Embed Size (px)
Citation preview
PENCELUPAN POLIESTER DENGAN ZAT WARNA DISPERSI CARA HT
I. MAKSUD dan TUJUAN
Maksud : Untuk melakukan proses pencelupan pada kain
poliester dengan menggunakan zat warna dispersi
cara HT(High Temperature) dengan melihat efek
heat set terhadap hasil celup.
Tujuan
o Agar dapat memahami karakter serat poliester,zat warna dispersi,zat
pembantu dan metoda pencelupan yang akan dipakai.
o Mampu melakukan proses pre treatment sampai proses pencelupan serat
poliester.
o Dapat melihat efek dari proses heat setting terhadap hasil celup.
o Mampu mengevaluasi dan menganalisa hasil proses pencelupan.
II. TEORI DASAR
Serat Poliester
Poliester adalah suatu polimer (sebuah rantai dari unit yang
berulang-ulang) dimana masing-masing unit dihubungkan oleh sebuah
sambungan ester. Sebagai suatu poliester sintetis, bahan utama yang
digunakan adalah polyethylene terephthalate (PET), yang di buat dari asam
terephthalic dan ethilene glycol (EG). Serat poliester yang bersifat hidrofobik
umumnya dicelup dengan zat warna dispersi. Zat warna dispersi adalah zat
warna organik yang dibuat secara sintesis, yang kelarutannya dalam air
sedikit dan merupakan larutan dispersi. Zat warna tersebut digunakan untuk
mewarnai serat-serat sintetis atau serat tekstil yang bersifat hidrofob. Dalam
pemakaiannya, zat warna dispersi memerlukan zat pembantu yang berfungsi
untuk mendispersikan zat warna dan mendistribusikan zat warna secara
merata. Zat warna dispersi dapat mewarnai serat poliester dengan baik
dengan memakai metoda zat pengemban, dengan temperatur tekanan tinggi
atau dengan cara Thermosol.
Serat polyester merupakan serat sintetis yang banyak digunakan
dalam industri khususnya industri tekstil kerena sifatnya yang mudah, murah
dan dapat diproduksi dalam jumlah banyak. Kelebihan dan kekurangan dari
serat polyester ini akan dapat dioptimalkan dengan mencampurnya dengan
serat – serat alam atau serat sintetis lainnya, sehingga menambah nilai daya
guna. Serat poliester mempunyai sifat hidrofob sehingga untuk mencelupnya
harus menggunakan zat warna yang tepat.
Zat warna yang biasa digunakan adalah zat warna dispersi. Zat
warna dispersi mula-mula diperdagangkan dalam bentuk pasta, tetapi
sekarang dapat diperoleh dalam bentuk bubuk. Efektifitas pemakaiannya
harus menggunakan zat pembantu sehingga dari segi ekonomisnya harus
diperhitungkan.
Zat Warna Dispersi
Zat warna dispersi adalah zat warna organik yang dibuat secara
sintesis, yang kelarutannya dalam air sedikit dan merupakan larutan dispersi.
Zat warna tersebut digunakan untuk mewarnai serat-serat sintetis atau serat
tekstil yang bersifat hidrofob.
Zat warna ini mempunyai berat molekul yang kecil dan tidak
mengandung gugus pelarut. Dalam pemakaiannya diperlukan zat pembantu
yang berfungsi untuk mendispersikan zat warna dan mendistribusikannya
secara merata didalam larutan, yang disebut zat pendispersi.
Zat warna dispersi dapat mewarnai serat poliester dengan baik jika
memakai zat pengemban atau dengan temperatur tekanan tinggi. Zat warna
dispersi mula-mula diperdagangkan dalam bentuk pasta, tetapi sekarang
dapat diperoleh dalam bentuk bubuk.
Sifat-sifat umum zat warna dispersi
a) Tidak larut dalam air, karena tidak mempunyai gugus pelarut didalam
struktur molekul
b) Pada umumnya zat warna dispersi berasal dari turunan azo,
antrakwinon/nitro akril amina dengan berat molekul rendah
c) Mempunyai titik leleh yang cukup tinggi yaitu 1500C dengan ukuran partikel
antara 0,5-2 mikron
d) Bersifat non-ionik, walaupun mengandung gugus-gugus – NH2 – NHR –
OH
e) Selama proses pencapan dengan zat dispersi tidak mengalami perubahan
kimia
Pencelupan serat poliester dengan zat warna dispersi.
Mekanisme pencelupan
Pencelupan serat poliester dengan zat warna dispersi merupakan
peristiwa distribusi zat padat kedalam dua zat pelarut yang tidak dapat
dicampur. Dalam hal ini zat warna dispersi merupakan zat padat yang larut
dalam medium serat. Adsorpsi zat warna sering disebut “solid solution”.
Mekanisme pencelupannya adalah sebagai berikut : zat warna dispersi
berpindah dari keadaan agregat dalam larutan celup masuk kedalam serat
sebagai bentuk molekuler. Pigmen zat warna dispersi larut dalam air dalam
jumlah yang kecil sekali, tetapi bagian zat warna yang terlarut terebut sangat
mudah terserap oleh serat. Sedangkan bagian yang tidak larut merupakan
gudang atau timbunan zat warna yang sewaktu-waktu akan larut untuk
memperthankan kesetimbangan.
Untuk zat warna yang kurang sekali larut waktu setengah celup dan
waktu pencelupan rata – rata pada termperatur 850C akan lebih besar. Kerja
zat warna lebih tertarik pada fasa larutan sehingga pencelupan mudah
merata walaupun penyerapan kedalam serat berkurang. Serat poliester
mempunyai kristalisasi yang tinggi, bersifat hidrofob dan tidak mengandung
gugusan-gugusan yang aktif sehingga sukar sekali ditembus oleh molekul.
Molekul yang berukuran besar sukar ataupun tidak bereaksi dengan zat
warna anion atau kation.
Dalam praktek serat poliester pada umumnya dicelup dengan zat
warna dispersi, penyerapan zat warna dispersi pada kesetimbangan adalah
baik tetapi pada difusi kedalam serat sangat lambat. Beberapa zat warna
dispersi mempunyai kecepatan difusi yang cukup besar sehingga
memungkinkan celupan akan muda atau sedang dalam waktu pencelupan
yang tidak terlalu lama. Pencelupan poliester dengan zat warna dispersi
terbagi dalam tiga cara (cara carrier atau pengemban, cara HT/HP atau
tekanan dan suhu tinggi, dan cara Thermosol).
Konsentrasi zat warna dalam larutan celup tidak mempengaruhi tua
mudanya warna yang dihasilkan karena hubungan tua mudanya warna uang
akan dihasilkan adalah tergantung banyaknya zat warna yang dipakai
terhadap berat bahan yang akan dicelup.
Semakin tinggi konsentrasi zat warna didalam larutan celup, semakin
besar kecenderungan zat warna beragregasi dan menimbulkan
penggumpalan yang akan mengakibatkan pencelupan menjadi tidak
sempurna.
Didalam pencelupan perlu ditambahkan lagi zat pendispersi antara
0.2 – 2 g/L larutan celup tergantung pada vlot atau liquor ratio, kekuatan zat
pendispersi akan membentuk lapisan film (protektive film colloid) pada
partikel zat warna sehingga dapat mudah masik kedalam serat secara
teratur.
III. PRAKTIKUM
1. Alat dan Bahan
Beaker keramik
Termometer
Pengaduk kaca
Pipet volume
Timbangan digital
Zat sesuai resep
Mesin HT Dyeing
Kain Poliester
2. Diagram alir praktek
3. Resep
a. Proses Relaksasi,Penghilangan kanji & Pemasakan
* Na2CO3 : 1 g/L
* Pembasah : 1 cc/L
* Suhu : 100o C
* Waktu : 20 menit
* Vlot : 1 : 20
b. Proses Penetralan
* CH3COOH 30% : 0,5 cc/L
* Waktu : 5 menit
* Suhu : 60o C
* Vlot : 1 : 20
Penetralan
Relaksasi,Penghilangan kanji,&Pemasakan
Grey poliester
Pengeringan
Heat setting
Pencelupan cara HT
Cuci Reduksi
Pengeringan
Pembilasan
c. Proses Pengeringan
* Suhu : 100o C
* Waktu : 1 menit
d. Heat Setting
* Suhu : 170o C,180o C,190o c,200o C
* Waktu : 1 menit
e. Proses Pencelupan
* Zat warna Dispersi : 1 %
( Dispersol bourdoux nwc basf)
* Pendispersi anionik : 1 cc/L
* CH3COOH 30 % : 2 cc/L
* Suhu : 130o C
* Waktu : 30 menit
f. Cuci Reduksi
* Na2S2O4 : 1 g/L
* NaOH 38o Be : 1 cc/L
* Suhu : 100o C
* Waktu : 10 menit
* Vlot : 1 : 20
4. Fungsi Zat
Pendispersi anionik : Untuk mendispersikan zat warna dispersi
agar penyerapan zat warna meningkat dan rata.
CH3COOH : Agar pH larutan celup 5 (Untuk menjaga
kerusakan serat selama proses celup).
Na2S2O4 : Sebagai reduktor; Untuk mereduksi zat
warna dispersi yang menempel di permukaan serat.
5. Perhitungan resep
1. Proses Relaksasi,Penghilangan kanji,& Pemasakan
Berat kain : 43,98 g
Air : 43,98 x 20/1 = 879,6 mL
Na2CO3 : 1 g/L x 0,8796 L =0,8 g
Pembasah : 1 cc/L x 0,8796 L = 0,8 mL
2. Penetralan
Berat kain : 43,98 g
Air : 43,98 g x 20/1 = 879,6 mL
CH3COOH 30% : 0,5 cc/L x 0,8796 L = 0,4 mL
3. Pencelupan
Berat kain : 42,4 g
Air : 42,4 g x 20/1 = 848 mL
Zw Dispersi : 1 /100 x 42,4 g = 0,424 g
0,424 g/ 1 g x 100 mL = 42,4 mL
Pendispersi anionik : 1 cc/L x 0,848 L = 0,8 mL
CH3COOH 30% : 2 cc/L x 0,848 L = 1,7 mL
4. Cuci Reduksi
Berat kain : 42,4 g
Air : 42,4 g x 20/1 = 848 mL
Na2S2O4 : 1 g/L x 0,848 L = 0,8 g
NaOH 38o Be : 1 cc/L x 0,848 L = 0,8 mL
6. Skema Proses
Proses Relaksasi,penghilangan kanji & Pemasakan
Na2CO3 100o C
Pembasah
30o C
10 30 menit
Penetralan
CH3COOH 30%
60o C
30o C
10 15 menit
Pencelupan
ZW Dispersi
Pendispersi anionik
CH3COOH 130o C
80o C
40o C
60 30 30 menit
Cuci Reduksi
Na2S2O4
NaOH 100o C
30o C
10 20 menit
7. Cara kerja
Menyiapkan semua peralatan yang akan digunakan.
Menyipakan bahan & zat yang diperlukan,menimbangnya sesuai
dengan resep.
Menyiapkan resep untuk proses relaksasi,penghilangan kanji &
pemasakan.
Melakukan proses sesuai dengan waktu dan suhu.
Kemudian dilanjutkan dengan proses penetralan.
Kain yang sudah melalui proses penetralan,kemudian dikeringkan
pada suhu 100o C.
Melakukan proses Heat setting dengan variasi suhu 170o C,180o
C,190o C,200o C.
Menyiapkan resep untuk proses pencelupan,zat warna dispersi
dibuat pasta dengan air dingin,bila perlu ditambahkan zat
pendispersi,kemudian tambahkan air hangat sampai terdispersi
sempurna.
Kedalam tabung rapid,masukkan air yang bersuhu 90o C sesuai vlot
yang ditentukan,asam asetat ditambahkan,zat pendispersi dan
larutan zat warna ,lalu diaduk sampai sempurna.
Masukkan bahan kedalam tabung rapid yang telah berisi larutan
diatas,lalu memasukkan tabung rapid ke dalam mesin dan suhu
dinaikkan sampai 90o C kira-kira 15 menit,lalu suhu dinaikkan
hingga 130o C selama 30 menit dilanjutkan dengan proses cooling
selama 30 menit.
Setelah proses tersebut selesai,dilanjutkan dengan cuci
reduksi,kemudian di bilas dan di keringkan.
Mengamati dan mengevaluasi kain hasil celup.
IV. DATA PRAKTIKUM
Kain Hasil Celup 170 0C
Kain Hasil Celup 180 0C
Kain Hasil Celup 190 0C
Kain Hasil Celup 200 0C
V. DISKUSI
* Pencelupan serat poliester menggunakan cara HT (High Temperature),
karena fiksasi zat warna pada serat poliester dapat terjadi sempurna
pada suhu tinggi yaitu diatas 100o C.
* Hal yang mempengaruhi ketuaan dan kerataan warna hasil celup salah
satunya adalah pengaturan suhu pada saat proses heat setting. Proses
Heat setting dilakukan pada serat poliester bertujuan untuk menstabilkan
dimensi kain agar hasil pencelupannya rata.
* Proses Heat setting dilakukan pada suhu bervariasi yaitu pada suhu 170o
C, 180o C, 190o C dan 200o C. Pada suhu 1700 C, penyerapan zat warna
meningkat sehingga warana kain hasil celup tua, sedangkan pada suhu
180-190o C warna kain hasil celup cenderung lebih muda, hal ini
disebabkan pada suhu heatset antara 180-190o C, terjadi proses
pengkristalan serat sehingga penyerapan zat warna menurun. Pada saat
suhu 200o C, penyerapan zat warna meningkat sehingga warna yang
dihasilkan agak tua.
* Pada kain hasil celup terdapat belang, hal ini disebabkan kemungkinan
pada proses relaksasi, penghilangan kanji & pemasakan tidak sempurna
sehingga kain masih terdapat sisa-sisa kotoran. Pada saat proses heat
setting juga sangat berpengaruh terjadinya belang pada kain, dan
kemungkinan yang lain adalah pada saat proses pencelupan, tutup rapid
kurang rapat sehingga ada celah yang memungkinkan gliserin masuk ke
dalam tabung rapid.
* Kain hasil celup pada suhu heat setting 170o C, menghasilkan warna kain
tua dan tidak ada belang. Jika dibandingkan dengan kain hasil celup suhu
proses heat set 180oC, 190oC dan 200oC, yang paling bagus adalah kain
hasil celup pada suhu heat set 170o C. Hal ini dikarenakan pada suhu
170o C, penyerapan zat warna dispersi terhadap serat tinggi sehingga
hasil kain celupnya rata. Besarnya penyerapan disebabkan pengaruh
kristalisasi molekul serat pada proses Heat Setting.
* Setelah proses pencelupan, dilakukan cuci reduksi, hal ini bertujuan
untuk menghilangkan zat warna yang menempel dipermukaan, sehingga
warna kain tidak luntur.
* Pada proses cuci reduksi ditambahkan alkali, karena daya reduksi yang
bagus terjadi pada suasana alkali, sehingga On yang dikeluarkan banyak.
VI. KESIMPULAN
Hasil kain celup paling bagus adalah kain celup dengan proses heat
setting pada suhu 180o C.
VII. DAFTAR PUSTAKA
Djufri, Rasyid. 1976. Teknologi pengelantangan, pencelupan dan pencapan.
Bandung: Institut Teknologi Teksti
Buku referensi Pencelupan dari Institut Teknologi Tekstil. Bandung.
www.chem.is.try.org
LAPORAN
PRAKTIKUM PENCELUPAN II
“Pencelupan poliester dengan zat warna
dispersi cara HT(efek heatset pada kain hasil
celup)”
DI SUSUN OLEH :
1. M. Rendi (07.K30022)
2. Metha Safarita (07.K30023)
3. Nefeg Liukae (07.K30024)
4. Neng Hellin (07.K30025)
DOSEN : Dede Karyana s.Teks,M.Si
Asisten : Ir.Elly K,Bk.Teks
Anna S
Tgl.Kumpul laporan : 16 februari 2009
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL
BANDUNG
2009
