PENCELUPAN ZAT WARNA DISPERSI PADA
SERAT POLIESTER DENGAN METODE PAD
THERMOSOL
MAKALAH
diajukan untuk memenuhi tugas
Mata Kuliah Teknologi Pencelupan 2
oleh:
Eko Soma W (15020064)
Insan Nur Alam S (150200)
Mia Eriyanti (15020071)
M. Tsabit S (15020077)
Natasya Handini (15020080)
Yulia Anggraeni (15020090)
Program Studi Kimia Tekstil
2017
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa. Karena atas rahmatNya penulis dapat menyusun makalah ini dengan baik.
Kami menyusun makalah ini untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Teknologi Pencelupan 2mengenai pencelupan pada bahan serat poliester dengan zat warna dispersi metode pad thermosol.
Terima kasih kami ucapkan kepada dosen pembimbing kami,Pak Dede atas bantuan dalam beliau penyusunan makalah ini.
Kami harap makalah ini dapat bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.
Bandung, Oktober2017
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .…...……….………...……… i
DAFTAR ISI ……..….……...………. ii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang…….………....……….. 4
B. Batasan Masalah……… 4
C. Masalah………...5
D. Tujuan………….…...……..……….. 5
E. Manfaat………. 5
BAB II DASAR TEORI A. Serat Selulosa………....……....……….. 6
B. Zat Warna Belerang…... 6
C. Mekanisme Pencelupan Zat Warna Belerang……... 7
BAB III METODE A. Alat dan Bahan………….…....……....……….. 9
B. Resep………... 9
C. Diagram Alir………... 10
D. Skema Proses………... 11
E. Fungsi Zat....………... 11
F. Cara Kerja....………... 11
BAB IVPEMBAHASAN A. Pencelupan Serat Kapas dengan Zat Warna Belerang……….…... 12
BAB VSIMPULAN DAN SARAN Simpulan……… 15
Saran……..………...……… 15
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam pencelupan bahan tekstil dengan zat warna, bahan diwarnai dengan zat warna secara merata dengan zat warna sehingga diperoleh bahan bewarna dengan tahan luntur tertentu. Pencelupan adalah suatu proses pemberian warna pada bahan tekstil secara merata dan baik, sesuai dengan warna yang diinginkan. Pemilihan zat warna yang sesuai untuk serat merupakan suatu hal yang penting. Pewarnaan akan memberikan nilai jual yang lebih tinggi. Efisiensi zat warna sangat penting dimana harga bahan kimia cenderung mengalami kenaikan. Selain itu efektifitas kecocokan warna harus diperhatikan kerena merupakan literatur utama penentu mutu produk tekstil. Didalam pencelupan juga ada beberapa hal yang harus diperhatikan, diantaranya adalah zat warna, serat yang dipakai dan metode pencelupan itu sendiri. Dalam proses ini perlu dilakukan persiapan bahan yang akan dicelup serta celup yang akan dipakai untuk penentuan metoda, skema proses dan resep yang tepat sehingga proses dan hasl celupnya sesuai dengan target. Dalam pencelupan kapas dengan zat warna belerang, bahan diwarnai dengan zat warna belerang sehingga diperoleh hasil hasil celup yang rata dan mempunyai tahan luntur tertentu. Zat warna belerang termasuk zat warna yang tidak larut dalam air, warnanya terbatas dan suram, namun memiliki ketahanan luntur yang tinggi kecuali terhadap chlor. Harganya relatif murah dan warna yang paling banyak digunakan adalah warna hitam. Dalam proses ini dilakukan pemilihan zat warna dan zat pembantu yang sesuai dengan bahan yang akan dicelup, penentuan skema proses dan resep yang tepat, perhitungan kebutuhan zat yang tepat , pelaksanaan proses pencelupan yang tepat sesuai skema proses dan hasil celupnya sesuai dengan target
B. Batasan Masalah
Pembatasan masalah pada makalah ini yaitu mencakup bagaimana cara untuk melakukan dan menghasilkan hasil pencelupan yang baik pada prosespencelupan kain kapas dengan zat warna belerang.
C. Masalah
2. Apa saja sifat kimia serat selulosa? 3. Apa saja sifat-sifat zat warna belerang?
4. Bagaimana struktur molekul zat warna belerang?
5. Bagaimana mekanisme proses pencelupan dengan zat warna belerang?
6. Bagaimana cara menghasilkan hasil celup yang baik menggunakan zat warna belerang pada kain yang terbuat dari serat kapas?
D. Tujuan
Tujuan dari makalah ini yaitu:
1. Memenuhi tugas mata kuliah Teknologi Pencelupan 1. 2. Mengetahui sifat kimia serat selulosa.
3. Mengetahui definisi zat warna belerang. 4. Mengetahui sifat-sifat zat warna belerang.
5. Mengetahui struktur molekul zat warna belerang.
6. Mengetahui mekanisme proses pencelupan dengan zat warna belerang.
7. Mengetahui metoda pencelupan pada zat warna belerang yang seperti apa yang digunakan untuk menghasilkan hasil celup yang baik pada kain yang terbuat dari serat kapas.
E. Manfaat
Makalah ini diharapkan memberikan manfaat secara teoretis maupun praktis. a. Manfaat Teoritis
Manfaat secara teoretis adalah diharapkan dapat menambah informasi mengenai pencelupan kain kapas dengan menggunakan zat warna belerang.
b. Manfaat Praktis
BAB II
DASAR TEORI
A. Serat Poliester
Poliester adalah serat sintetik yang banyak digunakan untuk bahan tekstil, merupakan suatu polimer hasil reaksi antara monomer asam tereftalat dan etilena glikol, seperti reaksi berikut :
Gambar 1. Reaksi Pembuatan Serat Poliester
Gambar 2. Struktur kimia polyester
Polimer yang terbentuk disebut poliester yang memiliki keteraturan struktur rantai yang menyebabkan serat memiliki struktur yang rapat akibat rantai yang saling berdekatan membentuk ikatan antar rantai molekul polimer berupa gaya dipol. Oleh karena itu serat poliester bersifat hidrofob dan sulit dimasuki air maupun zat warna. Kenaikan suhu mengakibatkan adanya vibrasi molekul yang memperlemah ikatan antar molekul, menjadikan jarak antar rantai lebih longgar, serat menjadi lebih plastis sehingga dapat dimasuki oleh molekul air dan zat warna.
Sifat Poliester
Tabel 1. Sifat serat poliester
Sifat Parameter
Kekuatan Tarik 4,0 – 6,9 gram/denier
Mulur 11% - 40%
Elastisitas Baik (tahan kusut)
Moisture regain (RH 65%) 0,4 %
mulur 2%
Berat Jenis 1,38
Titik Leleh 2500C
Morfologi Berbentuk silinder dengan penampang bulat
Sifat Kimia
Tahan asam lemah mendidih dan asam kuat dingin, tidak tahan alkali kuat. Tahan oksidator, pelarut untuk dry cleaning. Larut dalam metakresoil panass, tahan jamur.
Proses pencelupan cara padding hanya cocok untuk kain yang relative kuat dan memiliki kestabilan dimensi yang baik, bersih dari kanji, dan tidak ada lipatan, untuk itu bahan poliester harus di heat-sett sebelum dicelup.
B. Zat Warna Dispersi
Zat warna dispersi pada mulanya dapat dipergunakan untuk mencelup serat asetat yang merupakan serat hidrofob. Dengan dikembangkannya serat buatan yang bersifat hidrofob, seperti serat hidrofob, seperti serat poliakrilat, poliamida dan poliester, maka penggunaan zat warna dispersi semakin meningkat. Pada waktu ini zat warna dispersi, terutama dipergunakan pada pencelupan serat poliester. Beberapa nama dengan zat warna dispersi adalah:
Agar build up property nya baik jenis zat warna yang cocok untuk pencelupan metoda thermosol adalah zat warna dispersi tipe c (SE) ATAU tipe D (S), dan dipilih zat warna disperse yang tidak mudah teroksidasi udara pada suhu thermosol (contohnya zat warna disperse yang tidak memiliki gugus amina primer). Kalau terpaksa menggunakan zat warna yang mudah teroksiddasi pada suhu tinggi perlu ditambahkan zat fading inhibitor (reduktor lemah).
Supaya hasil pencelupan lebih rata, zat warna dispersi yang digunakan adalah jenis zat warna dispersi bentuk liquid atau micro powder.
Penggolongan Zat Warna Dispersi Menurut Struktur Kimia
Ditinjau dari struktur kimianya zat warna dispersi yang banyak dipakai digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu :
1. Zat warna dispersi yang mengandung gugusan azo
Contoh : C.I. DISPERS RED. 5, C.I. DISPERS ORANGE. 3 2. Zat warna dispersi yang mengandung gugusan Aril Amina
3. Zat warna dispersi yang mengandung gugusan antrakwinon Contoh : C.I. DISPERS BLUE. 1, C.I. DISPERS VIOLET. 8
Penggolongan Zat Warna Dispersi Menurut Ketahanan Sublimasi
Pada umumnya zat warna dispersi dalam perdagangan digolongkan berdasarkan sublimasinya, antara lain :
1. Zat warna dengan sifat sublimasi rendah
Mempunyai berat molekul yang relatif kecil dengan ketahanan sublimasi yang rendah, tetapi sifat kerataannya sangat baik. Biasanya digunakan untuk pencelupan serat rayon asetat dan poliamida. Dapat pula digunakan untuk pencelupan serat polyester tanpa zat pengemban pada suhu 100OC.
2. Zat warna dengan sifat sublimasi cukup
Sifat pencelupannya cukup baik dan sifat sublimasinya pun cukup baik untuk pencelupan serat polyester dengan zat pengemban pada suhu mendidih maupun untuk pencelupan pada suhu tinggi. Dapat pula digunakan untuk pencelupan metode thermosol, tetapi hanya untuk warna-warna muda.
3. Zat warna dengan sifat sublimasi baik
Sifat pencelupan dan sifat sublimasinya cukup baik, dapat digunakan untuk pencelupan polyester dengan zat pengemban pada suhu tinggi atau metode thermosol.
4. Zat warna dengan sifat sublimasi tinggi
Sifat pencelupannya jelek, tetapi sifat sublimasinya baik sekali. Sangat cocok untuk pencelupan dalam suhu tinggi dan dengan metode thermosol.
Dari penggolongan zat warna dispersi berdasarkan ketahanan sublimasinya, maka dapat diketahui penggunaan dan sifat masing-masing zat warna. Tetapi secara praktis, sifat kerataan tersebut sering kali dipengaruhi oleh banyak faktor yang lainnya.
B E 1900C 2000C X x V
C SE 2000C 2100C V V V
D S 2100C 2200C V V x
Sifat Zat Warna Dispersi
Zat warna dispersi mempunyai sifat-sifat khusus yang pada umumnya tidak dimiliki oleh zat warna lain, antara lain :
1. Mempunyai berat molekul yang relatif rendah 2. Titik lelehnya 150OC dan kristalinitasnya tinggi
3. Bila diberi zat pendispersi akan menghasilkan dispersi yang stabil dalam larutan celup
4. Mempunyai ukuran partikel sebesar 0,5 – 2,0 μ
5. Bersifat non- ionik, walaupun mengandung gugus –NH2
6. Kelarutannya rendah ± 0,1 mg/l dalam air
7. Tidak ada perubahan kimiawi selama pencelupan
Pada umumnya ketahanan terhadap pencucian dan sinar cukup baik. Selain itu keuntungan dari pencelupan dengan zat warna dispersi adalah :
1. Mudah dalam pemakaiannya 2. Mempunyai ketahanan yang baik
3. Hasil pencelupannya rata (pada kondisi yang optimum) 4. Stabil untuk penyempurnaan resin
5. Jumlah warnanya lengkap. C. Zat Pembantu
Zat pembantu (auxiliries) adalah zat tambahan selain zat warna yang digunakan pda proses pencelupan agar menghassilkan celupan yang rata dan sesuai dengan target warna yang diinginkan. Zat pembantu ini meliputi zat pengatur pH, pengontrol sifat dispersi zat warna dalam larutan, membantu difusi dan migrassi zat warna dalam serat serta pengontrol kesadahan dan ion logam larutan celup.
Zat pengatur Ph
30%) kurang lebih 0,5 ml/l. Zat warna dispersi bersifat hidrofob dan kelarutannya didalam air sangat kecil sekali. Oleh karena itu partikel zat warna dispersi yang tidak larut tersebut harus didispersikan secara homogen didalam larutan. Untuk menjamin kestabilan pendispersian dan mencegah agregasi zat warna pada suhu tinggi perlu dibantu dengan zat pendispersi. Zat ini berupa suatu senyawa surfaktan anionik atau senyawa polielektrolit anionik (turunan lignosulfat) yang tahan suhu tinggi dan bekerja dengan cara bagian hidrofob dari zat pendispersi menarik partikel zat warna dan bagian hidrofil yang bermuatan negatif mengarah ke larutan dan menjaga jarak antar partikel zat warna agar tidak beragregasu sehingga partikel zat warna tetap terdispersi secara monomolekuler didalam larutan.
Zat Anti Migrasi
Proses perendaman yang singkat dalam larutan celup dan sifat bahan poliester yang tidak menyerap air disertai pengeringan awal dengan hembusan udara panas mendorong terjadinya migrasi zat warna di permukaan bahan pada saat proses drying. Apabila hal ini terjadi mengakibatkan hasil celupan menjadi belang. Untuk mencegah hal tersebut maka diperlukan zat anti migrasi yang dapat menempelkan zat warna sementara di permukaan bahan dan mencegah migrasi zat warna di permukaan. Zat ini umumnya adalah suatu pengental yang dapat meningkatkan viskositas larutan celup, merekatkan sementara zat warna pada permukaan bahan, sekaligus memfasilitasi zat warna berdifusi ke dalam serat secara merata. Zat anti migrasi ini berasal dari polimer alam seperti alginat maupun sintetik seperti poliakrilat, poliakriliamida, polietoksilat.
Zat anti sadah
Kandungan sadah Caa,Mg dan ion logam Fe, Mn, Cu yang berasal dari air proses dapat mengganggu kerja zat pendispersi, khususnya kalau digunakan zat pendispersi anionik. Untuk mencegah hal tersebut perlu ditambahkan zat anti sadah yang dapat mengikat ion logam penyebab kesadahan dan ion-ion logam lainnya membentuk suatu senyawa kompleks yang stabil di dalam larutan celup. Beberapa zat anti sadah yang sering digunakan adalah jenis EDTA (Ethylene Diamine Tetra AceticAcid). Zat anti sadah yang sesuai adalah yang tetap stabil pada suhu maksimum proses pencelupan.
D. Karakteristik Pencelupan Serat Poliester Cara Kontinyu 1. Keuntungan-keuntungan :
Produksi tinggi.
Keseragaman mutu pencelupan sebagai hasil dari proses yang kontinyu.
Pencelupan dapat dilakukan bersama-sama dengan proses pemantapan panas.
Pencelupan dalam bentuk lebar sehingga bahaya terjadinya lipatan kain dapat
Pengaruh negatif dari penambahan biaya zat pembantu seperti zat pengemban
dapat dihindarkan.
Biaya pencelupan relatif lebih murah.
2. Kerugian-kerugiannya :
Penyediaan alat-alat khusus mahal.
Produksi harus besar agar keuntungan ekonomi dapat tercapai.
Seleksi penggunaan zat warna lebih terbatas dan memerlukan persiapan kain
yang lebih seksama.
Kecerahan hasil celup agak rendah
E. Metoda Pencelupan
Pada pencelupan metoda thermosol zat warna berpindah dari larutan celup ke permukaan bahan melalui proses redam-peras (padding) diikuti dengan pengeringan awal dan thermofiksasi. Besarnya tekanan peras dan rol (% wet pick up / %WPU) akan menentukan banyaknya larutan yang dapat terbawa oleh kain. Untuk kain yang bersifat hidrofob seperti poliester, % WPU yang digunakan biasanya adalah 50%-60%. Apabila %WPU ini dinaikkan dapat menyebabkan migrasi zat warna di permukaan bahan sehingga timbu belang.
Proses pengeringan bertujuan untuk menguapkan kandungan air yang ada pada bahan yang dapat menurunkan efisiensi panas pada proses termofiksasi nantinya. Pada proses termofiksasi, bahan dilewatkan pada mesin thermosol bersuhu 2000C-2200C selama 1-2
menit. Proses ini mengakibatkan serat poliester menjadi plastis dan terbentuk rongga-rongga antar rantai polimer. Sementara itu suh yang tinggi ini menyebabkan zat warna dispersi menyublim berubah fasa dari solid menjadi fasa uap. Uap zat warna ini dapat terabsorbsi ke dalam serat poliester yang struktur rantai polimernya lebih longgar tadi. Pada saat kain keluar dari ruang termosol, terjadi proses pendinginan sehingga suhu kain turun dan struktur serat poliester kembali menjadi rapat dan zat warna disperse berubah fasa kembali dari uap menjadi solid dan terperangkap dalam serat. Semakin besar molekul zat warna dispersi yang digunakan akan semakin besar pula tekanan uap zat warnanya, sehingga semakin banyak zat warna yang mampu terabsorbsi ke dalam serat.
F. Perbedaan Pencelupan Cara Perendaman dan Cara Kontinyu
Metode pencelupan Perendaman Kontinyu Konsentrasi zw Rendah dan dalam larutan
celup berubah bertahap
Tinggi dan konstan
Laju pencelupan rendah Tinggi
Kondisi pencelupan Suhu berubah Suhu konstan
Resiko belang Rendah Tinggi
terhadap kerataan
Efek peralatan terhadap kerataan
Kecil (tereliminasi) Besar (sangat peka)
Kualitas hasil celup Sangat baik Baik Peralatan 1 mesin untuk seluruh
proses
1 mesin untuk tiap proses
Biaya mesin Rendah Tinggi
Efisiensi dan produktivitas Rendah Tinggi
G. Persyaratan bahan agar bisa dicelup
1. Bahan harus dikeringkan dengan rata dan mempunyai kandungan air yang sama. 2. Bahan harus didinginkan ke suhu ruang untuk mencegah meningkatnya suhu larutan
pad.
3. Pengaplikasian larutan pad diselesaikan dalam beberapa detik, jadi bahan harus sudah melewati proses pre-treatment yang lengkap dan rata (desizing,scouring,bleaching dan heat setting)
4. Adanya lipatan pada bahan menghasilkan ketidakrataan hasil pencelupan
5. Bahan harus dikerjakan dalam kondisi relaks. Padding dibawah tegangan tinggi menghasilkan penetrasi yang jelek.
H. Hal-Hal yang Mempengaruhi Pencelupan
Pemilihan zat warna untuk thermosol dyeing harus disesuaikan dengan hal-hal sebagai berikut :
a. Stabilitas Dispersi (Partikel Distribusi)
Zat warna dispersi untuk termosol dibutuhkan ukuran partikel yang paling kecil. Tak dibenarkan mempunyai partikel yang kasar, karena dapat menyebabkan noda berupa bintik-bintik. Pada larutan padding, zat warna harus benar-benar dilarutkan. b. Kecepatan Pencelupan
Kecepatan pencelupan pada proses termosol kebanyakan dikontrol dari ukuran-ukuran partikel zat warna. Zat warna yang mempunyai absorpsi pada temperatur sedang, lebih umum digunakan pada proses-proses thermosol dyeing (optimum temperatur termofiksasi 190-2000C).
c. Sublimasi
Zat warna dengan sublimasi rendah lebih baik dalam hibungannya dengan pemakaian, seperti juga daya ketahanannya (fastness-nya). Tetapi suatu zat warna yang mempunyai sublimasi rendah , cenderung memperlihatkan kecepatan pencelupan yang lebih lambat. Fiksasi zat warna terhadap serat dalam waktu yang singkat mugkin dibutuhkan untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi.
Kondisi pada proses termofikasasi, kerataan suatu termofiksasi perlu dikontrol. Daya absorpsi yang lebih kecil ketergantungannya oleh keadan temperatur dan waktu. e. Sifat-Sifat Build Up (Zat Warna yang Berfungsi)
Fiksasi rata-rata zat warna dispersi pada thermosol dyeing sangat besar dan tergantung pada warnanya. Limit nilai Build Up pada proses thermosol dan kehilangan zat warna biasanuya lebih besar.
f. Migrasi Pada Proses pengeringan
Migrasi dari zat warna ini erat hubungannya dengan dispersi bility (daya terdispersi) dan ukuran partikel dari zat warna. Zat warna yang mempunyai partikel yang lebih kecil atau lebih baik daya terdispersinya lebih mudah mengadakan migrasi. Daya dispersi dan migrasi mempunyai hubungan timbal balik yang berlawanan sebagaimana halnya pada hubungan antara sublimasi dan kecepatan pencelupan. g. Sifat Ketahanan
Pencelupan thermosol yang dipandang paling penting adalah ketahanan zat warnanya terhadap panas yang tinggi dan sublimasintya.
I. Kiat-Kiat Agar Hasil Celup Rata
Kondisi kain
1. Telah dilakukan pretreatment sehingga rata secara fisika dan kimia.
2. Harus bersih (lebih bersih dari bahan untuk pencelupan cara perendaman). 3. Tidak ada lipatan
Suhu dan konsentrasi larutan zat warna di bak padding harus konstan
Pemilihan jenis zat warna tepat :
1. Kemampuan terdispersi baik
2. Mempunyai build up yang baik dan fiksasi tinggi pada pengerjaan termosol 3. Ketergantungan fluktuatif suhu kecil
4. Stabil dari oksidasi 5. Tahan luntur baik
6. Perubahan warna sedikit oleh resin penyempurnaan
Pemilihan jenis dan konsentrasi zat pembantu (pendispersi, zat anti migrasi dan
asam) harus tepat.
Kondisi dan setting peralatan mesin harus baik.
o Unit padding
2. Kekerasan rol pad rata dan tidak ada cacat 3. Setting tekanan rol padding tepat dan rata
4. Sistem penyuapan larutan zat warna ke bak harus baik
5. Volume larutan padding diminimalkan untuk memperoleh tingkat penetrasi yang cepat dan rata ke bahan
6. Pemerasan bahan oleh rol karet harus sesuai dengan pick up yang tepat agar hasilnya rata dari sisi ke sisi dan dari sisi ke tengah. Pick up yang sesuai ditentukan oleh kekerasan dan diameter rol karet, struktur kain, jenis serat, dll. Untuk mencegah adanya perbedaan pick up dari sisi ke tengah, perataan distribusi tekanan diperoleh dengan membuat diameter yang berbeda (crowning) antara tengah dan kedua sisi salah satu dari dua rol.
o Unit Drying
1. Setelan kecepatan angin tidak terlalu cepat
2. Menggunakan rol khusus shg zat warna tidak nempel ke rol –rol mesin pengering
3. Setelan suhu tepat, tidak over dyring sehingga tidak terjadi pengerakan zat warna di permukaan kain
o Unit Termosol
1. Kondisi heater baik, suhu diatas dan dibawah kain sama
2. Setingan suhu tepat sesuai dengan jenis zat warna dispersi yang digunakan 3. Kecepatan angin pemanas serendah mungkin.
Masalah dalam Pencelupan Metoda Padding: 1. Tailing
Faktor-faktor yang menyebabkan tailing antara lain:
- Pendispersian tidak sempurna dikarenakan kesesuaian zat pembantu yang digunakan untuk pad kurang baik dan proses pengerjaan padnya lama - Faktor zat warna seperti perubahan konsentrasi larutan pad, distribusi
ukuran partikel zat warna dan stabilitas dispersi
2. Bintik noda
Faktor-faktor yang menyebabkan bintik noda yaitu:
- Partikel zat warna ukurannya lebih besar dari 30 mikron - Agregasi zat warna
- Larutan dispersi zat warna yang telah digunakan disimpan dalam waktu yang lama
Jadi, dalam pencelupan larutan padding harus disiapkan dengan hati-hati 3. Listing
Listing merupakan fenomena yang terjadi dimana adanya perbedaan ketuaan dan shade terjadi pada bahan yang telah dicelup memeperlihatkan ketidak rataan warna dari sisi ke sisi dan sisi ke tengah. Penyebab listing adalah : - Ketidakrataan pengeringan sebelum pad
- Ketidakrataan pemerasan - Ketidakrataan suhu larutan pad - Ketidakrataan penyuapan larutan pad - Ketidakrataan suhu kain/bahan
- Perbedaan migrasi zat warna dikarenakan percepatan kecepatan udara - Ketergantungan suhu dari zat warna dispersi selama thermosol.
J.
METODE 5. Gelas ukur 100 ml 6. Neraca digital
Bahan : Kain poliester
B. Resep
Resep larutan pad
Zat warna dispersi : 1-3% Pendispersi : 1 cc/l Asam asetat 30% : 1-2 cc/l Zat Anti Migrasi : 5-10 cc/l
WPU : 50-60%
C. Diagram Alir dan Skema Proses
D. Skema Proses
E. Fungsi Zat
Na2S : sebagai reduktor untuk mereduksi zat warna belerang menjadi
asam leuco
Na2CO3 : untuk mengubah asamleuco yang tidak larut menjadi garam leuco
Pembasah : untuk meratakan dan mempercepat proses pembasahan kain TRO : untuk mendispersikan zat warn belerang yang belum berubah
menjadi leuco
NaCl : untuk mendorong penyerapan zat warna
H2O2 : untuk mengoksidasi garam leuco zat warna belerang agar kembali
kebentuk semula yang tidak larut (untuk pembangkitan warna) Sabun : untuk proses pencucian setelah proses pencelupan guna
menghilangkan zat warna belerang yang menempel dipermukaan serat hasil celupan
F. Cara Kerja
Pelarutan zat warna belerang
1 gram zat warna belerang dipastakan dengan ditambah 1 tetes TRO, 10 ml air panas (800C), 3 gram Na
2S dan 2 gram Na2CO3. Kemudian sambil diaduk-aduk
ditambahkan air panas lagi sampai menjadi 100 ml, pemanasan dilanjutkan pada Bunsen hingga zat warna belerang seluruhnya menjadi garam leuco didinginkan dan disaring dengan kain untuk mengurangi kotoran belerang bebas.
Pencelupan metoda standar
1. Pilihlah salah satu zat warna belerang untuk pencelupan serat kapas yang warna dan tahan lunturnya sesuai target
2. Buatlah rencana proses pencelupannya meliputi, penyusunan diagram alir proses, pemilihan skema proses, pemilihan zat pembantu dan penyusun resep pencelupan
3. Hitunglah kebutuhan bahan, zat warna, air, zat pembantu pencelupan sesuai dengan resepyang anda buat
4. Lakukan proses pencelupan sesuai skema proses 5. Evaluasi dan analisa hasil pencelupannya
Pencelupan metoda standing bath
BAB IV
PEMBAHASAN
A. Pencelupan Serat Kapas dengan Zat Warna Belerang
Dalam pencelupan zat warna belerang ada beberapa faktor yang berpengaruh pada pencelupan dengan menggunakan zat warna belerang untuk memperbesar penyerapan zat warnanya karena ukuran molekul yang dimiliki kecil sehingga affinitasnya kecil (penyerapan sebesar 30-40 %) yaitu :
a. Elektrolit
Daya serap zat warna belerang (terutama pada pencelupan warna tua) terhadap selulosa sangat rendah. Untuk menambah penyerapan diperlukan penambahan garam elektrolit.
b. Temperatur
Penyerapan yang rendah dapat ditingkatkan dengan penggunaan temperatur tinggi namun jangan terlalu tinggi karena dapat menyebabkan penyerapan terlalu cepat. Jika temperatur rendah difusi terganggu dan zat warna menempel di permukaan yang menyebabkan tahan gosok berkurang.
Berikut pengaruh dari temperatur untuk penyerapan saat proses pencelupan.
Gambar-3Pengaruh temperatur untuk pencelupan zat warna belerang c. Vlot
Penyerapan zat warna belerang sangat dipengaruhi oleh vlot yang digunakan. Pada vlot rendah penyerapan akan semakin baik. Oleh karena itu warna lebih tua akan diperoleh dengan pencelupan pada vlot rendah.
Meskipun telah ditambahkan garam, temperatur 40-60 C dan dengan vlot yang kecilᴼ
karena affinitas garam leuco yang kecil, zat warna yang terserap hanya berkisar 50 – 60 %. Oleh karena itu sisa larutan zat warna tidak dibuang dan dapat digunakan lagi untuk pencelupan selanjutnya. Sistem pencelupan seperti ini disebut Standing Bath.
Penyerapan30 % 40 %
80 Cᴼ
60 Cᴼ
Unsur belerang lain selain pada kromofor dan jembatan disulfida adalah belerang bebas yang merupakan zat pengotor yang timbul pada permukaan larutan celup dan dapat menempel pada bahan terutama saat pencelupan warna tua atau jika pencuciannya kurang sempurna maka belerang tersebut akan tetap menempel pada permukaan bahan yang dicelup sehingga menyebabkan pegangan pada bahan menjadi kasar dan warnanya lebih suram. Hal tersebut disebut dengan efek bronzing.
Jika kain hasil celup efek bronzing tersebut dengan air dan oksidasi udara akan membentuk asam sulfat pada kain kapas sehingga kain hasil celup menjadi rusak bolong-bolong. Oleh karena itu setelah proses pencelupan dengan zat warna belerang perlu dilakukan usaha untuk menghilangkan belerang bebas, antara lain dengan pengerjaan Na2S, H2O2, dan lain-lain.
Untuk mengurangi terjadinya prematur oksidasi yang menjadi salah satu kelemahan pencelupan dengan zat warna belerang karena hal tersebut membuat kerataan kurang baik adalah:
a. Menambahkan pengental/kanji (menjadi pelapis) sehingga oksigen tidak dapat melakukan kontak dengan kain sehingga memperbaiki kerataan.
b. Memberi glukosa (reduktor lemah) sehingga mengurangi penggunaan Na2S.
c. Usahakan kain terendam/ tidak muncul ke permukaan.
d. Zat Na2CO3 diganti menjadi Natrium Silikat yang bisa menjadi pendonor alkali
dan juga sebagai pengental pelapis permukaan kain.
Untuk mengurangi efek bronzing, dapat dilakukan dengan sebagai berikut:
a. Menggunakan resep pencucian hidrogen peroksida 5 ml/l, natrium karbonat 1-2 g/l dengan temperatur 40-60 derajat celcius selama 10 menit. Belerang bebas menjadi asam sulfat dan saat pencucian belerang bebasnya hilang.
b. Belerang bebas didispersikan menggunakan pendispersi non-ionik sebesar 1 cc/l dengan temperatur 60 derajat celcius selama 10 menit, jadi yang dipermukaan akan didispersikan. Selain itu dapat digunakan TRO yang merupakan pendispersi anionik dan bekerja baik dalam suasana alkali sebesar 1-2 ml/l dengan natrium karbonat 1-2 g/l.
c. Menggunakan Na2S 1g/l dan Na2CO3 1 g/l dengan temperatur 60 derajat celcius
Warna yang dihasilkan menjadi lebih cerah. BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
A. SIMPULAN
Simpulan dari makalah ini yaitu:
1. Serat selulosa merupakan serat hidrofil yang memiliki gugus hidroksil (-OH) yang berperan mengadakan ikatan dengan zat warna, serat selulosa umumnya tahan alkali tapi kurang tahan suasana asam, sehingga proses pencelupan dilakukan dalam suasana alkali.
2. Zat warna belerang merupakan suatu zat warna yang mengandung unsur belerang didalam molekulnya, kromogen zat warnanya disambungkan dengan jembatan disulfida. Zat warna ini tidak larut dalam air warnanya terbatas dan suram, namun memiliki ketahanan luntur yang tinggi kecuali terhadap chlor. Struktur molekul zat warna ini cenderung besar.
3. Mekanisme proses pencelupan dengan zat warna belerang yaitu mulai dari pelarutan zat warna belerang, pencelupan, oksidasi/pembangkitan warna, lalu pencucian dan proses tambahan (bila diperlukan).
4. Faktor yang mempengaruhi dalam pencelupan yaitu jumlah elektrolit (mendorong penyerapan), vlot(semakin sedikit semakin banyak yang terserap), dan temperatur (dinaikkan namun jangan terlalu tinggi).
5. Mengurangi adanya prematur oksidasi dapat dilakukan dengan menggunakan pengental, memberu reduktor lemah seperti glukosa, bahan selalu terendam, alkali lemah diganti dengan natrium silikat (pengental) sebagai donor alkalinya. 6. Efek bronzing yang ditimbulkan dapat dikurangi yaitu menggunakan hidrogen
peroksida dengan natrium karbonat, belerang bebas didispersikan, serta menggunakan natrium disulfida dengan natrium karbonat.
B. SARAN
Saran yang dapat disampaikan dari makalah ini yaitu:
1. Penyusun menyarankan pada penulis makalah lain untuk dapat lebih menjelaskan tentang pencelupan serat kapas menggunakan zat warna belerang dengan sumber-sumber yang lebih banyak.
