I. Maksud dan Tujuan 1.1 Maksud Agar praktikan dapat mengetahui dan memahami bagaimana cara melakukan proses pencelupan pada kain kapas dengan zat warna pigmen dengan baik dan benar.
1. 2 Tujuan 1. Mengetahui faktor-faktor faktor-f aktor yang berpengaruh dalam proses pencelupan pada kain kapas dengan zat warna pigmen. 2. Mengetahui pengaruh penggunaan variasi binder dan metoda yang digunakan pada pencelupan kain kapas menggunakan zat warna pigmen. 3. Mengetauhi hasil evaluasi dari proses pencelupan pada kain kapas dengan zat warna pigmen, berupa ketuaan warna, kerataan warna dan tahan luntur terhadap pencucian.
II.
Teori Dasar
2.1 Serat Kapas
[1]
Serat kapas merupakan jenis serat selulosa (berasal dari tumbuhan) yang dikenal sejak 1500 tahun SM, India adalah Negara tertua yang menggunakan serat kapas. Serat kapas dibawa ke Mesir oleh Alexander Agung. Serat kapas dihasilkan dari rambut biji tanaman yang termasuk dalam jenis Gossypium, antara lain : a. Gossypium Arboreum ( berasal berasal dari dari India India ) b.
Gossypium Herbaceum
c. Gossypium Barbadense (berasal dari Peru) d. Gossypium Hirsutum (berasal dari Meksiko Selatan, Amerika Tengah dan Kepulauan Hindia Barat) Sifat kimia serat kapas :
Tahan terhadap penyimpanan,pengolahan penyimpanan,peng olahan dan pemakaian yang normal.
Kekuatan menurun oleh zat pengoksidasi, karena terjadi oksi oksi selulosa, biasanya dalam pemutihan berlebihan, penyinaran dalam keadaan lembab atau pemanasan yang lama pada suhu diatas 140 0C.
Kekuatan menurun oleh zat penghidrolisa, penghidrolisa , asam dapat menyebabkan terjadinya hidro-selulosa. hidro-selulosa.
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
1
Alkali berpengaruh sedikit terhadap serat, kecuali alkali kuat dengan konsentrasi yang tinggi dapat menyebabkan penggelembungan serat.
Kapas mudah diserang jamur dan bakteri dalam keadaan lembab dan pada suhu hangat.
Sifat fisika serat kapas :
Warna tidak putih tetapi kecoklat-coklatan. kecoklat-coklatan.
Kekuatan serat kapas dipengaruhi oleh kadar selulosa dalam serat.
Kekuatan dalam keadaan basah lebih kuat dari pada dalam keadaan kering.
Kekuatan mulur serat kapas 13-14% rata-rata 7%.
Keliatan serat kapas relatif tinggi dibandingkan dibandingkan serat serat wol wol dan dan sutera. sutera.
Mempunyai moisture regain 7-8%.
Berat jenis 1.5-1.56.
Indeks bias 1.58 dalam keadaan sejajar sumbu serat dan 1.53 melintang pada sumbu.
Penampang Penampang serat kapas:
Penampang melintang Penampang melintang serat kapas berbentuk sangat bervariasi hampir bulat tetapi pada umumnya berbentuk seperti ginjal.
Penampang membujur Penampang membujur serat kapas berbentuk seperti pita terpuntir. Kedewasaan serat kapas dapat dilihat dari tebal tipisnya dinding serat,makin dewasa makin tebal dinding seratnya, dimana lebih besar dari setengah lumennya. Serat-serat yang belum dewasa kekuatannya rendah dan dalam pengolahan menimbulkan banyak limbah, misalnya timbul nep yaitu sejumlah serat yang kusut membentuk bulatan-bulatan kecil yang tidak dapat diuraikan kembali.
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
2
Gambar 2.1 : PENAMPANG MEMBUJUR (KIRI) DAN MELINTANG (KANAN) SERAT KAPAS Sumber : W.V.Bergen and W. Krauser, “Textile Fiber Atlas” p.22, 1994
Kain kapas yang digunakan dalam praktikum ini merupakan kain tenun grey atau dengan kata lain kain ini mengalami proses pertenunan sehingga disebut kain tenun. Kain grey adalah kain mentah yang masih mengandung banyak kotoran-kotoran baik berupa kotoran alam maupun kotoran yang berasal dari luar. Kotoran alam adalah kotoran yang timbul bersama tumbuhnya serat seperti malam, lemak/lilin, pigmen dan lainnya. Kotoran luar adalah kotoran yang timbu lkarena proses pengerjaan dari pengolahan serat sampai menjadi kain seperti noda minyak, potongan daun, ranting, debu, dan kanji yang sengaja ditambahkan sebelum pertenunan. Lemak, malam/lilindan kanji bersifat menghalangi penyerapan larutan ( hidrofob). Kain grey kapas mengandung kotoran – kotoran baik berupa kotoran alam maupun kotoran luar. Selain itu, terdapat pula kotoran berupa bulu –bulu serat pada permukaannya sebagai akibat dari gesekangesekan mekanik dan peregangan-peregangan pada waktu proses pertenunan,
bulu-bulu
pada
permukaan
kain
menyebabkan
hasil
pencelupan warnanya kurang cerah dan pada pencapan menyebabkan warna blobor dan motif kurang tajam. Kotoran –kotoran berbentuk bulu tersebut terdapat pula pada kain grey rayon, wol, dan kain grey campuran. Serat sutera mengandung kotoran alam berupa serisin.
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
3
Struktur Serat Selulosa
Gambar 2.2 : Struktur serat selulosa Sumber : www.seratselulosa.com
Pada
serat
kapas
diatas
memiliki
gugus
hidroksil
yang
memberikan sifat penyerapannya terhadap air. Meskipun demikian, selulosa yang banyak mengandung gugus hidroksil dapat bersifat tidak larut didalam air. Hal tersebut dimungkinkan karena berat molekul selulosa yang sangat besar, juga karena terjadinya ikatan hidrogen antar molekul selulosa yang mempersulit kelarutan selulosa didalam air. Gugus hidroksil tersebut selain dapat menarik gugus hidroksil dari molekul lainnya, juga dapat menarik gugus hidroksil air. Hal tersebut membuat serat yang mengandung banyak gugus hidroksil akan mudah menyerap air sehingga serat tersebut memiliki moisture regain yang tinggi. Dengan kemudahan molekul air terserap kedalam serat, menyebabkan serat mudah menyerap zat warna yang berbentuk pasta atau larutan.
2.2 Pencelupan [2] Pencelupan adalah suatu proses pemberian warna pada bahan tekstil secara merata dan baik, sesuai dengan warna yang diinginkan. Sebelum pencelupan dilakukan maka harus dipilih zat warna yang sesuai dengan serat. Pencelupan dapat dilakukan dengan berbagai macam teknik dengan menggunakan alat – alat tertentu pula. Pencelupan pada umumnya terdiri dari melarutkan atau mendispersikan zat warna dalam air atau medium lain, kemudian memasukkan bahan tekstil kedalam larutan tersebut sehingga terjadi penyerapan zat warna kedalam serat. Penyerapan zat warna kedalam serat merupakan suatu reaksi eksotermik dan reaksi kesetimbangan. Beberapa zat pembantu misalnya garam, asam, alkali atau lainnya ditambahkan kedalam larutan celup dan kemudian pencelupan diteruskan hingga diperoleh warna yang dikehendaki. Pencelupan Pencelupan terjadi tiga tahap, yaitu :
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
4
1. Tahap pertama merupakan molekul zat warna dalam larutan yang selalu bergerak, pada suhu tinggi gerakan molekul cepat. Kemudian bahan tekstil dimasukkan kedalam larutan celup. Serat tekstil dalam larutan bersifat negatif pada permukaannya sehingga dalam tahap ini terdapat dua kemungkinan yakni molekul zat warna akan tertarik oleh serat atau tertolak menjauhi serat. Oleh karena itu perlu penambahan zat – zat pembantu
untuk
mendorong
zat
warna
lebih
mudah
mendekati
permukaan serat. Peristiwa tahap pertama tersebut sering disebut difusi zat warna dalam larutan. 2. Dalam tahap kedua molekul zat warna yang mempunyai tenaga cukup besar dapat mengatasi gaya – gaya tolak dari permukaan serat, sehingga molekul zat warna tersebut dapat terserap menempel pada permukaan serat. Peristiwa ini disebut adsorpsi. 3. Tahap ketiga yang merupakan bagian yang terpenting dalam pencelupan adalah penetrasi atau difusi zat warna dari permukaan serat kepusat. Tahap
ketiga
merupakan
proses
yang
paling
lambat
sehingga
dipergunakan sebagai ukuran menentukan kecepatan celup.
2.2.1 Tujuan Proses Pencelupan Tujuan dari proses pencelupan dengan zat warna pigmen pada serat kapas adalah untuk mendapatkan kerataan warna yang permanen pada serat yang telah mengalami pencelupan.
2.2.2 Jenis Ikatan pada Proses Pencelupan Agar pencelupan dan hasil celupan baik dan tahan cuci maka gaya gaya ikat antara zat warna dan serat harus lebih besar dari pada gayagaya yang bekerja antara zat warna dan air. Hal tersebut dapat tercapai apabila molekul zat warna mempunyai susunan atom-atom yang tertentu, sehingga akan memberikan daya tembus yang baik terhadap serat dan pula memberi ikatan yang kuat. Ikatan-ikatan yang terjadi antara zat warna dan serat dapat berupa ikatan kovalen, ionik, hidrogen maupun iaktan van der waals.
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
5
1. Ikatan Kovalen Ikatan kovalen terjadi karena adanya pasangan elektron yang digunakan bersama-sama oleh kedua atom atau lebih, ikatan kovalen ada dua macam, yaitu ikatan kovalen polar (perbedaan keelektronegatifan besar), non polar (perbedaan keelektronegatifan kecil) serta ikatan kovalen koordinasi. Suatu ikatan kovalen disebut kovalen koordinasi apabila PEI hanya disumbangkan salah satu atom.Contoh masing-masing masing-masing ikatan yang polar dan yang non polar adalah HCl dan Cl 2 Pada proses pencelupan ikatan kovalen terjadi pada pencelupan selulosa dengan zat warna reaktif panas maupun dingin. Ikatan kimia kovalen ini merupakan ikatan yang paling kuat dibanding denganikatanikatan yang lainnya. Sehingga hasil pencelupan selulosa dengan zat warna reaktif ini umumnya mempunyai tahan luntur yang baik. 2. Ikatan ionik Ikatan
ionik
terjadi
berdasarkan
adanya
serah
terima
elektron.Ikatan ionik ini biasanya terjadi antara atom yang mempunyai elektronterluar 1,2,3 sebagai atom yang melepas elektron dengan atom yang mempunyai elektron terluar 4,5,6,7 sebagai penerima elektron. Contoh ikatan ionik adalah NaCl. Pada proses pencelupan ikatan ionik terjadi pada pencelupan protein (wol dan sutera) menggunakan zat warna asam dan basa. Zat warna asam Zat warna asam bermuatan negatif (anion) sedangkan pada suasana asam bahan akan bermuatan positif (kation) akibat adanya ion H+ yang terserap gugus amina dari wol atau sutera. Dengan adanya perbedaan
muatan
antara
zat
warna
dengan
karboksil
pada
bahan
tersebut
menyebabkan terjadinya ikatan ionik. Zat warna basa Adanya
gugus-
gugus
serat
wol/sutera,
memungkinkan wol/sutera dicelup dengan zat warna basa karena dapat membentuk ikatan ionik. Daya celup zat warna basa sangat tergantung pada banyaknya gugus amin yang bermuatan positif yang terkandung dalam tiap molekul zat warna. Sebagaimana sifat zat warna yang berikatan ionik dengan serat, maka migrasi zat warna dalam serat agak
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
6
sukar, terutama ketika melakukan pencelupan warna muda. Oleh karena itu pencelupan warna muda relatif kan lebih sukar rata dibanding pencelupan warna tua, dimana pada pencelupan warna tua masalah sukarnya migrasi zat warna akan agak tertutup oleh adanya penurunan laju penyerapan zat warna. Hasil dari pencelupan dengan ikatan ionik ini mempunyai tahan luntur yang cukup baik. 3.Ikatan hydrogen Ikatan
hidrogen
yaitui
katan
antar
atom
yang
keelektronegatifannya sangat besar (F,O,N) dengan atom H yang berlainan molekul. Dengan adanya ikatan hidrogen, zat tersebut mempunyai titik didih yang tinggi. Contoh H 2O. Pada proses pencelupan ikatan hidrogen tarjadi antara selulosa dengan zat warna direk. zat warna direk dapat dipakai mencelup serat selulosa karena dapat berikatan dengan gugus hidroksil dari selulosa dengan ikatan hidrogen. Kekuatan ikatan hidrogan umumnya tidak terlalu kuat, dapat putus pada suhu tinggi, oleh karenanya tahan lunturnya sangat rendah terutama terhadap pencucian panas.
Gambar 2.3 : Ikatan Hidrogen antar Selulosa Sumber : www.pencelupan.com
4.Ikatan fisika (van der waals) Ikatan van der waals ini merupakan ikatan fisika, pada proses pencelupan ikatan ini terjadi antara zat warna bejana yang molekulnya relatif kecil dengan serat selulosa. Pada pencelupan ini tidak terjadi ikatan kimia melainkan zat warna bejana distabilkan dalam suasana alkali sehingga zat warna bejana yang larut yang mudah masuk kepori-pori serat, karena molekulnya kecil. Agar tidak mudah luntur, zat warna yang sudah masuk ke dalam pori-pori serat diubah lagi kedalam bentuk molekul yang tidak larut. Sehingga dalam pencucian, warna tidak akan mudah larut yang berarti luntur.
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
7
2.2.3 Mekanisme Pencelupan Pencelupan dengan zat warna pigmen tidak dapat dilakukan secara konvensional karena zat warna pigmen tidak mempunyai afinitas terhadap serat dan tidak dapat dilarutkan dalam pelarut apapun. Umumnya zat warna pigmen hanya digunakan untuk mencelup serat selulosa yang tidak bersifat termoplastis. Hal ini menyebabkan zat warna tidak dapat masuk kedalam serat sehingga tidak terikat secara sempurna. Ikatan antara zat warna dan serat dapat diperbaiki dengan zat pengikat berupa resin, yaitu senyawa berberat molekul rendah yang mampu berpolimerisasi membentuk jaringan tiga dimensi yang berikatan dengan serat dan membentuk lapisan film yang sangat tipis. Pembentukan lapisan film memerlukan bantuan panas dan suasana asam. Hal tersebut diperoleh dengan proses pemanasawetan (curing ) dan dengan bantuan katalisator yang mampu menghasilkan asam pada waktu pemanasawetan. Resin yang umum digunakan yaitu resin alkid dengan katalisator magnesium klorida, diamoniumfosfat, dan sebagainya. Ketika bahan dimasukkan ke dalam larutan celup dan kemudian dipad, maka zat warna pigmen akan menempel pada bahan karena tidak memiliki afinitas terhadap serat. Untuk itu, agar ikatan antara zat warna dan serat lebih baik, maka digunakan binder yang akan berpolimerisasi pada suhu tinggi dan dalam suasana asam. Suhu tinggi diperoleh ketika bahan dipanas awetkan. Sedangkan suasana asam terjadi karena adanya katalis ( misalnya MgCl 2 ) yang menghasilkan asam. Katalis ini merupakan donor asam. Reaksi yang terjadi pada katalis sebagai berikut : MgCl2 + 2H2O → Mg(OH)2 + 2HCl Bila
binder
yang
digunakan
merupakan
poliakrilat,
maka
reaksi
polimerisasinya polimerisasinya terjadi sebagai berikut :
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
8
Polimerisasi ini akan memberikan lapisan tipis yang melindungi zat warna pada permukaan bahan. Ilustrasinya sebagai berikut :
Keterangan:
-
Lapisan binder atau lapisan lapisan film yang yang dibentuk dibentuk dari binder yang telah berpolimerisasi,tipis,transparan,tidak berwarna,fleksibel sedapat mungkin membentuk ikatan silang (jaringan tiga dimensi) dengan serat dan mampu melindungi zat warna.
-
Zat warna pigmen, berada pada permukaan kain, dilindungi oleh lapisan film dan tidak terserap sampai ke inti serat sebagaimana pencelupan dengan zat warna selain dengan zat warna pigmen.
-
Ikatan silang, jaringan tiga dimensidari dimensidari lapisan film yang terbentuk sehingga zat warna pigmen tidak dapat terlepas dari serat
Bila pada larutan proses ada resin anti kusut dan resin pelembut, maka keduanya juga akan berpolimerisasi di dalam serat dan atau di permukaan kain saja tergantung kereaktifannya. Polimerisasi antara resin resin dan binder dapat saja bergabung satu sama lain dengan menggabungkan gugusan yang sesuai.
2.3 Faktor yang berpengaruh Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Zat Warna Pigmen 1. Pemilihan jenis resin Resin yang dipakai harus dapat membentuk lapisan tipis transparan dan jaringan 3 dimensi pada permukaan bahan yang berikatan dengan serat,
tetapi
tidak
mempengaruhi
pewarnaan
dan
membantu
mengikatkan zat warna pada serat.
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
9
2. Katalisator Katalisator yang dipilih adalah katalisator garam-garam anorganik yang mampu menghasilkan asam pada suhu tinggi pemanasawetan. 3. Suhu dan pemanas awetan Suhu dalam pemanasawetan harus sesuai dengan kebutuhan yaitu dapat
melangsungkan
pembentukan
asam
oleh
katalisator
dan
polimerisasi binder. Bila suhu terlalu tinggi maka resin dapat rusak dan bila kurang dapat mengakibatkan polimerisasi tidak sempurna.
2.4 Metoda Proses Pencelupan Metode pencelupan bermacam – macam tergantung efektifitas dan efisiensi yang akan diharapkan. Metode pencelupan bahan tekstil diantaranya adalah: a. Metode pencelupan, Mc Winch, Jet/ over flow, package, dan beam.
Metode normal proses, penambahan garam secara bertahap.
Metode all – in proses.
Metode migrasi proses.
Metode isotermal proses.
b.Metode pencelupan cara jigger c.Metode pencelupan cara pad – batch. d.Teknik pencelupan lainnya adalah sistem kontinyu atau semi kontinyu, exhoution, teknik migrasi, cara carrier atau pengemban, cara HT/HP atau tekanan dan suhu tinggi, cara thermosol, dengan pelarut organik, dengan larutan celup tuggal/ ganda, cara satu bejana celup, dengan pemeraman, dan sebagainya.
2.5 Zat Warna 2.5.1 Zat Warna Pigmen [2][3][8] Zat warna pigmen merupakan zat warna yang tidak larut dalam air dan tidak mempunyai afinitas terhadap bahan tekstil. Resin pengikat akan membentuk lapisan film yang dapat melindungi zat warna pigmen dan mampu berikatan dengan serat sehingga tahan cucinya baik. Namun pembentukan film menyebabkan menyebabkan pegangan kain menjadi kaku. Selain Selain itu, apabila ukuran molekulnya terlalu besar sangat sukar dilindungi lapisan
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
10
film sehingga ketahanan gosoknya kurang. Oleh karena itu zat warna pigmen hanya digunakan untuk menghasilkan warna muda. Zat warna pigmen sebenarnya merupakan senyawa organik yang tidak larut dalam air dan pelarut, tidak memiliki afinitas terhadap serat. Pigmen tidak memiliki auksokrom tetapi hanya mempunyai kromofor sehingga ia dapat berwarna.
Selain jenis organik juga terdapat jenis
metalic yang dapat memberikan warna yang sangat terang. Pewarnaan terhadap serat terjadi karena peristiwa mekanik. Beberapa pigmen merupakan oksida basa yang bertindak sebagai mordan yang bisa mewarnai atau dicelup tumpang dengan zat warna yang sesuai. Besarnya ukuran partikel pigmen mempengaruhi sifat pewarnaan pada
bahan,
bentuk
kristalnya
mempengaruhi warna pigmen, dan tinggi rendah
derajat
dispersi
menentukan
kekuatan warna dan kilaunya. Pada tahun 1935 mulai dikenal pigmen yang mengandung kromofor dan mempunyai warna yang lebih cerah pimen dari zat-zat organik. Contohnya pigmen ftalosianina, antrakinon, azina, dan yang mengandung kromofor lainnya. Untuk contoh struktur molekul jenis ftalosianina adalah ftalosianina tembaga (CI Pigment Blue 15 74160) seperti gambar di samping. Kelebihan zat warna ini adalah murah dan warnanya bervariasi. Sedangkan kekurangannya adalah kurang tahan gosok, kaku, dan sulit untuk celup warna tua. Kerugian dari zat warna pigmen adalah hasil celup relatif kaku ( apabila tanpa menggunakan softener ), tahan luntur tergantung dari konsentrasi dan jenis binder, zat warna hanya menempel pada permukaan kain saja dan tahan terhadap gosokan jelek. Zat Warna Pigmen terdiri dari beberapa macam :
Endapan zat warna kation Zat warna basa yang bersifat kation diendapkan suatu anion misalnya asam fostungs molidat akan memberikan endapan. endapan.
Endapan zat warna anion
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
11
Zat warna anion diendapkan dalam barium, endapan garam logam tersebut tahan terhadap pelarut organik tetapi biasanya tahan lunturnya kurang baik terhadap asam dan alkali.
Kompleks Logam Adalah senyawa gabungan atau senyawa senyawa kordinat dimana molekul zat warna
yang
mengandung
atom
oksigen
atau
nitrogen
mampu
memberikan elektron kepada atom logam.
Senyawa netral bebas logam Merupakan jenis pigmen yang paling banyak dipakai dan berasal dari sebagian besar zat warna monoazo, diazo dan beberapa dari golongan azina, indigo dan antrakinon sehingga warnanya melengkapi seluruh warna spektrum. Zat warna pigmen tidak mempunyai afinitas terhadap semua serat
oleh karena itu maka diperlukan zat pengikat yang akan membentuk lapisan film yang sangat tipis diatas bahan dan membentuk ikatan dengan serat. 2.5.2 Binder dan Katalis Binder merupakan zat pengikat antara zat warna dan serat, yang dapat larut atau terdispersi dalam air dan pada suhu tinggi dapat berpolimerisasi. berpolimerisasi. Contoh binder yang dipakai adalah dari jenis poliakrilat. Resin untuk proses anti kusut ada beberapa macam yang digolongkan dalam 3 macam, yaitu : 1. Resin yang dapat berikatan silang secara langsung, contohnya : Dimetilol Urea (DMU), DMU yang dieterkan, Dimetilol Melamin (DMM), Tetrametilol Melamin (TMM), Heksametilol Heksametilol Melamin (HMM), HMM yang dieterkan. 2. Resin semi reaktif, reaktif, contohnya contohnya : Uron dan Triazon. 3. Resin reaktif, contohnya contohnya : Dimetiloletilen Dimetiloletilena a Urea (DMEU), (DMEU), Dimetilol dihidroksi etilena urea (DMDHEU), dan Dimetilol propilena urea (DMPU). Dalam praktik dipergunakan resin anti kusut Fixapret COC yang termasuk resin DMDHEU dengan struktur molekul seperti di samping :
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
12
Resin yang reaktif akan dapat berpolimerisasi di dalam serat sehingga lapisan yang terbentuk akan kuat. Sedangkan resin yang tidak reaktif akan sebaliknya dan hanya berpolimerisasi di permukaan saja sehingga mengurangi ketahanan gosoknya. Polimerisasi DMDHEU sebagai berikut:
Katalisator Katalisator yang digunakan dalam proses pencelupan dengan zat warna pigmen ini akan bereaksi dengan air dari larutan celup dan menghasilkan
asam.
Asam
ini
merupakan
syarat
dalam
proses
pemanasawetan agar terjadi polimerisasi binder. Contoh katalisator adalah MgCl 2. Binder dan katalis yang digunakan harus berkesesuaian, artinya pemilihan katalis dilakukan sedemikian sehingga temperatur pecahnya katalis harus sesuai dengan temperatur untuk binder berpolimerisasi, jika :
Temperatur Temperatu r pecahnya katalis lebih rendah daripada temperatur binder untuk
berpolimerisasi berpolimerisa si maka asam yang dihasilkan akan habis
menguap sebelum mencapai temperatur binder untuk berpolimerisasi, misalnya, telah dipilih biner yang berpolimerisasi ada 170 0C dan katalis yang pecah pada temperatur 150 0C. Pada temperatur 150 0C katalis sudah pecah menghasilkan asam, sedang binder baru dapat berpolimerisasi pada temperatur 170 0C, asam yang telah dihasilkan akan habis menguap pada waktu binder mencapai temperatur
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
13
polimerisasi, tidak tersedia asam , sehingga polimerisasi tidak berlangsung. Jika temperatur temperatur pecahnya pecahnya katalis katalis lebih tinggi daripada daripada temperatur
polimerisasi binder, maka pada waktu binder akan berpolimerisasi tidak tersedia asam karena katalis belum pecah pada temperatur yang lebih rendah sehingga polimerisasi tidak berlangsung. Jika pemanasan diteruskan sampai mencapai temperatur pecahnya katalis maka walupun dapat terbentuk asam karena akan teapi binder akan rusak karena tidak tahan pada pemanasan yang lebih tinggi.
III. Peralatan 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat 1. Nampan 2. Pengaduk kaca 3. Gelas ukur 4. Timbangan Analitik 5. Mesin padder 6. Mesin Dryer
3.1.2 Bahan 1. Zat warna Pigmen 2. Binder 3. Katalis 4. Softener 5. Air 6. Kain kapas 100%
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
14
3.2 Diagram Alir Mempersiapkan kain kapas yang akan dilakukan proes pencelupan dengan zat warna pigmen
Menyiapkan larutan zat warna pigmen yang digunakan untuk pencelupan
Merendam kain kapas ke dalam nampan yang sudah terisi larutan pencelupan menggunakan zat warna pigmen
Memasukkan kedalam mesin padder dengan WPU 70%
Melakukan proses drying untuk metoda 1 dengan suhu 100 0C selama 1 menit
Melakukan proses Curing untuk semua metode yang digunakan dengan suhu 140 0C selama 2 menit
Mengevaluasi hasil pencelupan menggunakan zat warna pigmen terhadap ketuaan warna, kerataan warna dan tahan luntur warna pada pencucian
3.3 Resep dan Fungsi Zat 3.3.1 Resep Proses pencelupan Kain Kapas 1 Zat warna Pigmen (g/L) Binder (g/L)
2
3
20 40
40
Katalis (g/L)
5
Softener (g/L)
10
WPU (%)
70
30
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
15
3.3.3 Fungsi Zat Zat warna naftol
: Untuk memberikan efek warna pada bahan
Binder
: Sebagai zat pengikat antara zat warna dengan kain.
Katalis
: Sebagai zat pembantu polimerisasi polimerisas i binder dan mempercepat reaksi
Softener
: Memperbaiki pegangan hasil kain pencelupan menjadi lebih lembut
Air
: Sebagai pelarut pelarut dan membantu membantu terjadinya terjadinya hidrolisis zat warna.
3.4 Skema Proses Pencelupan 3.4.1 Skema proses Metoda 1
Drying,1000C,
Curing,140 0C,
1 menit
2 menit
Pad zw pigmen
3.4.2 Skema proses Metoda 2
Curing, 1400C, 2 menit Pad zw pigmen
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
16
3.5 Perhitungan Zat 3.5.1 Resep Pencelupan 1. Resep ke-1 (Reinhar Raja Bunjabi)
Kebutuhan Air
: 100 ml
Zat Warna Pigmen
:
Binder
:
Katalis
:
Softener
:
20
x 100 = 2 gram
1000 40 1000
x 100 = 4 gram
5 1000
x 100 = 0,5 gram
10 1000
x 100 = 1 gram
2. Resep ke-2 (Dwi Puspa Melathi)
Kebutuhan Air
: 100 ml
Zat Warna Pigmen
:
Binder
:
Katalis
:
Softener
:
20
x 100 = 2 gram
1000 40 1000
x 100 = 4 gram
5 1000
x 100 = 0,5 gram
10 1000
x 100 = 1 gram
3. Resep ke-3 (Kanthi Inayah Rahmawati)
Kebutuhan Air
: 100 ml
Zat Warna Pigmen
:
Binder
:
Katalis
:
Softener
:
20
x 100 = 2 gram
1000 30 1000
x 100 = 3 gram
5 1000
x 100 = 0,5 gram
10 1000
x 100 = 1 gram
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
17
IV. Diskusi Dalam praktikum pencelupan zat warna bejana larut ini, praktikan mencoba untuk melakukan percobaan dengan menvariasikan konsentrasi NaCl dan metoda yang digunakan yaitu metoda standar (one bath two stage) dan metoda modifikasi (one bath two stage) kain yang digunakan yaitu kain kapas. Zat warna bejana larut yang digunakan yaitu zat warna bejana larut pink dengan konsentrasi yang diambil sebesar 1% untuk ketiga metoda, dari hasil yang didapat didiskusikan sebagai berikut : 4.1 Ketuaan Warna Pengujian ketuaan warna dalam proses pencelupan menggunakan zat warna bejana larut perlu dilakukan karena untuk mengetahui seberapa banyak warna yang terikat pada serat kapas, dari percobaan yang telah dilakukan resep 2 yang memiliki ketuaan paling baik dibandingkan dengan resep 1 yang sama sama dilakukan proses pencelupan menggunakan metoda standar (two bath two stage), pada resep 2 menggunakan konsentrasi NaCl lebih banyak dibandingkan dengan resep 1 dimana fungsi NaCl tersebut yaitu sebagai pembantu pendorongan penyerapan zat warna kedalam pori – pori serat karena afinitas zat warna bejana larut relatif kecil sehingga untuk mendapatkan ketuaan warna perlu di bantu dengan NaCl. Selain itu untuk penggunaan resep yang sama tetapi metoda pencelupan berbeda juga berpengaruh terhadap hail celup seperti pada resep 1 dan 3, pada resep tersebut resep 1 menggunakan metoda standar (one bath two stage) sedangkan pada resep 3 menggunakan metoda (two bath two stage) hasil yang diperoleh resep 1 memiliki ketuaan warna lebih baik dibandingkan dengan resep 2, hal tersebut terjadi karena pada resep ke 2 dilakukan proses pembangkitan warna pada bak yang sama yaitu masih ada beberapa kandungan zat kimia lainnya yang masih tercampur dalam bak tersebut, sehingga larutan pembangkit warna seperti H 2SO4 tidak dapat masuk kedalam serat seluruhnya karena masih ada larutan – larutan lain yang sebelumnya digunakan sebagai pencelupan jadi H 2SO4 juga bereaksi dengan larutan sisa pencelupan. pencelupan.
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
18
4.2 Kerataan Warna Pengujian kerataan warna pada prosese pencelupan ini merupakan pengujian yang wajib dilakukan karena salah satu tujuan dari proses pencelupan yaitu mendapatkan kerataan warna yang baik, hasil dari paraktikum pencelupan pada serat kapas menggunakan zat warna bejana larut didapat 4.3 Tahan Luntur Warna Terhadap Pencucian
V
Kesimpulan Berdasarkan hasil praktikum pencelupan kain kapas menggunakan zat warna bejana larut dengan variasi konsentrasi NaCl dan motode yang digunakan dapat disimpulkan bahwa >>>>>>>>>>
VI.Daftar Pustaka 1. P.Soeprojono., Serat – serat Tekstil. Institut Teknologi Tekstil. Bandung.1973. 2. Dede Kariyana, Elly K., Pedoman Praktikum Pencelupan 1. Sekolah Tinggi Teksnologi Tekstil. Tekstil . Bandung. Bandung. 2005. 3. Zat Warna Pigmen Larut SMK SMK Tekstil Texmaco Pemalang (14/05/2016 ; 18:24) http://borosh.blogspot.co.id/2014 http://borosh.blogspot.co.id/2014/02/proses-penc /02/proses-pencelupan-dyei elupan-dyeing-smkng-smktekstil.html 4. Zat Warna Tekstil (31/03/2016 ; 20:11) http://firtanahadi.blogspot.co.id/2 http://firtanahadi.blogspot.co.id/2011/03/zat-warn 011/03/zat-warna-tekstil.html a-tekstil.html 5. Pewarnaan dan Pencelupan
(27/04/2016 ; 20.15 )
http://h5hclimacus.blogspot.co http://h5hclimacus.blogspot.co.id/2011/04/ .id/2011/04/ 6. Teknologi Tekstil (06/04/2016 ; 19.12 ) https://teknologitekstil.com/sifat-fisik-se https://teknologitekstil.com/sifat-fisik-serat-kapas.html rat-kapas.html
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
19
7. Teori pencelupan Serat – serat tekstil (Dyeing of Textile Fiber) (06/04/2016 ; 19.18) http://smk3ae.wordpress.com/2009 http://smk3ae.wordpress.com/2009/01/05teori-pen /01/05teori-pencelupan-sera celupan-serat--t--serat -teksti-dyeing-of-textile-fiber/ -teksti-dyeing-of-textile-fiber/ 8
Zat Warna Pigmen (14/05/2016 ; 17:12) 17:12) http://nadyalestari.blogspot.co.id http://nadyalestari.blogspot.co.id/2012/02/zat-war /2012/02/zat-warna-pigmen.ht na-pigmen.html ml
Proses Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna Pigmen : Kelompok 8 2K2
20