pengelantangan dengan kaporit

PROSES PEMASAKAN KAIN KAPAS

DENGAN KAPORIT ( CaOCl₂)

Laporan Praktikum Pengelantangan

Di Susun Oleh :

MARYADI

154010

AKADEMI TEKNOLOGI WARGA SURAKARTA

2016

A.    TUJUAN PRAKTEK

1.      Menghilangkan pigmen / warna alam pada kain kapas dengan menggunakan kaporit sehingga diperoleh kain yang putih dan bersih.

2.      Mengetahui tahapan pada proses pengelantangan dengan kaporit berikut dengan fungsinya.

3.      Melakukan proses pengelantangan dengan Ph yang berbeda sehingga dapat diketahui efeknya pada hasil pengelantangan.

B.     LANDASAN TEORI

Maksud dari pengelantangan adalah menghilangkan warna-warna yang ada pada bahan tekstil (raw material) yang disebabkan oleh karena adanya pigmen-pigmen alam atau zat –zat lain, sehingga diperoleh bahan yang putih.

            Pigmen pigmen alam ini belum hilang pada proses pemasakan. Pigmen alam merupakan senyawa organik yang mempunyai ikatan rangkap, dan dapat dioksidasi menjadi senyawa yang lebih sederhana atau reduksi menjadi senyawa-senyawa yang mempunyai ikatan tunggal, sehingga tidak berwarna. Dengan demikian dihasilkan bahan tekstil yang putih.

            Pengelantangan dapat dilakukan sampai putih sekali untuk bahan – bahan yang akan dijual sebagai kain atau benang putih, tetapi dapat juga dilakukan hanya setengah putih untuk bahan – bahan yang akan dicelup dengan warna muda.

Zat – zat pengelantangan

            Dalam pertekstilan dapat dipakai dua jenis zat pengelantang, yaitu bersifat oksidator dan yang bersifat reduktor.

Zat pengelantang yang bersifat oksidator pada umumnya digunakan untuk pengelantangan serat serat selulosa dan beberapa diantaranya dapat pula dipakai untuk serat –serat binatang dan serat – serat sintetis. Sedangkan zat – zat pengelantang yang bersifat reduktor hanya dapat dipakai untuk serat – serat protein (binatang).

Zat pengelantang yang bersifat oksidator

            Zat pengelantang yang bersifat oksidator dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu yang mengandung khlor , misalnya:

-          Kaporit (CaOCl₂)                                      - Natrium Khlorit (NaClO₂)

-          Natrium hipokhlorit (NaOCl)

Dan yang tidak mengandung khlor , misalnya:

-          Hydrogen Peroksida (H₂O₂)

-          Natrium Peroksida (Na₂O₂)

-          Natrium Perborat (NaBO₃)

-          Kalium Bikhromat (K₂Cr_2O7) dan

-          Kalium Permanganat (KMnO₄)

PENGELANTANGAN SERAT-SERAT TEKSTIL

            Serat-serat selulosa, terutama dikelantang dengan garam-garam hipokhlorit, yaitu kaporit dan natrium hipokhlorit dalam suasana alkali. Untuk rayon biasanya menggunakan natrium hipokhlorit karena lebih aman daripada kaporit dan alkalinitasnya dikurangi.

Pengelantangan dengan hydrogen peroksida juga baik dikerjakan, karena tidak terjadi kerusakan serat, tetapi harganya mahal dan memerlukan pemanasan.

            Serat serat proteina dapat dikelantang dengan zat-zat oksidator yang tidak mengandung khlor. Misalnya hydrogen peroksida, asal alkalitas larutan tidak terlalu basa. Selain itu serat-serat proteina dapat dikelantang dengan zat – zat pengelantang yang bersifat reduktor.

Zat oksidator yang mengandung khlor tak dapat dipakai untuk pengelantangan serat proteina, karena terjadi pengrusakan serat oleh khlor yaitu terjadi khlor amina.

            Serat – serat sintetik dan rayon asetat paling baik dikelantang dengan Textone (natrium khlorit) dalam suasana asam. Rayon asetat dapat pula dikelantang dengan natrium Hipokhlorit dalam suasana asam. Serat poliamida tak dapat dikelantang dengan hydrogen peroksida. Karena akan terjadi pengrusakan serat.

Pengelantangan dengan zat pengelantang yang mengandung Khlor

Pengelantangan Dengan Kaporit

            Kaporit juga disebut serbuk pengelantang (Bleaching Powder) dan merupakan zat oksidator yang kuat . biasanya digunakan untuk mengelantang kapas. Jarang digunakan untuk mengelantang rayon, karena daya oksidasinya besar, sehingga memungkinkan kerusakan serat yakni akan terjadi oksiselulosa.

            Kaporit dalam negeri mengandung kira – kira 30% Cl aktif, sedangkan kaporit impor mengandung 60% Cl aktif.

      Selama proses pengelantangan terjadi reaksi – reaksi sebagai berikut :

-          Pelarutan kaporit dalam air : 2CaOCl₂  Ca(OCl)₂ + CaCl₂

-          Kalsium Hipokhlorit terhidrolisa

Ca(OCl)₂ +H₂ON Ca(OH) + 2HOCl

-          Pada waktu yang sama terjadi pula gas khlor.

CaCl₂ + Ca(OCl)₂ + H₂O  Ca(OH)₂ + Cl­₂

-          Asam hipokhlorit yang terjadi bekerja memutihkan serat

HOCl  HCl + O_n

-          CO₂ dari udara mempercepat penguraian.

Ca(OH)₂ + CO₂  CaCO₃ + H₂O

Agar pengelantangan berjalan perlahan – lahan harus dikerjakan dalam suasana alkali, yaitu dengan penambahan natrium karbonat atau basa lainnya.

Pada Ph alkali, HOCl yang terjadi sangat sedikit sehingga pengelantangan berjalan perlahan – lahan, berarti kemungkinan kerusakan serat karena oksidasi dapat dicegah.

Pengelantangan biasanya dilakukan pada Ph 11. Selama proses Ph akan turun, karena ada pengaruh CO₂ dari udara. CO₂ ini menetralkan kalsium hidroksida membentuk kalsium karbonat yang mengendap sehingga kemungkinan penurunan Ph sampai dibawah 9. Oleh karena itu penambahan larutan penyangga (buffer) untuk menjaga Ph dalam daerah 9 – 10 sangat dianjurkan, lebih – lebih bila menggunakan sistim standing bath.

            Kaporit mengandung garam – garam Ca yang mungkin mengendap dalam bahan, dan akan menyebabkan pegangan kasar , misalnya CaCO₃ yang terbentuk karena pengaruh CO₂ dari udara atau Ca (OH)₂. Untuk menghindari hal ini dilakukan pengelantangan lanjut (Scouring) dengan HCl. Sisa – sisa kaporit yang masih ada dalam bahan akan terurai menjadi HOCl sehingga memberi efek pengelantangan lanjut.

            CaCO₃  2HCl₂ + H₂CO₃

_`           Ca(OH)₂ +2HCl  CaCl₂ + 2H₂O

            CaOCl₂ + HCl  CaCl₂ + HOCl

            Selama proses pengelantangan , kaporit juga mengeluarkan gas khlor yang sebagian terserap kedalam bahan. Gas khlor ini sangat berbahaya jika konsentrasinya besar. Setelah pengeringan, walaupun jumlah gas khlor sedikit, tetapi konsentrasinya menjadi besar, sehingga besar kemungkinan akan merusak serat yang mengakibatkan kekuatan turun. Oleh karena itu setelah proses pengelantangan lanjut, perlu diteruskan dengan proses anti khlor dengan natrium sulfit, bisulfit atau hidrosulfit untuk mengikat khlor yang mungkin ada dalam bahan.

            NaHSO₃ + Cl₂ + H₂O  NaHSO₄ +2HCl

            Ca₂S₂O₄ + 3Cl₂ + 4H₂O 2NsHSO₄ + 6HCl

Tabel 1

Penurunan Ph selama Pengelantangan

waktu	Ph larutan pengelantangan
	Kaporit		NaOCl		Soda abu+Hipokhlorit
Sebelum sirkulasi	11.05	8.55	11.55	9.35	11.2	10.10
5 menit	9.25	8.45	10.5	9.25	-	-
15”	8.95	8.30	9.7	9.05	10.95	10.0
30”	8.70	8.15	9.35	8.9	10.8	9.95
45”	8.70	8.20	9.4	9.1	10.65	9.9
60”	8.50	8.00	9.2	8.9	10.50	9.8
90”	8.25	7.65	8.8	8.6	10.3	9.8
120”	8.10	7.45	8.5	8.45	10.2	9.75
150”	7.95	7.35	8.35	8.3	10.15	9.7
23 jam	6.6	6.0	6.75	7.0	9.8	9.6

Sumber : March J.T , An Introduction to Textile Bleaching, Chapman & Bali Ltd. 1956 hal 234

Supaya hasil pengelantangan kelihatan lebih cerah, biasanya dilakukan proses pemutihan optik, dengan zat-zat pemutih optik seperti Leucophor dan lain-lain.

1.      Pemutihan

Kaporit      : 2 – 3 gr/ltr Cl aktif

Na₂CO₃     : 7 gr/ltr (ph 11)

Pembasah  : 1 cc/ltr

Waktu       : 60 menit

Suhu          : suhu kamar

Setelah itu dilakukan pencucian dengan air dingin

2.      Proses pengasaman

HCl 20° Be           : 3 cc/ltr

Waktu                   : 15 menit

Suhu                      : suhu kamar

Setelah itu dilakukan pencucian dengan air dingin

3.      Proses anti khlor

NaHSO₃                : 3 gr/ltr

Wktu                     : 15 menit

Suhu                      : 50°C, setelah itu dilakukan pencucian dengan air hangat dan dingin.

4.      Pemutih optic

Pemutih optic        : 0,05 – 0,5 % dari berat bahan.

Waktu                   : 15 menit

Suhu                      : suhu kamar, kemudian diperas lalu dikeringkan.

Pengelantangan dengan kaporit dapat dilakukan dalam mesin-mesin jigger, haspel , ketel pemutih, bak tanah / porselen.

C.    ALAT DAN BAHAN

Alat	Bahan
1.      Beker gelas	1. CaOCl2 / kaporit
2.      Timbangan	2. Na2CO3
3.      Thermometer	3. Teepol
4.      Pengaduk	4. Sequester-T
5.      Gelas ukur	5. Na2S2O4 / Na2H2SO2
	6. Detergent
	7. HCl

D.    PROSEDUR KERJA

1.      Hitung semua kebutuhan bahan untuk proses pengelantangan, pengasaman, anti khlorida, dan proses pencucian sabun.

2.      Siapkan alat dan bahan,

Untuk proses pengelantangan, masukkan air, pembasah, sequester –T, Na₂CO_3, CaOCl₂ sesuai kebutuhan bahan. Aduk kemudian masukkan kain dilakukan dengan suhu kamar dan dengan waktu 1 jam. Lalu angkat, cuci kain dengan pencucian panas dengan suhu 70-80^oc dan waktunya 10 -15 menit. Angkat kain

3.      Untuk proses pengasaman. Ambil HCl sebanyak 1,2 cc masukkan ke beker glass, tambahkan air 0,4 L, aduk larutan lalu masukkan kain sambil diaduk-aduk selama15 menit dan dilakukan dengan suhu kamar. Angkat kain

4.      Panaskan air sebanyak 0,4 L, tunggu sampai suhu mencapai 70-80^oc, masukkan kain. Pencucian panas dilakukan selama 10 menit. Angkat kain, ambil kebutuhan detergent 0,6 gr untuk pencucian sabun. Masukkan dalam beker glass tambahkan air 0,3 L, panaskan diatas api Bunsen sampai mencapai suhu 70-80oc lalu masukkan kain tunggu sampai 10 menit sambil kain diaduk aduk. Angkat kain dan lakukan lagi dengan pencucian panas dengan suhu dan waktu yang sama. Setelah 10 menit kain diangkat.

5.      Untuk proses anti khlor, ambil Na₂S₂O₄ / NaHSO₃ sebanyak 1,2 gr masukkan ke beker glass dan tambahkan air 0,4 L, panaskan diatas api tunggu agar  suhunya 50^oc setelah itu kain dimasukkan dan diaduk aduk selama 15 menit.  Angkat kain

6.      Panaskan air sebanyak 0,4 L, tunggu sampai suhu mencapai 70-80^oc, masukkan kain. Pencucian panas dilakukan selama 10 menit. Angkat kain, ambil kebutuhan detergent 0,6 gr untuk pencucian sabun. Masukkan dalam beker glass tambahkan air 0,3 L, panaskan diatas api Bunsen sampai mencapai suhu 70-80^oc lalu masukkan kain tunggu sampai 10 menit sambil kain diaduk aduk. Angkat kain dan lakukan lagi dengan pencucian panas dengan suhu dan waktu yang sama. Setelah 10 menit kain diangkat dibilas dan dikeringkan dibawah sinar matahari.

7.      Setelah kain hasil pemasakan kering lakukan uji evaluasi mengenai derajat putih dan derajat kebersihan kain.

E.     RESEP PENGELANTANGAN

R/1 Pengelantangan                           

-          CaOCl₂                  : 3 gr/l

-          Na₂CO₃                 : 0,5 g/l (Ph = 8)

-          Pembasah              : 1 cc/l

-          Sequester-T           : 0,5 g/l

-          Suhu                      : kamar

-          Waktu                   : 1 jam

-          Vlot                       : 1 : 40

R/2 Pengasaman

-          HCl (pa)                : 3 cc/l

-          Suhu                      : kamar

-          Waktu                   : 15 menit

-          Vlot                       : 1 :40

 R/3 Anti Khlorida

-          Na₂S₂O₄ / NaHSO₃: 3 gr/l

-          Suhu                      : 50°C

-          Waktu                   : 15 menit

-          Vlot                       : 1 : 40

R/ Pencucian Sabun

-          Detergent              : 2 gr/l

-          Suhu                      : 70 – 80°C

-          Waktu                   : 10 – 15 menit

-          Vlot                       : 1 : 30

• Reaksi kimia dengan kaporit

• ·         Reaksi kimia pada Pengasaman

Ca (OH)₂ + 2 HCl           C₂Cl₂ + H₂O

CaOCl₂ + HCl          CaCl₂ + HOCl

• ·         Reaksi kimia pada anti Khlor

NHSO₃ + Cl₂ + H₂O           NaHSO₄ + 2 HC

F.     FLOW PROSES

 

G.    FUNGSI ZAT

1.      Pembasah              : zat aktif permukaan yang dapat menurunkan tekanan antar muka antara kain dan larutan proses mudah terserap oleh kain.

2.      Sequester –T         : zat untuk mengikat ion – ion logam berat yang ada didalam air sehingga tidak mengganggu berjalannya proses atau disebut zat pelunak air.

3.      CaOCl₂                  : zat yang bisa mengoksidasi / menghilangkan pigmen atau warna alam sehingga kain menjadi putih dan bersih.

4.      Na₂CO₃                 : zat yang dapat memperlambat dari penguraian kaporit dalam menghasilkan On ( Oksigen Radikal ).

5.      HCl                       :

a.       dapat melarutkan garam – garam kaporit yang mengendap pada kain.

b.      Dapat menguraikan sisa-sisa kaporit untuk diuraikan kembali menjadi On

( Oksigen radikal ).

6.      Na₂S₂O₄ / NaHSO₃ : Untuk mengikat gas Khlorida ( Cl₂ ) yang terserap pada kain.

H.    PENGHITUNGAN

 

 

I.       DISKUSI ANALISA

Hasil proses menunjukkan bahwa  proses pengelantangan dengan kaporit ditambah zat natrium karbonat Ph 11 hasil kainnya lebih putih dan  bersih dibanding dengan natrium karbonat Ph 8. Fungsi dari pemakaian Na₂CO₃ sendiri adalah memperlambat proses dari penguraian CaOCl₂ (kaporit) dalam menghasilkan On (oksigen natal). Sehingga penambahan konsentrasi Na₂CO₃ dalam jumlah yang lebih banyak atau disini dalam Ph 11, proses pengelantangan akan berjalan  lebih perlahan daripada Ph 8, kerja kaporit untuk memutihkan bahan juga akan lebih cepat, HOCl (asam hipoklorit) pun yang terjadi sedikit sekali dan kerusakan serat karena pengaruh oksidasi juga dapat terhindarkan. Tetapi untuk menjaga Ph agar tetap stabil/tidak turun terlalu jauh harus ditambahkan larutan penyangga. Karena pada reaksi pengelantangan akan terbentuk kalsium hidroksida yang dapat mengendap dalam bahan. Dan endapan ini harus dihilangkan dengan zat alkali  seperti HCl dengan pengerjaan selama ± 15 menit pada suhu kamar. Yang selanjutnya dilakukan proses anti khlor dengan zat Na₂S₂O₄ / NaHSO₃ yaitu untuk mengantisipasi terjadinya penurunan Ph atau untuk mengikat gas khlor. Jika Ph turun (ph<7) akan terjadi gas khlor

CaCl₂ + Ca (OCl )₂ + H₂O          Ca (OH)₂ + Cl₂

yang jika menempel pada bahan akan menyebabkan kerusakan pada kain.

J.      KESIMPULAN

Menggunakan Na₂CO₃ pada Ph 11 dalam proses pengelantangan dengan kaporit diperoleh hasil yang lebih putih dan bersih dibanding dengan Na₂CO₃ pada Ph 8.

K.    DAFTAR PUSTAKA

Djufri, Rasjid. Teknologi Pengelantangan Pencelupan dan Pencapan . Institut Teknologi Tekstil. Bandung. 1973.