LAPORAN PRAKTEK PENGELANTANGAN
PR. IX
PORSES HILANG KANJI, PEMASAKAN (SCOURING) &
PENGELANTANGAN
PADA KAIN KAPAS SECARA SIMULTAN
OLEH :
Nama
: Henricus
Widarismanto
NIM
: 144014
Progdi
: Teknik Kimia Tekstil
AKADEMI TEKNOLOGI WARGA
SURAKARTA
Telepon: (0271) 621176, 621178 FAX. (0271) 621178 Website: www.atw.ac.id
PRAKTEK PENGELANTANGAN
Pr. VIII Porses Hilang Kanji, Pemasakan (Scouring) & Pengelantangan Pada Kain Kapas Secara Simultan
I. TUJUAN
1. Mahasiswa dapat menghilangkan kanji pada benang lusi, kotoran alam, kotoran luar dan pigmen alam pada kain kapas dengan waktu yang singkat dan hasil yang memuaskan.
2. Mahasiswa dapat membandingkan proses persiapan penyempurnaan yang dilakukan secara terpisah dan secara simultan.
II. DASAR TEORI
PROSES HILANG KANJI
Adalah salah satu proses dalam persiapan penyempurnaan tekstil yang bertujuan untuk menghilangkan kanji yang ditambahkan dalam proses pertenunan. Proses hilang kanji pada bahan tekstil (serat kapas) dapat dilakukan dengan 5 cara :
a. Cara perendaman menggunakan air, yang mana kain akan menghidrolisa kanji menjadi glukosa/maltosa sehingga mudah larut dalam air.
b. Cara asam encer menggunakan asam sulfat (H2SO4) encer dan asam
Chlorida (HCl) encer, yang mana larutan asam encer juga dapat menghidrolisa kanji menjadi glukosa dan maltosa yang mudah larut dalam air.
c. Cara alkali menggunakan soda kostik (NaOH), yang mana NaOH mampu menghidrolisa kanji menjadi glukosa/maltosa yang mudah larut dalam air akan tetapi membutuhkan waktu yang lebih lama. d. Cara enzim menggunakan enzim jenis amilase yang didapatkan dari
tanaman, hewan maupun mikroorganisme, yang mana enzim akan mendegradasi/memutus rantai molekul kanji sehingga menjadi senyawa yang lebih sederhana sehinnga mudah larut dalam air. e. Cara oksidator menggunakan zat oksidator seperti H2O2, yang mana
H2O2 akan mengoksidasi kanji menjadi senyawa yang lebih
sederhana sehingga mudah larut dalam air.
Biru : menandakan bahan mengandung kanji pati.
Ungu : menandakan bahan mengandung dekstrin.
Merah : menandakan bahan mengandung eritrodekstrin. Coklat/kuning : menadakan bahan mengandung
glukosa/maltosa.
PROSES PEMASAKAN ( SCOURING PROCESS )
Adalah proses pengolahan bahan tekstil yang bertujuan untuk menghilangkan kotoran-kotoran serat kapas yang berupa : minyak, lilin (wax) , debu, oli , dan kotoran luar lain yang menempel pada kain menggunakan zat pemasak Natrium Hidroksida ( NaOH). Kotoran serat ini dapat menghalangi penyerapan obat, larutan proses, maupun zat warna pada proses selanjutnya.
Pada proses pemasakan selalu digunakan zat pemasak dari jenis alkali seperti NaOH, hal ini dikarenakan alkali mempunyai daya atau kekuatan pembersihan yang tidak dimiliki oleh zat kimia yang lain, seperti :
1. Alkali dapat menyabunkan lemak dan minyak menjadi sabun yang dapat digunakan untuk menyabunkan/menghidrolisa kotoran-kotoran lain yang terdapat pada bahan.
2. Alkali dapat mengubah pektin, protein/nitrogen serta zat organik lainnya menjadi garam yang dapat larut dalam air.
3. Alkali dapat menggelembungkan serat sehingga pori-pori serat menjadi terbuka lebih lebar, hal ini akan memudahkan kotoran lebih mudah keluar dari bahan.
Salah satu pengujian untuk mengetahui hasil maupun kualitas dari proses pemasakan adalah pengujian daya serap dan kebersihan bahan dari kotoran , berikut ini adalah contoh tabel uji daya serap.
Hasil Tes Keterangan 1 – 2
dtk/cm Daya serap sangat tinggi (ekstrim) 2 – 3
dtk/cm Daya serap sangat baik dan cocok untuk pross pengerjaandengan cara pad. 3 – 4
dtk/cm Daya serap baik, cocok untuk proses selanjutnya. 4 – 6
dtk/cm Perlu diuji terlebih dahulu sebelum digunakan dalam prosespencelupan secara kontinyu.
PROSES PENGELANTANGAN
pada bahan dari serat-serat alam baik serat tumbuh - tumbuhan maupun serat binatang yang tertentu selama masa pertumbuhan.
Dalam pertekstilan dikenal dua jenis zat pengelantang yaitu zat pengelantang yang bersifat oksidator dan yang bersifat reduktor. Zat pengelantang yang bersifat oksidator pada umumnya digunakan untuk pengelantangan serat-serat selulosa dan beberapa di antaranya dapat pula dipakai untuk serat-serat binatang dan serat-serat sintetis. Sedangkan zat pengelantang yang bersifat reduktor hanya dapat digunakan untuk pengelantangan serat-serat binatang.
a. Zat Pengelantang yang Bersifat Oksidator
Zat pengelantang yang bersifat oksidator ada dua golongan, yaitu yang mengandung khlor dan yang tidak mengandung khlor.
1. Zat pengelantang oksidator yang mengandung khlor, di antaranya :
Kaporit (CaOCl2)
Natrium hipokhlorit (NaOCl) Natrium khlorit (NaOClO2)
2. Zat pengelantang oksidator yang tidak mengandung khlor, di antaranya :
Hidrogen peroksida (H2O2)
Natrium peroksida (Na2O2) Natrium perborat (NaBO3)
Kalium bikhromat (K2Cr2O7)
Kalium permanganat (KMnO2)
b. Zat Pengelantang yang bersifat reduktor, antara lain :
Sulfur dioksida (SO2)
Natrium sulfit (Na2SO3)
Natrium bisulfit (NaHSO3)
Natrium hidrosulfit (Na2S2O4)
Dalam proses pengelantangan terjadi proses pembersihan sebagai berikut :
Penghilangan sisa keping-keping biji/tanaman.
Penghilangan sisa-sisa kanji yang masih terdapat pada bahan.
Pencapaiaan efek putih pada bahan (derajat putih) yang lebih baik
dengan efek kerusakan serat yang dapat diminimalisir.
Peningkatan sifat daya serap pada kain agar lebih merata.
Meskipun hidrogen peroksida harganya lebih mahal dan prosesnya juga perlu pemanasan, tetapi pengelantangan dengan hidrogen peroksida memberikan beberapa keuntungan karena hampir tidak terjadi kerusakan serat dan prosesnya dapat lebih singkat tanpa melalui proses pengasaman dan anti khlor.
Sifat hidrogen peroksida mudah larut dalam air pada berbagai perbandingan, jika dipanaskan mudah terurai melepaskan gas oksigen sehingga sangat efektif digunakan untuk pengelantangan.
Proses pemutihan hidrolisa/oksidasi menghasilkan ekastraksi lebih lanjut dari sisa-sisa kanji yang masih ada dan kotoran-kotoran kapas, sehingga menghasilkan daya serap kain yang lebih merata serta efek putihnya lebih stabil terhadap cahaya.
Hidrogen peroksida akan terurai menjadi air dan oksigen yang merupakan produk-produk yang tidak berbahaya sehingga tidak bersifat korosif atau merusak terhadap mesin-mesin.
Faktor-faktor yang mempengaruhi penguraian H2O2 :
a. Pengaruh pH
Dalam suasana asam (pH<7) H2O2 stabil, sedangkan dalam
suasana basa/alkali (pH >7) H2O2 mudah terurai melepaskan oksigen
radikal (On) dan ion perhidroksil (OOH). Makin besar pH, penguraiannya makin cepat, seperti pada tabel berikut :
Tabel Perbandingan pH dan Waktu Penguraian H2O2
pH Waktu
6,8 3 jam 10 menit 7,1 2 jam 50 menit 7,9 2 jam 10 menit 8,9 1 jam 10 menit 9,9 25 menit
b. Pengaruh suhu
Suhu juga mempengaruhi penguraian H2O2. Pada suhu rendah,
pembebasan oksigen sangat kecil, makin tinggi suhu penguraiannya makin cepat. Penguraian H2O2 yang efektif untuk pengelantangan
terjadi pada suhu 8° - 85°C. Pada suhu di atas 85°C penguraiannya sangat cepat sekali dan dapat menyebabkan oksi-selulosa atau kerusakan serat yang terjadi akibat oksigen radikal yang terlalu banyak.
c. Pengaruh stabilisator
Penguraian H2O2 dapat diperlambat dengan penambahan zat
atau Magnesium Hidroksida (Mg(OH)3), Magnesium Silikat, Natrium
Metafosfat, Natrium – Trifosfat dan lain-lain. Jenis zat stabilisator yang banyak digunakan dalam pengelantangan adalah Natrium Silikat.
d. Pengaruh logam atau oksida logam
Seperti halnya pada garam-garam hipokhrolit, beberapa logam atau oksida logam tertentu dapat mempercepat penguraian hidrogen peroksida membebaskan oksigen.
PROSES SIMULTAN
Proses hilang kanji, pemasakan dan pengelantangan dapat dilakukan secara terpisah-pisah maupun dilakukan secara simultan untuk menghemat waktu, energi dan biaya. Hal yang harus diperhatikan dalam proses simultan ini adalah pemilihan zat-zat yang akan digunakan di dalam proses agar fungsi dari dari masing-masing zat dapat saling mendukung dan tidak saling menghambat. Proses yang dapat digabungkan yaitu : proses hilang kanji dengan oksidator H2O2,
pemasakan dengan NaOH, serta pengelantangan dengan H2O2. Zat-zat
yang digunakan dalam ketiga proses tersebut dapat saling mendukung daya kerja dari zat yang lain.
III. ALAT DAN BAHAN
Alat :
1. Mc. Jigger 2. Kompor Gas 3. Beker Glass
4. Timbangam 5. Pipet
6. Pengaduk 7. Termometer
Bahan :
1. H2O2 (35%)
2. NaOH 38oBe
3. Na2SiO3
4. CH3COOH
5. Na2CO3
6. Pembasah 7. Sequester-T 8. Air
9. Detergen
IV. RESEP PROSES SIMULTAN (HILANG KANJI, PEMASAKAN & PENGELANTANGAN) SERTA PENGHITUNGAN KEBUTUHAN LARUTAN PROSES DAN ZAT-ZAT KIMIA
R/ Hilang Kanji, Pemasakan Dan Pengelantangan (Simultan)
H2O2 (35%) : 25 cc/l
NaOH 38oBe : 10 gr/l
Na2SiO3 : 2 gr/l
Pembasah : 1 cc/l
Sequester-T : 0,5 gr/l
Suhu : ± 85oC Waktu : 2 jam
Vlot : dibuat dalam 4 liter larutan
Berat bahan : 69,5 gram
Resep Netralisasi
CH3COOH (60%) : 1 cc/l
Suhu : kamar
Waktu : 15 menit
Vlot : dibuat dalam 4 liter larutan
Resep Pencucian Sabun
Detergen : 2 gr/l Suhu : 70-80o C
Waktu : 10 – 15 menit
Vlot : dibuat dalam 4 liter larutan Penghitungan Vlot :
Vlot HK, pemasakan & pengelantangan = berat bahan : volume larutan = 69,5 : 5000
= 1 : 71,9 = 1 : 72
Vlot netralisasi = berat bahan : volume larutan = 69,5 : 4000
= 1 : 57,55 = 1 : 58
Vlot pencucian = berat bahan : volume larutan = 69,5 : 4000
= 1 : 57,55 = 1 : 58
Perhitungan Kebutuhan Larutan Proses Dan Zat Tambahan
a. Hilang Kanji, Pemasakan dan Pengelantangan Kebutuhan larutan proses = 5 liter
H2O2 (35%) : 25 cc/l x 5 L = 125 cc
NaOH 38oBe : 10 gr/l x 5 L = 50 gr
Na2SiO3 : 2 gr/l x 5 L = 10 gr
Pembasah : 1 cc/l x 5 L = 5 cc
Sequester-T : 0,5 gr/l x 5 L = 2,5 gr
b. Larutan Netralisasi
Kebutuhan larutan proses = 4 liter
CH3COOH (60%) : 1 cc/l x 4 L = 4 cc
c. Pencucian
Kebutuhan larutan proses = 4 liter
Detergen : 2 gr/l x 4 ltr = 8 gr
V. FUNGSI ZAT
a. H2O2 berfungsi sebagai zat hilang kanji dan zat pengelantang yang
akan mengoksidasi kanji dan pigmen alam menjadi senyawa yang lebih sederhana sehingga mudah larut dalam air.
b. NaOH dan Na2CO3 berfungsi untuk :
Sebagai zat pemasak.
Sebagai zat hilang kanji yang membantu menghidrolisa kanji
yang masih terdapat pada bahan.
Membantu mempercepat peruraian H2O2 dalam menghasilkan On
dan OOH-.
c. Na2SiO3 berfungsi sebagai zat stabilisator yaitu zat yang
menghambat penguraian H2O2 menjadi On dan OOH-.
d. Pembasah (Tepol) berfungsi untuk menurunkan tegangan antar muka (bahan dan larutan proses) sehingga larutan proses mudah terserap pada kain.
e. Sequester-T berfungsi untuk mengikat logam-logam berat (Ca, Mg,Fe) yang terdapat di dalam air sehingga tidak mengganggu proses yang sedang dilakukan.
f. CH3COOH berfungsi untuk menetralisir sisa-sisa alkali yang tersisa
pada bahan.
g. Detergan berfungsi untuk :
Mengemulsi minyak, lemak, dan lilin. Menghilangkan noda oleh minyak.
Mensuspensi kotoran dan mengangkat kotoran dari bahan.
VI. FLOW PROSES
Kain Kapas
(grey)
Pencuian
Panas – Sabun – Panas
Netralisasi
(Suhu kamar, t =15’)
HK-Scouring-Bleaching
(suhu 85oC,t =2
VII. CARA KERJA
1. Menyiapkan dan membersihkan peralatan yang akan digunakan untuk proses.
2. Melakukan proses simultan Hilang Kanji – Scouring – Bleaching. a. Menghitung kebutuhan larutan zat-zat kimia yang akan
digunakan untuk porses Hilang Kanji – Pemasakan – Pengelantangan secara simultan dengan jumlah larutan proses 5 liter.
b. Membuat larutan HK – Pemasakan – Pengelantangan sesuai dengan kebutuhan.
c. Memasukkan kain pada mesin jigger dan menambahkan larutan HK - Pemasak dan Pengelantangan yang telah dibuat.
d. Memanaskan larutan sampai suhu 85oC.
e. Melakukan proses ini selama 2 jam.
f. Mencuci kain dengan pencucian panas-sabun-panas (untuk membilas).
3. Melakukan proses netralisasi.
a. Menghitung kebutuhan larutan zat-zat kimia yang akan digunakan untuk porses netralisasi dengan jumlah larutan proses 4 liter.
b. Membuat larutan netralisasi sesuai dengan kebutuhan.
c. Memasukkan larutan netralisasi yang telah dibuat pada mesin jigger.
d. Melakukan proses ini selama 15 menit pada temperatur kamar. e. Mencuci kain dengan air dingin untuk membilas.
4. Mengeringkan bahan/kain pada terik matahari.
5. Mengkondisikan kain pada ruangan laborat selama ± 2-3 jam. 6. Menguji daya serap kain dengan cara :
a. Memotong kain dengan ukuran 10 cm ke arah lusi dan 2,5 cm ke arah pakan.
b. Memberi tanda batas partama dengan jarak 1 cm dari salah satu ujung kain dan tanda batas kedua 1 cm lagi dari tanda yang pertama.
c. Menyiapkan larutan zat warna.
Pencuian Bilas Pengeringa
n Evaluasi
Derajat Putih Daya Serap
Kain
Derajat
d. Mencelupkan ujung kain pada larutan zat warna sampai tanda batas yang pertama.
e. Menghitung waktu penyerapan yang diperlukan agar larutan zat warna sampai pada tanda batas yang kedua (menggunakan stop watch).
f. Melakukan pengujian sampai 5 x dan mencatatnya pada tabel pengamatan.
7. Mengevaluasi derajat keputihan dan derajat kebersihan dari hasil pemasakan dan pengelantangan secara simultan.
VIII. TABEL PENGAMATAN
Tabel 1. Data Tes Kanji Proses Hasil Tes Kanji
Sebelum Proses Sesudah ProsesHasil Tes Kanji HK Terpisah
Tabel 2. Uji Daya Serap Dalam No Hilang Kanji Terpisah Hilang Kanji Simultan
1. 4,06 dtk/cm 5,22 dtk/cm 2. 5,13 dtk/cm 6,17 dtk/cm 3. 4,31 dtk/cm 5,48 dtk/cm 4. 4,90 dtk/cm 6,36 dtk/cm 5. 5,05 dtk/cm 5,79 dtk/cm 6. 4,33 dtk/cm 5,37 dtk/cm
´
X 4,63 dtk/cm 5,73 dtk/cm
Hilang Kanji
Terpisah Kain berwarnalebih putih. Kain lebih bersihdari kotoran. Simultan HK,
Pemasakan dan
Pengelantan gan
Kain berwarna
putih kekuningan. Pada kain masihterdapat kotoran yang berupa bintik-bintik
kuning yang belum dapat dihilangkan
secara sempurna.
IX. DISKUSI ANALISA
Proses hilang kanji adalah salah satu proses dalam persiapan penyempurnaan tekstil yang bertujuan untuk menghilangkan kanji yang ditambahkan dalam proses pertenunan. Proses hilang kanji dapat dilakukan menggunakan H2O2 karena memberi banyak keuntungan,
antara lain :
a. Tidak merusak serat.
b. Selain mengilangkan kanji juga dapat memberikan efek pengelantangan sehingga cocok digunakan dalam proses simultan.
Proses pemasakan adalah proses pengolahan bahan tekstil menggunakan alkali (NaOH) yang bertujuan untuk menghilangkan kotoran yang terdapat dalam bahan baik itu kotoran luar yang menempel akibat proses-proses sebelumnya maupun kotoran alam yang ikut tumbuh bersama serat. NaOH digunakan sebagai zat pemasak karena memiliki beberapa kelebihan yaitu :
1. Dapat menyabunkan lemak dan minyak menjadi sabun yang dapat digunakan untuk menyabunkan/menghidrolisa kotoran-kotoran lain yang terdapat pada bahan.
2. Dapat mengubah pektin, protein/nitrogen serta zat organik lainnya menjadi garam yang dapat larut dalam air.
3. Dapat menggelembungkan serat sehingga pori-pori serat menjadi terbuka lebih lebar, hal ini akan memudahkan kotoran lebih mudah keluar dari bahan.
Pengelantangan adalah proses pengolahan bahan tekstil yang bertujuan untuk mnhilangkan pogmen warna alam yang terdapat pada bahan sehingga diperoleh bahan yang putih bersih. Salah satu zat yang dapat digunakan sebagai zat pengelantang adalah H2O2 dengan
kelebihannya yaitu :
2. Dapat mengoksidasi/merusak ikatan rangkap pada pigmen warna yang terdapat pada bahan sehingga mudah larut dalam air.
3. Dapat mengoksidasi kotoran yang masih terdapat pada bahan. 4. Dapat berfungsi juga sebagai zat hilang kanji yang mengoksidasi
sisa-sisa kanji yang terdapat pada bahan,
Pada ketiga proses tersebut terdapat beberapa zat yang berfungsi ganda yaitu H2O2 yang dapat berfungsi sebagai zat hilang kanji dan
sebagai zat pengelantangan, proses penguraian H2O2 sangat dipengaruhi
oleh penggunaan alkali (NaOH), yang mana penguraian H2O2 menjadi
OOH- dan On akan berlangsung secara maksimal dalam kondisi alkali.
Oleh karena zat-zat yang digunakan dalam ketiga proses tersebut tidak saling menghambat daya kerja zat yang lain dan bahkan ada yang membantu meningkatkan daya kerja zat yang lain, maka ketiga proses tersebut dapat dilakukan secara simultan untuk mempersingkat waktu dan menghemat biaya serta energi.
Akan tetapi dari hasil pengujian antara proses hilang kanji yang dilakukan terpisah dari proses scouring-bleaching dengan proses hilang kanji-scuring-bleaching, terdapat perbedaan hasil yang diperoleh yang mana pada proses hilang kanji yang terpisah diperoleh hasil yang lebih optimal, baik itu dari daya serap, derajat putih maupun dari segi kebersihan kotorannya.
Pada pengujian daya serap, hasil proses hilang kanji yang dilakukan secara terpisah memiliki daya serap yang lebih baik dibanding hasil dari proses hilang kanji yang dilakukan secara simultan. Hal ini dapat terjadi karena pelepasan/pelarutan kotoran pada bahan selain dilakukan oleh NaOH juga dibantu oleh oksigen radikal, sedangkan NaOH dan oksigen radikal hasil penguraian H2O2 yang ada pada larutan proses dalam proses
simultan akan menghirolisa dan mengoksidasi/menghilangkan kanji yang terdapat pada bahan terlebih dahulu, sehingga daya pengoksidasian dan penyabunan yang digunakan untuk menghilangkan kotoran akan menurun, hal ini menyebabkan kotoran tidak dapat dihilangkan secara optimal. Kotoran yang masih terdapat pada bahan akan menghalangi penyerapan larutan atau zat warna sehingga memerlukan waktu yang lebih lama.
Bila dilihat dari derajat putih bahan, pada hasil proses hilang kanji yang dilakukan secara terpisah juga memberikan efek putih yang lebih baik. Hal ini juga dikarenakan oleh daya pengoksidasian dari On hasil penguraian H2O2 yang menurun. Oksigen radikal yang terbentuk selain
dari penguraian H2O2 pada proses hilang kanji yang dilakukan secara
terpisah.
Pada proses hilang kanji secara terpisah, memberikan tingkat kebersihan bahan yang lebih baik dibanding proses secara simultan. Ini juga disebabkan oleh daya pengoksidasian dari oksigen radikal yang dihasilkan oleh penguraian H2O2 yang menurun karena telah berperan
menghilangkan kanji terlebih dahulu. Sehingga kurang dapat bekerja secara maksimal dalam menghilangkan kotoran-kotoran pada bahan.
Secara umum oksigen radikal yang terbentuk dari penguraian H2O2
tidak mampu bekerja secara optimal bila harus berperan menghilangkan kanji, kotoran serta pigmen alam sekaligus meskipun konsentrasi H2O2
dibuat lebih tinggi. Hal ini terjadi karena pada bahan yang masih mengandung kanji akan lebih sulit menyerap larutan proses, sehingga oksigen radikal akan bekerja secara maksimal untuk menghilangkan kanji ini, agar larutan proses dapat terserap oleh bahan. Pada saat kanji sudah mulai hilang, daya pengoksidasian dari oksigen radikal sudah mulai berkurang akibatnya tidak dapat membersihkan kotoran dan pigmen alam secara maksimal. Hasil daya serap, derajat putih dan derajat kebersihan yang dihasilkan dari proses simultan ini lebih rendah bila dibandingkan dengan hasil proses hilang kanji yang dilakukan secara terpisah dari proses scouring-bleaching.
X. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
Hasil (daya serap, derajat putih, derajat kebersihan dari kotoran ) dari proses hilang kanji yang dilakukan secara terpisah memberikan hasil yang lebih baik dibanding proses hilang kanji yang dilakukan secara simultan.
XI. PUSTAKA
Agus Suprapto. Teknologi Persiapan Penyempurnaan. Bandung : STTT, 2005
