Penganjian Baru Cover Maktuj , Teodas, Albah.docx

PRAKTIKUM TEKNOLOGI PENYEMPURNAAN 1 Analisa Pengaruh Variasi Kani Pada Proses Penganjian Kain Kapas Laporan Laporan ini ditulis untuk memenuhi nilai mata kuliah Praktikum Teknologi Penyempurnaan 1 Oleh Nama

: Alya Rizkiyani (17020010) Ayuniasari F (17020016) Bakhti R A (17020017) Cakra Bayu P (17020019) Kelompok : 2 Grup : 2K1 Dosen : Wulan S.,S.ST, M.T. Mia K.,S.ST. Desiriana

POLITEKNIK STT TEKSTIL BANDUNG 2019

I.

Maksud dan Tujuan 1.1. Maksud Melakukan proses penyempurnaan penganjian pada kain kapas. 1.2. Tujuan Menganalisa pengaruh jenis kanji dalam proses penyempurnaan penganjian pada kain kapas untuk mendapatkan hasil optimum dari variasi tersebut.

II.

Dasar Teori 2.1. Serat Kapas Serat kapas mentah memiliki kandungan utama berupa selulosa, selain itu terdapat pektin, lemak/malam, pigmen alam, mineral dan air. Komposisi serat kapas berbeda-beda tergantung dari berbagai hal, antara lain jenis tanaman kapasnya, kondisi tanah, cuaca, kualitas air untuk irigasi, dan pupuk yang digunakan. Serat kapas memiliki morfologi penampang melintang dan membujur

yang

sangat

bervariasi.

Namun,

pada

umumnya

penampang membujur serat ini berbentuk pita berpilin sedangkan penampang melintangnya berbentuk seperti ginjal. Penampang melintang yang berbentuk ginjal ini terdiri dari kutikula, dinding primer, dinding sekunder, dan lumen.

2.1.1. Struktur Kimia Molekul Serat Kapas Serat kapas tersusun atas selulosa yang komposisi diketahui sebagai zat yang terdiri dari unit-unit anhidro-beta-glukosa dengan rumus empiris (C6H10O5)n dengan n adalah derajat polimerisasi yang tergantung dari besarnya molekul. Selulosa dengan rumus empiris (C6H10O5)n merupakan suatu rantai polimer linier yang tersusun dari kondensat molekul-molekul glukosa yang dihubungkan oleh jembatan oksigen pada posisi atom karbon nomor satu dan empat. Stuktur rantai-rantai molekul selulosa disusun dan diikat satu dengan yang lainnya melalui ikatan Van der Waals. Struktur kimia dari selulosa dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Setiap satuan glukosa mengandung tiga gugus hidroksil (-OH). Gugus hidroksil pada atom karbon nomor lima merupakan alkohol primer (CH2OH), sedangkan pada posisi 2 dan 3 merupakan alkohol sekunder (HCOH). Kedua jenis alkohol tersebut mempunyai tingkat kereaktifan yang berbeda. Gugus hidroksil alkohol primer lebih reaktif daripada gugus hidroksil alkohol sekunder. Gugus hidroksil merupakan gugus fungsional yang sangat menentukan sifat kimia serat kapas, sehingga serat selulosa dinotasikan sebagai sel-OH dalam penulisan mekanisme reaksi. 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. 2.1.2. Struktur Fisika Molekul Serat Kapas Serat kapas tersusun dari suatu rantai panjang anhidrida glukosa yang diorientasikan dan diikat satu dengan lainnya melalui ikatan atau gaya hidrogen danvan der Waals. Orientasi rantai molekul seluosa tersebut tidak semuanya sempurna, karena dipisahkan oleh bagianbagian disorientasi secara berselang-seling. Sesunan rantai molekul selulosa yang teririentasi teratur disebut kristalin, sedangkan yang tidak teratur (disorientasi) disebut amorf. Dari difraksi sinar X diketahui bahwa selulosa terdiri dari 75 % bagian kristalin dan sisanya bagian amorf. Bagian amorf mempunyai daya serap yang lebih besar dan kekuatan yang lebih rendah dibandingkan dengan kristalin.

Pada bagian kristalin letak dan jarak antara molekul-molekul selulosa tersusun sangat teratur dan sejajr satu sama lain. Pada bagian amorf letak dan jarak antara molekul-molekul selulosa tidak teratur (ada jarak antara masing-masing molekul selulosa yang besar dan kecil). Pada jarak yang besar inilah molekul-molekul air dapat masuk sehingga volume seat akan bertambah. 2.1.3. Sifat Kimia Serat Kapas a. Pengaruh Asam Dengan

adanya

asam,

selulosa

akan

terhidrolisis

dan

menghasilkan rantai-rantai molekul yang lebih pendek karena pecahnya ikatan glukosida antara satuan glukosa dalam rantai selulosa. Larutan encer asam klorida dan asam sulfat dapat mengurangi kekuatan tarik serat kapas, sedangkan asam asetat mempunyai pengaruh yang lebih kecil daripada asam-asam tersebut diatas. Larutan asam pekat seperti asam klorida 40% dalam keadaan dingin akan merusak serat kapas secara total karena terjadinya hidrolisis selulosa. Contoh terjadinya kerusakan terutama pada proses penghilangan kanji. b.

Pengaruh Alkali Kapas

tahan

terhadap

alkali,

alrutan

alkali

encer

tidak

mempengaruhi kapas meskipun pada suhu mendidih. Larutan alkali pekat pada suhu kamar hanya akan menggelembungkan serat kapas dan tidak merusak seratnya, tetapi pada suhu tinggi dapat merusak serat karena terbentuk oksiselulosa. Contoh terjadinya kerusakan ini terutama pada proses pemasakan dan mersersasi. c.

Pengaruh Oksidator Oksidator seperti hipoklorit dan permanganat dapat menurunkan

kekuatan tarik serat. Penurunan kekuatan serat ini terjadi karena terbentuknya oksiselulosa oleh zat pengoksidasi. Hal ini sering terjadi pada proses pengelantangan. d.

Pengaruh panas Serat kapas tahan terhadap proses pada suhu mendidih. Hal

tersebut dapat dibuktikan bila kapas dipanaskan pada suhu kurang lebih 120 selama 5 jam tidak menunjukkan perubahan kekuatan serat kapas.

2.1.4. Sifat Fisika Serat Kapas a.

Warna Warna kapas tidak betul-betul putih biasanya sedikit krem. Adanya

warna inidisebabkan oleh pigmen alam yang terkandung di dalam serat kapas. Pigmenyang menimbulkan warna pada kapas belum diketahui dengan pasti. Warna kapas akan semakin tua setelah penyimpanan selama 2 sampai 5 tahun. Karena pengaruh cuaca yang lama, debu, dan kotoran akan menyebabkan warna keabu-abuan. b.

Kekuatan Kekuatan serat perbundelnya adalah 70.000 sampai 96.700 pon

per inci persegi. Kekuatan serat terutama dipengaruhi oleh kadar selulosa dalam serat, panjang rantai dan orientasinya. Dalam suasana basah, serat kapas akan memiliki kekuatan yang lebih besar dibanding dalam keadaan kering. Hal ini disebabkan karena pada keadaan basah bentukserat akan mengelembung sehingga puntiran hilang. Dengan demikian gaya tarik yang diderita akan tersebar sepanjang serat c.

Mulur Mulur saat putus serat kapas termasuk tinggi diantara serat-serat

selulosa yang lainnya yaitu berkisar 4-13 % dengan rata – rata 7% bergantung pada jenis serat kapasnya dan rata-rata mulur sebesar 7%. d.

Kekakuan (stiffness) Kekakuan adalah daya tahan terhadap perubahan bentuk atau

perbandingan kekuatan saat putus dengan mulur saat putus. e.

Keliatan (toughness) Keliatan adalah ukuran yang menunjukkan kemampuan suatu

benda untuk menerima kerja. Serat kapas memiliki keliatan yang relatif tinggi jika dibandingkan dengan serat-serat selulosa yang diregenerasi. f.

Mouisture regain Serat kapas mempunyai affinitas yang besar terhadap air. Serat

kapas yang kering bersifat kasar, rapuh dan kekuatannya rendah. Moisture regain serat kapas bervariasi sesuai dengan perubahan kelembaban relatif, pada kondisi standar kandungan air serat kapas berkisar antara 7-8,5%. g.

Berat jenis Berat jenis serat kapas adalah 1,5-1,56.

2.2. Kanji Kanji adalah simpanan atau timbunan makanan pada tumbuhtumbuhan yang tersimpan pada biji, batang, akar atau lainnya. Kanji merupakan butiran-butiran yang berbeda-beda bentuknya, yang tergantung pada asal kanjinya. Perbedaan bentuk butiran-butiran tersebut dapat dipakai untuk membedakan macam kanji dan asal kanji tersebut. Kanji diperoleh dengan jalan merendam daging biji-bijian atau akar,

ditumbuk,

diekstraksi

untuk

pemurnian

dan

kemudian

diendapkan. Sumber-sumber kanji dapat didapatkan dari jagung, kentang, sagu, gandum, tapioka, ubi kerut, dan lainnya. Kanji dari bahan-bahan tersebut diperoleh dengan cara yang sama seperti pembuatan kanji jagung atau kentang.

2.2.1. Susunan Kimia Hidrolisa

asam

pada

kanji

memberikan

D-glukosa

monosakharida. Metanolasi memberikan hasil kuantitatif dari metil-Dglukopiranosid, sedangkan penghidrolisaaan pada kanji yang telah dimetilkan menghasilkan 97% derivat kanji yang dimetilasi. Kanji seperti pada selulosa dapat membentuk derivat dengan tiga substusi, misalnya triasetat atau trimetil-eter. Selanjutnya pada hidrolisa kanji yang dimetilasi penuh memberukan 2,3,6, tri-O-metilD-glukopiranosa. Hal ini membuktikan bahwa unit-unit glukosa kanji dihubungkan melalui atom karbon 1 dan 4. Hidrolisa dari polimer berantai lurus yang telah dimetilasi terlebih dahulu menghasilkan 2,3,dan 6 tri-O-metil-D-glukopiranosa. Ujung-ujung dari rantai yang tidak tereduksi akan memberikan 2,3,4,dan 6 tetra-O-metil-Dglukopiranosa. Meskipun didalam hidrolisa kanji hanya menghasilkan Dglukosa, sebenarnya kanji terdiri dari dua polimer yang berbeda yaitu fraksi amilosa dan amilopektin. Kadar kedua zat tersebbut dalam kanji kira-kira 25%:75%. Kedua fraksi tersebut dapat dipisahkan dengan jalan mengendapkan dispersi kanji. Amilosa diperoleh dari hasil pegkristalan kembali endapan. Larutan amilosa tidak stabil dan

mungkin terjadi degradasi. Untuk mencegah hal-hal tersebut, maka sebaiknya proses pemindahannya dilkaukan dalam keadaan bebas dari oksigen.

2.3. Pembentukan Pasta Kanji Apabila kanji diberi air panas, butiran kanji mengembang berubah menjadi gelatin. Pada suhu yang cukup tinggi, akan berbentuk pasta yang kental. Suhu pembentukan gelatin untuk tiaptiap jenis kanji berbeda, dan dapat dipakai untuk membedakan kanji yang satu terhadap yang lain.

Jenis Kanji

Suhu Pembentukan Gelatin

Kentang

65-68

Tapioka

70-74

Sagu

72-74

Jagung

75-77

Beras

80-83

Gandum

80-82

Butiran yang tidak dimodifikasi tidak larut dalam air, tetapi apabila larutan suspensi dipanaskan akan terjadi pengembangan pada batas-batas tertentu. Pada suhu tertentu, butiran-butiran kanji tiba-tiba mengembang beberapa ratus kali lebih besar dari ukuran semula dan kehilangan sifat birefringence. Viskositas suspensinya bertambah besar, tetapi hanya sedikit kanji yang berdifusi kedalam larutan. Dalam fase terakhir pada suhu yang lebih tinggi kanji lebih cepat berdifusi dari butiran kanji kedalam larutan. Berkembangnya butiran kanji dalam air bergantung pada afinitas molekul kanji dalam air. Mudah tidaknya pembentukan pasta kanji bergantung pada derajat kerapatan molekul kanji dalam butiran-butirannya. Pasta yang

dibuat dari kanji mempunyai sifat berbeda-beda, bergantung pada jenis kanji, pengembangan, dan pemecahan butiran-butiran kanji.

2.4. Penyempurnaan Kanji pada Kain Tujuan penyempuranaan kanji pada kain adalah untuk memberikan lapisan film yang rata pada kain, menyempurnakan kenampakan, menstabilkan dimensi dan menambah berat kain. Hasil penganjiannya sangat dipengaruhi oleh viskositas larutan kanji dan penetrasinya pada serat. Penyempurnaan kanji atau finis kanji bersifat sementara dan daya tahan cucinya sangat rendah. Finis kanji biasanya dikerjakan pada kain kapas terutama untuk kain kapas putih. Dalam finis kanji bermacam-macam kanji dapat digunakan sebagai zat pembentuk film dan sebagai zat perekat untuk zat-zat lain yang ditambahkan pada larutan finis kanji tersebut. Larutan finis kanji selain mengandung kanji biasanya juga mengandung zat pembantu umpama zat atiseptik, zat pelemas, dan zat pengisi atau pemberat

2.5. Kanji Tapioka Larutan

tapioka

berbentuk

gel

yang

transparan

dan

memberikan hasil finis yang tipis, mengkilap, dan fleksibel. Dalam penggunaannya

sering

dicampur

dengan

kanji

lain

untuk

mendapatkan modifikasi sifat-sifat yang diinginkan, umpana dengan kanji kentang untuk mendapatkan hasil finis dengan pegangan yang fleksibel dan keras.

2.6. CMC (Carboxyl Methyl Celulose) Molekul CMC merupakan turunan glukosida. Rantai glukosidanya mengandung 3 gugus alcohol, dimana fungsi alcohol primernya tersubstitusi. Derajat substitusinya bervariasi dari 0,68 hingga 0,85 yang akan membedakan kelarutan dan viskositasnya. CMC dibuat dari reaksi alkali selulosa dengan asam monokloroasetat. CMC banyak digunakan dalam industri tekstil karena mudah dihilangkan

dari

bahan

dengan

proses

penghilangan

kanji.

Keunggulan sifat CMC terutama terletak pada pembentukan film dan

daya penganjiannya lapisan film yang terbentuk tidak seperti “kulit” dan tidak terpengaruh oleh kelembaban udara yang rendah. Pada penggunannya kekurangannya bersifat korosif bila tercampur dengan garam. Larutannya mudah menimbulkan endapan, pada kelembaban udara yang tinggi dapat “mencair” dan menjadi lengket, dan menggembung kembali dalam larutan penghilang kanji.

2.7. Polivinil Alkohol Kanji sintetik yang paling banyak digunakan dalam industri tekstil terutama untuk penganjian adalah polivinil alkohol yang disingkat dengan nama PVA. Polivinil alkohol terutama digunakan untuk penganjian benang-benang lusi yang terbuat dari serat-serat sintetik, selain itu digunakan juga untuk benang kapas dan rayon viskosa. Polivinil alkohol adalah polimer yang dibuat dari asetilena dan asam asetat. Asetilena dibuat dari kalsium karbida (yang berasal dari batu kapur) dengan melarutkannya dalam air. Polivinil alkohol berwarna putih, tetapi apabila dilarutkan dalam air akan menjadi larutan yang tembus cahaya.

2.8. Pengerjaan finis kanji Pengerjaan finis kanji dapat dilakukan pada mesin : 1. Mesin Mangel, untuk penyempurnaan kanji sederhana. 2. Mesin pad, dengan tekanan tinggi. 3. Mesin kanji, untuk menganji satu permukaan (permukaan belakang) Pada penganjian dengan mesin mangel atau pad, kain diimpregnasi dalam larutan finis kanji, kemudian diperas dengan rol pemeras, dilanjutkan pada mesin pengering silinder atau stenter dan akhirnya dikalender.

III.

Alat dan Bahan Alat : -

Mesin pad

-

Gelas ukur

-

Batang pengaduk

-

Bak perendaman

-

Mesin stenter

-

Neraca analitik

Bahan : -

Kain kapas putih

-

PVA

-

CMC

-

Tapioka

-

Air