ZAT WARNA DIREK SMK TEKSTIL TEXMACO PEMALANG

Zat Warna Direk

Zat warna direk dikenal juga sebagai zat warna substantif, mempunyai afinitas yang tingi terhadap serat selulosa. Beberapa diantaranya dapat mencelup serat protein, seperti wol dan sutra.

Nama dagang zat warna direk adalah :

-        Benzo              (Bayer)

-        Diazol              (Francolor)

-        Solar               (Sandoz)

-        Cuprophenyl   (Ciba Geigy)

-        Direct              (Sumitomo)

-        Chlorasol         (I.C.I)

9.6.1. Sifat-sifat

Zat warna direk termasuk golongan zat warna yang larut dalam air. Sifat utama dari zat warna direk adalah ketahanan cucinya kurang baik, ketahanan sinarnya cukup, beberapa di antaranya cukup baik.

Untuk memperbaikinya sesudah pencelupan sering dilanjutkan dengan pengerjaan iring. Selain itu zat warna direk juga tidak tahan terhadap oksidasi dan reduksi. Kerataan pencelupannya berbeda-beda, sehingga zat warna direk dapat digolongkan menjadi 3 golongan yaitu :

Golongan A

Zat warna direk yang termasuk golongan ini mudah bermigrasi, sehingga mempunyai daya perata yang tinggi. Pada permulaan pencelupannya mungkin tidak rata akan tetapi dengan pendidihan yang cukup akan diperoleh hasil pencelupan yang rata.

Golongan B

Zat warna direk yang termasuk golongan ini mempunyai daya perata yang rendah, sehingga pada penyerapannya perlu diatur dengan penambahan suatu elektrolit. Apabila pada permulaan pencelupannya memberikan hasil yang kurang rata, maka akan sulit untuk memperbaikinya.

Golongan C

Zat warna direk yang termasuk golongan ini mempunyai daya perata yang rendah dan sangat peka terhadap elektrolit. Penyerapan sangat baik walaupun tanpa penambahan elektrolit, akan tetapi perlu pengaturan suhu pencelupan.

9.6.2. Mekanisme Pencelupan

Serat selulosa tidak mengandung gugus polar yang dapat mengadakan suatu ikatan dengan zat warna direk, sehingga antara zat warna direk dengan selulosa merupakan ikatan yang disebabkan oleh gaya fisika saja. Selain itu terjadi juga ikatan hidrogen antara gugus hidroksil dalam molekul serat selulosa dengan gugusan amina pada zat warna direk, seperti reaksi berikut :

R – N – H--------------- O – selulosa atau

~                                                                                                                        ~

H                   H

R – H--------------------- HO selulosa

~

N.R

9.6.3. Faktor-faktor yang Berpengaruh

9.6.3.1. Pengaruh Elektrolit

Penambahan elektrolit ke dalam larutan celup akan menambah penyerapan zat warna, walaupun kepekaan tiap zat warna berbeda-beda. Pada gambar terlihat bahan zat warna direk A kurang peka terhadap penambahan elektrolit, sedang zat warna direk B sangat peka. Di dalam larutan, selulosa bermuatan negatif sehingga akan menolak ion negatif dari zat warna direk. Penambahan elektrolit akan mengurangi atau menghilangkan muatan negatif dari serat, sehingga molekul-molekul zat warna akan tertarik oleh serat.

Semakin banyak gugusan sulfonat terkandung dalam zat warna direk tanpa penambahan elektrolit akan mencelup dengan hasil yang sangat muda.

Gambar 9 – 2
Pengaruh Elektrolit pada Penyerapan Zat Warna Direk

9.6.3.2. Pengaruh Suhu

Peristiwa pencelupan adalah peristiwa keseimbangan yang eksotermik. Pada suhu yang lebih tinggi, jumlah zat warna yang dapat diserap oleh serat pada keadaan setimbang akan berkurang.

Apabila suhu dinaikkan, jumlah zat warna yang dapat terserap oleh serat akan bertambah sampai mencapai harga tertentu, kemudian akan berkurang kembal i.

Gambar 9 – 3
Pengaruh Suhu pada Penyerapan Zat Warna Direk

9.6.3.3. Pengaruh Perbandingan Larutan Celup

Apabila konsentrasi zat wana di dalam larutan lebih besar, maka jumlah zat warna yang dapat terserap juga akan bertambah. Untuk penghematan pemakaian zat warna, maka pencelupan pada perbandingan larutan yang kecil akan lebih menguntungkan

9.6.3.4. Pengaruh pH

Pada umumnya pencelupan zat warna direk dilakukan dalam suasana netral. Penambahan alkali lemah seperti natrium karbonat kadang-kadang dapat menghambat penyerapan zat warna, sehingga warna lebih rata. Selain itu penambahan natrium karbonat dapat berfungsi untuk mengurangi kesadahan air dan menambah kelarutan zat warna.

9.6.4. Cara Pemakaian

9.6.4.1. Zat warna Direk Golongan A

Mula-mula zat warna dibuat pasta dengan air dingin dengan ditambah zat pembasah non ionik atau anionik. Kemudian ditambah air mendidih, diaduk hingga larut sempurna. Larutan tersebut dimasukkan ke dalam larutan celup dengan penambahan calgon atau natrium karbonat 1-3% untuk menghilangkan

kesadahan air. Selanjutnya ditambah natrium klorida 5-20%                bergantung
kepada tua mudanya warna.

Bahan dari selulosa yang telah dimasak, dicelup pada suhu 40-50⁰C sambil suhunya dinaikkan hingga mendidih, selama 30-40 menit. Pencelupan diteruskan selama 3/4 - 1 jam pada suhu mendidih tersebut. Apabila celupannya belum rata maka dapat diperpanjang waktunya selama beberapa menit.

9.6.4.2.      Zat warna Direk Golongan B

Cara pencelupan zat warna direk golongan ini sama dengan golongan A, hanya penambahan natrium chlorida dilakukan sebagian-sebagian sampai larutan celup mendidih.

Penambahan natrium chlorida ini akan lebih baik apabila sebelumnya telah dilarutkan terlebih dahulu dan disuapkan secara kontinyu. Untuk mengatur penyerapan dan mengurangi kepekaan zat warna terhadap elektrolit dapat juga ditambahkan zat aktif permukaan.

9.6.4.3.      Zat warna Direk Golongan C

Pada pencelupan zat warna direk golongan ini harus dimulai pada suhu yang rendah tanpa penambahan elektrolit. Kemudian suhu dinaikkan dengan perlahan-lahan hingga mendidih dan pencelupannya diteruskan selama 3/4 - 1 jam.

Pada suhu tertentu penyerapannya sangat cepat sehingga pengontrolan suhu sangat penting sekali agar hasil celupan yang rata. Penambahan elektrolit dapat juga dilakukan setelah larutan mendidih, sehingga dapat menambah ketuaan warna.

9.6.4.4.       Pencelupan pada Suhu di atas 100⁰C

Pencelupan pada suhu di atas 100⁰C akan memperbaiki daya migrasi zat warna direk golongan B dan C walaupun tanpa penambahan elektrolit. Kemungkinan terjadinya kerusakan zat warna sangat besar, karena pada suhu di atas 100⁰C tersebut dan lebih-lebih dengan adanya alkali, selulosa dapat tereduksi.

Oleh karena itu Butterworth telah membagi zat warna direk menjadi 3 golongan berdasarkan kepekaan terhadap suhu di atas 100⁰C yaitu :

-        Golongan 1

Zat warna direk yang stabil pada suhu antara 120 – 130⁰C dalam suasana netral atau alkali.

-        Golongan 2

Zat warna direk yang stabil pada suhu tinggi dalam suasana netral, tetapi akan rusak dalam suasana alkali.

- Golongan 3

Zat warna direk yang rusak pada suhu tinggi dalam suasana netral atau alkali.

Pada umumnya penyerapan zat warna direk yang maksimum adalah di bawah suhu didih, oleh karena itu untuk memperoleh warna yang lebih tua, setelah dicelup pada suhu di atas 100⁰C larutan celup perlu didinginkan sampai 85 - 90⁰C.

Gambar 9 - 4

Skema Proses Pencelupan zat warna direk pada suhu di atas 100 ^oc

9.6.5.     Pengerjaan Iring

Satu kejelekan dari pada zat warna direk adalah ketahanan cucinya yang kurang, untuk memperbaikinya dapat dilakukan pengerjaan iring dengan bermacam-macam cara. Pada prinsipnya adalah dengan cara memperbesar molekul zat warna yang telah berada dalam serat, sehingga sukar bermigrasi.

Macam-macam pengerjaan iring :

1.   Pengerjaan iring dengan kalium bichromat dengan atau tanpa tembaga su lfat

Setelah bahan dicelup dan dibilas, kemudian dikerjakan dalam larutan 1-3% kalium bichromat dan 1-2% asam asetat 30% pada suhu 60⁰C selama 20-30 menit. Selain itu dapat juga dilakukan dengan 1-2% kalium bichromat 1-2% tembaga sulfat 2-4% asam asetat 30% pada suhu 60⁰C selama 30 menit sehingga ketahanan cuci dan sinarnya dapat diperbaiki.

2.   Pengerjaan iring dengan zat kation aktif

Zat kation aktif dalam perdagangan dikenal dengan nama Neofix C-300, amigen, sandofix WE dan sebagainya.Zat warna tersebut akan bergabung dengan anion dan zat warna direk membentuk molekul yang lebih kompleks, sehingga akan memperbaiki tahan cucinya. Bahan yang telah dicelup dan dibilas kemudian dikerjakan dalam larutan 1-3% zat kation aktif pada suhu 60-

70⁰C selama 15 menit. Pengerjaan iring dengan zat kation aktif ini dapat menurunkan ketahanan sinarnya.

9.6.6. Cara Melunturkan

Hasil celupan dengan zat direk dapat dilunturkan kembali dengan larutan yang mengandung natrium-hidrosulfit 3-4 gram/l, pada suhu mendidih dengan 1-2 gram/l chlor aktif dan larutan natrium hipochlorit atau larutan 1-2% natrium chlorit yang mengandung asam asetat pH 3-4.

Kalau bahan telah dikerjakan iring dengan zat kation aktif, maka zat tersebut perlu dihilangkan dulu dalam larutan 2% asam formiat pada suhu mendidih dalam waktu 30 menit. Sedang apabila dikerjakan iring dengan tembaga sulfat, maka dapat dihilangkan dalam larutan 1-3 gram/l etilene diamine, tetra asetat (EDTA) dan 1 gram/l soda abu. Kemudian dilanjutkan dengan dikerjakan dalam 2-3 gram/l natrium hidrosulfit.