laporan praktikum pencelupan 2

8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2

1/38


2/38

Mampu melakukan proses pencelupan pada kain polyester dengan zat

warna Dispersi menggunakan metode HT/HP dengan memvariasikan zat

warna dispersi dan zat pendispersi. Dan mampu membandingkan hasil

diantaranya.

Metode thermosol

Mampu melakukan proses pencelupan pada kain polyester dengan zat

warna Dispersi menggunakan metode thermosol dengan memvariasikan

zat anti migrasi, suhu termofiksasi dan zatwaktu termofiksasi. Dan mampu

membandingkan hasil diantaranya.

II. Teori Dasar

A. Poliester

Serat polyester di kembangkan oleh J.R.Whinfield dan J.T Dickson daricalico PrintersAssociation.Serat ini merupakan pengembangan dari

polyester yang telah di temukan oleh Carothers.

I.C.I di Inggris memproduksi serat polyester dengan nama Terylene dan

kemudian du pont di Amerika pada tahun 1953 juga membuat serat

polyester berdasarkan patent dari Inggris dengan nama Dacron.

Serat polyester adalah serat sintetik yang dibuat dari molekul polimer

polyester linier dengan susunan paling sedikit 85 % etilena glikol (HO-CH2-

CH2-OH) dan asam tereftalat (C6H4(COOH)2) melalui proses polimerisasi

kondensasi.

Serat poliester merupakan suatu polimer yang mengandung gugus ester

dan memiliki keteraturan struktur rantai yang menyebabkan rantai-rantai

dapat saling berdekatan, sehingga gaya antar rantai polimer poliester dapat

bekerja membentuk struktur yang teratur.


3/38

Poliester tahan asam lemah meskipun pada suhu mendidih dan tahan

asam kuat dingin .Poliester tahan basa lemah ,tetapi kurang tahan basa

kuat .Poliester tahan zat oksidasi ,alcohol keton ,sabun dan zat zat untuk

pencucian kering polyester larut dalam meta-kresol panas , asam triflouroasetat-orto-khlorofenol ,campuran 7 bagian berat trikhlorofenol dan 10

bagian fenol dan campuran 2 bagian berat tetrakloro etana dan 3 bagian

fenol.

Poliester merupakan serat sintetik yang bersifat hidrofob karena

terjadi ikatan hidrogen antara gugus – OH dan gugus – COOH dalam

molekultersebut.Oleh karena itu serat polierter sulit didekati air atau

zatwarna.Serat ini dibuat dari asam tereftalat dan etilena glikol.

nHOOC- -COOH + nHO(CH2)2OH

Asam tereftalat Etilena glikol

HO – -OC- -COO(CH2)2 – n H + 2(n-1) H2O

Poliester

Untuk dapat mendekatkan air terhadap serat yang hidrofob, makakekuatan ikatan hidrogen dalam serat perlu dikurangi. Kenaikan suhu

dapat memperbesar fibrasi molekul,akibatnya ikatan hidrogen dalam serat

akan lemah dan air dapat mendekati serat. Disamping sifat hidrofob, faktor

lain yang menyulitkan pencelupan ialah kerapatan serat poliester yang

tinggi sekali sehingga sulit untuk dimasuki oleh molekul zat warna.Derajat

kerapatan ini alan berkurang dengan adanya kenaikan suhu karena

fibrasinya bertambah dan akibatnya ruang antar molekul makin besar

pula.Molekul zat warna akan masuk dalam ruang antar molekul .

Kekuatan polyester pada keadaan kering sama besar dengan kekuatan

pada keadaan basah. Polyester memiliki mempunyai kristalinitas yang

tinggi, bersifat hidrofob dan tidak mengandung gugusan-gugusan yang

aktif, sehingga sukar sekali ditembus oleh molekul-molekul yang berukuran

besar ataupun tidak bereaksi dengan zat warna anion atau kation. Untuk

memperoleh hasil celup yang baik maka proses pendahuluan


4/38

(pretreatment) untuk polyester sangat perlu. Penggunaan alkali panas

waktu proses pencucian polyester sebaiknya dihindari, karena akan

menyebabkan terkelupasnya permukaan serat tersebut. Polyester juga

memiliki titik leleh yang tinggi yaitu 280o

C, juga daya tahan terhadapsobekan maupun gosokan dan elastisitas yang tinggi. Polyester

kebanyakan hanya dapat dicelup oleh zat warna dispersi.

B. Zat Warna Dis!rsi1.Pengertian Dasar

Zat warna dispersi adalah zat warna organic yang dibuat secara sintetik.

Kelarutannya dalam air kecil sekali dan larutan yang terjadi merupakan

dispersi atau partikel-partikel zat warna yang hanya melayang dalam air.

Zat warna ini dipakai untuk mencelup atau mewarnai srat-serat tekstil

sintetik, yang bersifat termoplastik atau hidrofob. Absorbsinya ke dalam

serat sering disebut “Solid Solution“, yaitu zat padat larut dalam zat padat.

Dalam hal ini zat warna merupakan zat terlarut dan serat berkisar antara 30

– 200 mg per garam serat.

Molekul zat warna dispersi relatif kacil, sederhana dan tidak mempunyaigugus pelarut,Karena itu mempunyai katahanan yang tinggi dan warna

yang cemerlang. Salainitu zat warna dispersi hampir semua mengandung

gugus-gugus hidroksil dan amina (-OH, -NH2, NHR) yang berfungsi sebagai

donor atom hydrogen untuk mengadakan interaksi dua kutub atau

membentuk ikatan hydrogen dengan gugus-gugus karbonil atau gugus

asetil dari serat.

2. Struktur Kimia zat warna dispersi


5/38

menurut struktur kimianya zat warna dispersi merupakan senyawa azo,

antrakuinon dan dipenil amina.

Beberapa contoh struktur kimia zat warna dispersi, antara lain :

a.Golongan azo

Contoh :

Disperse blue 3


6/38

b .Golongan antrakuinon

Contoh :

Disperse Red 4


7/38

c. Golongan difenilamina

Contoh :

CI. Disperse Red 60

3. Klasifikasi zat warna dispersi

karena molekulnya kecil zat warna dispersi mudah menyublim pada suhu

tinggi, maka berdasarkan pada sifat ketahanan sublimasinya dapat

dikelompokan dalam 4 (empat) golongan , yaitu :


8/38

a) Golongan I : zat warna dispersi sublimasi rendah, dengan titik leleh

150 – 180 0C, mempunyai berat molekul yang sangat kecil dan sangat

mudah digunakan terutama untuk serat asetat.

b) Golongan II : zat warna dispersi sublimasi cukup, dengan titk

leleh 180 – 210 0C, mempunyai berat molekul relatif rendah dengan sifat

pewarnaan yang baik.

c) Golongan III : zat warna dispersi sublimasi baik, dengan titk leleh 210

– 230 0C, mempunyai berat molekul yang sedang dengan sifat pewarnaan

yang cukup.

d) Golongan IV : zat warna dispersi sublimasi tinggi, dengan titk leleh di

atas 230 0C, mempunyai berat molekul yang besar akan tetapi sifat

pewarnaan yang kurang.

4. Sifat-sifat umum zat warna dispersi

a) Sifat dasar mempunyai berat molekul yang rendah dengan inti

kromofor, diantaranya : azo, antrakuinon, dan dipenilamina

b) Meleleh pada temperatur tinggi (lebih besar dari pada 1500C),

kemudian dapat mengkristal lagi.

c) Sifat dasar adalah non ionic meskipun mempunyai gugus –OH, -NH2,

dan gugus –NHR, dansebagainya yang bertindak sebagai gugus pemberi

(donor) hydrogen untuk mengadakan ikatan dengan serat (gugus karbonil).

d) Gugus –OH, -NH2, dan gugus fungsional yang sejenis menyebabkan

zat warna dispersi sedikit larut dalam air (± 0,1 miligram /L), tapi

mempunyai kejenuhan yang tinggi pada serat pada kondisi pencelupan.

e) Penambahan zat pendispersi ke dalam larutan celupnya akan

menyebabkan dispersi yang stabil dalam air.


9/38

f) Secara relatif kerataan penyerapan zat warna dalam sarat adalah

tinggi (10 – 50 mg/g serat).

g) Tidak ada perubahan kimia yang disebabkan oleh prosespencelupannya.

1. 5. Metoda Pencelupan

Mekanisme pencelupan zat warna dispersi adalah solid solution dimana

suatu zat padat akan larut dalam zat padat lain. Dalam hal ini, zat warna

merupakan zat padat yang larut dalam serat.

Mekanisme lain menjelaskan demikian : zat warna dispersi berpindah dari

keadaan agregat dalam larutan celup masuk kedalam serat sebagai bentuk

molekuler. Pigmen zat warna dispersi larut dalam jumlah yang kecil sekali,

tetapi bagian zat warna yang terlarut tersebut sangat mudah terserap oleh

bahan. Sedangkan bagian yang tidak larut merupakan timbunan zat warna

yang sewaktu-waktu akan larut mempertahankan kesetimbangan.

Bagian zat warna dalam bentuk agregat, pada suatu saat akan terpecahmenjadi terdispersi monomolekuler. Zat warna dispersi dalam bentuk ini

akan masuk ke dalam serat melalui pori-pori serat. Untuk lebih jelasnya,

sifat zat warna dispersi dalam larutan celup dapat dilihat pada gambar di

bawah ini.


10/38

Pencelupan dimulai dengan adsorpsi zat warna pada permukaan serat,

selanjutnya terjadi difusi zat warna dari permukaan ke dalam serat.

Adsorpsi dan difusi zat warna ke dalam serat dapat dipercepat dengan

menaikkan temperatur proses.

Dalam air, serat poliester akan memiliki gaya dipol antar serat dimana

ikatannya digambarkan sebagai berikut:

Gaya ini terjadi karena atom karbon bermuatan parsial positif (d+)danatom oksigen bermuatan parsial negatif (d–). Gaya dipol akan renggang

pada saat pemanasan di atas 80oC sehingga zat warna bisa masuk ke

dalam serat.

Pada suhu tinggi, rantai-rantai molekul serat pada daerah amorf

mempunyai mobilitas tinggi dan pori-pori serat mengembang. Kenaikan

suhu menyebabkan adsorpsi dan difusi zat warna bertambah. Energi rantai

molekul serat bertambah sehingga mudah bergeser satu sama lain dan

molekul zat warna dapat masuk ke dalam serat dengan cepat. Masuknya

zat warna ke dalam serat dibantu pula dengan adanya tekanan tinggi dan

adanya carier.

Rantai molekul serat poliester tersusun dengan pola zigzag yang rapi dan

celah-celah yang akan dimasuki zat warna sangat sempit. Rantai molekul

sangat sulit untuk mengubah posisinya. Akibatnya molekul zat warna sulit

menembus serat dan pencelupan akan berjalan sangat lambat bila


11/38

dilakukan tanpa pemanasan dengan suhu tinggi. Zat warna akan

menempati bagian amorf dan terorientasi dari serat poliester. Pada saat

pencelupan berlangsung, kedua bagian tersebut masih bergerak sehingga

zat warna dapat masuk di antara celah-celah rantai molekul denganadanya ikatan antara zat warna dengan serat. Ikatan yang terjadi antara

serat dengan zat warna mungkin merupakan ikatan fisika, tetapi dapat pula

merupakan ikatan hidrogen yang terbentuk dari gugusan amina primer

pada zat warna dengan gugusan asetil pada molekul serat.

ikatan hidrogen

zat warna dispersi gugus ester

Demikian pula gaya-gaya Dispersi London (Van der Waals) yang dapat

terjadi dalam pencelupan tersebut, seperti diilustrasikan dalam gambar di

bawah ini :

ikatan Van Der Waals


12/38

Dalam gambar di atas dimisalkan atom A adalah atom zat warna,

sedangkan atom B adalah serat poliester. Pada saat atom A mulai

berdekatan dengan atom B, maka salah satu atom cenderung untuk

mendekati atom tetangganya. Smapai pada jarak tertentu maka padakedua atom akan terjadi antaraksi, dimana awan elektron I pada atom A

akan tertarik pada inti atom B, awan elektron II pada atom B akan tertarik

pada inti atom A, awan elektron I dan awan elektron II saling tolak, dan inti

atom A akan menolak inti atom B. Antaraksi tersebut akan menghasilkan

energi tarik-menarik. Interaksi 2 kutub juga mungkin mengambil peranan

penting dalam mekanisme pencelupannya.

IKATAN DUA KUTUB

Zat warna yang bersifat planar akan lebih mudah terserap daripada zat

warna yang bukan planar. Hal ini menunjukkan pertentangan terhadap

teorisolid solution.

Pencelupan dengan Metoda Carrier

Banyak sekali teori yang menggambarkan peranan zat pengemban dalampencelupan serat polyester ini ,di antaranya adalah teori yang menyatakan


13/38

bahwa zat pengemban bersifat menggelembungkan serat sehingga

mempermudah di fusi zat warna ke dalam serat.

Selain itu zat pengemban juga berfungsi membantu kelarutan zat warnasehingga lebih mudah berpenetrasi ke dalamserat.jadi bila fasa larutan

celup dan fasa serat kita anggap sebagai suatu system, maka zat

pengemban bekerja dalam keseluruhan sistimtersebut.at pengemban

bekerja pada fasa serat sebagai zat pelunak (plasticizer) dengan jaln

merusak stuktur dalam serat untuk sementara . Zat pengemban kemudian

membawa zat warna ke bagian dalam serat yang telah di lunakkannya

tadi . Schuler mengajukan suatu teori dasar tentang mekanisme kerja zat

pengemban dalam pencelupan polyester ,sebagai berikut :

Dalam satu system terdiri dari air , zat warna , zat pengemban dan serat ,

maka :

• !at pen"e#ban$ air dan at warna berada dala# suatu

%eseti#ban"an pseudo&dina#i% pada per#u%aaan serat

pol'ester.

• !at pen"e#ban $ air dan at warna berdi(usi %e dala# serat.• !at pen"e#ban bertinda% seba"ai at peluna% $ den"an

jalan #en"hilan"%an "a'a&"a'a diantara rantai #ole%ul

poli#er.

• Se#entara serat terplastis%an di(usi %e luar dan %e dala#

serat terjadi lebih cepat dan dala# %eadaan ini terjadilah

pencelupan.

• Selanjutn'a bila at pen"e#ban dihilan"%an %e#bali dari

bahan $ serat a%an %e#bali %e bentu% se#ula 'aitu sulit di

celup $sehin""a at warna 'an" sudah ada di dala# serat tida%

%eluar la"i dari dala# serat.

• )ntu% #en"hilan"%an *#erusa%#elepas%an, carrier setelah

pe#a%aian *dala# pencelupan, harus dicuci redu%si *reduction

clearin", den"an larutan %osti% soda dan natriu# hidrosulpit.

-ea%si 'an" terjadi adalah seba"ai beri%ut


14/38

2NaOH + Na2S2O4 + 2H2O 2Na2SO4 + 6Hn

Ikatan yang terjadi antara zat warna dispersi dengan serat adalah ikatanhidrogen.

ZAT PENGEMBAN

Dalam pencelupan serat hidrofob , seperti polyester stuktur seratnya

sedemikian kompak sehingga air sulit menembusnya , maka difusi zat

warna dengan bantuan air saja tak mungkin terjadi .Difusi yang rendah ini

menyakibatkan daya celup yang rendah pula. Untuk membantu difusi zat

warna ke dalam serat dapat di pergunakan suatu zat yang dapat

menggelambungkan serat polyester tersebut dan membantu penyerapan

zat warna ke dalam serat ,yang di kenal dengan nama zat pengemban

(Carrier). Zat pengemban adalah zat organik yang dapat

menggelembungkan memplastiskan serat polyester yang hidrofob.

Terdapat dua jenis zat pengemban :

1. Carrier hidrofob$ carrier ini ber(un"si seba"ai at pelu#as

'an" a%an berpenetrasi %e dala# serat dan #erusa% i%atan

antar #ole%ul serat sehin""a serat #enjadi plastis $ #udah

ber"eser.

Hal tersebut memungkinkan zat warna berpenetrasi (karena ada

perbedaan Konsentrasi).

1. Carrier hidrol$ carrier ini a%an berdi(usi %e dala# serat

ber"abun" %e dala# serat %e dala# serat #enari% air $

sehin""a serat #en""ele#bun" dan pori&pori #e#bu%a lebih

besar sehin""a #e#un"%in%an at warna #asu%. /un"si

lainn'a adalah #ena#bah %elerutan at warna *at warna


15/38

'an" tida% larut tetapi terdispersi ,.Di(usi terjadi %arena

perbedaan %onsentrasi at warna dala# larutan dan dala#

serat . ada at warna disperse %onsentrasin'a rendah$ %arena

at warna tersebut tida% larut. ena#bahan carrier $#en'ebab%an at warna di %elilin"i carrier #enjadi seolah&olah

larut $ a%ibatn'a terjadi perbedaan %onsentrasi 'an" #a%in

besar antara at warna dala# larutan den"an di dala# serat

sehin""a di(usi at warna %e dala# serat berta#bah.

Grafik berikut memperlihatkan pengaruh carrier terhadap hasil

penyerapan zat warna disperse pada serat polyester GR

Grafik Penyerapan Zat Warna Dispersi Oleh Serat Polyester Dengan Dan

Tanpa Zat Pengemban

TABEL JENIS – JENIS ZAT KIMIA YANG DAPAT DIGUNAKAN SEBAGAIZAT PENGEMBAN

OOA 5S

7idro%arbon aro#atic Di (enil $a(talena dan toluene

/enol

/enol o&(enil (enol$p&(enil (enol$o&

%hloro (enol$ p&%hloro(enol$ #&

%resol

8hloro aro#atic 9ono$ di$ tri&%hlorobenena $


16/38

%hlorona(talena

Asa# aro#atic:enoate $ %hlorobenoat dan o&(talat

5ter aro#atic

9etilbenoate$but'l

benoate$di#etil(talat$dietil(talat$d

i#etil

tere(talat$di#etiliso(talat$(enilsalisi

lat

5ster (os(at ;ripropil dan tributil (os(at

5ter ao#ati% p&na(til #etal eter

ersen'awaan –

persen'awaan aro#atic lain

Aseto(enon$(enil selosol


17/38

.

Reduksi clearing berguna untuk memperbaiki tahan gosok, biasanya

pencucian reduksi dikerjakan pada larutan yang mengandung natriumhidrosulfit, natrium hidroksida dan lissolamin. Oleh karena polyester bersifat

hidrofob, maka reaksi reduksi tersebut hanya terjadi di permukaan serat

saja dan tidak akan mereduksi zat warna yang telah terserap kedalam

serat. Reduksi clearing berguna untuk menghilangkan zat warna yang tidak

terfiksasi oleh serat. Setelah pencelupan suhu tinggi ini bahan harus dicuci

baik-baik dengan larutan yang mengandung ditergen.

Beberapa keuntungan dapat diperoleh dengan metode ini, misalnya dapat

mencelup warna tua tanpa penambahan zat pengemban, mengurangi

waktu pencelupan dan biaya pencelupan.

PENCELUPAN DENGAN METODE HT/HP

Pencelupan dengan suhu tinggi selalu disertai dengan tekanan tinggi.

Tekanan berfungsi untuk menaikkan suhu proses dan membantu difusi zat

warna ke dalam serat. Pencelupan dilakukan pada mesin tertutup tanpa

bantuan zat pengemban. Pencelupan metoda ini banyak dilakukan pada

serat poliester karena dianggap efektif akibat :

q Perpindahan atau pergerakan rantai molekul serat poliester mulai aktif

pada suhu tinggi (120-130oC) sehingga memberi ruang bagi molekul-

molekul zat warna untuk meningkatkan penyerapan zat warna ke dalam

serat.

q Kecepatan difusi zat warna dispersi mulai meningkat pada suhu tinggi

(120-130oC) dan kecepatan penyerapan serta migrasi zat warna menjadi

lebih besar sehingga akan mempercepat proses.


18/38

q Pencelupan mulai lebih cepat karena kelarutan zat warna dispersi pada

suhu tinggi (120-130oC) mulai meningkat.

Beberapa keuntungan penggunaan metoda ini adalah dapat mencelup

warna tua, hemat bahan, waktu dan biaya proses, adsorbsi lebih cepat,kerataan lebih baik, ketahanan luntur baik, penetrasi lebih baik, dan dapat

menggunakan zat warna dispersi dengan ketahanan sinar yang lebih baik

dan sukar menguap tetapi hanya terserap sedikit pada pencelupan di

bawah temperatur 100oC.

Setelah dilakukan pencelupan, maka kain harus dicuci reduksi. Proses cuci

reduksi (Reduction Clearing) menggunakan kostik soda dan natrium

hidrosulfit yang akan menghasilkan gas hidrogen untuk mereduksi sisa zat

warna yang tidak mewarnai serat dan menghilangkan sisa zat proses

lainnya. Reaksinya sebagai berikut :

NaOH + 2 Na2S204 2 H2O Na2SO4 + 6 Hn

Pemakaian kaustik soda ini hanya untuk mengaktifkan natrium hidrosulfit

agar menghasilkan gas hidrogen. Kostik soda tidak boleh terlalu banyakkarena ia dapat menghidrolisa permukaan serat poliester dan

menyebabkan serat ini terkikis, seperti pada proses penurunan berat, yang

reaksinya sebagai berikut :


19/38

Setelah cuci reduksi, bahan selanjutnya dicuci bersih dengan deterjen.

Tujuannya untuk menghilangkan hasil proses cuci reduksi yaitu garam

natrium sulfat (Na2SO4).

Pencelupan dengan metode Thermosol

Pencelupan poliester adalah suatu proses pemberian warna pada

bahan tekstil dan cara mencelupnya kedalam larutan celup. Poliester

mempunyai kristalinitas yang tinggi yang bersifat hidrofob, akibatnya serat

poliester tidak dengan mudah dimasuki oleh molekul-molekul zat warnayang besar. Poliester juga tidak mempunyai gugus-gugus kimia yang aktif

dengan demikian tidak dapat dicelup dengan zat warna anion atau kation.

Kesulitan ini dapat diatasi dengan ditemukannya zat warna dispersi,

dalam pencelupannya zat warna dispersi mencelup serat tidak dalam fasa

larutan, tetapi fasa dispersi. Zat warna dispersi mempunyai afinitas yang

besar terhadap serat poliester dibandingkan terhadap larutan celup.,

dengan demikian zat warna dapat bermigrasi kedalam serat dan dapat

membentuk larutan padat.

Proses Pencelupan ini merupakan pencelupan secara

kontinu,dimana fiksasi zat warna di dalam serat dilakukan dengan

menggunakan panas dari aliran udara panas .


20/38

Proses ini dikembangkan oleh Du Pont pada tahun 1949 , dimana

zat warna ternyata dapat bermigrasi ke dalam serat dengan adanya panas ,

sehingga zat warna tersebut akan teradsorpsi oleh serat .Untuk

pencelupan cara ini diperlukan peralatan khusus yang memungkinkanpengerjaannya dapat dilakukan secara kontinu .

Dalam proses pencelupan ini terdiri dari empat tahap pengerjaan

yaitu :

1. addin" bahan dala# larutan at warna

2. en"erin"an antara pada suhu 110o?$sela#a 60 deti%

3. /i%sasi at warna %edala# serat den"an pe#anasan pada

suhu 210o?$sela#a 60 deti%.

4. en"erjaan a%hir$ #isaln'a pe#ban"%itan %alau bahann'a

serat ca#puran $ en'abunan$ pencucian$dan lain seba"ain'a.

Mekanisme Pencelupan Termosol

Pada pencelupan cara termofikasi pertama-tama zat warna

berpindah dari larutan celup kepermukaan bahan melalui proses padding

dan kemudian dilakukan pengeringan pendahuluan

Menurut Mauric R.fox, masuknya zat warna disperse dari

permukaan serat kedalam serat kemungkinan peristiwa berikut :

1. erpindahan %arena persin""un"an *contact trans(er,

Pada system perpindahan ini umumnya dikenal sebagai system

adanya larutan dari zat warna yang larut ke bagian rongga molekul serat

polyester yang padat pula atau lebih dikenal dengan istilah “solid solution”.

1. erpindahan #elalui #ediu# *9ediu# trans(er,

Perpindahan melalui medium ini adalah dalam bentuk lelehan zat

warna .Hal ini disebabkan oleh adanya uap panas yang terabsorpsi


21/38

kemudian menggelembungkan zat warna sampai meleleh dan lelehan zat

warna ini akan larut kedalam serat polyester yang stuktur polimernya telah

dibuka oleh pengaruh panas tersebut.

1. erpindahan at warna #elalui /asa uap *


22/38

O2N N=N N-H O= C – O -C

H Ikatan hydrogen CH3

O H+

N+

N=N N i%.antar kutub O=C+

-O-C-O H+ CH3

Gambar 2.2.Ikatan zat warna disperse dengan serat polyester

Zat Pendispersi

Zat warna dispersi merupakan zat warna yang bersifat hidrofob

yang apabila dilarutkan dalam air tidak akan larut tetapi berbentuk

gumpalan-gumpalan, maka untuk dapat larut dalam air pada proses

pencelupannya ditambahkan zat pendispersi. Zat pendispersi adalah

surfaktan (zat aktif permukaan) yang membantu proses difusi karena zat

warna didispersikan secara merata diseluruh permukaan kain.

Penambahan pendispersi pada larutan celup zat warna dispersi bertujuan

untuk mendispersikan dan menstabilkan zat warna dispersi dalam larutan.

Zat pendispersi berdasarkan sifatnya terbagi dalam empat

golongan yaitu tipe anionik, kationik, non ionik dan tipe amfoterik. Zat

pendispersi yang bersifat anionik akan terpengaruh oleh adanya ion-ion

logam dalam larutan celupnya. Seperti halnya zat warna yang

mengandunggugus pelarut dalam molekulnya, zat pendispersi yang

mengandung gugus SO3Na akan mengalami gaya pendispersinya apabila

dimasukkan kedalam air yang mengandung ion-ion logam.

Sifat zat pendispersi anionik ini menyebabakan zat pendispersi

akan masuk dalam larutan celupyang mengandung ion-ion logam. Ion

logam akan menggantikan posissi Na+ dan membentuk ikatan komplek

dengan zat pendispersi menghasilkan struktur molekul zat pendispersi

menjadi besar, sehingga bis menghasilkan gaya pendispersiannya.


23/38

Zat Anti Migrasi

Pada proses pencelupan system continue sering digunakan zat-zat

pembantu tekstil yang akan meningkatkan calup zat warna dengankonsentrasi tinggi (viskositas /kekentalan) yang dalam waktu singkat dapat

terfiksasi kedalam serat .Dimana hasil celupannya sebanding dengan cara

pencelupan system konvensional. Zat pembantu tekstil

yang digunakan sebagai pengental pada pencapan dan digunakan pula

pada larutan pad pecelupan system kontinu berupa zat anti migrasi. Pada

umumnya jenis polisakarida digunakan sebagai Zat anti migrasi , terutama

alginat , penggunaanya jelas dengan konsentrasi yang lebih rendah

daripada penggunaan dalam pencapan karena prases pencelupan

dibutuhkan viskositas yang lebih rendah , agar mudah berpenetrasi

kedalam serat selama padding berlangsung .Selama alginate, digunakan

pula poliakrilat , poliakrilamida dan polietoksilat. Polietoksilat merupakan

campuran poliglikol dan etilena oksida (propilena oksida).

Zat anti migrasi dalam larutan padding berfungsi mencegah

kecenderungan zat warna untuk bermigrasi selama proses pengeringansebelum fiksasi, sehingga diperoleh hasil yang rata.

CH2OH

CHOH Gambar 2.3 zat anti migrasi jenis poliakrilat


24/38

CH2OH

Zat Pembasah

Zat pembantu tekstil yang merupakan golongan terpenting dan

terbesar ialah golongan zat pembasah ,pendispersi,dan pengemulsi. Hal ini

disebabkan karena pembasahan , pelepasan kotoran ,pendispersian dan

pengelmusian adalah proses –proses yang penting sekali

dalamperte%stilan.dari golongan –golongan zat ini ada golongan yang

hanya memiliki salah satu sifat tersebut diatas , ada 2 sifat tetapi ada pula

yang memiliki ketiga tersebut diatas , akan tetapi bagaimanapun sifatnya

yang bermacam-macam itu semua zat zat tersebut memiliki satu sifat yang

sama,yaitu mereka mempunyai kecenderungan untuk berpusat antar muka

dan mempunyai kemampuan menurunkan tegangan permukaan.

Jenis Zat Pembasah

1. !at a%ti( anion$at a%ti( anion adalah at 'an" terionisasi

dala# larutan den"an rantai panjan" 'an" #e#bawa #uatan

ne"ati


25/38

Asam Asetat

Asam asetat merupakan asam yang tergolong asam karboksilat

berbasa satu (Monobasic Carboxylic Acid) ciri asam karboksilat berbasa

satu di tandai dengan adanya satu gugus?OO7.Asan asetat anggota ke 2

dari kelompok asam karboksilat. Pembuatannya bisa dari natrium metanoat

yang merupakan reaksi dari natrium hidroksida dan karbon monoksida.

q Stuktur kimia

Stuktur kimia asam asetat merupakan stuktur paling sederhana dari

kelompok asam karboksilat setelah asam formiat yaitu CH3COOH.

q Sifat kimia

Seperti halnya asam karboksilat , asam tereftalat dapat bereaksi

membentuk garam , ester dan amida. Asam asetat terurai oleh asam

sulfat panas menjadi karbondioksida dan hydrogen pada suhu

100oC.Nilai konstanta disosiasi (k) asam asetat sebesar 1,8 x 10&> dansifatnya korosif.

q Sifat fisika

Asam asetat merupakan cairan bening yang mudah terbakar .Titik

beku asam asetat 16,7oC sedangkan titik didihnya 118,2oC.


26/38

III. Percobaan

3.1. Alat-alat yang digunakan Bahan

Gelas piala 100 cc – Kain polyester

– Gelas ukur – Zat warna Dispersi (Dispersol yellow

B-6G dan Dispersol blue -BR)

– Pipet Volum – Zat pendispersi (Sunsolt YK-DB)

– Tabung rapid – Asam asetat 30%

– Termometer – Na2S2O4

– Pengaduk kaca – NaOH 38oBe

– Kassa dan bunsen – Teefol

– Mesin – Carier

– Setrika

3.2. Resep dan Fungsi zat

Resep

1. -esep pencelupan

Oran" %e& 1 2 3 4

!at =arna Dispersi *"ol A, *ow(, 1 1 1 2

Asa# Asetat 30 *#l, ph >


27/38

!at pendispersi *#l, 0$>

?arier *#l, – 0$> 0$> 1

Suhu 100

=a%tu *#enit, 30 4>

Blot 110

2. -esep ?uci -edu%si

Na2S2O4 : 2 g/lNaOH 38oBe : 1 cc/l

Sabun : 0,5 ml/L

Suhu : 70 oC

Waktu : 15 menit

Vlot : 1 : 10

1. -esep pencucian

Na2CO3 : 2 g/l

Teefol : 0,5 g/l

Waktu : 10 menit


28/38

Suhu : 70o C

Perhitungan Resep

Orang ke- 1 2 3 4

!at =arna Dispersi *"ol A,

*ow(, 14.>2 1 1 2

Asa# Asetat 30 *#l, ph >

!at pendispersi *#l, 0.0C2> 0$0C3> 0$0C2

0$0C14

>

?arier *#l, – 0$0C3> 0$> 0$142

Suhu 100

=a%tu *#enit, 30 4>

Air 14>.2 146$> 14>$6 2136

:erat :ahan 14$>2" 14$6> 14$>6 14$2

Pencucian

aO7 0.14>2 0$146> 0$14>6 32>


29/38

atriu# 7idrosul@t 0.2 0$2 0$2 0$2

Sabun 0.0C2> 0$0C3> 0$> 0$142

Suhu C0

=a%tu *#enit, 1>

Air 14>.2 146$> 14>$6 142$

Fungsi Zat

– Zat warna dispersi :

Memberi warna pada bahan

– Zat pendispersi :

Mendispersikan/menyebarkan zat warna dalam larutan celup secara

merata.

– Zat Pengemban :

Mengemban/membawa zat warna masuk ke dalam serat dan memperbaiki

kelarutan zat warna dalam larutan celup.

– Asam asetat :

Memberikan suasana asam (pH 4-5) pada larutan celup.


30/38

– Na2S2O4:

Menghilangkan zat warna yang tidak terfiksasi dipermukaan serat dan zat

pengemban yang masih tertinggal di dalam serat pada proses cuci

reduksi.

– Natrium Hidroksida :

Membantu mengaktifkan Natrium hidrosulfit.

– Sabun :

Sabun berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa

zat warna yang masih menempel pada permukaan kain.

3.3. Cara keja

3.3.1 Pencelupan

– Alat-alat yang akan dipakai dibersihkan, berat bahan dan zat-zat

yang akan digunakan ditimbang

– Zat warna dispersi dibuat pasta dengan air dingin dan bila perlu

ditambahkan zat pendispersi, kemudian ditambah air hangat sampai

terdispersi sempurna.

– Kedalam gelas porselen, masukan air yang bersuhu 400C sesuai

vlot yang ditentukan, zat pendispersi, masukan bahan lalu diaduk

sempurna.

– Masukan larutan zat warna dan asam asetat setelah pencelupan

berlangsung 10 menit pada gelas porselen yang telah berisi larutan


31/38

– diatas, Pencelupan dilakukan pada suhu dan waktu yang

ditentukan. Dilanjutkan dengan penurunan suhu menjadi 70oC.

– Setelah proses tersebut selesai, bahan dicuci, direduksi, dicuci,

disabun dan dibilas.

3.4. Diagram alir dan Skema Proses

e#buatan larutan celup dan persiapan bahan

Diagram alir :


32/38

roses -edu%si ?learin"

encucian


33/38

Skema proses :

1. Proses Pencelupan

zat pengemban 1000C

zat

pendispersi

Bahan asam asetat

Zw

60-700C

0 10 20 60 ( dalam

menit )


34/38

2. Proses Reduksi Clearing

3.5. Hasil Percobaan (Sampel)


35/38

".#.$ %ariasi Zat Warna Dis!rsi an Cari!r

Resep 1 Resep 2 Resep 3 Resep 4

3.5.1 Hasil Evaluasi Tahan Gosok

orang ke- 1 2 3 4

%apas 4 4 4 4

pol'ester 4$> 4$> 4$> 4$>

IV. Diskusi

Setelah proses pencelupan dilakukan dan melakukan variasi resep, pada

metode ini terdapat proses cuci reduksi. Cuci reduksi ini dilakukan agar zat

warna maupun zat pengemban yang hanya terdapat pada permukaan serat

saja dapat hilang. Terlihat pada kain terdapat perubahan warna setelah

cuci reduksi karena sesuai resepnya yang memakai zat warna paling

banyak dengan carier yang seimbang ketuaan warna pun sama antara

orang ke tiga dan ke empat. Tetapi terlihat perbedaaan yang mencolokpada kain ke dua dan ke tiga, warna yang dihasilkan berbeda


36/38

kecerahannya. Dan antara orang ke satu dan ke dua terlihat orang ke satu

lebih tua warnanya dibanding orang ke dua. Hal itu bisa terjadi karena

berbagai kemungkinan diantara lain ;

– Kain ke satu yang tidak memakai carier bisa lebih tua warnanya

dibanding kain ke dua karena zat warna yang dipakai yaitu yang jenis

molekulnya kecil maka zat warna dapat masuk ke dalam serat tanpa

menggunakan carier.

– Carier itu mempunyai fungsi membawa zat warna masuk ke dalam

serat dan memperbaiki larutan celup. Bila zat warna yang jenis molekulnya

kecil itu pada saat memakai carier memang masuk ke dalam serat tetapi

apabila carier tersebut terlalu banyak atau sudah mencapai titik jenuhnya

carier itu dapat membawa zat warna yang sudah berikatan dengan serat

menjadi migrasi ke fasa larutan kembali.

– Pada proses cuci reduksi pun dapat berpengaruh pada hasil kain

yang akan diperoleh, apabila cuci reduksi kurang baik maka kain hasil

pencelupan pun akan kurang baik. Kain ke satu lebih tua daripada kainkedua bisa saja terjadi karena cuci reduksi yang kurang baik. Cuci reduksi

akan menghilangkan carier yang ada dalam serat dan menghilangkan zat

warna yang ada pada permukaan serat dan bila carier masih membawa

serat dan carier terlepas dari serat maka warna yang terkandung pada

serat akan lebih sedikit dan ketuaan warna akan lebih rendah. Bila cuci

reduksi kurang baik pun zat warna yang masih menempel pada permukaan

serat akan tetap pada permukaan serat maka pada saat hasil pencelupan

pun dapat terlihat dan mempengaruhi perbandingan ketuaan warna yang

dihasilkan.

– Pada proses pencelupan dengan variasi waktu pencelupan pun

terlihat perbedaan ketuaan warna yang dihasilkan, karena waktu

pencelupan itu mempengaruhi lamanya proses fiksasi zat warna itu masuk

ke dalam serat. Maka dari itu, apabila waktu pencelupan lebih sedikit maka

proses fiksasi masuknya zat warna ke dalam serat pun akan lebih singkat


37/38

yang mengakibatkan ketuaan warna akan berbeda. Bila waktu

pencelupannya lebih lama maka akan lebih tua warnanya dibandingkan

warna kain yang proses pencelupannya sebentar. Ini terlihat pada kain ke

dua dan ke tiga.

– Perbedaan konsentrasi zat warna pun akan sangat jelas terlihat

perbedaannya karena semakin banyak konsentrasi zat warna yang dipakai

pada saat pencelupan maka akan dihasilkan ketuaan warna yang lebih

baik.

– Pada hasil evaluasi uji tahan gosok terdapat hasil uji yang sama

dari kain satu sampai kain dua, yang dapat diartikan bahwa variasi waktu

pencelupan, konsentrasi zat warna dan penambahan zat pengemban tidak

mempengaruhi kelunturan terhadap gosokan.

1. V. Kesimpulan

Zat Warna dispersi adalah zat warna yang mewarnai serat hidrofob(kain polyester), zat warna ini pun sukar larut maka penambahan carier itu

penting untuk membawa zat warna ke dalam serat. Begitu pula waktu

pencelupan yang sedikit lebih lama itu dapat memberi warna yang lebih tua

karena berpengaruh pada proses fiksasi zat warna ke dalam serat.

Cuci reduksi dapat mempengaruhi dan memperbaiki tahan gosok.

Reduksi clearing dapat menghilangkan sisa-sisa zat warna yang tidak

terfiksasi dan menghilangkan carier yang masih terdapat dalam serat.

Maka hasil pencelupan serat polyester dengan menggunakan zat

warna dispersi dengan metoda penambahan carier yang optimal itu ada

pada kain ke empat.


38/38

laporan praktikum pencelupan 2

Documents