ANALISA KERUSAKKAN SERAT WOL

I MAKSUD DAN TUJUAN

I.1 Maksud

Untuk menganalisa kerusakan pada serat wol.

I.2 Tujuan

Untuk mengetahui jenis kerusakan serat.

Untuk mengetahui penyebab kerusakan serat.

Mengetahui pengujian yang tepat untuk menganalisa kerusakan

serat wol.

II TEORI PENDEKATAN

II.1Serat Wol

Wol adalah serat yang halus, biasanya keriting dan tumbuh terus-

menerus. Hampir seluruh serat wol tidak memiliki medula. Diameternya

rata-rata berkisar 16-17μ pada wol merino yang paling halus, dan lebih

dari 40μ pada wol kasar. Variasi diameter serat dipengaruhi oleh

perubahan kondisi keliling dan kesehatan biri-biri. Bentuk penampang

lintangnya bervariasi dari yang bulat hingga yang lonjong.

Penampang Melintang Penampang Membujur

Wol bersifat higroskopik sehingga dapat menyerap uap air dari atmosfir

lembab dan dapat melepaskannya kedalam atmosfir kering. Kadar uap

air dalam wol dipengaruhi oleh pengerjaan kimia yang telah diberikan

pada wol tersebut.

Struktur rantai utama yang terlipat-lipat pada wol dapat distabilkan oleh

beberapa ikatan silang, terutama oleh ikatan disulfida atau sistina.

Apabila wol tersebut ditarik, rantai polipeptida yang semula terlipat-lipat

akan terbuka dan ikatan disulfida akan mendapat tarikan. Jika dalam

keaadaan tersebut wol diuapi maka akan terjadi pemutusan ikatan

1

silang sehingga setelah ikatan dilepaskan akan terjadi pengerutan

hebat. Ikatan disulfida ini akan lebih stabil pada keadaan asam.

Sinar matahari menyebabkan berkurangnya kekuatan dan mulur serat

wol, dan selain itu juga menyebabkan timbulnya warna kuning pada

wol. Hal ini disebabkan putusnya ikatan sistina. Namun adanya warna

kuning dalam proses tersebut belum dapat diketahui sebabnya.

Wol tidak larut dalam air dan beratnya hanya berkurang 1% setelah

dididihkan dalam air suling selama 2 jam. Dalam waktu singkat uap air

tidak merusak serat namun dalam waktu yang lama uap air dapat

merusak serat.

Wol bersifat amfoter adsorpsi asam atau basa dapat menyebabkan

putusnya ikatan garam, tetapi dapat kembali lagi. Wol tahan asam

kecuali asam pekat panas dapat memutuskan ikatan peptida. Dalam

larutan alkali ikatan silang disulfida mudah sekali putus, sehingga wol

sangat mudah rusak oleh alkali. Didalam larutan natrium hidroksida 5%

mendidih wol segera larut.

Wol peka tehadap zat-zat oksidator zat oksidator kuat akan merusak

serat, karena putusnya ikatan silang sistina. Reduksi juga dapat

merusak ikatan sistina

Diantara serat lainnya wol paling tahan terhadap serangan jamur dan

bakteri, namun jika wol tersebut sudah rusak oleh zat kimia maka wol

tersebut akan mudah diserang jamur dan bakteri.

Pada struktur serat wol diantara rantai polipeptida pada wol terdapat

beberapa ikatan silang yang terpenting adalah ikatan disulfida pada

sistina asam amino. Ikatan silang lainnya adalah ikatan garam antara

gugus asam aspartik dan glutannat basa lisin dan arginin. Selain itu

terdapat juga ikatan hidrogen yang memberi gaya-gaya antar molekul.

Struktur kimia wol dapat digambarkan sebagai berikut;

2

STRUKTUR KIMIA WOL

3

-CH

CO

COCO

COCO

COCO

CHCH

-CH-CH

CHCH

NH

NH NH

NHNH

NH

CH–CH2–S–S–CH2-CH

Ik. Sistin

NH NH

NHNH

CO

COCO

CH - CH2 – CH2 - COO-+NH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH

As.Glutarnat Lisin

NH NH

NHNH

COCO

CO CO

-CH

CH - CH2 - COO-+NH3 – C – NH - CH2 - CH2 - CH2 - CHAs.Aspartik Arginin ||

NH

Ik Garam

II.2Kerusakan Wol

Pada serat wol adanya ikatan hidrogen dan ikatan garam

menyebabkan wol bersifat elastis, sedangkan ikatan sistin

menyebabkan wol keriting. Ikatan pada wol dipengaruhi oleh suasana

larutan (pH stabil antara 4-8). Ion H+ dan OH- berlebih dapat

memutuskan ikatan garam pada pH<4;pH>8.

Kelembaban tertingggi menyebabkan terjadinya lapisan elektrik antara

muatan (+) dan (-). Sehingga ikatan pada jembatan garam berkurang,

hal ini dapat menyebabkan penurunan kekuatan tarik.

Penyebab Kerusakan Wol

1. Pengaruh alkali

Wol sangat tidak tahan terhadap alkali. Kerusakkan wol dalam

alkali dengan terbentuknya sisik-sisik pada wol. Kemudian larut

menjadi garam amino karboksilat.

2. Pengaruh oksidator

Selain alkali kuat wol juga larut dalam NaOCl. Zat oksidator dapat

menyerang jembatan sistina asam perasetat dan perasan lainnya.

Serta Cl aktif dan halogen lain akan mengoksidasi semua gugus

disulfida.

3. Pengaruh asam

Seperti telah disebutkan diatas wol tahan terhadap asam. Wol akan

rusak jika dilarutkan dalam asam encer pada suhu mendidih dalam

waktu yang lama. Campuran asam amino dalam HNO3 akan

menimbulkan warna kekuningan karena terjadi oksidasi.

4. Pengaruh serangga

Wol mudah diserang serangga karena sebagian besar wol terdiri

dari keratin yang dapat digunakan sebagai sumber makanan

serangga.kerusakan yang terjadi biasanya hanya berupa lubang.

Untuk menghindari kerusakan serangga biasanya ikatan disulfida

diubah menjadi ikatan bisitioeter.

4

5. Pengaruh air

Air dapat menghidrolisa ikatan disulfida terutama jika air tersebut

berbentuk uap panas. Wol akan rusak dalam air mendidih, karena

asam sulfenik yang terbentuk akan mengurai wol.

Jika dalam keadaan tersebut terdapat alkali atau asam sulfenik

atau sulfat akan berubah menjadi sulfida anorganik.

6. Pengaruh reduktor

Wol tahan terhadap reduktor. Meskipun reduktor dapat menyerang

jembatan sistin, tetapi apabila dioksidasi akan terbentuk jembatan

sistin kembali.

Cara Pengujian Kerusakan Wol

Ada beberapa cara untuk melakukan pengujian kerusakan wol

diantaranya:

1. Reaksi diazo

2. Pewarnaan dengan laktofenol

3. Pewarnaan dengan perak nitrat amoniakal

4. Pewarnaan dengan C.I. Acid Red

5. Pewarnaan dengan methylen blue

6. Pewarnaan dengan indigo carmine

7. Penggelembungan dengan NaOH 0,1%

8. Penggelembungan dengan KOH amoniakal

9. Reaksi all warden

10.Pewarnaan dengan C.I. direct red 7

Untuk membedakannya;

1. Alkali : pengujian 1, 2, 5, 6, 8

2. Asam : pengujian 8

3. Khlor : pengujian 1, 4, 8

4. Cuaca : pengujian 3

5. Mekanika : pebgujian mikroskop, 1, 9

Pada wol yang rusak oleh panas atau cuaca dapat dianalisa dengan uji

perak nitrat amoniakal. Pada uji ini ikatan sistina dirusak denganreaksi

oksidasi. Seluruh sisik serat atau “epithelial scale” rusak dan pada kulit

lapisan luar dari serat terbuka. Hal ini ditunjukkan oleh wol rusak

karena asam,alkali, jamur, dll.

5

Pada serat yang tidak rusak sisiknya jelas terlihat dan sisik mempunyai

ujung gerigi tajam yang nampak jelas. Kerusakan serat wol yang

ditimbulkan oleh cuaca atau mikroorganisme ditunjukkan dengan

kenampakkan garis sisik besar menjadi kurang jelas.

III PERCOBAAN

III.1 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan:

1. Tabung reaksi

2. Pengaduk

3. Mikroskop

4. Kaca objek

5. Kaca penutup, dll

Bahan yang digunakan adalah berbagai macam serat wol yang rusak

oleh beberapa zat kimia. Misalnya wol asam, wol alkali, wol hipoklorit

asam, wol hipoklorit basa, wol panas, wol kaporit, wol H2O2, dan wol

baik sebagai pembanding. Dan berbagai macam pereaksi yang

dibutuhkan. Seperti perak nitrat amoniakal, indigo cermine, C.I. acid

red, metylen blue, NaOH, dan KOH.

III.2 Cara Kerja

1. Uji perak nitrat amoniakal

Contoh uji direndam dalam larutan perak nitrat amoniakal

selama 5-10 menit.

Amati warna yang terjadi.

Contoh uji yang rusak akan berwarna coklat sampai hitam.

(ketuaan warna bergantung pada derajat kerusakan)

2. Uji indigo carmine

Contoh uji direndam dalam pereaksi (indigo carmine) selama 10

menit pada suhu kamar.

Cuci dengan air dingin.

Amati dibawah mikroskop.

Serat rusak karena asam, alkali, hipoklorit asam dan peroksida

akan berwarna biru tua.

6

3. Uji methylen blue

Contoh uji direndam dalam larutan methylen blue selama 5-10

menit pada suhu kamar.

Cuci dengan air dingin. Amati yang terjadi.

Contoh uji yang rusak karena alkali, hipoklorit, dan peroksida

akan berwarna biru tua.

4. Uji C.I. Acid red

Contoh uji direndam dalam larutan C.I. acid red selama 10 menit

pada suhu kamar.

Cuci dengan air dngin.

Amati dibawah mikroskop.

Wol rusak dan wol yang diklorinasi akan berwarna merah.

5. Penggelembungan dengan NaOH

Contoh uji dipotong sepanjang 1-2 mm.

Letakkan pada kaca objek dengan medium air.

Tutup dengan kaca penutup panaskan dalam oven dengan suhu

45-60oC.

Tambahkan pereaksi dari sisi kaca penutup. Amati dibawah

mikroskop.

Wol yang rusak karena cuaca akan menggelembung lebih besar

dibandingkan dengan wol baik.

6. Penggelembungan dengan KOH

Letakkan contoh uji pada kaca objek.

Tutup dengan kaca penutup. Tetesi dengan KOH amoniakal

sebagai medium.

Panaskan pada oven selama 2-3 menit dengan suhu 45oC.

Amati dibawah mikroskop.

Wol yang rusak karena asam akan menggelembung dengan

cepat dengan gelembung yang sangat besar.

Gelembung timbul sepanjang serat kemudian terdapat blister.

Wol yang tidak rusak menggelembung dan setelah 5 menit akan

tampak garis-garis memanjang dari lapisan fibrilnya.

Setelah 10 menit timbul gelembung didalam serat dan dalam 20

menit berkembang menjadi blister.7

Wol yang rusak karena alkali, reaksi baru berlangsung setelah

30 menit. Apabila serat tidak berubah, tetapi telihat seperti kaca

dan sisiknya jelas menunjukkan kerusakan alkali atau panas.

* Seluruh data percobaan terlampir.

IV DISKUSI

Dari hasil percobaan dapat kita ketahui:

1. Pada uji perak nitrat amoniakal yang dapat dianalisa adalah wol yang

rusak oleh cuaca atau cahaya matahari/panas. Panas tersebut dapat

merusak sistina dengan reaksi oksidasi:

RCH2-S-S-CH2R R-CH2SO-SCH2R’ RCH2SO2-SCH2R’

RCH2SO-SOCH2R’ RCH2SO2-SOCH2R’ RCH2SO2SO2CH2R’

Disulfokssida Disulfon

2. Kerusakan wol karena alkali dapat mengurangi keelastisan serat.

3. Kerusakkan pada ikatan rantai peptida dapat disebabkan oleh uap air,

asam,air mendidih, dll. Efek kimianya sama seperti pada kerusakan

gugus amina dan jembatan garam.

4. Pada pengujian indigo caramine serat wol sangat rusak oleh hipoklorit

asam, hipoklorit basa yang ditunjukkan dengan warna biru pada uji

mikroskopnya sisiknya tidak terlalu banyak, sedangkan untuk wol rusak

oleh alkali, asam dan oksidator kuat akan berwarna biru tua dan pada

uji mikroskopnya terdapat sisik yang sedikit atau seluruh sisik serat

rusak ditandai dengan kurus panjang dan pada akhirnya tidak kelihatan

sehingga pada kulit lapisan luar yang terdiri dari 3 bagian yaitu

epikutikula, endokutikula dan eksokutikula dari serat akan terbuka

terhadap pandangan. Sedangkan pada wol yang tidak rusak, tiap sisik

atau skala epitel jelas kelihatan sempurna dan sisik mempunyai pinggir

gerigi tajam yang tampak jelas.

5. Uji metilen blue, pada uji ini wol yang rusak karena alkali, hipoklorit dan

peroksida akan berwarna biru tua.

6. Pada pengujian acid red 1, uji ini terhadap wol yang diklorinasi akan

membentuk warna yang merah dan pada uji mikroskop terdapat sisik

yang lepas-lepas (sisik tipis dan tidak beraturan).

8

7. Uji penggelembungan dengan NaOH 0,1 N dan uji penggelembungan

dalam KOH, pada uji mikroskop, wol yang rusak karena kimia maupun

mekanik volume penggelembungan menjadi lebih besar. Dan pada wol

yang baik tiap sisik atau skala epitel jelas kelihatan sempurna, tampak

menggelembung dan tampak garis-garis memanjang dari lapisan fibril.

Pada wol yang rusak oleh asam penggelembungan terjadi secara

cepat dan besar serta timbul sepanjang serat wol, timbul retakan-

retakan, timbul blister yaitu sisik yang terurai atau terputus-putus

dengan ditandai dengan pegunungan membujur. Wol yang rusak oleh

oksidator akan menggelembung besar dan terjadi blister.

V KESIMPULAN

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan:

1. Uji perak nitrat amoniakal dapat menganalisa kerusakan wol oleh

cuaca.

2. Uji indigo carmine dapat dilakukan untuk menganalisa kerusakkan

serat wol oleh peroksida, hipoklorit-asam, alkali.

3. Uji methylen blue dapat dilakukan untuk menganalisa kerusakkan serat

wol oleh alkali, hipoklorit, dan peroksida.

4. Uji C.I acid red dapat dilakukan untuk menganalisa kerusakkan serat

wol oleh khlor.

5. Uji penggelembungan dengan NaOH dapat dilakukan untuk

menganalisa kerusakkan serat oleh cuaca.

6. Penggelembungan dengan KOH amoniakal dapat dilakukan untuk

menganalisa kerusakkan serat oleh alkali, asam, khlor.

VI DAFTAR PUSTAKA

Bahtiar, Heri. Pengaruh Wol Sulfat Hasil Karbonisasi Wol Terhadap Hasil

Pencelupan dengan Zat Warna Asam. ITT; Bandung: 1986

Djufri, Rasjid, Ir, Msc. Teknologi Pengelantangan Pencelupan dan

Pencapan. ITT; Bandung : 1976

Soeprijono,P. S.Teks, Dkk. Serat-Serat Tekstil. ITT; Bandung: 1978

9