1. Pencelupan CDP-Poliester dg ZW Kationik-Dispersi
I. MAKSUD DAN TUJUAN
Maksud
Tujuan
:
mencelup kain CDP secara merata dengan menggunakan zat warna dispersi, zat
warna kationik, dan zat warna campuran dispersi dan kationik.
:
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
SO3H
O
HO-CH2-CH2-O-C
O
C-O-CH2-CH2-O-C
O
O
C-O-R + n H2O
SO3H
-
-
-
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.
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.
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 1

2. -
Sifat-sifat yang dimiliki oleh zat warna dispersi adalah :
Kelarutannya amat kecil dan penyerapannya rendah (hidrofob)
Meleleh pada suhu diatas 150oC
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.
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 : 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 0C ; 10 menit
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 2

3. 2. Pencelupan CDP dengan ZW kationik
Resep pencelupan :
Zat warna kationik : 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 0C ; 10 menit
3. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse-kationik
Resep pencelupan :
Zat warna disperse : 1 %
Zat warna kationik : 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 0C ; 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) Bilas lalu keringkan
8) Evaluasi
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 3

4. E. Diagram Alir
Resep 1: pencelupan
Pol-CDP dg ZW Disp
Resep 2: pencelupan
CDP dg ZW Kationik
Resep 3: pencelupan
Pol-CDP dg ZW Disp-Kationik
Pencelupan
Pencelupan
Pencelupan
Cuci reduksi
Cuci sabun
Cuci sabun
Bilas ; Keringkan
Bilas ; Keringkan
Bilas ; Keringkan
Evaluasi
Evaluasi
Evaluasi
F. Skema Proses
1. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse
0
130 C
Bahan
Asam
ZW disp
NaCl
0
60 C
0
30 C
10 ‘
15 ‘
10 ‘
20 ‘
30 ‘
10 ‘
2. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse
0
100 C
Bahan
Asam
Pemb
NaCl
ZW
10 ‘
10 ‘
0
60 C
0
30 C
15 ‘
10 ‘
20 ‘
30 ‘
10 ‘
3. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse
Bahan
Asam
ZW disp
ZW ktion
pendisp
NaCl
0
130 C
0
60 C
0
30 C
10 ‘
15 ‘
10 ‘
20 ‘
30 ‘
10 ‘
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 4

5. IV. PERHITUNGAN RESEP
1. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse
Resep pencelupan :
Berat bahan
=
Volume larutan
= 20 x
Zat warna disperse = 1 %
Asam asetat 30 %
= 2 ml/L
pendispersi
= 1 ml/L
NaCl
= 0,25 g/L
Resep pencucian reduksi :
Volume larutan
= 20 x
NaOH
= 1 g/L
Na2S2O4
= 1 g/L
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
3. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse-kationik
Resep pencelupan :
Berat bahan
= 9,85 g
Volume larutan
= 20 x
Zat warna disperse
=1%
Zat warna kationik
=1%
Asam asetat 30 %
= 2 ml/L
Pendispersi
= 1 ml/L
NaCl
= 0,25 g/L
Resep pencucian sabun :
Volume larutan
= 20 x
Sabun
= 1 g/L
Na2CO3
= 1 g/L
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 5

6. V. HASIL PENCELUPAN
1. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse (poliester)
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 6

7. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse (CDP)
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 7

8. 2. Pencelupan CDP dengan ZW kationik
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 8

9. 3. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse-kationik (poliester)
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 9

10. Pencelupan poliester-CDP dengan ZW disperse-kationik (CDP)
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 10

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.
molekul poliester
molekul CDP
CDP-SO3-
ZW-NH3+
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 struturnya lebih longgar maka suhunya pun sedikit
lebih rendah daripada suhu celup poliester (100-130 0C).
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 dispere 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” yakn hasil celup pada CDP lebih tua
sehingga memunculkan kesan kain CDP hasil celup seperti kain wol yang juga mampu dicelup dengan ZW
kationik.
Dari ketiga resep, serat CDP akan berwarna paling tua pada resep ketiga. Karena pada resep 1 serat
CDP akan tercelup sebagian ZW disperse yang sebagian besar diserap oleh serat poliester. Pada resep 2
serat CDP menyerap total ZW kationik dan disana tiada serat poliester. Sedangkan pada resep 3 serat
CDP menyerap total ZW kationik dan sebagian ZW disperse dan sekalipun disana ada serat poliester,
serat poliester tidak akan berafinitas dengan ZW kationik karena serat poliester cenderung hidrofob dan
ZW kationik sangat hidrofil.
Pencelupan CDP dg ZW Kationik | 11

12. 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