“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