LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ZAT WARNA Kunyit
PRAKTIKUM KIMIA ZAT WARNA
PENGARUH KONSENTRASI NaCl PADA
PENCELUPAN NYLON OLEH ZAT
WARNA KUNYIT TERHADAP KETUAAN
WARNA
Disusun oleh:
Group
: 2K4
Kelompok
:6
1. Syahrizal Faisal
( 12020086 )
2. M.Luthfianto
3. Rezki Abdul Rojak
( 12020096 )
( 12020097 )
Dosen
: Ida N., S.ST., M.Sc.
Asisten
: Oktianne D., M.T.
Anna S
LABORATORIUM KIMIA FISIKA TEKSTIL
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL
BANDUNG
2014
INTISARI
Kunyit telah dikenal oleh banyak orang karena keberadaannya yang mudah
ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Selain sebagai bumbu dapur, obat dan
kosmetik, kunyit juga bisa digunakan sebagai zat pewarna alam khususnya di
bidang tekstil karena mengandung curcumin (karbonil) sebagai kromofor dalam
pigmen alam. Dalam studi ini, kunyit dihaluskan untuk kemudian diekstraksi.
Proses ekstraksi dilakukan dengan air dengan rasio 1 : 20 pada suhu mendidih
hingga air yang tersisa sekitar 1/3 volume sebelumnya. Kunyit dari ekstraksi
pertama diekstraksi kembali dengan air segar seperti ekstraksi yang pertama
hingga tak ada lagi zat warna yang keluar dari kunyit ( ±3x ekstraksi).
Hasil ekstraksi dibagi menjadi dua perlakuan, yang pertama langsung dilakukan
identifikasi zat warna dan hasil yang lainnya dibuat zat warna dalam bentuk
serbuk. Namun, dalam percobaan kita langsung menguji pengaruh NaCl
terhadap pencelupan Nylon oleh zat warna kunyit. Zat warna tersebut digunakan
untuk proses pencelupan dengan variasi tanpa NaCl, NaCl 10 g/L dan NaCl 20
g/L, untuk selanjutnya diuji terhadap ketuaan warna.
Pengujian yang dilakukan menunjukan ketuaan warna apabila semakin banyak
penambahan NaCl maka semakin tua warna yang tercelup di nylon sehingga
penambahan NaCl 20 g/l tampak lebih tua dibandingkan yang lainnya.
ABSTRACT
Turmeric has been known by many people because of its presence is easily
found in everyday life . In addition to the herbs , drugs and cosmetics , turmeric
can also be used as a natural coloring agent in the textile field , especially as it
contains curcumin ( carbonyl ) as the chromophore in natural pigments . In this
study , saffron mashed and then extracted . The extraction process is done with
water at a ratio of 1 : 20 at a temperature of boiling water until the remaining
approximately one third the previous volume . Turmeric from the first extraction
was extracted again with fresh water as the extraction of the first until no more
dye out of turmeric ( ± 3x extraction ) .
The results were divided into two treatment extraction , the first direct
identification of dyestuffs and other results made dyes in powder form . However ,
in our experiments directly test the effect of NaCl on the dyeing of Nylon by
turmeric dyes . The dye used for dyeing process with variations without NaCl ,
NaCl 10 g / L and NaCl 20 g / L , to further tested against aging color .
Tests were conducted to show the color of aging when more and more the older
the addition of NaCl then submerged in nylon color so the addition of NaCl 20 g /
l looked older than the other .
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Saat ini, hampir semua orang di belahan bumi telah merasakan
dampak dari pemanasan global (global warming). Banyak hal yang telah
dilakukan untuk mengurangi dampak tersebut, salah satunya mengurangi
penggunaan bahan-bahan yang bersifat kimia dan segala hal yang dapat
menimbulkan pencemaran lingkungan, atau dikenal dengan istilah “back
to the nature”. Dalam bidang tekstil, dilakukan dengan menggunakan
kembali zat warna alam untuk mencelup atau mewarnai serat, benang
maupun kain.
Zat warna alam yang sering digunakan pada umumnya merupakan
hasil ekstraksi bagian tumbuhan, seperti akar atau umbi, batang, daun, biji,
dan bunga. Zat warna alam mempunyai kelebihan dan kekurangan.
Kelebihan antara lain: bebas dari bahan kimia sehingga jauh dari
pencemaran, tumbuhan yang digunakan sebagai pewarna dapat diperoleh
disekitar lingkungan sehingga hemat biaya, dengan menggunakan zat
warna alam secara tidak langsung ikut melestarikan jenis tumbuhan
tersebut. Kekurangan zat warna alam antara lain: tidak mempunyai standar
warna, tahan luntur rendah, proses untuk mendapatkan sulit, proses
pewarnaan rumit, koleksi warna terbatas.
Kunyit (Curcuma domestika val.) merupakan salah satu tumbuhan
yang bisa dijadikan sebagai pewarna tekstil karena mengandung curcumin
sebagai pigmen pemberi warna kuning. Dalam hal ini, kunyit dipilih
karena murah secara ekonomis dan mudah didapatkan, tidak sulit untuk
menemukan tumbuhan yang biasa dijadikan bumbu dapur tersebut.
Dengan kepedulian dunia atas penggunaan bahan yang ramah
lingkungan dan biodegradable, penggunaan bahan alami yang diperoleh
dari tanaman telah kembali diperbolehkan (Eom et al, 2001). Penggunaan
pewarna alami yang lebih murah yang berasal dari tumbuhan ini dapat
dipandang sebagai alternatif pewarna sintetis. Berdasarkan hal tersebut,
potensi pewarna kuning dari akar kunyit perlu diteliti sebagai pewarna
alami tekstil.
1.2 Hipotesa
a. Semakin banyak jumlah konsentrasi NaCl, maka semakin rata dan tua
1.3 Maksud dan Tujuan
1.3.1 Maksud
Pencelupan kain Nylon oleh zat warna kunyit
1.3.2. Tujuan
Untuk mengetahui pengaruh berbagai terhadap ketuaan warna ekstrasi
NaCl pada pencelupan Nylon oleh zat warna kunyit
1.4 Diagram Alir
Penimbangan bahan
Proses Ekstraksi (Vlot 1:20)
(Sampai didapat 1/3 dari volume awal
Pemanasan I
Pemanasan II
Pemanasan III
Penyaringan
Penyaringan
Penyaringan
Pencampuran hasil pendidihan dan penyaringan
Larutan hasil ekstraksi dibagi dua
(Dengan perbandingan 1:2)
Pembuatan ZW Bubuk
Pencelupan
Tanpa Iring
Dengan Iring
Pengujian /
Identifikasi
Evaluasi :
Ketuaan Warna (K/S)
Uji Ketahanan Cuci
Uji Ketahanan Gosok
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1
Landasan Teori
2.1.1. Kunyit
Klasifikasi :
Divisio
: Spermatophyta
Sub-diviso : AngiospermaeKelas
Ordo
: Zingiberales
Famili
: Zungiberaceae
Genus
: Curcuma
Species
: Curcuma domestica Val.
Dilihat
dari
struktir
: Monocotyledoneae
kimianya,
dalam
curcumin
terdapat ikatan tunggal dan ganda secara berselangseling
sehingga
curcumin
dapat
beresonansi
secara
konjugasi.
Kunyit mengandung minyak essensial mencapai 5% dan kurkumin
yang merupakan suatu polipenol sebaggai pemberi warna mencapai 3%.
Itu merupakan bahan aktif dari kunyit dan dikenal C.I. 75300, atau
Natural Yellow 3. Nama kimianya (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3methoxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione.
Sifat Kimia
Kunyit mengandung gugus kromofor dan mengandung gugus yang
dapat bergabung dengan garam diazonium. Di dalam kunyit juga
mengandung bahan-bahan seperti minyak adsiri, phelkandere, sabinene,
cineol, zingeberence, turmeron, champene, camphor, sesquiterpene,
caprilic acid, methoxinnamic acid, thelomethy carbinol, curcumin, dan zat
pewarna yang mengandung alkaloid curcumin. Curcumin merupakan
kristal yang berwarna kuning sampai jingga yang larut dalam benzena,
etanol, air, kloroform dan eter, memiliki aktifitas biologis berspektrum
luas antara lain antihepototoksik, antibakteri, dan antioksidan. Curcumin
ini mempunyai berat molekul 368,390 dengan C.I 75300 (C.I natural
yellow 3). Menurut hasil penelitian kadarnya ± 11,6%.
Selain itu, kunyit juga mengandung lemak 1–3 %, karbohidrat 3 %,
protein 30%, pati 8 %, vitamin C 45 %–55 %, garam-garam mineral (zat
besi, fosfor, kalsium), saponin, flavanoid, damar, tanin, dan poliferol.
2.1.2. Poliamida (Nylon)
Nylon ditemukan oleh Wallace H.Carothere pada tahun 1928.
Poliamida dibuat dari dikarboksilat dan diamina :
n(HOOC – R1 –COOH) + n(H2N−R2−NH2)⟶ n (HOO − R1 − COHN− R2−NH2)
Asam
dikarboksilat
Monomer
Poliami
Diamina
(prepolimer) yang dihasilkan dipolimerisasi secara
polikondensasi.
Atau dari asam amino atau derivat – derivatnya yang berkondensasi
sendiri.
NH2N(CH2)xCOOH H2N(CH2)xCONH(CH2)xCO...NH(CH2)xCOOH + (n-1)H2O
Asam amino
Poliamida
Garam nylon hasil reaksi asam karboksilat dan diamina
dipolimerisasikan pada suhu sekitar 300oC.
H−[HN−(CH2)6−NHOC−(CH2)4−CO]n−OHNylon 6.6
H−[HN−(CH2)6−NHOC−(CH2)8−CO]n−OHNylon 6.10
OH−[OC−(CH2)5−HN]n−HNylon 6
Pemintalan dilakukan dengan pemintalan leleh.
Pemberian nama kepada salah satu jenis poliamida adalah
berdasarkan pada jumlah atom karbon pada diamina, asam
dikarboksilat dan asam aminonya.
Beberapa serat nylon yang di modifikasi, antara lain:
A. Nylon66
Nylon 66 dibuat dari asam adipat COOH(CH 2)4COOH
dengan heksametilena diamina H2N(CH2)6NH2.
Sifat nylon 66 :
Morfologi
Bentuk memanjangnya seperti silinder yang rata dan
penampang lintangnya hampir bulat.
Kekuatan dan Mulur
Kekuatan mulur poliamida bergantung pada jenisnya 8,8
g/dinier dan 28 % - 43 g/denier dan 45 %. Kekuatan basah
sekitar 80 – 90 % dari kekuatan kering.
Tahan gosokan dan tekukan
Nylon mempunyai tahan tekukan dan gosokan yang tinggi.
Tahan gosokan nylon kira-kira 4-5 kali tahan gosokan wol.
Elastisitas
Jika mulur tinggi (22%) maka elastisitas naik. Penarikan 8 %
elastisitas poliamida masih 100 %. Penarikan 16 % elastisitas
poliamida 91 %.
Berat jenis
Berat jenis poliamda adalah 1,14.
Titik leleh
Poliamida meleleh pada suhu 263oC dalam atmosfer nitrogen.
Sedangkan diudara meleleh pada suhu 250oC. Penyetrikaan
pada suhu 180oC lengket dan lebih dari 230oC poliamida
akan rusak. Pemanasan diudara pada suhu 150oC selama 5
jam menjadikan poliamida kekuningan, tetapi masih lebih
baik dibandingkan wol dan sutera yang dibakar akan meleleh.
Sifat kimia
a) Tahan terhadap pelarut-pelarut dalam pencucian kering.
b) Tahan terhadap asam – asam encer, dengan HCl pekat
mendidih beberapa jam akan menjadi asam adipat dan
heksa metilena diamonium hidroklorida.
c) Tidak terpengaruh alkali. Poliamida dengan NaOH 10 %
pada suhu 85oC selama 10 jam hanya mengurangi
kekuatan poliamida sebanyak 5 %.
d) Pelarut yang biasa digunakan untuk melarutkan nylon :
asam formiat, kresol dan fenol.
Sifat biologi
Nylon tahan terhadap serangan jamur, bakteri dan serangga.
Moisture Regain
Pada kondisi standard ( RH 65% dan suhu 21oC ) adalah 4,2
%.
Kilau
Sebelum
penarikan,
nylon
suram,
tetapi
setelah
penarikan, seratnya berkilau dan cerah. Untuk serat yang
agak suram ditambahkan titanium dioksida.
Pengaruh sinar
Dalam penyinaran selama lebih dari 16 minggu, sutera
berkurang kekuatannya 85%, nylon biasa 23%, nylon agak
suram 50% dan kapas hanya 18%.
Sifat listrik
Nylon merupakan isolator yang baik, sehingga dapat
menimbulkan listrik statik.
Pengaruh panas dan lembab
Pengaruh panas dan lembab akan memberi bentuk tetap pada
nylon, selama dikerjakan pada suhu pengerjaan pertama.
Radiasi Nuklir
Radiasi nuklir pada umumnya menyebabkan terjadinya
degradasi serat.
Pencelupan :
Serat nylon dapat dicelup dengan zat warna asam dan
kompleks logam. Zat warna juga bisa digunakan untuk mencelup
serar nylon, tetapi tahan luntur warnanya terhadap sinar dan
pencucian jelek. Zat warna direk, belerang dan bejana afinitasnya
terhadap nylon kecil. Selain itu, nylon dapat dicelup dengan baik zat
warna dispesi maupun disperse reaktif.
Penggunaan :
Kain parasut, tali temali, benang ban, terpal, pita penarik
(belt), jala, bahan pakaian wanita dan kaos kaki.
B. Nylon 6.10
Nylon 610 dibuat dari heksametilena diamina dan asam
sebasat.
Titik leleh nylon 610oC lebih rendah dari nylon 66 yaitu
214oC.
Moisture regain nylon 610oC juga lebih rendah dari nylon 66
yaitu 2,6% sehingga bisa dipergunakan untuk sikat gigi.
C. Nylon 6
Nylon 6 dibuat dari kaprolaktam CH2−CH2−CH2−CH2−CH2
Sifat serat nylon 6 :
OC
NH
Kekuatan dan Mulur
Kekuatan dan mulur nylon 6 dapat divariasikan dari 8 gram
per denier dan 16 – 20 persen sampai 5 gram per denier dan
30%.
Berat jenis
Berat jenis nylon 6 ialah 1,14.
Moisture Regain
MR = 4%.
Penggelembungan
Apabila nylon 6 direndam dalam air dan kemudian
diperas, volumenya hanya bertambah 13%, sedangkan kapas
bertambah 40 – 45% dan rayon viskosa 80−110%.
Tahan sinar
Tahan sinarnya seperti serat alam.
Sifat Biologi
Serat nylon 6 sifat biologiny sangat baik.
Tahan Panas
Nylon 6 melunak pada suhu 170-180oC dan meleleh pada
suhu 215oC. Pada suhu 100oC dalam waktu yang lama tidak
berubah warnanya.
Sifat Kimia
a) Tahan terhadap kebanyakan pelarut organic, seperti :
benzene, khloform, aseton, ester-ester dan eter-eter,
tetapi larut dalam fenol, kresol dan asam kuat.
b) Tahan terhadap alkali, asam-asam lemah dingin tetapi
tidak tahan asam-asam dalam keadaan panas.
c) Larut dalam asam formiat.
Penggunaan :
Nylon 6 sekarang lebih dikenal dengan nama “Perlon”
digunakan untuk benang ban, tali pancing, tali temali, kaos kaki,
upholstery, karpet, kain penyaring, dan kain wanita.
D. Nylon 7
Nylon 7 dibuat dari laktam asam heptanoat (laktam
asam enantat). Sifatnya lebih tahan terhadap panas dan sinar
ultraviolet dibanding nylon 6.
E. Nylon 11(Rilsan)
Nylon dibuat dari minyak jarak. Titik lelehnya lebih
rendah yaitu : 186-187oC.
Selain itu, terdapat juga beberapa poliamida yang mengandung
senyawa aromatik. Antara lain :
F. Nylon 6T
yang dibuat dari hexametilen diamina dan asam tereftalat.
Titik lelehnya 370oC. Berat jenisnya 1,21. MR 4,5%.
Tahan panas 185oC selama 5 jam, stabilitas dimensi lebih
baik daripada nylon 66.
G. Nomex.
Dibuat dari m-difenilamin dan tereftaloilchlorida menjadi mfeniltereftalamid yang dijadikan bahan baku serat.
1. Kekuatan kering = 5,3 g/denier, kekuatan basah nya 4,1
g/denier.
2. Mulur kering = 22%. Mulur basah = 16%.
3. Titik leleh = 371oC.
Dipintal dengan pemintalan kering dengan DMF.
Sifat kimia : tahan asam dan basa dalam suhu ruang. Rusak
oleh asam dan basa pekat pada suhu tinggi tahan pelarut organik
(fenol, formiat, methanol).
Penggunaan : pakaian ruang angkasa, pembalap, penyaring
gas, pelapis alat setrika.
Pencelupan
Dalam pencelpan bahan tekstil dengan zat warna, bahan diwarnai
dengan zat warna secara merata dengan zat warna sehingga diperoleh bahan
dengan tahan luntur tertentu. Dalam proses ini perlu dilakukan persiapan
bahan yang akan dicelup serta pemilihan zat warna dan zat pembantu tekstil
sesuai dengan dengan bahan yang akan dicelup dan serta alat celup yang akan
dipakai untuk penentuan metoda, skema proses dan resep yang tepat sehingga
proses dan hasil celupnya sesuai dengan target.
Syarat-Syarat Proses Pencelupan
Bahan, zat warna dan zat pembantu tekstil dapat dipergunakan pada
pencelupan harus memenuhi syarat-syarat berikut:
1. agar hasil celupnya rata, bahan harus bersih dari zat pengotor yang
mengganggu penyerapan zat warna. Untuk itu terhadap kain grey biasanya
dilakukan proses persiapan penyempurnaan terlebih dahul meliputi proses
pembakaran bulu, penghilanngan kanji dan proses pemasakan, bahkan
untuk pencelupan warna muda dilanjutkan dengan proses pengelantangan
dan merserisasi agar warna hasil celupnya lebih cerah.
2. zat warna yang dipakai mempunyai warna dan tahan luntur warna yang
sesuai target.
3. pemilihan zat pembantu, skema proses dan resep harus tepat sesuai dengan
kondisi sehingga proses celupnya menjadi lebih sempurna.
Secara keseluruhan, pada pelaksanaannya proses pencelupan harus
dapat memenuhi persyaratan aspek teknis, ekonomis dan lingkungan yang
ditetapkan.
Mekanisme Pencelupan
Ada beberapa teori yang mengemukakan tentang masuknya zat
warna asam kedalam serat nylon. Menurut penyelidikan Bhatt dan
Daruwalla, masuknya zat warna asam kedalam serat nylon dihubungkan
dengan terjadinya pemutusan rantai polimer nylon dalam rangka
melepaskan gugus amino akhirnya, dimana kemudian tempat gugus itu
tadi akan menjadi tempat masuknya zat warna asam. Pemutusan rantai
ini akan bergantung pada kondisi-kondisi penggantian gugus dalam
rantai polimernya dan bergantung juga pada kristalinitas dan kondisikondisi fisika lainnya dari serat itu.
Kemudian untuk masuknya zat warna asam kedalam serat nylon,
perlu dicapai suatu kejenuhan tertentu pada larutan zat warna asam. Hal
ini diperlukan untuk menjaga kestabilan zat warna itu nantinya terhadap
perusakkan oleh panas yang terjadi pada proses pencelupannya. Suatu
mekanisme pencelupan dikemukakan, dimana sistem yang berikatan
melepaskan energi.
Dalam mekanisme pencelupan nylon dengan zat warna asam,
gugus amida dan amina pada rantai molekul poliamida memegang
peranan penting. Serat nylon akan mengikat ion – ion hydrogen ( H + )
dari larutan pencelupan yang mengandung asam, dimana ion – ion
hydrogen itu akan diikat oleh gugus-gugus amida, amina atau gugus
karboksil dengan membentuk ikatan garam yang dapat mengikat anion
dari molekul zat warna asam dengan ikatan elektrovalen.
Pada permulaan pencelupan, radikal anion dari zat warna akan
diikat oleh gugus amino dari molekul akhir nylon dengan ikatan :
Jika ada asam pada pH rendah, ion zat warna akan diikat oleh gugus
amida dari rantai molekul nylon seperti :
Untuk memperjelas, perlu diketahui keadaan penyerapan ion hydrogen
(asam) oleh seratnya dalam keadaan keasaman yang berbeda.
Bersamaan dengan hal tersebut maka jumlah gugus amina dalam serat
adalah faktor yang sangat menentukan jumlah maksimum ion hydrogen
dan ion zat warna yang dapat diabsorpsi pada gugus tersebut.
Adsorpsi ion hydrogen dalam tingkat keasaman yang berbeda
Pada pH yang tinggi asam diabsorpsi yang diterima oleh gugusan
karboksil dan gugus amina sehigga menjadi bermuatan positif
Mula
i pH 2,5 kebawah serat mengabsorpsi asam lagi, hal ini dapat diduga
bahwa proton ditangkap oleh gugusan amino.
Mu
atan – muatan positif pada gugus tersebut dapat mengambil anion
dengan membentuk senyawa garam. Zat warna asam dalam air
berdosiasi menjadi ion Na+ dan ion ZW-. Sehingga adsorpsi zat warna
asam pada serat nylon sangat tergantung dari muatan – muatan positif
yang terkandung dalam seratnya sesuai tingkat keasamannya.
Pada pH diatas 9 tidak ada adsorpsi zat warna. pH menurun
adsorpsi naik bersamaan dengan turunnya pH sehingga seluruh gugus
amino membawa ion – ion zat warna. Pada penurunan pH lebih lanjut
dari ion zat warna. pH 3, adsorpsi dari ion hydrogen dalam gugus amida
memulai, dihantarkan oleh suatu pertambahan paling besar dalam
adsorpsi zat warna.
Pewarnaan dimulai dari adsorpsi zat warna pada permukaan serat,
sehingga terbentuk lapisan molekul zat warna dipermukaan serat,
selanjutnya terjadi difusi zat warna kedalam serat. Didalam serat terjadi
ikatan antara zat warna dengan serat dimana ikatan nylon dengan zat
warna asam adalah ikatan elektrovalent.
Hal
– hal yang mempengaruhi pencelupan :
Pengaruh pH
Makin kecil pH larutan celup, penyerapan dan zat warna asam
makin besar karena muatan positif dari serat bertambah sepanjang
rantai molekulnya.
Pengaruh suhu
Kenaikan suhu pencelupan memberikan pengaruh sebagai berikut
:
a.
makin besar disosiasi dari zat warna
b.
mempercepat pencelupan
c.
mempercepat migrasi
d.
menambah jumlah zat warna yang terserap
Kecepatan penyerapan zat warna sangat dipengaruhi oleh sudut.
Di bawah 39oC hampir tidak terjadi penyerapan. Selanjutnya apabila
suhu dinaikkkan lebih dari 39oC kecepatan penyerapan bertambah. Tiap
golongan zat warna asam mempunyai suhu kritis tertentu di mana
apabila suhu tersebut telah dilampaui, zat warna akan terserap dengan
cepat sekali. Sebagai contoh zat warna asam celupan netral pada suhu di
bawah 60oC hampir tidak akan terserap, tetapi apabila suhu dinaikkan
sampai 70oC akan terjadi penyerapan dengan cepat sekali, sehingga ada
kemungkinan menghasilkan celupan yang tidak rata.
Pengaruh waktu
Waktu ikut menentukan hasil pencelupan. Untuk mengimbangi
kecepatan celup yang bertambah pada suhu yang lebih tinggi, maka
diperlukan waktu yang cukup untuk memperoleh keseimbangan celup.
Pengaruh elektrolit
Penambahan elektrolit dalam pencelupan rata, akan merintangi
atau menghambat penyerapan zat warna, hal ini disebabkan karena ion
– ion elektrolit bersaing tempat dengan ion – ion zat warna. Jadi disini
elektrolit bertindak sebagai zat perata (leveling agent). Tetapi untuk zat
warna asam celupan netral, penambahan elektrolit akan berfungsi
mempercepat penyerapan.
2.1.5 Kualitas Warna
A. Arah Warna (hue)
Arah warna dibedakan menjadi beberapa tingkat yaitu warna
primer, warna sekunder dan warna tersier. Warna primer mengandung
tiga warna utama yaitu merah, biru, kuning. Warna sekunder adalah
percampuran antara dua warna primer dan warna tersier dihasilkan dari
warna primer yang dicampur dengan warna sekunder.
B. Ketuaan Warna (Shade)
Ketuaan warna juga
dipengaruhi oleh perbandingan larutan.
Perbandingan ketuaan celup artinya perbandingan antara besarnya
larutan terhadap berat bahan tekstil yang diproses. Untuk mendapatkan
warna- warna tua diusahakan memakai perbandingan celup yang kecil
dengan harapan zat warna yang terbuang atau hilang hanya sedikit.
C. Kerataan Warna
Kerataan warna dapat dilihat dari keadaan hasil celup, jika warna
terdistribusi secara merata kedalam serat dan tidak mengumpul atau
terjadi penebalan dengan jumlah yang lebih banyak pada suatu bagian,
sehingga warna tersebut dikatakan rata.
BAB III
EKSPERIMEN
3.1
Ekstraksi Rimpang Kunyit
3.2.1. Maksud dan Tujuan
Mengubah rimpang kunyit menjadi larutan zat warna dengan
cara ekstraksi untuk selanjutnya digunakan pada proses pencelupan
kain nilon.
3.2.2. Alat dan Bahan
Panci
Bunsen/pemanas
Blender
Filtrat rimpang kunyit
Pengaduk
Air
Saringan
3.2.3. Langkah Kerja
Menimbang rimpang kunyit sebanyak 500 gram untuk
ekstraksi bahan, kemudian memotongnya menjadi bagian yang
lebih kecil/memblendernya.
Memasukkan 500 gram rimpang kunyit yang telah dihaluskan
tersebut ke dalam panci yang telah berisi 3 L air (1:20) dan
memasaknya sampai dengan mendidih.
Membiarkan pendidihan sampai larutan yang tersisa hanya 1/3
bagian, kemudian filtrat dan endapan yang terbentuk
dipisahkan dengan cara penyaringan.
Memasukkan hasil ekstraksi yang berupa filtrat ke dalam botol
kosong, sedangkan sisa endapannya dilarutkan kembali dengan
cara pendidihan dalam 3 L air sampai larutan yang tersisa
hanya 1/3 bagian saja, kemudian filtrat dan endapan yang
terbentuk dipisahkan dengan cara penyaringan. Dilakukan
sampai tiga kali ekstraksi.
Mencampurkan ketiga larutan hasil ekstraksi.
Memasukkan filtrat ke dalam botol yang berisi filtrat yang
pertama, lalu menyimpannya dalam lemari es.
3.2.4. Hasil Ekstraksi
1
Ekstraksi 1= × 3 L=1 L
3
1
Ekstraksi 2= × 3 L=1 L
3
1
Ekstraksi 3= ×3 L=1 L
3
Jumlah Ekstraksi=ekstraksi ( 1+2+3 )=1 L+1 L+1 L=3 L
.2. Pencelupan Kain Nylon
3.3.1Maksud dan Tujuan
Mencelup kain Nylon dengan hasil ekstraksi kunyit dan
penambahan zat pembantu dengan variasi NaCl, selanjutnya
hasilnya akan dibandingkan ketuaan warnanya.
3.3.2Alat dan Bahan
Gelas ukur
Piala gelas 500 ml
Saringan
Vacum pump
Filtrat rimpang kunyit
Kain Nylon
Piala gelas 1000 ml
Pengaduk
Bunsen/pemanas
Thermometer
3.3.3Resep
Resep Pencelupan
Resep
R1
R2
Vlot
R3
1 : 20
Ekstrak kunyit (larutan zat
ZW = Berat bahan x vlot
warna)
NaCl (g/L)
0
10
20
Waktu (menit)
60
60
60
3.3.4Data Percobaan dan Perhitungan
Resep
R1
R2
Vlot
R3
1 : 20
Berat bahan (gram)
Ekstrak kunyit (larutan
12,87
13,81
13,46
Zat warna=12,87 × 20=257,4
Zat warna=13,81
mL
×20=276,2
Zat warna=13,46
mL
×20=269,
zat warna)
NaCl (g/L)
¿
−¿
Waktu (menit)
60
20 gr
10 gr
¿ gram ×269,1 mL=5,38
×276,2 m L=2,762
1000
mL
1000 mL
60
60
3.3. Pengujian Ketuaan Warna
RESEP 1
RESEP 2
RESEP 3
Muda
Tua
Lebih tua
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1. Diskusi
4.1.1. Ekstraksi dari Rimpang Kunyit
Pada ekstraksi rimpang kunyit, dilakukan 3 kali ekstraksi
dengan waktu yang cukup lama. Hasil larutan yang didapat adalah
sebanyak 3 L. Setiap ekstraksi menghasilkan 1 L larutan(sisa 1/3
pada tiap pendidihan). Dalam 3 kali ekstraksi, didapatkan hasil
larutan dengan warna yang tidak sama, atau sedikit berbeda. Pada
ekstraksi yang pertama, dihasilkan larutan yang berwarna kuning.
Pada ekstraksi yang kedua, dihasilkan larutan yang berwarna kuning
tua. Pada ekstraksi ketiga, dihasilkan larutan yang berwarna kuning
agak kecoklatan. Hal ini kemungkinan dikarenakan pH tanah yang
mengandung asam atau terlalu asam, air pendidihannya mengandung
zat-zat lain, misalnya logam, atau mungkin karena ampas yang telah
digunakan berkali-kali berkurang kandungan warna kuningnya dan
mungkin juga suhu yang terlalu panas membuat ampas berwarna
coklat dan mempengaruhi pada warna larutan zat warna.
Pemilihan kunyit tua atau muda pun akan mempengaruhi pada
warna dan hasil ekstraksi. Hal lain yang bias menjadi penyebab
terjadinya kesalahan adalah perhitungan sisa air sebanyak 1/3 kurang
akurat karena hanya berdasar pada perkiraan.
4.1.2. Pencelupan Nylon
Pencelupan kain nylon terhadap zat warna kunyit dengan
pengaruh berbagai konsentrasi NaCl ternyata semaki banyak NaCl
yang ditambahkan memberikan warna yang lebih tua daripada tidak
ditambahkan NaCl. NaCl berfungsi mempercepat penyerapan zat
warna kunyit ke kain sehingga tampak lebih tua. pH yang dipakai
adalah netral ( pH = 7 ).
4.2.
Simpulan
Dari hasil percobaan, warna yang lebih tua ke muda yaitu :
resep 3 > resep 2 > resep 1
Daftar Pustaka
John, Alan. 1989. “The Theory of Colouration of Textiles”. Society of dyers
and colourists.
Isminingsih, dkk. 1982. Pengantar Kimia Zat Warna. Sekolah Tinggi
Teknologi Tekstil
PENGARUH KONSENTRASI NaCl PADA
PENCELUPAN NYLON OLEH ZAT
WARNA KUNYIT TERHADAP KETUAAN
WARNA
Disusun oleh:
Group
: 2K4
Kelompok
:6
1. Syahrizal Faisal
( 12020086 )
2. M.Luthfianto
3. Rezki Abdul Rojak
( 12020096 )
( 12020097 )
Dosen
: Ida N., S.ST., M.Sc.
Asisten
: Oktianne D., M.T.
Anna S
LABORATORIUM KIMIA FISIKA TEKSTIL
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL
BANDUNG
2014
INTISARI
Kunyit telah dikenal oleh banyak orang karena keberadaannya yang mudah
ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Selain sebagai bumbu dapur, obat dan
kosmetik, kunyit juga bisa digunakan sebagai zat pewarna alam khususnya di
bidang tekstil karena mengandung curcumin (karbonil) sebagai kromofor dalam
pigmen alam. Dalam studi ini, kunyit dihaluskan untuk kemudian diekstraksi.
Proses ekstraksi dilakukan dengan air dengan rasio 1 : 20 pada suhu mendidih
hingga air yang tersisa sekitar 1/3 volume sebelumnya. Kunyit dari ekstraksi
pertama diekstraksi kembali dengan air segar seperti ekstraksi yang pertama
hingga tak ada lagi zat warna yang keluar dari kunyit ( ±3x ekstraksi).
Hasil ekstraksi dibagi menjadi dua perlakuan, yang pertama langsung dilakukan
identifikasi zat warna dan hasil yang lainnya dibuat zat warna dalam bentuk
serbuk. Namun, dalam percobaan kita langsung menguji pengaruh NaCl
terhadap pencelupan Nylon oleh zat warna kunyit. Zat warna tersebut digunakan
untuk proses pencelupan dengan variasi tanpa NaCl, NaCl 10 g/L dan NaCl 20
g/L, untuk selanjutnya diuji terhadap ketuaan warna.
Pengujian yang dilakukan menunjukan ketuaan warna apabila semakin banyak
penambahan NaCl maka semakin tua warna yang tercelup di nylon sehingga
penambahan NaCl 20 g/l tampak lebih tua dibandingkan yang lainnya.
ABSTRACT
Turmeric has been known by many people because of its presence is easily
found in everyday life . In addition to the herbs , drugs and cosmetics , turmeric
can also be used as a natural coloring agent in the textile field , especially as it
contains curcumin ( carbonyl ) as the chromophore in natural pigments . In this
study , saffron mashed and then extracted . The extraction process is done with
water at a ratio of 1 : 20 at a temperature of boiling water until the remaining
approximately one third the previous volume . Turmeric from the first extraction
was extracted again with fresh water as the extraction of the first until no more
dye out of turmeric ( ± 3x extraction ) .
The results were divided into two treatment extraction , the first direct
identification of dyestuffs and other results made dyes in powder form . However ,
in our experiments directly test the effect of NaCl on the dyeing of Nylon by
turmeric dyes . The dye used for dyeing process with variations without NaCl ,
NaCl 10 g / L and NaCl 20 g / L , to further tested against aging color .
Tests were conducted to show the color of aging when more and more the older
the addition of NaCl then submerged in nylon color so the addition of NaCl 20 g /
l looked older than the other .
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Saat ini, hampir semua orang di belahan bumi telah merasakan
dampak dari pemanasan global (global warming). Banyak hal yang telah
dilakukan untuk mengurangi dampak tersebut, salah satunya mengurangi
penggunaan bahan-bahan yang bersifat kimia dan segala hal yang dapat
menimbulkan pencemaran lingkungan, atau dikenal dengan istilah “back
to the nature”. Dalam bidang tekstil, dilakukan dengan menggunakan
kembali zat warna alam untuk mencelup atau mewarnai serat, benang
maupun kain.
Zat warna alam yang sering digunakan pada umumnya merupakan
hasil ekstraksi bagian tumbuhan, seperti akar atau umbi, batang, daun, biji,
dan bunga. Zat warna alam mempunyai kelebihan dan kekurangan.
Kelebihan antara lain: bebas dari bahan kimia sehingga jauh dari
pencemaran, tumbuhan yang digunakan sebagai pewarna dapat diperoleh
disekitar lingkungan sehingga hemat biaya, dengan menggunakan zat
warna alam secara tidak langsung ikut melestarikan jenis tumbuhan
tersebut. Kekurangan zat warna alam antara lain: tidak mempunyai standar
warna, tahan luntur rendah, proses untuk mendapatkan sulit, proses
pewarnaan rumit, koleksi warna terbatas.
Kunyit (Curcuma domestika val.) merupakan salah satu tumbuhan
yang bisa dijadikan sebagai pewarna tekstil karena mengandung curcumin
sebagai pigmen pemberi warna kuning. Dalam hal ini, kunyit dipilih
karena murah secara ekonomis dan mudah didapatkan, tidak sulit untuk
menemukan tumbuhan yang biasa dijadikan bumbu dapur tersebut.
Dengan kepedulian dunia atas penggunaan bahan yang ramah
lingkungan dan biodegradable, penggunaan bahan alami yang diperoleh
dari tanaman telah kembali diperbolehkan (Eom et al, 2001). Penggunaan
pewarna alami yang lebih murah yang berasal dari tumbuhan ini dapat
dipandang sebagai alternatif pewarna sintetis. Berdasarkan hal tersebut,
potensi pewarna kuning dari akar kunyit perlu diteliti sebagai pewarna
alami tekstil.
1.2 Hipotesa
a. Semakin banyak jumlah konsentrasi NaCl, maka semakin rata dan tua
1.3 Maksud dan Tujuan
1.3.1 Maksud
Pencelupan kain Nylon oleh zat warna kunyit
1.3.2. Tujuan
Untuk mengetahui pengaruh berbagai terhadap ketuaan warna ekstrasi
NaCl pada pencelupan Nylon oleh zat warna kunyit
1.4 Diagram Alir
Penimbangan bahan
Proses Ekstraksi (Vlot 1:20)
(Sampai didapat 1/3 dari volume awal
Pemanasan I
Pemanasan II
Pemanasan III
Penyaringan
Penyaringan
Penyaringan
Pencampuran hasil pendidihan dan penyaringan
Larutan hasil ekstraksi dibagi dua
(Dengan perbandingan 1:2)
Pembuatan ZW Bubuk
Pencelupan
Tanpa Iring
Dengan Iring
Pengujian /
Identifikasi
Evaluasi :
Ketuaan Warna (K/S)
Uji Ketahanan Cuci
Uji Ketahanan Gosok
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1
Landasan Teori
2.1.1. Kunyit
Klasifikasi :
Divisio
: Spermatophyta
Sub-diviso : AngiospermaeKelas
Ordo
: Zingiberales
Famili
: Zungiberaceae
Genus
: Curcuma
Species
: Curcuma domestica Val.
Dilihat
dari
struktir
: Monocotyledoneae
kimianya,
dalam
curcumin
terdapat ikatan tunggal dan ganda secara berselangseling
sehingga
curcumin
dapat
beresonansi
secara
konjugasi.
Kunyit mengandung minyak essensial mencapai 5% dan kurkumin
yang merupakan suatu polipenol sebaggai pemberi warna mencapai 3%.
Itu merupakan bahan aktif dari kunyit dan dikenal C.I. 75300, atau
Natural Yellow 3. Nama kimianya (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3methoxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione.
Sifat Kimia
Kunyit mengandung gugus kromofor dan mengandung gugus yang
dapat bergabung dengan garam diazonium. Di dalam kunyit juga
mengandung bahan-bahan seperti minyak adsiri, phelkandere, sabinene,
cineol, zingeberence, turmeron, champene, camphor, sesquiterpene,
caprilic acid, methoxinnamic acid, thelomethy carbinol, curcumin, dan zat
pewarna yang mengandung alkaloid curcumin. Curcumin merupakan
kristal yang berwarna kuning sampai jingga yang larut dalam benzena,
etanol, air, kloroform dan eter, memiliki aktifitas biologis berspektrum
luas antara lain antihepototoksik, antibakteri, dan antioksidan. Curcumin
ini mempunyai berat molekul 368,390 dengan C.I 75300 (C.I natural
yellow 3). Menurut hasil penelitian kadarnya ± 11,6%.
Selain itu, kunyit juga mengandung lemak 1–3 %, karbohidrat 3 %,
protein 30%, pati 8 %, vitamin C 45 %–55 %, garam-garam mineral (zat
besi, fosfor, kalsium), saponin, flavanoid, damar, tanin, dan poliferol.
2.1.2. Poliamida (Nylon)
Nylon ditemukan oleh Wallace H.Carothere pada tahun 1928.
Poliamida dibuat dari dikarboksilat dan diamina :
n(HOOC – R1 –COOH) + n(H2N−R2−NH2)⟶ n (HOO − R1 − COHN− R2−NH2)
Asam
dikarboksilat
Monomer
Poliami
Diamina
(prepolimer) yang dihasilkan dipolimerisasi secara
polikondensasi.
Atau dari asam amino atau derivat – derivatnya yang berkondensasi
sendiri.
NH2N(CH2)xCOOH H2N(CH2)xCONH(CH2)xCO...NH(CH2)xCOOH + (n-1)H2O
Asam amino
Poliamida
Garam nylon hasil reaksi asam karboksilat dan diamina
dipolimerisasikan pada suhu sekitar 300oC.
H−[HN−(CH2)6−NHOC−(CH2)4−CO]n−OHNylon 6.6
H−[HN−(CH2)6−NHOC−(CH2)8−CO]n−OHNylon 6.10
OH−[OC−(CH2)5−HN]n−HNylon 6
Pemintalan dilakukan dengan pemintalan leleh.
Pemberian nama kepada salah satu jenis poliamida adalah
berdasarkan pada jumlah atom karbon pada diamina, asam
dikarboksilat dan asam aminonya.
Beberapa serat nylon yang di modifikasi, antara lain:
A. Nylon66
Nylon 66 dibuat dari asam adipat COOH(CH 2)4COOH
dengan heksametilena diamina H2N(CH2)6NH2.
Sifat nylon 66 :
Morfologi
Bentuk memanjangnya seperti silinder yang rata dan
penampang lintangnya hampir bulat.
Kekuatan dan Mulur
Kekuatan mulur poliamida bergantung pada jenisnya 8,8
g/dinier dan 28 % - 43 g/denier dan 45 %. Kekuatan basah
sekitar 80 – 90 % dari kekuatan kering.
Tahan gosokan dan tekukan
Nylon mempunyai tahan tekukan dan gosokan yang tinggi.
Tahan gosokan nylon kira-kira 4-5 kali tahan gosokan wol.
Elastisitas
Jika mulur tinggi (22%) maka elastisitas naik. Penarikan 8 %
elastisitas poliamida masih 100 %. Penarikan 16 % elastisitas
poliamida 91 %.
Berat jenis
Berat jenis poliamda adalah 1,14.
Titik leleh
Poliamida meleleh pada suhu 263oC dalam atmosfer nitrogen.
Sedangkan diudara meleleh pada suhu 250oC. Penyetrikaan
pada suhu 180oC lengket dan lebih dari 230oC poliamida
akan rusak. Pemanasan diudara pada suhu 150oC selama 5
jam menjadikan poliamida kekuningan, tetapi masih lebih
baik dibandingkan wol dan sutera yang dibakar akan meleleh.
Sifat kimia
a) Tahan terhadap pelarut-pelarut dalam pencucian kering.
b) Tahan terhadap asam – asam encer, dengan HCl pekat
mendidih beberapa jam akan menjadi asam adipat dan
heksa metilena diamonium hidroklorida.
c) Tidak terpengaruh alkali. Poliamida dengan NaOH 10 %
pada suhu 85oC selama 10 jam hanya mengurangi
kekuatan poliamida sebanyak 5 %.
d) Pelarut yang biasa digunakan untuk melarutkan nylon :
asam formiat, kresol dan fenol.
Sifat biologi
Nylon tahan terhadap serangan jamur, bakteri dan serangga.
Moisture Regain
Pada kondisi standard ( RH 65% dan suhu 21oC ) adalah 4,2
%.
Kilau
Sebelum
penarikan,
nylon
suram,
tetapi
setelah
penarikan, seratnya berkilau dan cerah. Untuk serat yang
agak suram ditambahkan titanium dioksida.
Pengaruh sinar
Dalam penyinaran selama lebih dari 16 minggu, sutera
berkurang kekuatannya 85%, nylon biasa 23%, nylon agak
suram 50% dan kapas hanya 18%.
Sifat listrik
Nylon merupakan isolator yang baik, sehingga dapat
menimbulkan listrik statik.
Pengaruh panas dan lembab
Pengaruh panas dan lembab akan memberi bentuk tetap pada
nylon, selama dikerjakan pada suhu pengerjaan pertama.
Radiasi Nuklir
Radiasi nuklir pada umumnya menyebabkan terjadinya
degradasi serat.
Pencelupan :
Serat nylon dapat dicelup dengan zat warna asam dan
kompleks logam. Zat warna juga bisa digunakan untuk mencelup
serar nylon, tetapi tahan luntur warnanya terhadap sinar dan
pencucian jelek. Zat warna direk, belerang dan bejana afinitasnya
terhadap nylon kecil. Selain itu, nylon dapat dicelup dengan baik zat
warna dispesi maupun disperse reaktif.
Penggunaan :
Kain parasut, tali temali, benang ban, terpal, pita penarik
(belt), jala, bahan pakaian wanita dan kaos kaki.
B. Nylon 6.10
Nylon 610 dibuat dari heksametilena diamina dan asam
sebasat.
Titik leleh nylon 610oC lebih rendah dari nylon 66 yaitu
214oC.
Moisture regain nylon 610oC juga lebih rendah dari nylon 66
yaitu 2,6% sehingga bisa dipergunakan untuk sikat gigi.
C. Nylon 6
Nylon 6 dibuat dari kaprolaktam CH2−CH2−CH2−CH2−CH2
Sifat serat nylon 6 :
OC
NH
Kekuatan dan Mulur
Kekuatan dan mulur nylon 6 dapat divariasikan dari 8 gram
per denier dan 16 – 20 persen sampai 5 gram per denier dan
30%.
Berat jenis
Berat jenis nylon 6 ialah 1,14.
Moisture Regain
MR = 4%.
Penggelembungan
Apabila nylon 6 direndam dalam air dan kemudian
diperas, volumenya hanya bertambah 13%, sedangkan kapas
bertambah 40 – 45% dan rayon viskosa 80−110%.
Tahan sinar
Tahan sinarnya seperti serat alam.
Sifat Biologi
Serat nylon 6 sifat biologiny sangat baik.
Tahan Panas
Nylon 6 melunak pada suhu 170-180oC dan meleleh pada
suhu 215oC. Pada suhu 100oC dalam waktu yang lama tidak
berubah warnanya.
Sifat Kimia
a) Tahan terhadap kebanyakan pelarut organic, seperti :
benzene, khloform, aseton, ester-ester dan eter-eter,
tetapi larut dalam fenol, kresol dan asam kuat.
b) Tahan terhadap alkali, asam-asam lemah dingin tetapi
tidak tahan asam-asam dalam keadaan panas.
c) Larut dalam asam formiat.
Penggunaan :
Nylon 6 sekarang lebih dikenal dengan nama “Perlon”
digunakan untuk benang ban, tali pancing, tali temali, kaos kaki,
upholstery, karpet, kain penyaring, dan kain wanita.
D. Nylon 7
Nylon 7 dibuat dari laktam asam heptanoat (laktam
asam enantat). Sifatnya lebih tahan terhadap panas dan sinar
ultraviolet dibanding nylon 6.
E. Nylon 11(Rilsan)
Nylon dibuat dari minyak jarak. Titik lelehnya lebih
rendah yaitu : 186-187oC.
Selain itu, terdapat juga beberapa poliamida yang mengandung
senyawa aromatik. Antara lain :
F. Nylon 6T
yang dibuat dari hexametilen diamina dan asam tereftalat.
Titik lelehnya 370oC. Berat jenisnya 1,21. MR 4,5%.
Tahan panas 185oC selama 5 jam, stabilitas dimensi lebih
baik daripada nylon 66.
G. Nomex.
Dibuat dari m-difenilamin dan tereftaloilchlorida menjadi mfeniltereftalamid yang dijadikan bahan baku serat.
1. Kekuatan kering = 5,3 g/denier, kekuatan basah nya 4,1
g/denier.
2. Mulur kering = 22%. Mulur basah = 16%.
3. Titik leleh = 371oC.
Dipintal dengan pemintalan kering dengan DMF.
Sifat kimia : tahan asam dan basa dalam suhu ruang. Rusak
oleh asam dan basa pekat pada suhu tinggi tahan pelarut organik
(fenol, formiat, methanol).
Penggunaan : pakaian ruang angkasa, pembalap, penyaring
gas, pelapis alat setrika.
Pencelupan
Dalam pencelpan bahan tekstil dengan zat warna, bahan diwarnai
dengan zat warna secara merata dengan zat warna sehingga diperoleh bahan
dengan tahan luntur tertentu. Dalam proses ini perlu dilakukan persiapan
bahan yang akan dicelup serta pemilihan zat warna dan zat pembantu tekstil
sesuai dengan dengan bahan yang akan dicelup dan serta alat celup yang akan
dipakai untuk penentuan metoda, skema proses dan resep yang tepat sehingga
proses dan hasil celupnya sesuai dengan target.
Syarat-Syarat Proses Pencelupan
Bahan, zat warna dan zat pembantu tekstil dapat dipergunakan pada
pencelupan harus memenuhi syarat-syarat berikut:
1. agar hasil celupnya rata, bahan harus bersih dari zat pengotor yang
mengganggu penyerapan zat warna. Untuk itu terhadap kain grey biasanya
dilakukan proses persiapan penyempurnaan terlebih dahul meliputi proses
pembakaran bulu, penghilanngan kanji dan proses pemasakan, bahkan
untuk pencelupan warna muda dilanjutkan dengan proses pengelantangan
dan merserisasi agar warna hasil celupnya lebih cerah.
2. zat warna yang dipakai mempunyai warna dan tahan luntur warna yang
sesuai target.
3. pemilihan zat pembantu, skema proses dan resep harus tepat sesuai dengan
kondisi sehingga proses celupnya menjadi lebih sempurna.
Secara keseluruhan, pada pelaksanaannya proses pencelupan harus
dapat memenuhi persyaratan aspek teknis, ekonomis dan lingkungan yang
ditetapkan.
Mekanisme Pencelupan
Ada beberapa teori yang mengemukakan tentang masuknya zat
warna asam kedalam serat nylon. Menurut penyelidikan Bhatt dan
Daruwalla, masuknya zat warna asam kedalam serat nylon dihubungkan
dengan terjadinya pemutusan rantai polimer nylon dalam rangka
melepaskan gugus amino akhirnya, dimana kemudian tempat gugus itu
tadi akan menjadi tempat masuknya zat warna asam. Pemutusan rantai
ini akan bergantung pada kondisi-kondisi penggantian gugus dalam
rantai polimernya dan bergantung juga pada kristalinitas dan kondisikondisi fisika lainnya dari serat itu.
Kemudian untuk masuknya zat warna asam kedalam serat nylon,
perlu dicapai suatu kejenuhan tertentu pada larutan zat warna asam. Hal
ini diperlukan untuk menjaga kestabilan zat warna itu nantinya terhadap
perusakkan oleh panas yang terjadi pada proses pencelupannya. Suatu
mekanisme pencelupan dikemukakan, dimana sistem yang berikatan
melepaskan energi.
Dalam mekanisme pencelupan nylon dengan zat warna asam,
gugus amida dan amina pada rantai molekul poliamida memegang
peranan penting. Serat nylon akan mengikat ion – ion hydrogen ( H + )
dari larutan pencelupan yang mengandung asam, dimana ion – ion
hydrogen itu akan diikat oleh gugus-gugus amida, amina atau gugus
karboksil dengan membentuk ikatan garam yang dapat mengikat anion
dari molekul zat warna asam dengan ikatan elektrovalen.
Pada permulaan pencelupan, radikal anion dari zat warna akan
diikat oleh gugus amino dari molekul akhir nylon dengan ikatan :
Jika ada asam pada pH rendah, ion zat warna akan diikat oleh gugus
amida dari rantai molekul nylon seperti :
Untuk memperjelas, perlu diketahui keadaan penyerapan ion hydrogen
(asam) oleh seratnya dalam keadaan keasaman yang berbeda.
Bersamaan dengan hal tersebut maka jumlah gugus amina dalam serat
adalah faktor yang sangat menentukan jumlah maksimum ion hydrogen
dan ion zat warna yang dapat diabsorpsi pada gugus tersebut.
Adsorpsi ion hydrogen dalam tingkat keasaman yang berbeda
Pada pH yang tinggi asam diabsorpsi yang diterima oleh gugusan
karboksil dan gugus amina sehigga menjadi bermuatan positif
Mula
i pH 2,5 kebawah serat mengabsorpsi asam lagi, hal ini dapat diduga
bahwa proton ditangkap oleh gugusan amino.
Mu
atan – muatan positif pada gugus tersebut dapat mengambil anion
dengan membentuk senyawa garam. Zat warna asam dalam air
berdosiasi menjadi ion Na+ dan ion ZW-. Sehingga adsorpsi zat warna
asam pada serat nylon sangat tergantung dari muatan – muatan positif
yang terkandung dalam seratnya sesuai tingkat keasamannya.
Pada pH diatas 9 tidak ada adsorpsi zat warna. pH menurun
adsorpsi naik bersamaan dengan turunnya pH sehingga seluruh gugus
amino membawa ion – ion zat warna. Pada penurunan pH lebih lanjut
dari ion zat warna. pH 3, adsorpsi dari ion hydrogen dalam gugus amida
memulai, dihantarkan oleh suatu pertambahan paling besar dalam
adsorpsi zat warna.
Pewarnaan dimulai dari adsorpsi zat warna pada permukaan serat,
sehingga terbentuk lapisan molekul zat warna dipermukaan serat,
selanjutnya terjadi difusi zat warna kedalam serat. Didalam serat terjadi
ikatan antara zat warna dengan serat dimana ikatan nylon dengan zat
warna asam adalah ikatan elektrovalent.
Hal
– hal yang mempengaruhi pencelupan :
Pengaruh pH
Makin kecil pH larutan celup, penyerapan dan zat warna asam
makin besar karena muatan positif dari serat bertambah sepanjang
rantai molekulnya.
Pengaruh suhu
Kenaikan suhu pencelupan memberikan pengaruh sebagai berikut
:
a.
makin besar disosiasi dari zat warna
b.
mempercepat pencelupan
c.
mempercepat migrasi
d.
menambah jumlah zat warna yang terserap
Kecepatan penyerapan zat warna sangat dipengaruhi oleh sudut.
Di bawah 39oC hampir tidak terjadi penyerapan. Selanjutnya apabila
suhu dinaikkkan lebih dari 39oC kecepatan penyerapan bertambah. Tiap
golongan zat warna asam mempunyai suhu kritis tertentu di mana
apabila suhu tersebut telah dilampaui, zat warna akan terserap dengan
cepat sekali. Sebagai contoh zat warna asam celupan netral pada suhu di
bawah 60oC hampir tidak akan terserap, tetapi apabila suhu dinaikkan
sampai 70oC akan terjadi penyerapan dengan cepat sekali, sehingga ada
kemungkinan menghasilkan celupan yang tidak rata.
Pengaruh waktu
Waktu ikut menentukan hasil pencelupan. Untuk mengimbangi
kecepatan celup yang bertambah pada suhu yang lebih tinggi, maka
diperlukan waktu yang cukup untuk memperoleh keseimbangan celup.
Pengaruh elektrolit
Penambahan elektrolit dalam pencelupan rata, akan merintangi
atau menghambat penyerapan zat warna, hal ini disebabkan karena ion
– ion elektrolit bersaing tempat dengan ion – ion zat warna. Jadi disini
elektrolit bertindak sebagai zat perata (leveling agent). Tetapi untuk zat
warna asam celupan netral, penambahan elektrolit akan berfungsi
mempercepat penyerapan.
2.1.5 Kualitas Warna
A. Arah Warna (hue)
Arah warna dibedakan menjadi beberapa tingkat yaitu warna
primer, warna sekunder dan warna tersier. Warna primer mengandung
tiga warna utama yaitu merah, biru, kuning. Warna sekunder adalah
percampuran antara dua warna primer dan warna tersier dihasilkan dari
warna primer yang dicampur dengan warna sekunder.
B. Ketuaan Warna (Shade)
Ketuaan warna juga
dipengaruhi oleh perbandingan larutan.
Perbandingan ketuaan celup artinya perbandingan antara besarnya
larutan terhadap berat bahan tekstil yang diproses. Untuk mendapatkan
warna- warna tua diusahakan memakai perbandingan celup yang kecil
dengan harapan zat warna yang terbuang atau hilang hanya sedikit.
C. Kerataan Warna
Kerataan warna dapat dilihat dari keadaan hasil celup, jika warna
terdistribusi secara merata kedalam serat dan tidak mengumpul atau
terjadi penebalan dengan jumlah yang lebih banyak pada suatu bagian,
sehingga warna tersebut dikatakan rata.
BAB III
EKSPERIMEN
3.1
Ekstraksi Rimpang Kunyit
3.2.1. Maksud dan Tujuan
Mengubah rimpang kunyit menjadi larutan zat warna dengan
cara ekstraksi untuk selanjutnya digunakan pada proses pencelupan
kain nilon.
3.2.2. Alat dan Bahan
Panci
Bunsen/pemanas
Blender
Filtrat rimpang kunyit
Pengaduk
Air
Saringan
3.2.3. Langkah Kerja
Menimbang rimpang kunyit sebanyak 500 gram untuk
ekstraksi bahan, kemudian memotongnya menjadi bagian yang
lebih kecil/memblendernya.
Memasukkan 500 gram rimpang kunyit yang telah dihaluskan
tersebut ke dalam panci yang telah berisi 3 L air (1:20) dan
memasaknya sampai dengan mendidih.
Membiarkan pendidihan sampai larutan yang tersisa hanya 1/3
bagian, kemudian filtrat dan endapan yang terbentuk
dipisahkan dengan cara penyaringan.
Memasukkan hasil ekstraksi yang berupa filtrat ke dalam botol
kosong, sedangkan sisa endapannya dilarutkan kembali dengan
cara pendidihan dalam 3 L air sampai larutan yang tersisa
hanya 1/3 bagian saja, kemudian filtrat dan endapan yang
terbentuk dipisahkan dengan cara penyaringan. Dilakukan
sampai tiga kali ekstraksi.
Mencampurkan ketiga larutan hasil ekstraksi.
Memasukkan filtrat ke dalam botol yang berisi filtrat yang
pertama, lalu menyimpannya dalam lemari es.
3.2.4. Hasil Ekstraksi
1
Ekstraksi 1= × 3 L=1 L
3
1
Ekstraksi 2= × 3 L=1 L
3
1
Ekstraksi 3= ×3 L=1 L
3
Jumlah Ekstraksi=ekstraksi ( 1+2+3 )=1 L+1 L+1 L=3 L
.2. Pencelupan Kain Nylon
3.3.1Maksud dan Tujuan
Mencelup kain Nylon dengan hasil ekstraksi kunyit dan
penambahan zat pembantu dengan variasi NaCl, selanjutnya
hasilnya akan dibandingkan ketuaan warnanya.
3.3.2Alat dan Bahan
Gelas ukur
Piala gelas 500 ml
Saringan
Vacum pump
Filtrat rimpang kunyit
Kain Nylon
Piala gelas 1000 ml
Pengaduk
Bunsen/pemanas
Thermometer
3.3.3Resep
Resep Pencelupan
Resep
R1
R2
Vlot
R3
1 : 20
Ekstrak kunyit (larutan zat
ZW = Berat bahan x vlot
warna)
NaCl (g/L)
0
10
20
Waktu (menit)
60
60
60
3.3.4Data Percobaan dan Perhitungan
Resep
R1
R2
Vlot
R3
1 : 20
Berat bahan (gram)
Ekstrak kunyit (larutan
12,87
13,81
13,46
Zat warna=12,87 × 20=257,4
Zat warna=13,81
mL
×20=276,2
Zat warna=13,46
mL
×20=269,
zat warna)
NaCl (g/L)
¿
−¿
Waktu (menit)
60
20 gr
10 gr
¿ gram ×269,1 mL=5,38
×276,2 m L=2,762
1000
mL
1000 mL
60
60
3.3. Pengujian Ketuaan Warna
RESEP 1
RESEP 2
RESEP 3
Muda
Tua
Lebih tua
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1. Diskusi
4.1.1. Ekstraksi dari Rimpang Kunyit
Pada ekstraksi rimpang kunyit, dilakukan 3 kali ekstraksi
dengan waktu yang cukup lama. Hasil larutan yang didapat adalah
sebanyak 3 L. Setiap ekstraksi menghasilkan 1 L larutan(sisa 1/3
pada tiap pendidihan). Dalam 3 kali ekstraksi, didapatkan hasil
larutan dengan warna yang tidak sama, atau sedikit berbeda. Pada
ekstraksi yang pertama, dihasilkan larutan yang berwarna kuning.
Pada ekstraksi yang kedua, dihasilkan larutan yang berwarna kuning
tua. Pada ekstraksi ketiga, dihasilkan larutan yang berwarna kuning
agak kecoklatan. Hal ini kemungkinan dikarenakan pH tanah yang
mengandung asam atau terlalu asam, air pendidihannya mengandung
zat-zat lain, misalnya logam, atau mungkin karena ampas yang telah
digunakan berkali-kali berkurang kandungan warna kuningnya dan
mungkin juga suhu yang terlalu panas membuat ampas berwarna
coklat dan mempengaruhi pada warna larutan zat warna.
Pemilihan kunyit tua atau muda pun akan mempengaruhi pada
warna dan hasil ekstraksi. Hal lain yang bias menjadi penyebab
terjadinya kesalahan adalah perhitungan sisa air sebanyak 1/3 kurang
akurat karena hanya berdasar pada perkiraan.
4.1.2. Pencelupan Nylon
Pencelupan kain nylon terhadap zat warna kunyit dengan
pengaruh berbagai konsentrasi NaCl ternyata semaki banyak NaCl
yang ditambahkan memberikan warna yang lebih tua daripada tidak
ditambahkan NaCl. NaCl berfungsi mempercepat penyerapan zat
warna kunyit ke kain sehingga tampak lebih tua. pH yang dipakai
adalah netral ( pH = 7 ).
4.2.
Simpulan
Dari hasil percobaan, warna yang lebih tua ke muda yaitu :
resep 3 > resep 2 > resep 1
Daftar Pustaka
John, Alan. 1989. “The Theory of Colouration of Textiles”. Society of dyers
and colourists.
Isminingsih, dkk. 1982. Pengantar Kimia Zat Warna. Sekolah Tinggi
Teknologi Tekstil