TUGAS RESUME

DYEING FOR NATURAL FIBER

Diajukan untuk Memenuhi salah satu tugas

Mata Kuliah Teknologi Pencelupan 1

Nama : Adi Arisman

Npm : 08. K40002

Grup : K-1

Dosen : Nono Chariono C. S.Teks., M.Si

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TEKSTIL

BANDUNG

2010

By: R. Nithyanandan and M. Subramanian Senthil Kannan

ABSTRACT

In conventional Method of dyeing of cotton with reactive dyes, alkali pH is should

maintain in the dye bath. This method requires more electrolytes for exhaustion and alkali for

fixation. In this paper the fibre modification technique based on polyacrylamide was discussed.

When the fabric is treated with polyacrylamide, the primary hydroxyl groups of cellulose is

(partially) modified into a amide groups, which intern leads the cellulose to act like as wool fibre

and hence reactive dyes can be dyed on cotton at neutral PH in the absence of electrolyte and

alkali.

INTRODUCTION

In current practice, cellulosic fibres are predominantly dyed with reactive dyes in the

presence of a considerable amount of salt and fixed under alkaline conditions. However, dye

fixation efficiency on cellulosic fibres is generally low (varying from 50 – 90%). This, results in

a highly coloured dye effluent, which is unfavorable on environmental grounds. Furthermore, the

high concentrations (40 – 100g/I) of electrolyte and alkali (5 – 20 g/I) required in cellulose fiber

dyeing may pose additional effluent problems.

In this work, a new fiber –modification technique based on cationic acrylic copolymer.

Pretreatment of cellulosic fiber with Polymer is believed to offer an opportunity for increasing

both the substantivity and reactivity of fibers towards reactive dyes under neutral conditions. The

nature of a reactive polymer resin is such that it may react with nucleophilic sites in cellulosic

fibers or in the polymer itself, thus fixing the polymer to the substrate. During subsequent

dyeing, further reactions between the polymer and the dyestuff, the fiber and the dyestuff, and

the fibre and the polymer and can be expected to take place, forming crosslink within the fibers.

MATERIALS AND METHODS:

MATERIALS:

Plain fabric of count 32 of warp and weft is used throughout the process. The weight of the

fabric is 123 GSM, its cover factor is 21.63, and Ends/inch is 98, Picks/ inch is 64.

Were Polyacrylamide resin, reactive dyes, Remazol Brill.Orange 3 R, Remazol Brill.Red 5B,

Remazol Brill.Violet 5R, Remazol Turquiose Blue G, Procion Red M5B, Cibacron Green LS – 3

B, Cibacron Navy LS – G, Cibacron Red FN – R Cibacron Yellow FN – R are used.

METHODS:

The material is first Desized using enzyme, scoured with caustic soda and then bleached

with hydrogen peroxide. The fabric neutralized and goes for dyeing.

DYEING

CONVENTIONAL METHOD:

The dye bath is set with calculated amount of dye solution and water using MLR 1:20.

Enter the wetted well bleached fabric into the bath, raise the temperature to 40o c and work for

10 min then add the calculated quantity of salt in three portions at regular intervals (10 min).

Raise the temperature to 50 o c and continue dyeing for 30 min, add the calculated quantity of

soda ash and continue the dyeing for further 30 min. Finally take the material out, wash the

material with cold water and then give soaping treatment to remove the unfixed dyestuffs and

chemicals. The dyeing temperature and recipe of various reactive dyes are shown in table 1

Note:

Incase of vinylsulphone reactive dyes neutralization is very important before soaping.

Neutralization is carried out with 0.5% HCl at room temperature

FIBRE MODIFICATION TECHNIQUE

Treatment with polyacrylamide:

Pad the material with calculated quantity of polyacrylamide and water with 70%

expression. After padding the material is dried at ambient temperature and then cured at 120oc

for 7 min.

Dyeing of pretreated fabric:

Set the bath with calculated amount of dye solution and water. Enter the pretreated fabric

into the bath. Raise the temperature to a specified level at 1.5o c / min, and dyeing continue at

the set temperature for the further 60 min. Finally take out the material, soaped thoroughly and

washed with cold water and dried.

RESULTS:

Determination of fastness to washing:

The wash fastness was tested following ISO (standards) test no: 2

DISCUSSION:

The probable mechanism for the fixation of reactive dye on the polymer treated cotton

sustain may be expressed as follows:

The pretreatment of cotton fabric with polyacrylamide demonstrates the introduction of

functional amino groups which increase the substantivity and also the reactivity of cotton. The

cationic charged amino groups may be involved in the adsorption of anionic chromophore of

reactive dyes.

The improved dye ability is postulated due to the presence of amide groups (-CONH2)

available from the polyacrylamide which also tents to improve the reactivity of cellulosic

substrate. The attachment of the dye molecules onto the partially-modified cellulosic substrate is

by covalent bonding since no dyes strips out from the dyed sample. This is also indicative

through the fastness properties wash fastness.

The fastness values (given in table 1 and 2) of all such dyed samples are quite satisfactory

and comparable with those of conventional dyed samples. The dry crease recovery angle values

of the polymer treated samples are 80o while that of conventional dyed sample is 68o. Therefore,

as expected, the polymer treated dyed samples indicate an improvement in the wrinkle recovery.

A high level of dye exhaustion on the treated fabric can be achieve in the absence of salt

and alkali at a temperature as low as (Normally at 60-80oc) that used in the conventional dyeing

process. Further increases in temperature may improve dye bath exhaustion, but only to a limited

extent. However higher temperatures (90-100oc) are generally recommended for dyeing modified

fabrics to obtain better penetration and fixation.

CONCLUSIONS:

Pretreatment of cotton with polyacrylamide enhances the possibility of dyeing cotton at

neutral pH with various commercial reactive dyes. Such pretreatment, as applied through pad –

dry – cure process, brings about some chemical changes in the treated fabric.

Fastness properties are adequate and quite comparable with conventionally dyed samples.

The wrinkle resistance of the dyed fabric also improves. The dyeing of cotton with reactive dyes

using polyacrylamide in the dye bath improves the dye ability of cellulosic fabrics with reactive

dyes and reducing effluent discharge.

When dyeing the modified substrates, reactive dyes can be much more efficiently

exhausted and fixed onto cellulosic fabrics under neutral conditions in the absence of salt. The

modifications show an overall suitability for different reactive dyes. The modified dyeing do not

suffer either from a significant drop in light fastness, wash fastness or from duller shades.

REFERENCES:

1) Burkinshaw , S.M.,Lei,X .P., and Lewis, D.M. Modification of Cotton to Improve its

Dyebility , Part I : Pretreating Cotton with Reactive Polyamide - epichlorohydrin Resin.

J,Soc.Dyers Colour.105 (11),391 – 398 (1989)

2) Burkinshaw , S.M.,Lei,X .P., Lewis, D.M., Easton, J.R., Parton, B., and Philips, D.A.s.,

Modification of Cotton to improve its Dye ability, Part 2: Pretreating Cotton with a Thiourea

Derivative of Polyamide – epichlorohydrin Resins, J.Soc.Dyers and Colours.106 (10),307 –

315 (1990)

3) Booth J.E, principles of textile testing, [Butterworth scientific publishers, London, 1987.

4) Bhattacharya S.D.& B.J Agarwal , A novel technique of cotton dyeing at reactive dyes at

neutral pH , IJF & TR ,vol 26, Dec 2001, PP 418 - 424

5) Cai.Y, M.T.Pailthorpe and S.K.David , A new method of improving the dye ability of cotton

with reactive dyes, TRJ (440 – 446).

6) Lewis, D.M.. New Possibilities to improve Cellulose Fibre Dyeing Processes with fibre-

reactive systems:J .Soc.Dyers Colour .106 (11), 352 – 357 (1990).

7) Lewis, D.M.,and Lei, X.P., New methods of improving the dye ability of cellulose Fibres with

reactive dyes, J.Soc.Dyers colour . 107 (3), 102- 109 (1991)

8) Texincon,vol 14, No 2, Page no 14.(World Textile Abstract)

Pencelupan Kain Kapas dengan Zat Warna

Reaktif Tanpa Penggunaan Garam dan AlkaliOleh: R. Nithyanandan and M. Subramanian Senthil Kannan

ABSTRAK

Dalam Metode konvensional pencelupan kapas dengan zat warna reaktif, pH alkali harus

dijaga dalam bak celup. Metode ini membutuhkan banyak elektrolit untuk perendaman dan alkali

untuk fiksasi. Dalam makalah ini teknik modifikasi serat berdasarkan poliakrilamida

didiskusikan. Ketika kain disempurnakan dengan poliakrilamida, gugus hidroksil primer selulosa

(sebagian) diubah menjadi gugus amida, yang mengarah pada selulosa untuk bertindak sebagai

serat wol dan oleh sebab itu zat warna reaktif dapat dicelup pada kapas pada pH netral tanpa

adanya elektrolit dan alkali.

PENDAHULUAN

Saat ini, sebagian besar serat selulosa dicelup dengan zat warna reaktif dilakukan dengan

penambahan garam yang banyak dan diserap dalam kondisi basa. Bagaimanapun, efisiensi

fiksasi zat warna pada serat selulosa umumnya rendah (bervariasi 50-90%).Ini mengakibatkan

pencemaran zat warna, yang tidak baik terhadap kesehatan lingkungan. Selanjutnya, konsentrasi

tinggi (40 - 100 g/l) elektrolit dan alkali (5 - 20 g/l) diperlukan untuk pencelupan serat selulosa

mengkin dapat menimbulkan masalah tambahan limbah cair.

Dalam karya ini, teknik modifikasi serat baru berdasarkan akrilik kopolimer kationik.

Persiapan penyempurnaan serat selulosa dengan Polimer dipercaya untuk memberikan sebuah

kesempatan untuk peningkatan baik substansivitas maupun kereaktifan dari serat terhadap zat

warna reaktif dalam kondisi netral. Sifat dasar dari suatu resin polimer reaktif adalah bereaksi

dengan komponen nukleofilik dalam serat selulosa atau dalam polimer itu sendiri, sehingga

memperbaiki polimer pada substrat. Selama pencelupan berikutnya, reaksi lebih lanjut antara

polimer, zat warnadan serat diharapkan dapat mengambil tempat, membentuk ikatan silang

(crosslink) dalam serat.

BAHAN DAN METODE:

BAHAN:

Kain yang digunakan selama proses berlangsung yaitu kain polos dengan nomor benang

lusi dan pakan 32. Berat kain 123 GSM, faktor penutupnya adalah 21,63, dan 98 ends/inci, tetal

64 helai/inci. Digunakan Resin Polyacrylamide, zat warna reaktif, Remazol Brill. Orange 3 R,

Remazol Brill. Red 5B, Remazol Brill.Violet 5R, Remazol Turquiose Blue G, Procion Red M5B,

Cibacron Green LS – 3 B, Cibacron Navy LS – G, Cibacron Red FN – R Cibacron Yellow FN –

R.

METODE:

Pertamama-tama bahan dihilangkan kanjinya dengan enzim, pemasakan dengan soda

kostik (NaOH) dan kemudian dikelantang dengan hydrogen peroksida. Kain yang telah

dibersihkan dan siap dicelup.

PENCELUPAN:

METODE KONVENSIONAL:

Celup diatur dengan banyaknya zat warna sesuai resep dan volt 1:10. Masukkan kain basah

yang telah dikelantang ke dalam bak, naikkan temperatur sampai 40oC dan rendam selama 10

menit lalu masukkan garam sesuai resep dalam tiga tahap dengan interval yang teratur (10 menit.

Naikkan temperature menjadi 50oC dan lanjutkan pencelupan sampai 30 menit, masukkan soda

ash (Na2CO3) sesuai resep dan lanjutkan proses pencelupan sampai 30 menit. Terakhir keluarkan

bahan, cuci dengan air dingin dan beri sabun netral untuk mengeluarkan sisa zat warna dan zat

kimia yang tidak terfiksasi. Temperature pencelupan dan variasi resep zat warna reaktif

ditunjukkan dalam table.

Catatan:

Penetralan vinilsulfon zat warna reaktif sangat penting dilakukan sebelum cuci ringan.

Penetralan dilakukan dengan 0,5% HCl pada suhu kamar.

TEKNIK MODIFIKASI SERAT

Penyempurnaan dengan poliakrilamida:

Pad bahan dengan poliakrilamid sesuai resep dan WPU 70%. Setelah di pad bahan

dikeringkan pada suhu kamar dan di curing pada suhu 120OC selama 7 menit.

Dyeing of pretreated fabric: Pencelupan kain umpan dengan pemanasan:

Siapkan bak dengan larutan zat warna sesuai resep dan air. Masukkan kain yang telah

dibersihkan kedalam bak. Naikkan temperatur secara bertahap 1,5oC/menit, dan pencelupan

dilanjutkan pada temperature yang telah ditetapkan selama 60 menit. Terakhir keluarkan bahan,

cuci dengan sabun dan cuci dengan air dingin dan keringkan.

HASIL:

Penetapan tahan luntur terhadap pencucian:

Tahan cuci terhadap pencucian di tes berdasarkan ISO (standar) tes no: 2

DISKUSI:

Kemungkinan mekanisme untuk fiksasi zat warna reaktif dalam penyempurnaan polimer

kapas dapat dinyatakan sebagai berikut:

Persiapan penyempurnaan kain kapas dengan poliakrilamida menunjukkan pengenalan

gugus fungsional amina yang dapat meningkatkan substantifitas dan juga kereaktifan kapas.

Penggantian kationik gugus amina mungkin disertakan dalam adsorbsi kromofor anion zat

warna.

Peningkatan kemampuan celup dipostulasikan karena adanya gugus amida (-CONH2-)

yang ada dari poliakrilamida yang juga berperan untuk meningkatkan reaktifitas selulosa.

Tambahan dari molekul substrat selulosa diatas sebagian diubah dengan ikatan kovalen karena

tidak ada zat warna yang keluar dari sampel. Ini juga menunjukkan sifat ketahanan luntur

terhadap pencucian.

Nilai ketahanan luntur (diberikan dalam table 1 dan 2) dari seluruh sampel pencelupan

tersebut cukup memuaskan dan setara dengan sampel yang dicelup dengan cara konvensional.

Pengeringan lipatan memperbaiki nilai-nilai sudut sampel penyempurnaan polimer sebesar 80o

sementara itu sampel pencelupan cara konvensional 680. Oleh karena itu, diharapkan, polimer

menyempurnakan sampel pencelupan yang menyatakan peningkatan dalam perbaikan kerutan.

Sebuah mutu tinggi pencelupan dengan perendaman dalam kain yang telah disempurnakan

dapat dilakukan tanpa adanya garam dan alkali pada temperatue yang sama rendahnya

(umumnya 60-80oC) dengan yang digunakan dalam prose pencelupan konvensional. Selanjutnya

peningkatan temperature mungkin meningkatkan perendaman pencelupan, tapi hanya sampai

batas tertentu. Bagaimanapun temperature yang lebih tinggi (90-100oC) biasanya

direkomendasikan untuk kain yang dimodifikasi dengan pencelupan untuk mendapatkan

penetrasi dan fiksasi yang lebih baik.

KESIMPULAN:

Persiapan penyempurnaan kapas dengan poliakrilamida meningkatkan kemungkinan

pencelupan kapas dilakukan dalam keadaan pH netral dengan berbagai zat warna yang dijual.

Persiapan penyempurnaan tersebut, sebagaimana diigunakan melalui proses pad-dry- cure,

membawa perubahan mengenai beberapa zat kimia dalam penyempurnaan kain.

Sifat ketahanan luntur memadai dan cukup sebanding dengan sampel pencelupan

konvensional. Kekuatan tahan mengkeret kain pencelupan juga meningkat. Pencelupan kain

kapas dengan zat warna reaktif yang menggunakan poliakrilamida dalam bak pencelupan

meningkatkan kemampuan pencelupan kain selulosa dengan zat warna reaktif dan menurunkan

pembuangan limbah cair.

Ketika proses pencelupan pencelupan substrat yang telah dimodifikasi, zat warna reaktif

dapat lebih effisien digunakan dan tetap masik ke dalam kain selulosa pada kondisi netral dan

tanpa menggunakan garam. Modifikasi itu menunjukkan suatu kesesuaian keseluruhan zat warna

untuk berbagai zat warna reaktif. Proses pencelupan yang telah dimodifikasi tidak akan

mengurangi salah satu dari penurunan yang signifikan dalam ketahanan luntur cahaya, tahan

luntur terhadap pencucian atau dari warna kusam.

DAFTAR PUSTAKA:

1) Burkinshaw , S.M.,Lei,X .P., and Lewis, D.M. Modification of Cotton to Improve its

Dyebility , Part I : Pretreating Cotton with Reactive Polyamide - epichlorohydrin Resin.

J,Soc.Dyers Colour.105 (11),391 – 398 (1989)

2) Burkinshaw , S.M.,Lei,X .P., Lewis, D.M., Easton, J.R., Parton, B., and Philips, D.A.s.,

Modification of Cotton to improve its Dye ability, Part 2: Pretreating Cotton with a Thiourea

Derivative of Polyamide – epichlorohydrin Resins, J.Soc.Dyers and Colours.106 (10),307 –

315 (1990)

3) Booth J.E, principles of textile testing, [Butterworth scientific publishers, London, 1987.

4) Bhattacharya S.D.& B.J Agarwal , A novel technique of cotton dyeing at reactive dyes at

neutral pH , IJF & TR ,vol 26, Dec 2001, PP 418 - 424

5) Cai.Y, M.T.Pailthorpe and S.K.David , A new method of improving the dye ability of cotton

with reactive dyes, TRJ (440 – 446).

6) Lewis, D.M.. New Possibilities to improve Cellulose Fibre Dyeing Processes with fibre-

reactive systems:J .Soc.Dyers Colour .106 (11), 352 – 357 (1990).

7) Lewis, D.M.,and Lei, X.P., New methods of improving the dye ability of cellulose Fibres with

reactive dyes, J.Soc.Dyers colour . 107 (3), 102- 109 (1991)

8) Texincon,vol 14, No 2, Page no 14.(World Textile Abstract)

Dari : http://www.fibre2fashion.com/industry-article/textile-industry-articles/salt--alkali-

free-reactive/salt--alkali-free-reactive1.asp