LAPORAN

PRAKTIKUM TEKNOLOGI PENCELUPAN III

PENCELUPAN KAIN T/C DENGAN ZAT WARNA DISPERSI-BEJANA METODA 2

BATH 2 STAGE CONITUE VARIASI NaCl dan SUHU THERMOSOL

Disusun Oleh :

Kiki Bayu Murti 0702007

Noerma Rachamniar 10020050

Fani Miftah Rizkiyah 10020053

Lilis Kurnia 10020055

Jakariya Nugraha 10020067

Dosen : M. Ichwan AT. MS.Eng

Asisten : Ana Sumpen

Priyatna

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL

BANDUNG

2013

PENCELUPAN KAIN T/C DENGAN ZAT WARNA DISPERSI-BEJANA METODA 2

BATH 2 STAGE CONITUE VARIASI NaCl dan SUHU THERMOSOL

I. MAKSUD DAN TUJUAN

1.1 Maksud

Menelup kain kain t/c dengan zat warna dispersi-bejana metoda 2 bath 2 stage conitue

variasi nacl dan suhu thermosol

1.2 Tujuan

Mendapatkan hasil celupan yang menghasilkan efek warna kontras, ketuaan warna baik,

ketahanan gosok dan cuci baik.

II. TEORI DASAR

2.1. Serat Kapas

Serat kapas merupakan serat alam dengan komposisi selulosa, pektin, zat-zat yang

mengandung protein, lilin dan abu. Selulosa merupakan polimer linier yang tersusun dari

kondensasi molekul-molekul glukosa.

Derajat polimerisasinya sekitar 10.000 dengan berat molekul 1.580.000. Selulosa

mengandung gugus hidroksil yaitu 1 gugus promer dan 2 gugus sekunder. Dalam hal

morfologi serat penampang membujur serat kapas berbentuk pipih seperti pita terpilin.

Penampang melintangnya berbentuk seperti ginjal yang terdiri dari : kutikula, dinding primer,

lapisan antara, dinding sekunder dan lumen.

2.1.1. Sifat Fisika Serat Kapas

Warna serat kapas tidak betul-betul putih. Biasanya sedikit berwarna krem.

Kekuatan serat / bundelnya adalah 70.000 sampai 96.700 pon / inci persegi. Dalam

keadaan basah, kekuatannya akan bertambah.

Mulurnya sekitar 4-13% dengan rata-rata 7%.

Keliatan (toughness) adalah ukuran yang menunjukkan kemampuan suatu benda

untuk menerima kerja.

Kekakuan (stiffness) adalah daya tahan terhadap perubahan bentuk atau perbandingan

kekuatan saat putus dengan mulur saat putus.

Moisture Regain serat kapas pada kondisi standar adalah 7-8,5%.

Berat jenis serat kapas berkisar 1,50-1,56.

Indeks bias serat kapas yang sejajar sumbu serat 1,58. Sedangkan yang tegak lurus

adalah 1,53.

2.1.2. Sifat Kimia Serat Kapas

Tahan kondisi penyimpanan, pengolahan, dan pemakaian normal.

Rusak oleh oksidator dan penghirolisa.

Rusak cepat oleh asam kuat pekat dan rusak perlahan oleh asam encer.

Sedikit terpengaruh oleh alkali, kecuali larutan alkali kuat yang menyebabkan

penggelembungan serat.

Larut dalam kuproamonium hidroksida dan kuprietilen diamin.

Mudah terserang jamur dan bakteri dalam keadaan lembab dan hangat.

2.2. Serat Poliester

Serat poliester merupakan suatu polimer yang mengandung gugus ester dan memiliki

keteraturan struktur rantai yang menyebabkan rantai-rantai mampu saling berdekatan, sehingga

gaya antar rantai polimer poliester dapat bekerja membentuk struktur yang teratur. Serat ini

dibuat dari asam tereftalat dan etilena glikol.

Reaksi pembentukan polyester

n HOOC COOH + n HOCH CH OH OH OC COO(CH ) O

n

H + (2n-1) H O

Asam Tereftalat Etilena Glikol Poliester

2.2.1. Sifat fisika Serat Poliester

Berat jenis polyester adalah 1,38 g/cm3.

Kekuatan tarik serat polyester sekitar 4.5 – 7.5 g/denier, sedangkan mulurnya

berkisar antara 25 % sampai 75 %.

Serat poliester berbentuk silinder dengan penampang melintang bulat.

Pada kondisi standar, yaitu RH 65 2 % dan suhu 20 oC 1 % moisture regain

serat polyester hanya 0.4 % sedangkan RH 100 % moisture regainnya mencapai

0.6 % - 0.8 %

Derajat kristalinitas adalah faktor penting untuk serat poliester, karena derajat

kristalinitas serat sangat berpengaruh pada serap zat warna ,mulur, kekuatan tarik,

stabilitas dimensi serta sifat-sifat lainya.

Serat poliester tahan terhadap panas sampai pada suhu 220 oC, diatas suhu ini akan

mempengaruhi kekuatan, mulur, dan warnanya menjadi kekuningan. Suhu 230-240

oC menyebabkan poliester melunak, suhu 260

oC menyebabkan poliester meleleh.

Poliester memiliki sifat elastisitas yang baik dan ketahanan kusut yang baik.

2.2.2. Sifat Kimia Serat Poliester

Poliester tahan asam lemah meskipun pada suhu mendidih, dan tahan asam kuat

dingin. Polieater tahan basa lemah tapi kurang tahan basa kuat. Poliester tahan zat

oksidator, alkohol, keton, sabun, dan zat-zat untuk pencucian kering. Polieater larut

dalam meta-kresol panas, asam trifouroasetat-orto-clorofenol.

2.3. Zat Warna Dispersi

Zat Warna dispersi adalah zat warna yang kelarutannya dalam air sedikit sekali dan

merupakan larutan dispersi. Zat warna tersebut digunakan untuk mewarnai serat-serat tekstil

yang hidrofob. Menurut struktur kimianya zat warna dispersi merupakan senyawa azo atau

antrakinon dengan berat molekul yang kecil dan tidak mengandung gugusan-gugusan pelarut.

Dalam perdagangan zat warna dispersi merupakan senyawa-senyawa aromatik yang

mengandung gugusan-gugusan hidroksil atau amina yang berfungsi sebagai donor atom

hidrogen untuk mengadakan ikatan dengan gugusan-gugusan karbonil dalam serat, nama-nama

zat warna dispersi dalam perdagangan antara lain ; Celliton, Dispersol, Setacyl, Artysil,

Cibacet, dll.

Pencelupan suhu tinggi (heat temperature) adalah pencelupan dalam larutan celup dengan

menggunakan tekanan, sehingga dapat diperoleh suhu yang tinggi yaitu sekitar 120–130 0C.

Pada pencelupan suhu tinggi dapat digunakan zat-zat warna dispersi yang ketahanan sinar lebih

baik dan sukar menguap, tetapi hanya terserap sedikit pada pencelupan dibawah 100 0C.

Dengan pencelupan suhu tinggi tidak akan terjadi pengurangan kekuatan serat selama

suasana larutan netral atau sedikit asam, tetapi kerusakan bisa saja terjadi karena kemungkinan

adanya sisa-sisa alkali sewaktu proses pemasakan, oleh karena itu pencucian setelah proses

pemasakan sangatlah perlu dilakukan, kemudian dibilas dengan air yang mengandung asam

asetat untuk memastikan bahwa tidak ada alkali yang tertinggal.

Untuk zat warna dispersi celupan rata dapat menggunakan suhu 120 0C, sedangkan zat

warna dispersi yang kurang dapat memberikan celupan yang kurang rata dapat menggunakan

suhu 130 0C. Beberapa contoh zat warna dispersi yang dapat digunakan pada temperatur yang

tinggi antara lain :

Dispersol fast yellow GR (C.I. Disperse Yellow 39)

Dispersol fast yellow A (C.I. Disperse Yellow 1)

Dispersol fast Crimson B (C.I. Disperse red 13 )

Duranol Red X8B (C.I. Disperse Red 11)

Duranol violet RN (C.I. Disperse violet 11)

Duranol Blue G (C.I. Disperse Blue 26)

2.4. Zat Warna Bejana

Zat warna Bejana merupakan salah satu zat warna yang telah lama dipergunakan orang

untuk mewarnai serat-serat tekstil.

Semua zat warna bejana tidak larut dalam air dan tak mungkin digunakan untuk mencelup

apabila tidak dirubah dahulu struktur molekulnya. Dengan pertolongan suatu reduktor senyawa

tersebut dibejanakan menjadi bentuk leuko yakni bentuk zat warna bejana yang tereduksi yang

akan larut dalam larutan alkali. Senyawa leuko tersebut mempunyai substantivitas erhadap

selulosa sehingga akan mencelupnya.

Dengan perantaraan suatu oksidator atau dengan oksigen dari udara, bentuk leuko yang

tercelup dalam serat tersebut akan teroksidasi kembali kebentuk semula yakni pigmen zat

warna bejana. Senyawa-senyawa leuko mempunyai warna-warna yang lebih muda dan berbeda

dengan warna pigmen aslinya.

Senyawa leuko zat warna bejana golomgam indigoida berwarna kuning muda dan larut

dalam alkali lemah, sedangkan dari golongan antrakwinon berwarna lain yang lebih tua dan

hanya larut dalam larutan alkali kuat.

Zat warna bejana mempunyai affinitas terhadap serat tekstil oleh karena kemungkinan

terjadinya ikatan hidrogen dan ikatan sekunder yakni gaya-gaya Van Der Walls dengan serat.

Oleh karena itu molekul-molekul zat warna bejana harus merupakan molekul yang planar dan

kompleks meskipun tidak harus linier.

Adapun cara-cara pencelupan zat warna bejana seperti terlihat pada bagan berikut ini

Cara Suhu molekul Affinitas Kerataan Tahan luntur

Ik

IW

IN

INsp

50 oC

60 – 70 oC

80 oC

90 – 100 oC

Kecil

Kecil

Besar

Besar

Kecil

Kecil

Besar

Besar

Baik

Baik

Jelek

Jelek

Sedang

Sedang

Bagus

Bagus

III. PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

a. Alat-alat yang digunakan:

Mesin padder

Mesin stenter

Mesin thermosol

Perlengkapan gelas

b. Bahan yang digunakan:

Kain T/C

3.2 Fungsi Zat

Zat warna Dispersi : Mencelup bahan poliester

Zat warna Bejana : Mencelup bahan kapas

Zat anti migrasi : mencegah migrasi zat warna saat fiksasi

Na2S2O4 : untuk mereduksi zat warna bejana menjadi leuko

NaOH : pemberi suasana alkali saat proses reduktor

NaCl : membantu penyerapan zat warna

H2O2 : merubah leuko bejana menjadi zat warna bejana

CH3COOH : pemberi suasana asam padalarutan zat warna dispersi

Teepol : larutan sabun

3.3 Skema Proses

3.4 Resep

a. Resep Pencelupan

I II III IV V

Zat warna Dispersi 10 g / l

Zat warna Bejana 10 g / l

Zat anti migrasi 5 g / l

Na2S2O4 5 g / l

NaOH 2 g / l

NaCl 0.5 g/ l 10 g / l 20 g / l 30 g / l -

H2O2

CH3COOH pH 5.6

WPU 70%

Suhu Thermosol 180°C 210°C 210°C 210°C 180°C

3.5 Cara kerja

Persiapan bahan

Pembuatan larutan celup zat warna disperse

Padding I zat warna disperse

Kain dikeringkan dan di fiksasi dengan thermosol

Kain didinginkan

Pembuatan larutan celup zat warna bejana

Padding II zat warna bejana

Kain dikeringkan dan didingnikan

Padding III pereduksian zat warna bejana menjadi leuko bejana dan pencucian

reduksi untuk zat warna disperse

Proses fiksasi dengan steaming suhu 120°C

Kain dibilas, dicuci oksidasi dan cuci sabun kemudian dikeringkan

Kain dievaluasi

3.6 Data Pengamatan

a. Data uji ketahanan luntur warna terhadap gososkan

No Uji Penggosokan

Gosok Kering Gosok Basah

Penodaan Warna Penodaan Warna

1 1 (biru) 1 (Biru)

2 3 (Biru) 1 (Biru)

3 1 (Biru) 1 (Biru)

4 1 (Biru) 1 (Biru)

5 1 (biru) 1 (Biru)

b. Data uji ketahanan luntur warna terhadap pencucian

No Uji Pencucian

penodaan warna

Poliester Kapas

1 4 4/5

2 4 4/5

3 4 4/5

4 4 4/5

5 4 4/5

c. Data uji ketuaan warna

No Ketuaan Warna

kontras

1 5

2 4

3 4

4 4

5 5

IV. PEMBAHASAN

Pencelupan ini adalah mencelup kaian campuran polyester kapas (T/C) dengan zat

warna disperse bejana. Tetnunya zat warna yang diharapkana adalah disperse untuk

mencelup polyester dan bejana untuk kapas. Namun zat warna bejana juga mempunyai

kemampuan untuk mencelup bagian polyester, sehingga jika itu terjadi akan terjadi

staining pada bagian polyester. Untuk meminimalisasinya ditambahkan dengan zat wanti

migrasi, supaya bisa menghambat migrasi dari bejana.

Pencelupan inipun dilakukan dengan metode 2 bath-2 stage secara simultan atau

continue. Zat warna yang pertama diabsorbikan adalah zat warna dispersi (merah)

kedalam polyester dengan proses padding. Kemudian dilanjutkan dengan drying dan

difikasasi. Pemfiksasian zat warna disperse ini dilakukan dengan cara thermosol suhu

yang divariasikan yaitu 180°C dan 210°C. dari hasi akhir pencelupan kain yang

dilakukan pemfiksasian suhu lebih tinggi terlihat tidak terlalu kontras. Denga kata lain

warna dari zat warna disperse (merah) lebih dominan. Berikut adalah grafik nilai ketuaan

warna kontras yang diuji secara visual oleh mata manusia.

Pengujian ini dilakukan dengan member rangking dari nilai 1 sampai 5. Semakin

besar nilai maka semakin baik ketuaan warna kontras yang diuji, begitupun sebaliknya.

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, resep yang dilakukan fiksasi teromosol suhu

210°C kekontrasan warnanya kurang daripada yang lain. Warna merah dari disperse lebih

dominan. Ini disebabkan oleh suhu optimum dari fiksasi termosol ini tidak berbanding

dengan fiksasi dari zat warna bejana yang difiksasi oleh proses steaming pada suhu

120°C. sehingga warnanya yang terserap tidak sebanding. Inipun didukung dengan resep

1 dan 5 yang menggunakan suhu termosol 180°C (lebih kecil) nilai ketuaaan warna

kontrasnya lebih besar karena tidak begitu terlihat warna dominan. Sehingga

0

1

2

3

4

5

6

Resep 1 Resep 2 Resep 3 Resep 4 Resep 5

Nila

i ke

tuan

war

na

kon

tras

Grafik Ketuaan Warna Kontras

Series 1

kemungkinan suhu termosol optimum untuk disperse bejana yang menggunakan fiksasi

termosol untuk disperse dan steaming untuk bejana adalah 180°C.

Asumsi berikutnya adalah komposisi polyester dari serat campuran ini lebih

banyak daripada kapasnya. Namun asumsi ini bisa dipatahkan dengan data yang

ditunjukan diatas. Dimana dari untuk membantu penyerapan zat warna bejana sudah bisa

ditam/bahkan elekrolit. Dan dalam variasi nya, resep yang ditambahkan elekrolit adalah

no 1 hingga 4. Namun tetap saja pemberiaan elekrtolit tidak terlalu terlihat dari h asil

yang didapatkan. Dan yang menarik adalah pada variasi resep no 5. Resep no 5 tidak

ditambahkan dengan elektolit, namun dapat mendistribusikan penyerapan zat warna

bejana cukup optimum kekapas. Kemungkinan ini terjadi bukan karena pengaruh dari

elektorlit, tetapi karena zat warna disperse yang teradsobsi ke dalam serat oleh proses

fiksasi termosol sebanding dengan zat warna bejana yang teradsorbsi juga kedalam serat.

sehingga menghasilkan warna yang sebanding dan didapatkan warna kontras (tidak ada

warna dari salah satu jenis zat warna yang dominan).

Kemudian dilakukan padding kedua yaitu padding zat warna bejana. Zat warna

yang digunakan adalah indigo. Zat warna bejana yang berwarna biru. Dilanjutkan dengan

proses pengeringan dan padding III yaitu proses perubahan zat warna bejana menjadi

leuko bejana sekaligus pencucian reduksi untuk zat warna disperse. Kemudian

pengoksidasiaan zat warna bejana hingga pencucian.

Dari hasil yang didapat, ada bintik-bintik biru pada permukaan kain. Ini

disebabkan oleh penggunaan zat warna bejana jenis indigo yang tidak larut. Sehingga

untuk melarutkannya agak sulit. Kemungkinan pada saat pelarutan zat warna indigo ini

tidak larut sempurna, masih ada serbuk-serbuknya. Sehingga serbuk-serbuk zat warna

bejana menempel pada permukaan kain yang kemudian terlihat seperti bintik-bintik.

Pada pengujian selanjutnya dilakukan pengujian ujiketahanan lntur terhadap gosokan dan

terhadap cucian. Berikut adalah grafiknya

Pada grafik TLW gosok terliaht nilainya kecil. Ini menungjukan bahwa kain yang

dihasilakan ketahanan gosoknya kurang. Namun yang terlihat pada kain kapas putih

penodaan warna adalah dari warna biru. Seperti sudah disebutkan sebelumnya bahwa

warna biru adalah warna dari zat warna bejana sedangkan warna merah dari disperse

sehinggu diharapkan menghasilkan efek warna kontras ungu. Dari pernyataan diatas

menunjukan bahwa zat warna bejana ini tidak tahan gosok. Ini bisa dikarenakan

penggunaan zat warna bejana adalah zat warna bejana biasa bukan zat warna bejana larut.

Dimana zat warna biasa ketahanan gosokannya lebih kecil daripada zat warna bejana

larut. Sedangkan zat warna disperse yang berwarna merah tidak terlihat penodaannya

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Resep 1 Resep 2 Resep 3 Resep 4 Resep 5

nila

ia T

LW g

oso

kan

Grafik TLW terhadap gosokan

Gosok Basah

Gosok Kering

3.7

3.8

3.9

4

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

Resep 1 Resep 2 Resep 3 Resep 4 Resep 5

nila

i tlw

te

rhad

ap p

en

cuci

an

Grafik TLW terhadap pencucian

Kapas

Poliester

pada kapas putih. Ini menunjukan bahwa ketahanan gosokannya lebih tinggi daripada

bejana.

Sedangkan untuk hasil uji TLW terhadap pencucian, cenderung baik. Karena nilai

yang ditunjukan pada staining scale (skala penodaan warna) untuk kapas putih 4 dan

polyester putih 4/5. Ini disebabkan oleh kedua zat warna ini bersifat hidrofil atau tidak

larut dalam air.

V. KESIMPULAN

Penggunan suhu optimum fiksasi termosol adalah 180°C dan penambahan elektrolit tidak

terlalu membantu penyerapan zat warna bejana. Juga zat warna Bejana indigo TLW

terhadap gosokannya lebih kecil.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Munandar, Adi dkk : Pencelupan Kain Poliester – Kapas Menggunakan Zat Warna

Dispersi – Bejana Sistem Kontinu. Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil. Bandung 2003

Junianto, Adrian dkk : Pencelupan Kain Poliester/Kapas Dengan Zat Warna

Dispersi-Bejana Metoda 1 Bath 2 Stage. Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil. Bandung

2011

Abdul Rohman, Husen dkk : Pencelupan Poliester-Kapas Dengan Zat Warna

Dispersi-Reaktif Cara Exhaust. Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil. Bandung 2011