4. Proses pencelupan poliamida dengan za

17  44  Download (0)

Teks penuh

(1)

PROSES PENCELUPAN POLIAMIDA DENGAN ZAT WARNA ASAM JENIS LEVELLING

LAPORAN

ditujukan untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Praktikum Teknologi Pencelupan 2

oleh

Gadis Rahayu Hidayat 15020 100 Hartanty Theresia 15020 104 Restu Adhitia 15020 112 Ryan Suryadi 15020 116

Grup : 3K4

Dosen : Hj Hanny H. K., S.Teks. Asisten : Eka O., S.ST.,MT.

Anna S.

PROGRAM STUDI KIMIA TEKSTIL POLITEKNIK STTT BANDUNG

2017-2018

(2)

PENDAHULUAN 1.1 Maksud

Melaksanakan proses pencelupan pada kain Poliamida dengan menggunakan zat warna Asam jenis levelling sistim Exhaust metoda dengan variasi Vlot.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum :

 melaksanakan proses pencelupan pada kain Poliamida dengan menggunakan zat warna Asam jenis Levelling sistem Exhasut dengan variasi Vlot

 memvariasikan perbandingan antara berat bahan dengan air (vlot) untuk mengetahui pengaruh variabel tersebut terhadap hasil proses

 mengidentifikasi resep optimum penggunaan Vlot

 mengidentifikasi faktor-faktor yang berpengaruh terhadap hasil proses.

Sehingga praktikan dapat memahami pengaruh konsentrasi zat perata yang digunakan terhadap hasil celup serta dapat menentukan resep yang optimal berdasarkan percobaan.

(3)

TEORI DASAR 2.1. Pendahuluan

Dalam pencelupan Poliamida dengan zat warna asam jenis Levelling, bahan diwarnai dengan zat warna asam sehingga diperoleh hasil pencelupan dengan warna tertentu secra merata dan memiliki nilai tahan luntur warna. Dalam proses ini perlu dilakukan pemilihan zar warna dan zat pembantu yang sesuai dengan bahan yang akan dicelup, termasuk penentuan skema proses dan rese yang tepat, perhitungan kebutuhan zat yang tepat, pelaksaan proses celup yang baik dan sesuai dengan skema proses sehingga hasil celupnya sesuai dengan yang diharapkan.

2.2. Poliamida

Poliamida atau nilon merupakan serat sintetik yang banyak diguakan baik untuk tekstil sandang maupun non sandang. Pada umumnya poliamida untuk keperluan industri memiliki kekuatan yang sangat tinggi dengan nilai mulur yang rendah. Sedangkan poliamida yang digunakan untuk tekstil sandang memiliki kekuatan yang lebih rendah dengan mulur yang tinggi.

Sifat kimia serat poliamida diantaranya adalah tahan terhadap asam-asam encer dan sangat tahan terhadap basa. Poliamida dapat dicelup dengan zat warna dispersi, asam dan zat warna reaktif. Poliamida yang banyak diproduksi adalah nylon 6 dan nylon 66.

Nylon 6 banyak digunakan untuk benang ban, tali pancing, tali temali, kaos kaki, karpet, kain penyaring dan kain untuk pakaian. Kelebihan nylon 6 dibanding nylon 66 daintaranya adalah pembuatannya yang lebih sederhana tahan sinar, afinitas terhadap zat warna tinggi, daya celup, serta elastisitas dan stabilitas terhadap panas yang lebih baik.

(4)

2.2.1 Nylon

Nilon yang dibuat dari asam adipat COOH(CH2)4COOH dengan heksametilena diamina H2N(CH2)6NH2 disebut nilon 66, sebab asam dan diaminanya masing-masing mempunyai 6 atom karbon. Nilon sejenis dapat dibbuat pula, misalnya heksametilena diamina dengan asam sebasat HOOC(CH2)8COOH yang dikenal dengan nilon 610. Poliamida (nilon) lain yang dikenal sebagai nilon 6 dibuat dari kaprolaktam

CH2-CH2-CH2-CH2-CH2

OC NH

2.2.1.1. Sifat-Sifat Nylon

 Nilon tahan tehadap pelarut-pelarut dalam pencucian kering. Nilon tahan terhadap asam-asam encer, tapi dengan asam klorida peat mendidih selama bebarapa jam, aka terurai menjadi asam adipat dan heksametilena diamonium hidroksida.

 Nilon sangat tahan tehadap basa. Pengerjaan dengan laritan NaOH 10 % pada suhu 85 0C selama 10 jam hanya mengurangi kekuatan nilon sebanyak 5 %. Pelarut-pelarut yang biasa untuk melarutkan nilon adalah asam formiat,kresol dan fenol.

 Nilon tahan terhadap serangan jamur, bakteri dan serangga.

 Pada kondisi standard (RH 65 % dan suhu 21 0C) moisture regain nilon 4,2 %.  Sebelum penarikan nilon suram, tapi setelah penarikan seratnya berkilau dan cerah.

Apabila diinginkan serat yuang agak suram kedalam campuran polimerisasinya ditambahkan titanium dioksida.

 Nilon seperti serat tekstil lainnya akan terdegradai oleh pengaruh sianr tapi ketahanannya masih jauh baik disbanding sutera. Dalam penyinaran selama lebih dari 16 minggu, suteraberkurang kekuatannya 85 %, nion biasa 23 %, nilon agak suram 50 % dan kapas hanya 18 %.

(5)

Zat warna asam adalah zat warna yang pada proses pencelupannya mempergunakan asam untuk membantu penyerapan zat warna, atau zat warna yang merupakan garam natrium asam-asam organik dimana anionnya merupakan komponen yang berwarna.

Zat warna asam termasuk zat warna yang larut dalam air karena mempunyai gugus pelarut sulfonat atau karboksilat dalam stuktur molekulnya. Gugus-gugus tersebut berfungsi untuk mengadakan ikatan ionic dengan tempat-tempat positif pada serat poliamida.

Zat warna asan dapat diklasifikasikan kedalam tiga golongan

 Golongan I : zat warna asam jenis Levelling, zat warna ini memiliki afinitas yang kecil terhadap serat poliamida pada kondisi netral atau asam lemah sehingga pada proses pencelupannya memerlukan asam yang lebih kuat (pH 3,0-4,0)

 Golongan II : zat warna asam Milling zat warna ini memiliki afinitas sedang sehingga dapat digunakan untuk mencelup serat poliamida pada pH 4,0-5,0

Sifat Golongan Zat Warna Asam

Leveling Milling Super Milling

Tahan luntur warna (basah) Kurang Baik Sangat baik

Cara celup Asam sulfat Asam asetat Amonium asetat

pH pencelupan 2 – 4 4 – 6 6 – 7

Kerataan baik Agak kurang Sangat kurang

Sifat zat warna

BM rendah

Larutan molekul larut tinggi

BM rendah

Larutan molekul larut rendah

BM tinggi

Larutan molekul larut rendah

Afinitas anion Rendah tinggi Sangat tinggi

 Golongan III : zat warna asam super milling : zat warna ini memiliki afinitas yang tinggi terhadap serat poliamida sehingga dapat dicelup pada kondisi dibawah netral arau asam lemah (pH 5,0-7,0). Pada golongan ini ada dua jenis zat warna asam, yaitu zat warna yang tidak mengandung logam dan zat warna yang mengandung logam.

(6)

Zat warna asam dengan gugus pelarut yang lebih banyak, memiliki sifat kelarutan yang tinggi sehingga hasil celupnya lebih mudah rata tetapi sifat tahan luntur warna terhadap pencucian akan berkurang.

Keunggulan dari zat warna asam adalah hasil celup dengan warna-warna cerah, hal ini disebabkan ukuran partikel yang relatif kecil (lebih kecil dibanding zat warna direk). Urutan ukuran partikel zat warna asam dari yang paling kecil adalah zat warna asam leveling, milling dan super milling.

Ukuran partikel zat warna berpengaruh terhadap kecerahan hasil celup, zat warna dengan ukuran partikel relative besar relative menghasilkan hasil celup yang suram/gelap, sedangkan zat warna dengan ukuran partikel yang kecil hasil celupnya relatif lebih cerah. Selain berpengaruh terhadap kecerahan, ukuran partikel berpengaruh pula terhadap besarnya ikatan sekunder antara zat warna dengan serat yang berupa ikatan dari gaya Van der Waals, dimana semakin besar molekul zat warna maka ikatan fisikanya semaki besar.

2.3.1. Mekanisme Pencelupan Zat Warna Asam

Pada pH yang tidak terlalu rendah akan terjadi penyerapan ion H+ oleh gugus amina pada serat poliamida sehingga menjadi bermuatan positif yang selanjutnya dapat berikatan ionik dengan anion zat warna. Karena jumlah gugus amida yang terbatas pada kondisi tersebut hanya cocok untuk pencelupan warna muda.

Untuk pencelupan dengan warna sedang hingga tua, pH larutan harus diturunkan lebih lanjut sehingga akan terjadi penyerapan ioh H+ pada gugus amida yang lebih banyak. Oleh karena itu semakin rendah pH maka penyerapan zat warna akan lebih besar dan hasil celupnya akan semakin tua.

Interaksi zat warna dengan serat berupa ikatan ionik yang merupakan gaya antar aksi jangka panjang atau long term interaction, maka migrasi zat warna relatif kurang baik, oleh karena itu untuk mendapatkan hasil celup yang rata, penyerapan zat warna diawal proses harus diperlambat dengan cara memperlambat kenaikan suhu dan menambahkan perata jenis retarder kedalam larutan celup.

(7)

Zat pembantu adalah zat tambahan selain zat warna yang digunakan pada proses pencelupan supaya menghasilkan celupan dengan penyerapan zat warna yang maksimum, hasil celup rata, dan sesuai target warna yang diinginkan. Zat pembantu pada pencelupan serat poliester dengan zat warna dispersi meliputi pengatur pH, zat pendispersi, pelunak air, anti crease-mark, serta zat perata.

2.4.1. Zat Pengatur pH

Untuk mencapai pH keasaman larutan celup sebaiknya meggunakan jenis asam organik lemah, seperti asam asetat dan asam oksalat, atau menggunakan sistem penyangga pH agar pH lebih stabil.

2.4.2. Zat Pelunak Air

Penambahan pelunak air diunakan untuk mencegah terjadinya agregasi zat warna oleh ion ligam sepert Ca2+ dan Mg2+ yang dapat menyebabkan proses difusi zat warna kedalam serat terhambat, akibatnya terjadi ring-dyeing yang memiliki ketahan luntur yang turun dan hasil celup menjadi suram, selain itu air sadah dapat menyebabkan hasil celup yang belang karena kelarutan zat warna menurun. Pelunak air yang umum digunakan adalah jenis EDTA yang dapat mengikat ion-ion Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+ dan Cu2+.

2.4.3. Zat Pembasah

Pembasah digunakan untuk meratakan dan mempercepat proses pembasahan pada bahan sehingga penyerapan zat warna menjadi lebih merata. Pada proses pencelupan poliamida dengan zat warna asam pembasah juga berperan sebagai retarder yang dapat memblokir muatan positif pada poliamida sebelum digantikan oleh anion dari zat warna.

2.4.4. Elektrolit

(8)

2.5. Evaluasi

2.5.1. Kerataan dan Ketuaan

Nilai kerataan dan ketuaan warna dilakukan dengan pengujian menggunakan spektrofotometer hal ini bertujuan untuk menyamakan persepesi secara kuantitatif yang terstandarisasi dibanding secara visual yang sangat tergantung dari kondisi mata penilai serta kondisi lainnya, seperti sumber cahaya yang digunakan dan sebagainya.

2.5.2. Tahan Luntur Warna terhadap Gosokan

Pengujian ini meliputi cara uji penodaan dari bahan berwarna pada kain lain yang disebabkan karena gosokan. Cara ini dapat dipakai untuk bahan tekstil berwarna dari segala macam serat baik alam bentuk benang maupun kain. Pengujian dilakukan dua kali yaitu gosokan dengan kain kering dan gosokan dengan kain basah.

Prinsip pengujian tersebut adalah sebagai berikut yaitu contoh uji dipasang pada Crockmeter, kemudian padanya digosokan kain putih kering dengan kondisi tertentu. Penggosokan ini diulangi dengan kain putih basah. Penodaan pada kain putih dinilai dengan mempergunakan staining scale.

2.5.3. Tahan Luntur Warna terhadap Pencucian

(9)

BAB III ALAT DAN BAHAN 3.1. Alat

 Gelas piala 600 mL

(10)

 Pipet Volum 1 dan 10 mL  Tabung dan mesin celup

3.2. Bahan  Kain polamida

 Zat warna Asam jenis Levelling  CH3COOH 30%

 NaCl  Detergent

(11)

BAB IV

PROSEDUR

4.1. Diagram Alir

4.2. Skema Proses

Persiapan Larutan Celup dan persiapan Bahan

Pencelupan

(12)

1 l 2 l 3 l 4

5.1.2. Perhitungan Resep

(13)

5.3. Fungsi Zat

 Zat Warna : Memberikan warna pada bahan

 CH3COOH : Pengatur pH dan pemberi suasana asam pada larutan

 Detergent : Untuk menghilangkan zat warna yang tidak terfiksasi

 K/S rata-rata  2.15111  2.12938  2.10334  1.91988  Standar

Deviasi  0.1166  0.0694  0.0369  0.0256

(14)
(15)

i

Standar Deviasi Terhadap Vlot

(16)

 Jenis zat warna yg digunakan adalah zat warna asam leveling, yakni zat warna asam yang memerlukan asam kuat dalam pencelupannya misalnya dengan asam formiat atau asam sulfat agar pH larutan celup dapat mencapai 3,5 - 4,5 sehingga penyarapan zat warna lebih besar. Zat warna golongan ini sering disebut zat warna asam terdispersi molekuler atau zat warna asam celupan rata, yang pada umumnya mempunyai ketahanan sinar yang baik tetapi ketahanan cucinya kurang. Dari hasil evaluasi kerataan yang diperoleh, didapatkan grafik standar deviasi terhadap vlot. Hasil evaluasi kerataan menunjukan penurunan kerataan secara linier, dan variasi vlot ini berpengaruh terhadap kelarutan zat warna. Grafik menunjukan semakin besar vlot yang digunakan maka tingkat kerataan pun semakin kecil. Hasil variasi vlot dapat diasumsikan bahwa optimumnya penyerapan zat warna lebih besar pada vlot 1:20. Namun hal ini diluar hipotesa, semakin besar kelarutan zat warna maka semakin rata hasil celupan. Perbedaan ini dapat didiskusikan dan kita dapat berspekulasi penyebab ketidaksesuaian hasil evaluasi ini, yakni zat warna telah beragregat, sehingga berdifusi tidak sempurna yang menyebabkan pada saat pencucian zat warna tersebut luntur.

Grafik Hubungan Antara

Nilai K/S dengan Vlot

Vlot

N

ila

i K

(17)

 Pada evaluasi ketuaan warna diperoleh hasil celupan paling tua yakni varasi lot 1:20, berkaitan dengan hipotesa bahwa semakit rata hasil celupan maka warna yang dihasilkan semakin muda dan semakin besar vlot yang digunakan kelarutan semakin besar dan warna semakin muda. Sehingga jika dibandingkan dengan variasi vlot 30, 40, dan 50 warna yang paling tua ditunjukan oleh variasi vlot 1:20.

BAB VII

KESIMPULAN

 Hasil celupan yang paling rata diperoleh resep 1 dengan variasi vlot 1:20 dan standar deviasinya 0.1166, dan tahan cucinya 4/5 kemudian tahan gosoknya 4/5. Dapat disimpulkan bahwa vlot berpengaruh terhadap kelarutan zat warna dan kerataan warna, semakin besar vlot yang digunakan maka hasil celupan semakin rata.

DAFTAR PUSTAKA

 Soeprojo, dkk. 1973. Serat-Serat Tekstil. Bandung: Institut Teknologi Tekstil.

 (1978). Pengelantangan dan Pencelupan, Bandung : Institut Teknologi Tekstil Bandung,

 M. Ichwan dkk. (2013). Bahan Ajar Pencelupan II. Bandung : Sekolah Tinggi Teknologi Tesktil Bandung.

Figur

Grafik Hubungan AntaraStandar Deviasi Terhadap Vlot

Grafik Hubungan

AntaraStandar Deviasi Terhadap Vlot p.15
Grafik  Hubungan AntaraNilai K/S dengan Vlot

Grafik Hubungan

AntaraNilai K/S dengan Vlot p.16

Referensi

Memperbarui...