NaCl
H2SO4
30oC
40oC
T (oC) 10’
40’
60’
70’
T (menit) 3. Perhitungan Resep •
Resep 1 (Yuli Rinendahwati) Berat bahan
: 3,93
Keb. Air
: 3,93 x 20 = 78,6
Keb. Zw
:
= 7,86
Pembasah
:
x 78,6 = 0,078
H2SO4
:
x 78,6 = 0,786
NaCl
:
x 78,6 = 3,93
Na2CO3
:
x 78,6 = 0,15
NaNO2
:
x 78,6 = 0,15
80’
Sabun
•
:
Resep 2 (Mita Arini) Berat bahan
: 3,85
Keb. Air
•
x 78,6 = 0,078
: 3,85 x 20 = 77
Keb. Zw
:
= 7,7
Pembasah
:
x 77 = 0,07
H2SO4
:
x 77 = 0,77
NaCl
:
x 77 = 3,85
Na2CO3
:
x 77= 0,15
NaNO2
:
x 77= 0,15
Sabun
:
x 77= 0,07
Resep 3 (Yusuf Rochmat) Berat bahan
: 4,46
Keb. Air
: 4,46 x 20 = 89,2
Keb. Zw
:
Pembasah
:
= 8,92
x 89,2 = 0,089
•
H2SO4
:
x 89,2 = 1,7
NaCl
:
x 89,2 = 4,46
Na2CO3
:
x 89,2= 0, 1784
NaNO2
:
x 89,2 = 0,15
Sabun
:
x 89,2 = 0,089
Resep 4 (Ratu khoerunnisa) Berat bahan
: 4,31
Keb. Air
: 4,31 x 20 = 86,2
Keb. Zw
:
Pembasah
:
x 4,31 = 0,0862
H2SO4
:
x 4,31 = 1,724
NaCl
:
x 4,31 = 4,31
Na2CO3
:
x 4,31 = 0,1724
NaNO2
:
x 4,31 = 0,1724
= 8,62
Sabun
III.4
:
x 4,31 = 0,0862
Tabel Pengamatan Sampel Bahan
Ranking Kerataan
Ketuaan Warna
Resep 1
3
3
Resep 2
4
5
Resep 3
5
4
Resep 4
5
2
Ket: skala 1-5 semakin tinggi rangking semakin tua warnanya
III.5
Ranking
Grafik
IV.
Diskusi
Ketuaan warna •
Metoda standar (two bath two stage) Pada metoda ini antara proses pencelupan dan pembangkitan zat warna dilakukan pada bak yang terpisah. Metoda ini digunakan untuk resep 1 dan 3 dengan variasi konsentrasi H2SO4 (10 g/L, 20 g/L,) untuk menghidrolisis zat warna pada proses pembangkitan warna. Dari hasil yang diperoleh ternyata dapat dibandingkan bahwa untuk resep 3 yang menggunakan asam sulfat paling banyak (20 g/L) memperoleh hasil ketuaan warna yang paling baik. Ini disebabkan karena zat warna bejana yang dihidrolisis menjadi asam leuco oleh asam sulfat lebih banyak. Sehingga asam leuco yang dioksidasi oleh NaNO2 menjadi bentuk zat warna yang tidak larut dan berikatan dengan serat lebih banyak. Sehingga warna yang dihasilkan akan menjadi lebih tua. Hal lain yang harus diperhatikan adalah penggunaan bak/beakerglass. Luas permukaan bak tidak boleh terlalu kecil karena bisa menghambat reaksi oksidasi sehingga akan menimbulkan warna belang pada bahan. Untuk menghindarinya, gunakan bak yang memiliki luas permukaan yang cukup luas.
•
Metoda modifikasi (metoda 1 bak 2 tahap) Metoda pencelupan modifikasi ini dilakukan untuk menghemat air dan mempercepat waktu proses. Karena metoda ini menggunakan 1 bak sekaligus untuk proses pencelupan dan pembangkitan warna. Meskipun demikian, hasil yang diperoleh dari proses pencelupan dengan metoda modifikasi ini hasilnya kurang baik apabila dibandingkan dengan hasil celupan metoda standar. Untuk memperoleh hasil celupan yang sama antara hasil celup metoda standar dan metoda modifikasi maka pada metoda standar, H2SO4 yang diberikan harus lebih banyak. Hal itu disebabkan karena H2SO4 yang berlebih dapat menetralkan sisa alkali yang berasal dari larutan celup sebelumnya dan dapat menghidrolisis zat warna lebih banyak, sehingga asam leuco yang dioksidasi oleh NaNO2 akan lebih banyak pula. Hasilnya warna yang dihasilkan akan lebih tua.
Kerataan warna Kerataan warna yang dihasilkan pada proses pencelupan yang menggunakan metoda standar dan metoda modifikasi, umumnya baik. Ini disebabkan karena zat warna bejana yang diubah menjadi zat warna bejana larut umumnya adalah zat warna bejana jenis IK yang molekulnya relatif kecil. Karena molekulnya kecil, maka afinitas zat warna relatif kecil. sehingga dengan afinitas yang kecil , pencelupannya akan mudah rata. Meskipun afinitas yang kecil menyebabkan daya tahan luntur yang kurang baik, tetapi karena pada akhir proses pencelupan zat warna bejana larut diubah kembali menjadi zat warna bejana yang tidak larut, maka diperoleh tahan luntur terhadap pencuaciannya menjadi lebih baik.
V.
Keimpulan •
Zat warna bejana larut memiliki sifat tahan luntur yang baik
•
Semakin banyak H2SO4 60% ketuaan warna semakin tinggi.
•
Metoda standar menghasilkan warna lebih tua daripada metoda modifikasi
VI.
Daftar Pustaka Isminingsih, dkk. 1979. “Kimia Zat Warna”. Bandung : ITT Karyana, Dede. Dkk, 2005. “Pedoman Praktikum Pencelupan 1”. Bandung : STTT
