Zat Warna Reaktif
Zat warna reaktif adalah suatu zat warna yang dapat
mengadakan reaksi dengan serat (ikatan kovalen)
sehingga zat warna tersebut merupakan bagian dari
serat. Zat warna reaktif yang pertama diperdagangkan dikenal dengan nama Procion. Zat warna ini terutama dipakai untuk mencelup serat
selulosa, serat
protein seperti wol dan sutera dapat juga dicelup dengan zat warna ini. Selain itu serat poliamida (nilon) sering juga
dicelup dengan zat warna reaktif untuk mendapatkan warna muda dengan
kerataan yang baik.
Nama dagang zat warna reaktif adalah :
-
Procion (I.C.I)
-
Cibacron (Ciba
Geigy)
-
Remazol (Hoechst)
-
Levafix (Bayer)
-
Drimarine (Sandoz)
-
Primazine (BASF)
9.9.1. Sifat –sifat
Zat
warna reaktif termasuk golongan zat warna yang larut dalam air. Karena
mengadakan reaksi dengan serat selulosa, maka hasil pencelupan zat warna reaktif mempunyai ketahanan luntur yang sangat
baik. Demikian pula karena berat molekul kecil maka kilapnya baik.
Berdasarkan
cara pemakaiannya, zat warna reaktif digolongkan menjadi dua golongan, yaitu :
1. Zat
warna reaktif dingin
Yaitu zat warna
reaktif yang mempunyai kereaktifan tinggi, dicelup pada suhu rendah. Misalnya
procion M, dengan sistem reaktif dikloro triazin.
2. Zat
warna reaktif panas
Yaitu zat
warna reaktif yang mempunyai kereaktifan rendah, dicelup pada suhu tinggi.
Misalnya Procion H, Cibacron dengan sistem reaktif mono kloro triazin, Remazol
dengan sistem reaktif vinil sulfon.
Di
dalam air, zat warna reaktif dapat terhidrolisa, sehingga sifat reaktifnya hilang dan
hal ini menyebabkan penurunan tahan cucinya.
Hidrolisa
tersebut menurut reaksi sebagai berikut :
D-Cl+H D
– OH + HCl
O
O
2
9.9.2. Mekanisme Pencelupan
Dalam
proses pencelupan reaksi fiksasi zat warna reaktif dengan serat terjadi
simultan dengan reaksi hidrolisis antara zat warna dengan air. Kereaktifan zat
warna reaktif meningkat dengan meningkatnya pH larutan celup.
Oleh karena itu pada dasarnya mekanisme pencelupan zat warna reaktif
terdiri dari dua tahap. Tahap pertama merupakan tahap penyerapan
zat warna reaktif dari larutan celup ke dalam serat. Pada tahap ini tidak
terjadi reaksi antara zat warna dengan serat
karena belum ditambahkan alkali. Selain itu, karena reaksi hidrolisis terhadap zat warna lebih banyak
terjadi pada pH tinggi, maka pada tahap ini zat warna akan lebih banyak
terserap ke dalam serat dari pada terhidrolisis. Penyerapan ini dibantu dengan
penambahan elektrolit.
Tahap
kedua, merupakan fiksasi, yaitu reaksi antara zat warna yang sudah terserap berada dalam serat bereaksi dengan
seratnya. Reaksi ini terjadi dengan penambahan alkali.
D –
Cl + Selulosa OH D
– O – Selulosa + HCl
Na OH + HCl NaCl + H2O
Reaksi antara gugus OH dari serat selulosa dengan zat warna reaktif dapat
digolongkan
menjadi dua, yaitu :
1.
Reaksi substitusi
Membentuk ikatan
pseudo ester (ester palsu) misalnya pada pencelupan serat selulosa dengan zat
warna reaktif Procion, Cibacron dan Levafix.
2.
Reaksi adisi
Membentuk ikatan
eter, misalnya pada pencelupan serat selulosa dengan zat warna reaktif Remazol.
9.9.3. Faktor-faktor yang Berpengaruh
Pada pencelupan dengan zat warna reaktif, 4 faktor utama
perlu mendapatkan perhatian agar dapat diperolah hasil
yang memuaskan. Keempat faktor tersebut dijelaskan sebagai berikut.
9.9.3.1. Pengaruh pH Larutan
Fiksasi zat warna reaktif pada serat selulosa terjadi
pada pH 10,5 – 12,0. Pada pH tersebut zat warna
reaktif yang sudah terserap di dalam serat akan bereaksi dengan
serat.
Seperti
telah diterangkan diatas bahwa reaksi zat warna reaktif dengan serat selulosa terjadi pada pH tinggi oleh adanya
penambahan alkali. Walaupun reaksi
hidrolisis zat warna reaktif dengan air terjadi pada pH yang tinggi, namun reaksi hidrolisis tersebut sangat sedikit
kemungkinan terjadinya karena zat warna telah terserap kedalam serat.
Oleh
karena itu, penambahan alkali dilakukan pada tahap kedua setelah zat warna terserap oleh serat. Apabila penambahan
alkali tersebut dilakukan pada awal proses, maka kemungkinan besar akan
terjadi hidrolisa.
9.9.3.2. Pengaruh Perbandingan
Larutan Celup
Perbandingan
larutan celup artinya perbandingan antara besarnya laruta terhadap berat bahan tekstil yang diproses,
penggunaan perbandingan larutan yang kecil akan menaikan konsentrasi zat
warna dalam larutan. Kenaikan konsentrasi zat warna dalam larutan tersebut akan
menambah besarnya penyerapan. Maka untuk
mencelup warna-warna tua diusahakan untuk memakai perbandingan larutan
yang kecil.
Gambar 8 – 4 menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi zat warna maka
zat
warna yang dapat diserap makin tinggi
Gambar
9 – 8
Pengaruh Perbandingan Larutan Celup Terhadap Banyak Zat Warna yang
D iserap
Pengaruh Perbandingan Larutan Celup Terhadap Banyak Zat Warna yang
D iserap
9.9.3.3. Pengaruh Suhu
Pada
pencelupan dengan zat warna reaktif maka penambahan suhu akan menyebabkan zat warna mudah sekali bereaksi dengan
air, sehingga dapat menyebabkan berkurangnya afinitas zat warna dan
kemungkinan terjadi penurunan daya serap (substantivitas)
juga lebih besar sehingga dapat menurunkan efisiensii
fiksasi.
Kerugian karena penurunan efisiensi fiksasi ini dapat
diatasi dengan pemakaian pH yang terlalu tinggi,
oleh karena itu faktor suhu pencelupan dan pH
larutan celup memegang peranan penting di dalam proses pencelupan dengan zat
warna reaktif.
Zat warna reaktif yang mempunyai kereaktifan tinggi,
dicelup pada suhu kamar. akan tetapi zat warna
reaktif yang mempunyai kereaktifan rendah memerlukan suhu pencelupan
minimal 700C.
9.9.3.4. Pengaruh
Elektrolit
Pengaruh elektrolit pada pencelupan dengan zat warna
reaktif seperti halnya pada zat warna direk. Makin tinggi pemakaian
elektrolit, maka makin besar penyerapannya.
Jumlah pemakaian elektrolit hampir mencapai sepuluh kali lipat dari pada
pemakaian pada zat warna direk.
9.9.4. Cara Pemakaian
9.9.4.1. Pencelupan pada
Bahan dari Serat Selulosa Cara Perendaman
Pada pencelupan cara ini, dapat dipakai alat seperti
Haspel, Jigger dan alat lain yang mempunyai
perbandingan larutan celup yang tinggi, terutama untuk benang, kain rajut
dan juga kain tenun.
Mula-mula
zat warna reaktif dingin dibuat pasta dengan air dingin, kemudian ditambah air
hangat hingga larut sempurna.
Bahan yang telah dimasak, dikerjakan dalam larutan zat
warna pada suhu 400C selama 30 menit. Kemudian ditambahkan 30 – 60
g/l natrium klorida dan pencelupan diteruskan selama 30 menit.
Selanjutnya
ditambahkan alkali, misal natrium karbonat dan pencelupan diteruskan 30 – 45
menit.
Setelah selesai bahan dicuci dengan air dingin kemudian
dengan air mendidih. Selanjutnya bahan
dicuci dengan sabun mendidih dan dibilas sampai bersih, untuk menghilangkan sisa-sisa warna yang terhidrolisis di permukaan
bahan.
Pencucian ini sangat memegang peranan, karena apabila
sisa zat warna yang terhidrolisis tersebut masih menempel pada bahan, maka akan
dapat mewarnai bahan dari serat selulosa yang dicuci bersama.
Jumlah pemakaian natrium karbonat untuk fiksasi zat warna tergantung kepada
macam alat celup yang dipakai dan bahan yang dicelup.
Untuk pencelupan zat warna reaktif panas cara pemakaiannya sama dengan zat warna
reaktif dingin, hanya suhu pencelupan adalah 85 - 950C setelah penambahan alkali. Kadang-kadang sebagai alkali dipakai
campuran soda kostik dan antrium karbonat.
La ruta n Zat warna
|
|
Garam dapur
|
|
0 15 45 75 Menit
Gambar 9 - 9
Skema pencelupan sellulosa dengan zat warna reaktif dingin
Skema pencelupan sellulosa dengan zat warna reaktif dingin
0 15 45 75
Menit
Gambar 9 - 10
Skema pencelupan sellulosa dengan zat warna reaktif panas
Skema pencelupan sellulosa dengan zat warna reaktif panas
9.9.4.2. Pencelupan pada Bahan dari
Serat Selulosa Cara Setengah
Konti nyu
Konti nyu
Bahan yang telah dimasak, direndam peras dalam
larutan celup yang mengandung zat warna zat penetrasi dan natrium karbonat,
sejumlah konsentrasi zat warnanya dengan efek pemerasan 70 – 80%.
Selanjutnya bahan digulung, ditutup rapat
dengan plastik, diputar selama 24 jam (pembacaman/batching).
Setelah selesai bahan dicuci air dingin, dicuci air mendidih, disabun mendidih
dan dibilas sampai bersih.
Gambar 9 – 11
Skema Pencelupan Zat Warna Reaktif Dingin Cara Rendam-Peras‑
Pembacaman (Pad Batch)
Skema Pencelupan Zat Warna Reaktif Dingin Cara Rendam-Peras‑
Pembacaman (Pad Batch)
Keterangan :
1.
Rendam peras dalam larutan celup
2.
Digulung
3.
Pembacaman (disertai dengan
pemutaran)
4.
Dicuci
9.9.4.3. Pencelupan
pada Bahan dari Serat Selulosa Cara Kontinyu
Pada bahan yang telah dimasak, direndam peras dalam
larutan yang mengandung zat warna dan natrium bikarbonat dengan efek
pemerasan 70 – 80%. Setelah dikeringkan bahan difiksasi dengan
pemanasan menggunakan
hot flue, silinder pengering atau stenter.
Gambar
9 – 12
Skema Pencelupan Zat Warna Reaktif Cara Rendam Peras-Pengeringan‑
Pencucian
Skema Pencelupan Zat Warna Reaktif Cara Rendam Peras-Pengeringan‑
Pencucian
Keterangan :
1.
Rendam peras dalam larutan celup
2.
Pengeringan pendahuluan
3.
Pengeringan
4. Fixasi
dengan pemanasan 5. Pencucian
Selanjutnya bahan dicuci dengan air dingin, air panas, disabun dan
dibilas. Untuk menambah ketuaan warna pada bahan dari kapas,
dianjurkan menambah
200 g/l urea dalam larutan rendam peras. Untuk menghindari penambahan urea yang
harganya cukup mahal, maka dapat ditempuh cara fiksasi dengan melakukan bahan yang telah direndam peras dan dikeringkan
ke dalam kamar penguapan (steamer)
pada suhu 100 – 1020C, fiksasi dengan penguapan
dan dibilas.
Skema Pencelupan Zat
Warna Reaktif Cara Rendam Peras-Rendam Peras
Alkali dan Penguapan
Alkali dan Penguapan
Keterangan :
1.
Rendam peras dalam larutan celup
2.
Penguapan
3.
Larutan peras alkali
4. Penguapan 5. Pencucian
Cara di atas umumnya larutan alkali dipisahkan dari larutan celup,
sehingga diperlukan
dua kali rendam peras.
9.9.4.4.
Cara Pencelupan pada Bahan dari Selulosa Simultan dengan Penyempurnaan Resin
Pada waktu ini telah diperdagangkan zat warna reaktif
yang memungkinkan untuk dicelup simultan (serempak) dengan penyempurnaan
resin, baik untuk bahan kapas maupun rayon.
Bahan dari kapas mula-mula direndam peras dalam larutan
yang mengandung zat warna reaktif, prekondensat
resin, (Urea formadelhida) katalis, (Magnesium Chlorida), zat anti migrasi
(perminal PP) dan pelemas (Felan NW) dengan efek pemerasan : 70-80%
kemudian dikeringkan : misalnya dengan ruang pengering (hot flue) atau ruang
pengering infrared.
Selanjutnya
dipanas awetkan (curing) pada suhu 140 –
1600C selama 2 – 8 men it setelah selesai dicuci bersih.
Cara ini tidak sesuai untuk pencelupan bahan dari serat rayon, sehingga ditempuh
cara yang agak berbeda yaitu dengan dua tingkat fiksasi.
Mula-mula
bahan direndam peras dalam larutan zat warna, natrium karbonat, katalis dan
anti migrasi dengan efek pemerasan 70 – 80%, kemudian digulung putar (batching)
selama 2 – 4 jam lalu dikeringkan.
Bahan direndam peras kembali dalam larutan resin urea formaldehida,
pelemas, saat penguat untuk zat warna (dye
fixing agent) seperti Fixanol PN (ICI) dan amonia. Setelah dikeringkan bahan dipanasawetkan pada suhu 1300C
selama 3 menit, dilanjutkan dengan pencucian.
9.9.4.5 Pencelupan pada Bahan dari Serat Sutera
Baik zat reaktif dingin maupun reaktif panas, kedua-duanya dapat dipergunakan
untuk mencelup bahan dari sutera.
Bahan yang telah didegumming, kemudian dicelup dalam
larutan celup yang mengandung zat warna pada suhu kamar selama 20 menit.
Selanjutnya ditambahkan 20g/l garam dapur dan suhunya dinaikkan sampai 500C.
Setelah 15 menit
ditambahkan 2 g/l natrium karbonat dan pencelupan diteruskan selama 40
menit.
Bahan
kemudian dicuci dengan sabun panas dan dibilas sampai bersih.
Untuk zat warna reaktif panas, suhu fiksasi pada penambahan natrium karbonat
adalah 70 – 900C.
Gambar 9 -
14
Skema pencelupan sutera dengan zat warna reaktif panas
Skema pencelupan sutera dengan zat warna reaktif panas
9.9.4.5. Pencelupan
pada Bahan dari Serat Poliamida
Bahan dari serat poliamida dapat dicelup dengan zat warna reaktif panas maupun
dingin. Mula-mula bahan yang telah dimasak, dicelup dalam larutan yang mengandung zat warna dan 4% asam asetat 80%
pada suhu 400C. Setelah
beberapa menit, suhu dinaikkan sampai 950C dan pencelupan diteruskan
selama 1 jam. Selanjutnya bahan dicuci, disabun dan dibilas.
Gambar
9 - 15
Skema
pencelupan poliamida dengan zat warna reaktif panas
9.9.4.6. Pencelupan pada Bahan dari Serat Wol
Bahan
yang telah dimasak, dicelup dalam larutan celup yang mengandung zat warna dan amonium asetat pH 7 untuk warna muda dan
pH 5,5 untuk warna tua pada suhu 400C selama 30 menit.
Selanjutnya suhu dinaikkan sampai mendidih, dan pencelupan diteruskan selama 1
jam. Setelah selesai bahan dicuci bersih.
Gambar 9 -
16
Skema pencelupan wol dengan zat warna reaktif panas
9.9.5. Cara Melunturkan
Hasil pencelupan
dengan zat warna reaktif pada bahan dari serat selulosa dapat dilunturkan dengan larutan natrium
hidrosulfit pada suhu mendidih setelah
dicuci dikelantang dalam larutan natrium hipokrolit : 3 g/l klor aktif
sangat membantu, terimakasih
BalasHapusada sumbernya atau tidak kak?
sumber dari buku "teknologi tekstil" karya sunarto
Hapuskalau boleh tau, bagaimana pengaruh penambahan urea pada proses pencucian setelah celup zat warna reaktif, apakan akan menurunkan tahan luntur warna terhadap pencucian dan gosokan?
BalasHapusdalam pencucian sebenarnya tidak diperlukan penambahan urea.
Hapusada beberapa faktor yang mempengaruhi tahan luntur warna terhadap pencucian dan gosokan silahkan baca artikelnya (>>disini<<), jadi tidak ada pengaruh penambahan urea pada saat pencucian.
tapi dalam proses pencapan zw reaktif urea berfungsi sebagai zat penghigroskopis, dalam kadar tertentu urea juga dapat difungsikan sebagai zat penembus (agar hasil printing bisa bolak-balik terlihat sama)
Bro bagus ramdhani ,apakah sy bisa minta kontak masbro ? Mengapa coletan selalu luntur saat sy cuci ya mas ? Penambahan apa agar warna air tidak lubtur ?
BalasHapus