1.Pengertian Pewarnaan dan Pencelupan
1.Pengertian Pencelupan
Pencelupan yaitu pemberian warna pada bahan tekstil secara merata dengan warna yang sama pada seluruh bahan tekstil dengan 3 komponen bahan utama yaitu zat warna, air dan obat bantu.
Pencelupan merupakan suatu upaya dalam meningkatkan nilai komersil dari barang
tekstil. Nilai komersil ini menyangkut nilai indra seperti warna, pola dan mode, dan nilai – nilai guna yang tergantung dari apakah produk akhir dipakai untuk pakaian, barang-barang rumah tangga atau penggunaan lain. Lagi pula, nilai-nilai guna sebagai pakaian tergantung pada tingkatan yang dikehendaki dari sifat-sifat penyesuaian seperti misalnya sifat-sifat pemakaian, sifat-sifat pengolahan, sifat-sifat perombakan dan sifat-sifat sebagai cadangan. Nilai-nilai ini dapat diberikan dengan cara-cara yang beraneka ragam oleh macam-macam bahan, seperti serat-serat kapas, benang-benang, kain tenun, dan kain rajut, bermacam-macam cara proses, termasuk pencelupan
.
2.Pengertian Pewarnaan
Pewarnaan adalah pemberian warna pada bahan tekstil secara setempat pada permukaan bahan tekstil sehingga menimbulkan komposisi warna dan motif tertentu dengan 3 komponen bahan utama adalah zat warna, pengental dan obat bantu.
2.Jenis – jenis Pewarnaan dan Pencelupan
1.Jenis – jenis Pencelupan
•Pencelupan Serat -serat Tekstil (Dyeing of Textile fiber).
•Pencelupan Bahan Tekstil dengan Zat Warna Alam.
•Pencelupan Serat Poliester dengan Zat Warna Dispersi.
2.Jenis – jenis Pewarnaaan
•Pewarnaan Bahan Alami
•Pewarnaan Bahan Kimia
•Pewarnaan Campuran
3.Metode Pewarnaan dan Pencelupan
1.Metode Pencelupan
Metode pencelupan bermacam – macam tergantung efektifitas dan efisiensi yang akan diharapkan. Metode pencelupan bahan tekstil diantaranya adalah :
a. Metode pencelupan, Mc Winch, Jet/ over flow, package, dan beam.
1)Metode normal proses, penambahan garam secara bertahap.
2)Metode all – in proses.
3)Metode migrasi proses.
4)Metode isotermal proses.
b.Metode pencelupan cara jigger
c.Metode pencelupan cara pad – batch.
d.Teknik pencelupan lainnya adalah sistem kontinyu atau semi kontinyu, exhoution, teknik migrasi, cara carrier atau pengemban, cara HT/HP atau tekanan dan suhu tinggi, cara thermosol, dengan pelarut organik, dengan larutan celup tuggal/ ganda, cara satu bejana celup, dengan pemeraman, dan sebagainya.
2.Metode Pewarnaan
Metode pewarnaan, diantaranya :
•teknik lukis,
•colet,
•air brush dsb.
3.Tahapan atau Mekanisme Pewarnaan dan Pencelupan
1.Proses Pencelupan
Proses persiapan pencelupan meliputi pelarutan zat warna, penggunaan air dan zat pelunak air yang dipakai, persiapan bahan, pemasakan, pengelantangan.
Sebelum dilakukan pencelupan maka bahan tekstil harus dilakukan pretreatment terlebih dahulu supaya hasil celup sempurna. Diantara proses tersebut adalah :
Singieng : Menghilangkan bulu – bulu yang timbul pada benang atau kain akibat gesekan – gesekan yang terjadi pada proses pertenunan, proses ini dimaksudkan supaya permukaan kain akan menjadi rata, sehingga pada proses pencelupan akan didapatkan warna yang rata dan cemerlang.
Dezising : Menghilangkan zat – zat kanji yang melapisi permukaan kain atau benang, sehingga dengan hilangnya kanji tersebut penyerapan obat – obat kimia kedalam kain tidak terhalang.
Scouring : Menghilangkan pectin, lilin, lemak dan kotoran atau debu – debu yang ada pada serat kapas. Zat – zat ini akan menolak pembasah air sehingga kapas yang belum dimasak susah dibasahi yang menyebabkan proses penyerapan larutan obat – obat kimia dalam proses – proses berikutnya tidak terjadi dengan sempurna.
Bleaching : Menghilangkan zat – zat pigmen warna dalam serat yang tidak bisa hilang pada saat proses scouring, sehingga warna bahan menjadi lebih putih bersih dan tidak mempengaruhi hasil warna pada saat proses pencelupan dan pemutihan optical.
Mercerizing : Memberikan penampang serat yang lebih bulat dengan melepaskan putaran serat atau reorientasi dari rantai – rantai molekul selulosa menyebabkan deretan kristalin yang lebih sejajar dan teratur. Proses ini akan menambah kilap, daya serap terhadap zat warna bertambah, memperbaiki kestabilan dimensi, kekuatan tarik bertambah, memperbaiki dan menghilangkan efek negative kapas yang belum matang/kapas mati.
Beberapa pretreatment kadang tidak harus semua dilakukan hal ini tergantung pada kebutuhan. Setelah selesai pengerjaan tersebut pencelupan dapat dilakukan misalnya pencelupan dengan sistem exhoution/ perendaman dan sistem kontinyu.
Didalam proses pencelupan, digunakan beberapa jenis bahan pembantu, artinya bahan yang ditambahkan kedalam zat warna untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas kain tekstil, diantaranya ialah :
•Zat pengemban (Carrier)
Zat ini adalah istilah umum yang dipakai untuk sejenis zat organik yang membantu proses pencelupan. Carrier sanggup menembus dan membuka struktur serat yang akan dicelup, sehingga mempercepat difusi zat warna kedalam serat, dengan demikian carrier menaikkan jumlah zat warna yang terserap.
Fungsi zat pengemban didalam larutan yang utama adalah:
a) Melunakkan serat.
b) Mempercepat proses masuknya zat warna kedalam serat.
c) Sebagai pengemban zat warna kedalam serat.
Hal ini dapat diterangkan sebagai berikut:
Kecepatan zat warna difusi kedalam serat dengan menggunakan zat pengemban lebih besar bila dibandingkan dengan pencelupan tanpa pengemban, meskipun besarnya zat warna lebih kecil dari pada gabungan zat warna dengan zat pengemban.
Dengan adanya zat pengemban ini menyebabkan serat poliester menggelembung, sehingga pori-pori serat menjadi besar. Selain itu zat pengemban mempunyai afinitas terhadap zat warna, zat warna turut dibawa masuk kedalam serat oleh pengemban. Zat pengemban ini tidak berikatan dengan serat, pada proses pencucian reduksi, zat pengemban akan keluar lagi dari pori-pori serat dan akan menutup, sehingga zat warna tertinggal didalam serat.
Perlu diperhatikan bahwa zat pengemban yang dipakai harus memenuhi syarat-syarat tertentu diantaranya adalah efisien, mudah dihilangkan, tidak mempengaruhi warna, mudah dilarutkan atau didispersikan dalam air. Karena beberapa zat pengemban dapat menyebabkan adanya noda dan bila membersihkannya kurang sempurna maka dapat menurunkan kekuatan dan tahan sinarnya.
•Zat pendispersi
Zat pendispersi termasuk jenis surface aktive agent yang terdiri dari senyawa yang mempunyai berat molekul tinggi dengan gugus-gugus ion dan non ion tersusun bergantian sepanjang rantai molekulnya.
Penambahan zat pendispersi kedalam larutan dapat meningkatkan kelarutan zat warna sampai mencapai titik optimum, dimana diatas kelarutan zat warna terlalu tinggi sehingga zat warna yang telah diserap mudah terlepas kembali.
•Natrium Alginat
Pengentalan natrium alginat sangat praktis dan relatif mudah dalam pemakainnya, serta mudah dilarutkan. Sehingga pasta pengental mudah disiapkan. Lapisan pengental mudah dicuci setelah proses pencapan atau pencelupan, walaupun pengerjaan fiksasi dengan suhu tinggi. Persediaan larutan dapat disimpan selama 2-3 hari dan untuk melindunginya dari serangan senyawa organik dapat ditambahkan formaldehida.
•Asam asetat (CH3COOH)
Digunakan sebagai pemberi suasana asam atau alkali larutan celup. Pencelupan poliester dengan zat warna dispersi dapat berjalan dengan baik apabila ditambahkan asam asetat 30% dengan pH ±5. pH larutan celup ini sangat berpengaruh terhadap kestabilan zat warna dispersi
2. Proses Pewarnaan
Pencelupan yaitu pemberian warna pada bahan tekstil secara merata dengan warna yang sama pada seluruh bahan tekstil dengan 3 komponen bahan utama yaitu zat warna, air dan obat bantu.
Pencapan adalah pemberian warna pada bahan tekstil secara setempat pada permukaan bahan tekstil sehingga menimbulkan komposisi warna dan motif tertentu dengan 3 komponen bahan utama adalah zat warna, pengental dan obat bantu.
Proses pewarnaan diatas umumnya dilakukan di Industri tekstil. Untuk produk tekstil yang digunakan untuk kepentingan terbatas (biasanya menyangkut karya seni )ada juga cara pewarnaan lain seperti menggunakan teknik lukis, colet, air brush dsb.
Proses pencelupan dapat dilakukan pada bahan tekstil baik masih berupa serat, benang ataupun kain. Pencelupan pada serat biasanya dilakukan untuk menghasilkan motif atau komposisi warna pada benang ataupun kain yang komposisi warna/motif tersebut bukan dari hasil pencapan namun efek warna yang ditimbulkan oleh campuran seratnya. Pencelupan pada benang dilakukan untuk memberi warna pada benang dan jika benang tersebut ditenun akan menghasilkan kain yang memiliki komposisi warna /corak tertentu dari susunan dan persilangan benang lusi dan pakan. Misalnya corak yang ada pada sarung, lurik, baju kotak – kotak, kain kasur, kain selimut bergaris dsb. Pencelupan pada kain dilakukan untuk mewarnai kain secara merata dengan warna yang sama pada seluruh kain. Proses pencelupan juga dapat menimbulkan motif/corak tertentu jika kain/benang tersusun atas dua jenis atau lebih serat yang berbeda karena masing masing jenis serat memiliki kemampuan celup dan efek warna yang berbeda beda terhadap satu jenis zat warna yang digunakan.
Proses pencapan pada bahan tekstil dapat dilakukan pada benang atau kain. Pada proses pencapan diperlukan pasta cap yang terdiri dari zat warna, pengental dan zat zat pembantu yang tergantung pada jenis serat dan jenis zat warna yang digunakan. Berdasarkan alat atau mesin yang digunakan, pencapan digolongkan sebagai berikut:
a.Pencapan semprot (Spray printing)
Cetakan pencapan menggunakan kaleng, kayu, atau karton yang berlubang. Zat warna disemprotkan dengan alat penyemprot atau sikat kepada kain melalui cetakan yang berlubang tersebut sehingga timbul corak pada kain. Sistem ini banyak digunakan untuk mencap karung goni, kayu, logam, dan sebagainya.
b. Pencapan Blok (Block Printing)
Prinsip yang digunakan pada pencapan blok sama seperti stempel. Motif digravir pada kayu atau logam yang tahan terhadap zat-zat kimia. Penggunaannya, pasta zat warna dioleskan pada bantalan. Selanjutnya, cetakan ditekankan pada bantalan dan dicapkan pada kain.
c. Pencapan Penotine (penotine printing)
Mekanisme pencapan penotin sama dengan pencapan blok. Pada pencapan penotin, blok dan kain digerakkan secara otomatis.
d. Pencapan bulu (Flock Printing)
Pencapan ini dilakukan dengan menempelkan bulu-bulu atau serat yang telah berwarna.
e. Pencapan kasa (Screen Printing)
Pencapan kasa sering disebut sebagai sablon. Motif dibuat pada kain penyaring yang disebut kasa yang selanjutnya dipasang pada rangka dalam keadaan lurus dan tegang. Sistem ini banyak digunakan karena macam coraknya tidak terbatas dan coraknya mudah diubah dengan cepat. Penggunaannya, pasta zat warna dituang pada kasa, kemudian ditekan dengan rakel agar zat warna keluar dan mewarnai kain.
f. Pencapan Rotary (Rotary Printing)
Prinsip penggunaan sistem ini sama dengan screen printing. Kasa yang digunakan harus tahan terhadap zat kimia dan karat, berbentuk bulat. Sistem ini dapat menggunakan hingga 12 warna, sehingga sangat baik untuk menghasilkan motif strip yang memanjang.
g. Pencapan Rol (Roller Printing)
Cetakan yang digunakan pada sistem ini berbentuk silinder atau rol tembaga. Motif digravir pada rol tersebut. Roller printing biasa digunakan untuk menghasilkan motif-motif kecil dan mahal.
h. Pencapan transfer (Tranfer printing)
Pencapan ini menggunakan media kertas transfer yang telah diberi motif. Proses pemindahan motif ke kain dilakukan dengan menempelkan kertas transfer pada kain, disertai dengan pemanasan dan tekanan.
Yang banyak dan paling popular digunakan adalah screen printing dimana dalam proses sederhananya adalan seperti proses cetak sablon yang mungkin sudah sering/biasa kita lakukan.
Vickerstaf menyimpulkan bahwa dalam pencelupan terjadi tiga tahap, yaitu :
Tahap pertama merupakan molekul zat warna dalam larutan yang selalu bergerak, pada suhu tinggi gerakan molekul cepat. Kemudian bahan tekstil dimasukkan kedalam larutan celup. Serat tekstil dalam larutan bersifat negatif pada permukaannya sehingga dalam tahap ini terdapat dua kemungkinan yakni molekul zat warna akan tertarik oleh serat atau tertolak menjauhi serat. Oleh karena itu perlu penambahan zat – zat pembantu untuk mendorong zat warna lebih mudah mendekati permukaan serat. Peristiwa tahap pertama tersebut sering disebut difusi zat warna dalam larutan.
Dalam tahap kedua molekul zat warna yang mempunyai tenaga cukup besar dapat mengatasi gaya – gaya tolak dari permukaan serat, sehingga molekul zat warna tersebut dapat terserap menempel pada permukaan serat. Peristiwa ini disebut adsorpsi.
Tahap ketiga yang merupakan bagian yang terpenting dalam pencelupan adalah penetrasi atau difusi zat warna dari permukaan serat kepusat. Tahap ketiga merupakan proses yang paling lambat sehingga dipergunakan sebagai ukuran menentukan kecepatan celup.
3. Faktor-faktor Pewarnaan dan pencelupan.
1. Faktor-faktor Pencelupan
Faktor yang mempengaruhi Pencelupan
a. Pengaruh elektrolit
Pada intinya penambahan elektrolit kedalam larutan celup adalah memperbesar jumlah zat warna yang terserap oleh serat, meskipun beraneka zat warna akan mempunyai kesepakatan yang berbeda.
b. Pengaruh Suhu
Pada umumnya peristiwa pencelupan adalah eksotermis. Maka dalam keadaan setimbang penyerapan zat warna pada suhu yang tinggi akan lebih sedikit bila dibandingkan penyerapan pada suhu yang rendah. Akan tetapi dalam praktek keadaan setimbang tersebut sukar dapat dicapai hingga pada umumnya dalam pencelupan memerlukan pemanasan untuk mempercepat reaksi
c. Pengaruh perbandingan larutan
Perbandingan larutan celup artinya perbandingan antara besarnya larutan terhadap berat bahan tekstil yang diproses. Dalam kurva isotherm terlihat bahwa kenaikan konsentrasi zat warna dalam larutan akan menambah besarnya penyerapan.
Maka untuk mencelup warna-warna tua diusahakan untuk memakai perbandingan larutan celup yang kecil, sehingga zat warna yang terbuang atau hilang hanya sedikit. Untuk mengurangi pemborosan dalam pemakian zat warna dapat mempergunakan larutan simpan bekas (standing bath) celupan. Dengan menambahkan zat warna baru pada larutan bekas tadi maka dapat diperoleh larutan celup dengan konsentrasi seperti semula.
d. Pengaruh pH
Penambahan alkali mempunyai pengaruh menambah penyerapan. Meskipun demikian kerap kali dipergunakan soda abu untuk mengurangi kesadahan air yang dipakai atau untuk memperbaiki ke larutan zat warna.
Faktor-faktor yang Perlu diperhatikan Pada Proses Pencelupan
Untuk memperoleh kerataan pencelupan ada dua cara yang dapat ditempuh yaitu dengan pengendalian adsorpsi dan peningkatan migrasi terutama dengan adisi Leveling Agent. Kurva pencelupan diproyeksikan untuk mengendalikan proses pencelupan. Beberapa kurva yang sering dipakai adalah :
•Exhoustion curve (kurva isotermis)
Yaitu kurva yang menunjukkan jumlah zat warna yang teradsorpsi sebagai persentasi dari jumlah zat warna yang digunakan mula – mula pada berbagai unit waktu dan temperatur yang konstan.
•Temperature curve
Kurva ini menggambarkan persentasi penyerapan zat warna pada berbagai temperatur pencelupan pada suatu konsentrasi tertentu.
•Time, Temperature curve
Kurva ini dibuat terlebih dahulu menentukan waktu dan temperatur yang dicapai sehubungan dengan waktu tersebut. Zat warna yang terserap pada setiap waktu/ temperatur dinyatakan sebagai persentasi dari konsentrasi yang digunakan, pada temperatur maksimum penerapan zat warna dinyatakan sebagai fungsi dari waktu.
•Adsorption curve
Kurva adsorpsi ini dapat diperoleh dengan mencelup bahan dengan zat warna pada konsentrasi tertentu.
•Daerah Pencelupan Kritis
Berdasarkan uji statistik diperoleh ketentuan bahwa kerataam pencelupan ditentukan oleh kerataan distribusi dari 80% zat warna yang dipakai. Penyerapan zat warna pada prinsipnya mengikuti kurva distribusi statistik normal. Karena kerataan pencelupan ditentukan pada daerah penyerapan 80% zat warna maka daerah ini disebut pula daerah pencelupan kritis. Karena pada daerah pencelupan kritis pembagian zat warna yang menentukan kerataan terserap, maka sudah selayaknya pada daerah ini kecepatan pemanasan dilakukan lebih perlahan.
•Diagram Proses Pencelupan
Proses pencelupan yang optimal ialah proses yang mengatur parameter – parameter pencelupan sedemikian rupa hasil pewarnaan yang baik diperoleh dalam waktu yang sesingkat mungkin tanpa mengurangi daya kerataan dan reproduksi yang baik. Parameter proses pencelupan yang paling utama adalah waktu dan temperatur.
Diagram proses pencelupan adalah diagram yang menunjukkan hubungan antara temperatur dan waktu pencelupan atau dengan kata lain diagram yang menunjukkan kecepatan penaikan/ penurunan temperatur dan lamanya waktu pada suatu temperatur tertentu. Makin lambat penaikan temperatur makin kecil resiko ketidakrataan tapi dilain pihak makin rendah produktivitas.
Diagram proses pencelupan yang rasional adalah diagram yang mengatur kecepatan penaikan temperatur sehingga hasil yang baik dapat dicapai dalam waktu yang sesingkat mungkin. Hal ini dapat dicapai dengan jalan memperlambat penaikan temperatur pada daerah pencelupan kritis dan mempercepat penaikan temperatur diluar daerah kritis tersebut.
2 Faktor yang mempengaruhi Pewarnaan
Faktor keberhasilan pewarnaan pada bahan tesktil ditentukan oleh :
a. Pemilihan zat warna (kesesuaian zat warna dan jenis serat)
b. Peralatan dan Sistem pewarnaan
c. Proses pewarnaan meliputi, larutan/pasta zat warna, PH, Suhu, Waktu dsb.
2.Diagram Alur Pencelupan dan Pewarnaan dalam Industri Tekstil
Dalam Tahapan ini, bahan baku (kain) dicelupkan kedalam alat pencelupan SCO2, yang mana Pencelupan adalah suatu proses pemberian warna pada bahan tekstil secara merata dan baik, sesuai dengan warna yang diinginkan. Dalam pencelupan mempunyai tujuan – tujuan dan sasaran yang hendak dicapai antara lain :
Meningkatkan kualitas Kerataan hasil pencelupan supaya Keadaan bahan sesudah celup :
1.Bebas dari minyak
2.Scouring/ Bleaching yang merata
3.Hasil merserisasi yang merata
4.Bahan tidak kusut
5.Tidak terjadi kostiksasi setempat
6.Penempatan bahan dalam mesin yang rapi
7.Memiliki warna yang merata.
Setelah bahan kain itu, melalui proses pencelupan dan pewarnaan maka kain ini telah memiliki kualitas dan kuantitas kain yang menarik dan bagus ditinjau dari hasil celupan dan pewarnaan, yang ketika memiliki kualitas dan kuantitas yang bagus maka sudah siap untuk dipasarkan.
3.Pengujian Hasil Celupan dan Pewarnaan
1. Ketahanan Luntur
Ketahanan luntur zat warna dispersi ini dipengaruhi oleh :
a)Faktor utama struktur kimia zat warna meskipun hubungan antara pengaruh struktur kimia dan ketahanan lunturnya kurang jelas .
b)Faktor sekunder – aplikasi zat warna. Faktor ini meliputi antara lain metode pencelupan, temperatur fiksasi, waktu pencelupan, jenis bahan yang di celup dan zat bantu yang di gunakan.
Cara Uji Tahan Luntur
Beberapa ketahanan luntur sering di permasalahkan dapat di sebutkan antara lain:
a)Daya tahan sublimasi
Ukuran prilaku zat warna pada fase transisi dari bentuk padat ke bentuk gas. Sublimasi dapat terjadi pada saat fiksasi zat warna. Dalam pencelupan sistim termosol pada waktu pengerjaan panas (Heat setting finishing) setelah pencelupan daya tahan sublimasi di pengaruhi oleh ukuran molekul zat warna. Makin besar molekul zat warna makin tinggi daya tahan sublimasinya (menguap masuk kedalam serat). Selain itu juga tergantung dari pada ikatan zat warna dengan bahan.
b) Daya tahan luntur terhadap pencucian
Daya tahan luntur zat warna dispersi dipengaruhi oleh mobilitas molekul zat warna dan adanya gugus pelarut. Umumnya zat warna dispersi menunjukan daya tahan luntur yang baik pada polyester dalam penggunaan yang normal, akan tetapi apabila di inginkan daya tahan luntur dengan menggunakan kain poliamid sebagai bahan penguji maka seleksi zat warna perlu di lakukan.
c) Daya tahan terhadap thermomigrasi
Daya tahan luntur dari celupan bahan polyester sering menurun karena adanya gabungan pengaruh panas dan sisa zat aktif permukaan yang terdapat pada serat. Zat aktif permukaan yang sering berpengaruh antara lain:
•zat pembantu pencelupan non ionik
•zat pelemas
•zat anti statik
Fenomena termomigrasi ternyata bukan hanya terjadi karena pengaruh panas tetapi juga karena adanya penyimpanan yang lama dari bahan hasil celupan. Termomigrasi dapat menyebabkan penurunan:
a)Daya tahan gosok
b)Daya tahan luntur terhadap pencucian
c)Daya tahan luntur terhadap air
d)Daya tahan luntur terhadap keringat
e)Daya tahan luntur terhadap sinar
f)Daya tahan luntur terhadap Dry clean.
1.Pengertian Pencelupan
Pencelupan yaitu pemberian warna pada bahan tekstil secara merata dengan warna yang sama pada seluruh bahan tekstil dengan 3 komponen bahan utama yaitu zat warna, air dan obat bantu.
Pencelupan merupakan suatu upaya dalam meningkatkan nilai komersil dari barang
tekstil. Nilai komersil ini menyangkut nilai indra seperti warna, pola dan mode, dan nilai – nilai guna yang tergantung dari apakah produk akhir dipakai untuk pakaian, barang-barang rumah tangga atau penggunaan lain. Lagi pula, nilai-nilai guna sebagai pakaian tergantung pada tingkatan yang dikehendaki dari sifat-sifat penyesuaian seperti misalnya sifat-sifat pemakaian, sifat-sifat pengolahan, sifat-sifat perombakan dan sifat-sifat sebagai cadangan. Nilai-nilai ini dapat diberikan dengan cara-cara yang beraneka ragam oleh macam-macam bahan, seperti serat-serat kapas, benang-benang, kain tenun, dan kain rajut, bermacam-macam cara proses, termasuk pencelupan
.
2.Pengertian Pewarnaan
Pewarnaan adalah pemberian warna pada bahan tekstil secara setempat pada permukaan bahan tekstil sehingga menimbulkan komposisi warna dan motif tertentu dengan 3 komponen bahan utama adalah zat warna, pengental dan obat bantu.
2.Jenis – jenis Pewarnaan dan Pencelupan
1.Jenis – jenis Pencelupan
•Pencelupan Serat -serat Tekstil (Dyeing of Textile fiber).
•Pencelupan Bahan Tekstil dengan Zat Warna Alam.
•Pencelupan Serat Poliester dengan Zat Warna Dispersi.
2.Jenis – jenis Pewarnaaan
•Pewarnaan Bahan Alami
•Pewarnaan Bahan Kimia
•Pewarnaan Campuran
3.Metode Pewarnaan dan Pencelupan
1.Metode Pencelupan
Metode pencelupan bermacam – macam tergantung efektifitas dan efisiensi yang akan diharapkan. Metode pencelupan bahan tekstil diantaranya adalah :
a. Metode pencelupan, Mc Winch, Jet/ over flow, package, dan beam.
1)Metode normal proses, penambahan garam secara bertahap.
2)Metode all – in proses.
3)Metode migrasi proses.
4)Metode isotermal proses.
b.Metode pencelupan cara jigger
c.Metode pencelupan cara pad – batch.
d.Teknik pencelupan lainnya adalah sistem kontinyu atau semi kontinyu, exhoution, teknik migrasi, cara carrier atau pengemban, cara HT/HP atau tekanan dan suhu tinggi, cara thermosol, dengan pelarut organik, dengan larutan celup tuggal/ ganda, cara satu bejana celup, dengan pemeraman, dan sebagainya.
2.Metode Pewarnaan
Metode pewarnaan, diantaranya :
•teknik lukis,
•colet,
•air brush dsb.
3.Tahapan atau Mekanisme Pewarnaan dan Pencelupan
1.Proses Pencelupan
Proses persiapan pencelupan meliputi pelarutan zat warna, penggunaan air dan zat pelunak air yang dipakai, persiapan bahan, pemasakan, pengelantangan.
Sebelum dilakukan pencelupan maka bahan tekstil harus dilakukan pretreatment terlebih dahulu supaya hasil celup sempurna. Diantara proses tersebut adalah :
Singieng : Menghilangkan bulu – bulu yang timbul pada benang atau kain akibat gesekan – gesekan yang terjadi pada proses pertenunan, proses ini dimaksudkan supaya permukaan kain akan menjadi rata, sehingga pada proses pencelupan akan didapatkan warna yang rata dan cemerlang.
Dezising : Menghilangkan zat – zat kanji yang melapisi permukaan kain atau benang, sehingga dengan hilangnya kanji tersebut penyerapan obat – obat kimia kedalam kain tidak terhalang.
Scouring : Menghilangkan pectin, lilin, lemak dan kotoran atau debu – debu yang ada pada serat kapas. Zat – zat ini akan menolak pembasah air sehingga kapas yang belum dimasak susah dibasahi yang menyebabkan proses penyerapan larutan obat – obat kimia dalam proses – proses berikutnya tidak terjadi dengan sempurna.
Bleaching : Menghilangkan zat – zat pigmen warna dalam serat yang tidak bisa hilang pada saat proses scouring, sehingga warna bahan menjadi lebih putih bersih dan tidak mempengaruhi hasil warna pada saat proses pencelupan dan pemutihan optical.
Mercerizing : Memberikan penampang serat yang lebih bulat dengan melepaskan putaran serat atau reorientasi dari rantai – rantai molekul selulosa menyebabkan deretan kristalin yang lebih sejajar dan teratur. Proses ini akan menambah kilap, daya serap terhadap zat warna bertambah, memperbaiki kestabilan dimensi, kekuatan tarik bertambah, memperbaiki dan menghilangkan efek negative kapas yang belum matang/kapas mati.
Beberapa pretreatment kadang tidak harus semua dilakukan hal ini tergantung pada kebutuhan. Setelah selesai pengerjaan tersebut pencelupan dapat dilakukan misalnya pencelupan dengan sistem exhoution/ perendaman dan sistem kontinyu.
Didalam proses pencelupan, digunakan beberapa jenis bahan pembantu, artinya bahan yang ditambahkan kedalam zat warna untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas kain tekstil, diantaranya ialah :
•Zat pengemban (Carrier)
Zat ini adalah istilah umum yang dipakai untuk sejenis zat organik yang membantu proses pencelupan. Carrier sanggup menembus dan membuka struktur serat yang akan dicelup, sehingga mempercepat difusi zat warna kedalam serat, dengan demikian carrier menaikkan jumlah zat warna yang terserap.
Fungsi zat pengemban didalam larutan yang utama adalah:
a) Melunakkan serat.
b) Mempercepat proses masuknya zat warna kedalam serat.
c) Sebagai pengemban zat warna kedalam serat.
Hal ini dapat diterangkan sebagai berikut:
Kecepatan zat warna difusi kedalam serat dengan menggunakan zat pengemban lebih besar bila dibandingkan dengan pencelupan tanpa pengemban, meskipun besarnya zat warna lebih kecil dari pada gabungan zat warna dengan zat pengemban.
Dengan adanya zat pengemban ini menyebabkan serat poliester menggelembung, sehingga pori-pori serat menjadi besar. Selain itu zat pengemban mempunyai afinitas terhadap zat warna, zat warna turut dibawa masuk kedalam serat oleh pengemban. Zat pengemban ini tidak berikatan dengan serat, pada proses pencucian reduksi, zat pengemban akan keluar lagi dari pori-pori serat dan akan menutup, sehingga zat warna tertinggal didalam serat.
Perlu diperhatikan bahwa zat pengemban yang dipakai harus memenuhi syarat-syarat tertentu diantaranya adalah efisien, mudah dihilangkan, tidak mempengaruhi warna, mudah dilarutkan atau didispersikan dalam air. Karena beberapa zat pengemban dapat menyebabkan adanya noda dan bila membersihkannya kurang sempurna maka dapat menurunkan kekuatan dan tahan sinarnya.
•Zat pendispersi
Zat pendispersi termasuk jenis surface aktive agent yang terdiri dari senyawa yang mempunyai berat molekul tinggi dengan gugus-gugus ion dan non ion tersusun bergantian sepanjang rantai molekulnya.
Penambahan zat pendispersi kedalam larutan dapat meningkatkan kelarutan zat warna sampai mencapai titik optimum, dimana diatas kelarutan zat warna terlalu tinggi sehingga zat warna yang telah diserap mudah terlepas kembali.
•Natrium Alginat
Pengentalan natrium alginat sangat praktis dan relatif mudah dalam pemakainnya, serta mudah dilarutkan. Sehingga pasta pengental mudah disiapkan. Lapisan pengental mudah dicuci setelah proses pencapan atau pencelupan, walaupun pengerjaan fiksasi dengan suhu tinggi. Persediaan larutan dapat disimpan selama 2-3 hari dan untuk melindunginya dari serangan senyawa organik dapat ditambahkan formaldehida.
•Asam asetat (CH3COOH)
Digunakan sebagai pemberi suasana asam atau alkali larutan celup. Pencelupan poliester dengan zat warna dispersi dapat berjalan dengan baik apabila ditambahkan asam asetat 30% dengan pH ±5. pH larutan celup ini sangat berpengaruh terhadap kestabilan zat warna dispersi
2. Proses Pewarnaan
Pencelupan yaitu pemberian warna pada bahan tekstil secara merata dengan warna yang sama pada seluruh bahan tekstil dengan 3 komponen bahan utama yaitu zat warna, air dan obat bantu.
Pencapan adalah pemberian warna pada bahan tekstil secara setempat pada permukaan bahan tekstil sehingga menimbulkan komposisi warna dan motif tertentu dengan 3 komponen bahan utama adalah zat warna, pengental dan obat bantu.
Proses pewarnaan diatas umumnya dilakukan di Industri tekstil. Untuk produk tekstil yang digunakan untuk kepentingan terbatas (biasanya menyangkut karya seni )ada juga cara pewarnaan lain seperti menggunakan teknik lukis, colet, air brush dsb.
Proses pencelupan dapat dilakukan pada bahan tekstil baik masih berupa serat, benang ataupun kain. Pencelupan pada serat biasanya dilakukan untuk menghasilkan motif atau komposisi warna pada benang ataupun kain yang komposisi warna/motif tersebut bukan dari hasil pencapan namun efek warna yang ditimbulkan oleh campuran seratnya. Pencelupan pada benang dilakukan untuk memberi warna pada benang dan jika benang tersebut ditenun akan menghasilkan kain yang memiliki komposisi warna /corak tertentu dari susunan dan persilangan benang lusi dan pakan. Misalnya corak yang ada pada sarung, lurik, baju kotak – kotak, kain kasur, kain selimut bergaris dsb. Pencelupan pada kain dilakukan untuk mewarnai kain secara merata dengan warna yang sama pada seluruh kain. Proses pencelupan juga dapat menimbulkan motif/corak tertentu jika kain/benang tersusun atas dua jenis atau lebih serat yang berbeda karena masing masing jenis serat memiliki kemampuan celup dan efek warna yang berbeda beda terhadap satu jenis zat warna yang digunakan.
Proses pencapan pada bahan tekstil dapat dilakukan pada benang atau kain. Pada proses pencapan diperlukan pasta cap yang terdiri dari zat warna, pengental dan zat zat pembantu yang tergantung pada jenis serat dan jenis zat warna yang digunakan. Berdasarkan alat atau mesin yang digunakan, pencapan digolongkan sebagai berikut:
a.Pencapan semprot (Spray printing)
Cetakan pencapan menggunakan kaleng, kayu, atau karton yang berlubang. Zat warna disemprotkan dengan alat penyemprot atau sikat kepada kain melalui cetakan yang berlubang tersebut sehingga timbul corak pada kain. Sistem ini banyak digunakan untuk mencap karung goni, kayu, logam, dan sebagainya.
b. Pencapan Blok (Block Printing)
Prinsip yang digunakan pada pencapan blok sama seperti stempel. Motif digravir pada kayu atau logam yang tahan terhadap zat-zat kimia. Penggunaannya, pasta zat warna dioleskan pada bantalan. Selanjutnya, cetakan ditekankan pada bantalan dan dicapkan pada kain.
c. Pencapan Penotine (penotine printing)
Mekanisme pencapan penotin sama dengan pencapan blok. Pada pencapan penotin, blok dan kain digerakkan secara otomatis.
d. Pencapan bulu (Flock Printing)
Pencapan ini dilakukan dengan menempelkan bulu-bulu atau serat yang telah berwarna.
e. Pencapan kasa (Screen Printing)
Pencapan kasa sering disebut sebagai sablon. Motif dibuat pada kain penyaring yang disebut kasa yang selanjutnya dipasang pada rangka dalam keadaan lurus dan tegang. Sistem ini banyak digunakan karena macam coraknya tidak terbatas dan coraknya mudah diubah dengan cepat. Penggunaannya, pasta zat warna dituang pada kasa, kemudian ditekan dengan rakel agar zat warna keluar dan mewarnai kain.
f. Pencapan Rotary (Rotary Printing)
Prinsip penggunaan sistem ini sama dengan screen printing. Kasa yang digunakan harus tahan terhadap zat kimia dan karat, berbentuk bulat. Sistem ini dapat menggunakan hingga 12 warna, sehingga sangat baik untuk menghasilkan motif strip yang memanjang.
g. Pencapan Rol (Roller Printing)
Cetakan yang digunakan pada sistem ini berbentuk silinder atau rol tembaga. Motif digravir pada rol tersebut. Roller printing biasa digunakan untuk menghasilkan motif-motif kecil dan mahal.
h. Pencapan transfer (Tranfer printing)
Pencapan ini menggunakan media kertas transfer yang telah diberi motif. Proses pemindahan motif ke kain dilakukan dengan menempelkan kertas transfer pada kain, disertai dengan pemanasan dan tekanan.
Yang banyak dan paling popular digunakan adalah screen printing dimana dalam proses sederhananya adalan seperti proses cetak sablon yang mungkin sudah sering/biasa kita lakukan.
Vickerstaf menyimpulkan bahwa dalam pencelupan terjadi tiga tahap, yaitu :
Tahap pertama merupakan molekul zat warna dalam larutan yang selalu bergerak, pada suhu tinggi gerakan molekul cepat. Kemudian bahan tekstil dimasukkan kedalam larutan celup. Serat tekstil dalam larutan bersifat negatif pada permukaannya sehingga dalam tahap ini terdapat dua kemungkinan yakni molekul zat warna akan tertarik oleh serat atau tertolak menjauhi serat. Oleh karena itu perlu penambahan zat – zat pembantu untuk mendorong zat warna lebih mudah mendekati permukaan serat. Peristiwa tahap pertama tersebut sering disebut difusi zat warna dalam larutan.
Dalam tahap kedua molekul zat warna yang mempunyai tenaga cukup besar dapat mengatasi gaya – gaya tolak dari permukaan serat, sehingga molekul zat warna tersebut dapat terserap menempel pada permukaan serat. Peristiwa ini disebut adsorpsi.
Tahap ketiga yang merupakan bagian yang terpenting dalam pencelupan adalah penetrasi atau difusi zat warna dari permukaan serat kepusat. Tahap ketiga merupakan proses yang paling lambat sehingga dipergunakan sebagai ukuran menentukan kecepatan celup.
3. Faktor-faktor Pewarnaan dan pencelupan.
1. Faktor-faktor Pencelupan
Faktor yang mempengaruhi Pencelupan
a. Pengaruh elektrolit
Pada intinya penambahan elektrolit kedalam larutan celup adalah memperbesar jumlah zat warna yang terserap oleh serat, meskipun beraneka zat warna akan mempunyai kesepakatan yang berbeda.
b. Pengaruh Suhu
Pada umumnya peristiwa pencelupan adalah eksotermis. Maka dalam keadaan setimbang penyerapan zat warna pada suhu yang tinggi akan lebih sedikit bila dibandingkan penyerapan pada suhu yang rendah. Akan tetapi dalam praktek keadaan setimbang tersebut sukar dapat dicapai hingga pada umumnya dalam pencelupan memerlukan pemanasan untuk mempercepat reaksi
c. Pengaruh perbandingan larutan
Perbandingan larutan celup artinya perbandingan antara besarnya larutan terhadap berat bahan tekstil yang diproses. Dalam kurva isotherm terlihat bahwa kenaikan konsentrasi zat warna dalam larutan akan menambah besarnya penyerapan.
Maka untuk mencelup warna-warna tua diusahakan untuk memakai perbandingan larutan celup yang kecil, sehingga zat warna yang terbuang atau hilang hanya sedikit. Untuk mengurangi pemborosan dalam pemakian zat warna dapat mempergunakan larutan simpan bekas (standing bath) celupan. Dengan menambahkan zat warna baru pada larutan bekas tadi maka dapat diperoleh larutan celup dengan konsentrasi seperti semula.
d. Pengaruh pH
Penambahan alkali mempunyai pengaruh menambah penyerapan. Meskipun demikian kerap kali dipergunakan soda abu untuk mengurangi kesadahan air yang dipakai atau untuk memperbaiki ke larutan zat warna.
Faktor-faktor yang Perlu diperhatikan Pada Proses Pencelupan
Untuk memperoleh kerataan pencelupan ada dua cara yang dapat ditempuh yaitu dengan pengendalian adsorpsi dan peningkatan migrasi terutama dengan adisi Leveling Agent. Kurva pencelupan diproyeksikan untuk mengendalikan proses pencelupan. Beberapa kurva yang sering dipakai adalah :
•Exhoustion curve (kurva isotermis)
Yaitu kurva yang menunjukkan jumlah zat warna yang teradsorpsi sebagai persentasi dari jumlah zat warna yang digunakan mula – mula pada berbagai unit waktu dan temperatur yang konstan.
•Temperature curve
Kurva ini menggambarkan persentasi penyerapan zat warna pada berbagai temperatur pencelupan pada suatu konsentrasi tertentu.
•Time, Temperature curve
Kurva ini dibuat terlebih dahulu menentukan waktu dan temperatur yang dicapai sehubungan dengan waktu tersebut. Zat warna yang terserap pada setiap waktu/ temperatur dinyatakan sebagai persentasi dari konsentrasi yang digunakan, pada temperatur maksimum penerapan zat warna dinyatakan sebagai fungsi dari waktu.
•Adsorption curve
Kurva adsorpsi ini dapat diperoleh dengan mencelup bahan dengan zat warna pada konsentrasi tertentu.
•Daerah Pencelupan Kritis
Berdasarkan uji statistik diperoleh ketentuan bahwa kerataam pencelupan ditentukan oleh kerataan distribusi dari 80% zat warna yang dipakai. Penyerapan zat warna pada prinsipnya mengikuti kurva distribusi statistik normal. Karena kerataan pencelupan ditentukan pada daerah penyerapan 80% zat warna maka daerah ini disebut pula daerah pencelupan kritis. Karena pada daerah pencelupan kritis pembagian zat warna yang menentukan kerataan terserap, maka sudah selayaknya pada daerah ini kecepatan pemanasan dilakukan lebih perlahan.
•Diagram Proses Pencelupan
Proses pencelupan yang optimal ialah proses yang mengatur parameter – parameter pencelupan sedemikian rupa hasil pewarnaan yang baik diperoleh dalam waktu yang sesingkat mungkin tanpa mengurangi daya kerataan dan reproduksi yang baik. Parameter proses pencelupan yang paling utama adalah waktu dan temperatur.
Diagram proses pencelupan adalah diagram yang menunjukkan hubungan antara temperatur dan waktu pencelupan atau dengan kata lain diagram yang menunjukkan kecepatan penaikan/ penurunan temperatur dan lamanya waktu pada suatu temperatur tertentu. Makin lambat penaikan temperatur makin kecil resiko ketidakrataan tapi dilain pihak makin rendah produktivitas.
Diagram proses pencelupan yang rasional adalah diagram yang mengatur kecepatan penaikan temperatur sehingga hasil yang baik dapat dicapai dalam waktu yang sesingkat mungkin. Hal ini dapat dicapai dengan jalan memperlambat penaikan temperatur pada daerah pencelupan kritis dan mempercepat penaikan temperatur diluar daerah kritis tersebut.
2 Faktor yang mempengaruhi Pewarnaan
Faktor keberhasilan pewarnaan pada bahan tesktil ditentukan oleh :
a. Pemilihan zat warna (kesesuaian zat warna dan jenis serat)
b. Peralatan dan Sistem pewarnaan
c. Proses pewarnaan meliputi, larutan/pasta zat warna, PH, Suhu, Waktu dsb.
2.Diagram Alur Pencelupan dan Pewarnaan dalam Industri Tekstil
Dalam Tahapan ini, bahan baku (kain) dicelupkan kedalam alat pencelupan SCO2, yang mana Pencelupan adalah suatu proses pemberian warna pada bahan tekstil secara merata dan baik, sesuai dengan warna yang diinginkan. Dalam pencelupan mempunyai tujuan – tujuan dan sasaran yang hendak dicapai antara lain :
Meningkatkan kualitas Kerataan hasil pencelupan supaya Keadaan bahan sesudah celup :
1.Bebas dari minyak
2.Scouring/ Bleaching yang merata
3.Hasil merserisasi yang merata
4.Bahan tidak kusut
5.Tidak terjadi kostiksasi setempat
6.Penempatan bahan dalam mesin yang rapi
7.Memiliki warna yang merata.
Setelah bahan kain itu, melalui proses pencelupan dan pewarnaan maka kain ini telah memiliki kualitas dan kuantitas kain yang menarik dan bagus ditinjau dari hasil celupan dan pewarnaan, yang ketika memiliki kualitas dan kuantitas yang bagus maka sudah siap untuk dipasarkan.
3.Pengujian Hasil Celupan dan Pewarnaan
1. Ketahanan Luntur
Ketahanan luntur zat warna dispersi ini dipengaruhi oleh :
a)Faktor utama struktur kimia zat warna meskipun hubungan antara pengaruh struktur kimia dan ketahanan lunturnya kurang jelas .
b)Faktor sekunder – aplikasi zat warna. Faktor ini meliputi antara lain metode pencelupan, temperatur fiksasi, waktu pencelupan, jenis bahan yang di celup dan zat bantu yang di gunakan.
Cara Uji Tahan Luntur
Beberapa ketahanan luntur sering di permasalahkan dapat di sebutkan antara lain:
a)Daya tahan sublimasi
Ukuran prilaku zat warna pada fase transisi dari bentuk padat ke bentuk gas. Sublimasi dapat terjadi pada saat fiksasi zat warna. Dalam pencelupan sistim termosol pada waktu pengerjaan panas (Heat setting finishing) setelah pencelupan daya tahan sublimasi di pengaruhi oleh ukuran molekul zat warna. Makin besar molekul zat warna makin tinggi daya tahan sublimasinya (menguap masuk kedalam serat). Selain itu juga tergantung dari pada ikatan zat warna dengan bahan.
b) Daya tahan luntur terhadap pencucian
Daya tahan luntur zat warna dispersi dipengaruhi oleh mobilitas molekul zat warna dan adanya gugus pelarut. Umumnya zat warna dispersi menunjukan daya tahan luntur yang baik pada polyester dalam penggunaan yang normal, akan tetapi apabila di inginkan daya tahan luntur dengan menggunakan kain poliamid sebagai bahan penguji maka seleksi zat warna perlu di lakukan.
c) Daya tahan terhadap thermomigrasi
Daya tahan luntur dari celupan bahan polyester sering menurun karena adanya gabungan pengaruh panas dan sisa zat aktif permukaan yang terdapat pada serat. Zat aktif permukaan yang sering berpengaruh antara lain:
•zat pembantu pencelupan non ionik
•zat pelemas
•zat anti statik
Fenomena termomigrasi ternyata bukan hanya terjadi karena pengaruh panas tetapi juga karena adanya penyimpanan yang lama dari bahan hasil celupan. Termomigrasi dapat menyebabkan penurunan:
a)Daya tahan gosok
b)Daya tahan luntur terhadap pencucian
c)Daya tahan luntur terhadap air
d)Daya tahan luntur terhadap keringat
e)Daya tahan luntur terhadap sinar
f)Daya tahan luntur terhadap Dry clean.
terima kasih banyak mas atas ilmu yang telah di tampilkan di blog ini, berguna banget, semoga pahalanya ga terputus karna ilmu ini, sebelumnya saya izin copy ya mas untuk memperdalam ilmunya.
BalasHapus