Mekanisme Pencelupan Serat Poliester dengan ZW Dispersi Cara Carrier

Struktur serat poliester yang begitu rapat membuat proses pencelupan sedikit sulit jika peralatan yang tersedia terbatas. Zat warna akan sulit untuk berdifusi ke dalam serat poliester, karena ukuran zat warna yang sedikit lebih besar daripada pori-pori serat. Namun hal itu dapat diatasi dengan metoda pencelupan cara carrier/zat pengemban yang dapat membantu zat warna untuk berdifusi ke dalam serat. Tapi bagaimana zat pengemban dapat membantu difusi zat warna dispersi???Nah kali ini saya akan sedikit menerangkan mekanisme kerja zat pengemban pada proses pencelupan zat warna dispersi.
Zat warna disperse bisa masuk ke dalam serat diakibatkan oleh putusnya ikatan hydrogen intramolekuler oleh zat pengemban yang masuk ke dalam serat. Dengan putusnya ikatan tersebut menyebabkan pori-pori serat polyester terbuka. Setelah itu zat warna dapat masuk ke dalam serat  dan mendorong zat pengemban untuk keluar dari serat. Keluarnya zat pengemban dapat terjadi karena molekul zat warna lebih besar daripada molekul zat pengemban, sehingga afinitas zat warna terhadap serat akan lebih besar daripada zat pengemban. Setelah itu akan terjadi fiksasi zat warna dan pori-pori serat akan menutup kembali sehingga ketahanan luntur terhadap pencuciannya baik. 

Mekanisme pencelupan digambarkan oleh gambar di bawah ini:

Untuk melihat ikatan-ikatan antara zat warna dispersi dengan serat poliester bisa dilihat di TKP

Read More >>

Mekanisme Kerja Carrier

Seperti yang kita ketahui bahwa struktur serat polyester rapat. Namun bagaimana zat warna bisa masuk ke dalam serat??? Berikut ini adalah mekanisme kerja zat pengemban:

1.    Penggelembungan serat

Cara kerja carrier diterangkan dengan efek penggelembungan terhadap serat. Serat yang menggelembung memudahkan molekul zat warna berdifusi lebih cepat ke dalam serat.

E. Waters, J.S.D.C. 66, 614 (1950)

2.    Teori pendekatan embibisi air

Carrier mengandung gugus hidrofob menyebabkan difusi yang cepat kedalam serat polyester.

Bagian aromatik dari molekul zat pengemban mempunyai daya van der wals dengan serat hidrofob dan gugus hidrofil dapat menarik air untuk meningkatkan pergerakan larutan zat warna sehingga terjadi  peningkatan kecepatan celup.

T. Vickesstaff, Halogen Digest.20, 7, ICI Bulletin, (1954)

3.    Teori Pemindahan

Carrier membentuk suatu kompleks dengan zat warna, dan kombinasi zat warna-carrier terabsorbsi kedalam serat lebih cepat daripada zat warna dalam pelarut air.

T. Vickerstaff, Halogen Diggest.20./. ICI Buletin, (1954)

4.    Teori Peningkatan kelarutan zat warna

Dengan adanya carrier memberikan peningkatan kelarutan zat warna dalam air dan kecepatan celup diharapkan meningkat.

C.L. Zimmerman, J.M. Mecco dan A.J. Carlino A.D>R. 44. 301 (1995)

5.    Teori Lapisan Film

Carrier mengelilingi serat dengan lapisan film.

Dalam lapisan film carrier konsentrasi zat warna yang terkandung lebih banyak daripada pada larutan celup.

H.E. Millson, A.D.R. 44, 436 (1955)

6.    Teori Pelarutan Serat

Carrier terabsorbsi ke dalam serat. Di dalam serat carrier bertindak sebagai “co-fiber” yang larut dan mendorong zat warna.

7.    Teori Peningkatan Tempat Melekat

Carrier meningkatkan perbandingan bagian amorf yang dapat dicelup dengan daerah kristalin yang sulit dicelup. Dengan menurunkan kristalinitas, daerah yang dapat dicelup meningkat.

AATCC Piedoment Section, A.D.R 48, No. 22. 34 (1959)

8.    Teori Pelumasan

Zat pengemban bertindak sebagai pelumas, menggeser rantai polimer serat dan memutuskan ikatan silang yang ada, sehingga difusi molekul akan lebih mudah.

J.J. Schuler: Textile Research J. 27, 358 (1957)

9.    Teori Plastisasi Struktur Serat

Carrier berdifusi kedalam serat serat dengan cepat karena ukuran carrier yang lebih kecil. Carrier terabsorbsi kedalam rantai polimer dengan mengurangi gaya Van Der Waals’ dalam ikatan hydrogen. Carrier larut dalam molekul serat, dan mengurangi gaya intra-molekuler pada ikatan antara serat dengan serat dengan menggantikan ikatan tersebut menjadi ikatan serat-carrier yang lebih lemah untuk membuat banyak “lubang”, sehingga mempercepat difusi zat warna.

F. Fortess V.S. Salvin : Textile Research J. 28, 1009 (1958)

E. Elod : Melliand Textilbr. 41, 195 (1960)


Untuk lebih jelasnya, kita lihat bagaimana carier bekerja pada pencelupan serat poliester ini di TKP

Read More >>

Poliester Hidrofob ???

Poliester merupakan serat buatan yang dibuat dari asam tereftalat dan etilena glikol. MR Poliester adalah 0,4. Karena daya serapnya yang kecil, menunjukkan bahwa serat polyester bersifat hidrofob. Namun apa yang menyebabkan serat polyester bersifat hidrofob, akan saya jelaskan beberapa alasan mengapa serat ini bersifat hidrofob.

1.    Derajat Kristalinitas Tinggi

Derajat kristalinitas adalah perbandingan daerah kristalin dengan daerah. Pada polyester daerah amorf hanya sedikit, umumnya dalam struktur polyester tersusun oleh daerah kristalin, sehingga daya serapnya kecil.

2.    Struktur Linier

3.    Mampu mengadakan ikatan antar rantai polimer

Karena ada gaya antar rantai polimernya, yaitu gaya dipole menyebabkan serat polyester rapat. Hal itu dapat digambarkan dibawah ini:

Dengan adanya gaya dipol tersebut menyebabkan serat poliester lebih rapat dari serat lainnya kecuali nylon yang berikatan hidrogen antar rantai polimer, sehingga lebih rapat dari serat poliester.

Read More >>

Zat Anti reduksi pada pencapan polyester

Dalam proses pencapan kain polyester dengan zat warna disperse umumnya ditambahkan zat anti reduksi pada pasta cap. Fungsinya yaitu untuk mencegah reduksi. Apa yang akan tereduksi dan kenapa bisa terjadi proses reduksi???Kali ini saya akan sedikit menjelaskan kenapa pada proses pencapan kain polyester memakai zat anti reduksi.

Pada proses pencapan dengan zat warna disperse umumnya menggunakan pengental alginate yang strukturnya seperti selulosa. Selain itu zat warna disperse bekerja pada suasana asam. Dengan adanya penambahan asam pada pasta cap akan merusak pengental sehingga terbentuk oksiselulosa, dan dapat membentuk gugus aldehid yang akan menghasilkan H_n.

H_n yang dihasilkan dari gugus aldehid akan merusak gugus azo pada zat warna, yang dapat menyebabkan zat warna menjadi tidak berwarna.

Alternatif lain untuk mencegah pereduksian zat warna adalah dengan mengganti pengental menjadi polifinil akrilat, yang lebih aman karena tidak akan terjadi reduksi zat warna. Sehingga tidak diperlukan zat anti reduksi.

Read More >>