laporan pewarnaan
-
Upload
cherly-silvia-ronce -
Category
Documents
-
view
488 -
download
59
Transcript of laporan pewarnaan
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Proses pewarnaan dasar kulit atau dyeing merupakan salah satu proses
yang dapat mempengaruhi kualitas kulit jadi. Pada proses ini kulit akan diberi
zat warna yang akan menjadi dasar untuk warna kulit jadi yang diinginkan.
Bahan yang digunakan pada proses ini biasa disebut dengan cat dasar kulit
atau deystuf.
Penetrasi dan pengikatan cat dasarlah yang mempengaruhi rata atau
tidaknya cat masuk kedalam kulit dan menjadi tolak ukur berhasil atau
tidaknya proses pengecatan dasar itu sendiri. Banyak faktor yang dapat
mempengaruhi penetrasi dan pengikatan cat dasar, seperti pH, asam, basa,
dan air sadah. Faktor-faktor tersebut akan memberikan pengaruh yang
berbeda pada setiap macam jenis cat kulit.
Untuk mengetahui pengaruh tersebut maka dilakukanlah uji pH larutan
dan ketahanan cat dasar terhadapat contoh larutan asam,basa, maupun air
sadah yang biasa digunakan dalam proses penyamakan kulit atau proses
sebelum proses dying. Pengujian bisa dilakukan dengan cara test pH pada
konsentrasi yang berbeda , drop test dan homogenitas test.
2. Maksud dan Tujuan
Penyusunan laporan ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana
pengaruh Ph dan penambahan asam – basa serta air sadah terhadap perubahan
warna dan homogenitas cat dasar dan untuk mengetahui bagaimana cara
mengaplikasikannya dalam proses dyeing. Selain itu juga untuk:
1. Memperindah kulit sehingga menambah daya tarik konsumen.
2. Meingkatkan nilai jual kulit.
1
3. Menutupi cacat pada kulit.
4. Meningkatkan ketahanan kulit.
5. Mengetahui sifat dasar kulit.
6. Mengetahui ketahanan bahan pewarna kulit.
7. Memenuhi standar pemasaran.
3. Tinjauan Pustaka
3.1. Tujuan Dan Faktor Yang Mempengaruhi Cat Dasar Kulit
3.1.1. Tujuan Pewarnaan Kulit
Memberikan warna dasar pada kulit sesuai dengan
standar yang ditetapkan baik nasional, internasional terutama yang
berhubungan dengan karakteristik uji fisik, organoleptik, kimia,
termasuk persyaratan yang berhubungan dengan penggunaan jenis
dyestufnya. (Eddy purnomo)
Tujuan pengecetan dasar ialah untuk memberikan warna dasar
pada kulit agar pemakaian cat tutup nantinya tidak terlalu tebal
sehingga cat tidak mudah pecah, dan apabila tergores atau retak
tidak mudah terlihat.
untuk kulit yang tidak diberi cat tutup, cat celup ini berguna
untuk memberi warna, memperindah dan mempertinggi daya
tarik kulit, misalnya untuk kulit sued, kulit sarung tangan yang
dapat dicuci,dll.
Warna dari kulit dapat ditentukan dari proses-proses yang
meliputi pengecatan secara sintetis, alami, pigmen dan
kombinasi antara pigmen dan cat.
2
3.2. Faktor Yang Mempengaruhi Cat Dasar Kulit
Molekul internal yang berbeda untuk setiap warna, dyeing juga
dipengaruhi oleh factor external yaitu:
3.2.1. Temperature
Temperatur yang semakin tinggi akan menyebabkan cat
dasar semakin mudah larut, keadaan tersebut akan menyebabkan
distribusi dan daya ikat semakin baik tetapi penetrasi cat
berkurang, suhu air digunakan pada pengecatan dasar adalah
sekitar 80o C dan suhu yang lebih tinggi akan menyebabkan tenaga
ionik cat memberikan daya pengikat yang lebih cepat dibanding
pada suhu lebih rendah, sehingga dengan naiknya pengikat akan
menyebabkan penetrasi cat ke dalam kulit cenderung lebih sulit.
3.2.2. Konsentrasi
Konsentrasi cat yang tinggi akan memberikan warna yang
tua pada permukaan kulitnya, walaupun demikian kalau jumlah
airnya yang digunakan tidak mencukupi kulit akan mengalami aksi
putaran drum yang kuat, menyebabkan lebih longgarnya struktur
kulit.
Hal ini akan menaikkan distribusi cat pada bagian yang
lebih longgar tersebut atau sama artinya terjadi distribusi cat yang
tidak merata ke dalam penampang kulit dan berakibat tidak
meratanya pengecatan, jadi kalau menggunakan konsentrasi cat
yang tinggi jumlah air pun perlu ditambah, agar kulit dapat
bergerak lebih leluasa
3.2.3. pH Larutan
Pada kondisi di mana kulit cenderung bermuatan anionik,
biasanya kereaktifannya cat anionik berkurang, akibatnya adalah
3
penetrasi cat ke seluruh penampang kulit akan lebih mudah
tercapai, setelah penetrasi cat tercapai pH kulit kemudian
diturunkan jauh dari pH TIE dengan menambah bahan-bahan yang
bersifat kationik atau dengan kata lain kulit diasamkan biasanya
dengan mengasamkan cairan dyeing sampai pH di bawah 4, pada
kondisi asam akan terjadi disosiasi jumlah amina pada rantai
samping peptida protein, sehingga cat anionik akan terikat.
Untuk alasan inilah bahan-bahan kationik ditambahkan
pada akhir proses dyeing. Pada umumnya kondisi yang
memberikan penetrasi yang cepat menyebabkan pengikat yang
lambat, dan warna kulit yang dihasilkan akan lebih pucat
dibandingkan pada pengecatan yang memberikan kondisi penetrasi
lambat dan pengikat yang cepat.
Penaikan pH bertujuan untuk mengurangi sifat kationik
kulit, sehingga diperoleh muatan yang seragam dan rata ke seluruh
penampang kulit. Dalam seperti ini penetrasi cat juga akan sejajar
dan merata ke seluruh penampang kulit atau dengan kata lain untuk
menaikkan pH, sifat kationik dapat berasal dari proses pengasaman
atau proses penyamakan krom, dengan berkurangnya sifat kationik
kulit akibat netralisasi akan mengurangi reaktivitas dengan bahan-
bahan anionik seperti minyak anionik, cat asam dan cat direct,
akibatnya bahan-bahan tersebut akan terdifusi lebih dalam ke
seluruh penampang kulit.
3.2.4. TIE
Untuk mendapatkan dyeing yang merata ke seluruh
penampang kulit diawali pada pH titik iso elektrik. TIE merupakan
nilai pH yang menunjukkan bahwa jumlah muatan cation dan
anion adalah seimbang dan nilainya akan berbeda-beda, tergantung
dari zat penyamak yang digunakan. Pada pH ini muatan kulit
4
adalah netral, di atas pH tersebut akan terjadi disosiasi dari
kelompok karboksil pada rantai samping peptida protein kulit,
sehingga akan cenderung bermuatan anionik, dan ini akan reaktif
dengan bahan-bahan cationik.
Misalnya dengan garam-garam krom basis (non masking),
bahan penyamak alumunium, cat basa, dan minyak kationik.
Sedangkan di bawah pH TIE akan terjadi disosiasi kelompok
amina pada rantai samping peptida protein kulit, sehingga kulit
akan cenderung bermuatan kationik dan reaktif dengan bahan-
bahan yang bersifat anionik. Misalnya dengan zat penyamak nabati
dan sintetis, garam-garam krom yang dimasking, cat asam dan cat
direct, minyak sulfat dan minyak sufonat, serta sabun dan bahan
pembasah anionik.
3.2.5. Jenis penyamakan
Penggunaaan cat dasar juga dipengaruhi oleh penyamakan
kulitnya, cat asam menjadi gugus anion yang akan berikatan secara
ionik dengan protein kulit. Garam – garam kromium pada
prinsipnya akan mengikat gugus – gugus karboksilat dari protein
kulit, sehingga kulit yang disamak krom cenderung naik muatan
kationiknya.
Selanjutnya garam – garam kromium akan terhidrolisa
dengan melepaskan asam yang juga menaikan keasaman kulit
tersamaknya. Penggunaan bahan kationik akan membuat kulit
sangat kationik juga, sehingga ikatan yang terjadi pada permukaan
kulit akan mengakibatkan pegecatan tidak merata dan tingkat
penetrasi pada kulit sangat rendah., sedangkan kulit yang disamak
nabati atau sintetis selalu bersifat anionik, karena gugus kation
terikat oleh zat penyamak sehingga mengurangi ikatan kulit
tersamaknya dengan cat dasar asam.
5
Akibat dari keadaan tersebut, cat asam pada penyamakan
nabati mempunyai kekuatan ikatan yamg rendah dan penetrasi
akan lebih baik serta meratanya distribusi cat pada penampang
kulit, tetapi karena total jumlah cat berkurang maka warna yang
dihasilkan tampak suram dan pucat.
Dari keempat faktor diatas pH merupakan faktor yang
sangat berpengaruh karena pH merupakan faktor fungsional
terikatnya dyes pada serat kulit. Pengaruh pH pada larutan dyes
(sebagai garam Na) akan menyebabkan proses disosiasi akan
berjalan lebih cepat karena terbentuknya garam baru dari sisa asam
dengan Na dan membentuk molekul dyes dengan muatan negative
yang segera berikatan secara ionic dengan serat kulit yang
bermuatan negatif.
3.2.6. Fiksasi
Proses pengikatan atau sering disebut fiksasi merupakan
tahapan terakhir dari proses pengecatan dasar. Proses fiksasi
bertujuan untuk mengikat molekul – molekul cat dasar pada serat
kulit. Jadi, keberhasilan proses pengecatan dasar juga tidak terlepas
dari keberhasilan proses fiksasi. Selama ini kita beranggapan
bahwa fiksasi dikatakan berhasil jika cairannya bening.secara
teoritis sebenarnya tidak sesederhana itu
Proses fiksasi erat kaitannya dengan pengaturan pH.
Pengaruh pH terhadap jumlah prosentase cat yang terikat cukup
besar sekali, namun tentunya kita mengkehendaki pH fiksasi yang
paling optimal sehingga memberikan hasil yang sesuai dengan
keinginan. Oleh karena itu setiap cat dasar yang berbeda, maka
mempunyai nilai ketahanan pH yang berbeda pula. Dalam aplikasi
umumnya pH fiksasi cat dasar reaktif adalah 8 – 9.
6
3.2.7. Netralisasi
Keseragaman netralisasi sangat diperlukan ( over netralisasi
dan kegagalan proses netralisasi harus dihindari.
Kenaikan nilai pH memperbaiki penetrasi cat dasar dan bahan
retanning, tetapi mengembalikan penyerapan cat dasar.
Penambahan bahan masking juga memperngaruhi penetrasi cat
dasar dan bahan retanning dan memperkecil angka penyerapan
cat dasar. Mempunyai efek pemucatan dan memperbaiki
tingkatan dari shade.
3.2.8. Retanning
Kulit jadi samak krom murni mempunyai afinitas yang tinggi
untuk cat dasar anionic.
Beberapa bahan penyamak ulang mengganti penyerapan dan
pengikatan cat dasar anionic.
3.2.9. Fatliquoring
Minyak sulfited atau sulfoclorined yang tinggi kemungkinan
dapat memperkecil penyerapan cat dasar
Tergantung pada macam dan jumlah komponen minyak
pengemulsi, meningkatkan penetrasi dan kenaikan bayangan
dapat dicapai dengan memperkecil dalamnya bayangan ( depth
of shade )
3.2.10. Difusi dan Afinitas
Difusi dan afinitas berhubungan secara terbalik. Afinitas
tinggi, difusi rendah, demikian sebaliknya. Afinitas semakin tinggi,
jumlah yang terikat semakin banyak. Difusi dan afinitas juga
berhubungan dengan pH, jika pH rendah maka difusi rendah tetapi
afinitas tinggi, jika pH tinggi maka difusi tinggi dan afinitas
7
rendah. Difusi berhubungan dengan tetapan disosiasi catnya, jika
ketetapan disosiasi besar, maka yang termion besar sehingga difusi
tinggi.
3.2.11. Dyeing auxiliaries
Produk anionik mempunyai efek peningkatan pada cat
dasar anionik dan efek pengikatan pada cat dasar kationik. Produk
kationik mempunyai efek peningkatan pada cat dasar kationik dan
efek pengikatan pada cat dasar anionik
3.3. Zat Warna
Dyes atau zat warna adalah komponen molekul organic yang
memiliki kumpulan senyawa inti tak jenuh yang disebut kromofor yang
bergabung dengan komponen lain dimana gabungan ini disebut kromogen
serta gugus substantive yang berfungsi sebagai penguat warna dan
memperbaiki substantifitas ikatan dengan substratnya ( serat kulit, kertas,
sutra, katun, poliamida, dll ) yang disebut auksokrom.Pada tahun 1876
Witt menyatakan bahwa molekul zat warna merupakan gabungan zat
organik yang tidak jenuh, kromofor sebagai pembawa warna dan
auksukrom sebagai pengikat antara warna dengan serat.
Zat organik yang tidak jenuh dan dijumpai dalam pembentukan
molekul zat warna adalah senyawa aromatik. Dalam suatu pewarnaan
karakter dan sifat zat dan pH larutan warna sangat dipengaruhi oleh
beberapa unsur, diantaranya adalah zat organik tak jenuh, kromofor dan
auksokrom, diantara ketiga hal tersebut yang sangat berpengaruh sekali
terhadap zat warna dan pH adalah gugus auksokrom.
3.4. Jenis-Jenis dan Karakteristik Cat Dasar, Serta Contohnya
Cat dasar kulit dapat dikelompokkan menjadi dua golongan besar yaitu:
8
3.4.1. Cat Dasar Alami
Cat ini dibuat dari ekstrasi, tumbuh-tumbuhan yang
mengandung bahan- bahan warna misalnya blue wood, rellow
wood, red wood dll. Oleh karena itu sifat dari cat ini mirip sekali
dengan sifat-sifat dari zat penyamak misal sukar larut dalam air,
tidak tahan sinar, larutan dalam air bersifat koloid, H2O nya
banyak. Sebagai contoh yaitu hematine di buat dari ekstraksi Blue
Wood.Di Indonesia banyak juga warna alami yang dapat kita
peroleh dari tumbuh-tumbuhan. Misalnya:
Soja menghasilkan cat warna kuning cokelat
Sajang menghasilkan cat warna kuning merah
Tegeran menghasilkan cat warna kuning merah
Akasia menghasilkan cat warna coklat muda dan kuning.
3.4.2. Cat Dasar Sintetik
Cat-cat yang cocok untuk pengecatan kulit dapat
dikelompokkan menjadi tipe anionik dan tipe kationik. Cat anionik
merupakan garam-garam alkali dari cat asam, cat kationik (dikenal
dengan cat basa) yang merupakan garam-garam dari cat basa.
Klasifikasi cat anionik cocok untuk pengecatan kulit krom, juga
meliputi semua pengecatan dan untuk menunjukkan sifat-sifat dari
setiap tipe sangat penting bagi pengecatan. Cat anionik digunakan
dalam porsi yang lebih besar dan termasuk cat asam atau cat wool,
cat langsung dari cat asetat, cat metal kompleks atau cat mordant.
Cat anionik dikombinasikan dengan kulit samak kulit krom melalui
ikatan primer atau sekunder. Pengecatan dengan cat basa dapat
dianggap sebagai co-precipitasi. Jenis jenis cat dasar kulit antara
lain.
9
1. Cat Anionik
Cat dasar anionik adalah pewarna dyes yang
memiliki satu atau lebih gugus auksokrom SO3Na atau
SO3H yang juga berfungsi sebagai gugus penentu tingkat
kelarutan dyes, dimana semakin banyak gugus sulfon, maka
tingkat kelarutan cat dasar akan semakin tinggi, selain akan
semakin anionik dan reaktif terhadap kulit wet blue yang
bersifat kationik. Hampir 90% pewarna kulit merupakan
kelompok ini. Berikut contoh cat dasar anionik : CI acid red
301
2. Cat Kationik
Cat kationik adalah pewarna dyes yang memiliki satu
atau lebih gugus auksokrom yang merupakan garam dari
ammonium, sulfonium, atau oxonium. Kelarutannya lebih
rendah dibandingkan cat anionik sehingga perlu penambahan
sedikit asam asetat. Pewarna kationik.
3.4.3. Klasifikasi dyestuff menurut aplikasinya dapat dikelompokan
menjadi :
Metal complek dyes
Direct / catton / substabtive dyes ( cat direk )
Acid dyes ( cat asam )
Sulfur dyes
Reactive dyes ( cat reaktif )
Basis dyes ( cat basa )
10
N = N
SO3
O
O O
O
N = N
3 (–)
Cr 3H+
O3S
3.4.3.1. Cat Metal Komplek
Cat Metal Komplek terdapat unsur metal dalam komposisi
dyastuff. Hal ini disebabkan karena kemampuan beberapa metal
untuk membentuk koordinasi coumpound. Dalam hal ini dyestuff
menjadi residu yang kita kenal sebagai ligand dalam komplek,
atom metalnya sebagai inti. Metal yang dapat memebentuk
koordinasi coumpound deystuff, antara lain : Cl, Cr, Al, Fe.Cat
dasar chromium komplek sangat stabil karena paling sedikit
mengandung 4 valensi koordinat. Yang diikat residu dyestuff.
Sebagai contoh cat dasar Metal Complek Destuff yang
mengandung atom Cr Eriocrhom Black R. Di antara metal
complex dyestuff yang paling stabil adalah bila metalnya berasal
dari metal kuper, contohnya phytalosinin. Dalam komponen ini
kuper punya 4 koordinat valensi. Apabila ligandnya merupakan
lingkaran benzen akan sangat tepat pada kulit.
Rumus Molekul :
Gambar 1. Rumus Molekul Cat Metal Complek
Pada komponen di atas 2 molekul dyestuff menjenuhkan 6
valensi koordinasi dari Cr. Adapula Metal Complek yang sedikit
kurang stabil,meski lebih reaktif adalah Cr yang mengandung
11
N = N
C = O
O
O
O = C
O
(H2O)
2 (–)
CrO3S
N = N
(H2O)
OH
SO3
2H+
dyestuff, di mana unit struktur basicnya turunan asam
salisilat.Dalam komplek tetap mengandung unsur O sebagai ligan
disamping 2 dyest.
Contoh :
Gambar. 2 Dyestuff Metal Complek yang mengandung unsur O
Cat tersebut di atas stabil hanya pada media asam lemah dan pada
pH < 3 akan terurai. Di antara Metal Complek Destuff yang paling stabil
adalah bila metalnya berasal dari metal kuper, contohnya phytalosinin.
Dalam komponen ini kuper punya 4 koordinat valensi. Apabila ligandnya
merupakan lingkaran benzen akan sangat tepat pada kulit.
Metal yang punya 6 nomor koordinat / ligannya 3 maka akan
terbentuk metal komplek 1 : 1 (1 deystuff : 1 chrome) dan mungkin
terbentuk 1 : 2, perbedaan hanya ada pada pembentukannya :
1 : 1 dibentuk pada pH 4
1 : 2 dibentuk pada pH > 4
Jika Hidrogen menyebabkan perbesaran molekul sehingga dalam
pengecatan, untuk menghendaki penetrasi maka pemakaian air 30 – 40 %
(dingin). Sedangkan surfade Dyeing pemakaian air 400 % karena
menghendaki dispersi yang merata.
12
N = N
N = N
NaO3S
NH.CO.CH3
NH
NH
CO
Keuntungan :
1. Sangat stabil pada pH di bawah 3 acid komposisi.
2. Warna sangat rata
3. Lebih tajam dari direct tetapi lebih rendah dibanding asam
4. Ketahanan cahaya sangat baik, demikian pula dengan bahan fatliquor
Contoh cat metal kompleks : luganil black NT , Eriochrome black ,
CJ Brown, luganil brown NGT dan luganil brown NT.
3.4.3.2. Cat Dasar Direct
Cat Dasar Direct pada dasarnya, termasuk satu
golongan dengan cat acid, yaitu bermuatan (–), bedanya
terletak pada besarnya molekul dan susunan kimiawinya.
Spesifikasi lain digunakan untuk mewarnai kulit chrome
langsung tanpa menggunakan mordant dan mempunyai
afinitas sangat kecil terhadap kulit samak nabati.
Contoh Cat Direct :
1. Yang tidak mengandung Benzydine :
Direct Fast Orange Ns
13
N = N
N = N
NaO3SSO3NaNH2
HO
NH2HO
NaO3S SO3Na
Gambar 3. Direct Fast Orange Ns
2. Contoh cat direct yang mengandung benzydine adalah:
Direct Blue
Gambar 4. Direct Blue
Cat ini digunakan tanpa dengan pemakaian asam
pada pH 4,0 - 5,0, hal ini dikarenakan kekuatan tenaga
valensi sekunder pada serat kulit yang disamak dengan
krome. Cat dasar direct ada yang mengandung benzydine
dan ada yang tidak mengandung benzydine.
Cat direct dapat larut dalam air murni. Tingkat
kelarutan umumnya bertambah dalam suasana alkali dan
menurun dalam asam meskipun ada diantaranya yang tidak
mengikuti aturan ini. Cat direct sulit terpenetrasi untuk kulit
krom sehingga cukup Baik dipakai untuk kulit gosok
(Glazing).Banyakya gugus sulfon selain menambah
reaktifitas cat direk lebih tinggi dan memudahkan bereaksi
dengan komponen serat sekaligus meningkatkan kepekaan
terhadap partikel positif sehingga umumnya cat direk tidak
tahan atau membentuk koloid dengan air sadah atau hard
water serta sensitive terhadap asam. Berkut ini contoh cat
14
direk (fast yellow 6) yang hanya mempunyai gugus
auksokrom NaCOO saja.
Fast yellow
Keuntungan :
1. Murah
2. Mudah larut dalam alkali
Kelemahan :
1. Hampir semua mengandung benzydine
2. Warnanya buram (tidak cerah/bright)
3. Sensitif terhadap asam (membentuk sistem
koloid)
4. Fastness cahaya rendah
5. Tidak tahan air sadah
6. Tidak efektif dengan fatliquor
3.4.3.2. Cat Dasar Asam
Cat dasar asam ini cenderung untuk mengendap
atau berikatan dengan koloit kationik yang mempunyai
sebuah muatan positif. Protein kulit dan kulit – kulit jadi
termasuk kategori ini di bawah kondisi asam yakni apabila
pH nya dibawah iso elektrik.a Akibatnya cat anionik
terikat pada kulit dibawah kondisi asam dengan kekuatan
ionik. Tenaga ini sangat kuat dan reaksi atau ikatannya
sangat cepat, terutama bila temperaturnya tinggi.
Pengikatan yang cepat dapat berpengaruh pada
ketidakrataan proses pengecatan kulit. Jika pengikatan
cepat, maka cat akan terikat pada permukaan luar saja
sedangkan bagian dalam kulit tidak berwana. Dengan
15
pengecekan pH atau keasaman pada proses pengecatan,
faktor-faktor tersebut dapat dikontrol.
Untuk mencapai tingkat pengecatan yang rata atau
penetrasi biasanya dimulai dengan kondisi tidak asam,
misalnya dengan menetralkan kulit atau menambahkan
amonia pada larutan cat, kulit diputar dalam drum atau
padle dengan larutan tersebut sampai tercapai penetrasi
yang dikehendaki.
Keuntungan cat asam :
1. Penetrasi lebih baik dari cat lainnya
2. Ketahanan gosok, cahaya dan keringat baik
3. Tidak mengendap dengan hard water
4. Tidak menimbulkan boonzing
3.4.3.4. Cat Sulfur
Cat Sulfur dibuat dari amino aromatik atau phenol
dengan belerang atau alkaline polisulfide. Cat ini hanya
dapat larut dalam larutan alkali dari sodium sulphit (pH 9,0
– 12,0). Kebebasan ini sangat merugikan penyamakan
kecuali untuk kulit chamois dan kulit samak aldehide cat ini
dapat digunakan. Setelah pemakain cat, keasaman dan
oksidasi, sodium sulphit akan hancur dan cat tidak dapat
larut dengan cepat dalam air atau larutan sabun, karena itu
akan memberikan ketahanan cuci yang baik.
3.4.3.5. Cat Reaktif
Cat Reaktif pada umumnya digunakan untuk warna
muda yang punya ketahanan cuci sangat tinggi dan umum
digunakan untuk garment dan sarung tangan. Bahan baku
16
biasanya dari kulit crust putih / kulit samak formaldehid
(untuk sarung tangan golf). Reactif Destuff sistem kerjanya
hampir sama dengan Metal Complek Destuff yaitu
membentuk ikatan dengan kulit dan fiksasinya
menggunakan soda.
Merupakan kelas cat yang mahal yang memberikan
ketahanan cahaya yang luar biasa bagusnya karena cat ini
berikatan secar kovalen dengan protein kulit. Cat ini
digunakan pada suasana alkalis pada pH 8,0 – 9,0.
Type RD sebagai berikut :
W F M GR
Keterangan : GR : Gugus reaktif
M : Jembatan penghubung
F : Chromophore
W : Gugus yang membuat
dyest (cat) larut dalam air
Dyestuf bisa mewarnai kulit wool pada amino,
hidroksil, karboksilnya atau gugus-gugus nukleosilin.
Sedangkan gugus reaktif pusatnya merupakan elektropili.
Pada umumnya Reactif Dyestuf tak dapat bening kecuali
dalam jumlah kecil.
3.4.3.6. Cat Basa
Cat basa adalah cat dasar yang membawa muatan
positif. Yang menentukan warna basanya ialah NH2
17
dibentuk dalam bentuk garam. Cat basa disebut juga cat
kation dan banyak digunakan untuk mengecat kulit samak
nabati dan sintetik. Cat basa tidak dapat digunakan untuk
mengecat kulit samak mineral, cat basa dapat untuk
mengecat kulit samak mineral, apabila kulit tersebut di cat
terlebih dahulu dengan cat anion atau cat direct atau yang
telah diretanning dengan zat peyamak nabati atau sintetik.
Cat basa mempunyai intensitas warna daya
penutupan lebih baik dari cat – cat lain. Tetapi kurang tahan
terhadap sinar. Cat basa tidak boeh dipakai bersama – sama
dalam satu larutan dengan zat penyamak nabati atau sintetik
sebab zat – zat penyamak tak bereaksi dengan cat cat dan
dapat menimbulkan noda – noda pada kulit.
Cat basa juga tidak boleh dipakai bersama – sama
dengan zat asam atau direct sebab akan menimbulkan
endapan. Cat basa juga tidak boleh dipakai bersama – sama
dalam satu larutan dengan dengan minyak – minyak anion
misal lipoderm I / II dan sulfonatedeod oil atau bahan –
bahan pembantu yang anionik misal : NNO dan lipoderm
A, Tannol GA dan uniperol W. Cat basa tidak boleh
dilarutkan dengan air yang sadah atau alkali ( amoniak )
sebab cat ini akan bereaksi dengan kalsium atau magnesium
bikarbonat.
3.5. Air Sadah
Air untuk penyamakan kulit harus jernih, tidak berbau, tidak
berwarna dan tidak mengandung zat – zat yang dapat menurunkan mutu
kualitas kulit yang diproses, seperti garam – garam besi, natrium khlorida
yang terlalu banyak, garam – garam Ca dan Mg (kesadahan) dan
sebaiknya bereaksi netral. Air yang kesadahannya tinggi biasanya
terdapat pada air tanah di daerah yang bersifat kapur. Kesadahan air
18
mengakibatkan konsumsi sabun tinggi karena adanya hubungan kimiawi
antara ion kesadahan dengan molekul menyebabkan sifat deterjen sabun
hilang. Kesadahan air dapat mengganggu pada proses penyamakan antara
lain:
Liming
Menyebabkan terjadinya reaksi pembentukan flek CaCO3. Reaksi yang
terjadi adalah sebagai berikut:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2 H2O
Gambar 3. Reaksi senyawa pada air sadah dengan kapur
membentuk flek CaCO3.
Pickling
Menyebabkan terjadinya reaksi pembentukan flek CaSO4. Reaksi yang
terjadi adalah sebagai berikut:
CaCl2 + H2SO4 CaSO4 + 2HCl
Gambar 4. Reaksi senyawa pada air sadah dengan asam sulfat
membentuk flek CaSO4.
Penyamakan Nabati
Menyebabkan terjadinya reaksi pembentukan kalsium tannat yang dapat
menyebabkan warna kulit samak lebih tua. Reaksi yang terjadi adalah
sebagai berikut:
Ca2+ + Tannin Ca Tannat (warna lebih tua)
Gambar 5. Reaksi ion Ca2+ pada air sadah dengan tannin
membentuk flek Ca tannat.
Pengecatan
19
Kesadahan air akan mengurangi jumlah cat anionik yang dipakai, sebab
cat bereaksi dengan kalsium (Ca2+) sehingga dapat mengurangi efektivitas
kerja cat.
Soaking
Pada proses soaking dapat menyebabkan penetrasi khemikalia dalam kulit
terhambat.
3.6. Pengaruh pH Terhadap Cat Dasar
Pengujian Ketahanan Larutan Cat Dasar Terhadap Asam
Menurut teori terjadinya perubahan warna pada molekul cat dasar
disebabkan karena perubahan panjang gelombang molekulnya. Asam
akan mensuplai H+ yang akan mempengaruhi pasangan electron
menyendiri/electron mobile pada cat dasar. Semakin tinggi suplai
semakin tinggi pengaruhnya.
HCOOH H+ + HCOO-α < 1 ( derajat disosiasi rendah )
H2SO4 2H+ + SO42- α = 1 ( derajat disosiasi tinggi )
Dilihat dari jumlah H+ yang disuplai H2SO4 akan mempunyai
pengaruh yang lebih besar daripada HCOOH. Apabila electron mobile
dari cat dasar tersebut terpengaruh oleh asam ( berikatan dengan H+ )
maka terjadi perubahan probabilitas susunan electron, energinyapun
berbeda. Hal ini menyebabkan perubahan serapan panjang gelombang
dari molekul cat dasar sehingga warna berubah.
Perubahan warna bisa menjadi lebih tua dan bisa menjadi lebih
muda, tergantung dari panjang gelombangya. Semakin tinggi panjang
gelombangnya akan mengarah ke daerah warna Red tetapi semakin
pendek panjang gelombangnya akan mengarah ke warna violet.
Violet Red
Invisible λ = 400 nm λ = 800 nm Invisible
20
Efek penambahan asam adalah :
a) Membantu kulit bermuatan positif
b) Membantu cat terionisasi negative
Sehingga keduanya saling berikatan
Adapun pengaruh asam terhadap larutan cat ada hubungannya
terhadap proses fiksasi. Proses fiksasi pada dyeing adalah proses
disosiasi garam pewarna dan gugus amina pada kulit. Fiksasi disebut juga
pengikatan, proses yang dilakukan setelah pewarnaan dianggap cukup.
Fiksasi yang menggunakan pewarna asam, direct atau metal komplexs
umumnya menggunakan asam, dalam hal ini asam formiat ( HCOOH)
atau asam asetat ( CH3COOH ). Mekanisme fiksasi terjadi dalam 3
tahapan:
1. Merupakan tahap penetrasi / difusi dyes dalam kulit. Kecepatan
penetrasi tergantung beberapa factor selain dari kulitnya juga sifat
dyestuffnya.
2. Setelah penetrasi tercapaqi mulai dilakukan fiksasidengan
menambahkan asam secara bertahapdalam drum pewarnaan. Terjadi
penurunan pH cairan dalam kulit. pH yang lebih rendah dari TIE
kulit akan menyebabkan kulit bermuatan positif dan reaktif terhadap
muatan anionic.
3. Bersamaan dengan penurunan pH cairan, dyes yang merupakan
garam akan terdisosiasi dengan sempurna dan membentuk ion
negative yang segera bereaksi dengan gugus amina kulit.
3.7. Pengaruh Basa Terhadap Larutan Cat Dasar
Adapun pengaruh basa terhadap larutan cat ada hubungannya
terhadap proses netralisasi. Proses netralisasi atau disebut juga
deacidifikasi adalah proses untuk menghilangkan sebagian sisa asam
bebas yang terdapat pada wet blue baik yang berasal dari proses
21
pengasaman atau yang terbentuk selama reaksi olasi dan oksilasi selama
masa penyimpanan. Asam asam yang dinetralisir tersebut adalah asam
yang terdapat diantara serat – serat kulit atau asam bebas lain yang belum
hilang pada waktu pencucian.
Apabila asam ini tidak dihilangkan maka akan berpengaruh pada
proses pengecatan dasar maupun peminyakan. Khusus pada pengecatan
dasar apabila asam yang ada dalam kulit tidak dinetralisir maka
dikhawatirkan akan menyebabkan tidak meratanya cat yang terikat pada
permukaan kulit. Basa yang digunakan untuk netralisasi harus
mempunyai kemampuan untuk tidak merubah sifat dari pewarna yang
digunakan dan tidak merubah struktur dari kulit itu sendiri sehingga
dampak – dampak negative pada kulit dapat dihindarkan.
Penggunaan Natrium Karbonat (Na2CO3) dapat menyebabkan
kulit menjadi kasar, hal ini karena timbulnya reaksi antara asam kuat dan
basa kuat yang menyebabkan kontraksi pada serat serat kulit sehingga
timbul efek kerutan pada permukaan kulit. Keadaan ini tidak akan timbul
apabila menggunakan Natrium Bikarbonat ( Na2HCO3 ), tetapi Natrium
bikarbonat mempunyai harga yang lebih mahal. Untuk dapat
menghasilkan kulit seperti yang diharapkan dan dengan biaya yang tidak
terlalu mahal biasanya penggunaannya dicampurkan antara Natrium
Bikarbonat dan Natrium Karbonat.
22
BAB II
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
A. Pengujian Ph Cat Dasar Kulit
1. Tujuan
1.1 Mengetahui pH berbagai larutan cat dasar kulit, sehingga perilaku
dalam proses pewarnaan dapat ditentukan.
1.2 Metode ini digunakan untuk semua cat dasar kulit yang larut dalam air
seperti cat asam, direct, sulfur, reaktif dan lain-lain.
2. Alat dan Bahan
A. Alat
a. Gelas Arloji
b. Beker glass 10 ml (4 buah)
c. Beker glass 25 ml (2 buah)
d. Beker glass 100 ml
e. Pipet tetes
f. Gelas ukur 10 ml
g. Sudip
h. Seker
i. pH meter
j. Timbangan digital
k. Tissue
1. Kertas Whatman
23
B. Bahan
a. Cat Dasar
1. Metal Complex
Selafast Black HM
Luganil Brown NGT
2. Direct
Direct Red
Direct Yellow
3. Asam
Inoderme Yellow
Leather Penetrator GSN
4. Reactive
Cat Procion Orange
Cat Reaktive Yellow GG
5. Alami
Warna Alami Coklat B
Warna Alami Biru
b. Aquades
3. Cara Kerja
a. Test nilai pH
1. Menghitung jumlah cat dasar yang diperlukan dengan rumus
pengenceran untuk setiap konsentrasi, yakni 1 %, 2%, dan 3%.
2. Menimbang 1,5 gram cat dasar dalam timbangan digital (kecuali
cat kationik karena berbentuk cair).
24
3. Melarutkan cat dasar ke dalam beker glass sebanyak 1 %, 2 %,
dan 3 %, setiap konsentrasi dibuat sebanyak 10 ml.
4. Mengaduk cat dasar dengan sudip hingga homogen, kemudian
melanjutkan pengadukan dengan menggunakan seker selama 5
menit
5. Menghidupkan pH meter.
6. Melakukan test pH untuk aquades dengan perulangan 3 kali
7. Melakukan test pH untuk sampel dyestuff dengan perulangan 3
kali.
8. Mencuci jarum pH tester dan mengeringkannya dengan tisu
sampai kering.
9. Setiap perulangan pencucian jarum pH dilakukan
10. Mencatat hasilnya dan menghitung rata-ratanya . kemudian
masukkan ke dalam data pengamatan.
c. Drop test
1. Mengocok sebentar larutan cat dasar di dalam tabung reaksi
sampai homogen.
2. Memipet 1 tetes cat dasar dengan pipet tetes dan meneteskannya
ke atas kertas whatman 40.
3. Mengeringkannya dan mengamati pergeseran warna yang
terjadi dengan parameter Greyscale dan mencatat hasilnya.
Parameter GreyScale
Nilai Ketentuan
5 (baik sekali) Tidak ada perubahan terhadap warna asli
4 (baik) Sedikit terjadi perubahan warna terhadap warna asli
3 (cukup) Terjadi perubahan warna terhadap warna asli
2 (sedang) Terjadi perubahan warna yang menyolok terhadap warna
25
asli
1 (kurang) Terjadi perubahan warna yang sangat menyolok terhadap
warna asli
B. Pengujian Ketahanan Cat Dasar Terhadap Air Sadah
1. Tujuan
1.1 Mengetahui kestabilan larutan cat dasar terhadap air sadah.
1.2 Metode ini dipakai untuk semua cat dasar yang larut dalam air.
2. Bahan dan Alat
2.1 Bahan Praktek
a. Cat dasar :
1. Metal Complex
Selafast Black HM
Luganil Brown NGT
2. Direct Asam
Direct Red
Direct Yellow
3. Asam
Inoderme Yellow
Leather Penetrator GSN
4. Reactive
Cat Procion Orange
Cat Reaktive Yellow GG
5. Kationik
Warna Nabati Coklat B
Warna Nabati Biru
26
b. Larutan air sadah buatan :
Larutan A : 39,05 gram CaCl.2.6H2O / liter
Ekuivalent dengan 10 gram CaO / liter
Larutan B : 43,65 gram MgSO4.7H2SO
Ekuivalent dengan 10 gram CaO / liter
Standarisasi air sadah mengandung kesadahan permanent dengan
perbandingan molar CaCl2 : MgSO4 adalah 2 : 1 disiapkan sebagai
berikut.
Ekuivalent terhadap 200 mg CaO / lt
200 ml larutan A ditambah 100 ml larutan B.
Megencerkan dengan air distilasi sampai 15 liter
Ekuivalent terhadap 400 mg CaO / lt
400 ml larutan A ditambah 200 ml larutan B.
Mengencerkan dengan air distilasi sampai 15 liter
c. Aquades
d. Kertas Whatman
2.2. Alat Praktek
1. Beker Glass 100 ml
2. Erlenmeyer 250 ml
3. Sudip / Pengaduk kaca
4. Tabung reaksi
5. Gelas ukur 10 ml
6. Gelas arloji
7. Thermometer
27
8. Pipet tetes
9. Grey Scale for assessing change in colour
10. Kompor listrik
11. Vortex mixer
12. Pipet Volum 1 ml dan 10 ml
3. Cara Kerja
a. Homogenitas test
1. Melakukan test pH pada larutan air sadah.
2. Menimbang 0,4 gram cat dasar masukkan dalam erlenmeyer
kemudian menambahkan 50 ml air destilasi, aduk hingga
rata atau cat terlarut sempurna dan tutup dengan gelas arloji.
3. Mendidihkan larutan cat dasar dan biarkan selama 2 menit
di atas kompor dengan erlenmeyer tetap berada di atas
kompor.
4. Mendinginkan larutan cat dasar hingga temperatur + 20 oC.
5. Mengambil larutan cat dasar sebanyak 1 ml dan
memasukkannya kedalam tabung reaksi (buat 3 kali)
6. Dari ketiga tabung reaksi, tambahkan masing – masing
tabung dengan 10 ml air destilasi sebagai kontrol, 10 ml air
sadah 200 mg CaO / lt, 10 ml air sadah 400 mg CaO / lt
7. Segera homogenkan selama 5 menit.dengan vortex mixer.
8. Mendiamkan sesaat, segera mengamati secara visual,
kemudian membandingkannya dengan parameter kestabilan
terhadap air sadah.
9. Mendiamkan selama 10 menit, mengamati secara visual
adakah perubahan pada larutan. Melanjutkan pengamatan
selama 50 menit.
28
10. Melakukan drop test untuk mengetahui pergeseran warna
11. Menabulasikan data sesuai parameter greysvale.
Parameter Grey Scale :
Nilai Ketentuan
5 (baik sekali) Tidak ada pengendapan dengan air sadah
4 (baik) Tidak ada pengendapan terhadap air sadah yang ekuivalent
dengan 200 mg CaO/lt,
Namun terjadi endapan yang lemah (jonjot) terhadap air sadah
400 mg CaO / lt.
3 (cukup) Tidak terjadi pengendapan terhadap air sadah yang ekuivalent
dengan 200 mg CaO / lt,
Namun terjadi endapan yang nyata / kuat terhadap air sadah
400 mg CaO / lt.
2 (sedang) Terjadi jonjot dengan air sadah yang ekuivalent terhadap 200
[]mg CaO / lt
1 (kurang) Terjadi endapan yang nyata dengan air sadah yang ekuivalent
terhadap 200 mg CaO / lt
C. Pengujian Ketahanan Cat Dasar Terhadap Asam
1. Tujuan Praktikum
1.1. Mengetahui ketahanan larutan cat dasar terhadap asam.
1.2. Apabila cat dasar tahan terhadap asam, berarti cat dasar tersebut
mempunyai kemampuan untuk tidak berubah sifat warnanya
walaupun ditambah dengan asam sulfat maupun asam formiat.
1.3. Metode ini dipakai untuk semua cat dasar yang larut dalam air.
29
2. Bahan dan Alat Praktek
2.1. Bahan Praktek
a. Cat dasar :
1. Metal Complex
Selafast Black HM
Luganil Brown NGT
2. Direct
Direct Red
Direct Yellow
3. Asam
Inoderme Yellow
Leather Penetrator GSN
4. Reactive
Cat Procion Orange
Cat Reaktive Yellow GG
5. Kationik
Warna Nabati Coklat B
Warna Nabati Biru
b. asam
Asam Sulfat 10 %
Asam formiat 10 %
Asam Asetat 10 %
Asam Chlorida 10 %
c. Aquades
d. Kertas Whatman
30
2.2. Alat Praktek
1. Beker Glass 100 ml
2. Erlenmeyer 250 ml
3. Sudip / Pengaduk kaca
4. Tabung reaksi
5. Gelas ukur 10 ml
6. Gelas arloji
7. Thermometer
8. Pipet tetes
9. Grey Scale for assessing change in colour
10. Kompor listrik
11. Vortex mixer
12. Pipet Volum 1 ml dan 10 ml
3. Cara Kerja
a. Drop test
1. Melakukan test pH pada asam yang digunakan
2. Menimbang 0,5 gram cat dasar masukkan dalam erlenmeyer
kemudian menambahkan 100 ml air destilasi, aduk hingga rata
dan tutup dengan gelas arloji.
3. Mendidihkan larutan cat dasar dan biarkan selama 2 menit di
atas kompor
4. Mendinginkan larutan cat dasar hingga temperatur + 60 oC
5. Mengambil larutan cat dasar sebanyak 10 ml dan masukkan
kedalam tabung reaksi (buat 3 kali)
6. Untuk tabung reaksi pertama tambahkan 1 ml H2SO4,
homogenkan selama 5 menit
31
7. Untuk tabung reaksi kedua tambahkan 1 ml HCOOH,
homogenkan selama 5 menit
8. Tabung reaksi ketiga tambahkan 1 ml aquades sebagai kontrol,
homogenkan selama 5 menit.
9. Segera setelah proses homogenitas selesai, ambil 1 tetes dari
setiap tabung reaksi dan teteskan pada kertas Whatman dengan
cat dasar yang ditambah aquades diletakkan di tengah sebagai
perbandingan.
10. Mengeringkan kertas Whatman, setelah kering lakukan
penilaian dengan skala abu-abu (grey scale for assessing change
in colour).
11. Menabulasikan data
Parameter Grey Scale :
Nilai Ketentuan
5 (baik sekali) Tidak ada perubahan terhadap warna asli
4 (baik) Sedikit terjadi perubahan warna terhadap warna asli
3 (cukup) Terjadi perubahan warna terhadap warna asli
2 (sedang) Terjadi perubahan warna yang menyolok terhadap warna asli
1 (kurang) Terjadi perubahan warna yang sangat menyolok terhadap
warna asli
b. Homogenitas test
1. Setelah pengambilan larutan cat dasar untuk drop test, llarutan cat
dasar didiamkan.
2. Mengamati pada 10 menit dan 50 menit.
3. Menabulasikan data sesuai parameter homogenitas.
Parameter homogenitas :
Nilai Ketentuan
5 (baik sekali) Tidak terjadi perubahan
32
4 (baik) Terjadi agregat atau flokulan tapi sedikit
3 (cukup) Terjadi agregat atau flokulan agak banyak
2 (sedang) Terjadi agregat atau flokulan merata
1 (kurang) Terjadi endapan
A. Pengujian Ketahanan Cat Dasar Terhadap Basa.
1. Tujuan Praktikum
1.1. Untuk mengetahui ketahanan larutan cat dasar terhadap basa.
1.2. Apabila cat dasar tahan terhadap basa, berarti cat dasar
tersebut pada proses pewarnaan dasar yang dimulai dengan
netralisasi mempunyai kemampuan untuk tidak berubah sifat
warnanya terhadap bahan netralisasi yang dipakai.
1.3. Metode ini dipakai untuk semua cat dasar yang larut dalam
air.
2. Bahan dan Alat Praktek
2.1. Bahan praktek
a. Cat dasar :
1. Metal Complex
Selafast Black HM
Luganil Brown NGT
2. Direct
Direct Red
Direct Yellow
3. Asam
Inoderme Yellow
33
Leather Penetrator GSN
4. Reactive
Cat Procion Orange
Cat Reaktive Yellow GG
5. Alami
Warna Nabati Coklat B
Warna Nabati Biru
b. Basa
Sodium bi carbonat 10 %
Sodium carbonat 10 %
Sodium formiat 10 %
Sodium Asetat 10 %
c. Aquades
d. Kertas Whatman
2.2. Alat Praktek
1. Beker Glass 100 ml
2. Erlenmeyer 250 ml )
3. Sudip / Pengaduk kaca
4. Tabung reaksi
5. Gelas ukur 10 ml
6. Gelas arloji
7. Thermometer
8. Pipet tetes
9. Grey Scale for assessing change in colour
34
10. Kompor listrik
11. Vortex mixer
12. Pipet Volum 1 ml dan 10 ml
3. CARA KERJA
a. Drop test
1. Melakukan test pH pada asam yang digunakan
2. Menimbang 0,5 gram cat dasar masukkan dalam erlenmeyer
kemudian menambahkan 100 ml air destilasi, aduk hingga rata
dan tutup dengan gelas arloji.
3. Mendidihkan larutan cat dasar dan biarkan selama 2 menit di
atas kompor
4. Mendinginkan larutan cat dasar hingga temperatur + 60 oC
5. Mengambil larutan cat dasar sebanyak 10 ml dan masukkan
kedalam tabung reaksi (buat 3 kali)
6. Untuk tabung reaksi pertama tambahkan 1 ml NaHCO3
(Natrium bikarbonat), homogenkan selama 5 menit
7. Untuk tabung reaksi kedua tambahkan 1 ml Na2CO3 (Natrium
Karbonat) , homogenkan selama 5 menit dengan vortex mixer.
8. Tabung reaksi ketiga tambahkan 1 ml aquades sebagai kontrol,
homogenkan selama 5 menit.
9. Segera setelah proses homogenitas selesai, ambil 1 tetes dari
setiap tabung reaksi dan teteskan pada kertas Whatman dengan
cat dasar yang ditambah aquades diletakkan di tengah sebagai
perbandingan.
10. Mengeringkan kertas Whatman, setelah kering lakukan
penilaian dengan skala abu-abu (grey scale for assessing
change in colour).
35
11. Menabulasikan data sesuai parameter greyscale.
Parameter Grey Scale :
Nilai Ketentuan
5 (baik sekali) Tidak ada perubahan terhadap warna asli
4 (baik) Sedikit terjadi perubahan warna terhadap warna asli
3 (cukup) Terjadi perubahan warna terhadap warna asli
2 (sedang) Terjadi perubahan warna yang menyolok terhadap warna asli
1 (kurang) Terjadi perubahan warna yang sangat menyolok terhadap
warna asli
b. Homogenitas test
1. Setelah pengambilan larutan cat dasar untuk drop test, llarutan
cat dasar didiamkan.
2. Mengamati pada 10 menit dan 50 menit.
3. Menabulasikan data sesuai parameter homogenitas.
Parameter homogenitas :
Nilai Ketentuan
5 (baik sekali) Tidak terjadi perubahan
4 (baik) Terjadi agregat atau flokulan tapi sedikit
3 (cukup) Terjadi agregat atau flokulan agak banyak
2 (sedang) Terjadi agregat atau flokulan merata
1 (kurang) Terjadi endapan
36