LAPORAN PRAKTIKUM PENYEMPURNAAN TEKSTIL PROSES PENYEMPURNAAN MENGKERET (KREPING) PADA KAIN KAPAS DAN RAYON VARIASI KONSENTRASI NaOH, WAKTU KONTAK DAN JARAK MOTIF
Disusun Oleh :
Nama
: Jakariya Nugraha Noerma Rachamwati Fani Miftah Rizkiyah Boby Fansha Graha
Dosen Asisten
: Sukirman S.ST : Desiriani Witri S.ST
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL BANDUNG 2013
10020067 10020050 10020054 07020015
PROSES PENYEMPURNAAN MENGKERET (KREPING) PADA KAIN KAPAS DAN RAYON VARIASI KONSENTRASI NaOH, WAKTU KONTAK DAN JARAK MOTIF
I. MAKSUD DAN TUJUAN
1.1 Maksud Memberikan efek mengkeret (kreping) pada kain dengan menggunakan zat kimia
1.2 Tujuan Mengetahui dan membandingkan efek kreping yang dilakukan pada bahan kapas dan rayon. Mengetahui hasil pencelupan yang dilakukan pada kain yang telah dilakukan proses penyempurnaan krep II. TEORI DASAR Penyempurnaan Kreping Yang dimaksud dengan penyempurnaan kreping adalah membuat kain menjadi tidak rata (berkeriput). Benang dengan puntiran tinggi memiliki kecenderungan besar untuk terbuka dan puntirannya bila dibebaskan dari penahanya, akan tetapi bila kedua ujung benang tersebut dipegang, sehingga pembukaan puntiran tidak dapat berlangsung sempurna, lalu saling didekatkan maka akan terbentuk gelungan-gelungan (loops) kecil di sepanjang benang akibat dari gaya torsional benang yang semula bertahan dan kemudian terbebaskan saat kedua ujung benang didekatkan. Kecenderungan pembukaan puntiran pada benang atau energi torsionalnya sangat ditentukan oleh derajat puntirannya, sehingga semakin tinggi puntiran suatu benang maka semakin besar pula kecenderungannya untuk terbuka dari puntiran. Pada benang yang terbuat dari serat hidrofil kecenderungan tersebut juga sangat dipengaruhi oleh sifat penggelembungannya pada pembasahan, semakin besar penggelembungan seratnya semakin besar pula kecenderungan benang untuk terbuka dari puntirannya. Penggelembungan serat yang terjadi pada pembasahan mengakibatkan mengkeret kain kearah lebarnya, akan tetapi karena pembukaan puntiran benang tertahan oleh pinggiran kain, maka energi puntiran benang beralih dan terpakai untuk membentuk gelungan-gelungan seperti yang telah dijelaskan diatas. Mengingat bahwa benang pada kain tersusun dalam suatu anyaman tertentu maka pembentukan gelungan tidak dapat berlangsung sempurna sehingga menimbulkan suatu efek gelombang atau riak pada permukaan kain yang dikenal dengan istilah krep (crepe). Dengan demikian prinsip penyempurnaan krep adalah mengkeret benang dengan puntiran tinggi dan kecenderungan untuk terbuka dari puntirannya, serta didasarkan pada sifat penggelembungan serat. Berdasarkan prinsip ini
maka serat dengan penggelembungan besar di dalam air sangat baik begi pembuatan benang ataupun krep. Selulosa yang diregenerasi banyal dipilih untuk proses ini karena penggelembungannya yang besar didalam air (dalam keadaan basah serat rayon memiliki volume dua kali daripada volumenya dalam keadaan kering absolut). Penyempurnaan Krep untuk Rayon Konstruksi yang paling umum untuk kain krep adalah benang krep untuk pakan dan normal untuk lusi, dengan pergantian arah puntiran setiap dua helai benang pakan. Syarat lain yang harus dipenuhi untuk memperoleh krep yang merata dipandang dari efeknya maupun kerapatannya adalah dimungkinkannya pergerakan benang pada kain selama proses. Proses kreping sebaiknya tidak dilakukan bersamaan dengan pemasakan. Larutan sabun dan suhu tinggi pada proses pemasakan akan menyebabkan struktur lain menjadi lebih terbuka sehingga tercipta ruang yang lebih besar bagi benang untuk membentuk gelungan dan menghasilkan efek krep yang kasar dan cenderung tidak rata. Untuk mencegah timbulnya bekas kusut (crease marks) maka kain harus dikerjakan dalam bentuk lebar. Ada beberapa cara penanganan kain dalam proses kreping, yaitu cara : 1. rangka bintang 2. lipatan buku 3. loop 4. kontinyu kerataan dan kehalusan krep pada dasarnya sangat ditentukan oleh struktur benang, kain, konsentrasi dan suhu larutan. Benang dengan puntiran tinggi yang terbuat dari filamen kasar dan menggunakan kanji ringan (soft size) biasanya akan menghasilkan krep kasar bila dikerjakan dalam larutan dengan konsentrasi dan suhu tinggi. Sedangkan krep halus dapat diperoleh dari benang puntiran rendah yang terbuat dari filamen dengan kanji berat (hard size) dan menggunakan larutan dengan konsentrasi dan suhu rendah. Penyempurnaan Krep untuk Kapas Pada dasarnya terdapat 2 cara untuk membuat kain krep kapas, yaitu sebagai berikut : 1. Membuat kain dengan benang-benang krep atau yang mempunyai antihan tinggi. Pada cara ini efek krep yang terjadi tergantung dari relaksasi dari antihan benang. 2. Penggunaan zat kimia yang dapat menyebabkan penggelembungan serat kapas. Pembuatan kain krep kapas cara pertama sama seperti pada cara pembuatan kain krep pada rayon. Hasil proses kreping melalui penggelembungan setempat tidak menampakkan efek riak seperti yang diperoleh dari penggunaan benang puntiran tinggi, meskipun demikian ada kesamaan hal dalam efek mulur seperti yang biasa ditemui pada struktur krep. Pembentukan krep dengan cara ini lebih
merupakan hasil proses kimia dengan menggunakan zat penggembung (swelling agent) seperti soda kostik, asam sulfat, seng klorida. Penggembungan setempat melalui teknik pencapan (pencapan langsung maupun rintang) merupakan prinsip dari pembuatan krep dengan mengguanakan zat kimia. Pada perendaman dalam air serat pada bagian yang mengandung soda kostik akan menggelembung dan mengkeret, serta menyebabkan bagian kain lainnya kusut, sehingga menimbulkan efek berkerut-kerut pada permukaan kain. Penyempurnaan Krep untuk Serat Sintetik Kain dari serat campuran dapat memberikan efek krep yang khas. Efek krep yang terkenal pada kain yang dibuat dari benang-benang filamen yang dibuat dengan bulk yarns (benang yang mengkeret) atau dengan false-twisting yarns (benang dengan antihan palsu). Efek yang diperoleh pada permukaan kain dapat seperti kulit, pasir atau bintik-bintik bulu, yang dalam hal ini tergantung dari kwalitas benang dan motif dari embossing kalander.
III. PERCOBAAN 3.1
Alat dan Bahan Bahan : kain kapas, kain rayon, kain polyester/kapas, kain polyester/ rayon Alat – alat :
3.2
Pengaduk
Gelas ukur 500 ml
Screen
Kertas
Rakel
Neraca
Cangkir
Resep dan Fungsi Zat Resep penyempurnaan kreping Pengental (tapioca)
:4%
NaOH 30 %
: 400 9/L
NaOH 20 % Invadin MC
: 1 ml/L
Waktu
: 20’, 25’, 30’
Resep pencelupan dengan zat warna reaktif Zat warna reaktif dingin
:1%
NaCl
: 20 g/L
Na3CO3
: 10 g/L
Zat pembasah
: 1 g/L
Volt (1 : X)
: 1 : 20
Fungsi Zat -
NaOH 30% dan 20% berfungsi sebagai pemberi efek kreping pada bahan.
-
Pengental (tapioca) berfungsi sebagai pengental yang tahan terhadap alkali kuat, dan membuat larutan kreping menjadi pasta yang siap dicapkan untuk mendapatkan motif kreping yang sesuai dengan kasa.
-
Pembasah tahan alkali berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan serat, sehingga zatzat dapat masuk kedalam bahan.
-
Zat warna reaktif dingin berfungsi untuk memberikan warna secara merata pada bahan dan untuk mengetahui hasil penyempurnaan kreping yang telah dicelup dengan zat warna reaktif.
-
Na2SO4 berfungsi untuk menanbah penyerapan zat warna reaktif pada bahan.
-
Na2CO3 berfungsi memperbesar kelarutan zat warna dalam larutan celup dan zat anti kesadahan dalam air celupan, serta menetralkan asam-asam hasil dari reaksi yang terdapat pada larutan celup. Memfiksasi zat warna dan membentuk ikatan Kovalen.
3.3
Cara Kerja -
Dibuat pengental dari tapioca dan NaOH, diatur banyaknya pengental agar didapat pasta pengental yang baik
-
Bahan dicap dengan pasta tersebut, dan didiamkan selama 20, 25, 30 menit
-
Bahan dibilas dengan air panas sampai kandungan NaOH yang ditandai dengan pegangan licin hilang
-
DInetralkan kandungan kebasaan kain dengan dimasukan ke dalam larutan asam cuka CH3COOH
-
Kain di cuci dengan air dingin sampai bersih
-
Kain di angin-angin sampai kering
-
Selanjutnya ditimbang kain dan dilanjutkan pada proses pencelupan kain hasil krepping dengan zat warna reaktif dingin.
-
Bahan yang sudah dicelup ditunggi sampai kering dan di evaluasi kekerutan bahan dan pengaruhnya terhadap penyerapan zat warna.
3.4
Diagram Alir Pembuatan Pasta
Pencetakan pasta ke bahan
Didiamkan 20', 25' dan 30'
Pembilas bahan dengan air dingin
Penetralan dengan asam asetat
Pencelupan
evaluasi
3.5
Perhitungan Bahan Bahan yang digunakan untuk proses penyempurnaan efek mengkerut ini adalah dibuat dalam bentuk pasta yang terdiri dari NaOH, Pengental tapioca dan balace. Berikut adalah komposisi kandungan pastanya
a. Pasta induk NaOH 20 %
Tapioca
: 4/100x500 = 20 gram
NaOH
: 20/100 x 500 = 100 gram
Air
: 500-20-100 = 380 gram
b. Pasta induk NaOH 30 %
Tapioka
: 4/100x500 = 20 gram
NaOH
: 30/100 x 500 = 150 gram
Air
: 500-20-150 = 330 gram
c. Larutan Celup ZW. Reaktif Dingin
3.6
Berat total
: 155,8 gram
Vlot 1:20
: 20 x BB = 3116 liter
ZW reaktif dingin 1% : 1/ 100 x 1,558 = 1.558 gram
NaCl 10 g/l
: 10/1000 x 3116 = 31,16 gram
Na2CO3 2 g/l
: 2/1000 x 3116 = 6,232 gram
Air
: 3077,05 liter
Data Percobaan
IV. PEMBAHASAN Praktiukum kali ini adalah penyempurnaan untuk menghasilkan efek mengkerut pada kain. Kain yang digunakan adalah kain dari serat kapas dan rayon viskosa. Pada prinsipnya cara kimia ini adalah dengan cara menggembungkan serat kapas sehingga diperoleh mengkeret yang besar dan akan timbul efek gelombang yang diinginkan. Sedang untuk bahan yang digunakan untuk menghasilkan efek kerut ini adalah Natrium Hidroksida secara tidak merata sesuai dengan motif yang digunakan. Pemakaian motifnya pun diatur sedemikian rupa
sehingga menghasilkan kerut yang teratur. Dan motif yang digunakan pada praktiku kali ini adalah motif semi blok. Kemudian besarnya efek kerut yang dihasilkan bisa diatur dengan memvariasikan konsentrasi Natrium Hidroksida, waktu kontak dengan natrium hidroksida, jenis serat serta. Sedang untuk mengukurnya diukur dengan cara melihat hasil dari efek keriput (krep) dan ketuaan warna motif (pada bagian yang dicap NaOH). Indikator dari pengukuran sendiri adalah dengan dibuat grade penilaian dari angka 0 – 10. Semakin tinggi nilai maka semakin baik hasil pengukurannya, begitu juga sebaliknya. Berikut adalah pembahasan dari hasil penyempurnaan kreping. a. Pengaruh waktu kontak, konsentrasi NaOH dan jarak motif terhadap efek kerutan
Pengaruh waktu kontak NaOH dan Konsentrasi terhadap efek kerut pada kain kapas dan rayon motif semi blok 0,5 cm ke 1 cm (A) dan semi blok 1 cm ke 1 cm (B)
6 510 4
9 Series 2
3 2
8
Series 3
1 7 0
6
Konsentrasi 20 % Kapas A Category 1
Category 2
Category 3
Konsentrasi 30 % Kapas A Category 4 Konsentrasi 20 % Kapas B Konsentrasi 30 % Kapas B
5
Konsentrasi 20 % Rayon A 4
Konsentrasi 30 % Rayon A Konsentrasi 20 % Rayon B
3
Konsentrasi 30 % Rayon B 2 1 0 20 Menit
25 Menit
30 Menit
Pada grafik diatas jika membandingkan antara konsentrasi NaOH pada kapas terlebih dahulu. Terlihat bahwa kapas yang diberikan NaOH berkonsentrasi 30% lebih tinggi nilai kekerutannya
dibandingkan dengan nilai pada kapas yang diberikan NaOH 20%. Ini berarti semakin tinggi konsentrasinya NaOH maka akan semakin tinggi nilai kekerutannya. Hal ini adanya sifat penggelumbungan pada penampang melintang serat kapas oleh NaOH. Dengan sifat penggembungan yang ditimbulkannya, dimana pada konsentrasi tinggi efek penggelembungan akan meningkat, ketika penampang melintangnya bertambah besar sedangkan volume serat tetap, maka kain akan menjadi mengkeret. Ketika bagian yang diberi kontak dengan NaOH mengkeret maka akan timbul gaya tarik menarik antar benang sehingga bagian yang tarik menarik tersebut akan meningkat tetalnya sedangkan bagian yang tidak akan membentuk gelombang. Banyaknya efek gelombang yang timbul tergantung dari gaya menariknya, semakin besar gaya tariknya (mengkeret) maka semakin jelas pula efek gelombang yang nampak. Namun ketika dilihat kembali nilai efek kekerutan dari kain kapas yang waktu kontaknya 30 menit, nilainya dari 25 menit. Padahal pada kain kapas yang waktu kontaknya 20 menit mengalami kenaikan pada waktu kontak 25 menit. Walaupun yang turun adalah pada jenis kapas (A) yaitu kapas yang diberikan motif semi block 0,5 cm ke 1cm. Hal ini mungkin bisa diasumsikan bahwa pasta NaOH yang diberikan mengalami kejenuhan. Dan jika asumsi ini benar maka kita bisa menyimpulkan waktu kontak yang optimum untuk penyempurnaan kreeping ini adalah selama 25 menit. Tapi ini harus dilakukan penelitian lebih lanjut, dikarenakan hasil ini didapatkan hanya dari satu kali praktikum percobaan dengan variable uji yang sedikit. Terlepas dari masalah itu, ada hal menarik lagi dari grafik diatas. Yaitu ,pada kapas B nilai efek kekerutan selalu lebih kecil daripada kapas A. Kapas A sendiri adalah kapas yang diberi NaOH dengan motif semi block 0,5 cm ke 1 cm, sedangkan kapas B 1 cm ke 1 cm. Hal ini mungkin bisa disebabkan oleh jarak antara kain yang terkena NaOH dengan yang tidak berbeda. Dari literature yang didapatkan bahwa, efek kerut juga dipengaruhi oleh jarak motif semi blok. Jika perbedaan jaraknya lebih besar maka akan menimbulkan kerut yang lebih sedikit. Hal ini disebabkan efek kerut akan kalah dengan sifat mulur kain. Kemudian untuk kain rayon, relative tidak begitu kelihatan efek kerut yang dihasilkan. Disebabkan karena adanya perbedaan penampang melintang rayon dengan kapas. Penampang melintang kapas berbentuk ginjal, sehingga jika ada kontak dengan NaOH akan menggelembung. Penggelembungan serat yang terjadi pada pembasahan mengakibatkan mengkeret kain kearah lebarnya, akan tetapi karena pembukaan puntiran benang tertahan oleh pinggiran kain, maka
energi puntiran benang beralih dan terpakai untuk membentuk gelungan-gelungan. Mengingat bahwa benang pada kain tersusun dalam suatu anyaman tertentu maka pembentukan gelungan tidak dapat berlangsung sempurna sehingga menimbulkan suatu efek gelombang. Tetapi rayon tidak, rayon
berbentuk bergerigi.
b. Pengaruh waktu kontak, konsentrasi NaOH dan jarak motif terhadap ketuaan warna 10 9 8 Konsentrasi 20 % Kapas A
7
Konsentrasi 30 % Kapas A 6
Konsentrasi 20 % Kapas B
5
Konsentrasi 30 % Kapas B Konsentrasi 20 % Rayon A
4
Konsentrasi 30 % Rayon A
3
Konsentrasi 20 % Rayon B
2
Konsentrasi 30 % Rayon B
1 0 20 Menit
25 Menit
30 Menit
Untuk menyimpulkan bahwa hasil peyempurnaan kreping bagus, tidak cukup hanya melihat dari kekerutaanya saja. Ketahanan kekerutan tersebut dalam proses pencelupannya pun harus diperhitungkan. Oleh karena itu, selain menganalisa kekerutan, kamipun menganalisa hasil dari proses pencelupannya berupa ketuaan warna. Ketuaan warna sendiri salah satu factor yang sangat memepengaruhinya adalah penyerapan zat warna pada kain. Dari literature, kami menemukan bahwa kenaikan penyerapan zat warna sebanding lurus dengan konsentrasi NaOH. Data diatas juga cenderung menunjukan demikian, terlepas dari adanya sedikit penurunan pada waktu kontak 25 menit. Tapi pada saat waktu 30 menit naik kembali. Hal ini disebabkan oleh bertambahnya daya serap kain kapas setelah digelembungkan oleh NaOH. Penambahan daya serap kain pada kain diakibatkan oleh adanya perubahan bentuk penampang serat yang menjadi semakin bulat setelah proses merserisasi karena adanya reorientasi rantai-rantai molekul selulosa menyebabkan deretnya lebih kristalin dan sejajar dan teratur.
Sehingga gugus hidroksil yang dapat diakses (accesable) oleh zat warna menjadi lebih mudah / lebih terjangkau. Sedangkan untuk rayon, ini lebih disebabkan oleh daya serap rayon yang lebih tinggi dari pada kapas. Sehingga rayon mampu menyerap zat warna reaktif dingin dengan lebih banyak sehingga mengakibatkan rayon terlihat lebih tua warna nya daripada yang kapas.
V. KESIMPULAN
Kenaikan konsentrasi NaOH berbanding lurus dengan lamanya waktu kontak antara NaOh dengan kapas untuk menghasilkan efek kerut.
Jarak motif semi block mempengaruhi efek kerut yang dihasilkan
Kain kapas lebih mengkerut daripada kain rayon
Waktu kontak dengan NaOH yang paling optimum adalah selama 25 menit
Konsentrasi NaOH berbanding lurus dengan ketuaan warna yang dihasilkan
VI. DAFTAR PUSTAKA Soeparman, Dkk, “Teknologi Penyempurnaan Tekstil”, Institut Teknologi Tekstil, Bandung, 1977. Muchsinin, “penyempurnaan kreping kain kapas100% variasi konsentrasi kostik soda dan waktu proses” Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil, bandung, 2004. Susyami dkk “bahan ajar praktek teknologi penyempurnaan kimia’ Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil, Bandung. 2005
