laporan pewarnaan

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Proses pewarnaan dasar kulit atau dyeing merupakan salah satu proses

yang dapat mempengaruhi kualitas kulit jadi. Pada proses ini kulit akan diberi

zat warna yang akan menjadi dasar untuk warna kulit jadi yang diinginkan.

Bahan yang digunakan pada proses ini biasa disebut dengan cat dasar kulit

atau deystuf.

Penetrasi dan pengikatan cat dasarlah yang mempengaruhi rata atau

tidaknya cat masuk kedalam kulit dan menjadi tolak ukur berhasil atau

tidaknya proses pengecatan dasar itu sendiri. Banyak faktor yang dapat

mempengaruhi penetrasi dan pengikatan cat dasar, seperti pH, asam, basa,

dan air sadah. Faktor-faktor tersebut akan memberikan pengaruh yang

berbeda pada setiap macam jenis cat kulit.

Untuk mengetahui pengaruh tersebut maka dilakukanlah uji pH larutan

dan ketahanan cat dasar terhadapat contoh larutan asam,basa, maupun air

sadah yang biasa digunakan dalam proses penyamakan kulit atau proses

sebelum proses dying. Pengujian bisa dilakukan dengan cara test pH pada

konsentrasi yang berbeda , drop test dan homogenitas test.

2. Maksud dan Tujuan

Penyusunan laporan ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana

pengaruh Ph dan penambahan asam – basa serta air sadah terhadap perubahan

warna dan homogenitas cat dasar dan untuk mengetahui bagaimana cara

mengaplikasikannya dalam proses dyeing. Selain itu juga untuk:

1. Memperindah kulit sehingga menambah daya tarik konsumen.

2. Meingkatkan nilai jual kulit.

1

3. Menutupi cacat pada kulit.

4. Meningkatkan ketahanan kulit.

5. Mengetahui sifat dasar kulit.

6. Mengetahui ketahanan bahan pewarna kulit.

7. Memenuhi standar pemasaran.

3. Tinjauan Pustaka

3.1. Tujuan Dan Faktor Yang Mempengaruhi Cat Dasar Kulit

3.1.1. Tujuan Pewarnaan Kulit

Memberikan warna dasar pada kulit sesuai dengan

standar yang ditetapkan baik nasional, internasional terutama yang

berhubungan dengan karakteristik uji fisik, organoleptik, kimia,

termasuk persyaratan yang berhubungan dengan penggunaan jenis

dyestufnya. (Eddy purnomo)

Tujuan pengecetan dasar ialah untuk memberikan warna dasar

pada kulit agar pemakaian cat tutup nantinya tidak terlalu tebal

sehingga cat tidak mudah pecah, dan apabila tergores atau retak

tidak mudah terlihat.

untuk kulit yang tidak diberi cat tutup, cat celup ini berguna

untuk memberi warna, memperindah dan mempertinggi daya

tarik kulit, misalnya untuk kulit sued, kulit sarung tangan yang

dapat dicuci,dll.

Warna dari kulit dapat ditentukan dari proses-proses yang

meliputi pengecatan secara sintetis, alami, pigmen dan

kombinasi antara pigmen dan cat.

2

3.2. Faktor Yang Mempengaruhi Cat Dasar Kulit

Molekul internal yang berbeda untuk setiap warna, dyeing juga

dipengaruhi oleh factor external yaitu:

3.2.1. Temperature

Temperatur yang semakin tinggi akan menyebabkan cat

dasar semakin mudah larut, keadaan tersebut akan menyebabkan

distribusi dan daya ikat semakin baik tetapi penetrasi cat

berkurang, suhu air digunakan pada pengecatan dasar adalah

sekitar 80o C dan suhu yang lebih tinggi akan menyebabkan tenaga

ionik cat memberikan daya pengikat yang lebih cepat dibanding

pada suhu lebih rendah, sehingga dengan naiknya pengikat akan

menyebabkan penetrasi cat ke dalam kulit cenderung lebih sulit.

3.2.2. Konsentrasi

Konsentrasi cat yang tinggi akan memberikan warna yang

tua pada permukaan kulitnya, walaupun demikian kalau jumlah

airnya yang digunakan tidak mencukupi kulit akan mengalami aksi

putaran drum yang kuat, menyebabkan lebih longgarnya struktur

kulit.

Hal ini akan menaikkan distribusi cat pada bagian yang

lebih longgar tersebut atau sama artinya terjadi distribusi cat yang

tidak merata ke dalam penampang kulit dan berakibat tidak

meratanya pengecatan, jadi kalau menggunakan konsentrasi cat

yang tinggi jumlah air pun perlu ditambah, agar kulit dapat

bergerak lebih leluasa

3.2.3. pH Larutan

Pada kondisi di mana kulit cenderung bermuatan anionik,

biasanya kereaktifannya cat anionik berkurang, akibatnya adalah

3

penetrasi cat ke seluruh penampang kulit akan lebih mudah

tercapai, setelah penetrasi cat tercapai pH kulit kemudian

diturunkan jauh dari pH TIE dengan menambah bahan-bahan yang

bersifat kationik atau dengan kata lain kulit diasamkan biasanya

dengan mengasamkan cairan dyeing sampai pH di bawah 4, pada

kondisi asam akan terjadi disosiasi jumlah amina pada rantai

samping peptida protein, sehingga cat anionik akan terikat.

Untuk alasan inilah bahan-bahan kationik ditambahkan

pada akhir proses dyeing. Pada umumnya kondisi yang

memberikan penetrasi yang cepat menyebabkan pengikat yang

lambat, dan warna kulit yang dihasilkan akan lebih pucat

dibandingkan pada pengecatan yang memberikan kondisi penetrasi

lambat dan pengikat yang cepat.

Penaikan pH bertujuan untuk mengurangi sifat kationik

kulit, sehingga diperoleh muatan yang seragam dan rata ke seluruh

penampang kulit. Dalam seperti ini penetrasi cat juga akan sejajar

dan merata ke seluruh penampang kulit atau dengan kata lain untuk

menaikkan pH, sifat kationik dapat berasal dari proses pengasaman

atau proses penyamakan krom, dengan berkurangnya sifat kationik

kulit akibat netralisasi akan mengurangi reaktivitas dengan bahan-

bahan anionik seperti minyak anionik, cat asam dan cat direct,

akibatnya bahan-bahan tersebut akan terdifusi lebih dalam ke

seluruh penampang kulit.

3.2.4. TIE

Untuk mendapatkan dyeing yang merata ke seluruh

penampang kulit diawali pada pH titik iso elektrik. TIE merupakan

nilai pH yang menunjukkan bahwa jumlah muatan cation dan

anion adalah seimbang dan nilainya akan berbeda-beda, tergantung

dari zat penyamak yang digunakan. Pada pH ini muatan kulit

4

adalah netral, di atas pH tersebut akan terjadi disosiasi dari

kelompok karboksil pada rantai samping peptida protein kulit,

sehingga akan cenderung bermuatan anionik, dan ini akan reaktif

dengan bahan-bahan cationik.

Misalnya dengan garam-garam krom basis (non masking),

bahan penyamak alumunium, cat basa, dan minyak kationik.

Sedangkan di bawah pH TIE akan terjadi disosiasi kelompok

amina pada rantai samping peptida protein kulit, sehingga kulit

akan cenderung bermuatan kationik dan reaktif dengan bahan-

bahan yang bersifat anionik. Misalnya dengan zat penyamak nabati

dan sintetis, garam-garam krom yang dimasking, cat asam dan cat

direct, minyak sulfat dan minyak sufonat, serta sabun dan bahan

pembasah anionik.

3.2.5. Jenis penyamakan

Penggunaaan cat dasar juga dipengaruhi oleh penyamakan

kulitnya, cat asam menjadi gugus anion yang akan berikatan secara

ionik dengan protein kulit. Garam – garam kromium pada

prinsipnya akan mengikat gugus – gugus karboksilat dari protein

kulit, sehingga kulit yang disamak krom cenderung naik muatan

kationiknya.

Selanjutnya garam – garam kromium akan terhidrolisa

dengan melepaskan asam yang juga menaikan keasaman kulit

tersamaknya. Penggunaan bahan kationik akan membuat kulit

sangat kationik juga, sehingga ikatan yang terjadi pada permukaan

kulit akan mengakibatkan pegecatan tidak merata dan tingkat

penetrasi pada kulit sangat rendah., sedangkan kulit yang disamak

nabati atau sintetis selalu bersifat anionik, karena gugus kation

terikat oleh zat penyamak sehingga mengurangi ikatan kulit

tersamaknya dengan cat dasar asam.

5

Akibat dari keadaan tersebut, cat asam pada penyamakan

nabati mempunyai kekuatan ikatan yamg rendah dan penetrasi

akan lebih baik serta meratanya distribusi cat pada penampang

kulit, tetapi karena total jumlah cat berkurang maka warna yang

dihasilkan tampak suram dan pucat.

Dari keempat faktor diatas pH merupakan faktor yang

sangat berpengaruh karena pH merupakan faktor fungsional

terikatnya dyes pada serat kulit. Pengaruh pH pada larutan dyes

(sebagai garam Na) akan menyebabkan proses disosiasi akan

berjalan lebih cepat karena terbentuknya garam baru dari sisa asam

dengan Na dan membentuk molekul dyes dengan muatan negative

yang segera berikatan secara ionic dengan serat kulit yang

bermuatan negatif.

3.2.6. Fiksasi

Proses pengikatan atau sering disebut fiksasi merupakan

tahapan terakhir dari proses pengecatan dasar. Proses fiksasi

bertujuan untuk mengikat molekul – molekul cat dasar pada serat

kulit. Jadi, keberhasilan proses pengecatan dasar juga tidak terlepas

dari keberhasilan proses fiksasi. Selama ini kita beranggapan

bahwa fiksasi dikatakan berhasil jika cairannya bening.secara

teoritis sebenarnya tidak sesederhana itu

Proses fiksasi erat kaitannya dengan pengaturan pH.

Pengaruh pH terhadap jumlah prosentase cat yang terikat cukup

besar sekali, namun tentunya kita mengkehendaki pH fiksasi yang

paling optimal sehingga memberikan hasil yang sesuai dengan

keinginan. Oleh karena itu setiap cat dasar yang berbeda, maka

mempunyai nilai ketahanan pH yang berbeda pula. Dalam aplikasi

umumnya pH fiksasi cat dasar reaktif adalah 8 – 9.

6

3.2.7. Netralisasi

Keseragaman netralisasi sangat diperlukan ( over netralisasi

dan kegagalan proses netralisasi harus dihindari.

Kenaikan nilai pH memperbaiki penetrasi cat dasar dan bahan

retanning, tetapi mengembalikan penyerapan cat dasar.

Penambahan bahan masking juga memperngaruhi penetrasi cat

dasar dan bahan retanning dan memperkecil angka penyerapan

cat dasar. Mempunyai efek pemucatan dan memperbaiki

tingkatan dari shade.

3.2.8. Retanning

Kulit jadi samak krom murni mempunyai afinitas yang tinggi

untuk cat dasar anionic.

Beberapa bahan penyamak ulang mengganti penyerapan dan

pengikatan cat dasar anionic.

3.2.9. Fatliquoring

Minyak sulfited atau sulfoclorined yang tinggi kemungkinan

dapat memperkecil penyerapan cat dasar

Tergantung pada macam dan jumlah komponen minyak

pengemulsi, meningkatkan penetrasi dan kenaikan bayangan

dapat dicapai dengan memperkecil dalamnya bayangan ( depth

of shade )

3.2.10. Difusi dan Afinitas

Difusi dan afinitas berhubungan secara terbalik. Afinitas

tinggi, difusi rendah, demikian sebaliknya. Afinitas semakin tinggi,

jumlah yang terikat semakin banyak. Difusi dan afinitas juga

berhubungan dengan pH, jika pH rendah maka difusi rendah tetapi

afinitas tinggi, jika pH tinggi maka difusi tinggi dan afinitas

7

rendah. Difusi berhubungan dengan tetapan disosiasi catnya, jika

ketetapan disosiasi besar, maka yang termion besar sehingga difusi

tinggi.

3.2.11. Dyeing auxiliaries

Produk anionik mempunyai efek peningkatan pada cat

dasar anionik dan efek pengikatan pada cat dasar kationik. Produk

kationik mempunyai efek peningkatan pada cat dasar kationik dan

efek pengikatan pada cat dasar anionik

3.3. Zat Warna

Dyes atau zat warna adalah komponen molekul organic yang

memiliki kumpulan senyawa inti tak jenuh yang disebut kromofor yang

bergabung dengan komponen lain dimana gabungan ini disebut kromogen

serta gugus substantive yang berfungsi sebagai penguat warna dan

memperbaiki substantifitas ikatan dengan substratnya ( serat kulit, kertas,

sutra, katun, poliamida, dll ) yang disebut auksokrom.Pada tahun 1876

Witt menyatakan bahwa molekul zat warna merupakan gabungan zat

organik yang tidak jenuh, kromofor sebagai pembawa warna dan

auksukrom sebagai pengikat antara warna dengan serat.

Zat organik yang tidak jenuh dan dijumpai dalam pembentukan

molekul zat warna adalah senyawa aromatik. Dalam suatu pewarnaan

karakter dan sifat zat dan pH larutan warna sangat dipengaruhi oleh

beberapa unsur, diantaranya adalah zat organik tak jenuh, kromofor dan

auksokrom, diantara ketiga hal tersebut yang sangat berpengaruh sekali

terhadap zat warna dan pH adalah gugus auksokrom.

3.4. Jenis-Jenis dan Karakteristik Cat Dasar, Serta Contohnya

Cat dasar kulit dapat dikelompokkan menjadi dua golongan besar yaitu:

8

3.4.1. Cat Dasar Alami

Cat ini dibuat dari ekstrasi, tumbuh-tumbuhan yang

mengandung bahan- bahan warna misalnya blue wood, rellow

wood, red wood dll. Oleh karena itu sifat dari cat ini mirip sekali

dengan sifat-sifat dari zat penyamak misal sukar larut dalam air,

tidak tahan sinar, larutan dalam air bersifat koloid, H2O nya

banyak. Sebagai contoh yaitu hematine di buat dari ekstraksi Blue

Wood.Di Indonesia banyak juga warna alami yang dapat kita

peroleh dari tumbuh-tumbuhan. Misalnya:

Soja menghasilkan cat warna kuning cokelat

Sajang menghasilkan cat warna kuning merah

Tegeran menghasilkan cat warna kuning merah

Akasia menghasilkan cat warna coklat muda dan kuning.

3.4.2. Cat Dasar Sintetik

Cat-cat yang cocok untuk pengecatan kulit dapat

dikelompokkan menjadi tipe anionik dan tipe kationik. Cat anionik

merupakan garam-garam alkali dari cat asam, cat kationik (dikenal

dengan cat basa) yang merupakan garam-garam dari cat basa.

Klasifikasi cat anionik cocok untuk pengecatan kulit krom, juga

meliputi semua pengecatan dan untuk menunjukkan sifat-sifat dari

setiap tipe sangat penting bagi pengecatan. Cat anionik digunakan

dalam porsi yang lebih besar dan termasuk cat asam atau cat wool,

cat langsung dari cat asetat, cat metal kompleks atau cat mordant.

Cat anionik dikombinasikan dengan kulit samak kulit krom melalui

ikatan primer atau sekunder. Pengecatan dengan cat basa dapat

dianggap sebagai co-precipitasi. Jenis jenis cat dasar kulit antara

lain.

9

1. Cat Anionik

Cat dasar anionik adalah pewarna dyes yang

memiliki satu atau lebih gugus auksokrom SO3Na atau

SO3H yang juga berfungsi sebagai gugus penentu tingkat

kelarutan dyes, dimana semakin banyak gugus sulfon, maka

tingkat kelarutan cat dasar akan semakin tinggi, selain akan

semakin anionik dan reaktif terhadap kulit wet blue yang

bersifat kationik. Hampir 90% pewarna kulit merupakan

kelompok ini. Berikut contoh cat dasar anionik : CI acid red

301

2. Cat Kationik

Cat kationik adalah pewarna dyes yang memiliki satu

atau lebih gugus auksokrom yang merupakan garam dari

ammonium, sulfonium, atau oxonium. Kelarutannya lebih

rendah dibandingkan cat anionik sehingga perlu penambahan

sedikit asam asetat. Pewarna kationik.

3.4.3. Klasifikasi dyestuff menurut aplikasinya dapat dikelompokan

menjadi :

Metal complek dyes

Direct / catton / substabtive dyes ( cat direk )

Acid dyes ( cat asam )

Sulfur dyes

Reactive dyes ( cat reaktif )

Basis dyes ( cat basa )

10

N = N

SO3

O

O O

O

N = N

3 (–)

Cr 3H+

O3S

3.4.3.1. Cat Metal Komplek

Cat Metal Komplek terdapat unsur metal dalam komposisi

dyastuff. Hal ini disebabkan karena kemampuan beberapa metal

untuk membentuk koordinasi coumpound. Dalam hal ini dyestuff

menjadi residu yang kita kenal sebagai ligand dalam komplek,

atom metalnya sebagai inti. Metal yang dapat memebentuk

koordinasi coumpound deystuff, antara lain : Cl, Cr, Al, Fe.Cat

dasar chromium komplek sangat stabil karena paling sedikit

mengandung 4 valensi koordinat. Yang diikat residu dyestuff.

Sebagai contoh cat dasar Metal Complek Destuff yang

mengandung atom Cr Eriocrhom Black R. Di antara metal

complex dyestuff yang paling stabil adalah bila metalnya berasal

dari metal kuper, contohnya phytalosinin. Dalam komponen ini

kuper punya 4 koordinat valensi. Apabila ligandnya merupakan

lingkaran benzen akan sangat tepat pada kulit.

Rumus Molekul :

Gambar 1. Rumus Molekul Cat Metal Complek

Pada komponen di atas 2 molekul dyestuff menjenuhkan 6

valensi koordinasi dari Cr. Adapula Metal Complek yang sedikit

kurang stabil,meski lebih reaktif adalah Cr yang mengandung

11

N = N

C = O

O

O

O = C

O

(H2O)

2 (–)

CrO3S

N = N

(H2O)

OH

SO3

2H+

dyestuff, di mana unit struktur basicnya turunan asam

salisilat.Dalam komplek tetap mengandung unsur O sebagai ligan

disamping 2 dyest.

Contoh :

Gambar. 2 Dyestuff Metal Complek yang mengandung unsur O

Cat tersebut di atas stabil hanya pada media asam lemah dan pada

pH < 3 akan terurai. Di antara Metal Complek Destuff yang paling stabil

adalah bila metalnya berasal dari metal kuper, contohnya phytalosinin.

Dalam komponen ini kuper punya 4 koordinat valensi. Apabila ligandnya

merupakan lingkaran benzen akan sangat tepat pada kulit.

Metal yang punya 6 nomor koordinat / ligannya 3 maka akan

terbentuk metal komplek 1 : 1 (1 deystuff : 1 chrome) dan mungkin

terbentuk 1 : 2, perbedaan hanya ada pada pembentukannya :

1 : 1 dibentuk pada pH 4

1 : 2 dibentuk pada pH > 4

Jika Hidrogen menyebabkan perbesaran molekul sehingga dalam

pengecatan, untuk menghendaki penetrasi maka pemakaian air 30 – 40 %

(dingin). Sedangkan surfade Dyeing pemakaian air 400 % karena

menghendaki dispersi yang merata.

12

N = N

N = N

NaO3S

NH.CO.CH3

NH

NH

CO

Keuntungan :

1. Sangat stabil pada pH di bawah 3 acid komposisi.

2. Warna sangat rata

3. Lebih tajam dari direct tetapi lebih rendah dibanding asam

4. Ketahanan cahaya sangat baik, demikian pula dengan bahan fatliquor

Contoh cat metal kompleks : luganil black NT , Eriochrome black ,

CJ Brown, luganil brown NGT dan luganil brown NT.

3.4.3.2. Cat Dasar Direct

Cat Dasar Direct pada dasarnya, termasuk satu

golongan dengan cat acid, yaitu bermuatan (–), bedanya

terletak pada besarnya molekul dan susunan kimiawinya.

Spesifikasi lain digunakan untuk mewarnai kulit chrome

langsung tanpa menggunakan mordant dan mempunyai

afinitas sangat kecil terhadap kulit samak nabati.

Contoh Cat Direct :

1. Yang tidak mengandung Benzydine :

Direct Fast Orange Ns

13

N = N

N = N

NaO3SSO3NaNH2

HO

NH2HO

NaO3S SO3Na

Gambar 3. Direct Fast Orange Ns

2. Contoh cat direct yang mengandung benzydine adalah:

Direct Blue

Gambar 4. Direct Blue

Cat ini digunakan tanpa dengan pemakaian asam

pada pH 4,0 - 5,0, hal ini dikarenakan kekuatan tenaga

valensi sekunder pada serat kulit yang disamak dengan

krome. Cat dasar direct ada yang mengandung benzydine

dan ada yang tidak mengandung benzydine.

Cat direct dapat larut dalam air murni. Tingkat

kelarutan umumnya bertambah dalam suasana alkali dan

menurun dalam asam meskipun ada diantaranya yang tidak

mengikuti aturan ini. Cat direct sulit terpenetrasi untuk kulit

krom sehingga cukup Baik dipakai untuk kulit gosok

(Glazing).Banyakya gugus sulfon selain menambah

reaktifitas cat direk lebih tinggi dan memudahkan bereaksi

dengan komponen serat sekaligus meningkatkan kepekaan

terhadap partikel positif sehingga umumnya cat direk tidak

tahan atau membentuk koloid dengan air sadah atau hard

water serta sensitive terhadap asam. Berkut ini contoh cat

14

direk (fast yellow 6) yang hanya mempunyai gugus

auksokrom NaCOO saja.

Fast yellow

Keuntungan :

1. Murah

2. Mudah larut dalam alkali

Kelemahan :

1. Hampir semua mengandung benzydine

2. Warnanya buram (tidak cerah/bright)

3. Sensitif terhadap asam (membentuk sistem

koloid)

4. Fastness cahaya rendah

5. Tidak tahan air sadah

6. Tidak efektif dengan fatliquor

3.4.3.2. Cat Dasar Asam

Cat dasar asam ini cenderung untuk mengendap

atau berikatan dengan koloit kationik yang mempunyai

sebuah muatan positif. Protein kulit dan kulit – kulit jadi

termasuk kategori ini di bawah kondisi asam yakni apabila

pH nya dibawah iso elektrik.a Akibatnya cat anionik

terikat pada kulit dibawah kondisi asam dengan kekuatan

ionik. Tenaga ini sangat kuat dan reaksi atau ikatannya

sangat cepat, terutama bila temperaturnya tinggi.

Pengikatan yang cepat dapat berpengaruh pada

ketidakrataan proses pengecatan kulit. Jika pengikatan

cepat, maka cat akan terikat pada permukaan luar saja

sedangkan bagian dalam kulit tidak berwana. Dengan

15

pengecekan pH atau keasaman pada proses pengecatan,

faktor-faktor tersebut dapat dikontrol.

Untuk mencapai tingkat pengecatan yang rata atau

penetrasi biasanya dimulai dengan kondisi tidak asam,

misalnya dengan menetralkan kulit atau menambahkan

amonia pada larutan cat, kulit diputar dalam drum atau

padle dengan larutan tersebut sampai tercapai penetrasi

yang dikehendaki.

Keuntungan cat asam :

1. Penetrasi lebih baik dari cat lainnya

2. Ketahanan gosok, cahaya dan keringat baik

3. Tidak mengendap dengan hard water

4. Tidak menimbulkan boonzing

3.4.3.4. Cat Sulfur

Cat Sulfur dibuat dari amino aromatik atau phenol

dengan belerang atau alkaline polisulfide. Cat ini hanya

dapat larut dalam larutan alkali dari sodium sulphit (pH 9,0

– 12,0). Kebebasan ini sangat merugikan penyamakan

kecuali untuk kulit chamois dan kulit samak aldehide cat ini

dapat digunakan. Setelah pemakain cat, keasaman dan

oksidasi, sodium sulphit akan hancur dan cat tidak dapat

larut dengan cepat dalam air atau larutan sabun, karena itu

akan memberikan ketahanan cuci yang baik.

3.4.3.5. Cat Reaktif

Cat Reaktif pada umumnya digunakan untuk warna

muda yang punya ketahanan cuci sangat tinggi dan umum

digunakan untuk garment dan sarung tangan. Bahan baku

16

biasanya dari kulit crust putih / kulit samak formaldehid

(untuk sarung tangan golf). Reactif Destuff sistem kerjanya

hampir sama dengan Metal Complek Destuff yaitu

membentuk ikatan dengan kulit dan fiksasinya

menggunakan soda.

Merupakan kelas cat yang mahal yang memberikan

ketahanan cahaya yang luar biasa bagusnya karena cat ini

berikatan secar kovalen dengan protein kulit. Cat ini

digunakan pada suasana alkalis pada pH 8,0 – 9,0.

Type RD sebagai berikut :

W F M GR

Keterangan : GR : Gugus reaktif

M : Jembatan penghubung

F : Chromophore

W : Gugus yang membuat

dyest (cat) larut dalam air

Dyestuf bisa mewarnai kulit wool pada amino,

hidroksil, karboksilnya atau gugus-gugus nukleosilin.

Sedangkan gugus reaktif pusatnya merupakan elektropili.

Pada umumnya Reactif Dyestuf tak dapat bening kecuali

dalam jumlah kecil.

3.4.3.6. Cat Basa

Cat basa adalah cat dasar yang membawa muatan

positif. Yang menentukan warna basanya ialah NH2

17

dibentuk dalam bentuk garam. Cat basa disebut juga cat

kation dan banyak digunakan untuk mengecat kulit samak

nabati dan sintetik. Cat basa tidak dapat digunakan untuk

mengecat kulit samak mineral, cat basa dapat untuk

mengecat kulit samak mineral, apabila kulit tersebut di cat

terlebih dahulu dengan cat anion atau cat direct atau yang

telah diretanning dengan zat peyamak nabati atau sintetik.

Cat basa mempunyai intensitas warna daya

penutupan lebih baik dari cat – cat lain. Tetapi kurang tahan

terhadap sinar. Cat basa tidak boeh dipakai bersama – sama

dalam satu larutan dengan zat penyamak nabati atau sintetik

sebab zat – zat penyamak tak bereaksi dengan cat cat dan

dapat menimbulkan noda – noda pada kulit.

Cat basa juga tidak boleh dipakai bersama – sama

dengan zat asam atau direct sebab akan menimbulkan

endapan. Cat basa juga tidak boleh dipakai bersama – sama

dalam satu larutan dengan dengan minyak – minyak anion

misal lipoderm I / II dan sulfonatedeod oil atau bahan –

bahan pembantu yang anionik misal : NNO dan lipoderm

A, Tannol GA dan uniperol W. Cat basa tidak boleh

dilarutkan dengan air yang sadah atau alkali ( amoniak )

sebab cat ini akan bereaksi dengan kalsium atau magnesium

bikarbonat.

3.5. Air Sadah

Air untuk penyamakan kulit harus jernih, tidak berbau, tidak

berwarna dan tidak mengandung zat – zat yang dapat menurunkan mutu

kualitas kulit yang diproses, seperti garam – garam besi, natrium khlorida

yang terlalu banyak, garam – garam Ca dan Mg (kesadahan) dan

sebaiknya bereaksi netral. Air yang kesadahannya tinggi biasanya

terdapat pada air tanah di daerah yang bersifat kapur. Kesadahan air

18

mengakibatkan konsumsi sabun tinggi karena adanya hubungan kimiawi

antara ion kesadahan dengan molekul menyebabkan sifat deterjen sabun

hilang. Kesadahan air dapat mengganggu pada proses penyamakan antara

lain:

Liming

Menyebabkan terjadinya reaksi pembentukan flek CaCO3. Reaksi yang

terjadi adalah sebagai berikut:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2 H2O

Gambar 3. Reaksi senyawa pada air sadah dengan kapur

membentuk flek CaCO3.

Pickling

Menyebabkan terjadinya reaksi pembentukan flek CaSO4. Reaksi yang

terjadi adalah sebagai berikut:

CaCl2 + H2SO4 CaSO4 + 2HCl

Gambar 4. Reaksi senyawa pada air sadah dengan asam sulfat

membentuk flek CaSO4.

Penyamakan Nabati

Menyebabkan terjadinya reaksi pembentukan kalsium tannat yang dapat

menyebabkan warna kulit samak lebih tua. Reaksi yang terjadi adalah

sebagai berikut:

Ca2+ + Tannin Ca Tannat (warna lebih tua)

Gambar 5. Reaksi ion Ca2+ pada air sadah dengan tannin

membentuk flek Ca tannat.

Pengecatan

19

Kesadahan air akan mengurangi jumlah cat anionik yang dipakai, sebab

cat bereaksi dengan kalsium (Ca2+) sehingga dapat mengurangi efektivitas

kerja cat.

Soaking

Pada proses soaking dapat menyebabkan penetrasi khemikalia dalam kulit

terhambat.

3.6. Pengaruh pH Terhadap Cat Dasar

Pengujian Ketahanan Larutan Cat Dasar Terhadap Asam

Menurut teori terjadinya perubahan warna pada molekul cat dasar

disebabkan karena perubahan panjang gelombang molekulnya. Asam

akan mensuplai H+ yang akan mempengaruhi pasangan electron

menyendiri/electron mobile pada cat dasar. Semakin tinggi suplai

semakin tinggi pengaruhnya.

HCOOH H+ + HCOO-α < 1 ( derajat disosiasi rendah )

H2SO4 2H+ + SO42- α = 1 ( derajat disosiasi tinggi )

Dilihat dari jumlah H+ yang disuplai H2SO4 akan mempunyai

pengaruh yang lebih besar daripada HCOOH. Apabila electron mobile

dari cat dasar tersebut terpengaruh oleh asam ( berikatan dengan H+ )

maka terjadi perubahan probabilitas susunan electron, energinyapun

berbeda. Hal ini menyebabkan perubahan serapan panjang gelombang

dari molekul cat dasar sehingga warna berubah.

Perubahan warna bisa menjadi lebih tua dan bisa menjadi lebih

muda, tergantung dari panjang gelombangya. Semakin tinggi panjang

gelombangnya akan mengarah ke daerah warna Red tetapi semakin

pendek panjang gelombangnya akan mengarah ke warna violet.

Violet Red

Invisible λ = 400 nm λ = 800 nm Invisible

20

Efek penambahan asam adalah :

a) Membantu kulit bermuatan positif

b) Membantu cat terionisasi negative

Sehingga keduanya saling berikatan

Adapun pengaruh asam terhadap larutan cat ada hubungannya

terhadap proses fiksasi. Proses fiksasi pada dyeing adalah proses

disosiasi garam pewarna dan gugus amina pada kulit. Fiksasi disebut juga

pengikatan, proses yang dilakukan setelah pewarnaan dianggap cukup.

Fiksasi yang menggunakan pewarna asam, direct atau metal komplexs

umumnya menggunakan asam, dalam hal ini asam formiat ( HCOOH)

atau asam asetat ( CH3COOH ). Mekanisme fiksasi terjadi dalam 3

tahapan:

1. Merupakan tahap penetrasi / difusi dyes dalam kulit. Kecepatan

penetrasi tergantung beberapa factor selain dari kulitnya juga sifat

dyestuffnya.

2. Setelah penetrasi tercapaqi mulai dilakukan fiksasidengan

menambahkan asam secara bertahapdalam drum pewarnaan. Terjadi

penurunan pH cairan dalam kulit. pH yang lebih rendah dari TIE

kulit akan menyebabkan kulit bermuatan positif dan reaktif terhadap

muatan anionic.

3. Bersamaan dengan penurunan pH cairan, dyes yang merupakan

garam akan terdisosiasi dengan sempurna dan membentuk ion

negative yang segera bereaksi dengan gugus amina kulit.

3.7. Pengaruh Basa Terhadap Larutan Cat Dasar

Adapun pengaruh basa terhadap larutan cat ada hubungannya

terhadap proses netralisasi. Proses netralisasi atau disebut juga

deacidifikasi adalah proses untuk menghilangkan sebagian sisa asam

bebas yang terdapat pada wet blue baik yang berasal dari proses

21

pengasaman atau yang terbentuk selama reaksi olasi dan oksilasi selama

masa penyimpanan. Asam asam yang dinetralisir tersebut adalah asam

yang terdapat diantara serat – serat kulit atau asam bebas lain yang belum

hilang pada waktu pencucian.

Apabila asam ini tidak dihilangkan maka akan berpengaruh pada

proses pengecatan dasar maupun peminyakan. Khusus pada pengecatan

dasar apabila asam yang ada dalam kulit tidak dinetralisir maka

dikhawatirkan akan menyebabkan tidak meratanya cat yang terikat pada

permukaan kulit. Basa yang digunakan untuk netralisasi harus

mempunyai kemampuan untuk tidak merubah sifat dari pewarna yang

digunakan dan tidak merubah struktur dari kulit itu sendiri sehingga

dampak – dampak negative pada kulit dapat dihindarkan.

Penggunaan Natrium Karbonat (Na2CO3) dapat menyebabkan

kulit menjadi kasar, hal ini karena timbulnya reaksi antara asam kuat dan

basa kuat yang menyebabkan kontraksi pada serat serat kulit sehingga

timbul efek kerutan pada permukaan kulit. Keadaan ini tidak akan timbul

apabila menggunakan Natrium Bikarbonat ( Na2HCO3 ), tetapi Natrium

bikarbonat mempunyai harga yang lebih mahal. Untuk dapat

menghasilkan kulit seperti yang diharapkan dan dengan biaya yang tidak

terlalu mahal biasanya penggunaannya dicampurkan antara Natrium

Bikarbonat dan Natrium Karbonat.

22

BAB II

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

A. Pengujian Ph Cat Dasar Kulit

1. Tujuan

1.1 Mengetahui pH berbagai larutan cat dasar kulit, sehingga perilaku

dalam proses pewarnaan dapat ditentukan.

1.2 Metode ini digunakan untuk semua cat dasar kulit yang larut dalam air

seperti cat asam, direct, sulfur, reaktif dan lain-lain.

2. Alat dan Bahan

A. Alat

a. Gelas Arloji

b. Beker glass 10 ml (4 buah)

c. Beker glass 25 ml (2 buah)

d. Beker glass 100 ml

e. Pipet tetes

f. Gelas ukur 10 ml

g. Sudip

h. Seker

i. pH meter

j. Timbangan digital

k. Tissue

1. Kertas Whatman

23

B. Bahan

a. Cat Dasar

1. Metal Complex

Selafast Black HM

Luganil Brown NGT

2. Direct

Direct Red

Direct Yellow

3. Asam

Inoderme Yellow

Leather Penetrator GSN

4. Reactive

Cat Procion Orange

Cat Reaktive Yellow GG

5. Alami

Warna Alami Coklat B

Warna Alami Biru

b. Aquades

3. Cara Kerja

a. Test nilai pH

1. Menghitung jumlah cat dasar yang diperlukan dengan rumus

pengenceran untuk setiap konsentrasi, yakni 1 %, 2%, dan 3%.

2. Menimbang 1,5 gram cat dasar dalam timbangan digital (kecuali

cat kationik karena berbentuk cair).

24

3. Melarutkan cat dasar ke dalam beker glass sebanyak 1 %, 2 %,

dan 3 %, setiap konsentrasi dibuat sebanyak 10 ml.

4. Mengaduk cat dasar dengan sudip hingga homogen, kemudian

melanjutkan pengadukan dengan menggunakan seker selama 5

menit

5. Menghidupkan pH meter.

6. Melakukan test pH untuk aquades dengan perulangan 3 kali

7. Melakukan test pH untuk sampel dyestuff dengan perulangan 3

kali.

8. Mencuci jarum pH tester dan mengeringkannya dengan tisu

sampai kering.

9. Setiap perulangan pencucian jarum pH dilakukan

10. Mencatat hasilnya dan menghitung rata-ratanya . kemudian

masukkan ke dalam data pengamatan.

c. Drop test

1. Mengocok sebentar larutan cat dasar di dalam tabung reaksi

sampai homogen.

2. Memipet 1 tetes cat dasar dengan pipet tetes dan meneteskannya

ke atas kertas whatman 40.

3. Mengeringkannya dan mengamati pergeseran warna yang

terjadi dengan parameter Greyscale dan mencatat hasilnya.

Parameter GreyScale

Nilai Ketentuan

5 (baik sekali) Tidak ada perubahan terhadap warna asli

4 (baik) Sedikit terjadi perubahan warna terhadap warna asli

3 (cukup) Terjadi perubahan warna terhadap warna asli

2 (sedang) Terjadi perubahan warna yang menyolok terhadap warna

25

asli

1 (kurang) Terjadi perubahan warna yang sangat menyolok terhadap

warna asli

B. Pengujian Ketahanan Cat Dasar Terhadap Air Sadah

1. Tujuan

1.1 Mengetahui kestabilan larutan cat dasar terhadap air sadah.

1.2 Metode ini dipakai untuk semua cat dasar yang larut dalam air.

2. Bahan dan Alat

2.1 Bahan Praktek

a. Cat dasar :

1. Metal Complex

Selafast Black HM

Luganil Brown NGT

2. Direct Asam

Direct Red

Direct Yellow

3. Asam

Inoderme Yellow


4. Reactive

Cat Procion Orange


5. Kationik

Warna Nabati Coklat B

Warna Nabati Biru

26

b. Larutan air sadah buatan :

Larutan A : 39,05 gram CaCl.2.6H2O / liter

Ekuivalent dengan 10 gram CaO / liter

Larutan B : 43,65 gram MgSO4.7H2SO

Ekuivalent dengan 10 gram CaO / liter

Standarisasi air sadah mengandung kesadahan permanent dengan

perbandingan molar CaCl2 : MgSO4 adalah 2 : 1 disiapkan sebagai

berikut.

Ekuivalent terhadap 200 mg CaO / lt

200 ml larutan A ditambah 100 ml larutan B.

Megencerkan dengan air distilasi sampai 15 liter

Ekuivalent terhadap 400 mg CaO / lt

400 ml larutan A ditambah 200 ml larutan B.

Mengencerkan dengan air distilasi sampai 15 liter

c. Aquades

d. Kertas Whatman

2.2. Alat Praktek

1. Beker Glass 100 ml

2. Erlenmeyer 250 ml

3. Sudip / Pengaduk kaca

4. Tabung reaksi

5. Gelas ukur 10 ml

6. Gelas arloji

7. Thermometer

27

8. Pipet tetes

9. Grey Scale for assessing change in colour

10. Kompor listrik

11. Vortex mixer

12. Pipet Volum 1 ml dan 10 ml

3. Cara Kerja

a. Homogenitas test

1. Melakukan test pH pada larutan air sadah.

2. Menimbang 0,4 gram cat dasar masukkan dalam erlenmeyer

kemudian menambahkan 50 ml air destilasi, aduk hingga

rata atau cat terlarut sempurna dan tutup dengan gelas arloji.

3. Mendidihkan larutan cat dasar dan biarkan selama 2 menit

di atas kompor dengan erlenmeyer tetap berada di atas

kompor.

4. Mendinginkan larutan cat dasar hingga temperatur + 20 oC.

5. Mengambil larutan cat dasar sebanyak 1 ml dan

memasukkannya kedalam tabung reaksi (buat 3 kali)

6. Dari ketiga tabung reaksi, tambahkan masing – masing

tabung dengan 10 ml air destilasi sebagai kontrol, 10 ml air

sadah 200 mg CaO / lt, 10 ml air sadah 400 mg CaO / lt

7. Segera homogenkan selama 5 menit.dengan vortex mixer.

8. Mendiamkan sesaat, segera mengamati secara visual,

kemudian membandingkannya dengan parameter kestabilan

terhadap air sadah.

9. Mendiamkan selama 10 menit, mengamati secara visual

adakah perubahan pada larutan. Melanjutkan pengamatan

selama 50 menit.

28

10. Melakukan drop test untuk mengetahui pergeseran warna

11. Menabulasikan data sesuai parameter greysvale.

Parameter Grey Scale :

Nilai Ketentuan

5 (baik sekali) Tidak ada pengendapan dengan air sadah

4 (baik) Tidak ada pengendapan terhadap air sadah yang ekuivalent

dengan 200 mg CaO/lt,

Namun terjadi endapan yang lemah (jonjot) terhadap air sadah

400 mg CaO / lt.

3 (cukup) Tidak terjadi pengendapan terhadap air sadah yang ekuivalent

dengan 200 mg CaO / lt,

Namun terjadi endapan yang nyata / kuat terhadap air sadah

400 mg CaO / lt.

2 (sedang) Terjadi jonjot dengan air sadah yang ekuivalent terhadap 200

[]mg CaO / lt

1 (kurang) Terjadi endapan yang nyata dengan air sadah yang ekuivalent

terhadap 200 mg CaO / lt

C. Pengujian Ketahanan Cat Dasar Terhadap Asam

1. Tujuan Praktikum

1.1. Mengetahui ketahanan larutan cat dasar terhadap asam.

1.2. Apabila cat dasar tahan terhadap asam, berarti cat dasar tersebut

mempunyai kemampuan untuk tidak berubah sifat warnanya

walaupun ditambah dengan asam sulfat maupun asam formiat.

1.3. Metode ini dipakai untuk semua cat dasar yang larut dalam air.

29

2. Bahan dan Alat Praktek

2.1. Bahan Praktek

a. Cat dasar :

1. Metal Complex

Selafast Black HM

Luganil Brown NGT

2. Direct

Direct Red

Direct Yellow

3. Asam

Inoderme Yellow


4. Reactive

Cat Procion Orange


5. Kationik


Warna Nabati Biru

b. asam

Asam Sulfat 10 %

Asam formiat 10 %

Asam Asetat 10 %

Asam Chlorida 10 %

c. Aquades

d. Kertas Whatman

30

2.2. Alat Praktek


2. Erlenmeyer 250 ml


4. Tabung reaksi

5. Gelas ukur 10 ml

6. Gelas arloji

7. Thermometer

8. Pipet tetes


10. Kompor listrik

11. Vortex mixer


3. Cara Kerja

a. Drop test

1. Melakukan test pH pada asam yang digunakan


kemudian menambahkan 100 ml air destilasi, aduk hingga rata

dan tutup dengan gelas arloji.

3. Mendidihkan larutan cat dasar dan biarkan selama 2 menit di

atas kompor

4. Mendinginkan larutan cat dasar hingga temperatur + 60 oC

5. Mengambil larutan cat dasar sebanyak 10 ml dan masukkan

kedalam tabung reaksi (buat 3 kali)

6. Untuk tabung reaksi pertama tambahkan 1 ml H2SO4,

homogenkan selama 5 menit

31

7. Untuk tabung reaksi kedua tambahkan 1 ml HCOOH,

homogenkan selama 5 menit

8. Tabung reaksi ketiga tambahkan 1 ml aquades sebagai kontrol,

homogenkan selama 5 menit.

9. Segera setelah proses homogenitas selesai, ambil 1 tetes dari

setiap tabung reaksi dan teteskan pada kertas Whatman dengan

cat dasar yang ditambah aquades diletakkan di tengah sebagai

perbandingan.

10. Mengeringkan kertas Whatman, setelah kering lakukan

penilaian dengan skala abu-abu (grey scale for assessing change

in colour).

11. Menabulasikan data


Nilai Ketentuan




2 (sedang) Terjadi perubahan warna yang menyolok terhadap warna asli


warna asli

b. Homogenitas test

1. Setelah pengambilan larutan cat dasar untuk drop test, llarutan cat

dasar didiamkan.

2. Mengamati pada 10 menit dan 50 menit.

3. Menabulasikan data sesuai parameter homogenitas.

Parameter homogenitas :

Nilai Ketentuan

5 (baik sekali) Tidak terjadi perubahan

32

4 (baik) Terjadi agregat atau flokulan tapi sedikit

3 (cukup) Terjadi agregat atau flokulan agak banyak

2 (sedang) Terjadi agregat atau flokulan merata

1 (kurang) Terjadi endapan

A. Pengujian Ketahanan Cat Dasar Terhadap Basa.

1. Tujuan Praktikum

1.1. Untuk mengetahui ketahanan larutan cat dasar terhadap basa.

1.2. Apabila cat dasar tahan terhadap basa, berarti cat dasar

tersebut pada proses pewarnaan dasar yang dimulai dengan

netralisasi mempunyai kemampuan untuk tidak berubah sifat

warnanya terhadap bahan netralisasi yang dipakai.

1.3. Metode ini dipakai untuk semua cat dasar yang larut dalam

air.

2. Bahan dan Alat Praktek

2.1. Bahan praktek

a. Cat dasar :

1. Metal Complex

Selafast Black HM

Luganil Brown NGT

2. Direct

Direct Red

Direct Yellow

3. Asam

Inoderme Yellow

33


4. Reactive

Cat Procion Orange


5. Alami


Warna Nabati Biru

b. Basa

Sodium bi carbonat 10 %

Sodium carbonat 10 %

Sodium formiat 10 %

Sodium Asetat 10 %

c. Aquades

d. Kertas Whatman

2.2. Alat Praktek


2. Erlenmeyer 250 ml )


4. Tabung reaksi

5. Gelas ukur 10 ml

6. Gelas arloji

7. Thermometer

8. Pipet tetes


34

10. Kompor listrik

11. Vortex mixer


3. CARA KERJA

a. Drop test

1. Melakukan test pH pada asam yang digunakan


kemudian menambahkan 100 ml air destilasi, aduk hingga rata

dan tutup dengan gelas arloji.

3. Mendidihkan larutan cat dasar dan biarkan selama 2 menit di

atas kompor

4. Mendinginkan larutan cat dasar hingga temperatur + 60 oC

5. Mengambil larutan cat dasar sebanyak 10 ml dan masukkan

kedalam tabung reaksi (buat 3 kali)

6. Untuk tabung reaksi pertama tambahkan 1 ml NaHCO3

(Natrium bikarbonat), homogenkan selama 5 menit

7. Untuk tabung reaksi kedua tambahkan 1 ml Na2CO3 (Natrium

Karbonat) , homogenkan selama 5 menit dengan vortex mixer.

8. Tabung reaksi ketiga tambahkan 1 ml aquades sebagai kontrol,

homogenkan selama 5 menit.

9. Segera setelah proses homogenitas selesai, ambil 1 tetes dari

setiap tabung reaksi dan teteskan pada kertas Whatman dengan

cat dasar yang ditambah aquades diletakkan di tengah sebagai

perbandingan.

10. Mengeringkan kertas Whatman, setelah kering lakukan

penilaian dengan skala abu-abu (grey scale for assessing

change in colour).

35

11. Menabulasikan data sesuai parameter greyscale.


Nilai Ketentuan




2 (sedang) Terjadi perubahan warna yang menyolok terhadap warna asli


warna asli

b. Homogenitas test

1. Setelah pengambilan larutan cat dasar untuk drop test, llarutan

cat dasar didiamkan.

2. Mengamati pada 10 menit dan 50 menit.

3. Menabulasikan data sesuai parameter homogenitas.

Parameter homogenitas :

Nilai Ketentuan

5 (baik sekali) Tidak terjadi perubahan

4 (baik) Terjadi agregat atau flokulan tapi sedikit

3 (cukup) Terjadi agregat atau flokulan agak banyak

2 (sedang) Terjadi agregat atau flokulan merata

1 (kurang) Terjadi endapan

36

laporan pewarnaan

Documents