SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTILLAPORAN PRAKTIKUM PENCELUPAN SERAT BUATAN

Disusun oleh Abdul Rohman HeryadiRr. Diajeng RoroSiti Rika S

BAB I PENDAHULUAN

I. MAKSUD DAN TUJUAN

Melakukan proses pencelupan poliester dengan zar warna dispersi

metode thermosol

Melakukan evaluasi dan identifikasi terhadap faktor-fator yang

dapat berpengaruh terhadap hasil pencelupan

II. TEORI PENDEKATAN

1. Poliester

Serat polyester di kembangkan oleh J.R.Whinfield dan J.T Dickson dari calico

Printers Association.Serat ini merupakan pengembangan dari polyester yang telah di temukan

oleh Carothers.

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

pont di Amerika pada tahun 1953 juga membuat serat polyester berdasarkan patent dari

Inggris dengan nama Dacron.

Serat poliester merupakan suatu polimer yang mengandung gugus ester dan memiliki

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

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

Poliester merupakan serat sintetik yang bersifat hidrofob karena terjadi ikatan

hidrogen antara gugus – OH dan gugus – COOH dalam molekul tersebut.Oleh karena itu

serat polierter sulit didekati air atau zat warna.Serat ini dibuat dari asam tereftalat dan etilena

glikol.

nHOOC--COOH + nHO(CH2)2OH

Asam tereftalat Etilena glikol

HO --OC--COO(CH2)2 – n H + 2(n-1) H2O

Poliester

n CH3OOC + n HO(CH2)2OH CH3O [ OC

COO(CH2)2O ]n H

+ (2n –1 ) CH3OH

COOCH3

COOHn HOOC + n HO(CH2)2OH HO [ OC COO(CH2)2O ]n H + (2n –1 ) H2O

Untuk dapat mendekatkan air terhadap serat yang hidrofob, maka kekuatan ikatan

hidrogen dalam serat perlu dikurangi.Kenaikan suhu dapat memperbesar fibrasi

molekul,akibatnya ikatan hidrogen dalam serat akan lemah dan air dapat mendekati serat.

Disamping sifat hidrofob, faktor lain yang menyulitkan pencelupan ialah kerapatan serat

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

kerapatan ini alan berkurang dengan adanya kenaikan suhu karena fibrasinya bertambah dan

akibatnya ruang antar molekul makin besar pula.Molekul zat warna akan masuk dalam ruang

antar molekul .

1.1 Pembuatan Serat Polyester

Susunan rantai molekul polyester terbentuk secara kondensasi menghasilkan polietena

tereftalat yang merupakan satu ester dari komponen dasar asam dan alkohol, yaitu asam

tereftalat dan etilena glikol. Ini merupakan pengembangan pembuatan poliester yang

pada mulanya terbuat dari dimetil teraftalat sebagai asamnya dan etilena glikol sebagai

alkoholnya dan dikenal dengan nama Terylene. Reaksi poliester adalah sebagai berikut:

Dimetil asam tereftalat etilena glikol Terylene

Pada tahun terakhir dikembangkan teknik baru dengan memproduksi asam teraftalat,

sehingga cenderung lebih banyak dipergunakan dibanding metil teraftalat sebagai

bahan baku pembuat polyester, yang dikenal dengan nama Dacron. Adapun reaksinya

pembuatannya adalah sebagai berikut :

Asam tereftalat etilena glikol Dacron air

Penggunaan asam tereftalat sebagai bahan baku poliester menyebabkan beberapa

perbedaan sifat poliester, diantaranya titik leleh poliester yang dihasilkan lebih tinggi

dan hampir larut dalam glikol. Pembuatan poliester dari asam tereftalat lebih

menguntungkan dibandingkan poliester dari metil tereftalat. Proses polimerisasi asam

tereftalat dan etilena glikol dilakukan dalam kondisi suhu tinggi dan ruang hampa.

1.2 Sifat Polyester

Kekuatan dan mulur

Terylene mempunyai kekuatan dan mulur dari 4,5 g/denier dan 25 % -75% g/denier

dan 7,5 % bergantung jenisnya.Dacron kekuatan dan mulurnya 4,0 g/denier dan 40%

sampai 6,9 g/denier dan 11%.Kekuatan dan mulur pada jeadaan basah sama dengan

dalam keadaan kering.

Elastisitas

Mempunyai elastisitas yang baik sehingga kain polyester tahan kusut.

Mosture regain

Mosture regainnya hanya 0,4% dalam kelembaban Relatif 100% Mosture regainnya

hanya 0,6-0,8 %.

Modulus

Mempunyai modulus awal yang tinggi ,Pembebanan 0,9 g/denier polyester hanya

mulur 1 % dan pada 1,7 g/denier hanya mulur 2 %.Modulus yang tinggi

menyebabkan Polyester pada tegangan kecil di dalam penggulungan tidak akan mulur.

Berat jenis

Berat jenis dari polyester adalah 1,38

Derajat kristalinitas

Derajat kristalinitas adalah faktor penting untuk serat poliester,karena derajat

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

stabilitas dimensi, serta sifat-sifat lainnya.

Titik leleh

Serat poliester meleleh pada suhu 250C

Morfologi

Polyester berbentuk silinder dengn penampang lintang bulat

Sifat Kimia

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

.Poliester tahan basa lemah ,tetapi kurang tahan basa kuat .Poliester tahan zat

oksidasi ,alcohol keton ,sabun dan zat zat untuk pencucian kering polyester larut

dalam meta-kresol panas , asam triflouro asetat-orto-khlorofenol ,campuran 7 bagian

berat trikhlorofenol dan 10 bagian fenol dan campuran 2 bagian berat tetrakloro etana

dan 3 bagian fenol.

2. Zat warna Dispersi

Zat warna disperse adalah senyawa organik yang dibuat secara sintetik. Kelarutannya

dalam air kecil sedikit sekali dan larutan yang terjadi merupakan larutan disperse artinya

partikel-partikel zat warna hanya melayang dalam air .Dalam perdagangan, zat warna dispersi

merupakan senyawa –senyawa aromatik yang mengandung gugus-gugus hidroksi atau amina

yang berfungsi sebagai donor atom hydrogen untuk mengadakan ikatan dengan gugus –gugus

karbonil dalam serat.

Zat warna ini di pakai untuk mewarnai serat – serat tekstil sintetik yang bersifat

termoplastis atau hidrofop. Absorpsinya ke dalam serat di sebut “ Solid Solution ” yaitu zat

padat larut dalam zat padat. Dalam hal ini zat warna merupakan pelarut kejenuhan nya di

dalam serat berkisar antara 30-200 mg per gram serat.

2.1 Struktur Kimia Zat Warna Dispersi

Menurut stuktur kimianya ,zat warna disperse dapat digolongkan sbb:

a.Golongan azo

Contoh :

b .Golongan antrakuinon

Contoh :

Disperse blue 3

Disperse Red 4

c. Golongan difenilamina

Contoh :

CI. Disperse Red 60

Hampir semua zat warna non ionic ini mengandung gugus-gugus hidroksil dan amina (-

OH,-NH2, -NHR ) yang berfunsi sebagai donor atom hydrogen untuk mengadakan

interaksi dua kutub atau membentuk ikatan hydrogen dengan gugus karbonil (C = O)

atau gugus asetil (-C-O-C=O) dari serat.

2.2 Klasifikasi Zat Warna Dispersi

Zat warna disperse di klasifikasikan menjadi 4 grup berdasarkan ukuran molekul dan

tahanan sublimasi:

1. Tipe A ,ukuran molekulnya kecil ,menyublim sekitar suhu 13OoC pada umumnya

di celup dengan cara carrier dan HT/HP (high temperature /high pressure).

2. Tipe B ,ukuran molekulnya sedang , menyublim pada suhu sekitar 150oC pada

umumnya di celup dengan cara HT/HP dan carrier.

3. Tipe C, ukuran molekul besar , menyublim pada suhu sekitar 190oC pada

umumnya dicelup dengan cara HT/HP dan transfer printing.

4. Tipe D, ukuran molekul besar sekali menyublim pada suhu 230oC di celup dengan

cara termosol.

2.3 Pencelupan Serat Polyester

Secara umum pencelupan polyester dengan zat warna dispersi bertujuan memindahkan

zat warna dispersi dari medium pencelupan ke dalam serat polyester dengan distribusi

yang merata disertai dengan sifat – sifat ketahanan warna yang optimum dari hasil

celupnya.

2.3.1. Mekanisme pencelupan

Pengagregasian Pecah

Pecah + pendispersian kembali

Pencelupan

AgregasiPartikel zat warna dispersi(<1)

Agregat zat warna (10)

Zat warna terdispersi monomolekuler

Serat

Mekanisme pencelupan zat warna dispersi adalah solid solution dimana suatu

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

yang larut dalam serat.

Mekanisme lain menjelaskan demikian : zat warna dispersi berpindah dari

keadaan agregat dalam larutan celup masuk kedalam serat sebagai bentuk molekuler.

Pigmen zat warna dispersi larut dalam jumlah yang kecil sekali, tetapi bagian zat warna

yang terlarut tersebut sangat mudah terserap oleh bahan. Sedangkan bagian yang tidak

larut merupakan timbunan zat warna yang sewaktu-waktu akan larut mempertahankan

kesetimbangan.

Bagian zat warna dalam bentuk agregat, pada suatu saat akan terpecah menjadi

terdispersi monomolekuler. Zat warna dispersi dalam bentuk ini akan masuk ke dalam

serat melalui pori-pori serat. Untuk lebih jelasnya, sifat zat warna dispersi dalam

larutan celup dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Pencelupan dimulai dengan adsorpsi zat warna pada permukaan serat, selanjutnya

terjadi difusi zat warna dari permukaan ke dalam serat. Adsorpsi dan difusi zat warna

ke dalam serat dapat dipercepat dengan menaikkan temperatur proses.

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

digambarkan sebagai berikut:

N=NO2N N – H IH

O=C – O – C I

CH3

Gaya ini terjadi karena atom karbon bermuatan parsial positif (+) dan atom oksigen

bermuatan parsial negatif (-). Gaya dipol akan renggang pada saat pemanasan di atas

80oC sehingga zat warna bisa masuk ke dalam serat.

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

tinggi dan pori-pori serat mengembang. Kenaikan suhu menyebabkan adsorpsi dan

difusi zat warna bertambah. Energi rantai molekul serat bertambah sehingga mudah

bergeser satu sama lain dan molekul zat warna dapat masuk ke dalam serat dengan

cepat. Masuknya zat warna ke dalam serat dibantu pula dengan adanya tekanan tinggi.

Rantai molekul serat poliester tersusun dengan pola zigzag yang rapi dan

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

untuk mengubah posisinya. Akibatnya molekul zat warna sulit menembus serat dan

pencelupan akan berjalan sangat lambat bila dilakukan tanpa pemanasan dengan suhu

tinggi. Zat warna akan menempati bagian amorf dan terorientasi dari serat poliester.

Pada saat pencelupan berlangsung, kedua bagian tersebut masih bergerak sehingga zat

warna dapat masuk di antara celah-celah rantai molekul dengan adanya ikatan antara

zat warna dengan serat. Ikatan yang terjadi antara serat dengan zat warna mungkin

merupakan ikatan fisika, tetapi dapat pula merupakan ikatan hidrogen yang terbentuk

dari gugusan amina primer pada zat warna dengan gugusan asetil pada molekul serat.

ikatan hidrogen

zat warna dispersi gugus ester

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

pencelupan tersebut, seperti diilustrasikan dalam gambar di bawah ini :

HO OC CO(CH ) O H 2 2 n

O O

HO OC CO(CH ) O H 2 2 n

O O

Gaya Dipol

=N–N= +N= =N+ – H

IH

-O=+C – O – C

ICH3

O-

O-

+ +

I II

A B

TolakanTarikan

Tarikan

Tolakan

ikatan Van Der Waals

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

adalah serat poliester. Pada saat atom A mulai berdekatan dengan atom B, maka salah

satu atom cenderung untuk mendekati atom tetangganya. Smapai pada jarak tertentu

maka pada kedua atom akan terjadi antaraksi, dimana awan elektron I pada atom A

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

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

menolak inti atom B. Antaraksi tersebut akan menghasilkan energi tarik-menarik.

Interaksi 2 kutub juga mungkin mengambil peranan penting dalam mekanisme

pencelupannya.

Ikatan dua kutubError: Reference source not found

Zat warna yang bersifat planar akan lebih mudah terserap daripada zat warna yang

bukan planar. Hal ini menunjukkan pertentangan terhadap teori solid solution.

3. Pencelupan Zat Warna Dispersi Sistem Metode Termosol

Pencelupan poliester adalah suatu proses pemberian warna pada bahan tekstil dan cara

mencelupnya kedalam larutan celup. Poliester mempunyai kristalinitas yang tinggi yang

bersifat hidrofob, akibatnya serat poliester tidak dengan mudah dimasuki oleh molekul-

molekul zat warna yang besar. Poliester juga tidak mempunyai gugus-gugus kimia yang aktif

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

Kesulitan ini dapat diatasi dengan ditemukannya zat warna dispersi, dalam

pencelupannya zat warna dispersi mencelup serat tidak dalam fasa larutan, tetapi fasa

dispersi. Zat warna dispersi mempunyai afinitas yang besar terhadap serat poliester

dibandingkan terhadap larutan celup., dengan demikian zat warna dapat bermigrasi kedalam

serat dan dapat membentuk larutan padat.

Proses Proses ini dikembangkan oleh Du Pont pada tahun 1949 , dimana zat warna

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

akan teradsorpsi oleh serat .Untuk pencelupan cara ini diperlukan peralatan khusus yang

memungkinkan pengerjaannya dapat dilakukan secara kontinu. Berikut tahapan

pencelupannya:

1. Padding bahan dalam larutan zat warna

2. Pengeringan antara pada suhu 110oC,selama 60 detik

3. Fiksasi zat warna kedalam serat dengan pemanasan pada suhu 210oC,selama 60 detik.

4. Pengerjaan akhir, misalnya pembangkitan kalau bahannya serat campuran ,

Penyabunan, pencucian,dan lain sebagainya.

3.1 Mekanisme Pencelupan Termosol

Pada pencelupan cara termofikasi pertama-tama zat warna berpindah dari larutan

celup kepermukaan bahan melalui proses padding dan kemudian dilakukan

pengeringan pendahuluan

Menurut Mauric R.fox, masuknya zat warna disperse dari permukaan serat kedalam

serat kemungkinan peristiwa berikut :

1. Perpindahan karena persinggungan (contact transfer)

Pada system perpindahan ini umumnya dikenal sebagai system adanya larutan

dari zat warna yang larut ke bagian rongga molekul serat polyester yang padat

pula atau lebih dikenal dengan istilah “solid solution”.

2. Perpindahan melalui medium (Medium transfer)

Perpindahan melalui medium ini adalah dalam bentuk lelehan zat warna .Hal

ini disebabkan oleh adanya uap panas yang terabsorpsi kemudian

menggelembungkan zat warna sampai meleleh dan lelehan zat warna ini akan

larut kedalam serat polyester yang stuktur polimernya telah dibuka oleh

pengaruh panas tersebut.

3. Perpindahan zat warna melalui Fasa uap (vapour phase transfer)

Prinsipnya adalah zat warna pada suhu tinggi oleh media fiksasi udara kering

akan berubah dari bentuk molekul padat menjadi bentuk uap zat warna .Uap

ini akan terabsorpsi ke permukaan dan kemudian terdifusi ke dalam serat

polyester. Tekanan uap molekul zat warna berhubungan erat dengan kepolaran

molekulnya. Makin tinggi atau besar kepolaran molekul zat warna makin

rendah tekanan uapnya.Apabila tekanan uapnya terlalu rendah pencelupannya

menjadi tidak efektif.

Banyaknya zat warna yang dipindah pada kontak partikel partikel zat warna

dengan serat bergantung juga pada bentuk partikelnya.Tekanan uap partikel zat

warna sebanding dengan jari jari partikelnya , sehingga menyebabkan perpindahan

dari zat warna dapatlebih efektif dengan memperkecil ukuran partikelnya .

Disamping itu perpindahan warna umumnya terjadi melalui suatu lapisan permukaan

dari partikel partikel zat warna dengan bentuk yang tidak teratur.

Ikatan yang terjadi antara serat polyester dan zat warna dispersi adalah ikatan

hydrogen dan ikatan antar kutub

O2N N=N N-H O= C – O -C

H Ikatan hydrogen CH3

O H+

N+ N=N N ik.antar kutub O=C+-O-C-

O H+ CH3

Gambar 2.2.Ikatan zat warna disperse dengan serat polyester

4. Zat Pendispersi

Zat warna dispersi merupakan zat warna yang bersifat hidrofob yang apabila

dilarutkan dalam air tidak akan larut tetapi berbentuk gumpalan-gumpalan, maka untuk dapat

larut dalam air pada proses pencelupannya ditambahkan zat pendispersi. Zat pendispersi

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

didispersikan secara merata diseluruh permukaan kain. Penambahan pendispersi pada larutan

celup zat warna dispersi bertujuan untuk mendispersikan dan menstabilkan zat warna dispersi

dalam larutan.

Zat pendispersi berdasarkan sifatnya terbagi dalam empat golongan yaitu tipe

anionik, kationik, non ionik dan tipe amfoterik. Zat pendispersi yang bersifat anionik akan

terpengaruh oleh adanya ion-ion logam dalam larutan celupnya. Seperti halnya zat warna

yang mengandunggugus pelarut dalam molekulnya, zat pendispersi yang mengandung gugus

SO3Na akan mengalami gaya pendispersinya apabila dimasukkan kedalam air yang

mengandung ion-ion logam.

Sifat zat pendispersi anionik ini menyebabakan zat pendispersi akan masuk dalam

larutan celupyang mengandung ion-ion logam. Ion logam akan menggantikan posissi Na+ dan

membentuk ikatan komplek dengan zat pendispersi menghasilkan struktur molekul zat

pendispersi menjadi besar, sehingga bis menghasilkan gaya pendispersiannya.

5. Zat Anti Migrasi

Pada proses pencelupan system continue sering digunakan zat-zat pembantu tekstil

yang akan meningkatkan celup zat warna dengan konsentrasi tinggi (viskositas /kekentalan)

yang dalam waktu singkat dapat terfiksasi kedalam serat .Dimana hasil celupannya sebanding

dengan cara pencelupan system konvensional. Zat pembantu tekstil yang digunakan sebagai

pengental pada pencapan dan digunakan pula pada larutan pad pecelupan system kontinu

berupa zat anti migrasi. Pada umumnya jenis polisakarida digunakan sebagai Zat anti migrasi,

terutama alginat, penggunaanya jelas dengan konsentrasi yang lebih rendah daripada

penggunaan dalam pencapan karena prases pencelupan dibutuhkan viskositas yang lebih

rendah agar mudah berpenetrasi kedalam serat selama padding berlangsung .Selama alginate,

digunakan pula poliakrilat, poliakrilamida dan polietoksilat. Polietoksilat merupakan

campuran poliglikol dan etilena oksida (propilena oksida).

Zat anti migrasi dalam larutan padding berfungsi mencegah kecenderungan zat warna

untuk bermigrasi selama proses pengeringan sebelum fiksasi, sehingga diperoleh hasil yang

rata.

CH2OH

CHOH Gambar 2.3 zat anti migrasi jenis poliakrilat

CH2OH

6. Zat Pembasah

Zat pembantu tekstil yang merupakan golongan terpenting dan terbesar ialah

golongan zat pembasah ,pendispersi,dan pengemulsi. Hal ini disebabkan karena pembasahan ,

pelepasan kotoran ,pendispersian dan pengelmusian adalah proses –proses yang penting

sekali dalam pertekstilan.dari golongan –golongan zat ini ada golongan yang hanya memiliki

salah satu sifat tersebut diatas , ada 2 sifat tetapi ada pula yang memiliki ketiga tersebut diatas

, akan tetapi bagaimanapun sifatnya yang bermacam-macam itu semua zat zat tersebut

memiliki satu sifat yang sama,yaitu mereka mempunyai kecenderungan untuk berpusat antar

muka dan mempunyai kemampuan menurunkan tegangan permukaan.

6.1. Jenis Zat Pembasah

Zat aktif anion, zat aktif anion adalah zat yang terionisasi dalam larutan dengan

rantai panjang yang membawa muatan negatif, artinya terionisasi pada gugus

anionnya.

Zat aktif kation,zat aktif kation adalah zat yang terionisasi dalam larutan dengan

rantai pajang yang membawa muatan positif, artinya terionisasi gugus kationnya.

zat aktif nonionik, zat aktif nonion adalah zat yang tidak terionisasi dalam larutan

karena tidak memiliki gugus ionisasi baik pada anion atau kationnya.

Zat amfoter atau amfolitik , zat ampoter adalah zat yang terionisasi dalam larutan

dengan rantai panjang yang membawa muatan negative maupun positif

bergantung pada suasana pH larutan.

6.2. Teori Pembasahan

Pembasahan ialah penutupan suatu permukaan zat padat (serat) dan bagian bagian

kotoran dengan cairan atau juga pemasukan cairan (air atau larutan zat pembantu) ke

dalam ruangan ruangan kapiler antar misel dan sub-mikroskopik.

Jika setetes cairan di atas suatu bidang rata , maka bentuk tetesan itu tidak

berupa bola , melainkan berbentuk seperti, tergantung kepada gaya–gaya yang

bekerja. Cairan tersebut membentuk bidang permukaan dengan udara dan bidang

permukaan (bidang atas) dengan zat padat.

Agar terjadi pembasahan sempurna, maka sudut kontak harus mempunyai nilai

nol ,maka harus dipenuhi nilai τsv – τsl = τlv atau Cos θ = 1. Suatu molekul dalam

rongga cairan akan mengalami tarik menarik dan tolak menolak ke segala arah , tetapi

suatu molekul pada antar muka tidak sama tarik menariknya kesegala arah, sehingga

molekul akan mengalami gaya tarik total ke dalam dan terjadi tegangan permukaan

atau tegangan antar muka. Jadi tegangan permukaan adalah energi yang di perlukan

untuk memperbesar luas permukaan atau antar muka sebesar 1cm2 dan dinyatakan

dalam dyne/cm.

Adanya penambahan larutan zat aktif permukaan yang berpusat pada antar

muka air dan serat dapat menurunkan tegangan antar muka karena adanya gaya adhesi

yang besar antara molekul zat aktif permukaan dengan molekul air melawan gaya

kohesi air sehingga memudahkan molekul air untuk masuk ke dalam serat dan

terjadilah proses pembasahan pada serat.

7. Asam Asetat

Asam asetat merupakan asam yang tergolong asam karboksilat berbasa satu

(Monobasic Carboxylic Acid) ciri asam karboksilat berbasa satu di tandai dengan adanya satu

gugus COOH.Asan asetat anggota ke 2 dari kelompok asam karboksilat. Pembuatannya bisa

dari natrium metanoat yang merupakan reaksi dari natrium hidroksida dan karbon monoksida.

Stuktur kimia

Stuktur kimia asam asetat merupakan stuktur paling sederhana dari kelompok asam

karboksilat setelah asam formiat yaitu CH3COOH.

Sifat kimia

Seperti halnya asam karboksilat , asam tereftalat dapat bereaksi membentuk garam , ester

dan amida. Asam asetat terurai oleh asam sulfat panas menjadi karbondioksida dan

hydrogen pada suhu 100oC.Nilai konstanta disosiasi (k) asam asetat sebesar 1,8 x 10-5

dan sifatnya korosif.

Sifat fisika

Asam asetat merupakan cairan bening yang mudah terbakar. Titik beku asam asetat

16,7oC sedangkan titik didihnya 118,2oC.

7.1. Mekanisme Kerja Asam asetat terhadap Zat Warna Disperse

Menurut Ansell m.f di tinjau dari stuktur kimianya zat warna disperse memiliki kutub

yang bermuatan positif dan negative tergantung gugusnya. Sedangkan serat polyester

terdiri dari kutub kutub yang bermuatan negatif juga , kondisi ini mengakibatkan

zat warna sukar masuk ke dalam serat polyester.

Penambahan asam asetat dapat meningkatkan ketuaan warna karena ion H+ dari asam

asetat membentuk ikatan hydrogen dengan perubahan muatan pada kutub –kutub zat

warna menjadi kutub kutub positif maka zat warna disperse terserap kedalam serat

polyester.

7.2. Pengaruh pH terhadap pencelupan polyester

Proses pencelupan dengan zat warna disperse dilakukan dalam suasana asam tetapi

kadang kadang pH larutan pencelupan bervariasi sebab air yang digunakan untuk

pencelupan masih mengandung logam logam , zat pembantu and adanya sisa alkali

dalam kain akibat proses pencucian yang tidak bersih setelah kain diproses dalam

suasana alkali, hal ini tentu akan berpengaruh terhadap perubahan warna hasil

pencelupan. Selain kondisi larutan alkali akan merusak serat polieter, juga akan

menghidrolisa zat warna dispersi. Hidrolisa umumnya terjadi pada zat warna disperse

jenis tertentu dimana zat warna tersebut tidak tahan pada rentang pH yang tidak sesuai

dengn stabilitasnya semakin tinggi pH yng digunakn ,maka kemungkinan zat warna

terhidrolisa semakin besar . Banyak zat warna disperse yang digunakan dapat

mengalami hidrolisa pada pH 6 atau diatasnya , terutama pada temperature tinggi dan

mengakibatkan penurunan hasil pewarnaan .Reaksi hidrolisa zat warna disperse yang

azo adalah sebagai berikut :

8. Reduction Clearing (Pencucian Reduksi)

Proses pencucian reduksi dimaksudkan untuk membersihkan dan menghilangkan sisa

zat warna dispersi yang tidak terfiksasi dan masih menempel pada permukaan serat dengan

demikian sifat tahan lunturnya jadi lebih baik bahan di kerjakan dalam suasana alkali pada

suhu 70oC selama 10 menit. Karena poliester bersifat hidrofob sehingga reaksi reduksi hanya

terjadi pada permukaan serat dan tidak akan mereduksi zat warna yang sudah terserap ke

dalam bahan. Alkali akan menghidrolisa permukaan serat dan mengatur pH pada penguraian

reduktor ,sedangkan reduktor berfungsi untuk mereduksi zat warna dispersi dalam air supaya

menjadi larut. Reaksi yang terjadi :

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

Hal penting yang terjadi pada pencucian reduksi adalah peristiwa pemindahan dan reduksi,

sebagai berikut :

Efek reduksi

Setiap zat warna disperse hanya terdispersi dalam larutan celupnya, untuk

menghilangkan sisa zat warna di permukaan maka harus di lakukan reducting clearing

untuk melarutkan zat warna tersebut. Apabila zat warna tersebut masih terdispersi

dalam air walaupin sudah di pindahkan dari permukaan seratnya zat warna tersebut

masih memiliki afinitas terhadap poliester yang memungkinkan zat warna tersebut

sudah tidak mempunyai afinitas lagi terhadap serat poliester sehingga tidak ada

kemungkinan zat warna dispersi menempel kembali pada serat poliestyer.

Efek Pemindahan

Zat warna dispersi yang tidak terserap dan yang terserap sebagian , hanya bisa

dipindahkan atau disingkirkan dalam suasana alkali . Setelah proses pemindahan , zat

warna tersebut harus segera di larutkan dalam air. Sebelum melakukan proses

reduction clearing, proses pendinginan harus terjadi maksimal. Apabila proses

pendinginan terlalu sebentar maka kain akan mudah kusut.

III. PERCOBAAN

1. Alat dan Bahan

2. Resep Percobaan

Resep Pencelupan

NO RESEP 1 2 3 4 5 6

1 Zat warna (g/l) 10 g

2 Anti migrasi (g/l) 20 g/l

3 Wetting agent 5 g/l

4 pH (4-5) asam asetat 30% 2 cc/l

5 WPU 70 %

6 Drying 100 0C , 1 menit

7Thermosol oC

Waktu (detik)

180

60

190

60

200

60

180

120

190

120

200

120

Resep Reduction Cleaning

Na2S2O4 : 2 g/l

NaOH 38oBe : 1 cc/l

Suhu : 70 oC

Waktu : 10 menit

Vlot : 1 : 20

Resep Pencucian

Na2CO3 : 2 g/l

Teefol : 0,5 g/l

Waktu : 10 menit

Suhu : 70 o C

Alat :

Gelas ukur 100 ml

Gelas piala 100 ml

Pipet volume 10 ml

Timbangan

Termometer 110 0 C

Burner

Kaki tiga

Kasa asbes

Mesin pencelupan

Bahan :

Kain polyester

Zat warna Disperse Dispersol Yellow &

Ddispersol Blue

Zat pendispersi (sulfont YK-DB)

Asam asetat 30 %

Na2SO4

NaOH

Zat pembasah

Na2CO3

PaddingWPU 50 %

Pre drying100 0C 1”

Pembuatan larutan celup dan persiapan bahan

Vlot : 1 : 20

3. Fungsi Zat

- Zat warna dispersi :

Memberi warna pada bahan

- Zat pendispersi :

Mendispersikan/menyebarkan zat warna dalam larutan celup secara merata.

- Asam asetat :

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

- Natrium hidrosulfit dan NaOH :

Untuk menghilangkan zat warna yang menempel pada permukaan serat dan

sehingga didapat tahan gosok dan sublimasi yang baik

- Zat Anti Migrasi

menjaga agar zat warna tidak bermigrasi pada permukaan serat

4. Cara Kerja

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

digunakan ditimbang

b. Kedalam gelas porselen, masukan zat warna, pendispersi, air, zat pendispersi,

zat anti migrasi masukan bahan lalu diaduk sempurna.

c. Setelah itu masukan zat anti migrasi ke dalam larutan celup

d. Untuk memudahkan pewarnaan, larutan dipindahkan ke dalam loyang persegi

panjang selebar kain.

e. Setelah itu dilakukan padding pada kain dengan settingan WPU 70%

f. Kemudian kain dilakukan penngeringan pendahuluan 100OC di mesin stenter

g. Setelah itu di thermosol sesuai variasi suhu dan waktu yang telah ditentukan

h. Lalu kain dicuci R/C

i. Seletah itu kain dicuci sabun, lalu cuci biasa dan dikeringkan dengan disetrika

atau di stenter

5. Diagram Alir Percobaan

Pengeringan Pendahuluan

Pengeringan 1000C, 1 menit

Termofikasi 180-2100C

Pengeringan

6. Skema Proses

IV. DATA PERCOBAAN

Waktu 1 menit Waktu 2 menitSuhu 180O 1A 2ASuhu 190O 2B 2CSuhu 200O 3C 3C

Keterangan:Grade Ketuaan warna Grade Kerataan Pewarnaan1 : Tua2 : Cukup Tua3 : Muda

A : BaikB : CukupC : Kurang

1 Menit 2 Menit0

1

2

3

4

5

6

Grafik Grade Hasil

Suhu 180Suhu 190Suhu 200

Grad

e N

ilai

V. DISKUSI Analisa Ketuaan Pewarnaan

Pada perbandingan waktu pencelupan 1 menit dapat diamati bahwa nilai ketuaan warna yang paling tinggi pada suhu 180OC. Ketuaan pewarnaan dalam pencelupan ini berarti kecenderungan warna hijau yang mengarah ke biru karena memang pewarnaannya adalah campuran zat warna dispersi warna biru dan kuning. Pada suhu pencelupan yang lebih tinggi justru warna kuning yang menjadi semakin dominan (warna pencelupan muda). Perbedaan afinitas pewarnaan ini dapat dijelaskan dengan mengidentifikasi zat warna dispersi yang digunakan kemungkinan besar besaran molekul zat warna yang dicampurkan tidak sama. Zat warna dispersi warna biru lebih kecil struktur molekulnya daripada zat warna dispersi kuning sehingga ketika semakin tinggi suhu thermosol (suhu fiksasi zat warna) maka struktur molekul zat warna yang paling besar yang akan lebih banyak terfiksasi (zat warna dispersi kuning), begitupun sebaliknya struktur zat warna yang kecil akan lebih optimasl fiksasinya pada suhu yang tidak terlalu tinggi dan akan cenderung turun afinitas terhadap seratnya jika suhu semakin dinaikan. Sehingga perbedaan pewarnaan yang terjadi setiap kenaikan suhu thermofiksasi disebabkan oleh kperbedaan besarnya struktur zat warna yang dicampurkan pada proses percobaan.

Analisa Kerataan PewarnaanKerataan pewarnaan dari hasil percobaan berbanding terbalik dengan setiap kenaikan suhu (pada waktu 1 menit). Kerataan pewarnaan pada proses thermosol in dapat dipengaruhi oleh 1. Kelarutan zat warna dalam larutan pencelupan tidak sempurna terutama dalam percobaan digunakan campuran dua jenis zat warna, 2. Proses padding yang tidak merata artinya kain terlipat atau sebaran tekanan pada sepanjang permukaan roll tidak sama, dan 3. Kurangnya konsentrasi zat anti migrasi yang ditambahkan. Metode thermosol menggunakan udara panas yang dihembuskan oleh mesin stenter sehingga dimungkinkan zat warna bermigrasi pada saat suhu fiksasi akibat adanya gaya dari udara yang dihembuskan sehingga pewarnaan menjadi belang. Dengan ditambahkan zat wanti migrasi akan menahan pergrakan zat warna akibat hembusan hawa panas dari mesih sehingga tetap

menempel pad permukaan kain, untuk itu tidak sesuainya penambahan zat anti migrasi akan sangan berpengaruh pada kerataan melihat bahwa semakin tinggi suhu proses maka hembusan hawa panas akan semakin besar sehingga lebih beresiko besar terjadi belang.

VI. KESIMPULANBerdasrkan analisa data percobaan pencelupan poliester yang terbaik campuran Zat warna Disperse Dispersol Yellow & Ddispersol Blue adalah pada metode thermosol dengan waktu 1 menit pada suhu 180OC

DAFTAR PUSTAKA1. Ir. Rasjid Djufri, M. Sc; G.A. Kasoenarno, Bk. Teks; Astini Salihima, S. Teks; Arifin

Lubis, S.Teks, “Teknologi pengelantangan, Pencelupan dan Pencapan“, Institut

Teknologi Tekstil, 1976, Bandung.

2. Astini Salihima, S.Teks; Hendrodyantopo, S.Teks; Soenaryo, S.Teks; Ir. Rasjid Djufri,

M.Sc, “ Pedoman Praktikum Pengelantngan dan Pencelupan“ , Institut Teknologi

Tekstil, 1978, Bandung.

3. P. Soeprijono S.Teks, Poerwanti S.Teks, Widayat S.Teks, Jumaeri S.Teks Serat-

Serat Tekstil “,Institut Teknologi Tekstil, 1973, Bandung.