STUDI EKSPERIMENTAL KETAHANAN LUNTUR WARNA KAIN
1)
Didik Achadi Wedyatmo, 2)Arif Setyo Nugroho.
1)2)
Akademi Teknologi Warga Surakarta
ABSTRAK
Value of color fastness to washing is one of the indicators to determine the quality of the fabric dyeing results. Assessment of color fastness to washing on the fabric, which is a test discoloration and disfigurement color in the test sample. Value discoloration and disfigurement with color dyeing cotton fabric with dye Chloranyl Blue H-ERD influenced by the concentration of Na2SO4, Na2CO3 concentration, process temperature, and time of fixation. the factors that influence the value of minimization% R (Reflectance) is the temperature of the color change, Na2SO4 concentration, fixation time, and concentration of Na2CO3. Factors that influence the value of% R memaximasi white fabric upholstery on the desecration of the color is the concentration of Na2CO3. Optimal conditions achieved in A3B1C3D2 parameter settings, which means to minimize the value of % discoloration and memaximasi R% R value of white fabric upholstery on the desecration of the required color combination factor levels Na2SO4 concentration of 60 g / l, the concentration of Na2CO3 10 g / l, temperature 90 0C process and fixation time 45 minutes.
Keywords: Resilience fade, Sodium Sulfate, Sodium Carbonate, time, temperature
I. PENDAHULUAN
Produk tekstil adalah salah satu produk Indonesia yang harus senantiasa diperjuangkan eksistensinya karena banyak keuntungan yang didapat. Berdasarkan data Depdag (2010), bahwa produk tekstil merupakan salah satu yang menyumbang surplus perdagangan terbesar bagi Indonesia. Di kuartal pertama tahun 2010, tekstil menyumbang ekspor sejumlah U$ 840
(2008), tercatat besarnya nilai ekspor tekstil dan produk tekstil ( TPT ) mencapai U$ 11.727.094. Jumlah tenaga kerja total yang terserap sebanyak 21.263 orang.
Perkembangan teknologi pewarnaan tekstil, khususnya teknologi pencelupan, akhir – akhir ini telah mengalami peningkatan yang pesat. Peningkatan teknologi tersebut diantaranya dalam hal permesinan, pereaksi –pereaksi pendukung, sistem
tuntutan para konsumen, Tuntutan tersebut menyangkut kualitas produk hasil pencelupan baik yang bersifat fisika maupun kimia.
Subiyati (2004) menjelaskan dalam penelitiannya bahwa untuk mengetahui kualitas suatu produk tekstil harus ditinjau dari 2 aspek, yaitu aspek fisika maupun kimia. Aspek fisika ditinjau melalaui pengujian – pengujian yang meliputi: pengujian kekuatan tarik kain, kekuatan sobek kain dan mengkeret kain. Sedangkan dari aspek kimia ditinjau melalui pengujian misalnya daya serap kain dan ketahanan luntur warna kain. Pada pencelupan zat warna reaktif, untuk mendapatkan nilai ketahanan luntur warna yang cukup baik, harus memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi pencelupan. Faktor –faktor tersebut antara lain: konsentrasi Na2SO4,
konsentrasi Na2CO3, temperatur
proses dan waktu fiksasi.
Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, rata – rata belum diketahui mengenai nilai optimal dari faktor yang mempengaruhi proses pencelupan zat warna reaktif dalam hal ketahanan luntur warna terhadap pencucian. Penelitian yang akan dilakukan, yaitu merancang dengan mengintegrasikan beberapa faktor yang mempengaruhi proses pencelupan zat warna reaktif.
Pengintegrasian faktor – faktor diharapkan akan mengetahui nilai optimalnya sehingga akan mendapatkan nilai ketahanan luntur warna terhadap pencucian yang lebih baik.
II. BAHAN DAN METODE
A. BAHAN DAN PERALATAN
1. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah :
Kain kapas putih yang telah diproses pretreatment Zat warna reaktif Chloranyl Blue H – ERD
2. Peralatan yang digunakan adalah :
Mesin Jigger
Mesin cuci Loundry Tester
Alat uji
Spectrophotometer CM-3600d
B. KAJIAN PUSTAKA
Struktur kimia serat kapas merupakan polimer linier yang tersusun dari kondensas molekul-molekul anhidro glukosa yang dihubungkan oleh jembatan oksigen. Sellulosa mempunyai rantai molekul yang panjang terdiri dari mata rantai terbuka yang terdiri dari buah anhidrida glukosa sehingga susunan sebenarnya adalah n (C6 H10 O6 ) (n-1) H2O.
....(1)
Gambar 1 Struktur kimia serat-serat selulosa
Struktur kimia zat warna reaktif terdiri dari gugusan-gugusan dengan fungsi-fungsi tertentu. Gugusan reaktifnya merupakan
bagian dari zat warna yang mudah lepas sehingga bagian yang berwarna mudah mengadakan reaksi dengan serat.
S - K - P - R - X Gambar 2 Struktur kimia zat warna reaktif S = gugusan pelarut, misalnya
gugusan asam sulfonat
K = gugusan khromofor, misalnya gugusan azo, sulfoamida dan amida P = gugusan penghubung antara khromofor dengan system reaktif, misalnya amina
R = system yang reaktif, misalnya triazin, vinyl dan kinoksalin
X = gugusan reaktif, misalnya gugusan khlor dan sulfat
Dalam perdagangan, zat warna reaktif mempunyai istilah-istilah tertentu, misalnya zat warna
Chloranyl Blue H-ERD.
Pengertiannya adalah :
Chloranyl = zat warna reaktif yang mempunyai sistem reaktif monoklorotriazin
E (Exhaust) = sistem proses exhaust/ perendaman
R (Red) = arah warna kemerah-merahan
D (Duller) = menunjukkan tingkat kecerahan
Damayanti (2007), fiksasi merupakan proses ikatan antara zat warna dengan serat. Waktu fiksasi sangat mempengaruhi kekuatan ikatan dimana waktu yang terlalu pendek akan menghasilkan ikatan yang lemah, sedang waktu fiksasi yang terlalu lama akan menyebabkan hidrolisa zat warna reaktif sehingga dibutuhkan waktu fiksasi yang optimal. Hasil penelitian Irfan (2004), menjelaskan bahwa pemakaian konsentrasi elektrolit tidak hanya mempengaruhi penyerapan zat
pencelupan. Safira (2009) menjelaskan bahwa temperatur proses pencelupan dengan zat warna reaktif disamping berpengaruh terhadap ketuaan warna ,juga berpengaruh terhadap nilai ketahanan luntur warna. Disamping terjadi reaksi antara zat warna reaktif dengan serat selulosa, molekul airpun juga mengadakan reaksi hidrolisa dengan molekul zat warna reaktif, dengan memberikan komponen zat warna yang tidak reaktif lagi. Reaksi hidrolisa tersebut akan bertambah cepat dengan kenaikan temperatur. Penelitian Reni (2008) menjelaskan, bahwa konsentrasi alkali berpengaruh terhadap nilai ketahanan luntur warna terhadap pencucian dan gosokan. Penggunaan konsentrasi alkali yang berlebihan akan menyebabkan terjadinya Hidrolisa zat warna reaktif, dimana zat warna reaktif tidak mengadakan reaksi dengan serat selulosa, tapi bereaksi dengan alkali. Sehingga zat warna reaktif sudah tidak mempunyai reaktifitas lagi.
Ketahanan luntur warna terhadap pencucian merupakan salah satu indikator kualitas produk tekstil baik untuk tekstil rumah tangga maupun komersial. Pengujian ketahanan luntur warna terhadap pencucian adalah pengujian tahan luntur warna bahan tekstil dalam larutan pencuci dengan menggunakan salah satu kondisi pencucian komersial yang dipilih, untuk mendapatkan nilai perubahan warna dan penodaan pada kain pelapis. Nilai perubahan warna adalah
nilai perbedaan warna pada contoh uji sebelum dan sesudah mengalami pencucian. Nilai penodaan warna adalah nilai kecerahan warna kain putih pelapis pada contoh uji sesudah mengalami pencucian. Nilai kualitas ketahanan luntur warna terhadap pencucian baik, apabila nilai perubahan warna (∆%R) bahan tekstil sebelum dan sesudah dicuci kecil, dan nilai %R kain putih pelapis pada penodaan warna lebih besar.
C. METODE PENELITIAN
1.Variabel
Menurut Sugiyono (2009) menjelaskan bahwa variabel bebas (Independent Variable) adalah variabel yang menjadi sebab berubahnya atau timbulnya variabel terikat/variable respon. Dalam Penelitian ini variabel bebas yang digunakan adalah : Konsentrasi Na2SO4, konsentrasi Na2 CO3,
temperatur proses, dan waktu fiksasi. Variabel terikat ( Dependent Variable ) adalah variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas. Variabel terikat merupakan himpunan sejumlah gejala yang memiliki sejumlah aspek atau unsur didalamnya, yang berfungsi menerima atau menyesuaikan diri dengan kondisi lain. Variabel terikat pada penelitian ini adalah nilai ketahanan luntur warna terhadap pencucian pada pencelupan kain kapas dengan zat warna chloranyl blue H – ERD.
Variabel bebas pada penelitian ini terdiri dari 4 (empat ) faktor utama
dan 3 (tiga ) level, dapat dilihat pada tabel. dibawah ini
Table. 1 Faktor dan Level
Faktor Kendali Level 1 Level 2 Level 3
A. Konsentrasi Na2 SO4 B. Konsentrasi Na2 CO3 C. Temperatur Proses D. Waktu Fiksasi 40 g/l 10 g/l 700 C 30 menit 50 g/l 20 g/l 800 C 45 menit 60 g/l 30 g 900 C 60 menit 2. Eksperimen.
Percobaan ini dilakukan dengan memvariasikan variable bebas yaitu Konsentrasi Na2SO4, Konsentrasi Na2 CO3,temperatur proses dan waktu fiksasi
dengan setiap faktor terdiri dari 3 level. Setting parameter yang digunakan pada percobaan ini seperti tabel dibawah :
Tabel. 2 Setting parameter pengujiaan ketahanan luntur warna terhadap pencucian
EKSP Kombinasi Faktor Level Faktor Level
1. A1,B1,C1,D1. Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l )
Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l )
Temperatur Proses ( 0C ) Waktu Fiksasi ( menit )
40 10 70 30 2. A1, B2, C2, D2. Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) Waktu Fiksasi ( menit )
40 20 80 45 3. A1, B3, C3, D3 Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) Waktu Fiksasi ( menit )
40 30 90 60 4. A2, B1, C2, D3 Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) Waku Fiksasi ( menit )
50 10 80 60 5. A2, B2, C3, D1 Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) 50 20
Temperatur Proses ( C ) Waktu Fiksasi ( menit )
70 45 7. A3, B1, C3, D2 Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l )
Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) Waktu Fiksasi ( menit )
60 10 90 45 8. A3,B2,C1,D3 Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l )
Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) Waktu Fiksasi ( menit )
60 20 70 60 9. A3, B3, C2, D1 Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l )
Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) Waktu Fiksasi ( menit )
60 30 80 30
III. HASIL DAN PEMBAHASAN Besarnya nilai perubahan warna dan penodaan warna pada pengujiaan ketahanan luntur warna terhadap pencucian, yang dihasilkan dari eksperimen dengan menvariasikan konsentrasi Na2SO4 ( A ) , Konsentrasi
Na2CO3 ( B ), temperatur proses ( C )
dan waktu fiksasi ( D ) masing-masing 3 (tiga) level faktor pada Spectrophotometer CM – 3600 d dapat ditunjukkan pada tabel 2 dan 3. dibawah ini :
Tabel 3 Data Perubahan Warna
EKSP Faktor Perubahan Warna (∆% R ) X A B C D n1 n2 n3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2 1 2 3 3 1 2 2 3 1 0,67 1,46 0,48 3,01 0,98 1,66 0,46 0,82 1,55 0,78 1,27 0,46 3,12 0,94 1,66 0,46 0,83 1,54 0,97 1,83 0,47 3,17 0,96 1,66 0,46 0,81 1,55 0,80 1,52 0,47 3,10 0,96 1,66 0,46 0,82 1,54 Tabel 4 Data Penodaan Warna
EKSP Faktor Penodaan Warna ( % R ) X A B C D n1 n2 n3
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 1 1 2 2 2 3 3 3 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3 2 3 1 3 1 2 2 3 3 1 2 2 3 1 130,20 130,16 130,70 130,65 129,95 131,15 130,80 130,06 131,00 130,17 130,69 130,66 129,95 131,15 130,79 130,05 130,90 130,15 130,68 130,64 129,95 131,15 130,78 130,07 130,70 130,16 130,69 130,65 129,95 131,15 130,79 130,06 Untuk menggambarkan hubungan
antara eksperimen dengan nilai rata-rata respon perubahan warna (∆ % R )
dan rata-rata penodaan warna (%R kain putih pelapis) dapat ditunjukkan pada gambar 3 dan 4
Grafik Perubahan Warna
0.46 0.8067 1.52 0.47 3.1 0.96 1.66 0.82 1.54 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 Eksperimen P e ru b a h a n W a rn a Series1 Series1 0.8067 1.52 0.47 3.1 0.96 1.66 0.46 0.82 1.54 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Dari gambar 3 dan 4 tersebut menunjukkan, bahwa nilai perubahan warna (∆ % R ) terendah dicapai pada eksperimen ke 7 yaitu pada kombinasi level faktor A3 B1 C3 D2. Sedangkan nilai penodaan warna (% R kain putih pelapis) tertinggi dicapai
juga pada eksperimen ke 7 dengan kombinasi level faktor A3 B1 C3 D2. Dari hasil perhitungan, kemudian disusun kedalam daftar ANOVA seperti ditunjukkan pada tabel 5 dan 6 :
Tabel. 5 Daftar ANOVA Pengujian Perubahan Warna
Sumber Variasi dk SS MS F hitung F tabel
Faktor A B C D Kekeliruan (error) 2 2 2 2 18 5,6393 0,5853 9,3868 0,6095 0,3478 2,8197 0,2927 4,6934 0,3047 0,0193 146,0984 15,1658 243,1813 15,7875 - 3,55 3,55 3,55 3,55 -
Tabel. 6 Daftar ANOVA Pengujian Penodaan Warna.
Sumber Variasi dk SS MS F Hitung F tabel Faktor A B C D Kekeliruan (error) 2 2 2 2 18 0,4 2,58 0,42 0,33 2,19 0,2 1,29 0,21 0,17 0,12 1,66 10,75 1,75 1,41 - 3,35 3,35 3,35 3,35 - Kriteria pengujian :
- Bila Fhitung < Ftabel, H0 diterima,
artinya faktor tidak berpengaruh terhadap respon
- Bila Fhitung > Ftabel, H0 ditolak,
artinya faktor berpengaruh terhadap respon
Berdasarkan hasil perhitungan yang tercantum pada tabel. 5 dan 6 diperoleh faktor-faktor yang berpengaruh secara signifikan terhadap variabel respon perubahan warna dan penodaan warna adalah Konsentrasi Na2 SO4 ( A), Konsentrasi
Na2 Co3 ( B), Temperatur Proses ( C ),
dan Waktu Fiksasi ( D ) , dimana F hitung dari keempat faktor utama > F tabel.
IV. SIMPULAN
1. Faktor-faktor yang berpengaruh signifikan terhadap nilai ∆%R perubahan warna pada uji ketahanan luntur warna terhadap pencucian adalah Temperatur proses, Konsentrasi Na2SO4,
Waktu fiksasi dan Konsentrasi Na2CO3.
2. Faktor yang berpengaruh signifikan terhadap nilai %R kain putih pelapis penodaan warna pada uji ketahanan luntur warna terhadap pencucian adalah konsentrasi Na2CO3. .
3. Kombinasi level faktor optimal untuk menghasilkan nilai perubahan warna dan penodaan warna pada uji ketahanan luntur warna terhadap pencucian adalah A3 B1 C3 D2 yaitu pada
Konsentrasi Na2SO4 60 g/l,
Konsentrasi Na2 CO3 10 g/l.
Temperatur Proses 900 C dan waktu Fiksasi 45 menit.
V.DAFTAR PUSTAKA
Belavendram, N 1995, Quality by
design : Taguchi
Techniques for Industrial Experimentation, Prentice Hall, International, New York
Damayanti, 2007, Optimalisasi Waktu dan Temperatur Proses Fiksasi Pada Pencelupan Zat Warna Reaktif, Jurnal Teknika ATW, Vol 1 No 4 ,hal 20-23
Deperindag 2008, Realisasi Eksport
non Migas Kabupaten
Karanganyar tahun 2007, Data Dinas Deperindag, Pendalkop, Kabupaten
Edisi : April 2010, Pusdata Perdagangan Badan Litbang Perdagangan, Jakarta
Irfan, W 2004, Pemilihan Jenis
Elektrolit Pada
Pencelupan Zat Warna Procion Panas, Jurnal Teknika ATW, Vol 1 No 1, hal 15-18
Safira, R 2009, Penilaian Ketahanan
Luntur Warna dan
Ketuaan Zat Warna
Reaktif di tinjau dariAspek Teknis, Jurnal Teknika ATW, Vol 1 No 6, hal 15-19
Soejanto,I 2009, Desain Eksperimen dengan Metode Taguchi, Graha ilmu, Surabaya Sugiyono, 2009, Metode Penelitian
Kuantitatif, Kualitatif dan R & D, Bandung : Alfabeta
