Zat Warna Dispersi
Zat warna dispersi pada mulanya banyak dipergunakan untuk mencelup serat.slulosa
asetat yang merupakan serat hidrofob. Dengan
dikembangkannya
serat buatan yang bersifat hirofob, seperti serat poliakrilat, poliamida dan poliester, maka penggunaan zat warna
dispersi makin meningkat. Pada waktu ini zat warna dispersi, terutama
dipergunakan pada pencelupan serat poliester.
Nama dagang zat warna dispersi adalah :
-
Foron (Sandoz)
-
Resolin (Bayer)
-
Palanil (BASF)
-
Smaron (Hoechst)
-
Dispersol (I.C.I)
-
Miketon (Jepang)
-
Acetoquinone (Francolor)
-
Terasil (Ciba–Geigy)
9.13.1. Sifat-sifat
Zat warna dispersi termasuk golongan zat warna yang tidak
larut dalam air, akan tetapi pada umumnya dapat terdispersi dengan
sempurna. Zat warna tersebut sebenarnya
tidak dapat mewarnai serat hidrofob. Pada pemakaiannya memerlukan
bantuan zat pengemban (carrier)
atau
adanya suhu yang tinggi.
Zat warna
dispersi digunakan dalam bentuk bubuk atau dalam bentuk larutan. Sifat tahan cuci dan tahan sinarnya cukup baik.
Ukuran molekulnya berbedabeda dan perbedaan tersebut sangat erat
hubungannya dengan sifat kerataan dalam pencelupan dan sifat sublimasinya.
Berdasarkan sifat kerataan dalam pencelupan dan sifat sublimasinya, zat warna
dispersi digolongkan menjadi 3 golongan, yaitu :
1.
Zat warna dispersi yang mempunyai sifat
kerataan pencelupan yang baik, akan tetapi mudah bersublimasi pada suhu yang
tidak terlalu tinggi.
2.
Zat warna dispersi yang
mempunyai sifat kerataan pencelupan dan sifat sublimasi yang
medium.
3. Zat warna dispersi yang mempunyai sifat kerataan
pencelupan dan sifat sublimasi yang sangat baik.
Di dalam penggunannya, pemilihan golongan zat warna tersebut sangat menentukan
sifat-sifat hasil pencelupannya.
9.13.2. Mekanisme
Pencelupan
Zat
warna dispersi sebenarnya tidak dapat mewarnai serat poliester. Dengan bantuan zat pengemban atau suhu yang tinggi, maka
serat tersebut dapat diwarnai. Serat poliester sendiri merupakan serat hidrofob
yang sangat kompak susunan molekulnya. Oleh karena itu cara-cara
pencelupan yang konvensionil tidak dapat diterapkan pada pencelupan serat
tersebut.
Dengan penggunaan zat pengemban, maka akan terjadi hal-hal sebagai berikut :
1.
Antara zat pengemban dan
zat warna akan terbentuk gabungan-gabungan, sehingga menambah
kelarutan zat warna di dalam larutan. Penambahan kelarutan ini menyebabkan penambahan konsentrasi, sehingga terjadi difusi
zat warna.
2.
Zat pengemban bersifat hidrofil dan mempunyai
afinitas terhadap serat, sehingga memperbesar
penggelembungan serat. Akibatnya pori-pori terbuka, sehingga memungkinkan molekul zat warna teradsorbsi (masuk).
3. Antara zat pengemban
dengan zat warna tidak terjadi reaksi. Pada pengerjaan reduksi
dalam larutan reduktor yang alkalis, zat pengemban direduksi dan akan keluar.
Zat warna tetap tinggal di dalam serat dan pori-pori
serat akan merapat kembali sehingga zat warna akan tertahan dengan baik
di dalam serat. Beberapa zat pengemban dapat
menyebabkan adanya noda-noda dan bila direduksi kurang sempurna, dapat
menurunkan kekuatan serat dan menurunkan tahan sinar.
Fungsi zat pengemban dalam pencelupan serat poliester
dapat digantikan oleh penggunaan suhu yang
tinggi di bawah tekanan. Dengan adanya suhu yang tinggi
dan dengan bantuan tekanan, maka serat menggelembung, sehingga zat warna dapat masuk ke dalam serat. Pencelupan pada suhu tinggi terutama
untuk benang dengan warna tua. Hasilnya memuaskan dan dapat dikerjakan dalam waktu
yang lebih singkat.
Untuk pencelupan kain, pada umumnya digunakan cara
fiksasi dengan bantuan panas. Cara ini dikenal juga sebagai cara
thermosol. Energi panas digunakan untuk melunakkan serat dan bersamaan dengan
itu melelehkan zat warna, sehingga berdifusi ke dalam serat.
Setelah pencelupan berakhir, serat kembali ke bentuk
semula dengan zat warna yang terlarut di dalamnya. Cara
termosol ini menurut teori zat padat larut dalam zat
padat lainnya atau ”Solid solution”. alam
hal ini zat warna larut di dalam serat.
9.13.3. Faktor-faktor
yang Berpengaruh
9.13.3.1 Pengaruh Zat
Pengemban
Zat pengemban sangat sulit larut dalam air, akan tetapi
harus mudah didispersikan di dalam air, sehingga tidak menimbulkan
noda-noda dalam kain. Beberapa jenis zat pengemban
berbentuk cairan pada suhu kamar, beberapa jenis lainnya
mempunyai titik leleh di bawah suhu optimum untuk pencelupan, sehingga akan segera mengkristal apabila larutan
celup didinginkan di bawah titik lelehnya.
Akibat
dari keadaan ini ialah susahnya mengemulsikan kembali, sehingga sering
menimbulkan noda-noda pada hasil celupannya.
Gambar
9 – 26
Pengaruh Zat Pengemban pada Penyerapan Zat Warna
Pengaruh Zat Pengemban pada Penyerapan Zat Warna
Oleh karena itu pemilihan zat pengemban yang tepat dapat membantu memperoleh
hasil pencelupan yang baik.
Pada pencucian reduksi setelah pencelupan, apabila
dilakukan kurang sempurna, sisa zat pengemban
tersebut dapat menurunkan tahan sinar, tahan cuci dan bau yang
tidak sedap.
9.13.3.2 Pengaruh Suhu
Pada pencelupan cara zat pengemban, peranan suhu tidak
begitu berpengaruh.
Akan tetapi pada pencelupan cara suhu tinggi peranan suhu ini sangat jelas
sekali, yaitu dapat mempercepat migrasi, menambah jumlah zat warna yang terserap dan memperpendek waktu
pencelupan. Lihat gambar 8-1 1
9.13.3.3 Pengaruh Ukuran Molekul Zat
Warna
Bentuk dan
ukuran molekul zat warna sangat erat hubungannya dengan sifat kerataan dalam
pencelupan dan sifat sublimasi.
Molekul dengan sifat kerataan dalam pencelupan yang baik
akan tetapi mudah bersublimasi lebih sesuai untuk pencelupan cara zat
pengemban, sedang yang mempunyai sifat medium lebih sesuai untuk cara suhu
tinggi. Pencelupan cara termosol lebih sesuai menggunakan molekul
dengan sifat kerataan dalam pencelupan dan sifat sublimasi yang sangat baik.
Gambar
9 – 27
Pengaruh Suhu pada Penyerapan Zat Warna
Pengaruh Suhu pada Penyerapan Zat Warna
9.13.4. Cara Pemakaian
9.13.4.1. Pencelupan pada
Bahan dari Serat Selulosa Asetat
Bahan dari serat selulosa asetat yang telah dimasak,
dicelup dalam larutan celup yang mengandung 1,5 ml/zat pendispersi,
dan zat warna dispersi pada suhu kamar selama
15 menit. Selanjutnya suhu dinaikkan perlahan-lahan sampai 70 – 800C dan pencelupan
diteruskan selama 1 jam pada suhu tersebut. Setelah selesai bahan dicuci
bersih.
9.13.4.2. Pencelupan
pada Bahan dari Serat Poliester dengan Bantuan Zat Pengemban
Zat pengemban sebanyak 5 – 10% dari berat bahan atau 0,1 –
0,3% dari larutan
ditambahkan ke dalam larutan celup yang mengandung zat pendispersi pada suhu 700C. Bahan dari serat
poliester yang telah dimasak, dikerjakan di dalam larutan tersebut selama 15 – 30 menit. Kemudian ke dalam larutan celup
tersebut ditambahkan zat warna dispersi yang pencelupan diteruskan selama 2
jam. Setelah selesai bahan direduksi, dicuci dan disabun.
Pencelupan
dengan cara zat pengemban ini dapat dilakukan dengan alat sederhana dan
terbuka, akan tetap warna yang diperoleh hanya terbatas pada warna muda atau
sedang. Waktu pencelupannya relatif lama dan tendensi ketidakrataan sangat
besar.
Gambar
9 - 28
Skema pencelupan poliester dengan zat warna
dispersi cara zap pengemban
9.13.4.3. Pencelupan pada Bahan dari Serat Poliester dengan Suhu
Tinggi
Bahan
dari serat poliester yang sudah dimasak, dikerjakan dalam larutan celup yang mengandung zat warna dispersi, 1 ml/l asam
asetat 90%, 5 g/l amonium, 1 ml/l zat
pendispersi, dan zat penyangga pH 5 – 5,5 pada suhu 600C. 15 menit kemudian
suhu dinaikkan perlahan sampai 1300C dan pencelupan diteruskan
selama 30 – 60 menit pada suhu tersebut.
Gambar 9 – 29
Pencelupan dengan Cara Suhu Tinggi Memakai Mesin Jet Stream
Pencelupan dengan Cara Suhu Tinggi Memakai Mesin Jet Stream
Keterangan
:
1.
Sirkulasi larutan zat warna
2.
Kain
Setelah
selesai bahan direduksi, dicuci, disabun dan dibilas. Cara pencelupan suhu
tinggi dapat menghemat pemakaian zat warna dengan kerataan hasil pencelupan
yang lebih baik. Selain itu waktunya relatif lebih pendek tanpa penggunaan zat
pengemban yang harganya cukup malah.
Gambar 9 - 30
Skema pencelupan poliester dengan zat warna
dispersi cara suhu
tinggi
9.13.4.4. Pencelupan pada Bahan dari Serat Poliester Cara
Thermosol
Proses termosol sangat sederhana dan terdiri dari empat
tahap. Mula-mula bahan yang berupa kain dari serat poliester direndam
peras dalam larutan zat warna dispersi,
kemudian dikeringkan. Selanjutnya zat warna difiksasi dengan cara
pemanasan dengan udara panas.
Setelah selesai, bahan dicuci reduksi, dicuci, disabun
dan dibilas.
Pencelupan cara
termosol sangat sesuai untuk bahan dalam bentuk ain dalam jumlah yang sangat
besar, sehingga dapat diperoleh warna yang tepat sama.
9.13.4.5. Pencelupan pada Bahan
Serat Poliakrilat
Serat
poliakrilat dapat juga dicelup dengan zat warna dispersi, hanya penyerapannya
lambat, sehingga warna yang diperoleh adalah warna muda sampai sedang.
Penyerapan yang baik terjadi pada suhu di atas 1100C, akan tetapi
dapat mempengaruhi seratnya.
Bahan dari serat poliakrilat yang telah dimasak, dicelup dalam larutan
celup yang mengandung zat warna dispersi, 1 g/l natrium
dihidrogen fosfat 0,5 ml/l asam asetat 80%, g/l zat
pendispersi yang non ionik pada suhu mendidih selama 1 1/2 jam.
Setelah selesai bahan dicuci, disabun dan dibilas.
9.13.4.6.
Pencelupan pada Bahan dari Serat Poliamida
Pencelupan bahan dari serat poliamida, seperti halnya
pencelupan pada bahan dari serat selulosa asetat.
Bahan dari serat poliamida yang telah dimasak dicelup dalam larutan celup
yang mengandung zat warna dispersi 25 ml/l zat
pendispersi pada suhu kamar selama 15 menit.
Selanjutnya, suhu dinaikkan perlahan-lahan sampai mendidih dan pencelupan diteruskan selama 45 menit. Setelah selesai bahan dicuci, disabun
dan dibilas.
9.13.5. Cara
Melunturkan
Kesalahan
hasil celupan bahan dari asetat poliester dengan zat warna dispersi dapat
dilunturkan dengan tiga cara, yaitu :
1. Dengan reduksi dalam larutan 4 ml/l soda kostik 380Be, 5 g/l
natrium hidrosulfit, dan 2 g/l zat pengemban pada suhu 1200C
selama 30 menit, kemudian dicuci bersih. Pada umumnya cara ini hanya
menghasilkan pelunturan sebagian saja.
2. Dengan
oksidasi dalam larutan 3 g/l natrium klorit (Textone) 1,5 g/l zat pengemban, 2
g/l natrium nitrit dan asam formiat pH 3,5 pada suhu 1250C selama 30
men it.
Hasil
pelunturannya lebih baik dari pada cara pertama.
3. Apabila dikehendaki
hasil pelunturan yang sempurna, sehingga bahan hampir putih kembali,
dapat dilakukan cara pelunturan pertama, kemudian dilanjutkan dengan cara
kedua.
9.14 Pencelupan Bahan dari
Serat Campuran
Pencelupan
bahan tekstil yang terbuat dari serat campuran merupakan suatu pekerjaan yang
sangat rumit. Hal ini disebabkan oleh sifat fisika dan kimia dari masing-masing zat serat yang berbeda satu dengan
lainnya sehingga pemilihan zat warna
yang akan dipergunakan dan cara pencelupannya harus diperhatikan.
Di dalam praktek, percampuran serat pada umumnya hanya terdiri dari dua macam serat saja sehingga kesulitan-kesulitan yang dihadapi dapat
dikurangi. Hasil
pencelupannya dapat memberikan efek warna yang bermacam-macam.
Beberapa efek warna yang
dapat diperoleh adalah :
1.
Efek ”Solid Colour”,
dimana kedua macam serat di dalam campuran tersebut
dicelup dengan corak warna dan tingkat ketuaan warna yang sama
misalnya merah, kuning atau biru pada tingkat ketuaan warna yang sama.
2. Efek ”Reservation”, dimana
salah satu serat di dalam campuran tersebut sama sekali tidak diwarnai sehngga
timbul bintik-bintik putih misalnya warna biru dengan bintik-bintik bupih.
3. Efek ”Tone in Tone”, di
mana salah satu serat dalam campuran tersebut tercelup lebih tua
dari yang lainnya, misalnya biru tua dan biru muda.
4. Efek ”Cross Dyeing”, di
mana kedua serat di dalam campuran tersebut dicelup
dengan corak warna yang berbeda, misalnya biru dan merah. Efek warna
yang dihasilkan dapat diatur sesuai dengan keinginan.
9.14.1. Cara Pencelupan
9.14.1.1. Pencelupan Bahan Campuran Serat Wol-Kapas Cara
Larutan Tunggal Suasana Netral
Pada cara ini, zat warna asam dan direk dipergunakan
bersama-sama dan dicampur dalam satu bejana celup dengan penambahan 10%
garam glauber untuk menambah penyerapannya.
Bahan
yang telah dimasak, dicelup dalam larutan celup pada suhu hangat, kemudian suhu
dinaikkan sampai mendidih selama 15 menit. Pencelupan diteruskan pada suhu mendidih selama 30 menit sehingga serat wolnya tercelup. Larutan celup didinginkan dan bahan
dicelup pada suhu dingin tersebut
selama 30 menit. Pada waktu tersebut serat kapasnya akan tercelup.
Apabila
pencelupan ini dilakukan terbalik, yaitu mula-mula dicelup dingin kemudian didihkan maka celupan serat kapasnya akan
luntur kembali. Kadangkadang pencelupan cara ini menggunakan tiga
bejana celup, dimana bejana pertama berisi kedua macam zat warna tersebut, dua
bejana lainnya masingmasing berisi satu zat warna sehingga dapat memberi efek
pada seratnya.
9.14.1.2. Pencelupan Bahan Campuran Serat Wol-Kapas Cara
Larutan Tunggal Suasana Asam
Cara ini memberikan suatu keuntungan tertentu dari pada
cara pertama, dimana serat wolnya dicelup da kondisi yang paling baik, sehingga
serat selulosa tidak dinodai oleh zat warna asam. Selain itu
diperoleh ketahanan cuci dan ketahanan gosok yang
lebih baik. Akan tetapi perlu pemilihan zat warna direk yang dipakai,
yaitu yang sekecil mung kin menodai serat wol.
Larutan
celup mengandung zat warna asam milling, zat warna direk, 2% asam asetat, 10%
garam glauber dan 3% zat perata. Bahan dimasukkan dalam keadaan dingin ke dalam
larutan celup tersebut, lalu suhu dinaikkan hingga mendidih dalam waktu 15
menit. Pencelupan diteruskan pada suhu mendidih selama 15 menit, dan kemudian
biarkan dingin selama 45 menit.
9.14.1.3. Pencelupan Bahan Campuran Serat Wol-Kapas Cara
Larutan Ganda
Mula-mula bahan
dicelup dalam bejana celup pertama yang mengandung zat warna asam celupan rata, 20% garam glauber dan 3% asam sulfat pada suhu
mendidih selama 30 menit. Setelah selesai bahan dicuci bersih. Pada
tahap ini serat
wol akan tercelup.
Selanjutnya bahan dicelup dalam bejana kedua yang
mengandung zat warna direk, 40% garam glauber
dan 6% ”Woolresisting agent” pada suhu yang lebih dingin yaitu 500C selama 45 menit. Pada tahap ini serat
kapas akan tercelup.
9.14.1.4. Pencelupan Bahan
Campuran Serat Wol-Sutera
Campuran wol sutera dapat dicelup dengan zat warna asam
zat warna direk atau zat warna mordan. Ketuaan
warna yang dapat dicapai pada kedua macam serat
tersebut bergantung kepada kenaikan suhu atau penurunan jumlah asam yang
dipergunakan dalam pencelupan untuk serat wolnya.
Untuk ”Solid colour” bahan dicelup dalam bejana
celup pertama yang mengandung zat warna asam celupan rata, 10% garam glauber
dan 5% asam sulfat pada suhu 600C
selama beberapa menit. Suhu dinaikkan hingga 950C atau
mendidih dalam waktu 30 menit, dan pencelupan diteruskan sampai diperoleh warna
yang rata.
Selanjutnya bahan dicelup dalam bejana kedua yang
mengandung zat warna direk dan 20% garam
glauber, pada suhu 600C. Suhu dinaikkan hingga mendidih
dalam waktu 10 – 15 menit, dan kemudian pencelupan diteruskan selama 45 menit. Selama pencelupan suhu dijaga
agar tidak lebih rendah dari 90 – 950C.
Jika perlu ditambahkan 0,5% asam asetat untuk menambah ketuaan warna
pada serat wolnya.
Pada
celupan ”Reserved” sutera, bahan dicelup dalam larutan celup yang
mengandung zat warna asam celupan rata yang tertentu, 10% garam glauber dan 0,5% asam asetat pada suhu 90 – 950C.
Kemudian suhu dinaikkan hingga mendidih, dan pencelupan diteruskan
selama 60 – 90 menit.
Penodaan (pewarnaan) pada sutera dapat dikurangi dengan
pengerjaan lebih lanjut dalam larutan 2 g/l natrium
hidrosulfit pada suhu 400C selama 30 menit.
9.14.1.5. Pencelupan Bahan
Campuran Serat Wol-Selulosa Asetat
Serat wolnya sendiri dapat dicelup dengan zat warna asam
celupan rata atau zat warna asam milling dengan penambahan asam lemah agar
tidak merusak serat selulosa asetat.
Dengan
pemakaian zat warna dispersi untuk mewarnai serat selulosa asetat, dengan kondisi tertentu dapat diperoleh ”Solid
colour”. Akan tetapi karena serat wolnya juga terwarnai oleh zat
warna dispersi maka untuk memperoleh efek dua warna sangat terbatas.
Mula-mula bahan dicelup dalam larutan celup yang
mengandung zat warna asam milling, zat warna
dispersi, 20% garam glauber dan zat pendispersi pada
suhu 500C. Selanjutnya suhu dinaikkan sampai 80 – 850C
selama 30 menit dan pencelupan diteruskan selama 45 menit pada suhu
tersebut.
9.14.1.6. Pencelupan Bahan
Campuran Serat Viskosa Rayon - Selulosa Asetat
Campuran
viskosa rayon dan selulosa asetat dapat dicelup sehingga diperoleh warna yang
kontras karena kedua serat tersebut mempunyai sifat pencelupan yang berbeda sama sekali. Pencelupannya
menggunakan campuran zat warna direk dan zat warna dispersi dengan hasil
yang memuaskan, asalkan zat warna direk yang dipergunakan harus dipilih yaitu
yang tidak menodai serat selulosa asetat.
Bahan dicelup dalam larutan celup yang mengandung zat
warna dispersi dan zat warna direk, 30% natrium chlorida pada suhu 80 – 850C
selama 45 menit. Setelah selesai bahan dicuci bersih.
9.14.1.7. Pencelupan
bahan Campuran Serat Wol-Nylon (Poliamida)
Sejak perkembangan pemakaian kaos wol yang mengandung 30%
nylon, maka campuran wol-nylon pada waktu ini memegang peranan
penting. Zat warna yang umum dipergunakan adalah zat
warna asam atau zat warna mordan, di mana kedua zat warna ini dapat
mewarnai kedua serat tersebut.
Untuk mendapatkan ”solid colour”, pemilihan zat warna dan kondisi pencelupannya
harus diperhatikan dengan seksama. Terutama apabila dipakai campuran dua macam zat warna, di mana masing-masing zat warna mempunyai penyerapan yang berbeda-beda pada kedua zat tersebut, maka akan dihasilkan celupan dengan efek ketuaan warna yang berbeda (tone in
tone).
Zat warna asam celupan rata, lebih cenderung untuk
memperoleh warna sedang apabila diinginkan warna tua dilanjutkan menggunakan
zat warna mordan. Apabila menggunakan zat warna asam celupan rata
mula-mula bahan dicelup dalam larutan celup yang
mengandung zat warna asam, garam glauber 10%
dan asam formiat 4%, pada suhu hangat. Selanjutnya suhu dinaikkan sampai mendidih selama 30 menit, dan pencelupan diteruskan pada suhu tersebut
selama 60 menit. Sedangkan apabila menggunakan zat warna asam milling,
diperlukan penambahan 2% garam glauber dengan cara pencelupan yang sama seperti
pada pengguna zat warna asam celupan rata.
Pada
pencelupan dengan zat warna mordan, larutan celup mengandung zat warna morda dan 1% asam asetat. Bahan dimasukkan
dalam keadaan dingin, kemudian suhu
dinaikkan hingga 95 – 1000C dalam waktu 20 menit. Setelah 10 menit pada suhu ini, perlu penambahan 3% asam
formiat, dan pencelupan diteruskan
selama 10 menit lagi sampai penyerapan sudah merata. Kemudian ditambah
0,5% kalium bicromat dan pengerjaan diteruskan pada suhu
95 – 1000C selama 1 jam. Terakhir ditambahkan 2,5%
natrium-tiosulfat dan pengerjaan diteruskan selama 30 menit.
9.14.1.8. Pencelupan Bahan
Campuran Serat Nylon-Kapas dengan Zat Warna Dispersi dan Zat Warna Direk
Jenis campuran ini dapat dicelup dengan zat warna
dispersi dan zat warna direk dengan penambahan natrium karbonat untuk
mencegah penyerapan zat warna direk dan nylon.
Larutan celup mengandung zat warna dispersi tertentu, zat warna direk
dan 1 g/l natrium karbonat. Pencelupan dilakukan mulai dari
suhu dingin, lalu suhu dinaikkan hingga 95 –
1000C dalam waktu 15 menit, dan pencelupan diteruskan pada suhu
tersebut selama 45 menit.
9.14.1.9. Pencelupan Bahan
Campuran Serat Nylon-Kapas dengan Zat Warna
Bejana atau Zat Warna Belerang dan Zat Warna Asam Milling
Bahan campuran nylon-kapas pada umumnya dapat dicelup
sampai tua dengan
zat warna bejana atau zat warna belerang, dimana serat nylonnya tidak akan
terwarnai. Jika diperlukan serat nylonnya dicelup dengan zat warna asam milling
tertentu dalam larutan celup yang baru.
Mula-mula
dilakukan pencelupan serat kapasnya sebagaimana cara-cara yang umum dipakai,
kemudian setelah bahan dioksidasi perlu dibilas dengan larutan asam asetat untuk menghilangkan sisa alkali. Hal
ini sangat penting agar diperoleh hasil yang memuaskan pada pencelupan
serat nylonnya.
Selanjutnya
bahan dicelup dalam larutan celup yang mengandung zat warna asam milling, 2 g/l zat pembasah non ionik
(Lissapol N) pada suhu 600C selama beberapa menit. Akhirnya
suhu dinaikkan sampai 85 – 1000C dan pencelupan diteruskan selama 1 jam. Sebagai pengganti zat warna bejana, dapat dipergunakan zat warna belerang dengan
cara-cara yang sama seperti pada pencelupan bahan dari serat kapas 100%.
9.14.1.10. Pencelupan Bahan
Campuran Serat Nylon-Kapas dengan Zat Warna Bejana Larut
Hasil pencelupan dengan efek ”Solid Colour” dan ketahanan sinar yang baik dapat diperoleh dengan penggunaan zat
warna bejana larut.
Larutan celup mengandung zat warna bejana larut, 20 g/l
natrium chlorida, 4 g/l natrium nitrit dan 0,5
g/l natrium karbonat. Pencelupan dilakukan pada suhu 400C
selama 30 menit, lalu diperas tanpa dibilas dan selanjutnya dikerjakan dalam
larutan 10 ml/l asam sulfat pekat pada suhu dingin selama 15 menit. Setelah
selesai, bahan dibilas dan dikerjakan dalam larutan mendidih 2 g/l detergen,
dibilas dan dikeringkan.
9.14.1.11.
Pencelupan Bahan
Campuran Serat Wol-Poliester
Campuran
wol-poliester pada dewasa ni banyak sekali dipergunakan sebagai bahan pakaian
karena dengan adanya poliester di dalam campuran tersebut, dapat menambah
keawetan dan ketahanan kusut bahan tersebut.
Tentu
saja di dalam pencelupannya, penggunaan suhu yang sangat tinggi sebagaimana
pada pencelupan bahan dari serat poliester 100% atau campurannya dengan kapas
dihindarkan.
Demikian
halnya pencelupan dalam waktu yang lama dapat menimbulkan kerusakan pada serat
wolnya.
Oleh karena itu pencelupan cara larutan tunggal menggunakan zat warna dispersi,
zat warna asam atau zat warna kompleks logam lebih menguntungkan dari pada cara
larutan ganda.
Di samping itu untuk pencelupan yang kontinyu poliesternya
dapat dicelup dengan
cara thermosol sedang wolnya dicelup dengan cara-cara yang konvensional. Pada
pencelupan cara tunggal, bahan dicelupkan dalam larutan celup yang mengandung 5 – 10% garam glauber, 2 g/l zat pengemban dan 1
ml/l asam asetat, pH 5 – 6, dimulai pada suhu 500C selama 15 menit.
Selanjutnya
ditambahkan larutan zat warna dispersi dan zat warna asam atau zat warna kompleks logam dan suhu dinaikkan
perlahan-lahan sampai 100 – 1060C. Pencelupan diteruskan pada
suhu tersebut selama 1 jam.
Pada
pencelupan cara larutan ganda, mula-mula serat poliesternya dicelup dengan cara
yang umum dengan penggunaan zat warna dispersi dan zat pengemban. Kemudian
setelah bahan dicuci, dilanjutkan dengan pencelupan wolnya menggunakan zat warna asam atau zat warna kompleks logam pada pH
4.
Pada pencelupan kontinyu, serat poliesternya dicelup
cara termosol, kemudian setelah bahan direduksi dengan zat
pendispersi atau zat pengemulsi pada pH 5 – 6 dan suhu 600C selama
30 menit, dilanjutkan dengan pencelupan wolnya dengan zat warna kompleks logam.
Zat warna asam Zat warna dispersi Zat pendispersi Asam asetat pH 4-5 Zat pengemban Garam glober
50 C -
O
60 CO
20 60 150
Menit
Gambar
9 - 31
Skema pencelupan poliester wol dengan zat warna dispersi dan zat warna
asam
Skema pencelupan poliester wol dengan zat warna dispersi dan zat warna
asam
9.14.1.12. Pencelupan
Bahan Campuran Serat Poliester–Kapas
Campuran ini merupakan salah satu bahan campuran yang
terpenting di antara serat-serat campuran
lainnya. Karena perbedaan yang menyolok dalam sifat kedua
serat terhadap zat warna, maka masing-msing serat dapat diwarnai tanpa mengganggu serat lainnya.Pencelupan dengan hasil tahan sinar yang baik dapat diperoleh dengan penggunaan zat warna dispersi cara termosol atau
pencelupan dengan suhu tinggi dan kemudian dilanjutkan pencelupan kapasnya
dengan zat warna bejana yang secara simultan akan mereduksi penodaan zat warna
dispersi pada kapasnya.
Skema pencelupan
kain poliester-kapas dengan zat warna dispersi –bejana cara rendam peras
penguapan dapat dilihat pada gambar 8-13 .
Gambar 9 – 32
Skema Pencelupan Kain Poliester-Kapas dengan Zat Warna Dispersi
Bejana Cara Rendam Peras Penguapan
Skema Pencelupan Kain Poliester-Kapas dengan Zat Warna Dispersi
Bejana Cara Rendam Peras Penguapan
Keterangan :
1.
Rendam peras dalam larutan zat warna
2.
Pengeringan pendahuluan
3.
Pengeringan
4. Heat
setting (pemanggangan)
5.
Rendam peras dalam larutan natrium
6.
Penguapan
7.
Pencucian, penyabunan
Kemungkinan lain ialah dengan penggunaan zat warna reaktif dan natrium karbonat yang dapat dimasukkan ke dalam larutan rendam peras bersamasama
dengan zat warna dispersi, diikuti dengan proses pemanggangan (heat setting) sehingga
terjadi fiksasi kedua zat warna tersebut pada masing-masing serat.
Pada
pencelupan dengan zat warna dispersi reaktif larutan rendam peras mengandung 200 g/l urea, zat warna reaktif dingin,
5 g/l natrium bikarbonat, 2 ml/l zat
pembasah, zat warna dispersi dan 2 g/l zat anti migrasi. Setelah bahan direndam
peras dalam larutan ini pada suhu dingin, kemudian dikeringkan pada suhu 1100C, dipanggang pada suhu 1800C
selama 2 menit, dan akhirnya disabun dalam larutan 3 g/l lissapol NC
pada suhu 850C selama 30 menit.
Skema
pencelupan kain poliester-kapas dengan zat warna dispersi-reaktif cara rendam
peras pemanggangan dapat dilihat pada gambar nomor 8 – 14.
Gambar 9 – 33
Skema Pencelupan Kain Poliester - Kapas dengan Zat Warna Dispersi
Reaktif Cara Rendam Peras Pemanggangan
Skema Pencelupan Kain Poliester - Kapas dengan Zat Warna Dispersi
Reaktif Cara Rendam Peras Pemanggangan
Keterangan
:
1.
Rendam peras
2.
Pengeringan pendahuluan
3.
Pengeringan
4. Heat
setting (pemanggangan) 5. Pencucian,
penyabunan.
Pada pencelupan dengan zat warna poliester, yaitu zat
warna bejana yang dipilih dan dirancang untuk
pencelupan bahan campuran dari serat poliester kapas, bahan direndam
peras dalam larutan zat warna tersebut, kemudian dipanggang pada suhu kira-kira
2100C selama 40 – 50 detik, sehingga terjadi penetrasi dan fiksasi
zat warna pada serat poliester.
Pengerjaan
dilanjutkan dalam larutan hidrosulfit dan soda kostik untuk menghilangkan
sisa-sisa zat warna dari permukaan serat poliester dan secara simultan zat warna terfiksasi pad serat kapas.
Kemudian diikuti dengan oksidasi dan penyabunan.
9.14.1.13. Pencelupan Bahan Campuran Serat
Poliakrilat-Wol
Proses pencelupan dengan larutan tunggal dua tahap
seringkali dipergunakan, dimana mula-mula sepoliakrilat dicelup dengan
zat warna basa dan kemudian apabila sudah
selesai ditambahkan zat warna asam untuk mencelup wolnya.
Zat pendispersi Asam
asetat pH 4-5
0 40
10 85 150
Menit
Gambar 9 - 34
Skema pencelupan poliakrilat-wol dengan zat warna asam dan basa
Skema pencelupan poliakrilat-wol dengan zat warna asam dan basa
9.14.1.14. Pencelupan Bahan Campuran Serat
Nylon-Poliester
Campuran nylon dan terylene mempunyai sifat-sifat yang
hampir sama dengan bahan yang terbuat dari salah satu jenis serat tersebut.
Akan tetap campuran tersebut dapat juga
diwarnai dengan efek ”reservation” pada serat poliester tersebut maupun efek ”tone in tone”.
Pada
penggunaan zat warna asam celupan rata atau milling atau zat warna kompleks logam, serat poliesternya akan tetapi
putih, sedang pada penggunaan zat warna dispersi, serat poliesternya akan
terwarnai lebih tua sehingga diperoleh efek ”tone in tone”.
9.14.1.15. Pencelupan Bahan Campuran Serat Nylon-Selulosa
Triasetat
Bahan ini dipakai untuk bahan pakaian yang ringan
seperti bahan-bahan halus dan dicelup dengan zat
warna dispersi atau zat warna dispersi reaktif. Kadangkadang mungkin
diperlukan penambahan zat warna dispersi yang lebih mudah menyerap
pada serat triasetat untuk menambah ketuaan pencelupan.
Pencelupan
dapat dilakukan pada suhu tinggi (110 – 1200C) tanpa zat
pengemban, atau pada suhu mendidih dengan penambahan zat pengemban.
pengemban, atau pada suhu mendidih dengan penambahan zat pengemban.
9.15 Pencelupan Serat-serat Sintetik
9.15.1. Pencelupan
Serat-serat Poliamida
Serat poliamida merupakan serat sintetik yang hidrofob
sehingga zat warna yang sukar larut dalam air misalnya zat
warna dispersi dapat dipergunakan untuk mencelup
serat tersebut. Zat warna dispersi pada poliamida mudah menutupi
kekurangan-kekurangan yang terdapat pada serat poliamida dan
tahan cucinya untuk warna-warna muda adalah baik. Tetapi untuk warnawarna tua
selain sukar dicapai juga tahan cucinya akan berkurang.
Untuk memperoleh ketahanan-ketahanan yang lebih baik maka
dapat digunakan
zat warna yang larut. Molekul serat poliamida serupa dengan seratserat protein
yakni mengandung serjumlah gugusan amina primer dan amina sekunder yang dapat
mengikat zat warna asam meskipun kemampuan penyerapan
lebih kecil. Zat warna mordan asam dan zat warna yang mengandung logam dapat pula digunakan untuk
mencelup warna tua dengan ketahanan yang tinggi. Tetapi kerugiannya
adalah tidak dapat menutupi kekurangan-kekurangan dalam molekul poliamida dalam
serat.
Pada
tahun 1959 I.C.I memproduksi zat warna reaktif yang disebut Procinyl, terutama untuk mencelup serat-serat poliamida. Zat
warna tersebut merupakan zat warna
dispersi yang mengandung sistim reaktif jenis triazin. Dalam suasana netral sifat-sifatnya seperti zat warna
dispersi, tetapi bila ditambahkan alkali maka zat warna tersebut akan
bereaksi dengan serat dan memberikan ketahanan cuci yang baik.
9.15.1.1. Pencelupan Zat
Warna Dispersi
Cara
pencelupan zat warna dispersi pada srat poliamida seperti pencelupan pada serat selulosa asetat. Zat warna dispersi
ditaburkan di atas air sebanyak 10
atau 20 kalinya sambil diaduk untuk membuat pasta. Pemakaian air mendidih
atau penambahan zat pendispersi yang tidak diencerkan lebih dahulu untuk
membuat pasta zat warna adalah kurang baik oleh karena mudah menggumpalkan zat
warnanya.
Penambahan
zat pendispersi sebanyak 1 – 2 gram per liter ke dalam larutan celup berguna
untuk membantu membuat suspensi zat warna dan pula mengurangi kecepatan
penyerapannya.
Bahan dimasukkan ke dalam larutan celup waktu masih
dingin dan suhu dinaikkan hingga 850C
dalam waktu 30 menit, kemudian diteruskan selama 45
menit. Tahan sinar zat warna dispersi pada serat poliamida bernilai antara 4 – 6 dan tahan cucinya sangat beraneka, misalnya sampai dapat bernilai 2 terutama
pada warna celupan tua. Zat warna dispersi berkecenderungan menyublim kalau dipanaskan pada suhu tinggi
sehingga akan menodai bagianbagian di sampingya.
9.15.1.2. Pencelupan dengan
Zat warna Solacet
Solacet merupakan zat warna pigmen azo yang mempunyai gugusan pelarut
N-beta alkil hidroksi. Pencelupan zat warna tersebut pada serat poliamida sangat
sederhana. Bahan dimasukkan ke dalam larutan celup yang dingin dan suhu dinaikkan hingga 80 – 850C,
kemudian pencelupan diteruskan selama 45 – 60 menit.
Pada
pencelupan warna-warna tua perlu penambahan asam asetat 30% sebanyak 1% untuk
memperbesar penyerapan. Zat warna Solacet sukar mengadakan migrasi tidak seperti zat warna dispersi yang mudah rata
dengan pendidikan yang lebih lama atau dengan penambahan zat
pendispersi.
0 20
10 35 60 Menit
Gambar 9 - 35
Skema pencelupan poliamida dengan zat warna dispersi
Skema pencelupan poliamida dengan zat warna dispersi
9.15.1.3. Pencelupan dengan Zat Warna Asam
Dalam mekanisme pencelupan serat poliamida dengan zat
warna asam, gugusan
amina primer pada molekul poliamida memegang peranan penting. Gugusan-gugusan
amina tersebut mudah mengikat ion hidrogen untuk membentuk gugusan amonium.
Gugusan
inilah yang dapat mengikat anion zat warna. Tetapi karena jumlah gugusan amina
sangat sedikit maka tidak diperoleh penyerapan yang besar terutama pada
pencelupan yang menggunakan campuran zat warna yang mempunyai daya serap yang
berbeda-beda.
Pencelupan
zat warna pada serat poliamida serupa dengan pencelupan pada serat wol. Misalnya zat warna asam celupan rata
tidak akan terserap baik apabila tidak
disertai dengan penambahan asam kuat, sedangkan zat warna asam dengan
ketahanan tinggi akan tercelup dalam suasana netral.
Asam
yang digunakan adalah asam format sebanyak 2 – 5% dan bukan asam sulfat oleh
karena mudah merusak serat.
Penambahan garam glauber tidak banyak memberi pengaruh, maka sebaiknya digunakan senyawa perata yang bersifat non ion atau dicampur dengan senyawa
kation.
Bahan dimasukkan waktu larutan celup masih dingin kemudian
suhu dinaikkkan
sampai mendidih dan dicelupkan selama 1 jam. Zat warna yang terserap baik dengan asam-asam lemah dapat
digunakan asam asetat 80% atau amonium asetat sebanyak 1 – 3%.
Gambar 9 - 36
Skema pencelupan poliamida dengan zat warna asam
Skema pencelupan poliamida dengan zat warna asam
9.15.1.4. Pencelupan dengan
Zat Warna Mordan Asam
Celupan
zat warna tersebut akan memberikan tahan sinar dan cuci yang baik. Tetapi oleh karena tidak mengadakan migrasi maka
cara pencelupannya harus lebih
hati-hati. Pada pencelupan tahap pertama zat warna diserap seperti halnya
zat warna asam. Kemudian bahan dicelupkan ke dalam larutan celup yang baru untuk pengerjaan pengkhroman yang
terdiri dari 3 – 45 asam fromat 85% dan senyawa bikhromat sebanyak :
0,5% bikhromat
untuk celupan dengan warna sampai 2%
1% bikhromat untuk celupan antara 2 – 6%
2% bikhromat untuk celupan lebih dari 6%
Peng-khrom-an
dilakukan dalam larutan yang mendidih selama 1 jam pembentukan senyawa kompleks
zat warna dengan khrom memerlukan pengubahan
unsur khrom bervalensi 6 menjadi 3. Untuk serat wol reaksi reduksi
tersebut dilakukan oleh molekul keratin.
Sedangkan untuk serat poliamida, terutama warna-warna
muda, dilakukan oleh sistim yang terdiri dari
zat warna dan asam yang telah terserap oleh serat. Tetapi untuk celupan
dengan warna tua proses reduksi tersebut tidak dapat dikerjakan dengan baik sehingga perlu direduksi dengan penambahan
natrium tiosulfat sebanyak 2 kali berat zat warna dan dididihkan selama
30 menit.
9.15.2. Penceluapn
Serat Poliakrilat
Serat-serat poliakrilat selalu mengandung kopolimer yang
sangat berguna dalam mekanisme pencelupannya. Sebagai contoh serat
scrilen 1656 mengandung kopolimer bersifat basa yang mempunyai afinitas
terhadap zat
warna
asam, sedangkan courtelle dan serat-serat poliakrilat yang lain mengandung
kopolimer dengan gugusan negatif sehingga serat poliakrilat tersebut mempunyai afinitas yang besar terhadap
zat warna basa atau zat warna kation meskipun serat-serat tersebut
bersifat hidrofob.
9.15.2.1. Pencelupan dengan Zat Warna Dispersi
Serat
poliakrilat akan tercelup oleh zat warna dispersi pada suhu 95 – 1000C.
Tetapi oleh karena penyerapannya
perlahan-lahan maka tidak baik untuk warna-warna tua.
Pencelupan pada suhu mendidih (1000C) akan berhasil baik untuk
warnawarna
muda dan sedang. Untuk memperbesar penyerapan perlu dilakukan pencelupan pada
suhu di atas 1000C, tetapi perlu diingat bahwa suhu di atas 1100C
serat-serat poliakrilat akan sangat mengkerut sehingga suhu tersebut dapat
dipakai sebagai batas dalam pencelupan.
Beberapa zat warna dispersi yang terserap baik pada suhu di sekitar 1000C
adalah
:
Supratec Fast Yellor 2R (C.I. Dispers Yellow I)
Artisil
Direct Yellow G (C.I. Dispers
Yellow I)
Cibacet
Violet 2R (C.I. Dispers Violet
I)
Duranol Brilliant Blue B (C.I. Dispers Blue 1)
Tabel
9 – 2
Penyerapan Zat Warna Dispersi pada Serat-Serat Poliakrilat, Poliamida
dan Asetat Sekunder
Penyerapan Zat Warna Dispersi pada Serat-Serat Poliakrilat, Poliamida
dan Asetat Sekunder
Zat
Warna
|
Persentase
Penyerapan Zat Warna
|
||
Poliakrilat
|
Polliamida
|
Asetat
Sekunder |
|
Dispersol
Fast Yellow G Dispersol Fast Orange G Duranol Red 2B
Duranol
Blue Green B
|
1,4
1,1 1,8 1,0
|
4,8
1,8 4,5 9,5
|
7,4
7,3 11,0 10,8
|
Karena afinitas serat poliakrilat terhadap zat warna dispersi kecil maka
mudah diperoleh
celupan yang rata dengan ketahanan cuci dan sinar yang baik dan tidak pula
terpengaruh oleh gas-gas. Akan tetapi sering pula terjadi penodaan karena
pengaruh sublimasi sewaktu pemanasan yang berlebihan.
9.15.2.2. Pencelupan dengan Zat
Warna Asam
Serat poliakrilat dapat dicelup dengan zat warna asam
dengan pengerjaan yang disebut proses ion kupro yang berfungsi sebagai
pembentuk kompleks koordinat antara
garam-garam tembaga dengan senyawa nitril. Jenis ikatan yang terbentuk belum diketahui dengan pasti,
tetapi dapat digambarkan bahwa ion tembaga yang terserap akan memberikan
muatan positif.
Muatan positif tersebut mempunyai daya ikat terhadap komponen zat warn asam yang
bermuatan negatif.
– CH2 – CH – CH2– CH2 –
CN
CN.............. Cu+. O3S – Zw
Ion kupro dalam serat poliakrilat dapat diberikan dengan
mereduksi garam kupri sulfat dalam larutan celup.
Sebagai reduktor dapat dipergunakan senyawa hidroksi
amina sulfat. Tetapi dapat pula dipergunakan natrium bisulfit, terutama
pada pencelupan dengan suhu di atas 1000C.
Salah
satu cara pencelupan dengan ion kupro adalah sebagai berikut : Mulamula dibuat
larutan celup yang mengandung zat warna dan tembaga sulfat dengan jumlah yang
sama. Jumlah tembaga sulfat yang dipergunakan kira-kira 1 – 6% dari berat
bahan.
Dalam
pencelupan dengan suhu mendidih di
bawah tekanan Atmostif,
penambahan garam hidroksiamina sulfat adalah sebagai berikut :
penambahan garam hidroksiamina sulfat adalah sebagai berikut :
Persen
zat warna terhadap
bahan |
Permil
hidroksiamina terhadap
larutan |
0,5
3,0 8,0
|
0,01
0,04 0,08
|
Untuk meratakan penyerapan ion kurpro, sebaiknya penambahan hidroksiamina
sulfat dikerjakan sedikit demi sedikit. Ion khlorida yang dapat membentuk suatu
komplek CuCl2 akan
memberikan penyerapan lebih rata, sehingga
diperlukan penambahan natrium khlorida sebanyak 7 – 8% berat bahan.
Garam hidroksiamina dapat mereduksi zat-zat warna azo
yang mengakibatkan perubahan warna celupan. Maka untuk
pencelupan dengan suhu tinggi diperlukan natrium bisulfit. Pencelupan dengan
zat warna yang mudah tereduksi, dapat dikerjakan mula-mula dengan
mengendapkan ion kupro ke dalam bahan tekstil pada suhu 75 – 800C,
dan baru kemudian zat warna ditambahkan. Pemberian ion tembaga dalam pencelupan
mengakibatkan pengerutan bahan poliakrilat,
karena ion tersebut mungkin mempengaruh ikatan-ikatan hidrogen dalam
molekul serat.
Proses sandocryl merupakan modifikasi cara pencelupan dengan ion kupro. Logam tembaga berupa lempeng, butir-butir atau bubuk ditambahkan ke
dalam larutan celup yang telah mengandung tembaga sulfat. Logam
tembaga berfungsi
sebagai reduktor yang akan berubah menjadi ion kupro dalam jumlah yang kecil. Tetapi apabila serat poliakrilat
terdapat dalam larutan celup tersebut,
maka ion-ion kupro tersebut akan segera diserap oleh serat dan reaksi pembentukan ion kupro akan berjalan lebih
lancar. Pencelupan dilakukan pada pH sekitar 2.
Pencelupan serat poliakrilat pada suhu antara 120 – 1300C
dapat dikerjakan dalam larutan yang mengandung 1 – 10
gram hidroksilamihasulfat per liter.
Afinitas terhadap zat warna asam dan kompleks logam
adalah besar dan tidak memerlukan penambahan tembaga sulfat. Mekanisme reaksi
yang terjadi dapat digambarkan sebagai berikut :
NOH NOH
R – C = N + NH2OH R – C R – C
NH2 NH2
akrilonitril hidroksilamin amidoxin
Kejelekan
cara ini adalah menyebabkan pengerutan bahan dan perubahan pegangan
bahan yang telah dicap.
Serat
poliakrilat yang lain misalnya Acrilan 1656 mengandung kopolimer yang bersifat
basa, sehingga langsung dapat mengikat zat warna asam. Zat warna asam celupan
rata dimasukkan ke dalam larutan celup yang mengandung 6% asam sulfat pada suhu mendidih selama 90 menit.
Sedangkan zat warna asam berketahanan
baik memerlukan jumlah asam sulfat lebih sedikit, kurang lebih 3% dan setelah mendidih ditambahkan lagi
perlahan-lahan sehingga mencapai 6%.
9.15.2.3. Pencelupan dengan
Zat Warna Basa
Beberapa zat warna basa tertentu mempunyai afinitas yang
besar tehadap serat poliakrilat. Hasil celupan mempunyai ketahanan cuci dan
tahan sinar yang
baik.
Zat
warna kation dipergunakan dalam larutan yang mengandung asam asetat dengan pH antara 4,5 – 5,5 dan garam glauber
sebanyak 5 – 10% dari berat bahan.
Agar zat warna larut dengan rata dalam larutan, maka perlu menambahan zat pendispersi non ion. Bahan
dimasukkan dalam larutan celup kemudian dipanaskan hingga mendidih dan
dibiarkan dalam pendidihan selama 90 menit.
9.15.2.4. Pencelupan dengan
Zat Warna Lain
Beberapa
zat warna bejana dapat dipergunakan untuk mencelup serat-serat poliakrilat. Zat
warna dibejanakan dahulu kemudian ditambahkan ke dalam larutan celup pada pH
sekitar 10 dengan penambahan natrium bikarbonat. Pencelupan dapat dikerjakan
pada suhu 950C dan proses oksidasi dilakukan dengan senyawa natrium
perkarbonat atau perborat.
Serat-serat
poliakrilat dapat pula dicelup dengan zat warna kompek logam. Pencelupan dikerjakan pada suhu 120 – 1300C
dan pada pengerjaannya perlu ditambahkan natrium khlorida dan asam
asetat agar hasilnya baik.
9.15.3. Pencelupan
Serat-serat Poliester
Serat-serat
terylene akan mengerut kira-kira 7% dalam air mendidih. Untuk menghidnari
pengerutan yang besar maka serat perlu distabilkan dengan pemanasan yang tinggi
yang lazim disebut heat
setting atau
pemantapan, yaitu untuk meninggikan stabiltias dimensi. Serat poliester
mempunyai kristalinitas yang tinggi,
bersifat hidrofob dan tidak mengandung gugusan-gugusan yang aktif sehingga sukar sekali ditembus oleh
molekul-molekul yang berukuran besar ataupun tidak bereaksi dengan zat
warna anion dan kation.
Dalam
praktik serat poliester pada umumnya dicelup dengan zat warna dispersi atau
dengan beberapa senyawa naftol yang dibangkitkan dengan zat warna dispersi yang didiazotasikan. Penyerapan zat warna
dispersi pada kesetimbangan adalah baik, zat warna dispersi yang
terpilih mempunyai kecepatan difusi yang
cukup besar, sehingga dapat memberikan celupan muda atau sedang dalam waktu pencelupan yang tidak
terlalu lama. Zat warna tersebut pada umumnya mempunyai struktur yang
sederhana, misalnya :
Setacyl Orange GR (C.I. Dispersi Orange 3)
Cibact
Red 3B (C.I. Dispersi
Red 15)
Artisil
Direct Violet 2RP (C.I. Dispersi
Violet I)
Duranol
Blue G (C.I. Dispersi
Blue 26).
Penyerapan zat warna di bawah suhu 800C
sangat kecil sedangkan pada suhu 85 – 1000C penyerapan tersebut
akan bertambah besar, sehingga pencelupan harus dikerjakan pada suhu tesebut
dengan waktu yang cukup lama untuk memperoleh
penyerapan yang lebih baik. Perubahan suhu yang kecil apada suhu 90 – 1000C akan memberikan
perbedaan penyerapan zat warna yang besar, karena itu bahan tekstil harus
selalu terendam dalam larutan celup. Warna
merah dan jingga akan terserap baik. Beberapa zat warna dispersi yang mempunyai afinitas yang cukup besar terhadap
serat-serat poliester, misalnya :
Serisol Fast Yellow GD (C.I. Dispersi Yellow 3)
Cibacet
Orange 2R (C.I. Dispersi Orange
3)
Duranol
Orange G (C.I. Dispersi Orange
11)
Setacyl
Pink 3B (C.I Dispersi Red
15)
Duranol
Red GN (C.I. Diperse Red 9)
Artisil
Direct Violet 2RP (C.I. Dispersi
Violet I0
Duranol
Brilliant violet B (C.I. Dispersi
Violet 4)
Duranol
Blue G (C.I. Diperse Blue
26)
Kecepatan
celup zat warna dispersi adalah rendah, sehigga tidak dijumpai kesukaran untuk memperoleh celupan rata, tetapi
sebaliknya tidak mudah pula memperbaiki
hasil celupan yang tidak rata karena dengan pendidikan yang lebih lama tidak akan terjadi migrasi yang
berarti. Demikian pula karena difusi ke dalam serat lambat maka tahan
cucinya baik sekali.
Tahan sinar zat warna dispersi merah pada serat poliester lebih baik bila
dibandingkan dengan serat rayon asetat, tetapi beberapa
zat warna dispersi
biru kebanyakan akan mengarah kemerah-merahan apabila tersinari dalam waktu yang
cukup lama.
9.15.3.1 Pencelupan dengan
Zat Pengemban (Carrier)
Penambahan
zat-zat organik misalnya senyawa-senyawa fenol, amina atau hidrokarbon aromatic ke dalam larutan celup akan
mempercepat penyerapan zat warna dispersi ke dalam serat. Fungsi zat
pengemban dalam pencelupan adalah
memperbaiki kelarutan zat warna dalam larutan celup, menggelembungkan serat sehingga memperbesar pori, pori, dan pula
sebagai pengemban zat warna ke bagian
dalam serat. Zat pengemban mudah membuat lapisan di permukaan serat
sehingga perpindahan zat warna dari larutan ke dalam serat dilakukan oleh zat
pengemban tersebut.
Dua
jenis zat pengemban yang sudah umum dipergunakan adalah senyawa difenil dengan
nama dagang Tumescal D dan senyawa orto fenil fenol denga nama dagang Tumescal OP. Senyawa difenil merupakan
bubuk yang berwarna coklat muda,
tidak larut dalam air, tetapi mudah diispersikan. Kerja senyawa difenil tidak dipengaruhi oleh perbandingan
larutan celup, tetapi ditentukan oleh prosentase dari berat bahan yang
dicelup. Untuk warna-warna muda dapat dipergunakan
sebanyak 4% sedangkan warna-warna sedang dan tua sebanyak 7,5 – 8%.
Cara pemakaian zat warna tumescal D adalah sebagai berikut
: mula-mula dibuat suspensi dari 1 bagian tumescal D dengan 4 bagian
air, diaduk dan didihkan hingga terbentuk emulsi. Emulsi tersebut kemudian
dituangkan ke dalam larutan celup yang telah bersuhu 85°C karena dalam
suhu dingin Tumescal
D akan mengendap dan sangat sukar untuk diemulsikan kembali. Larutan celup hendaknya mengandung pula 1 – 2 gram
per liter sabun atau zat pengemulsi
sintetik yang lain. Pencelupan dapat dilakukan pada suhu 85°C atau
mendidih.
Pada
akhir pencelupan zat pengemban harus dihilangkan dari bahan yang tercelup
karena berbau, bersifat racun dan sering pula mengurangi ketahanan zat warna
terhadap sinar. Oleh karena itu harus dikerjakan proses pencucian reduksi yakni mengerjakan bahan yang telah
tercelup ke dalam larutan panas yang mengandung hidrosulfit dan soda
kostik. Proses ini terutama untuk menghilangkan zat warna yang tertempel pada
permukaan serat dan zat pengemban yang masih tertinggal di dalam serat.
Tumescal OP merupakan garam natrium yang larut dalam air
sehingga lebih mudah dihilangkan setelah pencelupan dan pula tidak
berbau seperti zat pengemban Tumescal D.
Kerja zat pengemban Tumescal OP dipengaruhi oleh perbandingan larutan
celup dan harus diberikan dengan konsentrasi 3 – 4 gram per liter dari larutan
celup. Garam natrium tesebut tak dapat bekerja sebagai pengemban, maka harus diberikan penambahan asam asetat sedikit demi sedikit
selama pencelupan.
Cara
pencelupan dengan menggunakan zat pengemban Tumescal OP dalah sebagai berikut : Mula-mula dibuat larutan celup
yang mengandung 0,5 – 2 gram per liter zat aktif permukaan anion dan 3 –
4 gram per liter Tumescal OP pada suhu 400C.
Setelah ditambahkan zat warna ke daalmnya, larutan celup
dapat dipanaskan lebih tinggi hingga mendidih secara
perlahan-lahan. Penambahan asam asetat yang
telah diencerkan sebanyak 1 ml asam asetat 30% setiap 1 gram Tumescal OP dapat diberikan dengan perlahan-lahan setelah pencelupan berjalan
selama 15 menit. Setelah selesai pencelupan zat pengemban dapat dihilangkan
dengan pencucian dari larutan detergen ditambah soda kostik.
9.15.3.2 Pencelupan dengan Suhu Tinggi
Pencelupan
suhu tinggi adalah pencelupan dalam larutan celup dengan menggunakan tekanan, sehingga dapat diperoleh suhu
yang tinggi yakni sekitar 120 – 1300C.
Beberapa keuntungan dapat diperoleh dengan pencelupan suhu tinggi, misalnya dapat mencelup warna tua tanpa penambahan
zat pengemban, mengurangi waktu pencelupan dan biaya pencelupan. Demikian pula dapat dipergunakan zat-zat warna dispersi
dengan ketahanan sinar yang lebih baik dan pula sukar menguap, tetapi hanya
terserap sedikit pada pencelupan di bawah suhu 1000C.
Dengan
demikian pencelupan suhu tinggi tidak akan terjadi pengurangan kekuatan serat
selama suasana larutan selalu netral atau agak asam, tetapi kerusakan mungkin sekali terjadi jika tedapat
sisa-sisa alkali sewaktu proses pemasakan. Karena itu proses pemasakan
hendaknya dilakukan dalam larutan 1 – 2 gram detergen dan 1/4 gram natrium
karbonat untuk setiap liter larutan pada
suhu 90 – 950C selama 15 menit. Setelah pemasakan bahan dicuci, kemudian dibilas dengan air yang mengandung asam
asetat untuk memastikan bahwa tak terdapat alkali yang tertinggal.
Beberapa zat warna dispersi yang sering dipergunakan untuk pencelupan
suhu tinggi,
misalnya :
Dispersi Fast Yellow GR (C.I.
Dispersi Yellow 39)
Dispersol
Fast Yellow A (C.I.
Dispersi Yellow 1)
Dispersol
Fast Orange B (C.I.
Dispersi Orange 13)
Dispersol
Fast Cromson B (C.I. Dispersi Red 13)
Duranol
Red X3B (C.I.
Dispersi Red 11)
Duranol
Violet Rn (C.I.
Dispersi Violet 14)
Duranol
Brilliant Violet BR (C.I. Dispersi Violet 8)
Duranol Blue G (C.I.
Dispersi Blue 26)
Zat
warna dispersi celupan rata seperti tersebut di atas dapat dipergunakan dengan
suhu celup sekitar 1200C, sedangkan zat warna dispersi yang kurang
dapat memberikan celupan rata lebih baik apabila dipergunakan suhu sekitar 1300C.
Cara pencelupannya adalah sebagai berikut : mula-mula dibuat larutan
yang mengandung
zat warna dan zat pendispersi yang tahan terhadap suhu tinggi, misalnya Lissapol C yang merupakan senyawa oleil
natrium sulfat. Pencelupan dimulai pada suhu 700C, kemudian
suhu dinaikkan perlahan-lahan hingga mencapai
120 – 1300C dan dibiarkan pada suhu tersebut selama 30 – 60 menit.
Untuk
pencelupan dengan zat warna tua, maka perlu pengerjaan pencucian reduksi yang
berguna untuk memperbaiki tahan gosoknya. Bahan dikerjakan dalam larutan
reduksi yang mengandung 2 gram natrium hidrosulfit, 6 gram larutan soda kostik 24% dan 2 gram liassolamin A
50% setiap liter larutan pencuci, pada suhu 45 – 500C selama
20 menit.
Oleh karena poliester bersifat hidrofob, maka reaksi reduksi tersebut
hanya terjadi
pada permukaan serat dan tidak akan mereduksi zat warna yang telah terserap ke dalam serat. Setelah pencelupan suhu
tinggi, bahan dicuci baikbaik dengan larutan yang mengandung detergen
pada suhu 700C selama 15 – 20 menit.
9.15.3.3 Pencelupan dengan Zat Warna Bejana
Beberapa zat warna bejana dalam larutan dispersi dapat
mencelup serat-serat poliester pada 1300C. Mekanisme
pencelupannya seperti pencelupan dengan zat
warna dispersi. Zat warna bejana tersebut harus dalam keadaan sangat halus
dan mudah membuat larutan suspensi.
Cara
pencelupannya adalah sebagai berikut : pertama dibuat larutan yang mengandung
zat warna dan zat pendispersi misalnya Lissapol C atau D sebanyak 1 gram per liter, kemudian disaring.
Bahan dimasukkan ke dalam larutan celup dan suhu dinaikkan
perlahan-lahan hingga 1300C. Pencelupan dapat diteruskan selama 1
jam. Setelah pencelupan dilakukan penyabunan dengan deterjen.
Beberapa
zat warna bejana yang dapat dipergunakan untuk mencelup serat poliester dengan kekuatan maksimum (seperti
tercantum di dalam kurung), yaitu :
Caledon
Golden Yellow Gk (1%) (C.I. Vat Yellow
4)
Duridone Scarlet Y (3%) (C.I. Vat Red 45)
Duridone Red B (3%) (C.I. Vat Red 41)
Caledon Brillian
Violet R (2%) (C.I. Vat Violet
17)
Celupan
zat warna bejana pada serat-serat poliester akan memberikan tahan cuci yang bagus dan tidak dipengaruhi oleh proses
penguapan dan warnawarna merahnya sangat cerah.
9.15.3.4 Pencelupan dengan Zat Warna Azo
Beberapa
basa naftol akan terserap baik pada suhu 1000C, dan tidak perlu
dipergunakan suhu yang lebih tinggi karena akan mengurangi penyerapan. Contoh
beberapa basa naftol tersebut adalah :
Brentamine Fast Red GG Base (C.I. Azoic Diazo Component 37)
Brentamine
Fast Red GL Base (C.I. Azoic Diazo
Component 8)
Brentamine
Fast Red 3GL (C.I. Azoic Diazo
Component 9)
Brentamine
Fast Red RL (C.I. Azoic Diazo
Component 34)
Brentamine Fast Red B (C.I.
Azoic Diazo Component 5)
Tetapi terdapat pula beberapa basa naftol atau zat
dispersi yang dapat diazotasi, mempunyai daya serap
pada pencelupan dengan suhu tingi misalnya pada 120 – 1300C.
Senyawa-senyawa tersebut misalnya :
Dispersol Fast Orange G (C.I. Dispersi Orange 3)
Dispersol
Diazo Black B (C.I. Dispersi
Black 1)
Dispersol
Diazo Black 2B (C.I. Dispersi
Black 2B)
Brentamine Fast Blue B Base (C.I. Azoic Diazo Component 48)
Asam beta oksi naftoat sebagai senyawa pembangkit harus
terdapat dalam larutan celup yang terpisah karena pada suhu di atas 1000C
penyerapan akan sangat berkurang.
Cara pencelupannya adalah sebagai berikut :
senyawa-senyawa tersebut di atas dicelupkan sebagai
zat warna dispersi suhu tinggi baru yang mengandung senyawa
Brentosyn BB, yaitu senyawa asam beta oksi naftoat dan zat pendispersi
pada suhu 750C. pH larutan diatur sekitar 4 dan 5 dengan penambahan
asam khlorida.
Asam asetat dan asam format tidak cocok untuk
dipergunakan. Suhu kemudian dinaikkan hingga mencapai 1000C
dan pencelupan dilanjutkan selama 1 jam. Sebelum kedua senyawa yang telah masuk
ke dalam serat dibangkitkan maka bahan
dibilas dan dikerjakan pencucian reduksi. Pembangkitan dilakukan dalam larutan yang mengandung nitrit sebanyak 2 –
6% dari berat bahan dan 14% asan khlorida 32%.
Reaksi diazotasi dan pembangkitan dimulai dari suhu rendah
dan perlahanlahan
dinaikkan hingga mencapai 75 – 1000C. Sedangkan untuk warna hitam
kira-kira 85 sampai 950C. Waktu yang diperlukan untuk pembangkitan
kira-kira 40 menit. Jumlah natrium nitrit yang berlebihan akan memberikan warna
kemerah-merahan.
Proses
Vapocol dapat pula dikerjakan untuk serat-serat poliester. Sedangkan proses pencelupan secara kontinyu dapat dijalankan
dengan proses yang disebut thermosol.
Kain setelah dimasak, dicelup dengan tekanan rol (padding)
dengan suspensi zat warna dispersi dan zat pengental
misalnya CMC bersama-sama pelarut organo etilen glikol atau butil
alkohol.
Kain kemudian dikeringkan pada suhu rendah, misalnya 75 –
800C dan akhirnya dilakukan pada ruang yang
bersuhu tinggi misalnya : 175 – 2000C selama kira-kira 1
menit.
Pelarutannya akan menguap sedangkan zat warnanya terserap ke dalam
serat yang
sebelumnya telah menggelembung oleh kerja pelarut organo tersebut. Proses
selanjutnya adalah pencucian atau pemasakan yang berguna untuk menghilangkan
pengental dan zat-zat warna yang tidak terserap.
saya mau bertanya pa,, kalau misalkan mau merubah warna yang tadinya warna biru menjadi hitam apakah bisa? pengaruh tidak dari kualitas warna yang akan di tuju nya pak.. terimakasih pak
BalasHapusapip lukman aziz : terimaksih kembali. maaf sudah lama vakum di blog jadi baru sempet balas komentarnya.
BalasHapusjawaban :bisa, semua warna dicelup lagi dengan warna hitam,jelas akan berpengaruh terhadap warna hitam yang dihasilkan, tapi untuk warna biru tua warna yang dihasilkan menjadi hitam pekat.