Mekanisme Pencelupan Selulousa Dengan Zat Warna Reaktif

Mekanisme Pencelupan selulousa dengan Zat Warna reaktif  Dalam larutan netrka zat warna akan berdifusi masuk kedalam struktur selulousa dan sebagian lagi teradsorpsi pada antar muka selulousa-air di dalam serat. Saat kesetimbangan tercapai, zat warna berada dalam kondisi terdifusi masuk dan keluar serat dengan laju yang sama. Pada kondisi larutan seperti ini, konsentrasi ion hidroksil dalam ion selulosat selulosat di dalam larutan sangat rendah sehingga dikatakan bahwa ada proses yang bersifat fisika. Penambahan alkali ke dalam larutan akan mendorong embentukan ion selulosat sehingga menaikan konsentrasi hiingga satu jumlah yang cukup berarti yang akan memungkinkan terjadinya reaksi -

antara zat warna dengan serat. Ion selulosa (Sel-O ) akan menyerang atom karbon pada gugus reaktif  yang kekurangan elektron melalui mekanisme adisi atau substitusi menghasilkan suatu ikatan kovalen antara serat dan zat warna reaktif. Terbentuknya senyawa serat-zat warna menyebabkan adsorpsi berhenti dan menyebabkan berkurangnya zat warna dalam larutan dan serat. Perbedaaan konsentrasi zat warna berdifusi masuk kedalam serat dan m emperbesar penyerapan yang semula kecil. (Dede, struktur zw reaktif dan daya celupnya) Tiudak semua zat warna dapat teradsorpsi beereaksi dengan serat. Biasanya hanya sekitar 60-70% zat warna yang akan terfiksasi. Hal ini dikarenakan selain bereaksi dengan serat selulousa, zat warna reaktif juga dapat bereaks dengan air yang disebut hidrolisis meskipun jumlahnya relatif kecil dibandingkan dengan reaksi zat warna dengan serat. Reaksi ini bertambah cepat dengan bertambhanya suhu dan alkali yang menghasilkan zat warna yang tidak reaktif lagi. Oleh karena itu, pada akhir proses pencucian dengan sabun untuk mnghilangkan zat warna yang terhidrolisa dan tidak terfiksasi tersebut sehingga diperoleh sifat tahan luntur yang lebih baik. ‘

Pencelupan Kapas dengan zat warna reaktif remasol metoda rendam peras bacam Pencelupan kapas dengan zat warna reaktif metoda rendam peras bacam mengalami tahap-tahap sebagai berikut : 1. Proses penyerapan Pada tahap ini, molekul-molekul zat warna akan masuk kedalam, tetapi belum mengadakan reaksi atau ikatan dengan serat. Mula-mula terjadi migrasi molekul zat warna di dalam larutan. Molekul zat warna bergerak menuju permukaan serat. Tahap selanjutnya terjadi pro ses adsorpsi pada permukaan serat dengan adanya afinitas dari zat warna. Proses oenyerapan pada sistem rendamperas-bacam dilakukan dengan tekanan rol ( padding) ( padding).. Besarnya tekanan rol pada kain harus benarbenar seimbang, agar didapatkan kerataan. 2. Proses fiksasi Pada tahap ini, terjadi pemasukan zat warna dari permukaan serat kedalam serat. P ada pencelupan kapas dengan zat warna reaktif C.I. reaktif C.I. Reaktive Red 195 akan terjadi ikatan kovalen. Selain terjadi ikatan kovalen antara zat warna dengan serat, pada proses fiksasi ini faktor yang harus diperhatikan adalah waktu pembacaman akan berpengaruh terhadap ketuaan warna hasil pencelupan.

Pada proses fiksasi ini terjadi pula reaksi hidrolisa zat warna reaktif karena adanya reaksi antara zat warna, air dan alkali. Ketahanan zat warna reaktif akan reaksi hidrolisa ini berbeda-beda. Pada sistem rendam peras bacam, besarnya hidrolisa zat warna dipengaruhi oleh lamanya waktu pembacaman. Semakin lama dilakukannya fiksasi, jika telah melewati batas optimumnya, maka yang terjadi selanjutnya adalah reaksi hidrolisa zat warna seperti reaksi :

D - Cl + H2O

D-OH + HCl

D-OH tersebut tidak reaktif lagi Hidrolisis tersebut mengakibatkan afinitas zat warna semakin berkurang terhadap serat.

3. Proses penyabunan dan pencucian Proses penyabunan dan pencucian ini bertujuan untuk : 1. Menghilangkan zat warna yang tidak terfiksasi dan hanya menempel di permukaan serat 2. Menghilangkan zat warna yangb terhidrolisa dan tidak mengadakan ikatan kovalen dengan kain 3. Menghilangkan sisa-sisa zat pembantu yang digunakan dalam pproses pencelupan. Pencelupan kontinyu kain kapas dengan zat warna reaktif vinilsulfon

Reaksi fiksasi zat warna reaktif melalui m ekanisme adisi nukleofilik yang pada umumnya terdiri dari 2 tahap yaitu tahap eliminasi gugus lepas (k1) dan tahap adisi gugus fungsi serat yang bersifat nukleofilik (k2).

Gugus (-SO2) pada zat warna reaktif tersebut bersifat sebagai penarik elektron yang kuat sehingga laju reaksi tahap eliminasi gugus lepas berlangsung relatif lebih cepat dibandingkan dengan laju adisi nukleofilik. Karena itu, tahap adisi merupakan tahap penentu laju reaksi. Laju reaksi fiksasi antara senyawa vinilsulfon dengan serat (k 2) jauh lebih besar bila dibandinkan dengan laju hidrolisis (k 3). Namun ternyata reaksi fiksasi gugus fungsi serat sangat bergantunf pH larutan celup. Biasanya berlangsung pada sasana agak alkalis.

Reaksi zat warna reamazol dengan serat

ZW-SO2-CH2-CH2SO3H sulfatoetilsulfon

+

NaOH alkali

ZW-SO2-CH=CH2 + Na2SO4 + H2O vinilsulfon

Gugusan –SO2-CH=CH2 adalah senyawa vinilsulfon, gugusan –SO2- menyebabkan terjadinya kepolaran yang kuat pada gugus radikal vinil. Gugus kromofor zat warna Remazol daat berbentuk diazo, antrakuinon dan lain-lain, Zat warna remazol dalam pengrjaan alkali, gugus sulfatoetilsulfon akan berubah menjadi gugus vinil sulfon bermuatan parsiial positif, kemudian berikatan dengan serat/. ‘

Reaksi zat warna reaktif Remazol dengan serat selulouasn

ZW-SO2-CH=CH2

Selulousa-OH

ZW-SO2-CH2-CH2-O-Sel + H2O

Disamping terjadi reaksi antara zat warna dengan serat dengan membentuk ikatan primer kovalen yang merupakan katan psedeo ester atau eter, molekul ai r pun dapat mengadakan reaksi hidrolisis dengan molekul zat warna dan membuat komponen zat warna menjadi tidak reaktif lagi.

ZW-SO2-CH=CH2 + H2O

ZW-SO2-CH2-CH2-OH