PENYEMPURNAAN LIPATAN PERMANEN I.
MAKSUD DAN TUJUAN Maksud Melakukan penyempurnaan lipatan permanen pada kain katun dan polyester. Tujuan Memberikan lipatan permanen pada kain kapas dan polyester, mengetahui pengaruh konsentrasi dan penggunaan zat yang berbeda terhadap hasil penyempurnaan lipatan permanen dan mengetahui mekanisme penyempurnaan lipatan permanen.
I.
LANDASAN TEORI Serat Kapas Serat kapas merupakan serat selulosa
yang mempunyai bentuk morfologii
membujur berbentuk pita yang terpilin membentuk puntiran sedangkan bentuk melintang seperti tulang anjing. Serat kapas mempunyai afinitas yang besar terhadap air. MR Serat kapas bervariasi dengan perubahan kelembaban relative atmosfir sekelilingnya. MR Serat kapas pada kondisi standar berkisar antara 7-8, mulur serat kapas berkisar antara 4 – 13%. Kapas terdiri dari lapisan – lapisan antara lain : ✔ Kutikula yang berfungsi untuk melindungi serat dari oksidasi atmosfir dan komponen ultraviolet. ✔ Dinding primer yang biasa disebut miofibril yang merupakan lapisan yang tersusun sebagai lapisan benang – benang halus. ✔ Dinding sekunder merupakan lapisan yang terdiri dari fibril – fibril yang bergabung membentuk spiral yang mengelilingi sumbu serat. fibril – fibril ini arah puntirannya berubah – ubah dengan selang tertentu sepanjang sumbu serat yaitu sebagian kearah S dan disambung oleh fibril yang kearah Z.. ✔ Lumen merupakan lubang ditengah serat yang ukurannya sesuai dengan kedewasaan serat. lumen berisi cairan protoplasma yang akan menguap pada saat buah terbuka, sehingga ukuran lumen mengecil dan mengkerut membentuk seperti ginjal. Struktur kimia kapas merupakan polimer linier yang tersusun dari kondensasi molekulmolekul β anhidro glukosa yang dihubungkan dengan jembatan oksigen
Dari gambar terlihat pada masing-masing unit glukosa terdapat tiga gugus hidroksil,satu gugus hidroksil primer dan dua gugus hidroksil sekunder. Gugus-gugus ini yang memegang peranan penting dalam proses pencelupan dan penyempurnaan. Serat Poliester Pada praktikum kali ini digunakan bahan kain dari campuran antara serat poliester dan kapas. Cara pencampurannya sendiri sepertinya dilakukan pada saat proses pemintalan benangnya. Karena sifat keduanya yang saling mendukung, seperti kekuatan maupun pegangannya, kedua jenis serat ini sering dicampurkan untuk dapat menutupi sifat-sifat yang kurang baik bila kain terdiri dari satu jenis serat saja. Poliester dibuat dari reaksi antara senyawa asam tereftalat dengan etilena glikol. Berikut ini skema pembuatan serat tersebut :
Gambar 3.2 Struktur molekul serat poliester (P. Soeprijono S.Teks, dkk, Serat Serat Tekstil, ITT, Bandung, 1974) Skema diatas memperlihatkan pembuatannya yang menggunakan asam tereftalat sebagai bahan baku yang membuat sifat poliester memiliki titik didih yang lebih tinggi. Sedangkan penggunaan etilena glikol, dapat membentuk ester menjadi lebih kuat karena suhu reaksi yang lebih tinggi. Proses polimerisasi asam tereftalat dan etilena glikol ini dilakukan dalam kondisi suhu tinggi dan hampa udara. Serat poliester ini memiliki kristalinitas yang tinggi dan tidak memiliki gugus yang aktif sehingga sangat sukar ditembus oleh molekul yang berukuran besar atau tidak bereaksi dengan zat warna anion maupun kation. Struktur fisika serat poliester ini pada penampang melintangnya berbentuk bulat. Bentuk seperti ini memberikan pantulan cahaya yang diberikan lebih sempurna dan membuat warna terlihat lebih brilian (mengkilap). Sifat elastisitasnya sangat baik seperti serat termoplastik lainnya, sehingga dalam keadaan normal, kain dari poliester memiliki ketahanan kusut yang sangat baik. Karena titik lelehnya yang sangat tinggi, maka kain
dari serat poliester ini pun cukup tahan terhadap sinar matahari langsung, dan tidak mudah menguning bila disimpan dalam waktu yang cukup lama. Penyempurnaan Lipatan permanen (Durable Pleat) Penyempurnaan
resin
termasuk
penyempurnaan
secara
kimia.
Pada
penyempurnaan ini digunakan resin sintetik, yaitu senyawa organik yang rumit dan mempunyai berat molekul tinggi. Penggunaan resin sintetik di bidang tekstil mula-mula dilakukan pada kira-kira tahun 1930 oleh Fould, Marsh, dan Wood dari Tootal Broadhurst Lee Co. Ltd, Manchester, Inggris, untuk memperbaiki ketahanan kusut bahanbahan dari kapas , rayon, linen dan serat-serat selulosa lainnya . Selanjutnya juga diketahui bahwa resin tidak hanya dapat digunakan untuk memperbaiki ketahanan kusut tetapi juga stabilitas dimensi bahan, sehingga mengurangi mengkeret dalam proses pencucian. Resin dapat digunakan untuk membuat kain menjadi kaku secara permanen, dan dapat pula memberikan sifat termoplastik yang memungkinkan diperolehnya efek penyempurnaan yang lebih awet pada proses-proses penempurnaan mekanik seperti luster, calendering, embossing, dan sebagainya . Penyempurnaan untuk membuat bahan-bahan dari selulosa menjadi tahan kusut (crease resistant) merupakan penemuan sangat penting . Penemuan ini merupakan awal dari produk-produk wash and wear, drip-dry, durable/permanent press. Dewasa ini resin merupakan salah satu bahan penyempurnaan yang paling banyak dipakai. Penyempurnaan lipatan permanen merupakan suatu proses pemberian lipatan yang bersifat permanen pada kain tertentu untuk keperluan tertentu. Proses lipatan permanen merupakan salah satu proses penyempurnaan tekstil menggunakan resin yang juga memberikan sifat tahan kusut ,kestabilan dimensi,dan lain sebagainya. Hubungan Resin Dengan Struktur Serat Pada waktu penemuan proses penyempurnaan tahan kusut, resin sintetik yang banyak dipakai adalah hasil kondensasi urea dan formaldehida. Kemudian terutama di Amerika, digunakan resin melamin formaldehida. Kedua resin tersebut memiliki beberapa kelemahan sehingga selanjutnya tidak banyak digunakan lagi dan diganti dengan resin lain yang umumnya juga digunakan formaldehida sebagai salah satu komponennya.
Pada proses penyempurnaan resin harus dibentuk di dalam serat karena resin pada permukaan akan menyebabkan kekakuan bahan yang tinggi. Resin terbentuk bila sejumlah molekul-molekul sederhana dengan berat molekul rendah bergabung dengan molekul yang jauh lebih panjang, baik linier maupun siklik. Pada saat berlangsungnya reaksi penggabungan (polimerisasi) dapat terbentuk cabang-cabang atau ikatan-ikatan silang. Agar polimer terbentuk di dalam serat mula-mula serat direndam peras dalam larutan monomer resin atau molekul-molekul resin yang ukurannya masih kecil (prakondensat) sehingga memungkinkannya masuk ke dalam serat. Setelah itu pembentukan resin dapat dilanjutkan dengan memberikan kondisi polimerisasi yang sesuai. Prakondensat Saat ini banyak prakondensat yang telah diproduksi oleh pabrik-pabrik kimia dengan berbagai nama dagang misalnya turunan dari urea, etilena urea, triazon, dan hidroksietilena urea. Resin untuk penyempurnaan tesktil dapat digolongkan ke dalam dua kelompok sebagai berikut : 1. Resin self crosslinking misalnya dimetilol urea (DMU)
2. Reaktan, misalnya dimetiloldihidroksietilena urea (DMDHEU), dsb Reaksi yang terjadi pada kondensasi atau polimerisasi resin adalah : Pembentukan jembatan metilen N-CH2OH + HN-CH2OH
N-CH2-N-CH2OH + H2O
N-CH2-N-CH2OH + H2O
Pembentukan jembatan eter N-CH2OH + CH2OH-N
N-CH2-O-CH2-N + H2O
Pembentukan jembatan metilen dengan pengeluaran air dan formaldehid N-CH2OH + CH2OH-N
N-CH2-N + H2O + H2O
Disamping terjadi ikatan yang membentuk resin, resin tersebut juga mengikat gugus hidroksil serat membentuk jembatan eter. Dengan demikian resin dapatmenghubungkan rantai-rantai molekul selulosa yang berdekatan sehingga terjadi ikatan silang antar molekul selulosa melalui jembatan resin. 2 sell-OH + OH-CH2-resin-CH2-OH
sell-O-CH2-resin-CH2-O-sell + 2H2O
Kain yang disempurnakan dengan zat ini mempunyai sifat lipatan permanen yang baik, pegangan tidak kaku dan stabilitas dimensinya baik. Senyawa-senyawa tersebut pada umumnya memiliki dua gugus hidroksil sehingga bersifat bifungsional yang dapat membentuk ikatan silang dengan selulosa. Kelompok self crosslinking cenderung berpolimerisasi sendiri dan mengisi ruang-ruang antar molekul selulosa dengan resin yang sangat kompleks, tetapi hanya sedikit membentuk ikatan silang. Kelompok reaktan cenderung membentuk polimer-polimer pendek tetapi banyak berikatan silang dengan molekul selulosa. Jadi penyempurnaan resin selain lipatan permanen juga dapat mengakibatkan halhal lain yang menguntungkan yaitu : 1.
Sifat kering halus setelah pencucian
2.
Dapat diperoleh efek awet dengan perlakuan mekanik sebagai tahap antara
3.
Mengurangi pengerutan akibat pencucian
4.
Menambah kekuatan tarik kering dan kekuatan tarik basah dari rayon
5.
Menambah daya tahan luntur terhadap pencucian dan gosokan dari kebanyakan zat warna
6.
Mengurangi imbibisi air dan mempercepat pengeringan
7.
Memperbaiki pegangan (handle) dan drape kain
8.
Menambah berat
9.
Memperbaiki daya tahan terhadap penggelinciran dan pengoyakan
10. Menambah daya tahan terhadap distorsi dari kain, bentuk, dan kesegaran pakaian dapat dipertahankan 11. Pengemban bagi zat tahan api 12. Menambah daya tahan terhadap degradasi akibat cahaya dan udara Masalah Dalam Penyempurnaan Resin 1. Kelarutan kurang baik 2. Stabilitas larutan kurang 3. Lapisan permukaan pada bahan berwarna 4. Bau formaldehida 5. Bau anyir 6. Pengaruh pada warna putih akan menjadi kekuningan 7. Perubahan warna atau ketahanan luntur warna terhadap sinar
8. Retensi khlor 9. Penurunan kekuatan 10.Pegangan kaku I.
PERCOBAAN 1. Alat Dan Bahan Alat ✔ Gelas piala ✔ Gelas ukur ✔ Pengaduk ✔ Nampan plastik ✔ Timbangan digital ✔ Mesin padder ✔ Stenter Bahan ✔ ResinArcofix Net dan Kasesol TS
✔ Katalis ✔ Kain kapas dan polyester
1. Diagram Alir 2. Resep Penyempurnaan lipatan permanen ✔ Resin Arcofix Net
: 50 – 80 g/l
✔ Katalis
: 20 % dari resin
✔ WPU
: 65 %
✔ Flash Cure
: 150°C 2’
atau ✔ Resin Kasesol TS
: 50 – 80 g/l
✔ WPU
: 65 %
✔ Flash Cure
: 150°C 2’
1. Fungsi Zat ✔ Kasesol TS
: resin yang akan mengisi pori-pori serat pada saat berpolimerisasi sehingga setelah diresin menghasilkan kain dengan lipatan permnen
✔ Arcofix Net
: resin dengan senyawa kimia Dimetilol Dihidroksi Etilen Urea (DMDHEU) yang akan mengisi pori-pori serat pada saat berpolimerisasi sehingga setelah diresin menghasilkan kain dengan lipatan permnen
✔ Dekatalis
: katalis dari jenis garam asam yang banyak digunakan pada penyempurnaan resin, menghasilkan HCl untuk memberi suasana asam dalam polimerisasi resin
1. Perhitungan Resep Larutan 200 mL ✔ Resin Arcofix Net
: 501000×150=7,5 gram
✔ Katalis
: 20100×7,5=1,5 gram
1. Cara Kerja ✔ Melipat dan menyetrika kain ✔ Menghitung dan menimbang resep ✔ Menambahkan resin Arcofix Net ke dalam air dingin sambil di aduk untuk mencegah
penggumpalan ✔ Menambahkan katalis ke dalam larutan sambil di aduk untuk mencegah penggumpalan ✔ Memindahkan larutan penyempurnaan lipatan permanen ke baki plastik ✔ Merendam kain pada larutan penyempurnaan lipatan permanen hingga seluruh
bagiannya terbasahi ✔ Memeras kain pada mesin padder dengan WPU65 % ✔ Melakukan flash cure dengan suhu 150°C selama 2 menit
✔ Meyetrika kain kembali ✔ Melakukan evaluasi kain lipatan permanen dengan uji tahan kusut
1. Data Percobaan
Kain Kapas ✔ Arcofix Net dengan konsentrasi 50 g/L
Sudut kusut 65° Tabel nilai uji tahan kusut Konsentrasi Penggunaan Resin (g/l) Bahan
Poliester Kapas
Arcofix Net
Kasesol TS
Blanko
50
60
70
80
50
60
70
80
36,5
30
44
-
32
36
32,5
-
50
50
36
35
55
30
25
36
-
60
Tabel nilai tahan kusut kain kapas dan polyester ( dalam ° )
