Pencelupan Poliester

PENGARUH Na2CO3 PADA PENCELUPAN PADA PENCELUPAN

POLIESTER/KAPAS DENGAN ZAT WARNA DISPERSI-REAKTIF

I. MAKSUD DAN TUJUAN

1. Maksud : Untuk mengetahui pengaruh metoda satu tahap pada proses

pencelupan poliester kapas dengan zat warna dispersi-reaktif dan pengaruh

penggunaan Na2CO3 pada proses pencelupannya.

2. Tujuan : agar praktikan dapat mengetahui dan mempraktikan pencelupan

poliester/kapas dengan zat warna dispersi-reaktif serta mengetahui faktor-faktor

yang berpengaruh pada proses pencelupannya.

II. TEORI DASAR

1. Poliester

Bahan baku untuk pembuatan poliester yang sekarang dipakai adalah PTA

dan EG. Etilena yang berasal dari penguraian minyak tanah dioksidasi dengan

udara, menjadi etilena oksida yang kemudian di dehidrasi menjadi etilena glikol.

Asam tereftalat dibuat dari para-xilena yang harus bebas dari isomer meta

dan orto. Pemisahan dilakukan dengan kristalisasi, p-xilena membeku pada suhu

250C. Oksida dengan asam Nitrat pada suhu 2200C dan tekanan 30 atmosfer

merubah p-xilena menjadi asam tereftalat. Cara lain adalah dengan oksidasi p-

xilena dengan udara dan katalisator kobalt toluat pada suhu 200C, menjadi asam

toluat yang diesterkan menjadi metil toluat dan oksidasi selanjutnya terjadi

monometil tereftalat. Monometil tereftalat atau asam tereftalat diubah menjadi

dimetil tereftalat.

Asam tereftalat atau esternya dan etilena glikol dipolimerisasikan dalam

tempat hampa udara dan suhu tinggi. Polimer disemprotkan dalam bentuk pita

dan kemudian dipotong-potong menjadi serpih-serpih dan dikeringkan.

Pada tahap polimerisasi, ester sederhana ini dipanaskan pada suhu sekitar

260°C dan pada tekanan rendah. Dalam hal ini diperlukan sebuah katalis

misalnya senyawa-senyawa antimoni seperti antimoni(III) oksida

Bila dimethyl terephtalate (DMT) dipergunakan sebagai bahan mentah,

gabungan metanol harus di ubah menjadi EG. Tahap ini disebut penggantian

ester.

Pada polimerisasi kondensasi, jika monomer – monomer bergabung

bersama, ada sebuah molekul kecil yang hilang. Ini berbeda dengan polimerisasi

adisi yang menghasilkan polimer seperti poli(eten) – dimana pada proses ini tidak

ada yang hilang ketika monomer-monomer bergabung bersama. Sebuah

poliester dibuat dengan sebuah reaksi yang melibatkan sebuah asam dengan

dua gugus -COOH, dan sebuah alkohol dengan dua gugus -OH.

Pada poliester umum terdapat: asam benzen-1,4-dikarboksilat (nama lama:

asam tereftalat) dan alkohol yaitu etana-1,2-diol (nama lama: etilen glikol).

Senyawa-senyawa ini secara bergantian terbentuk ester dimana masing-

masing gugus asam dan masing-masing gugus alkohol, kehilangan satu molekul

air setiap kali sebuah sambungan ester terbentuk.

Ester-ester sederhana mudah dihidrolisis melalui reaksi dengan asam atau

basa encer. Poliester diserang dengan mudah oleh basa, tetapi jauh lebih lambat

oleh asam encer. Hidrolisis dengan air saja sangat lambat sehingga hampir tidak

diperhitungkan. (Poliester tidak akan terurai menjadi bagian-bagian kecil jika

terkena air hujan). Jika ditumpahkan basa encer pada sebuah kain yang terbuat

dari poliester, maka sambungan-sambungan esternya akan putus. Etana-1,2-diol

terbentuk bersama dengan garam asam karboksilat. Karena dihasilkan molekul-

molekul kecil dan bukan polimer asli, maka serat-serat kain tersebut akan

hancur, dan terbentuk sebuah lubang pada kain.

Seperti dengan nylon, poliester juga dipintal leleh. Kebutuhan –

kebutuhannya sama seperti untuk nylon, kecuali peralatannya harus mempunyai

ketahanan yang lebih tinggi terhadap panas, karena titik lelehnya lebih tinggi, dan

perencanaan pengatur udara dalam ruang pemintalan agak berbeda.

Untuk proses after–stretching, poliester harus dipanaskan sampai kurang

lebih 900C. Bagian penarik dari draw-twister filamen mempunyai rol penyuapan

dan rol – rol penarikan dua tingkat. Benang yang belum di tarik diberi penarikan

pendahuluan di antara rol – rol penyuap dan rol penarik pertama, dan kemudian

terjadi penarikan utama di rol pertama dan kedua, sementara benangnya di

panaskan mulai pada rol pertama, yang permukaannya dipertahankan pada suhu

9000C.

Pada penarikan utama benangnya di lewatkan di atas sebuah flat panas di

mana suhu permukaannya dipertahankan pada suhu tetap antara 1300 – 1500C.

Tujuan penggunaan plat panas tersebut adalah untuk mempermudah penarikan

dan untuk menstabilkan struktur dalam dari serat yang sudah di tarik, sistim

kontrol pemanasan dan suhu harus di rencanakan dengan sangat teliti agar suhu

rol dan suhu plat panas konstan.

Bagian – bagian utama dari mesin harus kukuh dan dikerjakan dengan

ketelitian tinggi untuk mempertahankan kecepatan tarik dan konstan. Perhatian

demikian harus diberikan untuk menjamin mutu benang yang rata, mutu yang

tidak rata di sebabkan pada tahap ini akan mempengaruhi daya tarik terhadap

zat warna, dan menyebabkan pencelupan yang tidak rata atau noda – noda pada

kain tenun atau rajut.

Menurut kebiasaan lapisan permukaan dari gulungan benang diambil sebagai

contoh untuk diteliti mutunya. Cara ini tidak memuaskan karna tidak selalu ada

hubungan antara bagian permukaan dan bagian dalam yang menyangkut ketidak

rataan atau cacat benang. Akhir – akhir ini telah dikembangkan sejenis instrumen

baru yang dapat dapat mengukur ketidak teraraturan tiap benang yang sedang

berjalan,dan mendeteksi perubahan – perubahan sifat – sifat dielektrik.

Dengan mempergunakan alat ini seluruh produk dapat diperiksa tanpa

kekurangan benang sedikit pun. Ini memungkinkan mesin penarikan bekerja

terus sambil dilakukan pemeriksaan benang yang telah di tarik terhadap

kerataan.

Pada pembuatan serat staple penarikan di lakukan dengan cara yang sama

seperti pada nylon, ikatan serat dari pemintalan di himpun menjadi besar dan

dibawa ketahap after drawing. Pemanasan dilakukan pada waktu penarikan

utama oleh rol panas, plat panas atau larutan panas.

Sifat – sifat Poliester

Sifat Fisika

Kekuatan mulur

Terylene mempunyai kekuatan dan mulur dari 4,5 gram/denier dan 25%

sampai 75 gram/denier dan 7,5 bergantung pada jenisnya. Sedangkan dacron

mempunyai kekuatan dan mulur dari 4,0 gram/denier dan 40% sampai 6,9

gram/denier dan 11%. Kekuatan dan mulur dalam keadaan basahnya sama

dengan dalam keadaan keringnya.

Elastisitas

Poliester mempunyai elastisitas yang baik sehinga kain poliester tahan kusut.

Jika benang poliester ditarik dan kemudian dilepaskan pemulihan yang terjadi

dalam 1 menit adalah sebagai berikut;

Penarikan 2 % ……………….. pulih 97 %



Moisture regain

Dalam kondisi standar yaitu suhu 70oC dengan RH 65%, moisture regain

poliester hanya 0,4%. Sedangkan dalam kelembaban relatif 100%, moisture

regainya hanya 0,6 s/d 0,8 %.

Modulus

Poliester mempunyai modulus awal yang tiggi. Pada pembebanan 0,9 gram

per denier poliester hanya mulur 1%, dan pada pembebabanan 1,75 gram per

denier poliester hanya mulur 2%, sedangkan rayon asetat, dalam keadaan

tersebut sudah putus, modulus yang tinggi menyebabkan poliester pada

tegangan kecil didalam penggulungan tidak akan mulur.

Sensitifitas

Pada suhu 230 – 240oC dapat melunak dan pada suhu 255 – 260oC akan

meleleh. Poliester meskipun dapat dibakar, tetapi karena diikuti oleh

pelelehan yang kemudian akan terlepas jatuh, maka nyala api tidak akan

menjalar, tetapi bila dicampur dengan serat lain yang membantu pembakaran

kain tersebut akan terbakar. Poliester tahan terhadap serangga, jamur,

bakteri, cuaca dan sinar matahari. Poliester merupakan isolator yang baik,

sedang proses bahan poliester dapat menimbulkan elektrostatis.

Sifat – sifat kimia

Sensitifitas

Serat poliester tahan asam lemah sampai suhu mendidih. Tahan asam kuat

dan dingin. Tahan basa lemah, tetapi kurang tahan basa kuat. Tahan zat

oksidator, alkohol, keton, sabun dan zat-zat untuk pencucian kimia.

Poliester meleleh diudara pada suhu 250oC dan tidak menguning pada suhu

tinggi. Seperti serat tekstil lainnya, poliester juga berkurang kekuatannya

terhadap penyinaran yang lama tetapi tahan sinarnya masih cukup baik

dibanding dengan serat lain. Di balik kaca tahan sinar poliester lebih baik dari

kebanyakan serat. Sifat serat poliester adalah thermoplastis, dimana

kekuatannya berbanding terbalik dengan suhu, sedang perpanjangan sampai

putusnya berbanding lurus dengan kenaikan suhunya.

Penggelembungan

Serat poliester menggelembung dalam larutan 2% asam benzoat, asam

salisilat, fenol dan meta kresol dalam air, dispersi 0,5% mono-khloro benzoat,

para-dikhloro benzena, tetrahidro naftalena, metil benzoat dan metil salisilat,

dalam air, dispersi 0,3% ortofenildan parafenil dalam air

Kelarutan

Larut dalam meta kresol panas, asam trifluorom asetat, orto khlorofenol,

campuran dari 7 bagian berat trikhlorofenol dan 10 bagian fenol dan

campuran 2 bagian tetra khloroetana dan 3 bagian fenol.

Mengkeret

Terylene apabila dalam air mendidih akan mengkeret sampai 7% atau lebih.

Dacron dalam perendaman selama 70 menit akan mengkeret 10 – 14%.

Beberapa zat organik seperti aseton, khloroform dan trikhlor etilena juga akan

menyebabkan barang atau kain mengkeret pada titik didih. Tetapi apabila

kain sebelumnya telah di “heat set” atau pemantapan panas, didalam air

mendidih ataupun pelarut-pelarut untuk pencucian kering pada titik didih tidak

akan mengkeret. Heat set akan menstabilkan dimensi kain poliester.

Heat set ini dilakukan dengan cara mengerjakan kain dalam dimensi yang

telah diatur (biasanya dalam bentuk lebar0 pada suhu 30-40oC lebih tinggi

dari suhu penggunaan kain sehari-hari, untuk pakaian biasanya pada suhu

220-230oC.

2. Kapas

Serat kapas merupakan serat alam yang banyak dipakai dalam pembuatan

pakaian. Karena sifatnya yang nyaman dipakai maka serat kapas menjadi

komoditi yang bernilai ekonomis untuk industri pertekstilan. Artikel ini akan

memberikan kita pengetahuan tentang seluk beluk kapas.

Pertumbuhan Serat

Serat kapas tumbuh menutupi seluruh permukaan biji kapas. Dalam tiap-tiap

buah terdapat 20 biji kapas atau lebih. Serat mulai tumbuh pada saat tanaman

berbunga dan merupakan pemanjangan sebuah sel tunggal dari epidermis atau

selaput luar biji. Sel membesar sampai diameter maksimum dan kemudian sel

yang berbentuk silinder tersebut tumbuh yang mencapai panjang maksimum.

Pada saat itu serat merupakan sel yang sangat panjang dengan dinding tipis

yang menutup protoplesma dan inti. Pada saat yang sama dengan tumbuhnya

serat, tumbuh juga serat-serat yang sangat pendek dan kasar yang disebut linter.

Lima belas sampai delapan belas hari berikutnya mulai masa pendewasaan

serat, dimana dinding sel makin tebal dengan terbentuknya lapisan-lapisan

selulosa dibagian dalam dinding yang asli.

Dinding yang asli disebut dinding primer dan dinding yang menebal pada

waktu pendewasaan disebut dinding sekunder. Pertumbuhan dinding sekunder

tersebut berlangsung terus sampai hari ke 45 sampai hari ke 75 atau satu dua

hari sebelum buah terbuka.

Pada waktu serat dewasa, agar sel serat tetap bertahan dalam lapisan

epidermis. Serat selama pertumbuhan berbentuk silinder dan diameternya

kurang lebih sama di bagian tengah serat, agak membesar dibagian dasar dan

mengecil kearah ujungnya. Ketika buah kapas terbuka uap air yang ada di dalam

menguap, sehingga serat tidak berbentuk silinder lagi.

Dalam proses pengeringan ini dinding serat mengerut, lumennya menjadi

lebih kecil dan lebih pipih dan terbentuk puntiran pada serat yang disebut

konvolusi.

Morfologi

Memanjang

Bentuk memanjang serat kapas, pipih seperti pita yang terpuntir, ke arah

panjang, serat dibagi menjadi tiga bagian ialah :

Dasar

Berbentuk kerucut pendek yang selama pertumbuhan serat tetap tertanam

diantara sel-sel epidermis.

Dalam proses Pemisahan serat dari bijinya (ginning), pada umumnya dasar

serat ini putus, sehingga jarang sekali ditemukan pada serat kapas yang

diperdagangkan.

Badan

Merupakan bagian utama serat kapas, kira-kira sampai panjang serat.

Bagian ini mempunyai diameter yang sama, dinding yang tebal dan lumen yang

sempit.

Ujung

Ujung serat merupakan bagian yang lurus dan mulai mengecil dan pada

umumnya kurang dari 1/4 bagian panjang serat.

Bagian ini mempunyai sedikit konvolusi dan tidak mempunyai lumen.

Diameter bagian ini lebih kecil dari diameter badan dan berakhir dengan ujung

yang runcing.

Melintang

Bentuk penampang serat kapas sangat bervariasi dari pipih sampai bulat

tetapi pada umumnya berbentuk seperti ginjal. Serat kapas dewasa, penampang

lintangnya terdiri dari 6 bagian :

Kutikula :

Merupakan lapisan terluar yang mengandung lilin, pectin dan protein.

Lapisan ini merupakan penutup halus yang tahan air, dan melindungi

bagian dalam serat.

Dinding Primer

Merupakan dinding sel tipis yang asli, terutama terdiri dari selulosa, tetap

juga mengandung pectin, protein dan zat-zat yang mengandung lilin.

Dinding ini tertutup oleh zat-zat yang menyusun kutikula. Tebal dinding

primer kurang dari 0,5 m. Selulosa dalam dinding primer berbentuk

benang-benang yang sangat halus atau ribril. Fibril tersebut tidak

terususn sejajar panjang serat tetapi membentuk spiral dengan sudut 650

– 700 mengelilingi sumbu serat.

Spiral tersebut mengelilingi serat dengan arah S maupun Z dan ada juga

yang tersusun hampir tegak lurus pada sumbu serat.

Lapisan Antara

Merupakan lapisan pertama dari dinding sekunder dan struktur nya

sedikit berbeda dengan dinding sekunder maupun dinding primer.

Dinding Sekunder

Merupakan lapisan-lapisan selulosa, yang merupakan bagian utama

serat kapas. Dinding sekunder juga merupakan lapisan fibril fibril yang

membentuk spiral dengan sudut 200 sampai 300 mengelilingi sumbu

serat. Tidak seperti spiral fibril pada dinding primer, spiral fibril pada

dinding sekunder arah putaran nya berubah-ubah pada interval yang

random sepanjakng serat.

Dinding Lumen

Dinding lumen lebih tahan terhadap pereaksi-pereaksi tertentu

dibandingkan dengan dinding sekunder.

Lumen

Merupakan ruangan kosong didalam serat. Bentuk dan ukurannya

bervariasi dari serat ke serat yang lain maupun sepanjang satu serat.

Lumen berisi zat-zat padat yang merupakan sisa-sisa protoplasma yang

sudah kering, yang komposisinya sebagian besar terdiri dari nitrogen.

Dimensi Serat

Panjang

Dimensi serat kapas yang terpenting adalah panjangnya, perbandingan

panjang dengan lebar serat kapas pada umuknya bervariasi pada 5000 : 1

sampai 1000 : 1.

Kapas yang lebih panjang cenderung mempunyai diameter lebih halus, lebih

lembut dan mempunyai konvolusi yang lebih banyak.

Pandangan Membujur Dan Pandangan Melintang Serat Kapas

Panjang serat kapas merupakan karakteristik suatu jenis tanaman kapas

tertentu meskipun demikian apabila kondisi pertumbuhannya berbeda, jenis

tanaman yang sama akan menghasilkan panjang serat yang berbeda.

Kedewasaan Serat

Kedewasaan serat kapas dapat dilihat dari tebal tipisnya dinding sel. Sel

makin dewasa, dinding sel makin tebal.

Untuk menyatakan kedewasaan serat dapat dipergunakan perbandingan

antara tebal dinding dengan diameter serat. Serat dianggap dewasa apabila

tebal dinding lebih besar dari lumenya.

Pada satu biji kapas terdapat banyak sekali serat, yang saat tumbuhnya tidak

bersamaan sehingga menghasilkan tebal dinding yang tidak sama. Seperlima

dari jumlah serat kapas normal adalah serat serat yang belum dewasa. Serat-

serat yang belum dewasa adalah yang pertumbuhannya terhenti karena

sesuatu sebab, misalnya kondisi pertumbuhan yang jelek, letak buah pada

tanaman kapas, dimana buah yang paling atas tumbuh paling akhir,

kerusakan karena serangga dan udara dingin, buah yang tidak dapat

membuka dan lain-lain. Serat yang belum dewasa kekuatannya rendah

apabila jumlahnya terlalu banyak, dalam pengolahan akan menimbulkan

jumlah limbah yang besar.

Kapas yang belum dewasa dalam jumlah besar, dalam pengolahan juga akan

menimbulkan terjadinya nep, yaitu sejumlah serat kapas yang kuat menjadi

satu membentuk bulatan-bulatan kecil yang tidak dapat diuraikan lagi dalam

proses pengolahan berikutnya.

Adanya nep menghasilkan benang yang tidak rata dan terjadinya bintik-bintik

berwarna muda pada bahan yang telah dicelup.

Sifat Fisika

Warna

Warna kapas tidak betul-betul putihi, biasanya sedikit cream, beberapa jenis

kapas yang seratnya panjang seperti kapas mesir dan rima, warnanya lebih

cream dari pada kapas Upland dan Sea Island. Pigmen yang menimbulkan

warna pada kapas belum diketahui dengan pasti. Warna kapas akan main tua

setelah penyimpanan selama 2 – 5 tahun. Ada pula kapas-kapas yang

berwarna lebih tua, dengan warna-warna dari Caramel, bhakti, sampai beige.

Karena pengaruh cuaca yang lama, debu dan kotoran, akan menyebabkan

warna menjadi keabu-abuah. Tumbuhnya jamur pada kapas sebelum

pemetikan menyebabkan warna putih kebiru-biruan yang tidak bisa

dihilamngkan dalam pemutihan.

Kekuatan

Kekuatan serat kapas terutama dipengaruh oleh kadar selulosa dalam serat,

panjang rantai dan orientasinya. Kekuatan serat kapas per bundel rata-rata

adalah 96.700 pound per inci2 dengan minimum 70.000 dan maksimum

116.000 pound per inci2. Kekuatan serat bukan kapas pada umumnya

menurut pada keadaan basah, tetapi sebaliknya kekuatan serat kapas dalam

keadaan basah makin tinggi.

Hal ini dapat dijelaskan bahwa apabila gaya diberikan pada serat kapas

kering, distribusi tegangan dalam serat tidak merata karena bentuk serat

kapas yang terpuntir dan tak teratur. Dalam keadaan basah serat

menggelumbung berbentuk silinder, diikuti dengan kenaikan derajat orientasi,

sehingga distribusi tegangan lebih merata dan kekuatan seratnya naik.

Mulur

Mulur saat putus serat kapas termasuk tinggi diantaranya serat-serat selulosa

alam, kira-kira dua kali mulur rami.

Diantara serat-serat alam hanya sutera dan wol yang mempunyai mulur lebih

tinggi dari kapas. Mulur serat kapas berkisar antara 4 – 13 % bergantung

pada jenisnya dengan mulur rata-rata 7 %.

Moisture regain

Serat kapas mempunyai afinitas yang besar terhadap air, dan air mempunyai

pengaruh yang nyata pada sifat-sifat serat. Serat kapas yang sangat kering

bersifat kasar, rapuh dan kekuatannya rendah. Moisture regain serat

bervariasi dengan perubahan kelembaban relatif atmosfir sekelilingnya.

Moisture regain serat kapas pada kondisi standar berkisar antara 7 – 8,5 %.

Berat jenis (Density)

Berat jenis serat kapas 1,50 sampai 1,56

Indeks bias

Indeks bias serat kapas sejajar sumbu serat 1,58 indeks bias melintang

sumbu serat 1,53

Selulosa

Derajat polimerisasi selulosa pada kapas kira-kira 10.000 dengan berat

molekul kira-kira 1.580.000. Dari rumus tersebut terlihat bahwa selulosa

mengandung tiga buah gugusan hidroksil satu primer dan dua sekunder pada

tiap-tiap unit glukosa.

Dinding sekunder terdiri dari selulosa murni. Zat-zat lain terdapat pada

dinding primer dan sisa-sisa protoplasma didalam lumen. Dinding primer juga

mengandung banyak selulosa.

Lilin, pektat-pektat, abu dan sebagian dari zat-zat yang mengandung nitrogen

terkandung di dalam dinding tipis tersebut. Pigmen, sisa protein, sisa abu,

gula, asam-asam organic dan sebagainya terdapat di dalam lumen.

Lilin tersebut tersebar diseluruh dinding primer sedemikian sehingga serat

tahan terhadap pembasahan. Komposisi kimia serat kapas tercantum pada

tabel 7 dibawah ini.

Pektat

Diantara zat-zat bukan selulosa yang menyusun serat, pectin merupakan zat

yang penting. Berdasarkan analisa, jumlah pectin di perkirakan sekitar 0,6 –

1,2 %. Pektin adalah karbohidrat dengan berat molekul tinggi dan struktur

rantainya seperti selulosa. Terdalam garam-garam kalsium an besi yang tidak

larut. Selulosa pecah kedalam glukosa, tetapi pectin terurai menjadi

galaktosa, pentosa, asam poligalakturonat dan metal alkohol.

Hampir semua pectin dapat dihilangkan dalam pemesakan kapas dengan

larutan natrium hidroksida. Proses penghilangan pectin tidak banyak

mempengaruhi kekuatan maupun kerusakan serat kapas.

Zat-zat yang mengandung protein

Diperkirakan bahwa zat-zat protein dalam kapas adalah sisa sisa

protoplasma yang tertinggal didalam lumen setelah selnya mati ketika

buahnya membuka. Kadar nitrogen di dalam serat kapas kira-kira 0,3 % dan

apabila dirubah menjadi protein dengan faktor 6,25 akan memberikan kadar

protein 1,875 %.

Pemasakan kapas mengurangi kadar nitrogen menjadi kira-kira 1/10 kadar

aslinya. Komposisi maupun sifat-sifat protein dan senyawa-senyawa

nitroghen yang lain di dalam serat kapas tidak banyak diketahui.

Kemungkinan, sebagian dari nitrogen di dalam serat merupakan zat-zat

bukan protein.

Lilin

Zat-zat yang diekstrasi dari kapas mempergunakan kholoroform, karbon

tetrakhlorida atau pelarut-pelarut organic yang lain biasanya dinyatakan

sebagai lilin. Lilin merupakan lapisan pelindung yang tahan air pada serat-

serat kapas mentah.

Lilin mempermudah proses permintaan karena bertindak sebagai pelumas.

Tetapi adanya lilin akan rendah. Hal ini ditunjukkan oleh benang yang telah

diekstrasi dengan benzene atau pelarut-pelarut lilin yang lain, kekuatannya

naik sampai 25%. Kadar lilin punyai gambar pembiasan sinar X sama dengan

lilin carnauba dan meleleh pada kira-kira 760C. Lilin seluruhnya terletak pada

dinding primer. Apakah lilin tersebut melapisi dinding primer sebelah luar

secara mekanik, atau terdapat ikatan kimia dengan pectin, selulosa atau

protein pada dinding primer, tidak diketahui.

Sifat-sifat Kimia

Oleh karena kapas sebagian besar tersusun atas selulosa maka sifat-sifat

kmia kapas adalah sifat-sifat kimia selulosa.

Serat kapas pada umumnya tahan terhadap kondisi penyimpanan,

pengolahan, dan pemakaian yang normal, tetapi beberapa zat pengoksidasi

atau penghidrolisa menyebabkan kerusakan dengan akibat penurunan

kekuatan. Kerusakan karena oksidasi dengan terbentuknya oksi selulosa

biasanya terjadi dalam proses pemutihan yang berlebihan, penyinaran dalam

keadaan lembab, atau pemanasan yang lama dalam suhu diatas 1400C.

Asam-asam menyebabkan hidrolisa ikatan-ikatan glukosa, dalam rental

selulosa membentuk hidroselulosa. Asam kuat dalam larutan menyebabkan

degradasi yang cepat, sedangkan larutan yang encer apabila dibiarkan

mongering pada serat akan menyebabkan penurunan kekuatan. Alkali

mempunyai sedikit pengaruh pada kapas, kecuali larutan alkali kuat dengan

konsentrasi yang tinggi menyebabkan penggelembungan yang besar pada

serat, seperti dalam proses mempercerisasi. Dalam proses ini kapas

dikerjakan di dalam larutan natrium hidroksida dengan konsentrasi lebih

besar dari 18%.

Dalam kondisi ini dinding primer menahan penggelumbungan serat kapas

keluar, sehingga lumenya sebagian tertutup. Irisan lintang menjadi lebih

bulat, puntirannya berkurang dan serat menjadi lebih berkilau. Hal ini

merupakan alasan uitama mengapa dilakukan proses mencerisasi.

Disamping itu serat kapas menjadi lebih kuat dan afinitas terhadap zat warna

lebih besar.

Pelarut-pelarut yang biasa dipergunakan untuk kapas adalah kupramonium

hidroksida dan kuprietilena diamina. Viskositas larutan kapas dalam pelarut-

pelarut ini merupakan faktor yang baik untuk memperkirakan kerusakan

serat. Kapas mudah diserang oleh jamur dan bakteri, terutama pada keadaan

lembab dan pada suhu yang hangat.

3. Zat warna dispersi

Zat warna dispersi adalah zat warna organik yang dibuat secara sintesis,

yang kelarutannya dalam air sedikit dan merupakan larutan dispersi. Zat warna

tersebut digunakan untuk mewarnai serat-serat sintetis atau serat tekstil yang

bersifat hidrofob.

Zat warna ini mempunyai berat molekul yang kecil dan tidak mengandung

gugus pelarut. Dalam pemakaiannya diperlukan zat pembantu yang berfungsi

untuk mendispersikan zat warna dan mendistribusikannya secara merata

didalam larutan, yang disebut zat pendispersi.

Zat warna dispersi dapat mewarnai serat poliester dengan baik jika memakai

zat pengemban atau dengan temperatur tekanan tinggi. Zat warna dispersi mula-

mula diperdagangkan dalam bentuk pasta, tetapi sekarang dapat diperoleh

dalam bentuk bubuk.

Sifat-sifat umum zat warna dispersi

a) Tidak larut dalam air, karena tidak mempunyai gugus pelarut didalam struktur

molekul

b) Pada umumnya zat warna dispersi berasal dari turunan azo, antrakwinon/nitro

akril amina dengan berat molekul rendah

c) Mempunyai titik leleh yang cukup tinggi yaitu 1500C dengan ukuran partikel

antara 0,5-2 mikron

d) Bersifat non-ionik, walaupun mengandung gugus-gugus – NH2 – NHR – OH

e) Selama proses pencapan dengan zat dispersi tidak mengalami perubahan

kimia

Zat warna dispersi dapat di golongkan menurut sifat sublimasinya secara

umum di bagi menjadi 4 kelompok yaitu :

a) Golongan satu (A)

Zat warna dispersi ini mempunyai sifat sublimasi rendah tetapi

mempunyai sifat celup yang baik. Karena molekulnya kecil dengan sifat

sublimasi yang rendah biasanya digunakan untuk pencelupan serat rayon, serat

poliamida, serat di/tri asetat, dapat juga di gunakan untuk serat poliester yang di

bantu dengan zat pengemban pada temperatur 1000C. Zat warna dispersol yang

mempunyai ketahanan panas yang rendah. Tidak disarankan untuk mencelup

poliester selulosa.

b) Golongan Kedua (B)

Zat warna dispersi yang mempunyai berat molekul yang relatif kecil dengan

sifat sublimasinya cukup. Memiliki sifat celup yang baik sehingga sangat baik

untuk pencelupan polyester dengan zat pengemban pada temperatur tinggi.

Pada proses thermosol hanya digunakan untuk mewarnai warna – warna muda,

dengan temperatur yang lebih rendah. Termofiksasi disarankan pada suhu 200 –

210oC, pada suhu yang lebih tinggi ada resiko terjadi kontaminasi mesin.Suhu

proses penyempurnaan sebaiknya tidak melebihi 170oC kecuali celupan warna

muda.

c) Golongan Ketiga (C)

Zat warna dispersi yang mempunyai berat molekul sedang dengan sifat

sublimasi yang baik. Sifat celup dan sublimasi yang baik biasa di gunakan untuk

pencelupan zat pengemban. Temperatur tinggi atau proses termosol dengan

hasil yang baik. Termofiksasi disarankan pada suhu 200 – 215oC. Sesuai untuk

warna muda sampai sedang yang akan diproses penyempurnaan pelipatan

permanen. Suhu maksimum 185oC.

d) Golongan Keempat (D)

Zat warna dispersi yang mempunyai berat molekul besar dengan sifat

sublimasi tinggi. Mempunyai sifat celup yang kurang baik atau sifat sublimasinya

yang paling tinggi tidak dapat di gunakan untuk pencelupan dengan zat

pengemban. Tetapi sangat cocok untuk pencelupan termosol/ temperatur tinggi

berat molekul ukuran dan bentuk zat warna dispersi memegang peranan

penting, terhadap sifat pencelupan. Termofiksasi disarankan pada suhu 215 –

220oC untuk menghasilkan pembangkitan warna yang maksimum. Sangat

disarankan untuk semua proses penyempurnaan termasuk proses

penyempurnaan pelipatan permanen (permanent press finishing)

4. Zat warna reaktif

III. PERCOBAAN

a. Alat dan Bahan

Alat : Bahan :

Piala gelas 100 mL Zat warna Forron Yellow RD-4GRL

Pengaduk Zat warna Evercion Turquise H.A

Mesin HT/HP bahan poliester/kapas

Timbangan NaCL

Pendispersi

Na2CO3

CH3COOH 30%

b. Resep

Resep pencelupanVariasi Resep

1 2 3

Zat warna Dispersi Forron Yellow RD-4GRL (%) 1 1 1

Zat warna Reaktif Evercion Turquise H.A (%) 1 1 1

Pendispersi (cc/L) 1 1 1

CH3COOH (pH) 4 4 4

NaCL (g/L) 15 15 15

Na2CO3 (g.L) 0 10 20

Suhu (C) 1300

Vlot 1:20

Waktu (menit) 60

c. Perhitungan Resep

Resep 1:

Berat bahan = 5,14 gram

∑ larutan = 5,14 X 20 = 102,8 mL

Zat warna dispersi = 1/100 X 5,14 X 100/1 = 5,14 mL

Zat warna reaktif = 1/100 X 5,14 X 100/1 = 5,14 mL

Pendispersi =1/1000 X 102,8 = 0,1028 mL

NaCl = 15/1000 X 102,8 = 1,542 gram

Na2CO3 = 0 gram

CH3COOH=kebutuhan air = 102,8 – ( 5,14 + 5,14 + 0,1028) = 92,4147 Ml

Resep 2:


∑ larutan = 4,99 X 20 = 99,8 mL



Pendispersi =1/1000 X 99,8 = 0,0998 mL

NaCl = 15/1000 X 99,8 = 1,497 gram

Na2CO3 = 10/1000 X 99,8 = 0,998 gram

CH3COOH=kebutuhan air = 99,8 – ( 4,99 + 4,99 + 0,0998) = 88,822 mL

Resep 3:


∑ larutan = 5,12 X 20 = 102,4 mL



Pendispersi =1/1000 X 102,4 = 0,1024 mL

NaCl = 15/1000 X 102,4 = 1,536 gram

Na2CO3 = 20/1000 X 102,4 = 2,048 gram

CH3COOH=kebutuhan air = 102,4 – ( 5,12 + 5,12 + 0,1024) = 92,0576 mL

d. Fungsi Zat

Zat warna Dispersi = Untuk mewarnai serat poliester yang bersifat hidrofob

Zat warna Reaktif = Untuk mewarnai serat kapas secara permanen

Pendispersi = Untuk mendispersikan zat warna dispersi yang tidak

larut di dalam air sehingga dapar tersebar merata d seluruh permukaan air.

NaCL = Untuk membantu penyerapan zat warna reaktif ke

dalam serat kapas

Na2CO3 = Alkali yang membantu proses fiksasi zat warna reaktif

ke dalam serat kapas dan untuk menghilangkan zat warna dispersi yang masi

menempel d atas permukaan serat poliester.

CH3COOH 30% = Sebagai pemberi suasana asam

e. Diagram alir

Persiapan larutan celup

Pencelupan zat warna dispersi dan reaktif

f. Skema Proses

1300C

700 C

400 C

10’ 60’

Pemberian alkali d akhir proses

Cuci sabun panas

Bilas

Keringkan

Zw.dispersi

Zw.reaktif

Pendispersi

NaCl

CH3COOH

Na2CO3

Zw.dispersi

Zw.reaktif

Pendispersi

NaCl

CH3COOH

IV. DATA PERCOBAAN

V. DISKUSI

VI. KESIMPULAN

VII. DAFTAR PUSTAKA

Lampiran kain hasil pencelupan

Metoda 1 tahap

0 g/L Na2CO3 10 g/L Na2CO3 20 g/L Na2CO3

Metoda 2 tahap

0 g/L Na2CO3 10 g/L Na2CO3 20 g/L Na2CO3

LAPORAN PENCELUPAN 3

PENGARUH Na2CO3 PADA PENCELUPAN PADA

PENCELUPAN POLIESTER/KAPAS DENGAN ZAT WARNA

DISPERSI-REAKTIF

Disusun oleh :

NAMA : M. MIFTAH N (08.K40081)

R.R DIAJENG PUTRI M (08.K40084)

SITI RIKA SUKMAWATI (08.K4087)

GRUP : K-3

DOSEN : MAYA KOMALASARI, SST

WIWIEK

PRIATNA

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL

BANDUNG

2011

Pencelupan Poliester

Documents