1. Pencelupan CDP- Poliester Dengan ZW Kationik-Dispersi
I. MAKSUD DAN TUJUAN
Maksud : Mencelup kain CDP secara merata dengan menggunakan zat warna dispersi,
zat warna kationik, dan zat warna campuran dispersi dan kationik.
Tujuan : Mengetahui dan membandingkan hasil pencelupan sesuai dengan variasi-
variasi yang dilakukan pada pencelupan.
II. TEORI DASAR
Serat CDP merupakan serat poliester yang sudah dimodifikasi, yang telah diberi
komponen tambahan. Serat CDP dibuat dari kopolimerisasi komponen yang dapat mengikat zat
warna kation. Komponen ketiga tersebut antara lain adalah asam sulfoisoftalat. Komponen
ketiga ditambahkan pada asam tereftalat dan etilena glikol sebagai komponen utama dari
polimer poliester. Dengan ditambahkannya zat tersebut, maka sifat kimia dan fisika poliester
berubah sehingga memiliki afinitas terhadap zat warna kation dan zat warna dispersi.
n HO–CH2–CH2–OH + (n-x) HOOC COOH + x HOOC COOH
HO-CH2-CH2-O-C C-O-CH2-CH2-O-C C-O-R + n H2O
Sifat yang dimiliki serat CDP antara lain adalah :
- Karena adanya penambahan komponen ketiga, derajat orientasi dan derajat kristalinitas
menurun sehingga kekuatan dan titik lelehnya menurun pula.
- CDP memiliki sifat anti pilling, hal ini dikarenakan kekuatan gesekan filamen CDP relatif
lebih rendah daripada poliester biasa. Serat yang putus karena gesekan tidak akan
membentuk pilling karena kekuatan serat yang rendah, sehingga serat tersebut mudah
lepas.
- CDP mempunyai daya mulur lebih rendah dari serat poliester biasa, tetapi lebih tinggi dari
serat wol.
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 1
SO3
H
O O
SO3
H
O O
2. - Serat CDP tahan terhadap asam lemah tetapi akan terhidrolisa pada asam kuat.
- Serat CDP tahan terhadap alkali lemah pada suhu kamar, tetapi jika suhu dinaikkan
sampai suhu mendidih atau lebih akan menurunkan kekuatan serat CDP. Serat CDP akan
cepat rusak bila dikerjakan dengan alkali kuat pada suhu dan tekanan tinggi.
- Pengerjaan dengan waktu lama dengan eduktor akan menurunkan kekuatan serat,
sedangkan ketahanan terhadap oksidator cukup baik.
Zat warna dispersi adalah zat warna yang memiliki kelarutan dalam air sedikit sekali
dan merupakan larutan dispersi. Zat warna dispersi merupakan senyawa azo atau antrakuinon
dengan berat molekul kecil dan tidak mengandung gugus pelarut. Dalam perdagangan zat
warna dispersi merupakan senyawa-senyawa aromatik yang mengandung gugus amina atau
hidroksil yang berfungsi sebagai donor atom hidrogen untuk mengadakan ikatan dengan gugus
karbonil dalam serat. Nama-nama zat warna dispersi dalam perdagangan antara lain : Celliton,
Dispersol, Setacyl, Artysil, Cibacet dll.
Sifat-sifat yang dimiliki oleh zat warna dispersi adalah :
- Kelarutannya amat kecil dan penyerapannya rendah (hidrofob)
- Meleleh pada suhu diatas 150o
C
- Warna yang dihasilkan cerah
- Kerataan tinggi
- Ketahanan luntur baik
- Mempunyai afinitas terhadap serat hidrofob
Zat warna basa adalah zat warna yang mempunyai muatan positif atau sebagai kation
pada bagian yang berwarna, maka zat warna tersebut disebut juga zat warna kation.
Pada tahun 1856, W.H. Perkin mereaksikan kondensasi senyawa anilin yang belum
dimurnikan untuk membuat senyawa kwinin tetapi didalamnya terdapat pula senyawa berwana
yang dapat mencelup serat sutera atau wol secara langsung.
Sifat-sifat yang dimiliki oleh zat warna kationik :
- Hasil pencelupannya mempunyai kecerahan dan intensitas yang tinggi.
- Larut dalam alkohol.
- Pada umumnya tidak larut dalam air sehingga akan terjadi penggumpalan.
- Tidak tahan asam kuat dan alkali kuat.
- Ketahanan seinar rendah.
- Ketahanan luntur warna terhadap pencucian baik.
- Mempunyai afinitas terhadap serat CDP, poliakrilat dan serat protein.
CDP dapat dicelup dengan menggunakan zat warna kation karena adanya gugus sulfo
isoptealat yang mempunyai muatan positif sehingga dapat bereaksi dengan zat warna basa
yang bermuatan negatif.
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 2
3. III. PERCOBAAN
A. Alat dan bahan
- Gelas piala 100 ml
- Gelas ukur
- Pipet volume
- Mesin HT
- Termometer
- Pengaduk kaca
- Kasa dan bunsen
B. Resep
1. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse
♦ Resep pencelupan :
Zat warna disperse (Dispanyl Blue C-2R) : 1 %
Asam asetat 30 % : 2 ml/L
pendispersi : 1 ml/L
NaCl : 0,25 g/L
Vlot 1 : 20
♦ Resep pencucian reduksi :
NaOH : 1 g/L
Na2S2O4 : 1 g/L
Vlot 1 : 20
70 0
C ; 10 menit
2. Pencelupan CDP dengan ZW kationik
♦ Resep pencelupan :
Zat warna kationik ( BASACRYL BRILL RED) : 1 %
Asam asetat 30 % : 2 ml/L
Pembasah : 1 ml/L
NaCl : 0,25 g/L
Vlot 1 : 20
♦ Resep pencucian sabun :
Sabun : 1 g/L
Na2CO3 : 1 g/L
Vlot 1 : 20
70 0
C ; 10 menit
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 3
4. 3. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse-kationik
♦ Resep pencelupan :
Zat warna disperse (Dispanyl Blue C-2R) : 1 %
Zat warna kationik ( Basacryl Brill Red) : 1 %
Asam asetat 30 % : 2 ml/L
pendispersi : 1 ml/L
NaCl : 0,25 g/L
Vlot 1 : 20
♦ Resep pencucian sabun :
Sabun : 1 g/L
Na2CO3 : 1 g/L
Vlot 1 : 20
70 0
C ; 10 menit
C. Fungsi Zat
ZW disperse untuk mewarnai kain poliester dan sedikit mearnai CDP.
ZW kationik untuk mewarnai kain CDP.
Pendispersi untuk mendispersikan ZW disperse.
Asam asetat pemberi suasana asam (pH 4 –5).
Pembasah menurunkan tegangan antar muka dan percepat pembasahan kain.
NaCl meningkatkan afinitas ZW dan mencegah CDP terhidrolisis pada
suhu tinggi.
Na2S2O4 & NaOH menghilangkan sisa ZW disperse yang tidak terfiksasi dan
menetralkan sisa asam yang tertinggal dalam serat.
Na2CO3 & sabun menghilangkan sisa ZW kationik yang tidak terfiksasi.
D. Cara Kerja
1) Timbang berat bahan dan hitung kebutuhan zat untuk masing-masing resep
2) Siapkan peralatan dan bersihkan dari kotoran serta ZW lain
3) Masukkan zat dalam larutan di tabung rapid celup sesuai urutan pada skema proses
4) Lakukan proses pemnasan dengan mesin HT sesuai masing-masing skema resep
5) Setelah selesai, dinginkan tabung rapid dan keluarkan kain
6) Lakukan proses pencucian
7) Membilas kain hasil celup dan mengeringkannya
8) Evaluasi
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 4
5. E. Diagram Alir
F. Skema Proses
1. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse
2. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 5
Resep 1: pencelupan
Pol-CDP dg ZW Disp
Resep 2: pencelupan
CDP dg ZW Kationik
Resep 3: pencelupan
Pol-CDP dg ZW Disp-Kationik
PencelupanPencelupan
Cuci reduksiCuci reduksi
Bilas ; KeringkanBilas ; Keringkan
EvaluasiEvaluasi
PencelupanPencelupan
Cuci sabunCuci sabun
Bilas ; KeringkanBilas ; Keringkan
EvaluasiEvaluasi
PencelupanPencelupan
Cuci sabunCuci sabun
Bilas ; KeringkanBilas ; Keringkan
EvaluasiEvaluasi
30 0
C
60 0
C
100 0
C
10 ‘ 10 ‘ 15 ‘ 10 ‘ 20 ‘ 30 ‘ 10 ‘
Bahan
Asam
Pemb
NaCl
ZW
30 0
C
60 0
C
130 0
C
10 ‘ 15 ‘ 10 ‘ 20 ‘ 30 ‘ 10 ‘
Bahan
Asam
ZW disp
NaCl
6. 3. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse
IV. PERHITUNGAN RESEP
1. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse
♦ Resep pencelupan :
Berat bahan = 10 g
Volume larutan = 10 g x 20/1 = 200 mL
Zat warna disperse = 1 % x 10 g = 10 mL
Asam asetat 30 % = 2 ml/L x 0,02 L = 0,04 mL
pendispersi = 1 ml/L x 0,02 L = 0,02 mL
NaCl = 0,25 g/L x 0,02 L =0,005 g
♦ Resep pencucian reduksi :
Volume larutan = 10 g x 20/1 = 200 mL
NaOH = 1 g/L x 0,02 L = 0,02 g
Na2S2O4 = 1 g/L x 0,02 L = 0,02 g
2. Pencelupan CDP dengan ZW kationik
♦ Resep pencelupan :
Berat bahan = 9,85 g
Volume larutan = 20 x 9,85 g = 197 ml
Zat warna kationik = 1 % x 9,85 g= 0,0985 g
Asam asetat 30 % = 2 ml/L x 0,2 L = 0,4 ml
Pembasah = 1 ml/L x 0,2 L = 0,2 ml
NaCl = 0,25 g/L x 0,2 L = 0,05 g
♦ Resep pencucian sabun :
Volume larutan = 20 x 9,85 g = 197 ml
Sabun = 1 g/L x 0,2 L = 0,2 g
Na2CO3 = 1 g/L x 0,2 L = 0,2 gl
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 6
30 0
C
60 0
C
130 0
C
10 ‘ 15 ‘ 10 ‘ 20 ‘ 30 ‘ 10 ‘
Bahan
Asam
ZW disp
ZW ktion
pendisp
NaCl
7. 3. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse-kationik
♦ Resep pencelupan :
Berat bahan = 8,42 g
Volume larutan = 8,42 g x 20/1 = 168,4 mL
Zat warna disperse = 1 % x 8,42 g = 8,42 mL
Zat warna kationik = 1 % x 8,42 g = 8,42 mL
Asam asetat 30 % = 2 ml/L x 0,1684 L = 0,3 mL
Pendispersi = 1 ml/L x 0,1684 L = 0,16 mL
NaCl = 0,25 g/L x 0,1684 L = 0,04 g
♦ Resep pencucian sabun :
Volume larutan = 8,42 g x 20/1 = 168,4 mL
Sabun = 1 g/L x 0,1684 L = 0,16 g
Na2CO3 = 1 g/L x 0,1684 L = 0,16 g
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 7
8. V. HASIL PENCELUPAN
1. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW dispersi
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 8
11. VI. DISKUSI
Pada praktikum ini yang berusaha dicari tahu sifat dan mekanisme pecelupan terhadap kain
CDP. Karena kain CDP merupakan modifikasi poliester maka praktikan coba membandingkan
hasil pencelupan dengan sifat asalnya, yakni poliester itu sendiri. Oleh karena itu ada resep 1
dan 3 disertakan kain poliester dalam pencelupan.
Dari segi struktur molekul, serat CDP lebih longgar daripada serat poliester karena derajat
kristalinitasnya lebih kecil. Hal ini karena keberadaan gugus sulfon yang sengaja dimasukkan
untuk mampu berikatan ionik dengan ZW kationik membentuk anion.
Karena adanya gugus sulfon ini, maka struktur CDP lebih longgar dan derajat krisralinitanya
kecil, maka serat CDP kekuatannya lebih kecil daripada serat poliester dan lebih rentan
terhadap reduktor. Oleh karena itu pada akhir proses pencelupan terhadap serat CDP tidak
dilakukan cuci reduksi hanya cuci sabun saja. Namun sifat hidrofilnya meningkat dan lebih
nyaman dipakai karena lebih mampu menyerap keringat daripada serat poliester.
Serat CDP masih bisa dicelup dengan ZW disperse dengan mekanisme yang serupa yakni
memerlukan suhu tinggi pada larutan celup agar mampu mengembangkan serat sehingga ZW
mampu berdifusi kedalam serat dengan sempurna, karena strukturnya lebih longgar maka
suhunya pun sedikit lebih rendah daripada suhu celup poliester (100-130 0
C).
Dan hasil celupan serat CDP dan poliester dengan ZW disperse ini memiliki ketahanan
luntur yang lebih rendah bagi serat CDP daripada ketahanan luntur terhadap serat poliester
karena serat CDP memiliki sifat hidrofil yang lebih besar daripada poliester. Serta ketuaan warna
serat CDP juga lebih rendah daripada serat poliester, karena gaya tarik sesama zat hidrofob
seperti serat poliester dengan molekul ZW dispersi tidak dimilki oleh serat CDP.
Pencelupan dengan ZW kationik juga memerlukan suhu tinggi pada larutan celup agar ZW
kationik juga mampu berdifusi sempurna ke tengah serat. Oleh karena itu dalam pemilihan ZW
kationik harus yang tahan suhu tinggi dan itu berarti molekul ZW lebih besar daripada biasanya.
Pada pencelupan serat CDP dan poliester dengan ZW yang dicampur dari ZW kationik dan
disperse maka hasil pencelupannya akan lebih tua serat CDP. Karena serat CDP mampu
berafinitas terhadap ZW kationik dan disperse, sedangkan serat poliester hanya mampu
berafinitas dengan ZW disperse. Hasil celup demikian juga biasa dikenal dengan istilah “EFEK
TUTON” yakni hasil celup pada CDP lebih tua sehingga memunculkan kesan kain CDP hasil
celup seperti kain wol yang juga mampu dicelup dengan ZW kationik.
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 11
molekul poliester
molekul CDP
CDP-SO3
-
ZW-NH3
+
12. * Untuk kain hasil celup resep I yaitu pencelupan Pol/CDP dengan zat warna dispersi, kain
poliester memberikan warna lebih tua daripada kain CDP. Kerataan warna pada serat
poliester sangat bagus, sedangkan pada serat CDP, warna kain hasil celupnya biru muda
dan warnanya kurang cerah (suram).
* Untuk kain resep II yaitu pencelupan CDP dengan zat warna kationik, warna kain hasil celup
tua dan tidak terdapat belang kain.
* Untuk kain hasil celup resep III yaitu pencelupan Pol/CDP dengan ZW Dispersi/ ZW Kationik,
kain poliester meemberikan warna lebih muda daripada kain CDP. Kain CDP tercelup lebih
tua. Karena penggunaan zat warna campuran antara zat warna dispersi warna biru dan zw
kationik warna merah, maka warna kian hasil celup berwarna ungu. Tetapi tingkat kecerahan
warnanya berbeda. Untuk kain poliester berwarna ungu tapi lebih mengarah kearah biru
sedangkan untuk kain CDP berwarna ungu lebih mengarah kearah merah (ungu kemerahan).
VII. KESIMPULAN
CDP tercelup ZW kationik lebih tua daripada poliester, namun tercelup ZW disperse lebih
muda daripada poliester
Hasil pencelupan terhadap serat CDP terbaik diperoleh dari resep 3
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Teknologi Pengelantangan Pencelupan dan Pencapan, ITT, 1976.
Pengantar Kimia Zat Warna, ITT, 1978.
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 12
