LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNOLOGI PENCELUPAN

PROSES PENCELUPAN SUTERA DENGAN ZAT WARNA BASA

DISUSUN OLEH:

RINI INDRIYANI 11020064

SANTI INDRIYANI 11020067

SARAH ROSYIDAH 11020068

WIWIN SRI W 11020073

TRIONO 11020072

2K4

DOSEN : M. ICHWAN, AT.

ASISTEN : PRIATNA

TANGGAL PRAKTIKUM : 07 MEI 2013

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL

BANDUNG

2013

I. Maksud dan Tujuan

I.1 Maksud

I.1.1 Mempelajari perencanaan dan melakukan proses pencelupan sutera

dengan zat warna basa

I.2 Tujuan

I.2.1 Mengetahui dengan baik pronsip dasar proses pencelupan wol dengan

zat warna basa

I.2.2 Memahami karakter serat sutera, zat warna basa, zat pembantu dan alat

celup yang akan dipakai

I.2.3 Dapat membuat perencanaan proses pencelupan

I.2.4 Dapat menghitung kebutuhan bahan, zat warna dan zat pembantu sesuai

dengan resep pencelupan

I.2.5 Mampu melakukan proses pencelupan dengan hasil pencelupan yang

rata dan tahan luntur yang memadai sesuai target

I.2.6 Mampu mengevaluasi dan menganalisa hasil proses pencelupan

I.2.7 Melaksanakan prinsip – prinsip kesehatan dan keselamatan kerja.

II. Teori Dasar

II.1 Teori Pendekatan

Dalam pencelupan sutera dengan zat warna basa, bahan diwarnai dengan

zat warna basa sehingga diperoleh hasil celup dengan warna tertentu yang rata

dan mempunyai tahan luntur tertentu. Dalam proses ini perlu pemahaman

terlebih dahulu tentang sifat fisika – kimia bahan dan zat warna basa guna

melakukan pemilihan zat warna dan zat pembantu tekstil yang sesuai dengan

bahan yang akan dicelup, penentuan skema proses dan resep yang tepat,

perhitungan zat yang tepat, pelaksanaan proses pencelupan yang baik sesuai

skema proses sehingga proses dan hasil celupnya sesuai dengan target.

II.2 Serat Protein

Serat sutera merupakan serat protein yang strukturnya berupa polipeptida,

bersifat hidrofil dan daya serap airnya tinggi, dengan Moisture Regain (MR)

sutera 16%. Gugus amina (NH2) dan karboksilat (-COOH) pada serat protein

merupakan gugus fungsi yang berperan untuk mengadakan ikatan dengan zat

warna basa berupa ikatan ionic (elektrokovalen). Serat protein umumnya lebih

tahan asam tapi kurang tahan suasana alkali, sehingga proses pengerjaan

pencelupannya dilakukan dalam suasana asam.

II.3 Zat Warna Basa

Dalam bentuk basa, zat warna basa termasuk zat warna yang tidak larut,

tetapi dalam larutan yang bersifat asam zat warna akan berubah menjadi bentuk

garam yang mudah larut.

Zw-NH2 + HCl Zw-NH3+ + Cl-

Tidak larut larut

Zat warna basa secara alami bersifat kationik, sehingga dapat digunakan

untuk pencelupan serat akrilat, wol, sutera dan nylon, dimana zat warna basa

akan berikatan secara ionik dengan gugus – gugus sulfonat atau karboksilat

yang ada dalam serat sehingga tahan lunturnya cukup baik.

II.4 Struktur Molekul Zat Warna Basa

Struktur kromagen zat warna basa dapat berupa trifenil metan, antrakuinon,

oksazin, tiazin, azin dan azo. Contoh struktur zat warna basa:

(CH3)2N N+(CH3)2 Cl

C

Struktur molekul zat warna basa CI Basic Green 4

II.5 Sifat Kelarutan Zat Warna Basa

II.5.1 Kelarutan Zat Warna

Dari struktur zat wrana diatas terlihat bahwa zat warna basa terdapat

dalam bentuk basa dan garam. Dalam bentuk basa, zat warna sukar larut,

tetapi dalam suasana asam zat warna akan berubah menjadi bentuk

garam yang mudah larut. Oleh karena itu kelarutan zat warna basa

sangat tergantung pada pH larutan celup (pH makin rendah, kelarutan

semakin tinggi).

II.5.2 Kecerahan Warna

Dibanding dengan struktur molekul zat warna organik lainnya, ukuran

molekul zat warna basa relative kecil, sehingga disbanding dengan zat

warna organic lainnya zat warna basa merupakan zat warna yang paling

cerah (nomor 2 setelah zat warna pigmen jenis metalik).

II.5.3 Daya Celup zat Warna Basa

Daya celup zat warna basa sangat bergantung pada banyaknya

gugus amin yang bermuatan positif yang terkandung dalam tiap molekul

zat warna. Mengingat terbatasnya tempat yang bermuatan negative

(gugus karboksil atau karboksil atau sulfonat) dalam serat wol, maka

untuk zat warna basa yang tiap molekulnya mengandung gugus amin

(muatan positif) lebih banyak, akan lebih sedikit jumlah maksimum zat

warna basa yang dapat diikat serat wol dan sebaliknya.

II.5.4 Laju Penyerapan Zat Warna Basa

Meskipun secara umum ukuran molekul zat warna basa relative kecil,

namun ukuran molekul zat warna basa yang satu dengan yang lainnya

juga bervariasi. Zat warna yang mempunyai ukuran molekul lebih besar

akan mempunyai substantifitas yang lebih besar, sehingga sukar rata.

Sedangkan yang lebih kecil ukuran molekulnya, substantifitasnya lebih

kecil, sehingga relative lebih mudah rata.

II.5.5 Mekanisme Pencelupan Sutera dengan Zat Warna Basa

Adanya gugus – gugus karboksil pada serat wol, memungkinkan wol

dicelup dengan zat warna basa, karena dapat membentuk ikatan ionic

antara serat wold an zat warna adalah ikatan ionic.

Sebagaimana sifat zat warna yang berikatan ionic dengan serat, maka

migrasi zat warna dalam serat agak sukar, terutama ketika melakukan

pencelupan warna muda. Oleh karena itu pencelupan warna muda

relative lebih sukar rata dibandingkan pencelupan warna tua, dimana

pada warna tua masalah sukarnya migrasi zat warna akan agak tertutup

oleh adanya penurunan laju penyerapan zat warna.

II.5.6 Efek pH Larutan Celup

Untuk menjamin terbentuknya kation zat warna basa (seluruh zat

warna basa larut sempurna) maka pencelupan perlu dilakukan dalam

suasana asam.

Dalam hal ini pH larutan celup yang optimal adalah 4,5 dan perlu

dikontrol dengan ketat, sebab untuk kebanyakan zat warna konvensional

yang muatan positifnya ada berpindah-pindah melalui kromagen, bila pH

lebih besar dari 4,5 maka kelarutan zat warna akan agak berkurang dan

panjang gelombang optimum zat warna akan berubah kearah yang lebih

pendek (corak berubah, contoh dari merah kea rah orange), hasil celup

akan lebih muda dan sukar rata.

Dilain pihak bila pH larutan kurang dari 4,5 maka terbentuknya

muatan negative pada gugus karboksilat pada serat akan lebih sulit,

sehingga laju pencelupan akan lebih lambat, dalam hal ini hasil celup

akan lebih rata namun ketuaan warna akan lebih muda dan ada

kemungkinan terjadi penurunan kekuatan bahan yang dicelup.

II.5.7 Laju Efek Suhu Pencelupan

Berkaitan dengan penetapan suhu pencelupan, dalam membuat

skema proses pencelupan sutera dengan zat warna basa ada beberapa

hal yang harus diperhatikan, yaitu ketika pencelupan dinaikkan dan mulai

memasuki suhu titik gelas kedua serat, maka serat mulai mengembang

dan laju penyerapan zat warna akan lebih cepat, sehingga bila kenaikan

suhu terlalu cepat, maka akan menimbulkan hasil celup yang belang.

Untuk pencelupan zat warna basa yang sukar rata, pada suhu

tersebut sebaiknya dilakukan penahanan suhu selama 10 sampai

30menit (arrest themperature system) sebelum selanjutnya suhu

dinaikkan dengan laju kenaikan suhu 1 – 1,5 oC.

Pada pencelupan sutera dengan zat warna basa suhu pencelupan

sebaiknya tidak melebihi suhu 800C agar tidak terjadi kerusakan bahan.

III. Percobaan

III.1 Alat dan bahanIII.1.1 Alat

III.1.1.1 Piala porselenIII.1.1.2 Gelas pialaIII.1.1.3 Gelas ukurIII.1.1.4 PipetIII.1.1.5 Pengaduk

III.1.1.6 TimbanganIII.1.1.7 GuntingIII.1.1.8 Bunsen

III.1.2 BahanIII.1.2.1 Kain suteraIII.1.2.2 Zat warna basaIII.1.2.3 PembasahIII.1.2.4 CH3COOHIII.1.2.5 Sabun lunak/netralIII.1.2.6 Perata zat warna basa

III.2 Diagram alir

III.3 Resep

III.3.1 Resep pencelupan

Resep Pencelupan

Resep 1 Resep 2 Resep 3 Resep 4 Resep 5

Berat bahan (g) 4,9 5,1 4,83 4,6 4,98Zat warna basa

(% owf)0,5 3

Pembasah (ml/L)

0,5

CH3COOH 30% (ml/L)

3 (pH 4)

Refonder kationik (ml/L)

- - 1 1 1

Suhu (OC) 80Vlot 1:20

Skema I II III III IIBuffer

(CH3COONa) g/L

1

Pelarutan zat warnaPencelupan

Pencucian

III.3.2 Resep pencucian

Resep pencucian

Resep 1 Resep 2 Resep 3 Resep 4 Resep 5

Sabun netral (g/l)

1

Suhu (OC) 80

Vlot 1 : 20

Waktu (menit)

15

III.4 Fungsi Zat

III.4.1 Asam asetat, berfungsi untuk melarutkan zat warna basa.

III.4.2 Pembasah, berfungsi untuk meratakan dan mempercepat proses

pembasahan kain.

III.4.3 Perata dan pendispersi nonionik, untuk meratakan hasil celup.

III.4.4 Sabun lunak atau sabun netral, untuk proses pencucian setelah

proses pencelupan guna menghilangkan warna basa yang menempel

dipermukaan serat hasil celupan.

III.5 Skema Proses

III.5.1 Skema I (Proses Pencelupan Standar)

60 – 700C

zat warna basaasampendispersi

T(℃¿ 400C 5’ 30’ 30 – 45’ 20’

T (menit)

III.5.2 Skema II (Proses Pencelupan dengan Penahanan Kenaikan Suhu)

70 – 800C

zat warna basaasam 500Cpendispersi

T(℃¿ 400C 5’ 15’ 10’ 10’ 30 – 45’

T (menit)

III.5.3 Skema III

60 – 700C

zat warna basaasampendispersi

T(℃¿ 400C 10’ 20’ 30’ 20’

T (menit)

III.6 Langkah Kerja

III.6.1 Pilihlah salah satu zat warna basa untuk pencelupan serat sutera yang

warna dan tahan lunturnya sesuai target.

III.6.2 Buatlah rencana proses pencelupannya meliputi, penyusunan diagram

alir proses, pembuatan skema proses, pemilihan zat pembantu dan

penyusunan resep pencelupan.

III.6.3 Hitunglah kebutuhan bahan, zat warna, air, zat pembantu pencelupan

sesuai dengan resep yang dibuat.

III.6.4 Lakukan proses pencelupan sesuai dengan skema proses.

III.6.5 Evaluasi dan analisa hasil pencelupannya.

IV. Data Percobaan

IV.1 Perhitungan Resep

4.1.1 Proses Pencelupan

Resep pencelupan

Resep 1 Resep 2 Resep 3 Resep 4 Resep 5

Berat bahan (g)

4,9 5,1 4,83 4,6 4,98

Zat warna basa (%

owf)

0,5100

×4,9=0.0225 0,5100

×5,1=0,025 0,5100

×4,83=0,024 3100

×4 ,6=0,12 3100

×4,98=0,15

Pembasah(ml/L)

11000

×98=0,098 11000

×102=0,1 11000

×96,6=0,09 11000

×92=0,092 11000

×96=0,096

CH3COOH (g/L)

31000

×98=0,29 31000

×102=0,31 31000

×96,6=0,29 31000

×92=0,28 31000

×96=0,3

Refonder kationik (mL/L)

- -11000

×96,6=0,09 11000

×92=0,092 11000

×96=0,096

Suhu (OC) 80

vlot1 : 20

4,9 X 20 = 98 ml

1 : 205,1 X 20 = 102 ml

1 : 204,83 X 20 = 96,6

ml

1 : 204,6 X 20 = 92 ml

1 : 204,98 X 20 = 96 ml

4.1.2 Proses Pencucian

Resep pencucian

Resep 1 Resep 2 Resep 3 Resep 4 Resep 5

Sabun (g/l)11000

×400=0,25

Suhu (OC) 80vlot 1:20

Waktu (menit)

15

IV.2 EvaluasiPada evaluasi untuk membandingkan ketuaan warna dan kerataan

diberikan penilaian dari 1 – 5 point. Dimana point terbesar adalah yang mendapat ketuaan dan kerataan yang lebih bagus.

IV.2.1 Ketuaan

Resep 1 : 1Resep 2 : 2Resep 3 : 3Resep 4 : 4Resep 5 : 5

IV.2.2 KerataanResep 1 : 1Resep 2 : 3

Resep 3

: 2Resep 4

: 4Resep 5

: 5

Resep 1

Resep 2

Resep 3

Resep 4

Resep 5

V. Diskusi

Dari percobaan yang dilakukan, terdapat berbagai variasi resep yang digunakan

yaitu resep 1, resep 2, resep 3, resep 4 dan resep 5. Hasil yang didapatkan yaitu :

V.1 Pada resep 1 dan 2, hasil celup yang didapatkan pada resep 2 hasilnya

lebih tua dan lebih rata dibandingkan dengan kain pada resep 1. Hal ini

dikarenakan pada kain resep 2 menggunakan skema II yaitu dengan

proses penahanan kenaikan suhu, sehingga zat warna terserap

sempurna kedalam serat.

V.2 Pada resep 2 dan 3, resep 2 hasilnya jauh lebih tua dan rata

dibandingkan dengan resep 3. Pada literature seharusnya resep 3 yang

warnanya lebih tua dan lebih rata karena menggunakan refonder kationik.

Hal ini dapat terjadi karena pada kain dengan resep 3, suhu tidak diatur

atau tidak ada penahan kenaikan suhu. Selain itu, pada kain dengan

resep 3, ketercapaian suhu maksimum lebih cepat, sehingga terjadi

ketidakrataan pada kain.

V.3 Pada resep 3 dan 4, warna kain pada resep 4 jauh lebih tua dari pada

resep 5. Hal ini dikarenankan jumlah zat warna yang digunakan sangat

signifikan, dimana pada resep 3 hanya 0,5% owf dan pada resep 4 3%

owf zat warna basa.

V.4 Pada resep 4 dan 5, warna kain dengan resep 5 lebih tua dan lebih rata.

Selain dari perbedaan skema, perlakuan proses pencelupan juga

mempengaruhi hasil pencelupan, dimana pada resep 5 keteraturan

kenaikan suhu dapat membantu penyerapan zat warna yang jauh lebih

besar.

VI. Kesimpulan

Dalam praktikum pencelupan rayon dengan zat warna direk dapat

disimpulkan bahwa:

1. Skema II memberikan ketuaan dan kerataan yang lebih baik dibandingkan

skema I dan III.

2. Penggunaan zat pembantu dapat meningkatkan ketuaan dan kerataan pada

kain.

3. Jumlah persentase owf zat warna dapat memberikan ketuaan warna, dimana

semakin besar persentasenya, maka semakin tua warna hasil celup yang

didapat.

4. Suhu yang teratur membantu penyerapan zat warna .

DAFTAR PUSTAKA

Karyana Dede, S. Teks., M.Si. dan Ir. Elly K., Bk. Teks.2005. Bahan Ajar Praktikum

Pencelupan 1. Bandung: Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil.

Isminingsih, dkk. 1978. Kimia Zat Warna. Bandung: Institut Teknologi Tekstil.

Hartanto, N. Sugiarto. 1978. Teknologi Tekstil. Jakarta: PT. Praduya Paramita.

http://firtanahadi.blogspot.com/2011/03/zat-warna-tekstil.html?m=1