1.1. Serat Poliamida (Nilon)Poliamida pertama kali dibuat oleh W. Carothers pada tahun 1928 dengan nama dagang Nylon. Poliamida dibuat dari hasil reaksi senyawa diamina dan dikarboksilat. Poliamida yang pertama dibuat dari heksametilendiamina dan asam adipat. Serat yang dihasilkannya disebut Nylon 66 angka dibelakang nama Nylon menunjukkan jumlah atom karbon penyusun dari senyawa amina dan senyawa karboksilatnya.

Struktur Nylon 66Serat Nylon lain yang dibuat adalah dari asam sebasat dan heksametilendiamina yang hasil reaksinya dinamakan Nylon 6.10 dengan struktur seperti pada gambar berikut:

Struktur Nylon 6.10

1.1.1. Sifat Poliamida (Nilon)Sifat poliamida tergantung senyawa penyusunnya. Secara umum serat poliamida mempunyai penampang memanjang berbentuk silinder dan penampang melintang bulat. Serat Nylon dibuat dengan berbagai tujuan penggunaan. Untuk keperluan industri dibuat serat dengan kekuatan tinggi dan mulur yang kecil, sedangkan tekstil untuk pakaian dibuat dengan kekuatan yang tidak terlalu tinggi, dan mulur yang agak tinggi. Karakteristik serat poliamida adalah sebagai berikut:1.1.1.1. Sifat dari Nylon 66 Nylon mempunyai kekuatan dan mulur berkisar dari 8,8 g/denier dan 18% sampai 4,3 gram/denier dan 45%. Kekuatan basah 80 90% kekuatan kering. Nylon mempunyai tahan tekukan dan gosokan yang tinggi. Pada penarikan 8% nylon elastis 100% dan pada penarikan 16%, nylon masih mempunyai elastisitas sampai 91%. Berat jenis nylon 1,14 Nylon meleleh pada suhu 263 0C dalam atmosfer nitrogen dan di udara meleleh pada suhu 250 0C. Karena titik lelehnya tidak begitu tinggi, apabila suhu setrika terlalu tinggi, seratnya akan lengket. Apabila suhu setrika diatas 180 0C, serat nylon mulai lengket dan apabila lebih dari 230 0C serat nylon akan rusak. Nylon tahan terhadap pelarut-pelarut dalam pencucian kering. Nylon tahan terhadap asam-asam encer, tetapi dalam asam klorida pekat mendidih selama beberapa jam akan terurai menjadi m adipat dan heksametilena diamonium hidroklorida. Nylon sangat tahan terhadap basa. Nylon tahan terhadap serangan jamur, bakteri dan serangga. Pada kondisi standar (RH 65% dan suhu 21 0C) moisture regain nylon 4,2%. Bentuk memanjangnya seperti silinder yang rata dan penampang melintangnya hampir bulat. Sebelum penarikan nylon suram, tetapi setelah penarikan seratnya berkilau dan cerah. Nylon seperti serat tekstil lainnya akan terdegradasi oleh pengaruh sinar, tetapi ketahannya jauh lebih baik dibandingkan dengan sutera. Nylon merupakan isolator yang baik, sehingga dapat menimbulkan listrik statik. Pengerjaan dengan panas dan lembab akan memberi bentuk yang tetap pada nyolon, yaitu bentuknya akan tetap selama nylon tersebut dikerjakan pada suhu pengerjaan pertama. Radiasi nuklir pada umumnya menyebabkan terjadinya degradasi serat. Tetapi dengan dosis radiasi tertentu dan cara tertentu dapat dibuat timbulnya rantai cabang pada permukaan serat nylon.1.1.1.2. Sifat Nilon 6 Perbedaan pokok antara nylon 6 dan 66 ialah titik lelehnya lebih rendah. Kekuatan mulur nylon 6 dapat divariasikan dari 8 g/denier dan 16 20% sampai 5 g/denier dan 30%. Berat jenis nylon 6 adalah 1,14. Moisture regainnya adalah 4% Apabila nylon 6 direndam dalam air dan kemudian diperas, volumenya hanya bertambah 13% sedangkan kapas bertambah 40 45% dan rayon viskosa 80 110%. Tahan sinarnya seperti serat alam. Sifat biologinya sangat baik. Nylon 6 yang dikubur dalam tanah selama 6 bulan masih mempunyai kekuatan 95% kekuatan aslinya, sedangkan serat sutera sudah rusak sama sekali, benang wol dan kapas sudah rusak dalam waktu sebulan. Nylon 6 melunak pada suhu 170 180 0C dan meleleh pada suhu 2150 C pada suhu 100 0C dalam waktu yang lama tidak berubah warnanya. Nylon 6 tahan terhadap kebanyakan pelarut organic seperti benzene, kloroform, aseton, ester-ester dan eter-eter tetapi larut dalam fenol, kresol dan asam kuat. Nylon 6 tahan terhadap alkali. Nylon 6 tahan terhadap asam-asam lemah dingin, tetapi tidak tahan asam-asam dalam keadaan panas. Nylon 6 larut dalam asam formiat.Nylon dapat dicelup dengan zat warna yang dapat mencelup wol dan sutera seperti zat warna asam dan kompleks logam. Zat warna basa juga dapat digunakan tetapi tahan luntur warnanya terhadap sinar dan pencucian jelek. Sedangkan zat warna direk, belerang dan bejana affinitas terhada serat nylon jelek.Serat poliamida merupakan serat sintetik yang hidrofob sehingga zat warna yang sukar larut dalam air misalnya zat warna disperse dapt dipergunakan untuk mencelup serat tersebut.Zat warna disperse pada poliamida mudah menutupi kekurangan-kekurangan yang terdapat pada serat poliamida dan tahan cucinya untuk warna-warna muda baik. Tetapi untuk warna-warna tua selain sukar dicapai juga tahan cucinya akan berkurang.Untuk memperoleh ketahanan-ketahanan yang lebih baik maka dapat digunakan zat warna yang larut. Molekul serat poliamida serupa dengan serat-serat protein yakni mengandung sejumlah gugusan amina primer dan gugus amina sekunder yang dapat mengikat zat warna asam meskipun kemempuan penyerapan lebih kecil.Zat warna mordan asam dan zat warna yang mengandung logam dapat pula digunakan untuk mencelup warna tua dengan ketahanan yang tinggi. Tetpi kekurangannya tidak dapat menutupi kekurangan-kekurangan dalam molekul poliamida dalam serat.Pada tahun 1959 I.C.I memproduksi zat warna reaktif yang disebut procinyl, terutama untuk mencelup serat-serat poliamida. Zat warna tersebut merupakan zat warna terdispersi yang mengandung system rektif jenis triazina.Dalam suasana netral sifat-sifatnya seperti zat warna terdispersi, tetapi bila ditambahkan alkali maka zat warna tersebut akan berekasi dengan serat dan memberikan ketahanan cuci yang baik.1.1.2. Morfologi Serat Poliamida (Nilon)Serat poliamida dipintal dengan pemintalan leleh, seperti halnya dengan buatan yang lain poliamida mempunyai penampang melintang bermacam-macam, tetapi yang paling umum adalah bentuk trilobal dan bulat seperti yang disajikan pada gambar berikut:

Penampang Membujur dan Melintang Serat Poliamida

1.1.3. Penggunaan Serat Poliamida (Nilon)Serat poliamida memiliki kekuatan yang cukup tinggi dan ketahanan kimia yang cukup baik, oleh karena itu penggunaannya cukup luas. Dapat digunakan untuk tekstil pakaian misalnya kaos kaki, pakaian dalam, baju oleh raga, sampai pada penggunaan teknik seperti benang penguat ban, terpal, belt penarik dan lain sebagainya.

1.2. Zat Warna AsamZat warna asam merupakan zat warna yang larut dalam air karena memilki gugus pelarut sulfonat atau karboksilat dalam struktur molekulnya. Gugusgugus tersebut juga berfungsi sebagai gugus fungsi untuk mengadakan ikatan ionik dengan tempat positif dengan serat protein.Zat warna asam yang memiliki 1 (satu) gugus sulfonat dalam struktur molekulnya disebut zat warna asam monobasik, yang memilki 2 (dua) gugus sulfonat disebut zat warna asam dibasik dan seterusnya.Karena gugus pelarut zat warna asam dibasik lebih banyak gugus pelarutnya, maka kelarutannya makin tinggi, akibatnya pencelupannya menjadi lebih mudah rata, tetapi tahan lunturnya terhadap pencuciannya berkurang. Selain itu dibandingkan zat warna asam monobasik jumlah maksimum zat warna asam dibasik yang dapat terserap oleh serat wool dan sutera menjadi lebih kecil, terutama bila suasana larutan celup kurang begitu asam, karena dalam kondisi seperti itu tempattempat positif pada bahan terbatas. Jadi untuk pencelupan warna tua dalam kondisi tersebut sebaiknya digunakan zat warna asam monobasik.Keunggulan lain dari zat warna asam adalah warnanya yang cerah, hal tersebut karena ukuran partikelnya relatif kecil (lebih kecil dari ukuran partikel zat warna direk).Struktur kimia zat warna asam bervariasi, antara lain jenis trienil metan, xanten, nitro aromatik, azo dan pirazolon. Kebanyakan zat warna asam termasuk jenis azo sehingga hasil celupnya dapat dilunturkan oleh reduktor.Penggolongan zat warna asam yang lebih umum adalah berdasarkan cara pemakaiannya, yaitu :1. Zat Warna Asam Celupan Rata (Levelling Acid Dyes)Disebut zat warna asam celupan rata karena pencelupannya mudah rata akibat dari ukuran molekul zat warnanya yang relatif sangat kecil sehingga substantifitasnya terhadap serat relatif kecil, sangat mudah larut dan warnanya sangat cerah, tetapi tahan luntur warnanya rendah.Ikatan antara serat dan zat warna yang utama adalah ikatan ionik disamping sedikit ikatan Van der Waals. Untuk pencelupan warna tua biasanya diperlukan kondisi larutan celup yang sangat asam pada pH 3 4, tapi untuk warna sedang dan muda dapat dilakukan pada pH 4 5. Pemakaian NaCl pada larutan celup yang pHnya rendah akan berfungsi sebagai perata, tetapi pada pH > 4 akan berfungsi sebagai pendorong penyerapan zat warna.2. Zat Warna Asam MillingUkuran molekul zat warna asam milling agak lebih besar dibanding zat warna asam celupan rata, sehingga afinitas zat warna asam milling lebih besar dan agak sukar bermigrasi dalam serat, akibatnya agak sukar mendapatkan kerataan hasil celup.Tahan luntur warna hasil celupannya lebih baik dari zat warna asam celupan rata karena walaupun ikatan antara serat dan zat warna dengan serat masih didominasi ikatan ionik tetapi sumbangan ikatan sekunder berupa gaya Van Der Waals nya juga relatif mulai cukup besar (sesuai dengan makin besarnya ukuran partikel zat warna.)Untuk mencelup warna tua umumnya diperlukan kondisi larutan celup pH 4-5, tetapi untuk warna sedang dan muda sebaiknya dilakukan pada pH 5-6 agar hasil celupannya rata. Penambahan NaCl dalam larutan celup akan berfungsi sebagai pendorong penyerapan.3. Zat Warna Asam Super MillingDiantara seluruh jenis zat warna asam, ukuran molekul zat warna asam supermilling paling besar (tapi masih kecil dari ukuran molekul zat warna direk) sehingga afinitas terhadap serat relatif besar dan sukar bermigrasi, akibatnya sukar mendapatkan kerataan hasil celupannya, tetapi tahan luntur warnanya tinggi.Tahan luntur yang tinggi diperoleh dari adanya ikatan antara serat dan zat warna yang berupa ikatan ionik yang didukung oleh ikatan dari gaya Van Der Waals serta kemungkinan terjadinya ikatan Hidrogen. Untuk pencelupan warna tua dapat dilakukan pada kondisi larutan celup pH 5-6, tetapi untuk warna sedang dan muda dapat dilakukan pada pH 6-7. Agar resiko belang menjadi lebih kecil biasanya tidak diperlukan penambahan NaCl (atau jumlahnya dikurangi), karena NaCl dalam suasana larutan celup yang kurang asam akan berfungsi sebagai pendorong penyerapan zat warna.Dalam pencelupan dengan zat warna asam supermilling seringkali sukar untuk menghindarkan terjadinya ketidakrataan. Untuk itu pada proses pencelupan dapat ditambahkan perata anionik.Agar dapat mengetahui perbedaan diantara ketiga jenis zat warna tersebut dapat dilihat pada table berikut: LevellingMillingSuper Milling

pH Pencelupan2 - 34 - 56 7

KerataanBaik Sekali, Migrasi TinggiSedang ,Migrasi CukupJelek, Migrasi Rendah

Penyerapan (Affinitas)KurangBaikSangat Baik

LarutanTerdispersi MolekulerTerdispersi KoloidalTerdispersi Koloidal

Ketahanan Luntur WarnaCukupBaikBaik Sekali

Pemakaian ElektrolitPenghambat PenyerapanPenambah PenyerapanPenambah Penyerapan

Catatan:Untuk ukuran partikel zat warna asam mulai dari yang paling kecil adalah zat warna asam levelling, milling, supermilling, sehingga kecerahan zat warna asam levelling paling tinggi dibanding zat warna tipe zat warna asam lainnya.Ukuran partikel zat warna juga menentukan besarnya ikatan sekunder antara zat warna dengan serat yang berupa ikatan dari gaya Van Der Waals, dimana makin banyak elektron dalam molekul (makin besar ukuran molekul) zat warna makin besar ikatan fisika (Van Der Waals) nya. Oleh karena itu dapat dipahami bila tahan luntur hasil pencelupan dengan zat warna levelling lebih rendah bila dibanding dengan tahan luntur hasil celup dengan zat warna asam milling atau supermilling.Zat warna asam merupakan zat warna yang larut dalam air dan berikatan ionik dengan serta poliamida. Ketuaan pencelupan zat warna asam sangat bergantung pada kondisi pH larutan sehingga kontrol ketuaan dapat dilakukan dengan mengontrol pH karena dengan pH yang rendah maka muatas positif bahan akan bertambah sehingga akan meningkatkan laju penyerapan zat warna. 1.2.1. Sifat Zat Warna Asam Larut dalam air dan umumumnya mengion Mencelup serat protein dan poliamida Pada umumnya berikatan dengan serta membentuk ikatan elektrovalen (ionik) Pada umumnya menggunakan asam pada pencelupannya Tidak menggunakan air sadah Liquor ratio berpengaruh terhadap tua muda warna Dipakai pada temperatur panas Jenisnya ada yang mudah rata, sedang dan sukar rata Tahan luntur bervariasi tergantung jenis zat warnanya Setelah pencelupan perlu dicuci dengan air panas

POLIAMIDA dengan zat warna dispersiPoliamida adalah serat yang derajat kristalinitasnya tinggi, yang terbentuk akibat rantai polimer yang linear dan antar rantai polimernya berikatan hidrogen sehingga strukturnya relatif sangat rapat dan bersifat hidrofob. Oleh karena itu, poliamida dapat dicelup dengan zat warna dispersi yang molekulnya realtif kecil dan bersifat hidrofob. Poliamida dikenal pula dengan sebutan poliamida yang merupakan serat sintetik yang cukup banyak digunakan baik untuk tekstil sandang maupun non sandang. Poliamida untuk keperluan industri mempunyai kekuatan sangat tinggi dengan mulur kecil, sedangkan yang ditunjukkan untuk pakaian mempunyai kekuatan yang lebih rendah dengan mulur yang lebih tinggi. Poliamida yang banyak diproduksi adalah nylon 6 dan nylon 66. Nylon 6 banyak digunakan untuk benang ban, tali pancing, tali temali, kaos kaki, karpet, kain penyaring dan kain untuk pakaian. Kelebihan yang dimiliki adalah pembuatannya lebih sederhana , tahan sinar, memiliki affinitas yang tinggi terhadap zat warna, daya celup serta elastisitas dan stabilitas terhadap panas yang lebih baik. Nylon 66 memiliki kekatan yang lebih besar dibandinkan nylon 6 sehingga banyak digunakan untuk industri non sandang. Memiliki sifat ketahanan gosok dan elastisitas yang baik. Perbedaan proses manufaktur pada nylon berpengaruh terhadap hasil pencelupannyaSerat poliamida atau poliamida dibuat dari senyawa dikarboksilat dan diaminaHOOC R1 COOH + H2N R2 NH2 HOOC R1 COHN R2 NH2Monomer (prepolimer) yang dihasilkan dipolimerisasikan secara polikondensasi.Poliamida yang pertama dibuat dari heksametilendiamina dan asam adipat yang menghasilkan serat poliamida yang sering disebut Nylon 66. Angka dibelakang nama Nylon menunjukkan jumlah atom karbon penyusun dari senyawa amina dan senyawa karboksilatnya.

Sedangkan Poliamida 6 10 terbuat dari heksametilena diamina + asam Sebasat.

Dan Poliamida 6 dibuat dari kaprolaktam :

Garam poliamida hasil reaksi asam karboksilat dan diamina dipolimerisasikan pada suhu sekitar 300oC. Pemintalan dilakukan dengan cara pemintalan leleh.Proses yang terjadi pada saat pemintalan antara lain :1. Pendinginan pada atmosfir nitrogen, untuk menghindari degradasi rantai polimer & bahaya kebakaran.2. Dilewatkan pada ruang uap(steam chamber) untuk menjaga kelembaban agar saat disimpan tidak terjadi perpanjangan

Morfologi serat poliamida

Penampang Membujur Penampang MelintangSifat Fisika Poliamida

Sifat Kimia Poliamida1. Tahan asam-asam encer dan sangat tahan basa,2. Rusak oleh asam kuat,3. Dapat dicelup dengan zat warna dispersi, asam, dan reaktif.Penggunaan Poliamida1. Memiliki kekuatan yang cukup tinggi dan ketahanan kimia yang cukup baik, oleh karena itu penggunaannya cukup luas. 2. Digunakan untuk tekstil pakaian misalnya kaos kaki, pakaian dalam, baju oleh raga,3. penggunaan teknik seperti benang penguat ban, terpal, belt penarik dan lain sebagainya.

2.2 ZAT WARNA DISPERSIZat warna dispersi pada mulanya banyak dipergunakan untuk mencelup serat selulosa asetat yang merupakan serat hidrofob. Dengan dikembangkannya serat buatan yang bersifat hirofob, seperti serat poliakrilat, poliamida dan poliester, maka penggunaan zat warna dispersi makin meningkat. Pada waktu ini zat warna dispersi, terutama dipergunakan pada pencelupan serat poliester.Zat warna dispersi merupakan zat warna yang tidak memiliki gugus pelarut sehingga tidak akan larut dalam air dan disebut dengan zat warna hidrofobik. Zat warna hidrofobik ini sebenarnya dikembangkan ketika selulosa asetat dan triasetat ditemukan yang hampir tidak bisa diwarnai dengan zat warna hidrofilik yang dibutuhkan untuk mewarnai serat alam. Struktur kimia pada jenis zat warna yang berbeda untuk jenis serat yang berbeda sangat lah hampir sama kareana kromofor dan auksokrom yang digunakan dapat membentuk corak yang khsusus, tanpa memperhatikan substratnya. Kebanyakan perbedaan datangnya dari auksokrom yang bertanggung jawab pada kelarutan pada kasus serat hidrofilik, dan yang pada gugus yang tidak larut di air, pada kasus ini ada pada serat hidrofobik. Zat warna dispersi terdiri dari jenis golongan :

1. Kromogen azo

2. Kromogen cincin heterosiklik

3. Kromogen antrakuinon

4. Kromofor Benzodifuranone

5. Kromogen Styryl (methine)6. Kromogen Thiophene

7. Kromogen Nitrodiphenylamine

Pada waktu ini zat warna dispersi beredar dengan nama dagang, antara lain :a) Foron (Sandoz)b) Resolin (Bayer)c) Palanil (BASF)d) Smaron (Hoechst)e) Dispersol (I.C.I)f) Miketon (Jepang)g) Acetoquinone (Francolor)h) Terasil (CibaGeigy)

Pada pemakainnya memerlukan bantuan zat pengemban (Carrier) atau adanya suhu yang tinggi. Zat warna dispersi digunakan dalam bentuk bubuk dan dalam bentuk cairan. Sifat tahan cucinya baik tetapi tahan sinarnya jelek. Ukuran molekulnya berbeda-beda dan perbedaan tersebut sangat erat kaitannya dengan sifat kerataan dalam pencelupan dan sifat sublimasinya. Berdasarkan ukuran molekulnya zat warna dispersi tergolong menjadi NoTipeSifat

1Golongan A Sifat kerataan celup sangat baik karena ukuran molekulnya paling kecil, akan tetapi mudah bersublimasi pada suhu 130oC.

2Golongan B (Tipe E) Sifat kerataannya celup cukup baik karena ukuran molekulnya sedang, dan menyublim pada suhu 190oC.

3Golongan C (Tipe SE) Sifat kerataan celup cukup baik, menyublim pada suhu 200oC.

4Golongan D (Tipe S) Sifat kerataan celup kurang baik, menyublim pada suhu 210oC.

Dari keberagaman besar molekul akan mempengaruhi terhadapa affinitas zat warna itu sendiri, dan juga ikatan yang terjadi antara zat warna dispersi dengan serat poliamida. Maka dari itu dari jenis zat warna yang kita digunakan kita dapat menentukan proses yang dipilih pada proses pencelupannya.2.3 PERSIAPAN PROSES PENCELUPAN POLIAMIDA DAN ZAT WARNA DISPERSI

Persiapan kain tenun greyPenghilangan kanjiPemasakanPengelantanganPemantapan panasPemutihan optikPencelupanPencapanPenyempurnaan

Proses penghilangan kanji dilakukan untuk menghilangkan kanji (Polivinil Akrilat atau CMC) yang biasa digunakan untu menambah kekuatan benang pada saatu proses penenunan, kanji harus dihilangkan agar tidak mengganggu proses yang dilakukan setelah dilakukannya proses persiapan penyempurnaan. Penghilangan kanji dapat menggunakan enzim atau dengan perendaman menggunakan detergen. Proeses pemasakan dilakukan untuk menghilangkan kotoran bukan alam, namun kotoran yang bisa terdapat dari proses pembuatan kain seperti misalnya oli. Pemasakan dilakukan dengan menggunakan detergen atau alkali pada suhu 60-85oC. Proses pengenlantangan dilakukan karena kain nylon sering berwarna kuning setelah proses pemantapan panas yang disebabkan oksidasi gugus amina, maka dari itu dilakukan lah pengelantanga menggunakan NaClO2 atau CH3COOH. Proses pemutihan optik dilakukan agar kain meilki warna yang putih, zat yang digunakan antara lain azol, benzofuran, dan naftalamida. Pada saat pencelupan sebaiknya dipilih struktur molekul zat warna dispersi yang bentuknya langsing agar zat warna dapat berdifusi dengan baik kedalam serat. Bahan poliamida yang dicelup dengan zat warna dispersi diperuntukkan untuk bahan sandang yang jarang terkena siar matahari. Untuk pencelupan poliamida dengan zat warna dispersi biasanya menggunakan golongan C (tipe SE) dan D (tipe S) pada suhu 130oC. Namun untuk poliamida yang elastisitasnya relatif tinggi dapat digunakan golongan B (tipe E) dengan suhu pencelupn 120oC.

2.4 PENCELUPAN NYLON PADA ZAT WARNA DISPERSECara pencelupan zat warna dispersi pada kain poliamida sama seperti pencelupan pada serat selulosa asetat. Zat warna dispersi ditaburkan sambil diaduk-aduk untuk membuat pasta . pemakaian air mendidih atau penambahan zat pendispersi yang tidak diencerkan terlebih dahulu untuk membuat pasta zat warna adalah kurang baik karena mudah menggumpalkan zat warna. Pemakaian zat pendispersi sebanyak 1-2 g/L kedalam larutan celup berguna untuk membantu membuat suspensi zat warna dan mengurangi kecepatan penyerapannya. Bahan dimasukkan kedalam larutan celup waktu masih dingin dan suhu dinaikkan hingga 130oC selama 30 menit, kemudian diteruskan selama 45 menit (untuk metoda suhu tinggi). Skema proses pencelupan metoda suhu tinggi1234

Pada proses pencelupan terjadi empat tahapan penting yang terjadi, dari skema diatas, dapat dilihat keempat tahapan tersebut.1. Migrasi: proses dimana zat warna dispersi mulai bergerak mendekati permukaan serat poliamida.2. Absorbsi: proses dimana zat warna disperi mulai bergerak menempel pada permukaan serat poliamida. 3. Difusi: prose dimana zat warna dispersi mulai masuk ke sumbu serat, proses disini merupakan proses yang paling lama.4. Fiksasi: proses dimana antara zat warnda dispersi dan serat poliamida mulai terjadi ikatan.