Laporan Praktikum Scouring [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNOLOGI PERSIAPAN PENYEMPURNAAN TEKSTIL PROSES SCOURING KAIN KAPAS METODE PAD-BATCHING VARIASI KONSENTRASI NaOH, SCOURING AGENT, AIR SADAH, Na2CO3, DAN WAKTU



Anggota



: Fanny Astikasari



(15020009)



Fia Vabelia



(15020011)



M. Ihsan Damhury



(15020019)



Paulina P. Anggita



(15020024)



Vina Anggie N.



(15020029)



Kelompok



: 1



Group/Kelas



: 2K1/Kimia Tekstil



Nama Dosen



: M.Ichwan, AT,MS.Eng Ikhwanul Muslim S.ST. Yayu E.Y.,S.S.T



Tanggal Praktikum: Jumat, 23 September 2016



PROGRAM STUDI KIMIA TEKSTIL POLITEKNIK STTT BANDUNG 2016



I.



MAKSUD DAN TUJUAN A. Maksud Untuk mempelajari scouring kain kapas metode pad-batching variasi konsentrasi NaOH, scouring agent, air sadah, Na2CO3, dan waktu. B. Tujuan 1. Untuk mengetahui pengaruh metode yang dipakai dalam proses scouring. (hasilnya metode exhaust) 2. Untuk mengetahui faktor–faktor yang berpengaruh pada proses scouring, diantaranya pengaruh konsentrasi NaOH, scouring agent, air sadah, Na2CO3, dan waktu. (hasilnya dijabarkan satu2)



II.



DASAR TEORI A. KAPAS



Serat kapas tumbuh menutupi seluruh permukaan biji kapas. Dalam tiap-tiap buah terdapat 20 biji kapas atau lebih. Serat mulai tumbuh pada saat tanaman berbunga dan merupakan pemanjangan sebuah sel tunggal dari epidermis atau selaput luar biji. Sel membesar sampai diameter maksimum dan kemudian sel yang berbentuk silinder tersebut tumbuh yang mencapai panjang maksimum. Pada saat itu serat merupakan sel yang sangat panjang dengan dinding tipis yang menutup protoplesma dan inti. Pada saat yang sama dengan tumbuhnya serat, tumbuh juga serat-serat yang sangat pendek dan kasar yang disebut linter. Lima belas sampai delapan belas hari berikutnya mulai masa pendewasaan serat, dimana dinding sel makin tebal dengan terbentuknya lapisan-lapisan selulosa dibagian dalam dinding yang asli. Dinding yang asli disebut dinding primer dan dinding yang menebal pada



waktu pendewasaan disebut dinding sekunder. Pertumbuhan dinding sekunder tersebut berlangsung terus sampai hari ke 45 sampai hari ke 75 atau satu dua hari sebelum buah terbuka. Pada waktu serat dewasa, agar sel serat tetap bertahan dalam lapisan epidermis. Serat selama pertumbuhan berbentuk silinder dan diameternya kurang lebih sama di bagian tengah serat, agak membesar dibagian dasar dan mengecil kearah ujungnya. Ketika buah kapas terbuka uap air yang ada di dalam menguap, sehingga serat tidak berbentuk silinder lagi. Dalam proses pengeringan ini dinding serat mengerut, lumennya menjadi lebih kecil dan lebih pipih dan terbentuk puntiran pada serat yang disebut konvolusi. Arah puntiran baik arah S maupun arah Z dapat terjadi dalam satu serat. Jumlah putiran berkisan antara 50 sampai 100 per inci bergantung pada jenis, kondisi pertumbuhan dan pengeringan. B. SELULOSA



Analisa serat kapas menunjukkan bahwa serat terutama tersusun atas selulosa. Selulosa merupakan polimer linear yang tersusun dari kondensasi molekul-molekul glukosa yang dihubung-hubungkan pada posisi 1 dan 4. Derajad polimerisasi selulosa pada kapas kira-kira 10.000 dengan berat molekul kira-kira 1.580.000. Dari rumus tersebut terlihat bahwa selulosa mengandung tiga buah gugusan hidroksil satu primer dan dua sekunder pada tiap-tiap unit glukosa. Dinding sekunder terdiri dari selulosa murni. Zat-zat lain terdapat pada dinding primer dan sisa-sisa protoplasma didalam lumen. Dinding primer juga mengandung banyak selulosa. C. SCOURING Pemasakan/Scouring



adalah proses



yang



bertujuan



untuk



menghilangkan bagian dari komponen penyusun serat berupa minyakminyak, lemak, lilin, kotoran-kotoran yang tidak larut dan kotoran-kotoran



kain



yang



menempel



pada



permukaan



serat



dapat



dihilangkan,



sehingga proses selanjutnya seperti pengelantangan, pencelupan, pencapan dan sebagainya dapat berhasil dengan baik. Pada dasarnya proses pemasakan serat-serat alam dilakukan dengan alkali seperti natrium hidroksida (NaOH), natrium carbonat (Na2CO3) dan air kapur, campuran natrium carbonat dan sabun, amoniak dan lain-lain. Sedangkan pemasakan serat buatan (sintetik) dapat dilakukan dengan zat aktif permukaan yang bersifat sebagai pencuci (detergen). Ditinjau dari sistem yang digunakan, proses pemasakan dapat digolongkan menjadi 2 macam, yaitu pemasakan sistem tidak kontinyu (discontinue) contohnya pemasakan dengan bak, mesin jigger, mesin haspel, mesin clapbau, mesin kier ketel dan pemasakan sistem kontinyu (continue) contohnya pemasakan dengan mesin J-Box, L-Box. Sedangkan kalau ditinjau dari tekanan mesin yang digunakan, proses pemasakan dibagi menjadi 2 macam, yaitu pemasakan tanpa tekanan misalnya menggunakan bak, mesin jigger, haspel, Clapbau, J-Box dan LBox dan pemasakan dengan tekanan, misalnya menggunakan mesin kier ketel, jigger tertutup. Pada proses pemasakan bahan dari serat kapas terjadi hal-hal sebagai berikut: 1. Safonifikasi minyak menjadi garam-garam larut. 2. Protein akan pecah menjadi asam amino asam amonia. 3. Mineral-mineral dilarutkan 4. Kotoran-kotoran lain disuspensikan oleh sabun yang terbentuk. 5. Zat-zat penguat yang terdapat pada serat akan terlepas. 6. Kotoran-kotoran yang disuspensikan oleh sabun yang terbentuk. Kotoran-kotoran luar, sisa daun, sisa biji dapat dihilangkan secara mekanik pada meisn-mesin tertentu dengan menggunakan alkali kuat. Proses pemasakan (scouring) hanya dilakukan untuk serat - serat alam karena serat sintetik relatif sudah dibuat bersih dan murni. Proses pemasakan pada serat sintetik hanya untuk menghilangkan emulsi minyak pelumas pada benang. Tujuan pemasakan adalah untuk menghilangkan zatzat yang berupa kotoran dariserat nerupa minyak, malam, protein dan debu.



Pada dasarnya proses pemasakan terbagi pada 2 tahap : 1. Tahap Saponifikasi ( Boiling Off ) Tahap ini untuk menghilangkan zat zat hidrofobik yang menghalangi proses selanjutnya seperti pektin, wax, protein, abu dan kotoran organik lainnya. 2. Tahap Pemasakan ( Scouring ) Tahap ini untuk melepaskan hasil saponifikasi kotoran dari serat berupa penyabunan. Pembentukan sabun dalam pemasakan sangat dipengaruhi oleh kesadahn air dan kandungan mineral. D. ZAT-ZAT SCOURING Pada dasarnya proses pemasakan serat-serat alam dilakukan dengan alkali seperti natrium hidroksida (NaOH), natrium carbonat (Na2CO3) dan air kapur, campuran natrium carbonat dan sabun, amoniak dan lain-lain. Sedangkan pemasakan serat buatan (sintetik) dapat dilakukan dengan zat aktif permukaan yang bersifat sebagai pencuci (detergen). Pada proses pemasakan bahan dari serat kapas terjadi hal-hal sebagai berikut : 1. Safonifikasi minyak menjadi garam-garam larut. 2. Pektin dan pektosa berubah menjadi garam-garam yang larut. 3. Protein akan pecah menjadi asam amino asam amonia. 4. Mineral-mineral dilarutkan 5. Minyak-minyak yang tidak tersafonifikasi diemulsikan oleh sabun 6. 7. 8. 9.



yang terbentuk. Kotoran-kotoran lain disuspensikan oleh sabun yang terbentuk. Zat-zat penguat yang terdapat pada serat akan terlepas. Kotoran-kotoran yang disuspensikan oleh sabun yang terbentuk. Kotoran-kotoran luar, sisa daun, sisa biji dapat dihilangkan secara mekanik pada mesin-mesin tertentu dengan menggunakan alkali kuat. Komposisi Zat-Zat yang Terkandung dalam Serat Kapas



No. 1 2 3 4 5



Komposisi Selulosa Pektin dan zat yang mengandung nitrogen Lemak, malam, lilin dan lainnya Pektin dan pektosa Zat-zat mineral, pigmen dan resin



Jumlah % 80 – 85 1 – 2,8 0,5 – 1 0,4 – 1 3–5



Ket.



6



Air



6–8



E. TUJUAN SCOURING Tujuan proses pemasakan adalah untuk memperoleh bahan tekstil yang bersih dari kotoran alami dan kotoran luar sehingga meningkatkan daya



serap



pada seluruh permukaan bahan secara merata. Sedangkan



pada serat batang adalah untuk menghilangkan gum sehingga serat dapat dipisahkan dari bundel serat sebelum proses pemintalan. F. KOTORAN PADA BAHAN TEKSTIL Bahan tekstil yang terbuat dari serat alam seperti selulosa dan protein memiliki kandungan kotoran alami yang cukup tinggi, sedangkan bahan tekstil dari serat sintetik umumnya sudah bersih, namun kadang masih terdapat kotoran luar saat



proses



pembuatan



benang



atau kainnya. Tabel berikut menunjukkan kandungan kotoran berbagi jenis serat tekstil. Jenis bahan tekstil dan pengotornya



No. Jenis Bahan Tekstil Kapas



Pektin, wax, protein,



Serat Batang Sutera Wol



minyak, debu, senyawa organik lainnya gum, lignin serisin minyak, keringat



1 2 3 4 5



Kotoran Alami



Serat Sintetik



Kotoran Luar oli mesin, zat pelumas, debu



idem idem ranting, debu oli mesin, zat anti statik, zat pelumas, debu



G. MEKANISME SCOURING Mekanisme proses pemasakan adalah menyabunkan kotoran berupa lemak, oli, serisin, gum sehingga dapat larut dalam air serta melepaskan kotoran akibat efek detergensi dari larutan pemasakan dan gerakan mekanik yang diberikan pada bahan. Pemasakan dapat dilakukan secara proses tersendiri maupun dilakukan simultan dengan proses penghilanagn kanji dan pengelantangan. Untuk bahan dengan kandungan kotoran yang tinggi sebaiknya dilakukan secara terpisah (serat-serat alam), sedangkan



untuk bahan yang terbuat dari serat sintetik atau serat campuran biasanya dilakukan proses simultan. Oleh karena itu hasil dari proses pemasakan akan dipengaruhi oleh : 1. Pemilihan zat pemasakan dan zat pembantu serta konsentrasi yang digunakan 2. Kondisi proses (suhu, waktu, pH) 3. Metoda proses 4. Air proses H. METODE SCOURING Ditinjau dari sistem yang digunakan, proses pemasakan dapat digolongkan menjadi 2 macam, yaitu pemasakan sistem tidak kontinyu (discontinue) contohnya pemasakan dengan bak, mesin jigger, mesin haspel, mesin clap bau, mesin kier ketel dan pemasakan sistem kontinyu (continue) contohnya pemasakan dengan mesin J-Box, L-Box. Sedangkan kalau ditinjau dari tekanan mesin yang digunakan proses



pemasakan



dibagi menjadi 2 macam, yaitu pemasakan tanpa tekanan misalnya menggunakan bak, mesin jigger, haspel, Clapbau, J-Box dan L-Box dan pemasakan



dengan



tekanan,



misalnya



menggunakan



mesin



kier



ketel, jigger tertutup. I. SCOURING PADA KAPAS Pemasakan adalah proses yang bertujuan untuk menghilangkan bagian dari komponen penyusun serat berupa minyak-minyak, lemak, lilin, kotoran-kotoran yang tidak larut dan kotoran-kotoran kain yang menempel pada permukaan serat dapat dihilangkan, sehingga seperti



proses selanjutnya



pengelantangan, pencelupan, pencapan dan sebagainya dapat



berhasil dengan baik. Pada dasarnya proses pemasakan serat-serat alam dilakukan dengan alkali seperti natrium hidroksida (NaOH), natrium carbonat (Na2CO3) dan air kapur, campuran natrium carbonat dan sabun, amoniak dan lain-lain. Sedangkan pemasakan serat buatan (sintetik) dapat dilakukan



dengan



zat



aktif



permukaan



yang



bersifat



sebagai



pencuci (detergen). Pemasakan serat kapas dapat dilakukan dengan cara tidak kontinyu, maupun cara kontinyu, juga dapat dilakukan dengan tekanan dan



tanpa tekanan, sedangkan zat yang digunakan untuk proses pemasakan bahankapas antara lain soda kostik (NaOH), soda abu (Na2CO3) dan campuran air kapur dan soda abu. Pada proses pemasakan bahan dari serat kapas terjadi hal-hal sebagai berikut : 1. Safonifikasi minyak menjadi garam-garam larut. 2. Protein akan pecah menjadi asam amino asam amonia. 3. Mineral-mineral dilarutkan 4. Kotoran-kotoran lain disuspensikan oleh sabun yang terbentuk. 5. Zat-zat penguat yang terdapat pada serat akan terlepas. 6. Kotoran-kotoran yang disuspensikan oleh sabun yang terbentuk. 7. Kotoran-kotoran luar, sisa daun, sisa biji dapat dihilangkan secara mekanik pada mesin-mesin



tertentu



dengan



menggunakan



alkali



kuat. Proses pemasakan (scouring) hanya dilakukan untuk serat - serat alam karena serat sintetik relative sudah dibuat bersih dan murni. Proses pemasakan pada serat sintetik hanya untuk menghilangkan emulsi minyak pelumas pada benang. Tujuan pemasakan adalah untuk menghilangkan zat2 yang berupa kotoran dariserat nerupa minyak, malam, protein dan debu. Pada dasarnya proses pemasakan terbagi pada 2 tahap : 1. Tahap Saponifikasi ( Boiling Off ) Tahap ini untuk menghilangkan zat zat hidrofobik yang menghalangi proses selanjutnya seperti pektin, wax, protein, abu dan kotoran organik lainnya. 2. Tahap Pemasakan ( Scouring ) Tahap ini untuk melepaskan hasil saponifikasi kotoran dari serat berupa penyabunan. Pembentukan sabun dalam pemasakan sangat



dipengaruhi oleh kesadahn air dan kandungan mineral. Jadi



dalam proses pemasakan kita memerlukan soda kostik ( NaOH) untuk saponifikasi, scouring agent ( deterjen) sebagai pembasah, pendispersi



dan pengemulsi kotoran hasil reaksi serta squestering



agent untuk melunakkan air proses pemasakan. Logam alkali tanah (Ca, Mg) dan logam beraty (Fe, Cu) dalam bahan atau dalam air akan membenruk ikatan komplek dengan NaOH sehingga



mengurangi



efektifitas kerja sabun. Juga Hidroksil dan pektin dapat terikat dalam garam-garam dalam air membentuk endapan dan endapan pektin berikatan dengan kapas melalui ikatan hydrogen bertujuan untuk menghilangkan “kotoran-kotoran” serat kapas yang berupa : minyak, lilin (wax) , debu, knitting oil (oli rajut ), dan kotoran lain yang menempel pada kain.



Kotoran serat



ini dapat menghalangi



penyerapan serat pada proses selanjutnya. Pada prinsipnya proses pemasakan serat kapas adalah dengan mendidihkan bahan tekstil dengan larutan natrium hidroksida / soda kostik ( NaOH ) dengan konsentrasi tertentu selama waktu dan temperatur tertentu. Ilustrasi yang terjadi pada proses pemasakan ( scouring process ) : Soda kostik mengekstraksi pektin , wax , protein, abu dan kotoran organik lainnya dengan jalan saponifikasi dan diemulsikan menjadi bentuk yang larut dalam air dengan bantuan detergen / sabun yang mempunyai daya pendispersi yang kuat. Proses pemasakan / scouring ini sangat diperlukan untuk mendapatkan



daya serap



kain



yang



baik.



Pemasakan



merupakan proses persiapan yang memegang peranan penting bagi bahan tekstil karena dengan pemasakan akan memudahkan bahan untuk menyerap zat-zat yang ada pada proses basah berikutnya. Tujuan pemasakan adalah untuk memperoleh bahan tekstil yang bersih atau untuk menghilangkan kotoran alami baik berupa lemak, minyak, pektin, serisin, gum,kulit biji



kapas



(pada



serat



selulosa



dan protein) dan kotoran dari luar



seperti oli, debu, spinning oil (pada serat sintetik) sehingga meningkatkan daya serap pada seluruh permukaan bahan secara merata. III.



ALAT DAN BAHAN



IV.



DATA PERCOBAAN



Resep Exhaust NaOH(ml)



Kain 1 Kain 2 Kain 3 Kain 4 Kain 5 5 5 5 5 5 ×279,9=1,3995×283=1,515 gr gr ×281,4=1,407 ×287,4=1,437 gr ×295,7=1,476 gr g 1000 1000 1000 1000 1000



Scouring Agent(ml)



-



1 1 1 1 ×303=0,303 gr ×281,4=0,2814×287,4=0,2874 gr ×295,2=0,2952 gr 1000 1000 1000 1000 1 1 1 ×281,4=0,2814×287,4=0,2874 gr ×295,2=0,2952 gr 1000 1000 1000



Sadah(ml)



-



-



Na2CO3(ml)



-



-



-



Waktu(menit) Vlot(1:30)



30’



30’



30’



30’



45’



278,5005



301,182



279,4302



285,1008



291,834



100



100



100



100



100



(ml) Suhu(oC) Pengurangan



1 1 ×287,4=0,2874×295,2=0,2952 gr 1000 1000



Berat(%) Wicking



4,07%



5,14%



5,19%



5,21%



6,6%



Lusi = 1



Lusi = 4,8



Lusi = 4,2



Lusi = 5



Lusi = 5



Test(cm)



Pakan = 1,1



Pakan = 4,5



Pakan = 4



Pakan = 5



Pakan = 4,7



7.00% 6.60% 6.00% 5.00%



5.14%



5.19%



5.21%



2



3



4



4.07% 4.00% 3.00% 2.00% 1.00% 0.00% 1



5



P engaruh variasi terhadap Pengurangan Berat 6



5



4.8 4.5



5



5 4.7



4



5



4.2 4



4



3



2



11.1 1



0



1



2



3 Lusi



Pakan



P engaruh variasi terhadap Wicking Test



V. VI. VII.



DISKUSI KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA