LAPORAN PRAKTIKUM PROSES PEMASAKAN “
Scouring Pada Kain Kapas Menggunakan Metoda Exhaust dan Pad-Steam
Nama
”
: Iif Miftahudin
13020076
Febi Septiyane
13020077
Thari Agustini
13020085
Endwi A
13020097
Tgl Praktek
: 9 Oktober 2014
Dosen / Asisten Dosen
: M. Ichwan, AT, MS.Eng Yayu E.Y., S.S.T
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL 2014
I.
Maksud dan Tujuan
1.1.
Maksud
Agar praktikan dapat memahami tujuan dan mekanisme pemasakan pada bahan selulosa.
1.2.
Tujuan
Mengetahui pengaruh metoda yang dipakai dalam proses pemasakan.
Mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh pada proses pemasakan, diantaranya pengaruh waktu, scouring agent dan anti sadah pada proses pemasakan.
II.
Teori Dasar
a.
Tujuan pemasakan Tujuan proses pemasakan adalah untuk memperoleh bahan tekstil yang bersih dari kotoran alami dan kotoran luar sehingga meningkatkan daya serap pada seluruh permukaan bahan secara merata. Sedangkan pada serat batang adalah untuk menghilangkan gum sehingga serat dapat dipisahkan dari bundel serat sebelum proses pemintalan.
b.
Kotoran pada bahan tekstil Bahan tekstil yang terbuat dari serat alam seperti selulosa dan protein memiliki kandungan kotoran alami yang cukup tinggi, sedangkan bahan teksti l dari serat sintetik umumnya sudah bersih, namun kadang masih terdapat kotoran luar saat proses pembuatan benang atau kainnya. Tabel berikut menunjukkan kandungan kotoran berbagi jenis serat tekstil :
No
Jenis bahan tekstil
Kotoran alami
Pektin, wax, protein, 1
Kapas
minyak, debu, senyawa organik lainnya.
2 3
Serat batang (Rami, Linen, dll) Sutera
Gum, lignin Serisin
Kotoran luar
Oli mesin, zat pelumas, debu Oli mesin, zat pelumas, debu Oli mesin, zat pelumas,
debu
c.
4
Wol
Minyak, keringat
5
Serat sintetik
-
Ranting, debu Oli mesin, zat anti statik, zat pelumas, debu
Mekanisme pemasakan Mekanisme proses pemasakan adalah menyabunkan kotoran berupa lemak, oli, serisin, gum sehingga dapat larut dalam air serta melepaskan kotoran akibat efek detergensi dari larutan pemasakan dan gerakan mekanik yang diberikan pada bahan. Pemasakan dapat dilakukan secara proses tersendiri maupun dilakukan simultan dengan proses penghilanagn kanji dan pengelantangan. Untuk bahan dengan kandungan kotoran yang tinggi sebaiknya dilakukan secara terpisah (seratserat alam), sedangkan untuk bahan yang terbuat dari serat sintetik atau serat campuran biasanya dilakukan proses simultan. Oleh karena itu hasil dari proses pemasakan akan dipengaruhi oleh :
d.
-
Pemilihan zat pemasakan dan zat pembantu serta konsentrasi yang digunakan
-
Kondisi proses (suhu, waktu, pH)
-
Metoda proses
-
Air proses
Metoda pemasakan Ditinjau dari sistem yang digunakan, proses pemasakan dapat digolongkan menjadi 2 macam, yaitu pemasakan sistem tidak kontinyu (discontinue) contohnya pemasakan dengan bak, mesin jigger, mesin haspel, mesin clapbau, mesin kier ketel dan pemasakan sistem kontinyu (continue) contohnya pemasakan dengan mesin J-Box, L-Box. Sedangkan kalau ditinjau dari tekanan mesin yang digunakan, proses pemasakan dibagi menjadi 2 macam, yaitu pemasakan tanpa tekanan misalnya menggunakan bak, mesin jigger, haspel, Clapbau, J-Box dan L-Box dan pemasakan dengan tekanan, misalnya menggunakan mesin kier ketel, jigger tertutup.
e.
Pemasakan kapas
Pemasakan adalah proses yang bertujuan untuk menghilangkan bagian dari komponen penyusun serat berupa minyak-minyak, lemak, lilin, kotoran-kotoran yang tidak larut dan kotoran-kotoran kain yang menempel pada permukaan serat dapat dihilangkan, sehingga
proses
selanjutnya
seperti
pengelantangan,
pencelupan, pencapan dan sebagainya dapat berhasil dengan baik. Pada dasarnya proses pemasakan serat-serat alam dilakukan dengan alkali seperti natrium hidroksida (NaOH), natrium carbonat (Na2CO3) dan air kapur, campuran natrium carbonat dan sabun, amoniak dan lain-lain. Sedangkan pemasakan serat buatan (sintetik) dapat dilakukan dengan zat aktif permukaan yang bersifat sebagai pencuci (detergen). Pada proses pemasakan bahan dari serat kapas terjadi hal-hal sebagai berikut : -
Safonifikasi minyak menjadi garam-garam larut.
-
Protein akan pecah menjadi asam amino asam amonia.
-
Mineral-mineral dilarutkan
-
Kotoran-kotoran lain disuspensikan oleh sabun yang terbentuk.
-
Zat-zat penguat yang terdapat pada serat akan terlepas.
-
Kotoran-kotoran yang disuspensikan oleh sabun yang terbentuk.
Kotoran-kotoran luar, sisa daun, sisa biji dapat dihilangkan secara mekanik pada meisn-mesin tertentu dengan menggunakan alkali kuat. Proses pemasakan (scouring) hanya dilakukan untuk serat - serat alam karena serat sintetik relatif sudah dibuat bersih dan murni. Proses pemasakan pada serat sintetik hanya untuk menghilangkan emulsi minyak pelumas pada benang. Tujuan pemasakan adalah untuk menghilangkan zat2 yang berupa kotoran dariserat nerupa minyak, malam, protein dan debu. Pada dasarnya proses pemasakan terbagi pada 2 tahap : 1.
Tahap Saponifikasi ( Boiling Off ) Tahap ini untuk menghilangkan zat zat hidrofobik yang menghalangi proses selanjutnya seperti pektin, wax, protein, abu dan kotoran organik lainnya.
2.
Tahap Pemasakan ( Scouring ) Tahap ini untuk melepaskan hasil saponifikasi kotoran dari serat berupa penyabunan. Pembentukan sabun dalam pemasakan sangat dipengaruhioleh kesadahn air dan kandungan mineral. Jadi dalam proses pemasakan kita memerlukan soda kostik ( NaOH) untuk saponifikasi, scouring agent ( deterjen) sebagai pembasah, pendispersi dan pengemulsi kotoran hasil reaksi serta squestering agent untuk melunakkan air proses pemasakan. Logam alkali tanah ( Ca, Mg) dan logam beraty ( Fe, Cu) dalam bahan atau dalam air akan membenruk ikatan komplek dengan NaOH sehingga mengurangi efektifitas kerja sabun. Juga Hidroksil dan pektin dapat terikat dalam garam-garam dalam air membentuk endapan dan endapan pektin berikatan dengan kapas melalui ikatan hydrogen bertujuan untuk menghilangkan “kotoran -kotoran” serat kapas yang berupa : minyak, lilin (wax) , debu, knitting oil (oli rajut ), dan kotoran lain yang menempel pada kain. Kotoran serat ini dapat menghalangi penyerapan serat pada proses selanjutnya. Pada prinsipnya proses pemasakan serat kapas adalah dengan mendidihkan bahan tekstil dengan larutan natrium hidroksida / soda kostik ( NaOH ) dengan konsentrasi tertentu selama waktu dan temperatur tertentu. Ilustrasi yang terjadi pada proses pemasakan ( scouring process ) : Soda kostik mengekstraksi pektin , wax , protein, abu dan kotoran organik lainnya dengan jalan saponifikasi dan diemulsikan menjadi bentuk yang larut dalam air dengan bantuan detergen / sabun yang mempunyai daya pendispersi yang kuat. Proses pemasakan / scouring ini sangat diperlukan untuk mendapatkan daya serap kain yang baik. Pemasakan merupakan proses persiapan yang memegang peranan penting bagi bahan tekstil karena dengan pemasakan akan memudahkan bahan untuk menyerap zat-zat yang ada pada proses basah berikutnya. Tujuan pemasakan adalah untuk memperoleh bahan tekstil yang bersih atau untuk menghilangkan kotoran alami baik berupa lemak, minyak, pektin, serisin, gum,kulit biji kapas (pada serat selulosa dan protein) dan kotoran dari luar seperti oli, debu, spinning oil (pada serat sintetik) sehingga meningkatkan daya serap pada seluruh permukaan bahan secara merata
III.
Percobaan
3.1.
Diagram Alir
1. Cara Perendaman :
2. Cara Pad-Steam :
Timbang kain dan zat sesuai rese
Timbang kain dan zat sesuai resep
Buat larutan dan masukkan ke dalam beaker
Buat larutan dan masukkan dalam padder
Rendam-peras kain
Proses pemasakan
Kukus/Steaming
Kain dicuci panas dan dingin
Pengeringan
Evaluasi kain
3.2.
Resep
Metoda Perendaman/Exhaust
Metoda Pad-Steam - NaOH padat : 30-60 g/L
Suhu Mendidih
- NaOH padat : 4-5 g/L
-
Zat pembasah : 3-5 g/L
-
Zat pembasah : 1-2 mL/L
-
Zat anti sadah : 2-4 g/L
-
Zat anti sadah : 1 mL/L
-
Zat pereduksi : 4-5 g/L
- Na2CO3 : 1 g/L
-
WPU : 80%
-
Vlot : 1 : 20-30
-
Suhu : 105°C
-
Suhu : 95-100°C
-
Waktu : 10-30 menit
-
Waktu : 1-2 Jam
Suhu Tinggi
- NaOH 38°Be : 2-5% (berat bahan) -
Zat pembasah : 1-2%
-
Zat anti sadah : 1 mL/L
- Na2CO3 : 1% - NaHCO3 : 0,2%
3.3.
-
Vlot : 1 : 20-30
-
Suhu : 130°C
-
Waktu : 1-2 Jam
Skema proses 3.3.1. Metoda Exhaust
Kain NaOH Zat 100°C 60°C 30°C
20’
3.3.2.
Cara Pad-Steam
50’
Padding
3.4.
Drying
Washing
Steaming
Perbandingan Resep 3.4.1.
Metoda Exhaust
Resep
1
NaOH padat (g/L) Scouring agent (mL/L) Anti Sadah (mL/L)
-
-
Vlot (1 : x)
1 : 30
Suhu (°C)
100
Waktu (menit)
3.4.2.
2
30’
Metoda Pad-Steam
Resep
1
NaOH padat (g/L)
Scouring agent (mL/L)
3
Zat Anti Oksidasi ( g/L) Anti Sadah (mL/L)
0,5 2
WPU (%)
80
Suhu (°C) Waktu (menit)
2
105 5’
10’
3.5.
Cara kerja 3.5.1. Metoda Exhaust
-
Mengambil kain yang telah disediakan, kemudian menimbang kain
-
Menimbang zat sesuai resep
-
Kain direndam didalam larutan, dengan suhu 100°
-
Mencuci bahan yang telah dihilangkan kanjinya dengan air panas dan dingin, kemudian dikeringkan
-
Melakukan hasil evaluasi praktek
1.5.2. Metoda Pad-Steaming
- Menyiapkan kain dan alat praktikum - Menimbang kain dan zat sesuai resep - Memasukkan kain ke dalam bejana larutan kemudian diaduk merata sesuai waktu yang tercantum pada resep (proses perendaman), melakukan rendam peras kain dan pengukusan sesuai waktu yang ditentukan (untuk proses metoda pad-steam.
- Mencuci bahan yang telah dihilangkan kanjinya dengan air panas dan dingin, kemudian dikeringkan
- Melakukan hasil evaluasi praktek
IV.
Diskusi
Pada proses pemasakan Scouring kain kapas cukup berhasil dengan baik karena serisin, pectin, wax, protein dan logam-logam lain yang ada telah hilang walaupun praktikan tidak bisa memprediksi berapa persen serisi n, pectin, wax, protein yang hilang karena untuk membuktikan serisin, pectin, wax, protein yang telah hilang itu harus membuat test pewarnaan khusus seperti yang telah di jelaskan di teori dasar, tetapi hilangnya serisin, pectin, wax, protein itu dapat dilihat dari persen pengurangan berat bahan dan waktu daya serap air yang lebih cepat dibandingkan sebelum proses scouring. Proses scouring ini membuat warna kain menjadi lebih putih dibandingkan sebelumnya. Warna kekuningan tersebut disebabkan oleh serisin, pectin, wax, protein dan pigmen warna yang ada pada kain kapas disamping kotoran – kotoran lain , selain itu kain kapas ini menjadi berkurang berat bahannya. Hal ini berarti bahwa kotoran – kotoran yang ada sebelumnya telah hilang. Penghilangan kotoran – kotoran itupun dapat dilihat dari daya serap air.
Pada percobaan resep 1 dan percobaan resep 2 menggunakan metode exhaust, daya serap kain sangat baik. Salah satu faktor yang berpengaruh adalah NaOH. NaOH (Soda kostik) berfungsi mengekstraksi pektin , wax , protein, abu dan kotoran organik lainnya dengan jalan saponifikasi dan diemulsikan menjadi bentuk yang larut dalam air dengan bantuan detergen / sabun yang mempunyai daya pendispersi yang kuat, dan menggelembungkan serat sehingga mudah menyerap larutan pemasakan. Dari hasil evaluasi yang didapat terjadi pengurangan berat yaitu pada percobaan resep 1 adalah 10,10% sedangkan pada percobaan resep 2 adalah 12,06% dan daya serap pada percobaan resep 1 adalah 204 detik sedangkan pada resep no 2 daya serap kainnya adalah 1 detik. Hal ini dipengaruhi oleh faktor lain yang berpengaruh diantaranya penggunaan Scouring Agent dan Zat Anti Sadah. Scouring Agent berfungsi untuk mengemulsi, mendispersi dan mendetergensi lemak sehingga lemak larut dalam air, sedangkan Zat Anti Sadah berfungsi untuk mengikat logam-logam seperti Ca 2+, Mg2+ penyebab kesadahan yang berasal dari air proses dan serat kapas yang akan menghalangi kinerja scouring agent dan mencegah t urunnya kinerja NaOH dan sabun. Apabila dalam proses pemasakan tidak menggunakan zat anti sadah maka logamlogam yang terdapat pada kapas dan air akan menghalangi kinerja scouring yang akan menyebabkan daya serap kain buruk seperti pada hasil percobaan resep 1.
Pada percobaan resep 1 dan resep 2 metoda Pad-Steam menggunakan perbedaan waktu pada saat di steaming yaitu pada percobaan resep 1 selama 5 menit dan pada percobaan resep 2 selama 10 menit. Dari perbedaan waktu tersebut mengasilkan perbedaan daya serap dan pengurangan berat. Pad a percobaan resep 1 daya serap kain adalah 2,33 detik dengan persen pengurangan berat 7,74% sedangkan pada percobaan resep 2 daya serap kain adalah 1,16 detik dengan persen pengurangan berat 9,88%. Suhu yang digunakan adalah 105°C yang akan meningkatkan laju saponifikasi dalam hal ini penggunaan suhu yang tinggi tidak akan merusak kain karena menggunakan zat anti oksidasi. Zat oksidasi berfungsi untuk mencegah kain mengalami oksidasi berlebih pada suhu tinggi dan juga waktu yang berbeda. Semakin lama waktu yang digunakan maka akan membuat kotoran yang terdapat pada kain berkurang lebih banyak sehingga jika dilihat dari pengurangan beratnya, kain pada percobaan resep 2 mengalami pengurangan berat yang lebih banyak dibandingkan pada percobaan resep 1. Suhu yang tinggi tidak akan merusak kain Hal ini dipengaruhi oleh suhu persen pengurangan berat bahan yang lebih besar terdapat pada resep 1. Pada hasil percobaan kain yang sudah melalui proses scouring, kain menjadi lebih putih. Hal ini dikarenakan adanya scouring agent yang berfungsi untuk mengemulsi dan mendispersi kotoran.
Pada metoda exhaust resep yang paling baik adalah resep 2 dan pada metode PadSteaming resep yang paling baik adalah resep 2 ini dapat dilihat dari hasil data evaluasi yang sudah dilakukan resep 2 metoda exhaust berkurang sekitar 12,06% sedangkan resep 2 metoda Pad-Steam 9,88%. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan waktu yang digunakan jika kita lihat metode exhaust menggunakan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan metoda Pad-steam,
dengan rentan waktu yang ada
sehingga memungkinkan kotoran dalam kain dapat berkurang lebih ban yak.
V.
Kesimpulan
Dari percobaan yang telah di lakukan dapat disimpulkan bahwa pemasakan menggunakan metoda exhaust yang paling baik yaitu menggunakan resep 2 dibandingkan dengan resep 1, sedangkan pemasakan menggunkan metoda Pad-Steam lebih baik menggunakan resep 2. Namun diantara kedua metode tersebut yang paling baik adalah resep 2 metoda exhaust.
Daftar Pustaka
Suprapto, Agus dan Ichwan, Muhammad. 2005. Teknologi Persiapan Penyempurnaan. Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil: Bandung
3.6.1. Grafik 3.6.1.1. Daya Serap 250
200
150 Metoda Exhaust 100
Metoda Pad-Steam
50
0 resep 1
resep 2
3.6.1.2. Bobot berat 14.00% 12.00% 10.00% 8.00%
Metoda Exhaust
6.00%
Metoda Pad-Steam
4.00% 2.00% 0.00% resep 1 resep 2
