PROSES PEMASAKAN (SCOURING) SMK TEKSTIL TEXMACO PEMALANG

Pemasakan (Scouring)

Pemasakan adalah merupakan bagian dari proses persiapan pencelupan dan pencapan. Dengan proses pemasakan bagian dari komponen penyusun serat berupa minyak-minyak, lemak, lilin, kotoran-kotoran yang larut dan kotoran-kotoran kain yang menempel pada permukaan serat dapat dihilangkan. Apabila komponen-komponen tersebut dapat dihilangkan maka proses selanjutnya seperti pengelantangan, pencelupan, pencapan dan sebagainya dapat berhasil dengan baik.

Serat-serat alam seperti kapas, wol dan sutera Mengandung komponen banyak sekali dan merupakan bagian serat yang tidak murni, komponen yang tidak murni ini perlu dihilangkan dengan proses pemasakan, sedangkan pada serat buatan, kemurnian seratnya lebih tinggi sehingga fungsi pemasakan dapat disamakan dengan pencucian biasa, untuk mengilangkan kotoran-kotoran pada kain.

5.3.1 Zat-zat Pemasak

Pada dasarnya proses pemasakan serat-serat alam dilakukan dengan alkali seperti natrium hidroksida (NaOH), natrium carbonat (Na₂CO₃) dan air kapur, campuran natrium carbonat dan sabun, amoniak dan lain-lain. Sedangkan pemasakan serat buatan (sintetik) dapat dilakukan dengan zat aktif permukaan yang bersifat sebagai pencuci (detergen).

Pada proses pemasakan bahan dari serat kapas terjadi hal-hal sebagai berikut :

-        Safonifikasi minyak menjadi garam-garam larut.

-        Pektin dan pektosa berubah menjadi garam-garam yang larut.

-        Protein akan pecah menjadi asam amino asam amonia.

-        Mineral-mineral dilarutkan

-        Minyak-minyak yang tidak tersafonifikasi diemulsikan oleh sabun yang terbentuk.

-        Kotoran-kotoran lain disuspensikan oleh sabun yang terbentuk.

-        Zat-zat penguat yang terdapat pada serat akan terlepas.

-        Kotoran-kotoran yang disuspensikan oleh sabun yang terbentuk.

-        Kotoran-kotoran luar, sisa daun, sisa biji dapat dihilangkan secara mekanik pada mesin-mesin tertentu dengan menggunakan alkali kuat.

Tabel 5 - 1
Komposisi Zat-Zat yang Terkandung dalam Serat Kapas

No.	Komposisi	Jumlah %	Ket.
1.	Selulosa	80 – 85
2.	Pektin dan zat yang mengandung nitrogen	1 – 2,8
3.	Lemak, malam, lilin dan lainnya	0,5 – 1
4.	Pektin dan pektosa	0,4 – 1
5.	Zat-zat mineral, pigmen dan resin	3 – 5
6.	Air	6 – 8

5.3.2 Teknik Pemasakan

Ditinjau dari sistem yang digunakan, proses pemasakan dapat digolongkan menjadi 2 macam, yaitu pemasakan sistem tidak kontinyu (discontinue) contohnya pemasakan dengan bak, mesin Jigger, mesin Haspel, mesin Clapbau, mesin Kier Ketel dan pemasakan sistem kontinyu (continue) contohnya pemasakan dengan mesin padd roll Artos, Roller Bed.

Sedangkan kalau ditinjau dari tekanan mesin yang digunakan, proses pemasakan dibagi menjadi 2 macam, yaitu pemasakan tanpa tekanan misalnya menggunakan bak, mesin Jigger, Haspel, Clapbau, J-Box dan L-Box dan pemasakan dengan tekanan, misalnya menggunakan mesin Kier Ketel, Jigger Tertutup.

5.3.3 Pemasakan Serat Kapas

Pemasakan serat kapas dapat dilakukan dengan cara tidak kontinyu, maupun cara kontinyu, juga dapat dilakukan dengan tekanan dan tanpa tekanan, sedangkan zat yang digunakan untuk proses pemasakan bahan kapas antara lain soda kostik (NaOH), soda abu (Na2CO3) dan campuran air kapur dan soda abu.

Reaksi yang terjadi antara lemak serat kapas dengan zat yang digunakan adalah :

-        Dengan soda kostik (NaOH)

R – COO – H + NaOH         R – COO – Na + H2O

Lemak         alkali                 sabun natrium larut dalam air

-        Dengan soda abu (Na2CO3)

2R – COO – H + Na2CO3        2R – COO – Na + H2O    +   CO2

lemak                        alkali        Sabun natrium larut dlm air       gas CO2

-        Dengan campuran air kapur dan soda abu

2R – COO – H + Ca(OH)2               (R COO)2 Ca + 2H2O

lemak            air kapur          sabun kalsium tidak larut dalam air

(RCOO)2 Ca    +   HCl                  Ca Cl2 + 2RCOOH

sabun kalsium       asam                               asam lemak

2RCOOH   +  Na2CO3                     2R – COO – Na + H2O       +   CO2

asam lemak    alkali                         Sabun natrium larut dlm air     gas CO2

5.3.3.1 Pemasakan Serat Kapas Tanpa Tekanan

Pemasakan serat kapas tanpa tekanan dapat dilakukan dengan bak, mesin Jigger, mesin Haspel, dan mesin J-Box.

5.3.3.1.1 Pemasakan Bahan Kapas Sistem Tidak Kontinyu dengan Mesin Haspel dan Jigger

Mesin Haspel digunakan untuk memasak kain-kain yang tipis dan tidak boleh ditegangkan misalnya kain rajut, sedangkan mesin Jigger digunakan untuk memasak kain-kain yang lebih tebal dan kuat dan prosesnya dalam keadaan tegang.

Bahan dikerjakan dalam larutan soda kostik 1 – 3% yang mengandung 2 ml/l pembasah pada suhu mendidih (90 – 100⁰C) dan jika diperlukan perlu penambahan soda kostik 2 g/l, selama 1,5 sampai 2 jam tergantung jumlah bahan yang diproses, semakin banyak bahan yang diproses semakin lama waktu yang diperlukan.

Kekurangan dari pemasakan menggunakan mesin ini adalah kotoran serat yang berupa pecahan biji, ranting dan daun sulit hilang dari permukaan kain.

Gambar 5 – 13

Skema Jalannya Kain pada Mesin Haspel

 

Pemasakan dengan mesin jigger kain dalam posisi terbuka lebar dan ditegangkan. Kain digulung pada rol kiri dan rol kanan melewati rol pengantar dan rol – rol perendam, kapasitas mesin tergantung tebal tipisnya kain  400 meter – 2000 meter.

Bahan dikerjakan dalam larutan soda kostik dan pembasah. Selanjutkannya bahan digerakan atau diputar sambil suhu dinaikan sampai mendidih./100^oC. Bahan dikerjakan selama 8-10 putaran tergantung panjang kainnya atau 1 – 2 jam.

Pemasukan zat pemasak sebaiknya dilakukan bertahap setiap 2 kali putaran sebanyak 1/3 resep.

Salah satu resep pemasakan kain drill dengan mesin jiger adalah :

Soda kostik 38^o Be     : 10 cc / liter

Pembasah             : 4 g / liter

Vlot                              : 1 : 5

Suhu                            : 100^oC

Waktu                          : 8 – 10 Putaran

Setelah selesai bahan dicuci dingin, cuci panas, dan dibilas dengan air dingin, pembilasan dilakukan dengan air yang mengalir sambil diputar sehingga kotoran yang menempel dapat hilang dengan sempurna.

Skema Proses Pemasakan Kapas Dengan Mesin Haspel

Gambar 5 – 16
Skema Jalannya Kain pada Mesin Jigger

5.3.3.1.2 Pemasakan Bahan Kapas Sistem Kontinyu

Pada umumnya pemasakan dengan mesin ini dilakukan untuk proses-proses kontinyu dan setelah bahan dimasak langsung dikelantang bahkan sebelum dimasak pada awal mesin ini ada proses bakar bulu dan penghilangan kanji.

Pada mesin kontinyu bahan diproses dalam bentuk untaian (rope), mula-mula bahan diimpregnasi dalam larutan yang mengandung 4% soda kostik dan 2 g/l soda abu serta pembasah, kemudian bahan disimpan dalam ruang penguapan pada suhu 90 – 100⁰C selama 60 menit, selanjutnya bahan dicuci secara kontinyu dan berikutnya bahan dilakukan proses pengelantangan kontinyu seperti pada proses pemasakan.

Setelah selesai bahan dicuci dingin, cuci panas dan dikeringkan pada rol pengering. (lihat gambar 4 - 15)

Pemasakan bahan kapas sistem kontinyu dapat dilakukan pada mesin Perble Range, J-Box, L-Box, Artos.

5.3.3.2 Pemasakan Bahan Kapas dengan Tekanan

Pemasakan bahan kapas dengan tekanan dapat dilakukan dengan mesin Kier Ketel (disk continue) dan mesin Vaporloc (continue).

5.3.3.2.1 Pemasakan Bahan Kapas dengan Mesin Kier Ketel

Kier Ketel adalah suatu tabung silinder terbuat dari baja atau besi tahan karat, bentuknya ada yang tegak (vertikal) dan ada yang mendatar (horisontal), kapasitas dari Kier Ketel ini bervariasi dari  ton sampai 5 ton bahan. Pemasakan dengan Kier Ketel terutama dilakukan untuk kain dan juga hasilnya baik sekali, karena disamping daya serapnya tinggi, dengan adanya tekanan maka kulit biji, batang dan lain-lain yang sulit lepas dengan pemasakan tanpa tekanan, dengan proses ini semuanya akan bisa lepas.

Bahan dimasak dalam larutan soda kostik 1 – 5% dan 0,2 – 0,5% zat pembasah yang bersifat sebagai pencuci selama 6 sampai 10 jam dengan tekanan 1 – 3 Atmosfir, setelah selesai bahan dicuci dengan air panas dan dingin.

Di samping pemasakan dengan soda kostik, Kier Ketel ini juga bisa digunakan pemasakan dengan campuran air kapur dan soda abu hanya prosesnya berjalan 2 tahap sehingga hasilnya lebih baik dan kemungkinan kerusakan serat sangat kecil tetapi memerlukan waktu yang lebih lama. Mula-mula bahan dikerjakan dalam larutan kapur (Ca(OH)₂) pada Kier Ketel dalam keadaan terbuka, sampai air kapur merata keseluruh permukaan bahan, selanjutnya Kier Ketel ditutup dan dipanaskan pada suhu mendidih dengan tekanan 2 Atmosfir, selama beberapa jam, setelah selesai bahan dicuci dan dinetralkan dengan larutan asam sulfat/asam khlorida encer dan dicuci bersih. Kemudian bahan dilakukan proses pemasakan tahap kedua dengan larutan soda abu 1–3% selama 3 – 8 jam pada suhu mendidih dengan tekanan 1 – 3 Atmosfir, setelah selesai dilanjutkan cuci panas dan cuci dingin.

 

 

 

Keterangan :

1.    Rol penegang

2.    Impregnasi dalam larutan alkali

3.    Penguapan dalam J-Box

4.    Impregnasi

5.    Pre steam

6.    Penguapan pada J-Box

7.    Pencucian air dingin

8.    Penetralan

9.    s.d 12 Pencucian air panas

13.  Impregnasi dalam larutan hydrogen baroksida

14.  Penguapan pada J-Box

15.  s.d. 18 Pencucian air dingin dan air panas

19.  Padder

20.  Silinder pengering

5.3.3.2.2 Pemasakan Bahan Kapas dengan Mesin Vaporloc

Pemasakan dengan mesin Vaporloc ini adalah pemasakan sistem kontinyu dengan tekanan.

Bahan diimpregnasi dengan larutan soda kostik 5 – 9% pembasah 0,2% pada suhu 70⁰C, selanjutnya bahan disimpan dalam ruangan Vaporloc pada suhu 130 – 140⁰C dengan tekanan 2 Atmosfir selama 40 – 120 menit, setelah selesai bahan dicuci dengan air panas dan air dingin pada mesin pencuci secara kontinyu.

Gambar 5 – 19

Mesin Vaporloc

Keterangan gambar :

1.    Bak larutan soda kostik

2.    Vaporloc

3.    Mesin cuci secara kontinyu

5.3.4 Pemasakan Serat Protein

5.3.4.1 Pemasakan Serat Wol

Kotoran-kotoran yang terdapat pada serat wol dapat dibedakan antara lain :

-      Kotoran luar yang berbentuk rumput-rumputan yang kering, biji-bijian, kotoran lain yang bersifat selulosa, tanah kering, debu dan kotoran lainnya. Kotoran luar ini tidak dapat dihilangkan dengan cara mekanik, untuk menghilangkannya perlu proses kimia yang disebut proses karbonisasi, yaitu proses pengarangan (pengkarbonan) kotoran luar dengan asam kuat, misalnya asam chlorida dan asam sulfat.

-      Kotoran alam yang berupa lemak-lemak yang timbul bersamaan tumbuhnya rambut wol. Wol dengan cepat akan dirusak oleh alkali kuat dan sangat sensitif terhadap suhu.

Proses pemasakan wol dilakukan dengan menggunakan zat-zat pemasak yang bersifat alkalis lemah misalnya soda abu, amoniak, atau amonium karbonat dengan suhu pengerjaan 40 – 45⁰C. Zat pemasak biasanya terdiri dari 2 – 4% sabun dan 2% soda abu yang dihitung dari berat bahan.

Pada pemasakan wol, adanya tekanan-tekanan mekanik terhadap wol dalam keadaan basah harus dihindarkan, karena proses tersebut dapat menimbulkan penggumpalan wol (felting property). Pemasakan wol dilakukan secara tertahap, yaitu pada seratnya, pada slivernya, dan pada kainnya. Serat wol sebelum dipintal harus dimasak dulu karena kadar lemak dan malam yang terdapat pada serat wol besar sekali, sehingga sulit untuk dipintal.

5.3.4.2 Pemasakan Serat Sutera

Sutera grey/mentah pegangannya kasar dan warnanya suram karena serat sutera mengandung gun serisin 22 – 30%. Proses pemasakan sutera bertujuan untuk menghilangkan serisin, sehingga pegangan menjadi lembut dan kilapnya tinggi, seperti wol, sutera adalah serat protein sehingga mudah dirusak oleh alkali kuat seperti soda kostik. Proses pemasakan serat sutera dikenal dengan istilah degumming dan dilakukan menggunakan alkali lemah, misalnya larutan sabun yang kadang-kadang ditambah sedikit soda abu, pada suhu 95⁰C selama 1 – 2 jam. Kemudian dilanjutkan dengan pencucian dengan air panas dan pembilasan dengan air dingin.

Proses degumming sutera dapat menghilangkan serisin 20 – 25%, ketidakrataan hasil proses degumming dapat menyebabkan hasil pencelupan tidak rata.

5.3.5 Pemasakan Serat Rayon dan Serat Sintetik

Serat rayon dan serat sintetik merupakan serat yang mudah bersih, sehinga pemasakannya cukup memakai detergen atau alkali lemah. Pemasakan dilakukan dalam larutan soda abu 1 – 2 g/l dan detergen 1 – 2 ml/l pada suhu 70⁰C selama  - 1 jam, selanjutnya dibilas dengan air dingin. Untuk bahan dari serat poliakrilat pemasakannya menggunakan larutan detergen 1% pada suhu 80⁰C selama 1 jam, sedangkan untuk serat asetat rayon menggunakan larutan detergen 1 – 1,5 ml/l dan amonia 1,5 ml/l suhu < 70⁰C selama 30 menit. Pemakaian alkali lain sebaiknya dihindarkan karena dapat terjadi hidrolisa dari seratnya sehingga menimbulkan kerusakan.

5.3.6 Pemasakan Serat Campuran

Untuk mendapatkan mutu bahan tekstil yang optimal, pada saat sekarang banyak kita jumpai bahan/kain yang dibuat dari dua jenis serat atau lebih, misalnya benang lusi dan pakan berbeda jenis seratnya atau lusi dan pakannya dibuat dari campuran serat yang berbeda jenis.

Pemasakan pada kain yang terdiri dari dua jenis serat atau lebih, harus dikerjakan dalam kondisi sedemikian rupa, sehingga hasil pemasakannya lebih baik dan tidak terjadi kerusakan pada serat-serat tersebut.

Kain yang benang lusinya terdiri dari serat kapas dan pakannya terdiri dari rayon viskosa harus dimasak dengan kondisi sedemikian, sehingga hasil pemasakan untuk kapasnya baik dan tidak terjadi kerusakan yang berlebih pada rayon viskosanya.

Pemasakan pada kain semacam ini dilakukan dengan mengurangi pemakaian soda kostik, menurunkan suhu dan memperpendek pemasakan serta menambahkan zat pembantu yang dapat mempercepat/memperbaiki hasil pemasakan, misalnya zat pembasah yang bersifat dispersi.

Pemasakan pada kain yang dibuat dari campuran serat (blended) misalnya poliester kapas (TC) atau poliester rayon (TR) harus dikerjakan sedemikian rupa sehingga hasil pemasakan serat kapas/rayonnya baik dan tidak terjadi kerusakan yang berlebih pada serat poliesternya.

Pemasakan pada jenis kain ini dilakukan dengan mengurangi kadar soda kostik, karena serat poliester akan rusak oleh soda kostik, juga dengan penurunan suhu pengerjaan serta memperpendek waktu pemasakan dan penggunaan zat-zat yang dapat memperbaiki hasil pemasakan.

5.3.7 Pemeriksaan Larutan Pemasakan

Pemeriksaan larutan pemasakan hanya dilakukan untuk proses pemasakan menggunakan mesin sistem kontinyu misalnya mesin J-Box/L-Box atau Vaporloc, karena untuk proses tidak kontinyu antara jumlah bahan dengan jumlah larutan sudah sekaligus dalam mesin semuanya, sedangkan untuk proses kontinyu jumlah mesin dan larutan yang diperlukan diberikan secara bertahap sesuai dengan kecepatan mesin, sehingga kadar larutan dalam saturator bisa berubah-ubah dan perlu dilakukan proses pemeriksaan agar kadar larutan selalu konstan. Pengecekan kadar larutan pemasakan dilakukan dengan cara titrasi sebagai berikut :

5.3.7.1 Zat yang Digunakan

Zat yang digunakan adalah larutan pada saturator scouring, larutan HCl 0,1 N dan indicator PP.

5.3.7.2 Cara Titrasi

Pertama mengambil 10 ml larutan saturator scouring dengan pipet ukur dan masukan ke dalam erlenmeyer, kemudian ke dalamnya tambahkan 3 tetes indikator PP sampai larutan menjadi merah muda, titrasi larutan tersebut dengan HCl 0,1 N menggunakan buret sedikit demi sedikit sambil erlenmeyer dikocok-kocok sampai larutan berubah warna menjadi jernih dan catat volume HCl 0,1 N yang digunakan untuk titrasi. Untuk memudahkan dalam perhitungan kadar larutan dapat dilihat dengan tabel 4 - 2.

Pengecekan kadar larutan dilakukan secara rutin setiap 30 menit sekali agar kadarnya sesuai dengan ketentuan, jika dari hasil titrasi kadarnya lebih tinggi dari ketentuan maka feeding kertas ke saturator dikurangi demikian juga sebaliknya.

5.3.8 Pemeriksaan Hasil Pemasakan

Pemeriksaan hasil pemasakan dilakukan dengan melihat daya serap bahan hasil pemasakan dengan cara meneteskan air suling di atas bahan hasil pemasakan dalam keadaan kering dengan menghitung waktu serapnya, jika waktu yang diperlukan < 5 detik maka hasil pemasakan dikatakan baik, dan jika lebih dari waktu tersebut maka pemasakan kurang baik.

Tabel 5 - 2
Hasil Titrasi Kadar Soda Kostik (NaOH) dalam Larutan Pemasak

Volume HCl 0,1 N	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
1	4	4,4	4,8	5,2	5,6	6	6,4	6,8	7,2	7,6
2	8	8,4	8,8	9,2	9,6	10	10,4	10,8	11,2	11,6
3	12	12,4	12,8	13,2	13,6	14	14,4	14,8	15,2	15,6
4	16	16,4	16,8	17,2	17,6	18	18,4	18,8	19,2	19,6
5	20	20,4	20,8	21,2	21,6	22	22,4	22,8	23,2	23,6
6	24	24,4	24,8	25,2	25,6	26	26,4	26,8	27,2	27,6
7	28	28,4	28,8	29,2	29,6	30	30,4	30,8	31,2	31,6
8	32	32,4	32,8	33,2	33,6	34	34,4	34,8	35,2	35,6
9	36	36,4	36,8	37,2	37,6	38	38,4	38,8	39,2	39,6
10	40	40,4	40,8	41,2	41,6	42	42,4	42,8	43,2	43,6
11	44	44,4	44,8	45,2	45,6	46	46,4	46,8	47,2	47,6
12	48	48,4	48,8	49,2	49,6	50	50,4	50,8	51,2	51,6
13	52	52,4	52,8	53,2	53,6	54	54,4	54,8	55,2	55,6
14	56	56,4	56,8	57,2	57,6	58	58,4	58,8	59,2	59,6