makalah prosiding bbt

USAHA PENGHEMATAN AIR PROSES DENGAN PEMANFAATAN KEMBALI AIR PROSES PENCELUPAN ZAT WARNA DISPERSI UNTUK PENCELUPAN ZAT

WARNA DISPERSI PADA POLIESTER

SAVING WATER IN POLIESTER DYEING PROCESS WITH REUSED DISPERSE DYEING WATER TO DYE POLIESTER WITH DISPERSE DYE

Khairul Umam1 , Wulan Safrihatini Atikah2, Kurniawan3 dan Pinkie Lestari4

1,2,3Staf Pengajar Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil4Mahasiswi pada Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil

Jl. Jakarta 31 Bandung [email protected], [email protected], [email protected]

Abstrak : Untuk menanggulangi keterbatasan ketersediaan air dan efisiensi energi untuk proses tekstil, maka diperlukan beberapa langkah efisiensi penggunaan air yang salah satunya dengan cara penghematan penggunaan air proses produksi. Pada proses pencelupan zat warna dispersi pada serat poliester, sebagian besar zat warna terserap seluruhnya ke dalam pori serat sehingga kemungkinan larutan sisa pencelupan tersebut dapat digunakan kembali untuk proses pencelupan.

Penelitian dilakukan dengan melakukan pencelupan zat warna dispersi pada kain poliester dengan variasi konsentrasi zat warna dari konsentrasi 0,1 %, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,6% dan 0,7%. Dari setiap sisa pencelupan tersebut diukur konsentrasi sisa zat warnanya secara spektrofotometri, lalu dilakukan pencelupan kembali untuk konsentrai warna 2% dan kain hasil pencelupannya diukur beda warnanya. Hasil penelitian menunjukkan larutan sisa pencelupan dengan konsentrasi maksimal 0,4 % bisa dipakai untuk mencelup kembali kain poliester dengan beda warna yang masih dalam batas toleransi warna serta mempunyai hasil celupan yang baik.

Perusahaan tekstil dapat melakukan penampungan air sisa pencelupan zat warna dispersi pada kain poliester sampai batas konsentrasi 0,4 % untuk dipakai mencelup kembali pada kain poliester untuk warna-warna tua. Selain itu jika air sisa proses pencelupan yang masih menyimpan kalor tersebut dipakai segera untuk proses pencelupan kembali untuk warna tua, hal itu akan menghemat penggunaan uap panas dari boiler.Kata kunci: proses tekstill, pencelupan zat warna dispersi, poliester, air proses

Abstract : To over come limited available water in textile processing effected some industries have to buy water to its production. It is necessary to get some strategies in using water production such as saving water consumption in production. Dyeing disperse dye on polyester, mostly dye stuff adsorbed to the pore of polyester so the possibility to reuse dyeing water is high. Reusing dyeng water providing save the water consumption in process.

Observation done with dyeing disperse dye on polyester in varied concentration 0,1% to 0,7%. Each concentration tested spectrophotometri then redyed to dye polyester in 2% dye concentration and the fabric tested for differential colour change. Result showed that remained water dyeing with maximum concentration in 0,4% can be used to redye polyester with limited colour change tolerance, good in colour resistant to rubbing and washing as well.

Textile industry can make some reservoir to placed remained disperse dyeing water up to 0,4% concentration to redye polyester in dark color. If the remained dyeing water still keep calor energy so it can redye dark colour immediately.

Key words: textile processing, disperse dyeing, polyester, process water

mailto:[email protected]

I. PENDAHULUANZat warna dispersi adalah zat

warna yang kelarutannya dalam air sedikit sekali dan merupakan larutan dispersi. Zat warna tersebut digunakan untuk mewarnai serat-serat tekstil yang hidrofob salah satunya adalah serat poliester. Mekanisme pencelupan zat warna dispersi pada serat poliester menyerupai peristiwa distribusi zat padat ke dalam dua zat pelarut yang tidak dapat dicampur. Dalam hal ini zat warna dispersi merupakan zat padat yang larut dalam media serat. Adsorpsi zat warna tersebut sering disebut solid solution. Mekanisme pencelupannya secara umum adalah zat warna dispersi berpindah dari keadaan agregat dalam larutan celup masuk ke dalam serat sebagai serat dalam bentuk molekuler. Pigmen zat warna dispersi larut dalam air dalam jumlah yang kecil sekali, tetapi bagian zat warna yang terlarut tersebut sangat mudah terserap oleh serat. Sedangkan bagian yang tidak larut merupakan timbunan zat warna yang sewaktu-waktu larut untuk mempertahankan kesetimbangan.

Pada pertambahan suhu larutan celup, pencelupan dimulai pada suhu 90 o – 110oC, dan pada saat yang sama agregat zat warna mulai terbentuk pada suhu 90 o – 110oC. Ketika suhu mencapai 120o – 130oC, larutan zat warna dispersi menjadi jernih. Setelah suhu mencapai 130oC, agregat zat warna secara teratur menghilang sebagai bagian dari proses pencelupan dan setelah 60 menit agregat hampir menghilang semua. Agregasi pada suhu tinggi dapat dihindari dengan menggunakan zat pembantu berupa zat pendispersi atau zat perata.

Pada proses pencelupan zat warna dispersi, sebagian besar zat

warna terserap ke dalam pori serat sehingga kemungkinan larutan sisa pencelupan tersebut dapat digunakan kembali untuk proses pencelupan.

Pada pencelupan zat warna dispersi pada serat poliester, rata-rata penyerapan sangat rendah pada suhu 100oC, tapi dapat ditingkatkan dengan kenaikan suhu sampai 120o-130oC. Rata-rata penyerapan zat warna dispersi pada suhu tinggi mencapai lebih dari 90%.

Gambar 2.1. Rata-rata Penyerapan Zat Warna Dispersi Pada pencelupan Poliester

II. METODE PENELITIANa. Tahap 1- Melakukan pencelupan zat warna

dispersi pada serat poliester dengan metode HT/HP dengan berbagai konsentrasi. Resep Pencelupan : Campuran 3 warna zat warna

dispersi yaitu Begacron Yellow Rd-Alk, Begacron Red Rd-Alk, Begacron Blue Rd-AlkDengan 7 variasi (total konsentrasi zat warna campuran) yaitu 0,1 %, 0,2 %, 0,3 %, 0,4 %, 0,5 %, 0,6 % dan 0,7 %. Setiap konsentasi dibuat 5 larutan celup yang berbeda warna, agar diperoleh jumlah sisa larutan celup yang cukup untuk proses pencelupan

kembali (juga sebagai analogi proses pencelupan bermacam-macam warna di industri)

Zat Pendispersi : 1 cc/L Asam asetat : 1 cc/L Berat kain : 5 gram Vlot : 1 : 20 Suhu : 130 oC Waktu : 30 menit

- Uji spektrofotometri air sisa celup dari masing-masing konsentrasi zat warna dengan alat Spektrofotometer Spectronic 20 Turner Model 350, untuk mengetahui konsentrasi masing-masing zat warna pada air sisa pencelupan.

- Melakukan pencelupan zat warna dispersi warna tua (konsentrasi zat warna 2 %) dengan air sisa celup zat warna dispersi dari masing-masing konsentrasi dengan metode HT/HP, juga melakukan pencelupan blanko (pencelupan dengan air baru) sebagai pembandingnya.

- Melakukan pencelupan topping zat warna dispersi (konsentrasi zat warna 2 %) dari air sisa pencelupan 0,2 %

b. Tahap 2- Melakukan evaluasi kain hasil

celup dengan menggunakan air sisa celup: Uji beda warna dengan alat

Miniscan XE plus Hunt Lab. Uji ketahanan luntur warna

terhadap pencucian Uji ketahanan luntur warna

terhadap gosokan

c. Tahap 3- Data hasil pengujian kemudian

dievaluasi dan dibahas dalam diskusi guna mendapatkan kesimpulan dan saran yang

selanjutnya ditulis dalam laporan penelitian.

III. PEMBAHASANa. Konsentrasi Sisa Zat Warna

Setelah Pencelupan

Tabel 4.1 Konsentrasi Sisa Zat Warna Dispersi pada Pencelupan Zat Warna Dispersi

Tabel 4.2 Penyerapan Zat Warna Dispersi pada Pencelupan Zat Warna Dispersi pada Kain Poliester

Berdasarkan data di atas, dapat dilihat bahwa penyerapan zat warna dispersi untuk konsentrasi pencelupan zat warna 0,1 % mencapai 76,819 %. Hal ini menunjukkan bahwa jumlah penyerapan zat warna dispersi terhadap bahan cukup tinggi, sehingga konsentrasi zat warna pada larutan sisa pencelupan relatif sedikit. Semakin besar konsentrasi zat warna pada pencelupan maka semakin menurun tingkat penyerapan zat warnanya atau semakin besar konsentrasi zat warna pada larutan sisa pencelupannya. Hal ini disebabkan bahan

Kons. Total ZW

Pencelupan (%)

Abs. ZW Sisa Pencelupan Kons. ZW Sisa Pencelupan (%)

Yellow Red Blue Yellow Red Blue

0,1 0,025 0,02 0,015 0,01494 0,0081 0,000141

0,2 0,05 0,04 0,03 0,02987 0,0162 0,00281

0,3 0,07 0,06 0,05 0,04025 0,01759 0,02215

0,4 0,11 0,09 0,07 0,06494 0,0331 0,01529

0,5 0,16 0,12 0,09 0,10253 0,02595 0,02707

0,6 0,25 0,19 0,14 0,15709 0,05766 0,02303

0,7 0,32 0,24 0,18 0,20506 0,0519 0,05415

Kons. larutan celup awal %

air sisa celup % ZW total yang terserap

bahan% yellow % red % blue

0,1 14,94 8,1 0,14 76,82

0,2 14,93 8,1 1,40 75,56

0,3 13,42 5,86 7,38 73,34

0,4 16,23 8,27 3,82 71,67

0,5 20,51 5,19 5,41 68,89

0,6 26,18 9,61 3,84 60,37

0,7 29,29 7,41 7,73 55,55

serat poliester mempunyai ruang yang terbatas yang bisa dimasuki oleh zat warna dispersi, sehingga setelah ruangan pada serat poliester penuh maka kelebihan zat warna tidak akan terserap masuk ke dalam serat poliester tersebut.

Melihat hal tersebut di atas, maka terdapat kemungkinan air sisa pencelupan zat warna dispersi pada kain poliester untuk konsentrasi warna yang kecil dapat dipakai kembali untuk mencelup, karena sisa zat warna pada larutan sisa celup relatif sedikit.

b. Pencelupan Zat Warna Dispersi pada Kain Poliester dengan menggunakan Sisa Larutan Pencelupan Zat Warna Dispersi.

Dari Tabel 4.3, dapat dilihat bahwa hasil pencelupan dengan menggunakan air sisa pencelupan zat warna dispersi sampai konsentrasi 0,4 % memberikan beda warna yang masih dalam nilai toleransi warna (nilai beda warnanya kurang dari 1 = 0,57), sedangkan untuk konsentrasi lebih dari 0,4 % menunjukkkan nilai beda warna yang lebih besar dari 1 yang menunjukkan arah warnanya sudah melenceng. Hal ini menunjukkan bahwa air sisa larutan pencelupan zat warna dispersi bisa dipergunakan kembali untuk mencelup kembali kain poliester dengan zat warna dispersi warna tua (konsentrasi warna tua = 2 %). Batas konsentrasi zat warna yang air sisa pencelupannya dapat dipakai kembali untuk pencelupan warna tua adalah 0,4 %.

Perusahaan tekstil dapat menampung air sisa pencelupan warna-warna dengan konsentrasi dibawah 0,4 % dan dapat langsung mempergunakan air sisa tersebut untuk pencelupan warna-warna tua di atas 2 % tanpa proses pengukuran spektrofotometri dan proses topping, walaupun sebenarnya proses topping bisa saja dilakukan. Hal ini mengingat tidak semua perusahaan tekstil memiliki alat spektrofotometer. Kalaupun hendak melakukan proses topping, maka kita harus melakukan proses pengukuran warna terlebih dahulu pada larutan sisa pencelupan untuk mengetahui sisa zat warna yang terdapat pada air sisa pencelupan tersebut. Barulah setelah itu kita dapat melakukan pencelupan dengan proses topping dengan hanya menambahkan sisa zat warna yang diperlukan. Hal ini dicoba pada sample 8 (pada tabel 4.3) dimana diujikan pada larutan air Kode

Kain Nilai

I (Standar)

Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4

Resep Asli

Sisa 0,1 %

Sisa 0,2 %

Sisa 0,3 % Sisa 0,4 %

Target L* 21,99 21,85 21,86 21,78 21,52

a* -5,49 -5,66 -5,32 -5,36 -5,58

b* 8,63 8,74 8,44 8,11 8,31

∆L -0,14 -0,13 -0,21 -0,47

∆a -0,17 0,17 0,13 -0,09

∆b 0,11 -0,19 -0,52 -0,32

Kode Kain Nilai

I (Standar)

Sample 5

Sample 6 Sample 7 Sample 8

Resep AsliSisa 0,5 %

Sisa 0,6 % Sisa 0,7 %

Topping(Sisa 0,2

%)

Target L* 21,99 21,27 22,85 21,07 22,64

a* -5,49 -5,26 -5,71 -5 -5,87

b* 8,63 7,32 9,36 7,37 9,2

∆L -0,72 0,86 -0,92 0,65

∆a 0,23 -0,22 0,49 -0,38

∆b -1,31 0,73 -1,26 0,57

∆E 1,06 1,14 1,63 0,94

sisa pencelupan 0,2 %. Dilakukan proses topping dengan menambahkan zat warna yang dibutuhkan saja dengan cara konsentrasi zat warna blanko sebesar total 2% dikurangi konsentrasi zat warna pada larutan sisa pencelupan 0,2 %. Didapat hasil pencelupan dengan beda warna yang masih dalam batas toleransi beda warna yang tidak melebihi nilai 1 yaitu 0,94.

Air sisa pencelupan poliester dengan zat warna dispersi adalah air dengan suhu 100 oC - 130 oC dan suhu sisa air pencuciannya yaitu 70 oC. Jika dilakukan penampungan terhadap air sisa proses pencelupan pada suatu tanki penampungan maka air sisa pencelupan yang ditampung akan bersuhu tinggi pula. Lalu jika air tersebut akan dipakai segera untuk mencelup warna tua, maka air dalam tanki penampungan tersebut dapat langsung digunakan karena masih menyimpan kalor dan akan mempercepat proses pemanasan air yang akan dipakai untuk pencelupan selanjutnya sehingga akan menghemat uap panas dari boiler. Proses tersebut dapat menghemat energi dan biaya produksi pada proses pencelupan poliester.

c. Ketahanan Luntur Warna Terhadap Gosokan dan Pencucian

Tabel 4.4. Ketahanan Luntur Warna Terhadap Gosokan

Tabel 4.5. Ketahanan Luntur Warna terhadap Pencucian

Berdasarkan tabel di atas, hal tersebut menunjukkan bahwa pencelupan menggunakan air sisa larutan celup menghasilkan ketahanan luntur warna terhadap gosokan dan pencucian yang baik, yaitu nilai ketahanan luntur warna terhadap gosokan 4 – 5 dan nilai ketahanan luntur warna terhadap pencucian 4 – 5. Hal ini menunjukkan bahwa pencelupan dengan menggunakan larutan sisa celup hasilnya baik dan menunjukkan zat warna dispersi terserap pada poliester dengan baik.

IV. KESIMPULANAir sisa pencelupan zat warna

dispersi pada kain polister sampai batas konsentrasi 0,4 % dapat dipakai kembali untuk mencelup kain poliester dengan zat warna dispersi untuk warna tua (konsentrasi lebih dari 2 %).

Kode Kain Nilai

I (Standar)

Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4

Resep Asli

Sisa 0,1 %

Sisa 0,2 %

Sisa 0,3 % Sisa 0,4 %

Target L* 21,99 21,85 21,86 21,78 21,52

a* -5,49 -5,66 -5,32 -5,36 -5,58

b* 8,63 8,74 8,44 8,11 8,31

∆L -0,14 -0,13 -0,21 -0,47

∆a -0,17 0,17 0,13 -0,09

∆b 0,11 -0,19 -0,52 -0,32

No Kain Pencelupan dengan Sisa Larutan Celup

Nilai Ketahanan Luntur Warna terhadap Gosokan Kering

Nilai Ketahanan Luntur Warna terhadap Gosokan Basah

1 Sisa Larutan Celup 0,1 %

4 – 5 4 – 5


4 – 5 4 – 5


4 – 5 4 – 5


4 – 5 4 – 5


4 – 5 4 – 5


4 – 5 4 – 5

No Kain Pencelupan dengan Sisa Larutan Celup

Nilai Perubahan Warna

Nilai Penodaan terhadap Kain Kapas

Nilai Penodaan terhadap Kain Poliester


4 – 5 4 – 5 4 – 5


4 – 5 4 – 5 4 – 5


4 – 5 4 – 5 4 – 5


4 – 5 4 – 5 4 – 5


4 – 5 4 – 5 4 – 5


4 – 5 4 – 5 4 – 5

Perusahaan tekstil dapat menghemat penggunaan air proses tekstil dengan menampung air sisa pencelupan zat warna dispersi warna-warna muda sampai batas 0,4 % dan menggunakannya untuk pencelupan zat warna dispersi kembali untuk warna-warna tua di atas konsentrasi 2 % secara langsung tanpa proses topping.

DAFTAR PUSTAKA

1. Sumikaron Colors Basic, Sumitomo Chemical Co., Ltd.

2. Dyeing and Finishing of Polyester Fiber, Japan Textile News, Osaka Senken Ltd., 1978.

3. Rasyid Jufri, dkk., Teknologi Pengelantangan Pencelupan dan Pencapan, ITT, Bandung. 1998.

4. Chariono, Nono, Pedoman Praktikum Pengukuran Warna, Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil.

makalah prosiding bbt

Documents