TEKNOLOGI PENCELUPAN DAN
4. Pencucian dingin dan penetralan
9.12 Pencelupan dengan Zat Warna Belerang
Zat warna belerang merupakan suatu zat warna yang mengandung unsur belerang di dalam molekulnya baik sebagai chromofornya maupun gugusan lain yang berguna dalam pencelupannya. Zat warna ini tidak larut dalam air dan dapat dipakai untuk mencelup serat-serat selulosa. Selain itu juga dipakai untuk mencelup serat wol. Beberapa diantaranya dapat larut dalam air dan ada juga dalam pemakaiannya seperti cara pencelupan dengan zat warna bejana. Golongan terakhir ini sering disebut zat warna bejana belerang.
Nama dagang zat warna belerang adalah : Sulphur (RRC)
Hydrosol (Hoechst– Casella) Thional (I.C.I)
Immedial (Hoechst –Casella) Solanen (Francolor)
Hydron (Casella) 9.12.1.
Sifat-sifat
Zat warna belerang termasuk golongan zat warna yang tidak larut dalam air. Beberapa di antaranya ada yang larut dalam air dan menyerupai zat warna bejana. Zat warna ini tidak langsung dipakai untuk mencelup serat selulosa tanpa direduksi terlebih dahulu.
Sebagai reduktor dapat dipakai natrium sulfida, natrium hidrosulfit atau campuran dari keduanya. Sifat tahan cuci dan tahan sinarnya adalah baik dan harganya pun sangat murah. Hasil celupan dengan zat warna belerang dapat menimbulkan kemunduran kekuatan bahan yang dicelupnya.
9.12.2.
Mekanisme Pencelupan
Mekanisme pencelupan dengan zat warna belerang terdiri dari 3 pokok, yaitu : 1. Melarutkan (mereduksi) zat warna
Zat utama yang dapat dipakai untuk melarutkan dalah larutan natrium sulfida (Swafel Natrium = SN), dengan atau tanpa tambahan natrium karbonat.
Reaksinya adalah sebagai berikut : Na2CO3
D – S – S – D + 2H 2D – S – Na + H2O + CO2
2. Mencelup
Bentuk zat warna yang telah tereduksi tersebut mempunyai afinitas terhadap serat selulosa, sehingga dapat mencelupnya.
3. Membangkitkan warna (oksidasi)
Zat warna dalam bentuk tereduksi yang telah berada di dalam serat tersebut harus dirubah kembali menjadi bentuk semula yang mempunyai ukuran molekul yang besar, sehingga tidak dapat keluar kembali.
Reaksinya dalah sebagai berikut :
CO2
2D – S – Na + On D – S – S – D + Na2CO3
9.12.3.
Faktor-faktor yang Berpengaruh
Faktor utama yang berpengaruh pada pencelupan dengan zat warna belerang adalah suhu, elektrolit dan perbandingan larutan. Penyerapan zat warna belerang kurang baik, terutama untuk warna tua. Oleh karena itu penggunaan perbandingan larutan celup yang kecil pada pencelupan warna tua sangat dianjurkan. Jalan lain ialah dengan menggunakan kembali sisa larutan celup dengan penambahan ½ - ¾ jumlah zat warna mula-mula.
Pengaruh suhu dan penambahan elektrolit tidak berbeda, seperti pada pencelupan dengan zat warna direk. Zat warna tersebut akan mempunyai daya serap yang tinggi dengan penambahan elektrolit dan suhu yang tinggi.
Kadang-kadang di dalam larutan celup timbul endapan belerang yang dapat menyebabkan pegangan bahan menjadi kasar dan bahkan dapat menurunkan
kekuatan bahan. Untuk mengatasi perlu penambahan natrium sulfit, menurut reaksi sebagai berikut :
Na2SO3 + S Na2S2O3 (larut)
Celupan dengan zat warna belerang sering menyebabkan ”bronzing”. Hal tersebut disebabkan beberapa kemungkinan antara lain karena penggunaan zat warna yang berlebihan, kena sinar matahari langsung pada waktu dicelup, kurang bersih dan tidak segera dilakukan pencucian atau kekurangan natrium sulfida dalam larutan celup. Untuk mengatasinya bahan dapat dicuci dengan larutan natrium sulfida.
9.12.4.
Cara Pemakaian
9.12.4.1. Pencelupan Serat Selulosa dengan Zat Warna Belerang Biasa (Sulphur)
Mula-mula zat warna dibuat pasta dengan air dingin, kemudian ditambah larutan natrium sulfida dan natrium karbonat.
Bahan yang telah dimasak, dimasukkan ke dalam larutan celup yang mengandung larutan zat warna,2 g/l natrium karbonat, dan 5 – 25% natrium klorida pada suhu hangat. Setelah merata larutan celup dipanaskan sampai 1000C dan pencelupan diteruskan selama 60 menit. Selanjutnya bahan dicuci bersih, dioksidasi dengan larutan perborat, disabun dan dibilas.
Gambar 9 - 25
Skema proses pencelupan sellulosa dengan zat warna belerang 9.12.4.2. Pencelupan Serat Selulosa dengan Zat Warna Belerang yang
Larut (Hydrosol)
Zat warna bejana belerang merupakan zat warna belerang yang dalam pamakaiannya sama dengan cara pemakaian zat warna bejana. Warna yang utama adalah warna biru dengan sifat ketahanan sinar, tahan cuci dan tahan chlor yang baik.
Larutan
Garam dapur Zat warna
60 CO
0 15 75
Na trium sulfid aNa trium ka rbo na t
100 CO
Mula-mula zat warna dibuat pasta dengan air dingin kemudian ditambah air hangat 700C, diaduk dan ditambah larutan soda kostik 380Be sebanyak 0 ml/l. Kemudian ke dalamnya ditaburkan natrium hidrosulfit 10 g/l sampai larutan berubah warna. Bahan dari serat selulosa yang telah dimasak dicelup dalam larutan zat warna tersebut pada suhu 50 – 600C selama 45 menit. Setelah selesai bahan dicuci, dioksidasi, disabun dan dibilas.
Cara lain yang seringkali dipergunakan pada pencelupan kain dari serat selulosa adalah seperti cara pencelupan zat warna belerang biasa. Mula-mula zat warna diubah pasta dengan air dingin, kemudian ditambah larutan natrium sulfida 25g/l yang telah dilarutkan terlebih dahulu. Selanjutnya ditambah larutan soda kostik sebanyak 15 ml/l diaduk sempurna.
Kain dari serat selulosa yang telah dimasak, dicelup dalam larutan zat warna tersebut pada suhu mendidih selama 45 menit. Suhu pencelupan kemudian diturunkan sampai 60 – 700C dengan penambahan air dingin dan bila perlu ditambahkan natrium hidrosulfit sebanyak berat zat warna. Pencelupan selanjutnya pada suhu tersebut selama 30 menit. Setelah selesai kain dicuci, dioksidasi, disabun dan dibilas.
9.12.4.3. Pencelupan Serat Wol dan Sutera dengan Zat Warna Belerang
Serat wol dan sutera dapat juga dicelup dengan zat warna belerang terutama untuk warna hitam. Untuk menghindari ketuakan, maka alkalinitas larutan celupnya perlu dikurangi.
Mula-mula zat warna belerang dibuat pasta dengan koloid pelindung 5% dan air hangat, kemudian ditambah natrium sulfit sebanyak 2 kali zat warna dan diencerkan dengan air panas. Setelah 10 menit ditambah dengan larutan natrium sulfida sejumlah zat warna, dipanaskan sampai larut. Bahan wol yan telah dimasak, dicelup dalam larutan celup yang mengandung larutan zat warna tersebut dan tambahan amonium sulfat sejumlah 2 kali zat warna pada suhu 800C selama 45 menit. Setelah selesai bahan dicuci bersih.
9.12.5.
Cara Melunturkan
Pelunturan zat warna belerang dapat dilakukan apabila hasil celupan tidak sesuai dengan tujuan. Hasil celupan zat warna belerang pada bahan selulosa dapat dilunturkan sebagian atau seluruhnya dengan jalan sebagai berikut. Bahan yang telah dicelup, dididihkan dalam larutan yang mengandung 5 g/l natrium karbonat dan 10 g/l natrium sulfida, selama ½ - 1 jam.
Bila diinginkan luntur sama sekali, dapat dilanjutkan dengan pengerjaan dalam larutan hipokrolit yang mengandung 2 g/l khlor aktif dalam keadaan dingin selama ½ jam.