Penyempurnaan_lipatan_permanen.pdf

LAPORAN PRAKTIKUM PENYEMPURNAAN TEKSTIL (PENYEMPURNAAN

LIPATAN PERMANEN PADA KAIN KAPAS, TC DAN T/R DENGAN VARIASI KONSENTRASI RESIN)

DISUSUN OLEH :

Erina Vera Dewi

(12050009)

1. Rizki Purwaning Wulan

(12050010)

2. Dwi Widiyanti

(12050014)

Jurusan

: DIII Teknik Tekstil

Dosen

:

1. M.Widodo, AT.M.Tech 2. Hardianto,S.ST,M.Eng 3. Desiriana

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL BANDUNG 2014 1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 MAKSUD DAN TUJUAN a. Maksud Studi tentang proses penyempurnaan lipatan permanen pada kain kapas, T/C dan T/R. b. Tujuan 1. Memberikan lipatan permanen pada kain kapas, T/C dan T/R 2. Menganalisis pengaruh perbedaan konsentrasi penggunaan resin terhadap hasil penyempurnaan lipatan permanen pada kain kapas, T/C dan T/R. 3. Mengetahui mekanisme penyempurnaan lipatan permanen pada kain kapas, T/C dan T/R.

1.2 LANDASAN TEORI Serat Kapas Serat kapas merupakan serat selulosa yang mempunyai bentuk morfologi membujur berbentuk pita yang terpilin membentuk puntiran sedangkan bentuk melintang seperti tulang anjing. Serat kapas mempunyai afinitas yang besar terhadap air. MR serat kapas bervariasi dengan perubahan kelembaban relative atmosfir sekelilingnya. MR serat kapas pada kondisi standar berkisar antara 7-8, mulur serat kapas berkisar antara 4 – 13%. Kapas terdiri dari lapisan – lapisan antara lain : 1. Kutikula yang berfungsi untuk melindungi serat dari oksidasi atmosfir dan komponen ultraviolet. 2. Dinding primer yang biasa disebut miofibril yang merupakan

lapisan yang

tersusun sebagai lapisan benang – benang halus. 3. Dinding sekunder merupakan lapisan yang terdiri dari fibril – fibril yang bergabung membentuk spiral yang mengelilingi sumbu serat. Fibril – fibril ini arah puntirannya berubah – ubah dengan selang tertentu sepanjang sumbu serat yaitu sebagian kearah S dan disambung oleh fibril yang kearah Z.. 4. Lumen merupakan lubang ditengah serat yang ukurannya sesuai dengan kedewasaan serat. Lumen berisi cairan protoplasma yang akan menguap pada 2

saat buah terbuka, sehingga ukuran lumen mengecil dan mengkerut membentuk seperti ginjal. Struktur kimia kapas merupakan polimer linier yang tersusun dari kondensasi molekul-molekul  anhidro glukosa yang dihubungkan dengan jembatan oksigen CH OH (S)

H

H OH

H

H H

O

H

CH2OH

OH (S)

O

OH

OH (S)

H

H

O

CH2OH

H

H

O

H

CH2OH

OH H

H

(S)

OH

H O

H

OH

CH2OH

O H H

O (S)

H

O H

OH

Struktur Kimia Rantai selulosa

Masing-masing unit glukosa terdapat tiga gugus hidroksil,satu gugus hidroksil primer dan dua gugus hidroksil sekunder. Gugus-gugus ini yang memegang peranan penting dalam proses pencelupan dan penyempurnaan. Serat Poliester Pada praktikum kali ini digunakan bahan kain dari campuran antara serat poliester dan kapas. Cara pencampurannya sendiri sepertinya dilakukan pada saat proses pemintalan benangnya. Karena sifat keduanya yang saling mendukung, seperti kekuatan maupun pegangannya, kedua jenis serat ini sering dicampurkan untuk dapat menutupi sifat-sifat yang kurang baik bila kain terdiri dari satu jenis serat saja. Poliester dibuat dari reaksi antara senyawa asam tereftalat dengan etilena glikol. Berikut ini skema pembuatan serat tersebut :

Gambar 3.2 Struktur molekul serat poliester (P. Soeprijono S.Teks, dkk, Serat Serat Tekstil, ITT, Bandung, 1974)

Skema diatas memperlihatkan pembuatannya yang menggunakan asam tereftalat sebagai bahan baku yang membuat sifat poliester memiliki titik didih yang lebih tinggi. Sedangkan penggunaan etilena glikol, dapat membentuk ester menjadi lebih kuat karena suhu reaksi yang lebih tinggi. Proses polimerisasi asam 3

tereftalat dan etilena glikol ini dilakukan dalam kondisi suhu tinggi dan hampa udara. Serat poliester ini memiliki kristalinitas yang tinggi dan tidak memiliki gugus yang aktif sehingga sangat sukar ditembus oleh molekul yang berukuran besar atau tidak bereaksi dengan zat warna anion maupun kation. Struktur fisika serat poliester ini pada penampang melintangnya berbentuk bulat. Bentuk seperti ini memberikan pantulan cahaya yang diberikan lebih sempurna

dan

membuat

warna

terlihat

lebih

brilian

(mengkilap).

Sifat

elastisitasnya sangat baik seperti serat termoplastik lainnya, sehingga dalam keadaan normal, kain dari poliester memiliki ketahanan kusut yang sangat baik. Karena titik lelehnya yang sangat tinggi, maka kain dari serat poliester ini pun cukup tahan terhadap sinar matahari langsung, dan tidak mudah menguning bila disimpan dalam waktu yang cukup lama. Penyempurnaan Lipatan permanen (Durable Pleat) Penyempurnaan resin termasuk penyempurnaan secara kimia. Pada penyempurnaan ini digunakan resin sintetik, yaitu senyawa organik yang rumit dan mempunyai berat molekul tinggi. Penggunaan resin sintetik di bidang tekstil mulamula 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 . Selanjutnya juga 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 penemuan sangat penting . Penemuan ini merupakan awal dari produk-produk wash and wear, drip-dry, durable/permanent press. Dewasa ini resin merupakan salah satu bahan penyempurnaan yang paling banyak dipakai. 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

4

menggunakan resin yang juga memberikan sifat tahan kusut, kestabilan dimensi,dan lain sebagainya.

Hubungan Resin Dengan Struktur Serat Pada waktu penemuan proses penyempurnaan tahan kusut, resin sintetik yang banyak dipakai adalah hasil kondensasi urea dan formaldehida. Kemudian terutama di Amerika, digunakan resin melamin 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 dibentuk 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. Prakondensat 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 5

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 dapatmenghubungkan rantai-rantai molekul selulosa yang berdekatan sehingga terjadi ikatan silang antar molekul selulosa melalui jembatan resin.

2 sell-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 ruangruang 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. Jadi

penyempurnaan

resin

selain

lipatan

permanen

juga

dapat

mengakibatkan hal-hal lain yang menguntungkan yaitu : 1.

Sifat kering halus setelah pencucian

2.

Dapat diperoleh efek awet dengan perlakuan mekanik sebagai tahap antara

3.

Mengurangi pengerutan akibat pencucian

4.

Menambah kekuatan tarik kering dan kekuatan tarik basah dari rayon

5.

Menambah daya tahan luntur terhadap pencucian dan gosokan dari kebanyakan zat warna

6.

Mengurangi imbibisi air dan mempercepat pengeringan

7.

Memperbaiki pegangan (handle) dan drape kain

8.

Menambah berat

9.

Memperbaiki daya tahan terhadap penggelinciran dan pengoyakan

10. Menambah daya tahan terhadap distorsi dari kain, bentuk, dan kesegaran pakaian dapat dipertahankan 11. Pengemban bagi zat tahan api 12. Menambah daya tahan terhadap degradasi akibat cahaya dan udara

6

Masalah Dalam Penyempurnaan Resin 1. Kelarutan kurang baik 2. Stabilitas larutan kurang 3. Lapisan permukaan pada bahan berwarna 4. Bau formaldehida 5. Bau anyir 6. Pengaruh pada warna putih akan menjadi kekuningan 7. Perubahan warna atau ketahanan luntur warna terhadap sinar 8. Retensi khlor 9. Penurunan kekuatan

10. Pegangan kaku

7

BAB II PRAKTIKUM

2.1 Alat Dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam proses penyempurnaan lipatan permanen adalah sebagai berikut : No.

Alat

No.

Bahan

1.

Timbangan

1.

Kain T/R

2.

Ember kecil

2.

Kain Katun/Kapas

3.

Gelas ukur 100 ml

3.

Kain Kapas

Pengaduk

4.

4.

Resin Durable Press (DMDHEU) Stockorez

5.

Mesin Pad

5.

PVAC

6.

Mesin stenter

6.

Katalis

7.

Nampan plastik

7

Air

8.

Gelas Piala

9.

Gelas Ukur

10.

Setrika / hot plate

2.2 Diagram Alir

Persiapan Alat dan Bahan

Evaluasi

Melipat Kain

Perhitungan Resep

Pembuatan Larutan Penyempurnaa n Lipatan Permanen

Larutan & Bahan Dimasukkan ke Nampan

Menyeterika kain/ hot plate

Cure 150°C 2’

Dry 100°C 2’

Padding WPU 70 %

8

2.3 Resep Praktek

Resep yang digunakan dalam proses penyempurnaan lipatan permanen ini adalah sebagai berikut : Variasi Resin DMDHEU

Kain

Kel 1

Kel 2

Kel 3

Kel 4

Kel 5

Blanko

20 g/L

40 g/L

60 g/L

20 g/L

40 g/L

0 g/L

-

-

-

-

20 g/L

20 g/L

PVAc

Kapas T/C T/R WPU

70 %

Dry

100oC selama 2 menit

Cure

150oC selama 2 menit

Air

150

Ml

2.4 Fungsi Zat 1. Stockorez

: resin dengan senyawa kimia Dimetilol Dihidroksi Etilen

Urea (DMDHEU) yang akan mengisi pori-pori serat pada saat berpolimerisasi sehingga setelah diresin menghasilkan kain dengan lipatan permanen. 2. Katalis

: katalis dari jenis garam asam yang banyak digunakan

pada penyempurnaan resin, menghasilkan HCl untuk memberi suasana asam dalam polimerisasi resin.

2.5 Perhitungan Resep Berikut adalah perhitungan resep dalam proses penyempurnaan lipatan permanen : Larutan 150 mL 1. Resin

:

9

2.6 Langkah Kerja

1.

Melipat kain.

2.

Menghitung dan menimbang resep yang dibutuhkan.

3.

Menambahkan resin Stockorez ke dalam air dingin sambil di aduk untuk mencegah penggumpalan.

4.

Memindahkan larutan penyempurnaan lipatan permanen ke nampan plastik.

5.

Merendam kain pada larutan penyempurnaan lipatan permanen hingga seluruh bagiannya terbasahi.

6.

Memeras kain pada mesin padder dengan WPU 70 %

7.

Melakukan pengeringan dengan suhu 100°C selama 2 menit dan Cure dengan suhu 150°C selama 2.

8.

Menyetrika kain dengan hot plate.

9.

Melakukan evaluasi kain hasil penyempurnaan lipatan permanen dengan uji tahan kusut.

2.7 Data Percobaan

Tabel nilai tahan kusut kain kapas, T/C dan T/R ( dalam ° )

Variasi Resin

Kel 1

Kel 2

Kel 3

Kel 4

Kel 5

Blanko

Kain

20 g/L

40 g/L

60 g/L

20 g/L

40 g/L

0 g/L

PVAc

-

-

-

-

20 g/L

20 g/L

Kapas

109

105

100

89,5

86,25

110

T/C

106

100

92,5

75

69

120

T/R

82,5

71

82,5

60

59

108

Stockorez

10

2.8 Sample Contoh Uji

Kain Kapas Blanko

Kain Kapas Setelah Penyempurnaan Lipatan Permanen

Kain T/C Blanko

Kain T/C Setelah Penyempurnaan Lipatan Permanen

Kain T/R Blanko

Kain T/R Setelah Penyempurnaan Lipatan Permanen

11

BAB III PENUTUP

3.1 DISKUSI Pada praktikum kali ini dilakukan proses penyempurnaan lipatan permanen pada kain kapas, kain T/C dan kain T/R. Jenis resin yang digunakan adalah resin Stockorez yang mana penggunaannya dilakukan variasi pada konsentrasi 20 g/L, 40 g/L, 60 g/L, 20 g/L dengan penambahan PVAc, dan 40 g/L dengan penambahan PVAc. Hal tersebut dimaksudkan supaya dapat diketahui penggunaan variasi konsentrasi resin yang paling optimal pada penyempurnaan lipatan permanen terhadap jenis bahan yang diujikan baik pada kain kapas, kain T/C maupun kain T/R. Dalam proses penyempurnaan lipatan permanen ini, resin bekerja seperti pada proses kain keras, hanya saja pada prosesnya dilakukan pembentukan lipatan pada bahan dengan cara di pressing pada suhu tinggi dan tekanan ( dalam hal ini menggunakan hot plate sebagai medianya ). Resin bereaksi dengan serat sehingga memberikan efek kaku pada bahan. Efek kaku pada bahan yang diberi lipatan akan memiliki sifat lipatan yang permanen pada penggunaan resin. 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 pada pemanasawetan yaitu 1500C selama 2 menit. Pada

proses

penyempurnaan

lipatan

permanen

ini

dilakukan

pengujian

kemampuan kain untuk kembali dari kekusutan atau lipatan. Alat yang digunakan adalah Crease Recovery Tester. Dari hasil percobaan yang diperoleh, lipatan permanen yang terbaik adalah kain yang memiliki kemampuan kembali dari kekusutan dengan nilai derajat paling rendah, yakni pada konsentrasi resin 40 g/L dengan penambahan PVAc 20 g/L dengan nilai derajat sudutnya yaitu untuk kain kapas sebesar 86,25o, kain TR sebesar 59 o, dan kain TC sebesar 69 o.

12

3.2 KESIMPULAN Dari hasil percobaan yang diperoleh, lipatan permanen yang terbaik adalah kain yang memiliki kemampuan kembali dari kekusutan dengan nilai derajat paling rendah, yakni pada konsentrasi resin 40 g/L dengan penambahan PVAc 20 g/L dengan nilai derajat sudutnya yaitu untuk kain kapas sebesar 86,25o, kain TR sebesar 59 o, dan kain TC sebesar 69 o.

13

DAFTAR PUSTAKA

1.

S. Hendrodyantopo, dkk. 1998. Teknologi Penyempurnaan. Bandung: Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil.

2.

P. Soeprijono, dkk. 1974. Serat Serat Tekstil. Bandung: Institut Teknlogi Tekstil.

3.

Susyami. N.M., dkk. Bahan Ajar Praktek Teknologi Penyempurnaan Kimia. Bandung: Sekolah Tinggi Tenologi Tekstil.

4.

Diktat Teknologi Penyempurnaan. Bandung: Institut Teknologi Tekstil Bandung

14