“Pencapan discharge dispersi pada kain polyester 100%”
1. Maksud dan TujuanMaksud : Mempelajari prinsip-prinsip dasar proses pencapan discharge pada kain
polyester dengan zat warna disperse.
Tujuan : Mengetahui pengaruh variasi pasta cap putih, pasta cap warna, Na2CO3 dan
suhu thermofiksasi terhadap kerataan, ketuaan, ketajaman motif, kekakuan,
dan ketahanan cuci.
2. Teori DasarSerat Poliester
Serat poliester adalah serat sintetik yang terbentuk dari molekul polimer poliester
linier dengan susunan paling sedikit 85 % berat senyawa dari hidroksi alkohol dan asam
tereftalat.
Penampang melintang poliester Penampang membujur poliester
Serat poliester pertama kali diperkenalkan pada tahun 1953. Poliester merupakan
polimer yang diperoleh dari reaksi senyawa asam dan alkohol. Calico Printers Association
dari Inggris menyempurnakan penelitian Dr. Carothers dari Du Port dan memperoleh hak
paten untuk seluruh bagian dunia kecuali Amerika Serikat yang khusus ditangani oleh Du
Pont.Serat poliester cepat sekali memperoleh perhatian konsumen oleh karena sifat mudah
penangananya (easy of care), bersifat cuci pakai (wash and wear), tahan kusut dan awet.
Pembuatan Serat Poliester
Serat poliester dibuat secara pemintalan leleh dari dua jenis asam tereftalat. Molekul
– molekulnya besar dan kaku, sukar di bengkokkan dan mudah kembali ke bentuk semula
setelah berubah bentuknya.Perbedaan utama antara kedua jenis polimer tersebut adalah
sifat tahan panas dari Dacron yang lebih dari serat kodel, tetapi penyerapan terhadap uap
air kecil. Gugus – gugus kimia dalam serat dapat bersatu atau bergabung dengan zat
warna yang sangat kecil. Pencelupannya dapat dilakukan pada suhu dibawah 100 0C
dengan dibantu zat penggelembung serat. Zat tersebut akan memudahkan zat warna masuk
kedalam serat.
Sifat – sifat Poliester
Serat poliester apabila dilihat dengan mikroskop kenampakannya hampir serupa
dengan serat nilon, yakni memanjang seperti silindar bulat dan bulat seperti pada
umumnya serat sintetik yang dipintal dengan cara pelelehan.Serat poliester memilki
kekuatan dan tahan gosok yang tinggi. Tetapi sifat kembali dari mulur (tensile recovery)
pada peregangan tinggi tidak sebaik nilon. Sifat ini dapat terlihat pada percobaan berikut :
Serat Persentase kembali dari mulur
1 % mulur 3 % 5 % 15 %
Dacro
n 56
(biasa)
91 76 63 40
Nilon
200
(biasa)
81 88 86 77
Serat poliester memiliki daya ke bentuk asli yang sangat baik. Sifat ini sangat
penting untuk bahan – bahan pakaian. Kekusutan pada bahan celana dari serat poliester
akan lekas menjadi rapih kembali dibandingkan serat nilon. Sifat tersebut serupa dengan
serat wol.
Daya serap serat poliester terhadap air lebih sedikit dibandingkan dengan nilon. Oleh
karena serat poliester sedikit menyerap air dan mudah kembali kebentuk semula pada
tarikan yang kecil, maka serat tersebut sangat baik untuk bahan tekstil yang dilipat
permanen dan bersifat cuci dan pakai.
Daya serap terhadap air sangat rendah antara 0,4 – 0,8 % pada kondisi standar (suhu
21 0C dan kelembaban relatif 65 %). Tetapi keuntungan serat poliester sukar dikotori oleh
kotoran yang larut dalam air dan juga lekas kering. Kekurangannya poliester tidak enak
dipakai, sukar dicelup dan menimbulkan listrik statis. Serta peka terhadap panas.
Kekuatan poliester dalam keadaan basah hampir sama dengan dalam keadaan
kering. Kekuatan poliester dapat tinggi disebabkan karena proses peregangan dingin pada
waktu pemintalannya akan menyebabkan terjadinya pengkristalan molekul dengan baik,
demikian pula berat molekulnya dapat tinggi. Kekuatan poliester berkisar 4,0 – 7,5 gram /
denier dengan mulur 40 % - 25 %.
Kelentingannya yang baik, cepat kering dan peka terhadap panas menyebabkan serat
poliester banyak digunakan untuk tekstil rumah tangga, alas duduk mobil atau tutup
tempat tidur. Serat poliester pada umumnya tahan terhadap asam maupun basa yang
lemah tetapi kurang tahan terhadap basa kuat dan dapat dikelantang dengan zat
pengelantang kapas. Demikian pula tahan terhadap serangga, jamur dan bakteri,
sedangkan terhadap sinar matahari ketahanannya cukup baik.
Zat Warna Dispersi
Historial Zat Warna Dispersi
Zat warna dispersi pertama dibuat pada tahun 1923 oleh Baddley dan Shepherdson
dari British Dyestuffe sebagai zat warna Dispersol. Dan Ellis dari British Cabanase
menemukan zat warna S.R.A (Sulpho Ricinolei Acid).
Zat warna ini mulai ditemukan untuk mencelup serat selulosa asetat yang bersifat
hidrofob dan mampu menyerap zat organik yang tidak larut dalam air, dengan
membuatnya dalam bentuk suspensi.
Penemuan zat dispersi ini menjadi sangat penting dengan ditemukannya serat
sintetik lainnya yang sifatnya lebih hidrofob daripada serat selulosa asetat, seperti serat
Poliamida, Poliester dan Poliakrilat. Terutama untuk serat poliester yang kebanyakan
hanya dapat dicelup dengan zar warna dispersi.
Definisi Zat Warna Dispersi
Zat warna dispersi adalah zat warna organik yang dibuat secara sintesis, yang
kelarutannya dalam air sedikit dan merupakan larutan dispersi. Zat warna tersebut
digunakan untuk mewarnai serat-serat sintetis atau serat tekstil yang bersifat hidrofob.
Zat warna ini mempunyai berat molekul yang kecil dan tidak mengandung gugus
pelarut. Dalam pemakaiannya diperlukan zat pembantu yang berfungsi untuk
mendispersikan zat warna dan mendistribusikannya secara merata didalam larutan, yang
disebut zat pendispersi.
Zat warna dispersi dapat mewarnai serat poliester dengan baik jika memakai zat
pengemban atau dengan temperatur tekanan tinggi. Zat warna dispersi mula-mula
diperdagangkan dalam bentuk pasta, tetapi sekarang dapat diperoleh dalam bentuk bubuk.
Contoh struktur zat warna disperse:
Sifat-sifat umum zat warna dispersi
a) Tidak larut dalam air, karena tidak mempunyai gugus pelarut didalam struktur molekul
b) Pada umumnya zat warna dispersi berasal dari turunan azo, antrakwinon/nitro akril
amina dengan berat molekul rendah
c) Mempunyai titik leleh yang cukup tinggi yaitu 1500C dengan ukuran partikel antara
0,5-2 mikron
d) Bersifat non-ionik, walaupun mengandung gugus-gugus – NH2 – NHR – OH
e) Selama proses pencapan dengan zat dispersi tidak mengalami perubahan kimia
Sifat – sifat kimia zat warna dispersi
Berlainan dengan serat tekstil yang lain polyester tidak mempunyai gugus ionik
sehingga tidak dapat dicelup berdasarkan mekanisme ionik (semi ionik). Serat ini hanya
dapat dicelup dengan zat warna non ionik (zat warna.dispersi) yang praktis tidak larut
dalam air.
Cara melarutkannya dengan bantuan zat lain. Zat warna dispersi di gunakan dalam
bentuk dispersi yang halus dalam air ukuran partikel dispersi 0,5 mikron di sebabkan oleh
sifatnya yang hidrofobik maka zat warna ini mempunyai daya afinitas yang tinggi
terhadap serat polyester yang juga bersifat hidrofobik.
Dalam proses pencelupan, partikel zat warna masuk kedalam serat dalam keadaan
terdispersi molekuler dan terikat dalam serat. Zat warna dispersi dapat di buat dari
beberapa struktur kimia yang berbeda.
Struktur kimia yang umum di gunakan dalam zat warna dispersi dan persentasi
penggunaannya adalah sebagai berikut:
Azo (N=N) : 55%
Diazo (N=N-N=N) : 10%
Antrakwinon : 20%
Lain – lain : 15%
Zat warna dispersi jenis azo adalah zat warna jenis ini umumnya mempunyai sifat-
sifat sebagai berikut :
a) Daya pewarnaan yang tinggi
b) Pemakaian ekonomis
c) Sifat kerataan celupan bervariasi, ada yang mudah rata ada juga yang sulit tetapi secara
umum lebih sulit dari jenis antrakwinon
d) Termomigrasi relatif lebih baik dari pada antrakwinon
e) Daya punutup ketidak rataan benang kurang lebih sebanding dengan antrakwinon.
Zat warna dispersi jenis diazo adalah zat warna dispersi yang umumnya mempunyai
sifat yang sama dengan jenis azo tetapi mempunyai daya sublimasi yang tinggi. Zat warna
ini banyak di gunakan untuk warna-warna tua. Karena makin sulit mahalnya bahan baku
antrakwinon maka dewasa ini terdapat kecenderungan untuk sedapat mungkin
menggantikan dengan zat warna jenis azo. Berbagai macam cara dilakukan untuk
membuat zat warna azo yang menyerupai antrakwinon dalam hal kemurnian kecerahan
warna dan sifat yang baik.
Zw disperse jenis antrakuinon
Zat antrakwinon adalah zat warna yang umumnya mempunyai sifat – sifat sebagai
berikut:
a) Warna lebih cerah tetapi daya pewarna lebih rendah.
b) Relatif lebih mahal.
c) Sifat kecerahan dan migrasi relatif lebih baik dari azo.
d) Termomigrasi lebih jelek, bila di bandingkan dengan azo.
e) Daya penutupan ketidakrataan benang yang baik.
f) Daya tahan reduksi / hidrolisa yang baik.
g) Daya tahan sinar umumnya sangat tinggi
Sifat – sifat fisika zat warna dispersi
Kelarutan
Meskipun Azobenzena, Antrakuinon dan Defilamina dalam bentuk dispersi dapat
mencelup kedalam hidrofop, dalam perdagangan kebanyak zat warna dispersi
mengandung gugus aromatik dan alifatik yang mengikat gugus fungsional (-OH, -NH2-
BHR, dsb.) dan bentuk sebagai gugus pemberi (donor) Hidrogen. Gugus fungsional
tersebut merupakan pengikat dipol (dwikutub) dan juga membentik ikatan hidrogen
dengan gugus karbonol atau gugus asentil dari serat polyester.
Adanya gugus aromatik OH dan alifatik NH2 dan gugus fungsional yang lain
menyebabkan zat warna sedikit larut dalam air.
Zat warna dispersi mempunyai daya kelarutan air dingin yang sangat rendah akan
tetapi dengan peningkatan temperatur daya kelarutan dapat meningkat dengan cepat
sampai beberapa ratus gram/L. Yang sangat penting dalam proses pencelupan adalah daya
kelarutan. Daya kelarutan dipengarungi oleh :
a) Kecepatan penyerapan zat warna
b) Banyak / sedikitnya penyerapan
c) Migrasi
d) Penodaan pada serat campuran.
Sensitifitas
Zat warna dispersi yang berupa partikel – partikel kecil tidak mungkin berada pada
keadaan terdispersi yang stabil tanpa adanya zat pendispersi (Dispersing Agent) zat
pendispersi ini berfungsi sebagai pelindung di sekeliling zat warna sehingga adanya gaya
elektrostatis yang saling tolak menolak juga dapat membantu terjadinya stabilitas.
Kestabilan dispersi zat warna di pengaruhui oleh:
a) Jenis zat pendispersi : umumnya yang digunakan adalah jenis an ionik yaitu lignin
sulfonat yang berasal dari alam tetapi ada pula yang berasal dari sintetik.
b) Kualitas dari pigmen zat warna dan ketidakmurnian pigmen zat warna
c) Bentuk kristal dari pigmen zat warna. Bentuk kristal tertentu mudah dibersihkan dan
ada yang relatip sulit .
d) Distribusi partikel ukuran zat warna
Klasifikasi zat warna dispersi
Zat warna dispersi dapat di golongkan menurut sifat sublimasinya secara umum di
bagi menjadi 4 kelompok yaitu :
a) Golongan satu (A)
Zat warna dispersi ini mempunyai sifat sublimasi rendah tetapi mempunyai sifat
celup yang baik. Karena molekulnya kecil dengan sifat sublimasi yang rendah biasanya
digunakan untuk pencelupan serat rayon, serat poliamida, serat di/tri asetat, dapat juga di
gunakan untuk serat poliester yang di bantu dengan zat pengemban pada temperatur
1000C.
b) Golongan Kedua (B)
Zat warna dispersi yang mempunyai berat molekul yang relatif kecil dengan sifat
sublimasinya cukup. Memiliki sifat celup yang baik sehingga sangat baik untuk
pencelupan polyester dengan zat pengemban pada temperatur tinggi. Pada proses
thermosol hanya digunakan untuk mewarnai warna – warna muda, dengan temperatur
yang lebih rendah.
c) Golongan Ketiga (C)
Zat warna dispersi yang mempunyai berat molekul sedang dengan sifat sublimasi
yang baik. Sifat celup dan sublimasi yang baik biasa di gunakan untuk pencelupan zat
pengemban. Temperatur tinggi atau proses termosol dengan hasil yang baik.
d) Golongan Keempat (D)
Zat warna dispersi yang mempunyai berat molekul besar dengan sifat sublimasi
tinggi. Mempunyai sifat celup yang kurang baik atau sifat sublimasinya yang paling tinggi
tidak dapat di gunakan untuk pencelupan dengan zat pengemban. Tetapi sangat cocok
untuk pencelupan termosol/ temperatur tinggi berat molekul ukuran dan bentuk zat warna
dispersi memegang peranan penting, terhadap sifat pencelupan.
Jenis ikatan yang terjadi antara gugus fungsional zat warna dispersi dengan serat
poliester aada 2 macam yaitu:
1. Ikatan Hidrogen
Ikatan hidrogen merupakan gaya dipol yang mellibatkan ikatan hidrogen dengan
atom lain yang bersifat elektronegatif. Kebanyakan zat warna dispersi tidak
mengadakan ikatan hidrogen dengan serat poliester karena zzat warna dispersi dan serat
poliester bersifat non polar. Hanya sebagian zat warna dispersi yang mengadakan
ikatan hidrogen dengan serat poliester yaitu zat warna dispersi yang mempunyai donor
proton seperti -OH atau -NH2. Reaksi yang terjadi antara zat warna dispersi dengan
serat poliester adalah sebagai berikut :
2. Ikatan Hidrofobik
Zat warna dispersi dan serat merupakan senyawa hidrofob dan bersifat non polar.
Ikatan yang terjadi pada senyawa hidrofob dan bersifat non polar. Non polar ini disebut
ikatan hidrofobik. Gaya yang berperan dalam terbentuknya ikatan hidrofobik antara serat
poliester dan zat warna dispersi adalah gaya dispersi london yang termasuk ke dalam gaya
Van Der Waals ( gaya fisika ). Ikatan dari gaya Van Der Waals sesungguhnya terdiri dari
dua komponen yaitu ikatan dipol dan gaya dispersi london. Akan tetapi sifat zat warna
dispersi cenderung non polar, sehingga gaya yang berperan dalam terbentuknya ikatan
antara zat warna dispersi dan serat poliester adalah gaya dispersi london.
Pencapan Etsa/discharge
Pencapan tumpang dapat dilakukan pada bahan yang memiliki warna lebih muda
dari warna yang dicap, tetapi pada bahan berwarna tua atau yang memiliki intensitas
warna lebih gelap pencapan tumpang tidak bisa dilakukan karena warna hasil pencapan
akan terpengaruh oleh warna dasar bahan tekstil. oleh karena itu warna dasar perlu
dirusak/dihilangkan lebih dulu dengan pencapan etsa.
Pada pencapan etsa, pasta cap mengandung zat pembantu yang berfungsi merusak
warna dasar pada bagian yang dicap. Zat pembantu tersebut bekerja merusak warna dasar
pada saat proses fiksasi, dan fiksasi yang umum dilakukan dalam pencapan etsa adalah
fiksasi penguapan (steaming).
Ada dua cara pencapan etsa yaitu :
1. Pencapan etsa putih, pasta cap hanya mengandung zat pembantu yang bekerja merusak
warna dasar sehingga pada bagian yang dicap menghasilkan corak putih.
2. Pencapan etsa warna, pasta cap mengandung zat pembantu dan zat warna sehingga pada
bagian yang dicap menghasilkan corak berwarna.
Dalam pencapan etsa pemilihan jenis pengental dan zat warna merupakan faktor
penentu keberhasilan pencapan etsa, prinsipnya warna dasar bisa dihilangkan oleh zat
perusak dan zat warna yang ditambahkan pada pasta cap harus tahan terhadap zat perusak.
Prinsip perusakan zat warna dispersi dengan alkali terjadi 2 reaksi:
1. Reaksi Hidrolisa Zat Warna dispersi oleh alkali
Pada pH alkali zat warna dispersi akan rusak
2. Reaksi Reduksi oleh pengental
Jika pengental (yang strukturnya menyerupai selulosa) terkena asam/alkali, maka akan
terjadi reaksi hidrlosisi, dan menghasilkan hidroselulosa, seperti pada reaksi di bawah
ini.
Hn yang dihasilkan gugus aldehid akan merusak gugus azzo dan zat warna menjadi tidak
berwarna, seperti pada reaksi di bawah ini.
3. Alat dan Bahan
Alat
1. Ember
2. Gelas plastik
3. Pengaduk
4. Kasa datar
5. Rakel
6. Timbangan
7. Alat tulis
8. Mixer
9. Stenter
4. Resep
Resep Cap Blok Pad Atau Print Blok
ZW Dispersi azo : 60 g
Auxal : 20 g
Matexil WA-KBN : 50 g
Pengental poliprin 231 : 600 g
Ballance : 270 g
1000 g
Resep pasta cap warna
ZW Dispersi Antraquinon : 20 g
Dianix yellow AC-E
Zat Pendispersi : 50 g
Gliserin : 50 g
Indalca 10% : 600 g
Ballance : x g
1000 g
Resep pasta putih
Pengental Indalca 10% : 700 g
Gliserin : 50 g
Bahan
1. Kain polyester 100%
2. Zat warna disperse
Dianix yellow AC-E
Na2CO3 : 60, 70, 80 g
Matexil PN-AD : 50 g
Ballance : x g
1000 g
Resep R/C
NaOH 380Be : 2g/l
Na2S2O4 : 2g/ l
Teepol : 2 g/l
Suhu : 700C
Waktu : 10 menit
Perhitungan Resep
Resep pasta cap putih
ZatPerhitungan
Orang 1 Orang 2
Na2CO3 =801000
×50=4 g =801000
×50=4 g
Gliserin =50
1000×50=2,5 g =50
1000×50=2,5 g
Zat Anti Reduksi =501000
×50=2,5 g =501000
×50=2,5 g
Manutex RS 10% =6001000
×50=30 g =6001000
×50=30 g
Balance =2701000
×50=11 g =2701000
×50=11 g
Resep cap warna
ZatPerhitungan
Orang 3 Orang 4
ZW Dispersi
Antraquinon=20
1000×50=1 g =20
1000×50=1 g
Setamol=20
1000×50=1 g =20
1000×50=1 g
Zat Anti Reduksi =501000
×50=2,5 g =501000
×50=2,5 g
Balance =2601000
×50=13 g =2601000
×50=13 g
Gliserin =50
1000×50=2,5 g =50
1000×50=2,5 g
Pengental =6001000
×50=30 g =6001000
×50=30 g
Resep pasta blok
Zat Perhitungan
Orang ke 1 = 2 = 3 = 4
Zat warna =601000
×50=3 g
Zat Anti Reduksi =501000
×50=2,5 g
Setamol =201000
×50=1 g
Pengental =6001000
×50=30 g
Ballance =2701000
×50=13 ,5 g
s
Fungsi zat
Zat Fungsi Zat
Zat warna Dispersi Mewarnai serat poliester
Zat PendispersiMendispersikan zat warna agar
(seolah-olah) larut dalam pasta cap
GliserinZat higroskopis, mengatur
kelembaban saat fiksasi
Na2CO3 Merusak Zat warna azzo
Zat anti reduksiUntuk mencegah terjadinya hidrolisa
zat warna
Pengental Sebagai zat anti migrasi
Hidrosulfit alkali
Mereduksi sisa-sisa zat warna yang
tidak terfiksasi/hanya menempel d
permukaan bahan
Fiksasi 170, 180, 190, 200oC
Cuci Reduksi
Cuci Panas
Persiapan Pencapan
Print Blok
Pengeringan100oC 1 menit
Print Motif Print Putih
Pengeringan100oC 1 menit
Cuci Dingin
Pengeringan100oC 1 menit
5. Diagram Alir
6. Evaluasi
EvaluasiPasta cap putih Pasta cap warna
Fiksasi 170oC Fiksasi 180oC Fiksasi 190oC Fiksasi 200oC
Ketuaan 1 2 3 4
Kerataan 4 4 4 4
Ketajaman 1 1,5 3 4
Kekakuan 1 1 1 1
Ketahanan
Cuci1 1,5 3 3
Keterangan:5 : Sangat Baik Sekali
4-5 : Baik Sekali4 : Baik
3-4 : Cukup3 : Kurang
2-3 : Kurang Sekali1-2 : Sangat Kurang Sekali
Ketuaan warna
Kerataan warna
Ketajaman warna
Kekakuan Ketahanan cuci
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
Pasta cap putih, Fiksasi 170o CPasta cap putih, Fiksasi 180o C Pasta cap warna, Fiksasi 190o CPasta cap warna, Fiksasi 200o C
EVALUASI
NILAI
7. Diskusi
Pada pencapan etsa atau discharge ini menggunakan variasi suhu thermofiksasi dimana :
Ketuaan
Hasil pencapan yang menghasilkan warna paling tua yaitu kain yang difiksasi dengan
suhu paling tinggi yaitu suhu 200 0 C hal ini dikarenakan kain yang di fiksasi pada suhu
200 0C tersebut sudah mencapai suhu sublimasi zat warna dispersi . kain yang di cap
dengan pasta putih lebih muda warnanya dibandingkan dengan kain yang dicap oleh
pasta warna.
Ketajaman motif
Motif paling tajam dihasilkan pada kain yang menggunakan pasta warna dengan suhu
fiksasi 200 0C, pada suhu tersebut zat warna dispersi sudah mendekati suhu sublimasinya
sehingga proses fiksasi berlangsung efisien sekitar 90 %.
Kekakuan
Semua hasil kain cap tidak begitu kaku karena pengental yang ada pada kain ikut larut
dalam proses pencucian.
Tahan cuci
Pada proses pencapan ini menggunakan zat warna dispersi , dimana zat warna ini tidak
larut dalam air dan berikatan secara fisika dengan serat dimana gaya dispersi london yang
bekerja, hal ini menyebabkan tahan cucinya baik krena pad saat pencucian yang ikut larut
hanya pengental sedangkan zat warna sudah terperangkap dalam serat.
8. Kesimpulan
Suhu fiksasi paling tinggi yaitu 200 0C menghasilkan ketuaan dan ketajaman motif paling
baik.
Kain dengan resep pasta warna menghasilkan ketajaman motif yang paing baik pada suhu
termofiksasi 200o C.
Kain yang dicap dengan pasta cap warna motifnya lebih tajam dan lebih tua dengan pasta
putih.
9. Daftar pustaka
Rasjid Djufri, dkk. 1973. Teknologi Pengelantangan, Pencelupan, Dan Pencapan.
Bandung: Institut Teknologi Tekstil.
Jurnal praktikum pencapan 2
Karyana, Dede. Kimia Zat Warna. Bandung: Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil
Soeprijono, S.Teks, P., dkk. 1973. Serat-serat Tekstil. Bandung: Institut Teknologi
Tekstil
LAPORAN PRAKTEK PENCAPAN 2
PENCAPAN DISCHARGE PADA
POLIESTER 100% DENGAN ZAT WARNA
DISPERSI
Disusun oleh:
Etsha Sarnie (09.K40023)
Gamma Yudo Alfiansyah (09.K40024)
Nurulhusna (09.K40029)
Reni Septiani (09.K40030)
Grup:
K-2
Dosen:
Sasmaya, S.Teks
Assdos:
Sukirman, S.ST
Desiriana
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL
BANDUNG
2011
Top Related