Kerusakan Asam pada Belerang-Pewarnaan Hitam Pada Denim

Ini adalah posting tamu oleh Harry Mercer. Bio singkatnya diberikan di bawah posting.

Pencelupan benang dan kain denim dengankaleng belerang hitam menghadirkan sejumlah permasalahanyang mempengaruhi margin keuntungan kain serta kualitas dan performa jeans hitam. Masalahnya meliputi:

Limbah pewarna (biasanya 50% atau lebih pada pencucian setelah pewarnaan

Variasi warna setelah pencucian pakaian

Turunkan efisiensi penenunan dengan benang hitam

Dermatitis kontak dll. Semua masalah ini telah dipecahkan di masa lalu, sayangnya keahlian teknis dalam menggunakan sulfur hitam telah sangat berkurang dalam beberapa dekade terakhir.

Salah satu masalah yang paling mudah diperbaiki adalah terkait dengan-kerusakan asam pada benang dan kain hitam, yang dihasilkan dari pembentukan asam berbasis sulfur-, mungkin asam sulfat. Hal ini terjadi ketika pH kapas-yang diwarnai hitam terlalu rendah untuk menyangga asam ini sebelum dapat menyerang rantai selulosa serat kapas.Bahan berwarna hitam belerang-tidak biasa karena memiliki pH sekitar 11,setelah pewarnaan dan sebelum kapas dikeringkan. Jika lebih rendah secara signifikan, asam yang dihasilkan akan menghasilkan kekuatan kain yang lebih rendah atau tingkat kerusakan benang yang lebih tinggi-selama penenunan.

Kerusakan Akibat Oksidasi Kimia Sulfur Hitam

Pewarna belerang termasuk dalam kelas pewarna yang dikenal sebagai “tong†. Pewarna tong tidak larut dalam air dan tidak dapat dibawa oleh air ke dalam serat sampai menjadi-larut dalam air. Kelarutan pewarna tong mengharuskan pewarna tersebut direduksi terlebih dahulu secara kimia. Pewarna tereduksi memasuki serat dan harus dioksidasi untuk membentuk pewarna yang awalnya tidak larut. Setelah dibuat tidak larut lagi, pewarna secara mekanis terperangkap di dalam serat.

Oksidasi kimiawi pada sebagian besar warna belerang dapat dilakukan dengan bahan seperti hidrogen peroksida atau natrium bromat. Oksidasi kimia pewarna ini harus dilakukan pada pH rendah (4,5-5,5), yang memerlukan penambahan asam. Untuk warna belerang selain hitam, termasuk abu-abu, coklat, biru, ungu, hijau, pirus, dll., oksidasi kimia asam diperlukan untuk menghasilkan warna yang cerah, konsisten, dan tahan warna.

Warna hitam belerang merupakan pengecualian penting dalam hal ini. Biasanya, belerang hitam tidak boleh teroksidasi secara kimia. Ada 2 alasan untuk ini:

Pertama, menurunkan pH sulfur hitam dengan asam akan menghasilkan pelepasan asam sulfat kuat-yang akan menyerang selulosa kapas.

Kedua, jika pewarna hitam belerang bersentuhan langsung dengan asam, maka akan terjadi pelepasan gas hidrogen sulfida yang berbahaya.

Hal ini sering terjadi pada mesin pencelupan benang atau kain kontinyu yang digunakan untuk denim. Air di kotak cuci setelah pewarnaan menjadi sangat terkontaminasi dengan pewarna belerang, yang sering kali terbawa ke dalam kotak oksidasi asam sehingga menyebabkan reaksi yang melepaskan gas.

Ada aturan-umumnya-mengenai betapa mudahnya pewarna tong dapat dioksidasi:jika pewarna mudah tereduksi, sulit teroksidasi; sebaliknya jika sulit direduksi, mudah teroksidasi. Warna hitam belerang memerlukan suhu tinggi (85-90ËšC) untuk reduksi, sedangkan semua warna belerang lainnya dapat berhasil direduksi dan diterapkan pada suhu serendah 30ËšC.

Karena sulit untuk direduksi, warna hitam belerang dapat dengan mudah dioksidasi oleh oksigen atmosfer, dengan cara yang sama seperti Indigo, yaitu dengan melewatkan benang atau kain melalui udara. Jika waktu antara kotak pewarna dan pencucian pertama cukup untuk mendinginkan suhu kapas hingga 40ËšC, oksidasi akan selesai. Pencucian pertama harus dilakukan dengan air dingin atau hangat karena pencucian panas akan menyebabkan-pengurangan kembali pewarna, yang mengakibatkan hilangnya pewarna yang tidak diperlukan dan warna yang tidak konsisten.

Oksidasi Sulfur Hitam dalam Peralatan Batch

Dalam pencelupan belerang hitam dalam proses batch, oksidasi udara dapat dilakukan pada belerang hitam setelah menjatuhkan rendaman pewarna dan mengedarkan kain melalui udara sebelum dicuci. Pada peralatan pencelupan paket, dapat dipasang saluran udara bertekanan yang digunakan untuk memaksa udara dari dalam paket benang ke luar. Pada mesin garmen, oksidasi udara yang seragam sulit dilakukan dan oksidasi kimia belerang hitam mungkin merupakan satu-satunya pilihan.Namun, hidrogen peroksida tidak boleh digunakan untuk warna hitam belerang, karena akan mengakibatkan hilangnya ketahanan warna. Hal ini mungkin terjadi karena molekul belerang hitam yang sangat besar dipecah menjadi unit-unit yang lebih pendek oleh peroksida yang kurang tahan terhadap pencucian. Jika oksidasi kimia diperlukan, maka oksidator yang lebih ringan seperti natrium bromat harus digunakan. Setelah oksidasi, bahan pewarna belerang hitam harus disangga hingga pH 11.

Prediktor laboratorium yang baik mengenai potensi kehilangan kekuatan dalam penyimpanan adalah Metode Uji AATCC #26:

Penuaan Belerang-Tekstil yang Dicelup: Dipercepat

Sampel kain atau benang yang diberi pewarna hitam belerang-ditempatkan dalam ruangan yang terkena panas dan kelembapan, lalu dikeringkan. Bahan dibiarkan dikondisikan dan diuji untuk menentukan kehilangan kekuatannya setelah penuaan. Metode ini dapat didemonstrasikan secara sederhana dengan memasukkan sampel ke dalam oven-draft paksa dengan sekitar 500 cc air dan mengeluarkannya sekitar 30 menit setelah semua air menguap.

Ini adalah posting tamu oleh Harry Mercer.Mr. Mercer memiliki pengalaman 30 tahun dalam bisnis denim termasuk 3 perusahaan denim terkemuka di AS.Selain itu, karena menjabat sebagai manajer laboratorium di American Association of Textile Colorists and Chemists (1986-1989), beliau merupakan ahli pewarna untuk pengukuran dan pencocokan warna serta pengujian tekstil.