LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNOLOGI PENCAPAN 2

PENCAPAN KAIN SUTERA DENGAN ZAT WARNA ASAM

DISUSUN OLEH:

RIJALI NURMAN (11020061)

RISKA WULANDARI (11020065)

SANTI INDRIYANI (11020067)

YUDA RANGGA (11020074)

DOSEN:

SUKIRMAN, S.ST.

ASISTEN:

DESIRIANA

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL

BANDUNG

2013

I. Maksud dan Tujuan

I.1 Maksud

I.1.1 Mengetahui dengan baik prinsip dasar proses pencapan kain sutera

dengan zat warna asam

I.1.2 Memahami karakter kain sutera, zat warna asam, zat pembantu dan alat

cap yang akan dipakai.

I.1.3 Mengetahui faktor – faktor penting yang mempengaruhi hasil proses

pencapan kain sutera dengan zat warna asam.

I.2 Tujuan

I.2.1 Dapat membuat perencanaan proses pencapan kain sutera dengan zat

warna asam.

I.2.2 Dapat menghitung kebutuhan bahan, zat warna dan zat pembantu sesuai

resep pencapan.

I.2.3 Mampu melakukan proses pencapan kain sutera dengan zat warna

pigmen dengan hasil pencapan yang rata, tajam, tahan luntur warna dan

ketuaan warna sesuai yang dipersyaratan.

I.2.4 Mampu mengevaluasi dan menganalisa hasil proses pencapan.

I.2.5 Melaksanakan prinsip – prinsip kesehatan dan keselamatan kerja.

II. Teori Dasar

II.1 Serat Sutera

Serat sutera merupakan serat protein yang strukturnya berupa rantai polipeptida

yang merupakan gabungan asam – asam amino. Asam amino adalah senyawa yang

mempunyai gugus asam basa. Serat protein bersifat amfoter dan dapat bereaksi

atau menyerap asam dan basa pada larutan encer. Serat bersifat hidrofil dan daya

serap airnya tinggi, dengan Moisture Regain (MR) sutera 10-11%. 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.

Sifat Fisika

Dalam keadaan kering, kekuatan serat sutera 4 – 4,5 per denier dengan mulur 20

– 25 persen, dan dalam keadaan basah kekuatannya 3,5 – 4,0 gram/denier dengan

mulur 25 – 30 persen.Serat sutera dapat kembali kepanjang semula setelah mulur

4%, tetapi kalau mulurnya lebih dari 4%, pemulihannya lambat dan tidak kembali

kepanjang semula.

Sifat khusus dari serat sutera adalah bunyi gemerisik (scroop) yang timbul

apabila serat saling bergeseran. Sifat ini bukan sifat pembawaan sutera, tetapi hasil

pengerjaan dengan larutan asam encer, yang mekanismenya belum diketahui. Berat

jenis serat sutera mentah 1,33 dan sutera yang telah dihilangkan serisinnya 1,25.

Sifat Kimia

Seperti protein – protein lain, sutera bersifat amfoter dan menyerap asam dan

basa dari larutan encer. Sutera mempunyai titik iso elektrik 3,6.

Sutera tidak mudah diserang oleh larutan asam encer hangat, tetapi larut dan

rusak didalam asam kuat. Disbanding dengan wol, sutera kurang tahan dengan

alkali, tapi lebih tahan dalam suasana alkali, meskipun dalam konsentrasi rendah

pada suhu tinggi akan kemunduran kekuatan. Serat sutera tahan terhadap semua

pelarut organik, tetapi larut didalam kuproamonium hidroksida dan kupri etilena

diamine.

Sutera kurang tahan terhadap zat – zat oksidator dan sinar matahari

dibandingkan dengan serat selulosa atau serat buatan, tetapi lebih tahan terhadap

serangan secara biologi dibandingkan dengan serat alam lainnya.

II.2 Zat Warna Asam

Zat warna asam termasuk zat warna yang larut dalam air karena mempunyai

gugus pelarut sulfonat atau karboksilat dalam struktur molekulnya. Gugus – gugus

tersebut juga berfungsi sebagai gugus fungsi untuk mengadakan ikatan ionik dengan

tempat – tempat positif dalam serat protein.

Zat warna asam yang mempunyai satu gugus sulfonat disebut zat warna asam

monobasik, sedangkan yang mempunyai dua gugus sulfonat disebut zat warna asam

dibasic dan seterusnya.

Semakin banyak gugus pelarut, maka kelarutannya makin tinggi, akibatnya

menjadi lebih mudah rata, tetapi tahan luntur hasil pencelupan terhadap

pencuciannya akan berkurang. Dengan demikian, jumlah maksimum zat warna asam

dibasik yang dapat terserap oleh serat sutera menjadi lebih kecil dari pada zat warna

asam monobasik, terutama bila suasana pasta cap sedikit asam, karena kondisi

seperti itu tempat – tempat positif pada bahan terbatas. Jadi untuk pencapan warna

tua sebaiknya digunakan zat warna asam monobasik.

Dalam pencapan, zat warna asam dapat memberikan warna yang mengkilap

dengan tahan luntur terhadap pencucian yang baik pula. Keunggulan lain dari zat

warna asam adalah warnanya yang cerah, hal tersebut karena ukuran partikelnya

relative kecil (lebih kecil dari ukuran struktur molekul zat warna direk).

Struktur zat warna asam bervariasi, antara lain jenis trifenil metan, xanten, nitro

aromatik, azo dan pirazolon. Kebanyakan zat warna asam termasuk jenis sehingga

hasil celupnya dapat dilunturkan dengan reduktor.

Berdasarkan cara pemakaiannya, zat warna asam dapat digolongkan menjadi

tiga, yaitu zat warna sam celupan rata yang mempunyai ukuran molekul yang

relative sangat kecil sehingga substantifitasnya terhadap serat relatef kecil, sangat

mudah larut dan warnanya sangat cerah, warnanya mudah rata, tetapi tahan luntur

warnanya rendah. Untuk warna tua biasanya diperlukan kondisi larutan celup yang

sangat asam pada pH 2-4, tapi untuk warna sedang dan muda dapat dilakukan pada

pH 4-5.

Untuk zat warna asam milling, afinitas zat warna asam milling lebih besar dan

agak sukar bermigrasi dalam serat, akibatnya agak sukar mendapatkan kerataan

warna. Umumnya diperlukan kondisi larutan celup pada pH 4-5 untuk warna tua,

tetapi untuk warna sedang dan muda sebaiknya dilakukan pada 5-6 agar hasil celup

warnanya rata.

Pada jenis zat warna asam supermiling ukuran molekulnya paling besar sehingga

afinitas terhadap serat relative besar dan sukar bermigrasi, akibatnya sukar

mendapatkan kerataan warnanya, tetapi tahan luntur warnanya tinggi.

Tahan luntur yang tinggi diperoleh dari adanya ikatan antara serat dan zat warna

yang berupa ikatan ionic yang didukung oleh ikatan gaya Van der Waals serta

kemungkinan terjadinya ikatan hydrogen. Untuk warna tua dapat dilakukan pada

kondisi pH 5-6 tetapi untuk warna muda dapat dilakukan pada pH 6-7.

Ukuran zat warna asam levelling adalah paling kecil sehingga kecerahan zat

warna asam levelling paling tinggi dibandingkan zat warna tipe zat warna asam

lainnya.

Ukuran partikel zat warna juga menentukan besarnya ikatan sekunder antara zat

warna dengan serat yang berupa ikatan dari gaya Van der Waals, dimana makin

banyak electron dalam molekul (makin besar ukuran molekul) zat warna makin besar

ikatan fisika (Van der Waals) nya. Oleh karena itu dapat dipahami bila tahan luntur

zat warna asam levelling lebih rendah bila dibandingkan dengan tahan luntur hasil

celup dengan zat warna asam milling atau supermilling.

Zat warna asam dapat mewarnai serat sutera karena adanya tempat – tempat

positif pada bahan. Jumlah tempat positif pada bahan sangat tergantung pada dua

factor yaitu jumlah gugus amida dan jumlah gugus amina dalam serat serta

keasaman dari pasta cap.

Mekanisme terbentuknya tempat – tempat bermuatan positif pada bahan adalah

sebagai berikut:

Pada suasana netran (pH 7)

Bila serat wol atau sutera dimasukkan kedalam air pada suasana netral

sebagian akan terionisasi sebagai berikut:

HOOC----Sutera----NH2-OOC---Sutera---N+H3

Pada suasana asam

Bila ditambahkan asam maka terbentuk muatan positif yang nyata pada

serat, akibat adanya ion H+ yang terserap gugus amina dari serat wol atau

sutera.

HCl H+ + Cl-

HOOC---Sutera---N+H3 + H+ + Cl- HOOC---Sutera---N+H3…Cl-

Adanya tempat – tempat positif pada wol atau sutera memungkinkan

terjadinya ikatan ionik antara anion zat warna asam dengan wol atau

sutera yang mudah menyerap ion H+.

Zw-SO3Na Zw-SO3- + Na

-O3S-ZW

Ikatan ionik

HOOC --- Sutera --- N+H3

Zat warna asam lebih banyak digunakan untuk pencapan wol dan sutera

daripada zat warna lain, karena zat warna asam mempunyai daya serap lebih baik,

warnanya dapat mengkilap dan tahan lunturnya terhadap pencucian dan sinar baik.

Zat warna ini dapat disebut zat warna asam karena zat warna aslinya

mengandung asam – asam mineral atau asam organik, dan dibuat dalam bentuk

garam – garan natrium dari asam organic, dimana gugus anion merupakan gugus

pemberi warna yang aktif.

II.3 Pengental

Pengental didalam proses pencapan mempunyai peranan yang sangat penting

yaitu berfungsi untuk melekatkan zat warna pada bahan tekstil sehingga diperoleh

motif – motif tertentu dengan batas yang tajam, membawa zat warna dan zat – zat

pembantu, mencegah migrasi yang terjadi selama proses pengeringan,

meningkatkan daya adhesi dari zat warna yang belum terfikasasi ke dalam serat,

mengikat air dari hasil kondensasi uap pada proses pengukusan dan bertindak

sebagai koloid pelindung agar zat warna dan zat – zat pembantu tidak mengendap

(terpisah) selama proses.

Faktor – faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan pengental adalah sebagai

berikut :

1. Pengental harus stabil dalam kondisi pH tertentu dan cocok dengan zat warna dan

zat pembantu yang digunakan.

2. Pengental harus dapat membentukan lapisan/film yang fleksibel dan mempunyai

daya lekat yang baik.

3. Pengental dengan kandungan zat padat rendah memberikan hasil warna yang

lebih tinggi dibandingkan dengan pengental dengan kandungan zat padat tinggi.

4. Kemudahan persiapan dan penghilangan dalam pencucian setelah proses

pencapan selesai.

5. Pengental yang mempunyai harga murah tetapi dapat memberikan hasil yang

optimum.

Persyaratan pengental yang akan digunakan untuk pencapan bahan tekstil adalah

sebagai berikut :

1. Tidak membentuk busa pada pasta pencapan.

2. Tidak berubah viskositasnya baik selama penyimpanan maupun selama proses.

3. Tidak mempengaruhi atau bereaksi dengan zat warna yang digunakan.

4. Memiliki daya lekat yang baik.

5. Memiliki lapisan/film yang baik dan fleksibel dan tidak kaku setelah proses

pengeringan.

6. Tidak menimbulkan migrasi warna yang disebabkan oleh kontak dengan serat

setelah pengeringan.

7. Dapat mengikat air dengan baik, sehingga dapat menghindari bleeding pada

waktu fiksasi.

8. Mudah dihilangkan dalam pencucian.

Tips Memilih Pengental

Dalam memilih bahan pengental, harus disesuaikan dengan zat warna yang

digunakan dalm pencapan, yaitu:

Untuk zat warna yang daya penyerapannya kecil terhadap serat sebaiknya dipakai

pengental yang mudah menyerap kebahan, dan sebaliknya jika daya penyerapannya

besar terhadap serat, maka digunakan pengental yang penyerapannya terhadap kain

kecil.

III. Percobaan

a. Alat dan Bahan

Alat – alat:

- Ember plastik

- Gelas plastik

- Gelas piala

- Gelas ukur

- Pipet ukur

- Kaca pengaduk

- Stirrer

- Kaca datar

- Rakel

- Timbangan

- Pembakar Bunsen

Bahan:

- Kain sutera

- Zat warna asam

- CMC

- Na asetat

- Urea/gliserin

- Asam asetat

- Air panas

b. Diagram Alir

- Cuci dingin

- Cuci sabun panas

- Cuci dingin

c. Resep Pencapan

1) Pengental induk

- CMC 300 gram

- Air 700 gram

1000 gram

2) Pasta cap

- ZW asam 20 gram

- CMC 7% 700 gram

- urea/gliserin 10 – 20 gram

- Na asetat 30 gram

- Asam asetat 5 - 10 gram

- air panas x gram

1000 gram

Resep R1 R2 R3 R4

Zw asam201000

×50=1gram

CMC7100

×300=21gram

Printing Drying (80°C 1-2’) Steaming (102°C ~ 30’)

Washing offDrying

Na asetat301000

×50=1,5gram

Urea101000

×50=0,5 gram

Asam asetat101000

×50=0,5 gram

Waktu steaming 5’ 10’ 15’ 20’

d. Fungsi Zat

- CMC(pengental) berfungsi untuk meningkatkan kekentalan pasta cap,

melekatkan zat warna pada pada bahan tekstil dan pengatur viskositas.

- Urea berfungsi sebagai zat higroskopis

- Na asetat berfungsi sebagai buffer

- Asam asetat berfungsi untuk mendapatkan suasana asam agar serat

bermuatan positif

e. Langkah Kerja

Tahapan membuat pasta cap

a. Pengental induk

Pengental induk dibuat dengan cara menambahkan air panas sedikit demi

sedikit kedalam ember plastik yang telah berisi CMC sampai homogen,

b. Pasta cap:

Semua zat pembantu yang tidak dalam bentuk larutan harus dilarutkan

terlebih dahulu dengan air atau air panas, agar tidak mengganggu

homogenitas pasta cap. Siapkan pengental dalam ember plastik, kemudian

sambil di-mixer tambahkan zat warna, binder, fixer dan DAP.

Hasil Pencapan

Steaming 5 menit

Steaming 10 menit

Steaming 15 menit

Steaming 20 menit

IV. Diskusi

Dari hasil yang didapat, waktu steaming 5 menit pada saat dilakukan pencucian,

zat warna yang luntur sangat banyak, sehingga ketuaan warna sangat muda

dibandingkan dengan waktu steaming 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Hal ini

menunjukkan bahwa dengan waktu steaming yang singkat, zat warna tidak terdifusi

sempurna kedalam serat, sehingga zat warna yang berada pada permukaan kain

luntur ketika dilakukan pencucian sabun panas. Namun pada waktu steaming 5

menit terlihat lebih mengkilap.

V. Kesimpulan

Dari praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa waktu steaming

menentukan ketajaman hasil pencapan. Semakin lama waktu steaming, zat warna

yang terdifusi semakin banyak, sehingga motif lebih tua dan semakin tajam. Selain

itu, tahan luntur zat warna terhadap pencucian semakin kecil.