Dalam dunia tekstil khususnya kimia tekstil banyak proses yang harus dilakukan sebelum sebuah serat menjadi sehelai kain, diantaranya adalh pencelupan. Maka dari itu kita bahas tentang pecelupan, kali ini kita kan membahas tentang pencelupan dengan zat warna belerang. Sebelum kita tahu tentang seluk beluknya zat warna belerang ada kalanya kita bahas dlu tentang pengertiannya. Zat warna belerang adalah zat warna yang setiap struktur molekulnya selalu terdapat rantai belerang. Zat warna belerang tidak larut di dalam air, tetapi dapat larut dalam larutan natrium sulfida sebagai larutan pereduksi, dengan atau tanpa penambahan natrium karbonat. Natrium sulfida yang bertindak sebagai pereduksi, memutuskan rantai belerang dan memecahkan molekul menjadi komponen yang lebih sederhana yang larut dalam suasana alkali dan substantif terhadap serat selulosa. Terbentuknya tiolat yang mengandung gugus SNa, akan terserap oleh serat dan akan mudah teroksidasi membentuk zat warna yang mengendap didalam serat dan memberikan ketahanan luntur yang sangat baik dalam pencucian.
Beberapa pengetahuan mengenai struktur molekul zat warna belerang yang sangat kompleks sedang dihimpun secara berangsur-angsur. Sebagai contoh, telah disusun suatu reaksi pembuatan zat warna belerang yang dibagi dalam dua reaksi utama yaitu pemanasan belerang dengan para toluidina membentuk dehidrotio toluidina.
Dehidrotio-toluidina dapat bereaksi dengan molekul toluidin yang lain dan merupakan proses yang berulang sehingga terbentuk senyawa zat warna belerang yang sangat kompleks.
Sifat Umum Zat Warna Belerang
Sifat umum zat warna belerang dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Zat warna belerang adalah zat warna yang mengandung unsur belerang sebagai kromofor dan gugusan samping yang berguna dalam proses pencelupan.
2. Struktur molekulnya sangat kompleks dan zat warna belerang tidak larut dalam air, karena itu diperlukan reduktor dalam suasana alkali untuk melarutkannya.
3. Murah harganya dan mudah pemakaiannya.
4. Ketahanan luntur warna terhadap terhadap pencucian baik, sedangkan terhadap sinar cukup.
5. Tidak tahan terhadap klor
6. Warnanya agak suram. Umumnya zat warna semula akan terbentuk setelah dilakukan proses oksidasi dengan udara atau semua jenis oksidator kecuali oksidator yang mengandung klor seperti kaporit dan natrium hipoklorit.
7. Pereduksi kuat akan menguraikan ikatan sulfida. Jenis pereduksi yang sering digunakan adalah natrium sulfida dan natrium hidrosulfit.
8. Zat warna belerang dalam bentuk tereduksi mempunyai sifat seperti zat warna direk, yang penyerapannya meningkat dengan penambahan elektrolit.
9. Cara penyimpanan zat warna belerang dalam bejana tertutup, terhindar dari sinar matahari langsung dan dalam kondisi kering. Meskipun tindakan pencegahan ini dilakukan, zat warna belerang tidak dapat disimpan dalam jangka waktu yang tidak terbatas karena selama penyimpanan tersebut besar kemungkinan terjadi kemunduran yang berangsur-angsur.
Sifat Kimia Zat Warna Belerang
1. Larut dalam natrium sulfida, etilena kloridin, asam sulfat.
2. Sifat-sifat pewarnaannya dipengaruhi oleh asam sulfat dan natrium sulfida.
3. Kebanyakan zat warna belerang bersifat koloid, mudah terjadi penggumpalan oleh elektrolit.
Sifat Fisika Zat Warna Belerang
Sifat Fisika Zat Warna Belerang
1. Partikel-partikel akan bermuatan negatif.
2. Kebanyakan zat warna belerang yang diperdagangkan biasanya amorf.
3. Zat warna belerang termasuk polimer tingkat tinggi dan usaha untuk menentukan berat molekulnya belum berhasil dengan baik.
Zat Warna Belerang Larut
Dalam kemajuan teknologi, zat warna belerang dihasilkan dari senyawa-senyawa yang lebih bervariasi, seperti ptalocianin, antrakuinon, dioksazine dan dijul dalam bentuk larutan, untuk mengurangi keberadaan senyawa-senyawa pengotor. Zat warna ini sudah mengandung alkali dan reduktor untuk menjaga kestabilan dan menjaga sifat-sifat pencelupannya. Zat warna ini sering disebut dengan zat warna belerang larut.
Zat warna Belerang Larut Diresul Black RDT
Zat warna Belerang Larut Diresul Black RDT
Zat warna Diresul Black RDT adalah jenis zat warna belerang yang telah distabilkan dan bersifat ramah lingkungan. Sifat-sifat zat warna Diresul Black adalah :
1. Menghasilkan limbah cair yang sedikit
2. Tidak melepaskan uap sulfur selama pencelupan
3. Sedikit kontaminasi dengan mesin pencelupan sehingga mudah dibersihkan.
4. Perlu diperhatikan temperatur proses pencucian, proses oksidasi dan penyabunan untuk menghasilkan sifat tahan luntur yang optimal.
Mekanisme Pencelupan Zat Warna Belerang
Mekanisme Pencelupan Zat Warna Belerang
Untuk memperoleh hasil celupan dengan ketahanan luntur yang baik, maka perlu adanya ikatan yang kuat antara zat warna dan serat. Serat kapas bersifat hidrofil karena banyak mengandung gugus –OH. Dalam proses pencelupan, gugus –OH tersebut memegang peranan penting terhadap ikatan serat dengan zat warna. Zat warna belerang mengandung gugus belerang (S) yang apabila direduksi (misalnya dengan pereduksi natrium sulfida (Na2S)) akan memutuskan rantai belerang dan memecahkan molekul menjadi komponen yang lebih sederhana yang larut dalam suasana alkali dan substantif terhadap serat selulosa. Terbentuknya tiolat yang mengandung gugus SNa akan terserap oleh serat dan akan mudah teroksidasi membentuk zat warna yang mengendap didalam serat dan memberikan ketahanan luntur yang sangat baik dalam pencucian.
Mekanisme pencelupan zat warna belerang terdiri dari empat tahap, yaitu sebagai berikut:
1. Pereduksian
Merupakan tahap perubahan zat warna belerang yang tidak larut menjadi larut dalam air (leuko) dan mempunyai afinitas terhadap selulosa (kapas). Proses reduksi selalu dilakukan dalam medium alkali, sebagian karena zat pereduksi tidak stabil dalam pH asam dan sebagian gugus asam tiol bereaksi dengan alkali untuk memberikan bentuk tiolat anionik lebih larut. Penggunaan natrium sulfida akan melarutkan zat warna belerang sehingga terjadi difusi zat warna ke dalam larutan.
2. Pencelupan
Merupakan tahap pencelupan serat selulosa (kapas) dengan senyawa garam leuko. Difusi zat warna dapat terjadi selama masih dalam bentuk garam leuko. Ini berarti bahwa bila pembentukan leukonya sempurna/baik, maka difusi zat warnanya akan baik dan meningkatkan ketahanan luntur warnanya.
3. Oksidasi
Reaksi kimia tiolat (yang larut dalam air) dapat kembali berubah menjadi disulfida (tidak larut dalam air) dengan adanya reaksi oksidasi. Pada reaksi oksidasi terjadi fiksasi zat warna karena zat warna yang berubah kembali menjadi tidak larut dalam air akan mengendap di dalam serat. Tidak semua zat warna belerang mudah dioksidasi oleh udara sehingga membutuhkan zat pengoksidasi untuk mempercepat reaksi oksidasi.
4. Pencucian dan pengeringan
Untuk menghilangkan pigmen-pigmen zat warna belerang yang menempel pada permukaan serat.