Lipatan Kain.docx

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNOLOGI PENYEMPURNAAN 1 PENYEMPURNAAN LIPATAN PERMANEN MENGGUNAKAN RESIN ELTEX PVAC PADA KAIN KAPAS, POLIESTER DAN CAMPURAN POLIESTERKAPAS (T/C)

Oleh

:

Kelompok 1 Nama

: M. Wahyudi (16020005) Yessy Arya Saputri (16020013) Ririn Anjasni Surya Dewi (16020015) Monika Pebriani (16020023) Asri Indriyani(16020029)

Grup

: 2-K1

Dosen : Wulan S. S.ST., MT. Asisten : Sukirman S.ST., MIL. Desti M., S.ST.

KIMIA TEKSTIL POLITEKNIK STTT BANDUNG 2018

I.

MAKSUD DAN TUJUAN 1.1 Maksud Mampu melakukan praktikum penyempurnaan lipatan permanen pada kain kapas, poliester dan kain T/C menggunakan resin. 1.2 Tujuan Mengetahui mekanisme penyempurnaan lipatan permanen dan pengaruh resin Eltex PVAC terhadap kekakuan kain kapas, poliester dan kain T/C.

II. DASAR TEORI 2.1 Serat Kapas Serat kapas merupakan salah satu serat yang berasal dari tanaman dengan kandungan utama selulosa. Tanaman ini tumbuh dengan baik didaerah lembab dan banyak disinari oleh matahari. Sifat dan kualitas kapas tergantung pada tempat tumbuh dan berkembang. Walaupun saat ini telah banyak serat regenerasi selulosa maupun serat buatan yang memiliki sifat mirip dengan selulosa telah banyak diproduksi, kapas tetap memegang peranan penting dalam perindustrian tekstil ± 51%. Tabel 1. Komposisi Serat Kapas Komposisi

% pada serat

%

pada

Selulosa

88 - 96

primer 52

Pektin

0,7 - 1.2

12

Lilin

0,4 - 1,0

7,0

Protein

1,1 - 1,9

12

Abu

0,7 - 1,6

3

Senyawa Organik

0,5 - 1,0

14

dinding

Gambar 1. Penampang Membujur dan Melintang Serat Kapas Sifat kimia serat kapas  Terhidrolisis dalam asam kuat  Oksidator berlebih menghasilkan oksiselulosa  Menggembung dalam larutan alkali Sifat fisika serat kapas  Warna kapas tidak benar-benar putih, agak sedikit cream 

Kekuatan 3 gram/denier, akan meningkat 10% ketika basah



Mulur berkisar antara 4-13% bergantung pada jenisnya dengan mulur rata-rata 7%



MR 7-8,5%



Mudah kusut, untuk mengatasi kekusutan biasanya dicampur dengan serat poliester

Gambar 2. Struktur Selulosa Serat Kapas Struktur selulosa merupakan rantai dari glukosa yang panjang dan membentuk cincin yang dihubungkan oleh atom-atom oksigen. Pada ujung rantai yang mengandung aldehida yang mempunyai gugus pereduksi, sedangkan pada rantai bagian tengah mempunyai gugus hidroksil. Bila rantai tersebut dipecah menjadi dua atau lebih dengan suatu proses kimia maka ujung-ujung rantai akan terhapus membentuk gugusan aldehida atau karboksilat. 2.2.Serat Poliester Serat poliester adalah serat sintetik yang umunya terbentuk dari reaksi antara etilena glikol dan asam tereftalat. Poliester merupakan polimer yang diperoleh dari reaksi senyawa asam dan alkohol.

Gambar 3. Reaksi Pembentukan Poliester Serat ini merupakan serat yang popular diantara serat lainnya karena mudah perawatannya (ease of care), bersifat cuci-pakai (wash and wear), tahan kusut, mempunyai kekuatan yang baik, elastis, awet, ketahanan terhadap zat-zat kimia, mikrobiologi, tahan panas yang baik dan lain-lain. Keuntungan yang dimiliki pada serat poliester sukar dikotori oleh kotoran yang larut dalam air dan juga cepat kering. Serat poliester mempunyai kekurangan yaitu sifatnya sangat hidrofob dengan kandungan air (moisture regain) kurang lebih 0,4%, sifatnya keras

dan kaku sehingga perlu dilakukan proses penyempurnaan untuk memperoleh sifat yang lebih baik serta meningkatkan kenyamanan dalam pemakaian, sukar dicelup dan mudah menimbulkan listrik statik. Poliester lebih mudah menimbulkan listrik statik dibandingkan dengan serat-serat lain yang bersifat peka terhadap panas. Listrik statis tersebut bersifat mudah menarik bulu halus pada permukaan pakaian, sehingga kain yang berwarna tua, sukar untuk lebih rapi atau bersih. Kain-kain poliester yang baru masih sering mengandung zat anti statik, tetapi zat tersebut dapat hilang saat pencucian. Kekuatan poliester dalam keadaan basah hampir sama dengan keadaan saat kering. Kekuatan polyester tinggi disebabkan oleh proses peregangan dingin

pada

waktu

pemintalannya

akan

menyebabkan

terjadinya

pengkristalan molekul dengan baik, sehingga berat molekunya akan tinggi. Poliester memiliki sifat yang khas, yaitu dalam pengerjaan dengan larutan kaustik soda bagian permukaannya akan larut/terkikis, sehingga diperoleh kain, benang atau serat yang lebih tipis dengan tidak mengubah serat secara hebat. Pengerjaan ini membuat kain polyester mempunyai sifat pegangan seperti sutera. Pada umumnya kehilangan berat sebesar 5% dianggap cukup baik. Serat polyester pada umumnya tahan terhadap asam maupun basa yang lemah, tetapi kurang tahan terhadap basa kuat dan dapat dikelantang dengan zat pengelantangan kapas.

Gambar 4. penampang membujur dan melintang serat poliester Sumber : Arena Tekstil Volume 22 No.1-Februari 2007:1-46 Tabel 2. Sifat Fisika Serat Poliester

Sumber : Arena Tekstil Volume 22 No.1-Februari 2007:1-46 2.3 Penyempurnaan Lipatan permanen (Durable Pleat) Penyempurnaan resin merupakan penyempurnaan yang dilakukan secara kimia. Pada penyempurnaan ini digunakan resin sintetik, yaitu senyawa organik yang mempunyai berat molekul tinggi. Penggunaan resin sintetik di bidang tekstil mula-mula dilakukan pada kira-kira tahun 1930 oleh Fould, Marsh, dan Wood dari Tootal Broadhurst Lee Co. Ltd, Manchester, Inggris, untuk memperbaiki ketahanan kusut bahan-bahan dari kapas , rayon, linen dan serat-serat selulosa lainnya. Semakin berkembangnya waktu, diketahui bahwa resin tidak hanya dapat digunakan untuk memperbaiki ketahanan kusut tetapi juga stabilitas dimensi bahan, sehingga mengurangi mengkeret dalam proses pencucian. Resin dapat digunakan untuk membuat kain menjadi kaku secara permanen, dan dapat pula memberikan sifat termoplastik yang memungkinkan diperolehnya efek penyempurnaan yang lebih awet pada proses-proses penempurnaan mekanik seperti luster, calendering, embossing, dan sebagainya. Penyempurnaan untuk membuat bahan-bahan dari selulosa menjadi tahan kusut (crease resistant) merupakan salah satu penemuan yang sangat penting. Penemuan ini merupakan awal dari produk-produk wash and wear, drip-dry, durable/permanent press. Penyempurnaan lipatan permanen merupakan suatu proses pemberian lipatan yang bersifat permanen pada kain tertentu untuk keperluan tertentu.

Proses lipatan permanen merupakan salah satu proses penyempurnaan tekstil menggunakan resin yang juga memberikan sifat tahan kusut, kestabilan dimensi, dan lain sebagainya. 3.4 Resin Pada awal penemuan penyempurnaan tahan kusut, resin sintetik yang banyak dipakai adalah hasil kondensasi urea dan formaldehida. Kedua resin tersebut memiliki beberapa kelemahan sehingga selanjutnya tidak banyak digunakan lagi dan diganti dengan resin lain yang umumnya juga digunakan formaldehida sebagai salah satu komponennya. Pada proses penyempurnaan resin harus terbentuk di dalam serat karena resin pada permukaan akan menyebabkan kekakuan bahan yang tinggi. Resin terbentuk bila sejumlah molekul-molekul sederhana dengan berat molekul rendah bergabung dengan molekul yang jauh lebih panjang, baik linier maupun siklik. Pada saat berlangsungnya reaksi penggabungan (polimerisasi) dapat terbentuk cabang-cabang atau ikatan-ikatan silang. Agar polimer terbentuk di dalam serat mula-mula serat direndam peras dalam larutan monomer resin atau molekul-molekul resin yang ukurannya masih kecil (prakondensat) sehingga memungkinkannya masuk ke dalam serat. Setelah itu pembentukan resin dapat dilanjutkan dengan memberikan kondisi polimerisasi yang sesuai.Saat ini banyak prakondensat yang telah diproduksi oleh pabrik-pabrik kimia dengan berbagai nama dagang misalnya turunan dari urea, etilena urea, triazon, dan hidroksietilena urea. Resin untuk penyempurnaan tesktil dapat digolongkan ke dalam dua kelompok sebagai berikut : 1) Resin self crosslinking misalnya dimetilol urea (DMU) 2) Reaktan, misalnya dimetiloldihidroksietilena urea (DMDHEU), dsb Reaksi yang terjadi pada kondensasi atau polimerisasi resin adalah :  Pembentukan jembatan metilen N-CH2-N-CH2OH +

H2O

N-CH2-N-CH2OH +

H2O

 Pembentukan jembatan eter N-CH2OH + CH2OH-N

N-CH2-O-CH2-N + H2O

 Pembentukan jembatan metilen dengan pengeluaran air dan formaldehid N-CH2OH + CH2OH-N

N-CH2-N + H2O + H2O

Disamping terjadi ikatan yang membentuk resin, resin tersebut juga mengikat gugus hidroksil serat membentuk jembatan eter. Dengan demikian resin dapat menghubungkan rantai-rantai molekul selulosa yang berdekatan sehingga terjadi ikatan silang antar molekul selulosa melalui jembatan resin. 2sell-OH + OH-CH2-resin-CH2-OH

sell-O-CH2-resin-CH2-O-sell + 2H2O

Kain yang disempurnakan dengan zat ini mempunyai sifat lipatan permanen yang baik, pegangan tidak kaku dan stabilitas dimensinya baik. Senyawa-senyawa tersebut pada umumnya memiliki dua gugus hidroksil sehingga bersifat bifungsional yang dapat membentuk ikatan silang dengan selulosa. Kelompok self crosslinking cenderung berpolimerisasi sendiri dan mengisi ruang-ruang antar molekul selulosa dengan resin yang sangat kompleks, tetapi hanya sedikit membentuk ikatan silang. Kelompok reaktan cenderung membentuk polimer-polimer pendek tetapi banyak berikatan silang dengan molekul selulosa. Pada penyempurnaan resin ini, selain diperoleh hasil lipatan permanen juga dapat mengakibatkan hal-hal lain yang menguntungkan yaitu : a) Sifat kering halus setelah pencucian b) Dapat diperoleh efek awet dengan perlakuan mekanik sebagai tahap antara c) Mengurangi pengerutan akibat pencucian d) Menambah kekuatan tarik kering dan kekuatan tarik basah dari rayon e) Menambah daya tahan luntur terhadap pencucian dan gosokan dari f) g) h) i) j)

kebanyakan zat warna Mengurangi imbibisi air dan mempercepat pengeringan Memperbaiki pegangan (handling) dan drape kain Menambah berat Memperbaiki daya tahan terhadap penggelinciran dan pengoyakan Menambah daya tahan terhadap distorsi dari kain, bentuk, dan kesegaran

pakaian dapat dipertahankan k) Pengemban bagi zat tahan api l) Menambah daya tahan terhadap degradasi akibat cahaya dan udara Masalah dalam penyempurnaan resin : a) Kelarutan kurang baik b) Stabilitas larutan kurang c) Lapisan permukaan pada bahan berwarna d) Bau formaldehida e) Bau anyir f) Pengaruh pada warna putih akan menjadi kekuningan g) Perubahan warna atau ketahanan luntur warna terhadap sinar h) Retensi khlor

1dB4Dygn.PhAerlsi5Htap2mobu6Ev i) j)

Penurunan kekuatan Pegangan kaku

III. PERCOBAAN 3.1 Alat

 Gelas plastik

 Nampan plastik  Pengaduk

 Gelas ukur

 Mesin padder  Mesin stenter

 Stifness tester

 Neraca analitik

3.2 Bahan

 Resin SCL (Eltex PVAC)  Katalis

 Kain kapas

 Kain polister  Kain T/C  Air

3.3 Diagram Alir

3P . a id n d g

3.4 Skema Proses

3.5 Resep  Resin Eltex PVAC

: 80 g/L

 Katalis

: 20% dari resin

 WPU

: 65%

 Drying

: 100°C 1 menit

 Heat Press : 170°C 1 menit 3.6 Fungsi Zat  Resin Eltex PVAC sebagai resin self cross linking yang malapisi kain sehingga memiliki efek lipatan yang permanen dengan berikatan silang tiga dimensi antar polimer  Katalis berfungsi mempercepat reaksi polimerisasi 3.7 Perhitungan Resep Resin

=

Katalis =

80 g x 150 ml=12 gram 1000 mL 22 x 12 gram=2,64 gram 100

Air = 150 mL

IV. HASIL 4.1 Gramasi Gramasi T/C =

100 x 100 [ Berat kain (gram)] 10 x 10

Gramasi K

=

100 x 100 [ 1,15 ] 10 x 10 = 115 g/m2

100 x 100 [ 1,49 ] 10 x 10 = 149 g/m2 100 x 100 [ 0,89 ] Gramasi T/C = 10 x 10 = 89 g/m2 Gramasi PES=

4.2 Panjang Lengkung (cms) KAPAS

POLIESTER

T/C

2,25

2,45

2,15

2,3

2,2

2

2,2

2,25

2

2,5

2,25

1,9

∑=9,15

∑=8,01

∑=9,25

x=2,29

x=2

x=2,31

4.3 Kekakuan Kekakuan = 0,1 x Gramasi (g/m2) x Panjang lengkung3 Kekakuan Kapas

= 0,1 x 115 x 2,293 = 138 mgcm

Kekakuan Poliester = 0,1 x 149 x 23 = 119,2 mgcm Kekakuan Kapas

= 0,1 x 89 x 2,33 = 109,6 mgcm

V. PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini dilakukan proses percobaan penyempurnaan lipatan permanen untuk memperoleh kain dengan lipatan permanen dengan tujuan tertentu menggunakan resin pada kain kapas, kain T/C dan kain Poliester. Jenis resin yang digunakan adalah resin Eltex PVAC dengan konsentrasi 80g/L. Variasi penggunaan jenis kain ini dimaksudkan supaya dapat diketahui penggunaan resin yang paling optimal pada penyempurnaan lipatan permanen terhadap jenis bahan yang diujikan baik pada kain kapas, kain T/C maupun kain poliester. Untuk mendapatkan kain dengan lipatan permanen, pada pengujian ini kain dilipat-lipat terlebih dahulu lalu disetrika untuk pembentukan lipatan. Metode yang digunakan adalah pad-dry-heat press. Metode pad ini membantu resin masuk kedalam serat dengan menekannya melalui rol-rol mangel/padder. Pada penekanan ini diatur wet pick up/jumlah larutan yang dibawa oleh kain adalah 65%. Setelah itu kain dikeringkan (drying) dengan suhu 100°C selama 1 menit. Drying ini dilakukan untuk memperoleh kelembaban kain yang tepat sebelum diproses heat press. Selain itu, air juga berpengaruh pada pegangan atau handling kain sehingga kadarnya juga perlu dikurangi. Selanjutnya, kain diproses hot press dengan suhu 170°C selama 1 menit. Pada proses ini kain dipress membentuk lipatan yang telah dibuat sebelumnya. Pada saat heat press resin berpolimerisasi membentuk ikatan silang antar resin pada bagian amorf serat sebab resin yang digunakan berjenis SCL (Self Cross Linking) sehingga memberikan efek kaku pada bahan. Efek kaku pada bahan yang diberi lipatan akan memiliki sifat lipatan yang permanen. Pada awalnya resin ini merupakan prakondensat yang berukuran kecil, kemudian bereaksi didalam serat berpolimerisasi membentuk ukuran yang lebih besar dan membentuk ikatan silang dengan serat. Dalam kondisi polimerisasi dibutuhkan suhu yang tinggi dengan suasana asam. Donor asam (H+) diperoleh dari katalis garam asam yang diperoleh pada saat suhu tinggi. Pemakaian garam asam ini juga dilakukan agar tidak terjadi polimerisasi dini sehingga resin sulit masuk kedalam serat serta dapat menimbulkan kerusakan serat apabila yang diproses penyempurnaan adalah serat selulosa. Evaluasi dilakukan terhadap kekakuan kain. Tiap kain digunakan 1 contoh uji dengan ukuran 2,5 x 20 cm untuk pengukuran panjang lengkung menggunakan

Stifness Tester dan 1 contoh uji ukuran 10 x 10 cm untuk gramasi.

Grafik Evalusi 160 140

Axis Title

120 100 80 60 40 20 0

Keka kuan (mgcm)

Grama si (g/m2)

Berdasarkan grafik diatas, dapat dilihat bahwa kain kapas memiliki kekakuan paling tinggi sebab serat kapas memiliki bagian amorf yang cukup banyak sehingga banyak resin yang dapat masuk dan berpolimerisasi kedalam serat. Namun, kain poliester memiliki gramasi yang lebih besar. Hal ini disebakan kain poliester memiliki derajat kristalinitas yang tinggi daripada kapas. Selain itu, karena strukturnya yang rapat, resin sulit untuk dapat berpolimerisasi masuk kedalam serat sehingga kekakuan yang dimiliki kapas lebih tinggi dari poliester. VI. KESIMPULAN Berdasarkan hasil praktikum dan pembahasan diatas diperoleh kesimpulan bahwa resin Eltex 80 g/L berpengaruh paling baik pada kain kapas dengan kekakuan 138 mgcm. VII.DAFTAR PUSTAKA Anonim. Diktat Teknologi Penyempurnaan. Institut Teknologi Tekstil : Bandung Seoprijono, P., Poerwanti, Widayat, & Jumaeri. 1974. Serat-serat Tekstil. Bandung: Institut Teknologi Tekstil Susyami, N.M., Mohamad Widodo dan Hardianto. Bahan Ajar Praktek Teknologi Penyempurnaan Kimia. Bandung : Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil. Susyami, N.M. 2017. Teknologi Penyempurnaan 1. Bandung : Politeknik STTT Bandung.