138
Pembebasan puntiran serat oleh proses merserisasi melalui penggembungan menghilangkan titik-titik tersebut sehingga pembebanan gaya-gaya pada serat
terdistribusi secara lebih merata. Ini dibuktikan oleh Somashekar melalui pengukuran koefisien keragaman kekuatan dan mulur di sepanjang serat, yang
menunjukkan harga lebih kecil pada kapas merser.
8.5 Absorpsi dan Adsorpsi
Derajat kristalinitas yang lebih rendah pada kapas merser tentu sama saja artinya dengan bertambah besarnya bagian yang dimasuki, sehingga daya serap dan
kereaktifannya terhadap pereaksi-pereaksi kimia kecuali pereaksi anhidrat pun betambah besar. Moisture regain, imbibisi air, adsorpsi hidroksida logam dan zat
warna serta laju hidrolisa dan oksidasi semuanya meningkat, dan sangat ditentukan oleh kondisi merserisasi seperti suhu, konsentrasi soda kostik, maupun
tegangan.
Gambar berikut di bawah ni memperlihatkan perbandingan antara moisture regain kapas merser dan non-merser pada baerbagai kondisi kelembaban udara.
Gambar 8-18 Pengaruh Kelembaban Udara Terhadap Moisture Regain Kapas pada
Merserisasi
Dari kurva hubungan antara konsentrasi soda kostik dan moisture regain gambar 7-19 nampak bahwa peningkatan regain baru terjadi pada konsentrasi 10, dan
ini sesuai dengan rasio penyerapan sorption ratio dan tingkat penggembungan serat pada gambar di sebelahnya. Rasio penyerapan
2O 40 60 BO Restiv humidity, per cenl
100
Di unduh dari : Bukupaket.com
139
maupun regain akan meningkat sejalan dengan bertambah besarnya penggembungan dan berhenti saat penggembungan mencapai maksimum.
Gambar8-19 Hubungan Konsentrasi Soda Kostik dan Moisture Regain Kapas
Peningkatan tersebut disebabkan oleh bertambah banyaknya gugus hidroksil yang dapat berikatan akibat makin terbukanya struktur kristal
selulosa oleh penggembungan. Gugus-gugus tersebut semula tidak dapat dicapai karena berada di tengah-tengah struktur yang rapat. Hubungan
antara perubahan struktur kristal dan sifat absorpsi hasil merserissi dapat dibuktikan derigan mengamati penurunan daya absorpsi kapas merser pada
pengerjaan dengan air mendidih selama beberapa jam. Pengujian terhadap contoh memperlihatkan penurunan absorpsi sebesar 23 dan struktur
kristal yang sama dengan kapas non-merser.
Kapas merser dari proses dengan suhu rendah memiliki daya absorpsi yang lebih besar daripada yang diperoleh dari suhu yang lebih tinggi, sehingga
untuk mendapatkan tingkat penyerapan yang sama dibutuhkan lebih sedikit soda kostik.
• 3 4 X
NaOH
Gambar 8-20 Pengaruh Suhu Proses Terhadap Absorpsi Kapas Merser Pada Berbagai
Konsentrasi Soda Kostik
Di unduh dari : Bukupaket.com
140
Pemberian tegangan selama merserisasi, hingga batas tertentu, akan mencegah disorientasi rantai molekul serat selulosa sehingga derajat orientasi maupun
kristalinitasnya menjadi lebih tinggi daripada yang tanpa tegangan dan molekul air menjadi lebih sulit untuk masuk ke dalamnya. Ini menjelaskan mengapa
absorpsi kapas merser dengan tegangan lebih rendah daripada yang tanpa tegangan. Sejak awal ditemukannya proses ini John Mercer menyadari nilai
tambah yang dapat diberikan pada proses-proses yang dikerjakan sesudahnya, termasuk pencelupan. Merserisasi tidak hanya memperbesar adsorpsi serat
terhadap zat warna tapi juga memperbesar laju pencelupan. Semakin tinggi konsentrasi soda kostik yang digunakan maka semakin besar pula laju
pencelupannya, di mana peningkatan laju tersebut juga akan sangat ditentukan oleh jenis zat warna yang digunakan dan kondisi pencelupan.
Tabel 8 - 3 Adsorpsi Zat Warna pada Berbagai Kondisi Merserisasi
Zat Warna Perlakuan
Jumlah Zat Warna Terserap g100g
serat Benzopurpurine 4B
Tidak dimerser Merserisasi dengan
tegangan Merserisasi tanpa tegangan
1,5 2,9 3-,5
Chlorazol Sky Blue FF Tidak dimerser
Merserisasi dengan tegangan Merserisasi
tanpa tegangan
0,15 0,27 0,24
Tabel 8 - 4 Pengaruh Merserisasi Terhadap Laju Pencelupan
Serat Waktu setengah pencelupan
menit Kapas sakel
1,1 Sakel dimerser
tegangan dengan
0,25 Kapas Amerika
1,4 Amerika dimerser
tegangan dengan
0,35 Peningkatan adsorpsi pada kapas merser digunakan oleh para ahli sebagai dasar
bagi pengembangan teknik pengukuran derajat merserissi. AATCC menggunakan barium hidroksida sebagai pereaksi untuk mendapatkan apa yang disebut sebagai
angka keaktifan barium atau barium activity number BAN sebagai parameter untuk memperkirakan sejauh mana suatu proses merserisasi telah berlangsung
pada suatu contoh uji. Angka tersebut
Di unduh dari : Bukupaket.com
141
merupakan perbandingan antara absorpsi barium hidroksida oleh kapas merser dan yang tidak dimerser.
Gambar berikut di bawah menyajikan hubungan antara konsentrasi soda kostik dan rasio absorpsi. Mengingat prosedurnya yang panjang dan memakan waktu
maka orang tertarik untuk menemukan teknik yang lebih cepat dan mudah. Beberapa di antaranya menggunakan metoda spektroskopi infra merah IR
spectroscopy dan difraksi sinar-X, sementara lainnya menggunakan spektroskopi pada wilayah dekat infra merah near-IR spectroscopy
- 20 30
n.ration o rr6feerv-.s a
:
.3i o caustic iOda ow 10C Sams c
Gambar-78- 21 Perubahan Rasio Absorpsi Barium Hidroksida Terhadap Variasi
Konsentrasi Soda Kostik
8.6 Merserisasi Panas
