Serat Poliakrilat

Serat poliakrilat merupakan serat buatan yang terbentuk dari polimer sintetik yaitu vinil sianida. Serat ini sangat kuat, hidrofob dan sukar dicelup. Penelitian mengenai serat poliakrilat dimulai di Amerika pada tahun 1938 dan produk pertama yang dikomersialkan dengan nama dagang Orlon pada tahun 1950 oleh Du Pont. Kemudian Chemstrand Corporation memperkenalkan Acrilan pada tahun 1952, Dow Chemical mula mengkomersilkan produknya, Zefran pada tahun 1958, dan American Cyanamid memperkenalkan Creslan pada tahun 1959.

Karena serat sukar dicelup, kemudian serat polimer poliakrilat dimodifikasi berupa kopolimer dengan monomer lain  yang mengandung gugus yang bersifat anionik seperti karboksil atau sulfonat. Dengan adanya gugus-gugus tersebut membuat serat poliakrilat yang sekarang ini dapat dicelup dengan zat warna basa yang bersifat kationik dalam larutan asam. Berat gugus-gugus anionik maksimum 15% dari berat serat.

Banyaknya gugus-gugus anionik pada serat dapat mempengaruhi kemampuan maksimum serat poliakrilat menyerap zat warna. Hal itu biasa dinyatakan dengan nilai faktor A dari serat atau Saturated Factor (SF). Semakin kecil nilai faktor A, maka banyaknya zat warna yang dapat diserap oleh serat semakin kecil, begitu juga sebaliknya. Nilai faktor A dari berbagai produsen serat poliakrilat disajikan pada tabel dibawah ini.

Sifat Kimia

Ketahanan terhadap Zat Kimia

Serat poliakrilat pada umumnya memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap asam-asam mineral dan pelarut, minyak, lemak dan garam netral. Serat poliakrilat tahan terhadap alkali lemah tetapi dalam larutan alkali kuat panas akan rusak dengan cepat.

Ketahanan terhadap Panas

Serat poliakrilat memiliki sifat tahan panas yang baik. Serat poliakrilat tahan pada pemanasan 150^oC selama dua hari tanpa menunjukkan penurunan kekuatan tarik. Serat dapat mengalami perubahan warna menjadi kuning, coklat, dan hitam apabila pemanasan diteruskan. Setelah pemanasan 60 jam pada suhu 200^oC, meskipun serat berwarna hitam, kekuatan tarik lebih dari setengah kekuatan awal. Selain itu serat menjadi sangat stabil terhadap pemanasan lebih lanjut meskipun dibakar dalam Bunsen.

Serat poliakrilat yang dipanaskan dalam keadaan kering tidak akan membuat membuat rantai-rantai molekul putus, namun pada kondisi tersebut dapat menyebabkan penyusunan kembali molekul-molekul menjadi senyawa lingkar, warna berubah, ikatan hydrogen lepas, dan timbul gugus-gugus basa. Dari pembentukan molekul baru juga membuat serat tidak larut dalam pelarut-pelarut yang biasa digunakan untuk melarutkan serat poliakrilat. Reaksi pembentukan senyawa lingkar digambarkan dalam berikut:

Sifat Fisika

Serat poliakrilat bersifat rua/bulky akibat dari sifat ketidakstabilan terhadap panas. Serat poliakrilat tidak dapat dilakukan set permanen seperti halnya poliester dan nilon. Hal ini bisa menjadi sebuah keuntungan ataupun kerugian. Ketidakstabilan terhadap panas dapat merugikan jika serat dilakukan suatu proses basah panas pada kain. Proses basah tersebut dapat menyebabkan mengkeret dan memberikan stabilitas dimensi kain jelek. Namun ketidakstabilan tersebut dapat bermanfaat dalam proses pembuatan benang rua (high bulk acrylic). Benang rua dapat dibentuk dengan menggabungkan dua serat poliakrilat yang memiliki mengkeret serat berbeda. Serat pertama biasanya dibuat stabil dengan penguapan (steam) sedangkan serat kedua tidak diproses penguapan sehingga serat kedua masih dapat mengkeret jika diproses dalam air panas. Kedua serat tersebut kemudian digabungkan menjadi satu benang. Pada saat benang di proses pada air mendidih seperti pada proses pencelupan, benang yang kedua akan mengalami mengkeret hebat dan menarik benang pertama. Hal itu dapat menyebabkan benang rua.

Sifat fisika serat poliakrilat yang paling penting adalah berat jenis yang kecil yaitu 1.17 dan sifat rua. Pada kondisi standar, RH (Relative Humidity) 65% dan suhu ruangan 21^oC, serat poliakrilat memiliki kekuatan tarik 4,2-2,5 g/denier. Pada keadaan basah kekuatan tark serat poliakrilat sama dengan kondisi standar. Mulur dalam keadaan standar 20-55% sedangkan dalam keadaan basah 26-72%. Elastisitas serat dengan penarikan 5-10% adalah 40-58%. Struktur poliakrilat yang rapat menyebabkan serat ini bersifat hidrofob. MR (Moisture Regain) serat poliakrilat adalah 1,0-2,5%. Perbandingan sifat-sifat serat poliakrilat disajikan pada tabel dibawah ini.

Penampang melintang filamen berbentuk tulang anjing atau bulat bergantung pada produsen pembuat serat, sedangkan penampang membujurnya sedikit bergaris. Gambar penampang melintang dan membujur filamen poliakrilat disajikan pada gambar dibawah ini.

 Penampang Melintang dan Membujur Serat Poliakrilat. kiri Acrilan; Kanan: Orlon

nah mungkin itu sekilas tentang poliakrilat, nah bagi yang mau tau pencelupan poliakrilat dengan zat warna basa, bisa ikuti saya ke TeKaPe

Read More >>

Perkembangan Tekstil Dibatasi untuk Masyarakat

Tekstil? yang orang fikirkan tentang tekstil pasti hanya sepintas kain dan menjahit. namun tekstil sebenarnya tidak hanya sekedar kain dan menjahit. Sampai saat ini perkembanga di dunia tekstil sudah sangat maju, dan perkembangan teknologi itu bisa kita kenal dengan namanya Smart Textile.
Salah satu contoh smart textile adalah baju militer yang tidak bisa dideteksi dengan pendeteksi infra merah di malam hari. Selain itu juga sudah ditemukan baju balita yang dapat berubah warna sesuai suhu tubuh bayi yag memakainya, sehingga jika terjadi kenaikan suhu tubuh di atas 37 derajat celcius, baju tersebut akan berubah warna. Baju anti bakteri untuk bidang kesehatan yang dapat memberikan anti bakteri bahkan efek penyembuhan.

Namun kenapa perkembangan tersebut tidak di produksi secara masal?

Hal tersebut dilakukan untuk mempertahankan keseimbangan ekonomi. Misalnya jika baju anti bakteri dipasarkan di masyarakat, maka masyarakat tidak akan melakukan pencucian baju selama berbulan-bulan atau beberapa puluh kali pemakaian. Hal itu tentunya akan membuat perusahaan sabun atau deterjen berada dalam masalah. jika hal itu terjadi, maka akan banyak perusahaan sabun yang rugi sampai akhirnya gulung tikar dan akan menyebabkan banyaknya pemutusan tenaga kerja, sehingga dapat menimbulkan banyak pengangguran di suatu negara.
Dengan alasan itu mungkin pemerintah membatasi produksi tekstil seperti baju anti bakteri hanya untuk kepentingan militer dan kesehatan. Walaupun dengan penjualan yang sedikit tapi akan memberikan keuntungan yang cukup besar.

Read More >>

Pencelupan Zat Warna Dispersi-Reaktif pada Kain T/C Metoda 1 Bath 2 Stage

Alhamdulillah ada waktu luang buat ngelanjutin apa yang sudah saya mulai, otak ungkin masi nge-hank karena 3 minggu kebelakang saya melaksanakan UAS semester,,,, nah kali ini saya akan sedikit menjelaskan lagi materi pencelupan.

Berbeda dengan metoda 1 bath 1 stage, pada metoda ini, pencelupan kain T/C lebih sederhana, resiko belang sedikit berkurang. Pemilihan zat warna ataupun zat pembantu akan lebih sederhana.

Disini kita hanya memilih zat warna disperse tipe C ataupun tipe D agar penodaan zat warna dispersi pada kapas sedikit. Dengan ukuran molekul zat warna yang besar, zat warna disperse akan semakin hidrofob sehingga gaya tolak menolak zat warna disperse dengan serat akan semakin besar sehingga penodaan zat warna pada serat kapas sedikit.

Selain itu, pada metoda ini tidak dilakukan proses cuci reduksi, karena proses itu akan merusak zat warna reaktif pada kapas, sehingga zat warna yang telah terfiksasi akan rusak.

Dibawah ini skema proses pencelupan kain T/C dengan zat warna reaktif-dispersi metoda 1 Bath 2 Stage:

Mungkin hanya dicukupkan sekian, simple kan?mudah-mudahan bisa dimengerti,,,, untuk melihat metoda 1 bath 1 stage bisa di lihat di TKP

Read More >>

Mekanisme Pencelupan (Vickerstaff)

Mekanisme pencelupan menurut teori pencelupan (Vickerstaff), terdiri dari tahap difusi zat warna dari fasa ruah larutan zat warna ke dekat permukaan serat, kemudian tahap adsorpsi zat warna ke permukaan serat, lalu tahap difusi zat warna ke dalam serat.

1.   Tahap difusi zat warna dalam larutan

Molekul-molekul zat warna akan selalu bergerak dalam larutan. Dengan adanya kenaikan suhu dan proses pengadukan pada proses pencelupan, pergerakan molekul zat warna akan semakin meningkat.

Serat tekstil, dalam larutan bersifat negatif pada permukaannya. Sehingga ada dua kemugkinan, yang pertama molekul zat warna akan tertarik oleh serat atau tertolak menjauhi serat. Oleh sebab itu diperlukan Zat pembantu Tekstil untuk mendorong zat warna lebih mudah mendekati permukaan serat.

2.   Tahap Adsorpsi

Molekul zat warna memiliki tenaga yang cukup besar sehingga dapat mengatasi gaya tolak dari permukaan serat sehingg amolekul zat warna dapat terserap menempel pada permukaan serat.

3.   Tahap Difusi

Pada tahap ini zat warna akan berdifusi dari permukaan serat  ke pusat serat. Tahap ini merupakan tahap yang paling lambat sehingga dipergunakan sebagai ukuran untuk menentukan laju pencelupan. Tahap difusi zat warna kedalam serat yang sangat tergantung pada kerapatan struktur serat, ukuran partikel zat warna dan kondisi proses pencelupan seperti suhu, pH, kesadahan air dan lain-lain.

Contoh, semakin tinggi suhu pencelupan semakin cepat laju pencelupan, tetapi affinitas zat warna akan turun karena reaksi fiksasi zat warna dengan serat bersifat eksotherm. Oleh karena itu dalam penyusunan skema proses, penentuan suhu dan waktu pencelupaan harus tepat.

Read More >>

Pencelupan Serat Poliakrilat dengan Zat Warna Basa

Poliakrilat adala polimer dari Vinil sianida. Serat tersebut sangat kuat, sangat hidrofob dan sukar dicelup.

Oleh karena itu kemudian dimodifikasi berupa kopolimer dengan monomer lain yang mengandung gugus yang bersifat anionik seperti karboksil atau sulfonat sehingga serat poliakrilat yang sekarang ini dapat dicelup dengan zat warna basa yang dalam larutan celup bersifat kationik.

 

Pencelupan Poliakrilat dispersi

·   Sifat penting lainnya yang perlu diperhatikan pada proses pencelupan adalah bahwa serat poliakrilat kurang tahan panas .

· Pengerjaan panas diatas 110 ⁰C akan menyebabkan warna serat berubah kekuning-kuningan hingga hitam akibat berubahnya struktur serat menjadi senyawa lingkar sebagai berikut :

Struktur poliakrilat rusak kena panas

Warna kain jadi kekuning-kuningan. Oleh karena itu suhu pencelupan tertinggi untuk serat poliakrilat adalah 105 ⁰C.

Efek pH larutan Celup

• Untuk menjamin terbentuknya kation zat warna basa (seluruh zat warna basa larut sempurna) maka pencelupan perlu dilakukan dalam suasana asam. Dalam hal ini pH larutan celup yang optimal adalah 4,5 dan perlu dikontrol dengan ketat, 

• bila pH lebih besar dari 4,5 maka kelarutan zat warna akan agak berkurang dan l maksimum zat warna akan berubah kearah yang lebih pendek (corak berubah, contoh dari merah ke arah orange), hasil celup lebih muda dan kurang rata.

 

Mekanisme Pencelupa Poliakrilat dengan zat warna basa

•       Karena ikatan yang terjadi antara serat dan zat warna adalah ikatan ionik maka migrasi zat warna dalam serat agak sukar, terutama ketika melakukan pencelupan warna muda.

•       Oleh karena itu pencelupan warna muda relatif akan lebih sukar rata dibanding pencelupan warna tua, dimana pada pencelupan warna tua masalah sukarnya migrasi zat warna akan agak tertutup oleh adanya penurunan laju penyerapan zat warna. 

Ikatan ionik poliakrilat – zat warna basa

•       Zat warna basa secara alami bersifat kationik, sehingga dapat digunakan untuk mencelup serat akrilat, wool, sutra dan nylon , dimana zat warna basa akan berikatan secara ionik dengan gugus-gugus sulfonat atau karboksilat yang ada dalam serat sehingga tahan lunturnya cukup baik.

Resep Pencelupan

•         Zat warna basa            x %

•         Asam Asetat 35%       2 – 3 cc/l     

•         Pendispersi  nonionik 0 – 0,5 cc/l

•         Suhu                            100⁰C

•         Vlot                             1 : 10

  Skema Proses

 

Read More >>