PENINGKATAN KUALITAS KETAHANAN LUNTUR WARNA PADA PROSES DYEING KAIN KAPAS

POLITEKNOSAINS VOL. XIII NO. 2

September 2014

PENINGKATAN KUALITAS KETAHANAN LUNTUR WARNA PADA PROSES DYEING KAIN KAPAS 1)

Didik Achadi Wedyatmo, 2)Sulistyadi, 3)Subiyati 1)2)

Akademi Teknologi Warga Surakarta

ABSTRACT This studyaims to determinethe value ofthe colorfastnessto washingis one ofthe indicators for determining the quality offabricdyeingresults. Assessmentof colorfastnessto washing the fabric, that is to test the discoloration and disfigurement of color in the test sample. Value discoloration and disfigurement color cotton fabric dyeing results with dye Chloranyl BlueH-ERD influenced bythe concentration ofNa2SO4, Na2CO3concentration, process temperature, and time offixation. Factors that influence thevalueof minimizing∆% R(Reflectance) color change is temperature process, the concentration ofNa2SO4, fixationtime, andthe concentration ofNa2CO3. Factors that influencethe value of % R memaximasi white cloth upholsteryon the desecration ofthe coloristhe concentrationof Na2CO3.Optimal conditions achieved inA3B1C3D2parameter settings, it means to getthe value of the colorfastnessto washing in dyeing cotton fabric with dye Chloranyl BlueH-ERD exhaustsystem, it takesa combination offactor levelsof Na2SO4concentrationof process temperatureof 60g/l, the concentrationof Na2CO310g/l, 900Candfixationtime45minutes. Key word :Resistance to wear off, Sodium Sulfate, Sodium Carbonate, Temperature, Fixation.

PENDAHULUAN Subiyati (2004) menjelaskan dalam penelitiannya bahwa untuk mengetahui kualitas suatu produk tekstil harus ditinjau dari 2 aspek, yaitu aspek fisika maupun kimia. Aspek fisika ditinjau melalaui pengujian – pengujian yang meliputi: pengujian kekuatan tarik kain, kekuatan sobek kain dan mengkeret kain. Sedangkan dari aspek kimia ditinjau melalui pengujian misalnya daya serap kain dan ketahanan luntur warna Peningkatan Kualitas. . .

kain. Pada pencelupan zat warna reaktif, untuk mendapatkan nilai ketahanan luntur warna yang cukup baik, harus memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi pencelupan. Faktor –faktor tersebut antara lain: konsentrasi Na2SO4, konsentrasi Na2CO3, temperatur proses dan waktu fiksasi. Perkembangan teknologi pewarnaan tekstil, khususnya teknologi pencelupan, akhir – akhir ini telah mengalami peningkatan yang pesat. 54


Peningkatan teknologi tersebut diantaranya dalam hal permesinan, pereaksi –pereaksi pendukung, sistem dan cara proses dan proses persiapan bahan bakunya. Peningkatan teknologi pencelupan dilakukan guna menjawab tuntutan para konsumen, Tuntutan tersebut menyangkut kualitas produk hasil pencelupan baik yang bersifat fisika maupun kimia. Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, rata – rata belum diketahui mengenai nilai optimal dari faktor yang mempengaruhi proses pencelupan zat warna reaktif dalam hal ketahanan luntur warna terhadap pencucian. Penelitian yang akan dilakukan, yaitu merancang dengan mengintegrasikan beberapa faktor yang mempengaruhi proses pencelupan zat warna reaktif. Pengintegrasian faktor – faktor diharapkan akan mengetahui nilai optimalnya sehingga akan mendapatkan nilai ketahanan luntur warna terhadap pencucian yang lebih baik.Berdasarkan uraian diatas , penelitian optimasi ketahanan luntur warna pada pencucian adalah untukmengetahui : Faktor-faktor apa saja yang berpengaruh signifikan terhadap nilai perubahan warna danpenodaan warna pada pengujian ketahanan luntur warna terhadap pencucian dan bagaimana kombinasi level Peningkatan Kualitas. . .

September 2014

faktor optimal untuk mendapatkan nilaiketahanan luntur warna terhadap pencucian. BAHAN DAN METHODE 1. Bahan yang digunakanpadapeneliti aniniadalah : - Kainkapasputih yang telahdiproses pre treatment - ZatwarnaChloranyl Blue H-ERD 2. Peralatan yang digunakanadalah : - Mesin jigger - MesincuciLoundry Tester - Alatuji Spectrophotometer CM-3600 d METODE PENELITIAN Variabel Variabel bebas (Independent Variable) adalah variabel yang menjadi sebab berubahnya atau timbulnya variabel terikat/variable respon.Sugiyono (2009). Dalam Penelitian ini variabel bebas yang digunakan adalah : Konsentrasi Na2SO4, konsentrasi Na2 CO3, Temperatur proses, dan Waktu Fiksasi. Variabel terikat ( Dependent Variable ) adalah variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas . Variabel terikat merupakan 55


himpunan sejumlah gejala yang memiliki sejumlah aspek atau unsur didalamnya, yang berfungsi menerima atau menyesuaikan diri dengan kondisi lain. Variabel terikat pada Penelitian ini adalah nilai ketahanan luntur warna terhadap pencucian pada pencelupan kain kapas dengan zat warna chloranyl blue H – ERD

September 2014

Eksperimen. Percobaan ini dilakukan dengan memvariasikan variable bebas yaitu Konsentrasi Na2SO4, Konsentrasi Na2 CO3,Temperatur Proses dan Waktu Fiksasi dengan setiap faktor terdiri dari 3 level.

Tabel. 1 Setting Parameter PengujiaanKetahananLunturWarnaterhadapPencucian EKSP. 1.

KombinasiFaktor Level A1,B1,C1,D1.

2.

A1, B2, C2, D2.

3.

A1, B3, C3, D3

4.

A2, B1, C2, D3

5.

A2, B2, C3, D1

6.

A2, B3, C1, D2

Peningkatan Kualitas. . .

Faktor

Level

Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) WaktuFiksasi ( menit ) Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) WaktuFiksasi ( menit )

40 10 70 30 40 20 80 45

Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) WaktuFiksasi ( menit ) Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) Waku Fiksasi ( menit )

40 30 90 60 50 10 80 60

Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) WaktuFiksasi ( menit ) Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l )

50 20 90 30 50 30 56


7.

A3, B1, C3, D2

8.

A3,B2,C1,D3

9.

A3, B3, C2, D1

KAJIAN PUSTAKA SeratKapas Struktur kimia serat kapas merupakan polimer linier yang tersusun dari kondensas molekul-molekul molekul anhidro glukosa yang dihubungkan oleh

September 2014

Temperatur Proses ( 0C ) WaktuFiksasi ( menit ) Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) WaktuFiksasi ( menit ) Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) WaktuFiksasi ( menit ) Konsentrasi Na2 SO4 ( g/l ) Konsentrasi Na2 CO3 ( g/l ) Temperatur Proses ( 0C ) WaktuFiksasi ( menit )

70 45 60 10 90 45 60 20 70 60 60 30 80 30

jembatan oksigen. Sellulosa mempunyai rantai molekul yang panjang terdiri dari mata rantai terbuka yang terdiri dari buah anhidrida glukosa sehingga susunan sebenarnya adalah n (C6 H10 O6 ) (n-1) H2O.

Gambar 1 Struktur ktur kimia serat serat-serat selulosa merupakan bagian dari zat warna ZatwarnaReaktif yang mudah lepas sehingga Struktur kimia zat warna bagian yang berwarna mudah reaktif terdiri dari gugusanmengadakan reaksi dengan serat. gugusan dengan fungsi-fungsi fungsi tertentu. Gugusan reaktifnya

S

- K - P - R - X Gambar 2 Struktur kimia zat warna reaktif

Keterangan :


S = gugusan pelarut, misalnya gugusan asam sulfonat 57


September 2014

K = gugusan khromofor, misalnya gugusan azo, sulfoamida dan amida P = gugusan penghubung khromofor dengan system reaktif, misalnya amina R = system yang reaktif, misalnya triazin, vinyl dan kinoksalin X = gugusan reaktif, misalnya gugusan khlor dan sulfat Zat warna Chloranyl Blue HERD. Pengertiannya adalah :

Chloranyl = zat warna reaktif yang mempunyai sistem reaktif monoklorotriazin Blue = warna dominan biru H (Hot) = kondisi proses panas E (Exhaust) = sistem proses exhaust/ perendaman R (Red) = arah warna kemerah-merahan D (Duller) = menunjukkan tingkat kecerahan

Damayanti (2007), fiksasi merupakan proses ikatan antara zat warna dengan serat. Waktu fiksasi sangat mempengaruhi kekuatan ikatandimana waktu yang terlalu pendek akan menghasilkan ikatan yang lemah, sedang waktu fiksasi yang terlalu lama akan menyebabkan hidrolisa zat warna reaktif sehingga dibutuhkan waktu fiksasi yang optimal. Hasil penelitian Irfan (2004), menjelaskan bahwa pemakaian konsentrasi elektrolit tidak hanya mempengaruhi penyerapan zat warna reaktif kedalam serat kapas ,tetapi juga mempengaruhi nilai ketahanan luntur warna hasil pencelupan. Penelitian Reni (2008) menjelaskan, bahwa konsentrasi alkali berpengaruh terhadap nilai ketahanan luntur warna terhadap pencucian dan gosokan. Penggunaan konsentrasi alkali yang berlebihan akan menyebabkan terjadinya hidrolisa zat warna

reaktif, dimana zat warna reaktif tidak mengadakan reaksi dengan serat selulosa, tapi bereaksi dengan alkali. Sehingga zat warna reaktif sudah tidak mempunyai reaktifitas lagi. Ketahanan luntur warna terhadap pencucian merupakan salah satu indikator kualitas produk tekstil baik untuk tekstil rumah tangga maupun komersial. Pengujian ketahanan luntur warna terhadap pencucian adalah pengujian tahan luntur warna bahan tekstil dalam larutan pencuci dengan menggunakan salah satu kondisi pencucian komersial yang dipilih, untuk mendapatkan nilai perubahan warna dan penodaan pada kain pelapis. Nilai perubahan warna adalah nilai perbedaan warna pada contoh uji sebelum dan sesudah mengalami pencucian. Nilai penodaan warna adalah nilai kecerahan warna kain putih pelapis pada contoh uji sesudah mengalami pencucian. Nilai


58


September 2014

kualitas ketahanan luntur warna terhadap pencucian baik, apabila nilai perubahan warna (∆%R) bahan tekstil sebelum dan sesudah dicuci kecil, dan nilai %R kain putih pelapis pada penodaan warna lebih besar. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Besarnyanilaiperubahanwarnada npenodaanwarnapadapengujiaan

ketahananlunturwarnaterhadappe ncucian, yang dihasilkandarieksperimendengan menvariasikankonsentrasi Na2SO4 ( A ) , Konsentrasi Na2CO3 ( B ), Temperatur Proses ( C ) danWaktuFiksasi ( D ) masing-masing 3 (tiga) level faktorpada Spectrophotometer CM – 3600

Tabel 2. Data PerubahanWarna EKSP

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Faktor A

B

C

D

PerubahanWarna (∆% R) n1 n2 n3

1 1 1 2 2 2 3 3 3

1 2 3 1 2 3 1 2 3

1 2 3 2 3 1 3 1 2

1 2 3 3 1 2 2 3 1

0,67 1,46 0,48 3,01 0,98 1,66 0,46 0,82 1,55

0,78 1,27 0,46 3,12 0,94 1,66 0,46 0,83 1,54

0,97 1,83 0,47 3,17 0,96 1,66 0,46 0,81 1,55

X 0,80 1,52 0,47 3,10 0,96 1,66 0,46 0,82 1,54

Tabel 3. Data PenodaanWarna EKSP 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

A 1 1 1 2 2 2 3 3 3

Faktor B C 1 1 2 2 3 3 1 2 3 2 3 1 1 3 2 1 3 2


D 1 2 3 3 1 2 2 3 1

PenodaanWarna ( n1 n2 129,40 130,20 130,20 131,00 130,16 130,17 130,70 130,69 130,65 130,66 129,95 129,95 131,15 131,15 130,80 130,79 130,06 130,05

%R) n3 131,30 130,90 130,15 130,68 130,64 129,95 131,15 130,78 130,07

X 130,30 130,70 130,16 130,69 130,65 129,95 131,15 130,79 130,06

59


September 2014

Tabel. 4.Daftar ANOVA PengujianPerubahanWarna SumberVariasi Faktor A B C D Kekeliruan (error)

dk 2 2 2 2 18

SS 5,6393 0,5853 9,3868 0,6095 0,3478

Kriteriapengujian : - Bila FhitungFtabel, H0 ditolak, artinya factor berpengaruh terhadap respon Berdasarkan hasil perhitungan yang tercantum pada tabel. 4 diperoleh faktor-faktor yang berpengaruh secara signifikan terhadap variable respon perubahan warna adalah Konsentrasi Na2 SO4 ( A),

MS 2,8197 0,2927 4,6934 0,3047 0,0193

F hitung 146,0984 15,1658 243,1813 15,7875 -

F tabel 3,55 3,55 3,55 3,55 -

Konsentrasi Na2 Co3 ( B), Temperatur Proses ( C ), dan Waktu Fiksasi ( D ) , dimana F hitung dari keempat factor utama> F tabel. - ANOVA Respon Penodaan Warna. Untuk mengetahui factor utama yang berpengaruh secara signifikan terhadap variable respon penodaan warna, maka hasil perhitungan ANOVA nya ditunjukkan pada table dibawah ini

Tabel 5.Daftar ANOVA PengujianPenodaanWarna. SumberVariasi Faktor A B C D Kekeliruan (error)

Dk 2 2 2 2 18

SS 0,4 2,58 0,42 0,33 2,19

Kriteriapengujian : - Bila FhitungFtabel, H0ditolak, artinya factor berpengaruh terhadap respon Berdasarkan hasil perhitungan yang ditunjukkan padatabel 5, faktor yang berpengaruh secara signifikan terhadap variable Peningkatan Kualitas. . .

MS 0,2 1,29 0,21 0,17 0,12

F Hitung 1,66 10,75 1,75 1,41 -

F tabel 3,35 3,35 3,35 3,35 -

respon penodaan warna adalah Konsentrasi Na2 CO3 (B), dimana F hitung> F tabel. Untuk ketiga faktor yang lain Konsentrasi Na2 SO4 (A), Temperatur Proses (C), dan Waktu Fiksasi (C) tidak berpengaruhsecarasignifikanterh ada p variable respon penodaan warna, karena F hitung untuk ketiga factor tersebut< F tabel. 60


September 2014

maka kualitas ketahanan luntur warnanya semakin baik. Sedangkan untuk penodaan warna, karakteristik kualitas yang digunakan adalah Large The Better, dimana semakin tingginilai % R kain putih pelapis ,maka kualitas ketahanan luntur semakin baik. Nilai S/N untuk kedua jenis karakteristik tersebut adalah :

Signal to Noise Ratio Signal to noise ratio (SNR) merupakan logaritma dari suatu fungsi kerugian kuadratik dan digunakan untuk mengevaluasi kualitas suatu produk. Karakteristik kualitas yang digunakanadalah Smaller The Better untuk perubahan warna, dimana semakin rendah nilai perubahan warna (∆%R), n S/N – STB = -10 log [ 1/n ∑ Yi2 ] i=1 SNR1 =

- 10 log 1/3 [ ( 0,67 )2 + ( 0,78 )2 + (0,97 )2

= 1,7648

Tabel 6 Signal to Noise Ratio PerubahanWarna EKS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

A 1 1 1 2 2 2 3 3 3

Faktor. B C 1 1 2 2 3 3 2 1 2 3 3 1 3 1 2 1 3 2

D 1 2 3 3 1 2 2 3 1

n1 0,67 1,46 0,48 3,01 0,98 1,66 0,46 0,82 1,55

Data ( ∆ % R ) n2 n3 0,97 0,78 1,27 1,83 0,47 0,46 3,12 3,17 0,94 0,96 1,66 1,66 0,46 0,46 0,83 0,81 1,54 1,55

Nilai S/N untukjeniskarakteristik LTB adalah : ∑ ] SNR1 = - 10 log 1/3


,

,

,

!

SNR 1,7648 -3,7373 6,558 -9,8293 0,3536 -4,4021 6,7448 1,7237 -3,8066

= 42,298

61


September 2014

Hasil perhitungan SNR untuk kesembilan percobaan ditunjukkan pada tabel 7 Tabel 7 Signal to Noise Ratio PenodaanWarna. EKS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Faktor. A 1 1 1 2 2 2 3 3 3

B 1 2 3 1 2 3 1 2 3

C 1 2 3 2 3 1 3 1 2

D 1 2 3 3 1 2 2 3 1

n1 129,4 130,2 130,16 130,7 130,65 129,95 131,15 130,8 130,06

Data ( % R ) n2 130,2 131,0 130,17 130,69 130,66 129,95 131,15 130,79 130,05

SNR n3 131,3 130,9 130,15 130,58 130,64 129,95 131,15 130,78 130,07

42,298 42,325 42,291 42,328 42,321 42,276 42,358 42,335 42,284

Perubahan Warna, maka dapat diketahui faktor-faktor yang dapat memberikan respon terendah sampai yang tertinggi pada nilai perubahan warna.

EfekFaktorpadarespon - PerubahanWarna. Berikut ini perhitungan efek tiap factor pada perubahan warna, berdasarkan atas hasil perhitungan S/N Ratio ,"#$%&,""% #,''$

Faktor A1 = = 1,5285

Tabel. 8 Nilai Optimal tiap Faktor pada Perubahan Warna. Level 1. 2 3 Selisih Ranking

Faktor A. 1,5285 -4,5259 1,5540 6,1799 2

Grafik respon factor utama perubahan warna yang optimal dari Signal to Noise Ratio dalam setiap


B. 0,4399 -0,5531 -0,5502 0,1132 3

C. -0,3045 -5,7911 4,5521 10,3432 1

D -0,5627 -0,4649 -0,5159 0,0978 4

level yang berpengaruh signifikan ditunjukkan pada gambar3.

62


September 2014

Gambar. 3 GrafikResponPerubahanWarna Optimal. Dengan demikian kombinasi warna, berdasarkan atas level faktor optimal adalah hasil perhitungan S/N Ratio A3B1C3D2, artinya untuk PenodaanWarna, maka dapat meminimasikan nilai diketahui faktor-faktor yang dapat memberikan respon perubahan warna (∆%R) terendah sampai yang dibutuhkan kombinasi level tertinggi pada nilai faktorKonsentrasi Na2 SO4 penodaan warna. 60 g/l, Konsentrasi Na2 CO3 Faktor A1 = 10 g/l, Temperatur proses 0 ,$%,'%, 90 C danWaktuFiksasi 45 menit. = 42,305 - PenodaanWarna. Berikut ini perhitungan efek tiap factor pada penodaan Tabel 9Nilai optimal tiapfaktorpadaPenodaanWarna. Level 1 2 3 Selisih Ranking

Faktor A. 42,305 42,308 42,326 0,021 2

GrafikresponfaktorutamaPenoda anWarna yang optimal dari Signal to Noise Ratio


B. 42,328 42,327 42,284 0,044 1

C. 42,303 42,312 42,323 0,020 3

D. 42,301 42,320 42,318 0,019 4

dalamsetiap level faktor yang berpengaruhsignifikanditunjukka npadagambar 4

63


September 2014

Gambar, 4 Grafik Respon Penodaan Warna Optimal Dengan demikian kombinasi level faktor optimal adalahA3B1C3D2, artinya untuk memaksimasikan nilai %R kain putih pelapis pada Penodaan Warna dibutuhkaan kombinasi level-faktor Konsentrasi Na2SO4 60 g/l, Konsentrasi Na2CO3 10 g/l, Temperatur Proses 900 C dan waktu Fiksasi 45 menit. Dilihat dari nilai SNR, maka kombinasi level faktor optimal untuk respon KESIMPULAN 1. Faktor-faktor yang berpengaruh signifikan terhadap nilai∆%R perubahan warna pada uji ketahanan luntur warna terhadap pencucian adalah Temperatur 2. Kombinasi level faktor optimal untuk menghasilkan nilai perubahan warna dan penodaan warna pada uji ketahanan luntur warna terhadap pencucian adalah A3 B1 C3 D2 yaitu pada Konsentrasi Na2SO4 60 g/l, Konsentrasi Na2CO3 10 g/l,


perubahan warna dan penodaan warna adalah sama, sehingga tidak perlu dilakukan optimasi multi respon. Dilihat dari kombinasi level faktor optimal kedua respon yaitu perubahan warna dan penodaan warna sama, yaituA3 B1 C3 D2 sudah masuk dalam matriks array orthogonal L9(34), sehingga tidak perlu dilakukan uji konfirmasi. Temperatur Proses 900 C dan Waktu Fiksasi 45 menit.

DAFTAR PUSTAKA Belavendram, N 1995, Quality by design : Taguchi Techniques for Industrial proses,Konsentrasi N Experimentation, Prentice Hall, International, New York Damayanti,2007, Optimalisasi Waktu dan Temperatur Proses Fiksasi Pada Pencelupan Zat Warna Reaktif, 64


Jurnal Teknika ATW, Vol 1 No 4 ,hal 20-23 Irfan, W 2004, Pemilihan Jenis Elektrolit Pada Pencelupan Zat Warna Procion Panas, Jurnal Teknika ATW, Vol 1 No 1, hal 15-18 Safira, R 2009, Penilaian Ketahanan Luntur Warna dan Ketuaan Zat Warna Reaktif di


September 2014

tinjau dariAspek Teknis, Jurnal Teknika ATW, Vol 1 No 6, hal 15-19 Soejanto,I 2009, Desain Eksperimen dengan Metode Taguchi, Graha ilmu, Surabaya Sugiyono, 2009, Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif dan R & D, Bandung

65

PENINGKATAN KUALITAS KETAHANAN LUNTUR WARNA PADA PROSES DYEING KAIN KAPAS

Recommend Documents