Proses Merserisasi dan Proses Kostisasi Pada Kain Kapas

Tweet

I.    MAKSUD DAN TUJUAN

A.   MAKSUD

Mempelajari bagaimana mekanisme proses merserisasi dan kostisasi pada bahan atau serat tekstil ( selulosa dan campurannya ) .

B.   TUJUAN

1.    Membandingkan mekanisme proses merserisasi dan proses kostisasi pada kain kapas.

2.    Mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh dalam proses merserisasi dan kostisasi pada kain kapas.

3.    Menguasai cara proses merserisasi dan kostisasi.

4.    Menganalisa dan mengevaluasi serta membandingkan hasil proses merserisasi dan kostisasi pada kain kapas.

II.    TEORI DASAR

A.   PROSES MERSERISASI DAN KOSTISASI

Proses merserisasi dan kostisasi merupakan proses khusus yang hanya dilakukan pada serat selulosa dan serat campurannya. Proses merserisasi adalah istilah khusus untuk perlakuan perendaman bahan serat selulosa dan campurannya dalam larutan NaOH dengan konsentrasi 26-30^o Be sambil diberi peregangan. Sedangkan proses kostisasi adalah istilah untuk perlakuan yang sama seperti merserisasi kecuali tidak ada peregangan pada bahan dan konsentrasi NaOH lebih rendah yaitu sekitar 20-25^o Be. Proses merserisasi dapat dilakukan pada bahan berbentuk benang maupun kain, biasanya dilakukan antara proses penghilangan kanji dan pemasakan atau pada bahan yang telah dihilangkan kaji dan dimasak, dan kadang dilakukan pada bahan yang masih mentah / grey. Proses ini memegang peranan penting bagi bahan tekstil yang terbuat dari serat yang mengandung kapas dan rayon viskosa karena akan mempengaruhi sifat kimia yaitu daya serap terhadap zat warna dan uap air, sifat fisik seperti kilau bahan, kekuatan tarik,mengkeret, dan stabilitas dimensi.

B.   TUJUAN, MEKANISME, DAN METODE MERSERISASI DAN KOSTISASI

a.    Tujuan Merserisasi dan Kostisasi

Tujuan dari proses merserisasi adalah untuk memperbaiki kilau, stabilitas dimensi, kekatan tarik, dan daya serap terhadap zat warna dan uap air. Sedangkan tujuan dari proses kostisasi adalah karena bahan tidak mengalami peregangan maka tidak terjadi peningkatan kilau bahan namun bahan menjadi elastis.

b.    Mekanisme Merserisasi dan Kostisasi

Bahan kapas yang direndam dalam larutan NaOH dengan konsentrasi tinggi akan menggembungkan serat ke  arah melintang dan menciut ke arah membujur. Penampang melintang serat kapas yang awalnya berbentuk seperti ginjal akan berubah menjadi bentuk elips dan kemudian menjadi bundar, hal ini mengakibatkan meningkatnya kemampuan serat dalam memantulkan cahaya sehingga bahan akan kelihatan lebih berkilau. Puntiran serat kapas membuka sehingga serat lebih menggembung pada bagian kristalin mengakibatkan serat mampu membagi beban sepanjang serat dengan merata sehingga kekuatan tariknya bertambah. Pada saat serat kapas menyerap kostik, mula-mula serat selulosa berubah menjadi alkali selulosa, dan pada pencucian berulang serat berubah menjadi hidroselulosa, dimana serat lebih banyak mengandung gugus –OH yang dapat menyerap air lebih banyak dan dengan demikian serat lebih mudah dimasuki oleh zat warna.

Faktor yang berpengaruh pada proses ini adalah konsentrasi NaOH, suhu larutan, waktu perendaman, peregangan arah lusi dan pakan, zat pembasah / penetrasi, kondisi kain sebelum merser apakah grey atau kain yang telah dihilangkan kotorannya melalui penghilangan kanji dan atau pemasakan.

c.    Metode merserisasi dan Kostisasi

Ada dua metode yang dapat dilakukan tergantung dari jenis mesin yang tersedia, yaitu metode merserisasi dengan pemberian peregangan arah lusi dan pakan kain menggunakan mesin Chain Merser dan metode tanpa peregangan arah pakan menggunakan mesin Chainless dimana proses ini disebut kostisasi. Disamping itu berdasarkan suhu proses terdiri dari merserisasi dingin yaitu suhu larutan NaOH 15-20^o C dan merserisasi panas dengan suhu larutan 80^oC. Serat berdasarkan kondisi kain yang diproses terdapat metode dry on wet yaitu kain sebelum merser dalam keadaan kering dan metode wet on wet yaitu kain sebelum merser dalam keadaan basah.

III.    PRAKTIKUM

A.   ALAT DAN BAHAN

·         1 buah wadah nampan plastik

·         1 buah gelas piala 1 liter

·         1 buah mesin padder

·         1 set frame merser

·         2 buah pengaduk kaca

·         1 buah timbangan digital

·         1 buah termometer

·         2 lembar kain kapas desized dan scoured

·         Zat sesuai resep

·         Es batu

·         Mistar

B.   DIAGRAM ALIR PRAKTEK

1.    Proses Merserisasi

	Pengeringan dan evaluasi kain dengan uji daya serap dan pemengkeretan kain

 

2.    Proses Kostisasi

	Pengeringan dan evaluasi kain dengan uji daya serap dan pemengkeretan kain

 

C.   RESEP

1.    Proses Merserisasi

NaOH 28^o Be atau 30^o Be

Pembasah                = 1-2 ml / L

Suhu                         = 15 ⁰ C

Waktu                       = 30 detik

CH₃COOH 95%      = 3-5 ml / L ( resep penetralan )

2.    Proses Kostisasi

NaOH 20^o Be

Pembasah                = 1-2 ml / L

Suhu                         = 15^o C

Waktu                       = 30 detik

CH₃COOH 95%      = 3-5 ml / L ( resep penetralan )

D.   FUNGSI ZAT

NaOH                 = menggelembungkan serat selulosa

Zat pembasah    = zat yang membantu proses penyerapan larutan secara merata dan cepat pada bahan, memudahkan bahan terbasahi dan larutan kostik masuk berpenetrasi ke dalam celah antar sel

CH₃COOH         = zat yang berfungsi dalam penetralan

          

E.    PERHITUNGAN RESEP

1.    Proses Merserisasi

2.    Proses Kostisasi

F.    SKEMA PROSES

1.    Proses Merserisasi

2.    Proses Kostisasi

G.   LANGKAH KERJA

1.    Proses Merserisasi

      Memotong kain dengan ukuran 30 x 30 cm kemudian menimbang kain dengan timbangan digital, arah lusi dan pakan diberi tanda.

      Melukis bujur sangkar ukuran 10 x 10 cm pada kain dengan tinta permanen.

      Menghitung semua kebutuhan zat sesuai resep, kemudian membuat larutan NaOH dalam gelas piala dan mendinginkan larutan dengan es batu sampai suhu 15^o C.

      Memasang bahan pada frame merser dan memberikan peregangan arah lusi dan pakan.

      Merendam bahan yang telah dipasang pada frame ke dalam larutan NaOH selama 30 detik.

      Memeras kain kemudian mencuci bersih dengan air panas.

      Melakukan penetralan dengan merendam kain dalam larutan CH₃COOH.

      Mencuci bersih kain tersebut dengan air dingin sampai kain tidak terasa licin.

      Mengeringkan kain dan mengevaluasi kain tersebut dengan uji daya serap dan perhitungan mengkeret lusi dan pakan.

2.    Proses Kostisasi

      Memotong kain dengan ukuran 30 x 30 cm kemudian menimbang kain dengan timbangan digital, arah lusi dan pakan diberi tanda.

      Melukis bujur sangkar ukuran 10 x 10 cm pada kain dengan tinta permanen.

      Menghitung semua kebutuhan zat sesuai resep, kemudian membuat larutan NaOH dalam gelas piala dan mendinginkan larutan dengan es batu sampai suhu 15^o C.

      Memasang bahan pada frame tanpa memberikan peregangan

      Merendam bahan yang telah dipasang pada frame ke dalam larutan NaOH selama 30 detik.

      Memeras kain kemudian mencuci bersih dengan air panas.

      Melakukan penetralan dengan merendam kain dalam larutan CH₃COOH.

      Mencuci bersih kain tersebut dengan air dingin sampai kain tidak terasa licin.

      Mengeringkan kain dan mengevaluasi kain tersebut dengan uji daya serap dan perhitungan mengkeret lusi dan pakan.

IV.    DATA PRAKTIKUM

A.   Proses Merserisasi

Jumlah larutan         =  ml

NaOH 28^o Be           =  ml

Pembasah                =  ml

CH₃COOH               =  ml

Suhu                         = 15 ^o C

Waktu                       = 30 detik

Berat kain awal        = 8,46 g

Berat kain akhir        = 8,34 g

Lusi awal                  = 10 cm

Lusi akhir                  = 9 cm

Pakan awal              = 10 cm

Pakan akhir              = 9,9 cm

Uji daya serap          = 3,3 detik

Kain sebelum merser	Kain setelah merser

Mengkeret lusi = P₂ – P₁ x 100 %

P₁

 = 9 cm – 10 cm x 100 %

10 cm

 = - 10 %

Mengkeret pakan  = P₂ – P₁ x 100 %

    P₁

       = 9,9 cm – 10 cm  x 100 %

        10 cm

       = - 1%

B.   Proses Kostisasi

Jumlah larutan         =  ml

NaOH 28^o Be           =  ml

Pembasah                =  ml

CH₃COOH               =  ml

Suhu                         = 15 ^o C

Waktu                       = 30 detik

Berat kain awal        = 8,15 g

Berat kain akhir        = 7,97 g

Lusi awal                  = 10 cm

Lusi akhir                  = 8,8 cm

Pakan awal              = 10 cm

Pakan akhir              = 8,9 cm

Uji daya serap          = 4 detik

Kain sebelum kostisasi	Kain setelah kostisasi

Mengkeret lusi = P₂ – P₁ x 100 %

P₁

 = 8,8 cm – 10 cm x 100 %

   10 cm

 = - 12 %

Mengkeret pakan  = P₂ – P₁ x 100 %

    P₁

       = 8,9 cm – 10 cm  x 100 %

        10 cm

       = - 11%

V.    DISKUSI

Proses merserisasi dan kostisasi merupakan sebuah tahapan proses yang penting bagi bahan tekstil yang terbuat dari serat yang mengandung kapas karena akan mempengaruhi sifat kimia bahan yaitu daya serap terhadap zat warna dan uap air, sifat fisik bahan seperti kilau bahan, kekuatan tarik,mengkeret, dan stabilitas dimensi. Dalam praktikum ini dilakukan proses merserisasi dan kostisasi pada kain kapas yang telah melalui proses desizing dan scouring. Kain kapas hasil desizing dan scouring ini akan dimerser dalam larutan NaOH dengan konsentrasi 28-32^o Be sambil diberi peregangan pada arah lusi dan pakan. Sedangkan pada proses kostisasi, kain kapas hasil desizing dan scouring ini akan dikostis dalam larutan NaOH 20^o Be tanpa peregangan arah pakan. Masing-masing proses dilakukan pada suhu 15^o C selama 30 detik. Larutan NaOH yang digunakan adalah larutan yang pekat sehingga dalam proses perendamannya diperlukan sarung tangan khusus untuk mencegah terkenanya NaOH pada tangan.

Hasil dari proses merserisasi yang diharapkan adalah untuk memperbaiki struktur serat yang meliputi meningkatnya kilau kain, meningkatnya kekuatan serat dan meningkatnya daya serap kain terhadap zat warna dan uap air. Adanya proses peregangan pada benang lusi dan pakan saat merser berlangsung mengakibatkan derajat kristalitas meningkat yang juga diikuti oleh meningkatanya derajat orientasi kain. Dalam praktikum digunakan NaOH dengan konsentrasi tinggi yang bertujuan untuk menggembungkan serat sehingga struktur serat dapat lebih baik dan kekuatan tariknya pun bertambah.

Selama berlangsungnya percobaan diketahui faktor-faktor yang berpengaruh pada proses merserisasi adalah penggunaan zat pembantu, pelunak air, konsentrasi alkali, suhu, kualitas bahan,dan struktur anyaman kain. Pengaruh zat pembantu terutama pembasah adalah jika merserisasi dilakukan tanpa pemberian pembasah maka hasil merser tidak rata. Sedangkan pembasah yang baik adalah pembasah yang tahan pada pH tinggi antara 12-13. Agar diperoleh hasil merser yang rata perlu penambahan pelunak air jenis NTA dan HEDTA, namun karena tidak tersedia di laboratorium maka tidak digunakan pelunak air ini. Pada proses merserisasi ini tidak boleh apabila digunakan pelunak air jenis EDTA. Dalam praktikum ini sendiri hanya digunakan zat pembasah sebanyak 1-2 ml / L. Faktor suhu juga sangat berpengaruh pada hasil merser. Penggelembungan selulosa yang baik akan diperoleh antara suhu 15-20^o C dan merserisasi yang baik adalah dilakukan pada suhu 15^o C ( suhu harus konstan ). Hasil merserisasi akan lebih baik jika menggunakan kapas dengan grade yang tinggi ( grade 1 ) dan pada kain tenun akan lebih baik hasilnya pada kain yang struktur tenunannya lebih longgar.

Sedangkan pada proses kostisasi tidak dilakukan peregangan kain seperti pada proses merserisasi. Penggelembungan serat tetap akan terjadi tanpa peregangan pada kain. Terjadinya penggelembungan serat ini akan memperbaiki tear strength atau daya sobek akan meningkat, meningkatkan daya serap bahan terhadap zat warna, membantu menghilangkan kotoran pada serat dan meningkatkan covering power ( menutupi / menghilangkan perbedaan warna hasil celupan akibat kapas mati ).

Dari proses merserisasi dan kostisasi terdapat perbedaan hasil yaitu perhitungan mengkeret kain dan uji daya serap. Pada konsentrasi alkali untuk proses kostisasi antara 18-22^o Be akan terjadi pemengkeretan kain 15-20 % tetapi hasil kostisasi dengan alkali 20^o Be hanya menghasilkan mengkeret lusi sebesar 12% dan mengkeret pakan sebesar 11%. Mengkeret lusi pada proses merserisasi tidak berbeda jauh dengan proses kostisasi, mengkeret lusi hasil merserisasi adalah 10% sedangkan mengkeret pakannya hanya 1%. Hasil ini diperoleh karena mutu kain kapas yang kurang bagus dan tidak digunakannya pelunak air sehingga hasil merserisasi dan kostisasi menjadi kurang rata. Sedangkan hasil dari uji daya serap menunjukkan bahwa kain hasil merserisasi lebih cepat menyerap air daripada kain hasil kostisasi. Kain hasil merserisasi menyerap air 3,3 detik sedangkan kain hasil kostisasi menyerap air selama 4 detik.

VI.    KESIMPULAN

      Kain hasil merserisasi dapat menyerap air lebih cepat daripada kain hasil kostisasi.

      Perhitungan mengkeret kain baik mengkeret lusi dan mengkeret pakan hasil kostisasi lebih besar daripada perhitungan mengkeret kain hasil merserisasi.

      Faktor-faktor yang berpengaruh pada proses merserisasi dan kostisasi adalah konsentrasi NaOH, pengaruh zat pembantu ( pembasah ), pelunak air, suhu dan waktu proses, kualitas bahan yang digunakan dan jenis struktur anyaman serat.

VII.    DAFTAR PUSTAKA

Astini Salihima, S.Teks, dkk. 1978. Pedoman Praktikum Pengelantangan dan Pencelupan. Bandung : Institut Teknologi Tekstil.

Ir. Rasjid Djufri, M.Sc, dkk. 1976. Teknologi Pengelantangan, Pencelupan, dan Pencapan. Bandung : Institut Teknologi Tekstil.

Muhammad Ichwan, dkk. 2004. Pedoman Praktikum Teknologi Persiapan Penyempurnaan. Bandung : Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil.

Soeparman, S.Teks. Teknologi Penyempurnaan Tekstil. Bandung : Institut Teknologi Tekstil.

Baca Artikel lainya: