8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
1/38
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
2/38
Mampu melakukan proses pencelupan pada kain polyester dengan zat
warna Dispersi menggunakan metode HT/HP dengan memvariasikan zat
warna dispersi dan zat pendispersi. Dan mampu membandingkan hasil
diantaranya.
Metode thermosol
Mampu melakukan proses pencelupan pada kain polyester dengan zat
warna Dispersi menggunakan metode thermosol dengan memvariasikan
zat anti migrasi, suhu termofiksasi dan zatwaktu termofiksasi. Dan mampu
membandingkan hasil diantaranya.
II. Teori Dasar
A. Poliester
Serat polyester di kembangkan oleh J.R.Whinfield dan J.T Dickson daricalico PrintersAssociation.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 polyester adalah serat sintetik yang dibuat dari molekul polimer
polyester linier dengan susunan paling sedikit 85 % etilena glikol (HO-CH2-
CH2-OH) dan asam tereftalat (C6H4(COOH)2) melalui proses polimerisasi
kondensasi.
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.
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
3/38
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 triflouroasetat-orto-khlorofenol ,campuran 7 bagian berat trikhlorofenol dan 10
bagian fenol dan campuran 2 bagian berat tetrakloro etana dan 3 bagian
fenol.
Poliester merupakan serat sintetik yang bersifat hidrofob karena
terjadi ikatan hidrogen antara gugus – OH dan gugus – COOH dalam
molekultersebut.Oleh karena itu serat polierter sulit didekati air atau
zatwarna.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
Untuk dapat mendekatkan air terhadap serat yang hidrofob, makakekuatan 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 .
Kekuatan polyester pada keadaan kering sama besar dengan kekuatan
pada keadaan basah. Polyester memiliki mempunyai kristalinitas yang
tinggi, bersifat hidrofob dan tidak mengandung gugusan-gugusan yang
aktif, sehingga sukar sekali ditembus oleh molekul-molekul yang berukuran
besar ataupun tidak bereaksi dengan zat warna anion atau kation. Untuk
memperoleh hasil celup yang baik maka proses pendahuluan
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
4/38
(pretreatment) untuk polyester sangat perlu. Penggunaan alkali panas
waktu proses pencucian polyester sebaiknya dihindari, karena akan
menyebabkan terkelupasnya permukaan serat tersebut. Polyester juga
memiliki titik leleh yang tinggi yaitu 280o
C, juga daya tahan terhadapsobekan maupun gosokan dan elastisitas yang tinggi. Polyester
kebanyakan hanya dapat dicelup oleh zat warna dispersi.
B. Zat Warna Dis!rsi1.Pengertian Dasar
Zat warna dispersi adalah zat warna organic yang dibuat secara sintetik.
Kelarutannya dalam air kecil sekali dan larutan yang terjadi merupakan
dispersi atau partikel-partikel zat warna yang hanya melayang dalam air.
Zat warna ini dipakai untuk mencelup atau mewarnai srat-serat tekstil
sintetik, yang bersifat termoplastik atau hidrofob. Absorbsinya ke dalam
serat sering disebut “Solid Solution“, yaitu zat padat larut dalam zat padat.
Dalam hal ini zat warna merupakan zat terlarut dan serat berkisar antara 30
– 200 mg per garam serat.
Molekul zat warna dispersi relatif kacil, sederhana dan tidak mempunyaigugus pelarut,Karena itu mempunyai katahanan yang tinggi dan warna
yang cemerlang. Salainitu zat warna dispersi hampir semua mengandung
gugus-gugus hidroksil dan amina (-OH, -NH2, NHR) yang berfungsi sebagai
donor atom hydrogen untuk mengadakan interaksi dua kutub atau
membentuk ikatan hydrogen dengan gugus-gugus karbonil atau gugus
asetil dari serat.
2. Struktur Kimia zat warna dispersi
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
5/38
menurut struktur kimianya zat warna dispersi merupakan senyawa azo,
antrakuinon dan dipenil amina.
Beberapa contoh struktur kimia zat warna dispersi, antara lain :
a.Golongan azo
Contoh :
Disperse blue 3
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
6/38
b .Golongan antrakuinon
Contoh :
Disperse Red 4
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
7/38
c. Golongan difenilamina
Contoh :
CI. Disperse Red 60
3. Klasifikasi zat warna dispersi
karena molekulnya kecil zat warna dispersi mudah menyublim pada suhu
tinggi, maka berdasarkan pada sifat ketahanan sublimasinya dapat
dikelompokan dalam 4 (empat) golongan , yaitu :
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
8/38
a) Golongan I : zat warna dispersi sublimasi rendah, dengan titik leleh
150 – 180 0C, mempunyai berat molekul yang sangat kecil dan sangat
mudah digunakan terutama untuk serat asetat.
b) Golongan II : zat warna dispersi sublimasi cukup, dengan titk
leleh 180 – 210 0C, mempunyai berat molekul relatif rendah dengan sifat
pewarnaan yang baik.
c) Golongan III : zat warna dispersi sublimasi baik, dengan titk leleh 210
– 230 0C, mempunyai berat molekul yang sedang dengan sifat pewarnaan
yang cukup.
d) Golongan IV : zat warna dispersi sublimasi tinggi, dengan titk leleh di
atas 230 0C, mempunyai berat molekul yang besar akan tetapi sifat
pewarnaan yang kurang.
4. Sifat-sifat umum zat warna dispersi
a) Sifat dasar mempunyai berat molekul yang rendah dengan inti
kromofor, diantaranya : azo, antrakuinon, dan dipenilamina
b) Meleleh pada temperatur tinggi (lebih besar dari pada 1500C),
kemudian dapat mengkristal lagi.
c) Sifat dasar adalah non ionic meskipun mempunyai gugus –OH, -NH2,
dan gugus –NHR, dansebagainya yang bertindak sebagai gugus pemberi
(donor) hydrogen untuk mengadakan ikatan dengan serat (gugus karbonil).
d) Gugus –OH, -NH2, dan gugus fungsional yang sejenis menyebabkan
zat warna dispersi sedikit larut dalam air (± 0,1 miligram /L), tapi
mempunyai kejenuhan yang tinggi pada serat pada kondisi pencelupan.
e) Penambahan zat pendispersi ke dalam larutan celupnya akan
menyebabkan dispersi yang stabil dalam air.
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
9/38
f) Secara relatif kerataan penyerapan zat warna dalam sarat adalah
tinggi (10 – 50 mg/g serat).
g) Tidak ada perubahan kimia yang disebabkan oleh prosespencelupannya.
1. 5. Metoda Pencelupan
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 terpecahmenjadi 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.
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
10/38
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:
Gaya ini terjadi karena atom karbon bermuatan parsial positif (d+)danatom oksigen bermuatan parsial negatif (d–). 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 dan
adanya carier.
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
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
11/38
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 denganadanya 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 :
ikatan Van Der Waals
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
12/38
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 padakedua 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 KUTUB
Zat warna yang bersifat planar akan lebih mudah terserap daripada zat
warna yang bukan planar. Hal ini menunjukkan pertentangan terhadap
teorisolid solution.
Pencelupan dengan Metoda Carrier
Banyak sekali teori yang menggambarkan peranan zat pengemban dalampencelupan serat polyester ini ,di antaranya adalah teori yang menyatakan
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
13/38
bahwa zat pengemban bersifat menggelembungkan serat sehingga
mempermudah di fusi zat warna ke dalam serat.
Selain itu zat pengemban juga berfungsi membantu kelarutan zat warnasehingga lebih mudah berpenetrasi ke dalamserat.jadi bila fasa larutan
celup dan fasa serat kita anggap sebagai suatu system, maka zat
pengemban bekerja dalam keseluruhan sistimtersebut.at pengemban
bekerja pada fasa serat sebagai zat pelunak (plasticizer) dengan jaln
merusak stuktur dalam serat untuk sementara . Zat pengemban kemudian
membawa zat warna ke bagian dalam serat yang telah di lunakkannya
tadi . Schuler mengajukan suatu teori dasar tentang mekanisme kerja zat
pengemban dalam pencelupan polyester ,sebagai berikut :
Dalam satu system terdiri dari air , zat warna , zat pengemban dan serat ,
maka :
• !at pen"e#ban$ air dan at warna berada dala# suatu
%eseti#ban"an pseudo&dina#i% pada per#u%aaan serat
pol'ester.
• !at pen"e#ban $ air dan at warna berdi(usi %e dala# serat.• !at pen"e#ban bertinda% seba"ai at peluna% $ den"an
jalan #en"hilan"%an "a'a&"a'a diantara rantai #ole%ul
poli#er.
• Se#entara serat terplastis%an di(usi %e luar dan %e dala#
serat terjadi lebih cepat dan dala# %eadaan ini terjadilah
pencelupan.
• Selanjutn'a bila at pen"e#ban dihilan"%an %e#bali dari
bahan $ serat a%an %e#bali %e bentu% se#ula 'aitu sulit di
celup $sehin""a at warna 'an" sudah ada di dala# serat tida%
%eluar la"i dari dala# serat.
• )ntu% #en"hilan"%an *#erusa%#elepas%an, carrier setelah
pe#a%aian *dala# pencelupan, harus dicuci redu%si *reduction
clearin", den"an larutan %osti% soda dan natriu# hidrosulpit.
-ea%si 'an" terjadi adalah seba"ai beri%ut
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
14/38
2NaOH + Na2S2O4 + 2H2O 2Na2SO4 + 6Hn
Ikatan yang terjadi antara zat warna dispersi dengan serat adalah ikatanhidrogen.
ZAT PENGEMBAN
Dalam pencelupan serat hidrofob , seperti polyester stuktur seratnya
sedemikian kompak sehingga air sulit menembusnya , maka difusi zat
warna dengan bantuan air saja tak mungkin terjadi .Difusi yang rendah ini
menyakibatkan daya celup yang rendah pula. Untuk membantu difusi zat
warna ke dalam serat dapat di pergunakan suatu zat yang dapat
menggelambungkan serat polyester tersebut dan membantu penyerapan
zat warna ke dalam serat ,yang di kenal dengan nama zat pengemban
(Carrier). Zat pengemban adalah zat organik yang dapat
menggelembungkan memplastiskan serat polyester yang hidrofob.
Terdapat dua jenis zat pengemban :
1. Carrier hidrofob$ carrier ini ber(un"si seba"ai at pelu#as
'an" a%an berpenetrasi %e dala# serat dan #erusa% i%atan
antar #ole%ul serat sehin""a serat #enjadi plastis $ #udah
ber"eser.
Hal tersebut memungkinkan zat warna berpenetrasi (karena ada
perbedaan Konsentrasi).
1. Carrier hidrol$ carrier ini a%an berdi(usi %e dala# serat
ber"abun" %e dala# serat %e dala# serat #enari% air $
sehin""a serat #en""ele#bun" dan pori&pori #e#bu%a lebih
besar sehin""a #e#un"%in%an at warna #asu%. /un"si
lainn'a adalah #ena#bah %elerutan at warna *at warna
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
15/38
'an" tida% larut tetapi terdispersi ,.Di(usi terjadi %arena
perbedaan %onsentrasi at warna dala# larutan dan dala#
serat . ada at warna disperse %onsentrasin'a rendah$ %arena
at warna tersebut tida% larut. ena#bahan carrier $#en'ebab%an at warna di %elilin"i carrier #enjadi seolah&olah
larut $ a%ibatn'a terjadi perbedaan %onsentrasi 'an" #a%in
besar antara at warna dala# larutan den"an di dala# serat
sehin""a di(usi at warna %e dala# serat berta#bah.
Grafik berikut memperlihatkan pengaruh carrier terhadap hasil
penyerapan zat warna disperse pada serat polyester GR
Grafik Penyerapan Zat Warna Dispersi Oleh Serat Polyester Dengan Dan
Tanpa Zat Pengemban
TABEL JENIS – JENIS ZAT KIMIA YANG DAPAT DIGUNAKAN SEBAGAIZAT PENGEMBAN
OOA 5S
7idro%arbon aro#atic Di (enil $a(talena dan toluene
/enol
/enol o&(enil (enol$p&(enil (enol$o&
%hloro (enol$ p&%hloro(enol$ #&
%resol
8hloro aro#atic 9ono$ di$ tri&%hlorobenena $
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
16/38
%hlorona(talena
Asa# aro#atic:enoate $ %hlorobenoat dan o&(talat
5ter aro#atic
9etilbenoate$but'l
benoate$di#etil(talat$dietil(talat$d
i#etil
tere(talat$di#etiliso(talat$(enilsalisi
lat
5ster (os(at ;ripropil dan tributil (os(at
5ter ao#ati% p&na(til #etal eter
ersen'awaan –
persen'awaan aro#atic lain
Aseto(enon$(enil selosol
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
17/38
.
Reduksi clearing berguna untuk memperbaiki tahan gosok, biasanya
pencucian reduksi dikerjakan pada larutan yang mengandung natriumhidrosulfit, natrium hidroksida dan lissolamin. Oleh karena polyester bersifat
hidrofob, maka reaksi reduksi tersebut hanya terjadi di permukaan serat
saja dan tidak akan mereduksi zat warna yang telah terserap kedalam
serat. Reduksi clearing berguna untuk menghilangkan zat warna yang tidak
terfiksasi oleh serat. Setelah pencelupan suhu tinggi ini bahan harus dicuci
baik-baik dengan larutan yang mengandung ditergen.
Beberapa keuntungan dapat diperoleh dengan metode ini, misalnya dapat
mencelup warna tua tanpa penambahan zat pengemban, mengurangi
waktu pencelupan dan biaya pencelupan.
PENCELUPAN DENGAN METODE HT/HP
Pencelupan dengan suhu tinggi selalu disertai dengan tekanan tinggi.
Tekanan berfungsi untuk menaikkan suhu proses dan membantu difusi zat
warna ke dalam serat. Pencelupan dilakukan pada mesin tertutup tanpa
bantuan zat pengemban. Pencelupan metoda ini banyak dilakukan pada
serat poliester karena dianggap efektif akibat :
q Perpindahan atau pergerakan rantai molekul serat poliester mulai aktif
pada suhu tinggi (120-130oC) sehingga memberi ruang bagi molekul-
molekul zat warna untuk meningkatkan penyerapan zat warna ke dalam
serat.
q Kecepatan difusi zat warna dispersi mulai meningkat pada suhu tinggi
(120-130oC) dan kecepatan penyerapan serta migrasi zat warna menjadi
lebih besar sehingga akan mempercepat proses.
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
18/38
q Pencelupan mulai lebih cepat karena kelarutan zat warna dispersi pada
suhu tinggi (120-130oC) mulai meningkat.
Beberapa keuntungan penggunaan metoda ini adalah dapat mencelup
warna tua, hemat bahan, waktu dan biaya proses, adsorbsi lebih cepat,kerataan lebih baik, ketahanan luntur baik, penetrasi lebih baik, dan dapat
menggunakan zat warna dispersi dengan ketahanan sinar yang lebih baik
dan sukar menguap tetapi hanya terserap sedikit pada pencelupan di
bawah temperatur 100oC.
Setelah dilakukan pencelupan, maka kain harus dicuci reduksi. Proses cuci
reduksi (Reduction Clearing) menggunakan kostik soda dan natrium
hidrosulfit yang akan menghasilkan gas hidrogen untuk mereduksi sisa zat
warna yang tidak mewarnai serat dan menghilangkan sisa zat proses
lainnya. Reaksinya sebagai berikut :
NaOH + 2 Na2S204 2 H2O Na2SO4 + 6 Hn
Pemakaian kaustik soda ini hanya untuk mengaktifkan natrium hidrosulfit
agar menghasilkan gas hidrogen. Kostik soda tidak boleh terlalu banyakkarena ia dapat menghidrolisa permukaan serat poliester dan
menyebabkan serat ini terkikis, seperti pada proses penurunan berat, yang
reaksinya sebagai berikut :
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
19/38
Setelah cuci reduksi, bahan selanjutnya dicuci bersih dengan deterjen.
Tujuannya untuk menghilangkan hasil proses cuci reduksi yaitu garam
natrium sulfat (Na2SO4).
Pencelupan dengan metode Thermosol
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 warnayang 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 Pencelupan ini merupakan pencelupan secara
kontinu,dimana fiksasi zat warna di dalam serat dilakukan dengan
menggunakan panas dari aliran udara panas .
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
20/38
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 memungkinkanpengerjaannya dapat dilakukan secara kontinu .
Dalam proses pencelupan ini terdiri dari empat tahap pengerjaan
yaitu :
1. addin" bahan dala# larutan at warna
2. en"erin"an antara pada suhu 110o?$sela#a 60 deti%
3. /i%sasi at warna %edala# serat den"an pe#anasan pada
suhu 210o?$sela#a 60 deti%.
4. en"erjaan a%hir$ #isaln'a pe#ban"%itan %alau bahann'a
serat ca#puran $ en'abunan$ pencucian$dan lain seba"ain'a.
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. erpindahan %arena persin""un"an *contact trans(er,
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”.
1. erpindahan #elalui #ediu# *9ediu# trans(er,
Perpindahan melalui medium ini adalah dalam bentuk lelehan zat
warna .Hal ini disebabkan oleh adanya uap panas yang terabsorpsi
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
21/38
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.
1. erpindahan at warna #elalui /asa uap *
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
22/38
O2N N=N N-H O= C – O -C
H Ikatan hydrogen CH3
O H+
N+
N=N N i%.antar kutub O=C+
-O-C-O H+ CH3
Gambar 2.2.Ikatan zat warna disperse dengan serat polyester
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.
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
23/38
Zat Anti Migrasi
Pada proses pencelupan system continue sering digunakan zat-zat
pembantu tekstil yang akan meningkatkan calup zat warna dengankonsentrasi 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 pengeringansebelum fiksasi, sehingga diperoleh hasil yang rata.
CH2OH
CHOH Gambar 2.3 zat anti migrasi jenis poliakrilat
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
24/38
CH2OH
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
dalamperte%stilan.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.
Jenis Zat Pembasah
1. !at a%ti( anion$at a%ti( anion adalah at 'an" terionisasi
dala# larutan den"an rantai panjan" 'an" #e#bawa #uatan
ne"ati
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
25/38
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?OO7.Asan asetat anggota ke 2
dari kelompok asam karboksilat. Pembuatannya bisa dari natrium metanoat
yang merupakan reaksi dari natrium hidroksida dan karbon monoksida.
q Stuktur kimia
Stuktur kimia asam asetat merupakan stuktur paling sederhana dari
kelompok asam karboksilat setelah asam formiat yaitu CH3COOH.
q 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&> dansifatnya korosif.
q Sifat fisika
Asam asetat merupakan cairan bening yang mudah terbakar .Titik
beku asam asetat 16,7oC sedangkan titik didihnya 118,2oC.
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
26/38
III. Percobaan
3.1. Alat-alat yang digunakan Bahan
Gelas piala 100 cc – Kain polyester
– Gelas ukur – Zat warna Dispersi (Dispersol yellow
B-6G dan Dispersol blue -BR)
– Pipet Volum – Zat pendispersi (Sunsolt YK-DB)
– Tabung rapid – Asam asetat 30%
– Termometer – Na2S2O4
– Pengaduk kaca – NaOH 38oBe
– Kassa dan bunsen – Teefol
– Mesin – Carier
– Setrika
3.2. Resep dan Fungsi zat
Resep
1. -esep pencelupan
Oran" %e& 1 2 3 4
!at =arna Dispersi *"ol A, *ow(, 1 1 1 2
Asa# Asetat 30 *#l, ph >
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
27/38
!at pendispersi *#l, 0$>
?arier *#l, – 0$> 0$> 1
Suhu 100
=a%tu *#enit, 30 4>
Blot 110
2. -esep ?uci -edu%si
Na2S2O4 : 2 g/lNaOH 38oBe : 1 cc/l
Sabun : 0,5 ml/L
Suhu : 70 oC
Waktu : 15 menit
Vlot : 1 : 10
1. -esep pencucian
Na2CO3 : 2 g/l
Teefol : 0,5 g/l
Waktu : 10 menit
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
28/38
Suhu : 70o C
Perhitungan Resep
Orang ke- 1 2 3 4
!at =arna Dispersi *"ol A,
*ow(, 14.>2 1 1 2
Asa# Asetat 30 *#l, ph >
!at pendispersi *#l, 0.0C2> 0$0C3> 0$0C2
0$0C14
>
?arier *#l, – 0$0C3> 0$> 0$142
Suhu 100
=a%tu *#enit, 30 4>
Air 14>.2 146$> 14>$6 2136
:erat :ahan 14$>2" 14$6> 14$>6 14$2
Pencucian
aO7 0.14>2 0$146> 0$14>6 32>
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
29/38
atriu# 7idrosul@t 0.2 0$2 0$2 0$2
Sabun 0.0C2> 0$0C3> 0$> 0$142
Suhu C0
=a%tu *#enit, 1>
Air 14>.2 146$> 14>$6 142$
Fungsi Zat
– Zat warna dispersi :
Memberi warna pada bahan
– Zat pendispersi :
Mendispersikan/menyebarkan zat warna dalam larutan celup secara
merata.
– Zat Pengemban :
Mengemban/membawa zat warna masuk ke dalam serat dan memperbaiki
kelarutan zat warna dalam larutan celup.
– Asam asetat :
Memberikan suasana asam (pH 4-5) pada larutan celup.
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
30/38
– Na2S2O4:
Menghilangkan zat warna yang tidak terfiksasi dipermukaan serat dan zat
pengemban yang masih tertinggal di dalam serat pada proses cuci
reduksi.
– Natrium Hidroksida :
Membantu mengaktifkan Natrium hidrosulfit.
– Sabun :
Sabun berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa
zat warna yang masih menempel pada permukaan kain.
3.3. Cara keja
3.3.1 Pencelupan
– Alat-alat yang akan dipakai dibersihkan, berat bahan dan zat-zat
yang akan digunakan ditimbang
– Zat warna dispersi dibuat pasta dengan air dingin dan bila perlu
ditambahkan zat pendispersi, kemudian ditambah air hangat sampai
terdispersi sempurna.
– Kedalam gelas porselen, masukan air yang bersuhu 400C sesuai
vlot yang ditentukan, zat pendispersi, masukan bahan lalu diaduk
sempurna.
– Masukan larutan zat warna dan asam asetat setelah pencelupan
berlangsung 10 menit pada gelas porselen yang telah berisi larutan
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
31/38
– diatas, Pencelupan dilakukan pada suhu dan waktu yang
ditentukan. Dilanjutkan dengan penurunan suhu menjadi 70oC.
– Setelah proses tersebut selesai, bahan dicuci, direduksi, dicuci,
disabun dan dibilas.
3.4. Diagram alir dan Skema Proses
e#buatan larutan celup dan persiapan bahan
Diagram alir :
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
32/38
roses -edu%si ?learin"
encucian
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
33/38
Skema proses :
1. Proses Pencelupan
zat pengemban 1000C
zat
pendispersi
Bahan asam asetat
Zw
60-700C
0 10 20 60 ( dalam
menit )
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
34/38
2. Proses Reduksi Clearing
3.5. Hasil Percobaan (Sampel)
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
35/38
".#.$ %ariasi Zat Warna Dis!rsi an Cari!r
Resep 1 Resep 2 Resep 3 Resep 4
3.5.1 Hasil Evaluasi Tahan Gosok
orang ke- 1 2 3 4
%apas 4 4 4 4
pol'ester 4$> 4$> 4$> 4$>
IV. Diskusi
Setelah proses pencelupan dilakukan dan melakukan variasi resep, pada
metode ini terdapat proses cuci reduksi. Cuci reduksi ini dilakukan agar zat
warna maupun zat pengemban yang hanya terdapat pada permukaan serat
saja dapat hilang. Terlihat pada kain terdapat perubahan warna setelah
cuci reduksi karena sesuai resepnya yang memakai zat warna paling
banyak dengan carier yang seimbang ketuaan warna pun sama antara
orang ke tiga dan ke empat. Tetapi terlihat perbedaaan yang mencolokpada kain ke dua dan ke tiga, warna yang dihasilkan berbeda
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
36/38
kecerahannya. Dan antara orang ke satu dan ke dua terlihat orang ke satu
lebih tua warnanya dibanding orang ke dua. Hal itu bisa terjadi karena
berbagai kemungkinan diantara lain ;
– Kain ke satu yang tidak memakai carier bisa lebih tua warnanya
dibanding kain ke dua karena zat warna yang dipakai yaitu yang jenis
molekulnya kecil maka zat warna dapat masuk ke dalam serat tanpa
menggunakan carier.
– Carier itu mempunyai fungsi membawa zat warna masuk ke dalam
serat dan memperbaiki larutan celup. Bila zat warna yang jenis molekulnya
kecil itu pada saat memakai carier memang masuk ke dalam serat tetapi
apabila carier tersebut terlalu banyak atau sudah mencapai titik jenuhnya
carier itu dapat membawa zat warna yang sudah berikatan dengan serat
menjadi migrasi ke fasa larutan kembali.
– Pada proses cuci reduksi pun dapat berpengaruh pada hasil kain
yang akan diperoleh, apabila cuci reduksi kurang baik maka kain hasil
pencelupan pun akan kurang baik. Kain ke satu lebih tua daripada kainkedua bisa saja terjadi karena cuci reduksi yang kurang baik. Cuci reduksi
akan menghilangkan carier yang ada dalam serat dan menghilangkan zat
warna yang ada pada permukaan serat dan bila carier masih membawa
serat dan carier terlepas dari serat maka warna yang terkandung pada
serat akan lebih sedikit dan ketuaan warna akan lebih rendah. Bila cuci
reduksi kurang baik pun zat warna yang masih menempel pada permukaan
serat akan tetap pada permukaan serat maka pada saat hasil pencelupan
pun dapat terlihat dan mempengaruhi perbandingan ketuaan warna yang
dihasilkan.
– Pada proses pencelupan dengan variasi waktu pencelupan pun
terlihat perbedaan ketuaan warna yang dihasilkan, karena waktu
pencelupan itu mempengaruhi lamanya proses fiksasi zat warna itu masuk
ke dalam serat. Maka dari itu, apabila waktu pencelupan lebih sedikit maka
proses fiksasi masuknya zat warna ke dalam serat pun akan lebih singkat
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
37/38
yang mengakibatkan ketuaan warna akan berbeda. Bila waktu
pencelupannya lebih lama maka akan lebih tua warnanya dibandingkan
warna kain yang proses pencelupannya sebentar. Ini terlihat pada kain ke
dua dan ke tiga.
– Perbedaan konsentrasi zat warna pun akan sangat jelas terlihat
perbedaannya karena semakin banyak konsentrasi zat warna yang dipakai
pada saat pencelupan maka akan dihasilkan ketuaan warna yang lebih
baik.
– Pada hasil evaluasi uji tahan gosok terdapat hasil uji yang sama
dari kain satu sampai kain dua, yang dapat diartikan bahwa variasi waktu
pencelupan, konsentrasi zat warna dan penambahan zat pengemban tidak
mempengaruhi kelunturan terhadap gosokan.
1. V. Kesimpulan
Zat Warna dispersi adalah zat warna yang mewarnai serat hidrofob(kain polyester), zat warna ini pun sukar larut maka penambahan carier itu
penting untuk membawa zat warna ke dalam serat. Begitu pula waktu
pencelupan yang sedikit lebih lama itu dapat memberi warna yang lebih tua
karena berpengaruh pada proses fiksasi zat warna ke dalam serat.
Cuci reduksi dapat mempengaruhi dan memperbaiki tahan gosok.
Reduksi clearing dapat menghilangkan sisa-sisa zat warna yang tidak
terfiksasi dan menghilangkan carier yang masih terdapat dalam serat.
Maka hasil pencelupan serat polyester dengan menggunakan zat
warna dispersi dengan metoda penambahan carier yang optimal itu ada
pada kain ke empat.
8/18/2019 Laporan Praktikum Pencelupan 2
38/38