Zat warna Bejana
Zat
warna bejana merupakan salah satu zat warna alam yang telah lama digunakan
orang untuk mencelup tekstil. Zat warna ini terutama dipakai untuk mencelup bahan dari serat selulosa. Selain itu
juga untuk mencelup serat wol. Nama dagang zat warna bejana adalah :
-
Indanthren (I.G.
Farben)
-
Caledon (I.C.I)
-
Cibanone (Ciba-Geigy)
-
Sandonthren (Sandoz)
-
M.N.Thren (Mitsui)
-
Solanthren (Francolor)
9.10.3 Sifat-sifat
Zat
warna bejana termasuk golongan zat warna yang tidak larut dalam air dan tidak dapat mewarnai serat selulosa secara
langsung. Dalam pemakaiannya, zat warna ini harus dibejanakan
(direduksi) terlebih dahulu membentuk larutan yang mempunyai afinitas terhadap
serat selulosa.
Setelah
berada di dalam serat, maka bentuk leuko tadi dioksidasi kembali
menjadi
bentuk semula yang tidak larut dalam air. Oleh karena itu hasil
celupannya
mempunyai tahan cuci yang sangat baik. Selain itu juga
mempunyai sifat tahan sinar dan tahan larutan hipoklorit dengan baik.
mempunyai sifat tahan sinar dan tahan larutan hipoklorit dengan baik.
Larutan
zat warna yang dibejanakan tersebut, disebut juga larutan leuko. Warnanya lebih muda atau berbeda dengan warna
pigmen aslinya. Afinitas larutan
leuko terhadap serat selulosa sangat besar, sehingga sering menimbulkan
celupan yang tidak rata. Untuk mengatasinya sering dilakukan pencelupan cara
”pigmen padding” di mana zat warna yang tidak mempunyai afinitas tersebut didistribusikan merata pada bahan sebelum direduksi dan
d ioksidasi.
Ukuran molekul zat warna bejana ada 4 macam, yaitu :
-
Bentuk bubuk (powder),
mempunyai kadar tinggi, digunakan untuk mencelup
dalam mesin-mesin dengan perbandingan larutan celup yang besar,
seperti bak, Jigger atau Haspel.
-
Bentuk bubuk halus (Fine
powder), lebih mudah dibejanakan dari pada bentuk bubuk dan
penggunaannya sama dengan bentuk bubuk.
-
Bentuk bubuk sangat halus (micro fine
powder), terutama digunakan untuk pencelupan cara “pigmen padding”.
-
Bentuk colloidal, digunakan untuk pencelupan
kontinyu.
Berdasarkan
cara pemakaiannya, maka zat warna bejana digolongkan menjadi 4 golongan sebagai
berikut.
1. Golongan
IK (Indanthren Kalt)
Mempunyai afinitas yang kurang baik, sehingga memerlukan tambahan elektrolit. Pemakaian reduktor dan alkali sedikit, dibejanakan dan
dicelup pada suhu
rendah (20 – 250C).
2. Golongan
IW (Indanthren Warn)
Memerlukan
penambahan elektrol it untuk penyerapannya. Pemakaian reduktor dan alkali agak banyak dibejanakan dan dicelup pada suhu hangat (40 –
500C).
3. Golongan IN (Indanthren
Normal)
Tidak memerlukan penambahan elektrolit, karena mempunyai daya serap
yang tinggi.
Pemakaian reduktor dan alkali banyak, dibejanakan dan dicelup pada suhu panas
(50 – 600C).
4. Golongan IN Special (Indanthren Normal
Special)
Menyerupai
golongan IN, hanya pemakaian alkali dan reduktor, suhu
pembejanaan dan pencelupannya lebih tinggi (600C).
pembejanaan dan pencelupannya lebih tinggi (600C).
Menurut
struktur kimianya zat warna bejana dapat digolongkan menjadi dua, yaitu golongan antrakwinon dan golongan indigoida.
Golongan antrakwinon pada pembejanaan
warna larutannya lebih tua dari pada warna sesungguhnya, sedangkan
golongan dindigoida mempunyai warna kuning muda
9.10.2 Mekanisme Pencelupan
Mekanisme
pencelupan dengan zat warna bejana terdiri dari 3 pokok sebagai berikut.
1. Pembejanaan (membuat senyawa leuko) Zat utama yang digunakan adalah reduktor kuat dan soda
kostik.
Reaksinya adalah sebagai berikut :
2H2O
Na2S2O4
+ 2NaOH 2Na2SO4
+ 6Hn
D
= C = O + Hn D = C – OH
Zat warna bejana
D – C – OH + NaOH C
= C – Ona + H2O
(senyawa leuko)
2. Pencelupan
dengan senyawa leuko
Bentuk
senyawa leuko ini mempunyai afinitas terhadap selulosa, sehingga dapat
mencelupnya.
3. Oksidasi
Senyawa
leuko yang telah berada di dalam serat selulosa tersebut, agar tidak keluar kembali perlu dioksidasi, sehingga berubah
menjadi molekul semula yang berukuran besar. Oksidasi dapat dilakukan
dengan larutan oksidator ataupun dengan sinar matahasi
Reaksinya adalah sebagai berikut :
CO2
2D = C – O – Na + On 2D = C = O
+ Na2CO3
9.10.3 Faktor-faktor yang
Berpengaruh
Zat warna bejana berikatan dengan serat selulosa, secara
ikatan hidrogen dan van der walls. Pada umumnya molekulnya berbentuk bidang
datar (planar)
sehingga
memungkinkan mengadakan ikatan dengan serat selulosa.
Di dalam
pembejanaan, golongan indigoida hanya memerlukan alkali lemah. Afinitasnya
terhadap selulosa rendah, sehingga untuk memperoleh warna
celupan yang tua pencelupan harus dilakukan berulang-ulang dengan konsentrasi zat warna yang makin menaik. Bantuan elektrolit pada larutan
celupnya akan dapat membantu penyerapan. Pemakaian
konsentrasi zat warna yang tinggi akan menghasilkan celupan dengan sifat
tahan gosok yang kurang. Golongan
antrakwinon di dalam pembejanaan memerlukan alkali kuat.
Jumlah pemakaian alkali harus tepat, karena kemungkinan
terbentuknya isomer dengan adanya pemakaian alkali yang berbeda-beda.
Apabila hal ini terjadi, maka larutan leuko tersebut
sukar dioksidasikan kembali dan memberikan warna yang berbeda dengan warna
aslinya. Selain itu suhu pembejanaan perlu diperhatikan juga. Suhu yang terjadi
terlalu rendah menyebabkan pembejanaan yang
kurang sempurna, sedang apabila terlalu tinggi dapat merubah warna.
Penambahan
zat pendispersi di dalam larutan celup akan menambah penetrasinya, akan tetapi
menurunkan penyerapan. °leh karena itu celupan warna tua tidak perlu penambahan zat pendispersi. Selama pencelupan
jumlah alkali dan reduktor harus dijaga tetap, sehingga afinitasnya tetap
besar.
9.10.4. Cara Pemakaian
9.10.4.1. Pencelupan pada Bahan
Selulosa Cara Perendaman .
Mula-mula zat warna bejana dibejanakan dahulu dengan penambahan air hangat 500C dan soda kostik. Kemudian natrium hidrosulfit
ditaburkan sambil terus diaduk selama 10 – 20 menit.
Selanjutnya larutan leuko tersebut dimasukkan ke dalam
larutan celup dengan penambahan alkali dan
reduktor seperlunya. Bahan dari serat kapas yang telah dimasak,
dikerjakan dalam larutan celup tersebut.
Untuk zat warna bejana IK, suhu pencelupan dimulai pada 40
– 500C dan dengan penambahan
elektrolit kemudian larutan celup dibiarkan turun suhunya, sehingga
akan menambah penyerapannya.
Leuko zat warna
Soda kostik
Natrium hid rosulfit
Soda kostik
Natrium hid rosulfit
°
25 C
°
30 C
0 15
|
45 menit
|
Gambar 9 - 17
Skema
pencelupan sellulosa dengan zat warna bejana IK
Zat warna bejana
golongan IW, IN atau IN Special pencelupannya dimulai pada uhu 20 – 300C, kemudian dinaikkan perlahan-lahan sampai pada
suhu yang diharapkan. Pencelupan pada umumnya berlangsung selama 30
– 60 menit. Setelah
selesai bahan dicuci, dioksidasi, disabun panas dan dibilas.
Gambar 9 - 19
Skema pencelupan sellulosa dengan zat warna bejana IN
Skema pencelupan sellulosa dengan zat warna bejana IN
Leuko zat
warna
Soda kostik
Natrium hid rosulfit
Soda kostik
Natrium hid rosulfit
°
25 C
°
30 C
0 15
|
45 Menit
|
Gambar 9 -
20
Skema pencelupan sellulosa dengan zat warna bejana IN Sp
9.10.4.2.
Pencelupan pada Bahan Selulosa, Cara Setengah Kontinyu (Pad-Jig)
Pencelupan cara ini terutama untuk mencelup
kain yang tebal dengan hasil yang mempunyai ketuaan warna
dan kerataan yang baik.
Mula-mula bahan yang telah dimasak, direndam peras dalam
larutan zat warna yang telah didispersikan dengan baik
memakai zat pendispersi sebanyak 5 g/l pada suhu 30 – 350C dengan
efek pemerasan 70 – 80%.
Selanjutnya bahan dikeringkan perlahan-lahan
agar warna tidak berpindah tempat. Setelah selesai bahan
dikerjakan dalam larutan reduktor dengan memakai
mesin Jigger. Larutan reduktor tersebut mengandung natrium – hidroksida, natrium hidrosulfit dan natrium
klorida, bergantung kepada tua mudanya warna dan macam bahannya.
Selain itu juga ditambahkan larutan pigmen zat warna
sejumlah konsentrasi zat warna kali
pangkat dua efek pemerasan dibagi 10.000. Hal ini diperlukan untuk menjaga agar ketuaan warna tidak berubah menurun.
Pencelupan dimulai pada suhu 300C
dan perlahan-lahan dinaikkan sampai 80 – 900C selama 30 menit. Selanjutnya diteruskan selama 30 menit lagi.
Setelah selesai bahan dicuci, dioksidasi dan disabun.
Gambar 9 – 21
Skema Pencelupan dengan Zat Warna Bejana Cara Kontinyu (Pad Jig)
Skema Pencelupan dengan Zat Warna Bejana Cara Kontinyu (Pad Jig)
Keterangan :
1.
Rendam peras larutan celup.
2.
Pengeringan
3. Fixasi basah dan penyiraman
9.10.4.3. Pencelupan
pada Bahan Selulosa Cara Kontinyu
Pencelupan
cara ini terutama untuk mencelup kain dalam jumlah besar dengan hasil warna
yang tetap sama dan rata.
Mula-mula
bahan yang telah dimasak, direndam peras dalam larutan yang mengandung zat warna jenis bubuk halus, bubuk
sangat halus atau koloidal yang
didispersikan sempurna pada suhu 300C dengan efek pemerasan 70 – 80%.
Selanjutnya bahan dikeringkan dan direndam peras dalam larutan natrium hidrosulfit, soda kostik, natrium klorida
dengan efek pemerasan 70 –
80%.
Jumlah pemakaian zat-zat tersebut bergantung kepada tua muda warna dan
efek pemerasannya.
Setelah selesai bahan terus diuap dengan suhu uap 102 –
1050C selama 25 – 40
detik diikuti dengan pencucian oksidasi, penyabunan dan pembilasan. Proses
pencelupan cara kontinyu dapat dilihat pada gambar 8 – 9.
Gambar 9 – 22
Skema Pencelupan dengan Zat Warna Bejana Cara Kontinyu (Pad Stream)
Skema Pencelupan dengan Zat Warna Bejana Cara Kontinyu (Pad Stream)
Keterangan :
1.
Rendam peras larutan celup
2.
Pengeringan
3.
Rendam peras larutan alkali
4.
Fiksasi
5. Penyabunan
9.10.4.4. Pencelu pan
pada Bahan dari Serat Wol
Serat protein seperti wol dapat dicelup dengan
zat warna bejana jenis indigoida.
Afinitas lebih kecil dari pada untuk mencelup serat selulosa, sehingga
suhu pencelupannya lebih tinggi. Selain itu untuk menghindarkan kerusakan serat wol karena pengaruh alkali, maka
sebagai alkali dipakai amonia atau larutan kalsium hidroksida.
Pembejanaan dilakukan langsung di dalam larutan celup.
Mula-mula larutan celup diisi air hangat 500C. Ke
dalamnya ditambahkan 3 ml/l amonia 15%,
4 ml/l larutan perekat 10% dan 1 g/l natrium
hidrosulfit, diaduk rata selama
5 men it.
Kemudian zat warna indigoida sebanyak 4 g/l
ditambahkan. Setelah berlangsung
30 menit larutan akan berwarna kuning kehijauan. Bahan dari serat
wol yang telah dimasak, dicelup pada suhu 500C selama 30 menit. Pencelupannya dilakukan berulang-ulang, sampai
diperoleh ketuaan warna seperti yang diharapkan. Setelah selesai bahan
dicuci dengan air hangat, dioksidasi dengan udara, disabun dan dibilas.
9.10.4.5. Pencelupan
pada Bahan dari Serat Sutera
Beberapa zat warna bejana (terbatas) dapat dipergunakan
untuk mencelup serat sutera, terutama
untuk warna muda. Mula-mula ke dalam larutan celup
dimasukkan : 10 ml/l soda kostik 300Be,
natrium hidrosulfit sebanyak 10% dari berat
sutera, pada suhu 400C. Zat warna yang telah dibuat pasta dengan air
dingin dimasukkan ke dalamnya diaduk sempurna selama 20 men it.
Bahan dari
serat sutera yang telah didegumming dicelupkan pada suhu 700C selama 60 menit. Selesai diperas, dioksidasi di
udara selama 1 jam, dicuci dengan larutan asam asetat, dicuci, disabun pada
suhu 950C dan dibilas.
9.10.4.6. Pencelupan dengan Zat Warna Bejana Larut pada Bahan dari Serat
Selulosa
Zat warna bejana
larut merupakan garam ester dari zat warna bejana biasa dan larut dalam air.
Zat warna ini dikenal dengan nama dagang:
-
Indigosol (Durand
& Heugenine)
-
Sandozol (Sandoz)
-
Solasol (Francolor)
-
Anthrasol (Hoechst)
-
Soledon (I.C.I)
Di
dalam pemakaiannya tidak memerlukan pembejanaan, sehingga lebih sederhana.
Mula-mula zat warna dibuat pasta dengan air dingin, kemudian ditambah air hangat sampai larut sempurna. Bahan
yang telah dimasak, dicelup dalam
larutan zat warna, 20 g/l natrium klorida 4 g/l natrium nitrit pada suhu
400C selama 30 – 45 men it.
Selanjutnya bahan diperas dan dibangkitkan dalam larutan
yang mengandung 10 ml/l asam sulfat 1% pada suhu
dingin selama 15 menit. Setelah selesai bahan
dicuci, dinetralkan dalam larutan 2 g/l natrium karbonat, disabun dan dibilas.
zat warna bejana larut
Soda
abu Pembasah
Garam dapur
Natrium
hid rosulfit
°
25 C
°
30 C
0 25
|
35 45 60 Menit
|
Gambar
9 - 23
Skema pencelupan sellulosa dengan zat warna bejana larut
Skema pencelupan sellulosa dengan zat warna bejana larut
9.10.4.7. Pencelupan Zat Warna Bejana Larut pada Bahan
dari Serat Wol
Mula-mula zat warna dibuat pasta dengan air dingin, kemudian ditambah air
hangat
hingga larut sempurna.
Bahan yang telah dimasak, dicelup dalam larutan celup yang mengandung 2 – 4% asam formiat 1% sulfoksilat dan 5% natrium sulfat pada suhu 400C
selama 45 menit. Setelah selesai bahan diperas,
dioksidasi dengan larutan natrium bikarbonat yang diberi asam pH 4,
dicuci, disabun dan dibilas.
9.10.4.8. Pencelupan Zat Warna Bejana Larut pada Bahan
dari Serat Sutera
Pencelupan pada bahan dari serat sutera dilakukan dalam
suasana asam lemah. Mula-mula zat warna bejana larut dibuat pasta
dengan air dingin, kemudian ditambah air hangat sampai
larut sempurna. Ke dalam larutan celup ditambahkan 5% asam
asetat 30% dan 1% formosul.
Pencelupan dimulai pada suhu dingin selama 15 menit.
Kemudian ke dalamnya ditambahkan 3% asam
formiat 80% dan pencelupan diteruskan selama 15
menit, suhu dinaikkan dengan perlahan-lahan sampai 800C dan
pencelupan diteruskan selama 30 menit setelah selesai, celupan
dibangkitkan dalam larutan 1g/l kalium bikromat dan 1
ml/l asam sulfat pada suhu dingin, hangat atau panas tergantung
kepada macam zat warnanya dilanjutkan dengan pencucian, penyabunan dan
pembilasan.
9.10.5. Cara Melunturkan
Hasil pencelupan dengan zat warna bejana sukar sekali dilunturkan. Pada
umumnya cara melunturkannya dengan pendidihan pada suhu yang tinggi dalam
larutan soda kostik, natrium hidrosulfit dan polivinilpirolidon (Albigen A – BASF) 3 ml/l berulang-ulang sampai dapat
dilunturkan sesuai dengan keinginan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar