1.Penyamakan Krom
Proses penyamakan kulit bertujuan untuk
mengubah kulit mentah yang mudah rusak oleh aktifitas
mikroorganisme,khemis, atau phisis, menjadi kulit tersamak yang lebih
tahan terhadap pengaruh-pengaruh tersebut . Metode penyamakan kulit
menggunakan bahan penyamak nabati dan bahan penyamak mineral.
Bahan penyamak mineral yang yang berasal
dari logam kromium disebut krom. Penyamak mineral paling umum
menggunakan krom mutunya ditentukan oleh kadar krom (yang biasa
dinyatakan sebagai krom oksidasi). Metode penyamakan krom sangat berbeda
dengan metode penyamakan nabati. Demikian pula hasilnya.
Penyamakan krom menghasilkan kulit yang
lebih lembut/lemes, dan lebih tahan terhadap panas yang tinggi, kekuatan
tariknya lebih tinggi dan hasilnya akan lebih baik bila dilakukan
pengecatan. Karena sifat-sifat tersebut kulit samak krom lebih cocok
untuk dijadikan kulit atasan. Garam besi menghasilkan kulit yang kurang
baik warnanya dan mudah patah, sedangkan garam aluminium menghasilkan
kulit berwarna putih.
Penyamakan krom (chrome) merupakan
penyamakan yang di mulai dengan pH rendah atau keadaan asam yaitu antara
pH 2 sampai pH 3. Oleh sebab itu kulit perlu pengasaman agar
mendapatkan kondisi yang di inginkan. Lama proses penyamakan krom
biasanya memerlukan waktu antara 4 sampai 8 jam. Hal ini bukan merupakan
patokan atau standart,tetapi juga tergantung dari tebal tipisnya kulit.
Selesai proses penyamakan,kemasakan kulit
diuji gengan air mendidih selama 2 menit. Jika terjadi pengkerutan
tidak lebih dari 10%,berarti kondisi kulit sudah masak. Faktor yang
penting dalam mempengaruhi sifat fisis kulit tersamak di antaranya
adalah struktur kulit mentahnya. Kekuatan tarik merupakan salah satu
faktor yang perlu di perhatikan dalam melakukan penilaian terhadap kulit
jadinya.
Kekuatan tarik yang rendah menunjukkan
kualitas serat kulit yang rendah. Dalam industri perkulitan,kulit krom
menempati pasaran yang sangat baik terutama untuk kulit atasan
sepatu,sarung tangan,pakaian dan lain-lain.
Kelebihan-kelebihan kulit samak krom yaitu:
- Kulit tersamak yang dihasilkan warnanya lebih terang
- Kekuatan tariknya lebih tinggi dibandingkan dengan samak lainnya.
- Kestabilan yang baik terhadap bahan-bahan kimia kecuali alkali.
- Mempunyai sifat fisik kemuluran dan kelunturan yang baik.
- Pada proses pengecatan dasar,menghasilkan warna yang cemerlang.
- Daya serap yang baik terhadap air dan udara.
- Proses penyamakannya dengan waktu yang relatif pendek.
- Mempunyai sifat kelunakan yang baik.
- Tahan terhadap air atau pencucian.
2. Bahan Penyamak Krom
Bahan penyamak krom dibuat dengan jalan
mereaksikan beberapa bahan tertentu seperti kalium bikhromat, gula
pasir, dan asam sulfat. Bahan penyamak krom ini dapat berbentuk tepung
(powder),padat atau cairan.
Yang paling banyak dipasaran adalah bahan
penyamak yang berbentuk tepung. Biasanya yang berbentuk cair biasa
disebut Reduced Chrome.
Warna bahan penyamak krom adalah hijau tua, yang merupakan warna dari krom kompleks bervalensi 3+. Garam kompleks dibuat dari natrium bikromat (Na2Cr2O7) atau kalium bikromat (K2Cr2O7) yang direduksi dengan glucose atau gula pasir dalam suasana asam.
Pereaksi yang digunakan reduced chrome adalah sebagai berikut :
- Natrium trio sulfat
- Perhidrol (H2O2 3%)
- Larutan NaOH 0,1 M
- Larutan NaOH 1 M
- Asam chlorida (HCl 4 M)
- Esther
- Kalium Iodida (KI 1M )
- PP indicator
- Amylum Indicato
- Batu didih
3. Ikatan Bahan Penyamak Krom dengan Kulit
Dalam penyamakan krom terdapat 4 tahapan
reaksi yang terjadi bersamaan. Reaksi ini terjadi antara ligan-ligan
koordinasi pada kromium komplek. Dengan pengaturan kondisi pH,suhu,dan
konsentrasi kemungkinan dominasi dari masing-masing reaksi dapat
dikontrol. Keempat reaksi-reaksi itu adalah:
- Reaksi antara gugus OH dan krom
- Reaksi antara kation dari komponen krom dan sulfat
- Reaktivitas dari bahan masking,misalnya formiat
- Reaktivitas dari protein kulit
Pada pH rendah konsentrasi OH⁺ dalam larutan
juga rendah dan basisitas kromium juga rendah. Reaksi pertama dengan
kenaikan pH akan mengarah ke kanan. Koordinasi dari ion-ion sulfat
cenderung tidak dipengaruhi oleh pH dan ion sulfat akan masuk ke dalam
kompleks pada pH rendah. Pembentukan ikatan koordinasi asam organik
lemah atau bahan masking (masking agent) dengan kromium
komplek,tergantung pada asam dan nilai pH yang tinggi akan menaikkan
kereaktifan Protein kulit ,setelah terjadinya ionisasi tersebut nilai pH
menjadi rendah dan kereaktifan terhadap kromium juga lebih kecil.
Reaksi gugus karboksil pada protein sama dengan asam lemah tetapi
cenderung lebih dipengaruhi oleh perubahan pH.
Kenaikkan pH akan menaikkan basisitas
kromium komplek (lebih banyak OH yang masuk kedalam komplek). Dengan
naiknya nilai pH maka reaktifitas protein juga meningkat dan tahap awal
penyamakan tercapai. Pada akhir penaikan basisitas yang berarti
basisitas tinggi dan ion sulfat sebagian sudah meninggalkan komplek.
Penggabungan kromium komplek secara sempurna dengan protein kulit akan
menghasilkan ikatan silang. Dengan naiknya basisitas,dua senyawa kromium saling bergabung antara satu dengan lainnya melalui gugus OH.
4. Mekanisme Penyamakan Krom
Garam khrom yang dapat digunakan untuk
penyamakan adalah garam Cr yang bervalensi 3 dalam bentuk senyawa khrom
sulfat basis. Selain sisa asam yang terdapat gugus OH yang terikat pada
atom Cr. Perbandingan jumlah OH terikat dengan jumlah maksimum Cr dapat
mengikat OH disebut Basisitas.
Selain dari basisitas mutu dari bahan penyamak khrom ditentukan oleh kadar khrom yang biasa dinyatakan sebagai Cr2O3.
Sifat dari larutan khrom adalah sebagai berikut :
v Dalam larutan pekat molekulnya kecil, sehingga penetrasinya mudah
v Dalam larutan encer molekulnya besar, sehingga penetrasinya sukar
v Pada basisitas rendah daya ikat (fiksasi) rendah
v Pada basisitas tinggi daya ikat (fiksasi) tinggi
v Pada basisitas rendah mudah larut
v Pada basisitas tinggi akan mengendap
Penyamakan dimulai dengan daya ikat kecil,
prestasi besar kemudian setelah khrom masuk ke dalam kulit, daya ikat
dinaikkan dengan cara menaikkan basisitas. Biasanya di mulai dari
basisitas 20-33%, kemudian dinaikkan pada basisitas 50-55%. Garam khrom
ini mampu bereaksi dan membentuk ikatan dengan asam amino bebas dalam
struktur protein kolagen yang relative.
Ikatan yang terbentu antara khrom dengan
protein kulit disebut ikatan saling yang terbentuk selama proses
penyamak akan menyebabkan berubahnya sifat kulit mentah menjadi lebih
tahan terhadap pengaruh fisis maupun khemis seperti yang telah disebut
dimuka. Seperti halnya bahan penyamak nabati, bahan penyamak krom juga
mempunyai sifat-sifat tertentu yang berhubungan dengan besar kecil
molekul krom, yang erat kaitannya dengan basisitas antara lain menurut
Schorlemmer, Procter, dan Sistem Amerika.
a) Schorlemmer
Basisitas adalah banyak valensi Cr yang mengikat gugus OH, dibagi banyak valensi dari jumlah Cr dikalikan 100%
x 100%
Jadi rumus basistas adalah =
b) Procter
Basisitas adalah jumlah gram SO4 yang terikat pada satu atom Cr (52 gram).
c) Sistem Amerika
Sistem ini tidak menyebut basisitas tapi aciditas.
Aciditas= 100% – x % basisitas schorlemmer.
Besar basisitas garam krom dimulai dari
0%-100%. Garam krom yang mempunyai basisitas nol sama sekali tidak
mempunyai kemampuan untuk berikatan dengan protein kulit, sedangkan
garam krom yang mempunyai basisitas 100% akan mengen dap sehingga tidak
mungkin digunakan untuk menyamak kulit.
Pada tabel dibawah ini diberikan contoh basisitas menurut definisi masing-masing,
Schorlemmer | Procter | Amerika | Rumus Kimia |
0% | 144 | 100% | Cr ( SO4)3 |
33 1/3% | 96 | 66 2/3% | Cr2 (OH)2(SO4)2 |
66 2/3% | 48 | 33 1/3% | Cr2(OH)4(SO4) |
100% | 0 | 0% | Cr(OH)3 |
Pada umumnya basistas disebut menurut schorlemmer.
Dalam penyamakan kulit dengan garam krom,
basistas harus diatur sedemikian rupa supaya pada awal penyamakan
molekul-molekul bahan penyamak krom mudah masuk ke dalam jaringan kulit
dan pada akhir penyamakan daya ikat molekul dinaikkan, sehingga
molekul-molekul krom yang ada dalam jaringan kulit berikatan secara
sempurna dengan protein-protein kolagen kulit.
Biasanya pada awal penyamakan menggunakan
bahan penyamak krom dengan basisitas krom sebesar 33%. Pada basisitas
tersebut garam krom mempunyai daya penetrasi yang baik terhadap jaringan
kulit walaupun daya ikat terhadap kulit lemah. Pada akhir penyamakan,
basisitas dinaikkan dari 33% menjadi 66%, supaya garam krom mampu
berikatan dengan protein kulit secara sempurna.
Garam krom yang biasa digunakan untuk
menyamak kulit berwarna hijau, berupa tepung yang basisitasnya 33%
dengan kandungan krom tertentu. Sebagai contoh : chromosal B, chrometan
B, baychrom A,chromosal SF,dan sacro R.
untuk menaikkan basisitas garam khrom, digunakan natrium karbonat (Na2CO3). untuk menaikkan basisitas 100 g Cr2O3
setinggi 1% diperlukan soda abu sebanyak 2,14 g. bila yang dimiliki
garam khrom yang valensi Cr nya 6 untuk dapat digunakan sebagai bahan
penyamak harus disusutkan terlebih dahulu, dengan direaksikan dengan
bahan-bahan penyusut dalam suasana asam. bahan penyusut yang digunakan
biasanya gula, molase, asam yang digunakan asam sulfat.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
8Na2Cr2O7+2AH2SO4+C12H22O11 ——-> 16Cr.OH.SO4+8Na2SO4+27H2O+12CO2
Salah satu resep pembuatan penyamak bahan penyamak khrom dari garam bikarbonat sebagai berikut :
100 bagian kalium bikarbonat dan 100 air
dicampur dengan 100 bagian asam sulfat 96%. Kemudian di larutan gula
dibuat 25 bagian gula dan 75 bagian air, di aduk.
Pekerjaan ini harus dilakukan dengan alat
yang tidak mudah teroksidasi dan bereaksi dengan asam sulfat.
Mengerjakan harus hati-hati sebab reaksinya sangat keras, reaksi di
anggap selesai bila semua Cr6+ sudah Cr3+
Cara Uji : Sedikit larutan khrom ditambah
air asam sulfat encer, perhidrol dan sedikit ether bila menjadi ungu,
berarti masih ada Cr6+.
Untuk memeriksa basisitas dari cairan khrom :
1. Periksa jumlah Cr secara yodometri
2. Periksa asam yang terikat pada Cr secara netralisir
a = ml N tio untuk periksa Cr secara yodometri
b = ml N NaOH untuk periksa asam yang terikat pada Cr sebab a-b adalah OH yang terikat pada Cr yaitu :
6OH (=2Cr)-4 OH (= 2 SO2)= 2 OH
Bahan dasar yang digunakan adalah sebagai berikut :
- K2Cr2O7/Na2Cr2O7 90%
- Asam sulfat tehnis (98%)
- Aquadest
1.Metode Penyamakan Krom
Bahan penyamak krom yang ada dipasaran mempunyai (produk paten) mempunyai kadar Cr2O3 dan basisitas yang berbeda-beda, maka penggunaan bahan ini harus dipertimbangan lebih dahulu sebelum melakukan penyamak kulit.
Kemampuan bahan penyamak krom ditentukan oleh kadar Cr2O3nya. Misalnya, chromosal B (dari bayer) mempunyai basisitas 33% dan kadar kromnya (Cr2O3) hanya 25%. Untuk menyamak kulit reptil dipergunakan formula sebagai berikut :
R/ 80% air bekas pengasaman,
2,5% Cr2O3 atau 10% cromosal B, dan
1% soda abu (Na2CO3)
1)Tahap Pertama
Masukkan chromosal B kedalam air pengasaman
bersama kulit reptile yang akan disamak, lalu diaduk-aduk dan
diremas-remas dengan kuat agar zat penyamak krom dapat masuk ke dalam
jaringan kulit. Tahap pertama ini memakan waktu selama kurang lebih 2
jam, dan selama itu kulit harus terus-menerus diaduk-aduk dan
diremas-remas tanpa berhenti.
2)Tahap Kedua
Soda abu sebelum dimasukkan harus
dilarutkkan dulu ke dalam air dengan perbandingan 1:3, lalu dibagi
menjadi 3 bagian. Setelahg waktu 2 jam pertama, masukkan sepertiga
bagian soda abu yang telah di encerkan, kemudian diaduk-aduk selama 15
menit. Selanjutnya sepertiga bagian kedua dimasukkan kedalam bak
penyamak sambil diaduk-aduk 15 menit. Kemudian masukkan sepertiga bagian
yang terakhir dan diaduk-aduk selama 4 jam tanpa berhenti.
Catatan :
1) yang dibuat sendiri. Jumlah pemakaian Cr2O3 sama yaitu 2,5%. Reduced chrom biasanya mempunyai kadar Cr2O3 lebih kecil dari pada chromosal B. Reduced chrom yang mempunyai kadar Cr2O3 sebesar 20%. Padahal untuk penyamakan kulit dibutuhkan kurang lebih 2,5%. Cr2O3 yang dihitung dari berat kulit (missal gk gram), maka keperluan Cr2O3
Dan kebutuhan reduced chrom adalah :
Demikian pula, apabila menggunakan produk lain sperti chrometan yang kandungan Cr2O3nya 26%, oerhitungan berdasarkan berat kulitnya.
2) Pada awal penyamakan krom yang
basisitas awalnya 33 1/3%, zat penyamak akan mudah masuk kedalam kulit ,
karena basisitas tersebut ukuran partikmelnya relative kecil daripada
zat penyamak yang mempunyai basisitas lebih tinggi. Pada basisitas ini
partikel mempunyai daya ikat yang lebih rendah.
Tahap selanjutnya adalah penambahan Na2CO3
untuk menaikkan basisitas, supaya mencapai 55%-66%. Pada basisitas
tersebut zat penyamak mempunyai daya ikat yang tinggi, tapi penetrasinya
rendah. Besarnya kenaikkan basisitas tergantung pada jumlah Na2CO3 yang ditambahkan.
Jumlah Na2CO3 tidak
terpenuhi dapat menyebabkan kulit tidak matang, sehingga kulit menjadi
keras dan kaku serta sulit untuk proses selanjutnya.
Jumlah natrium karbonat yang dibutuhkan adalah 1,3%-1,4% dari berat kulit (bloten). Selain natrium formiat sebesar 0,5%-1,2%.
Untuk memahami dengan mudah sifat-sifat zat penyamak krom yang berhubungan dengan basisitas lihat dalam table dibawah ini.
Jenis Garam Krom | Basisitas Schorlemmer | Warna Kelarutan | Kekuatan Ikatan(Astringency) |
Krom sulfat | 0% | Hijau sangat baik | kurang |
Krom sulfat basis sedang | 33% | Hijau sangat baik | sedang |
Krom sulfat basis tinggi | 45% | Hijau sangat baik | baik |
Krom sulfat basis sangat tinggi | 66% | Hijau kurang | Baik sekali, tapi sulit masuk dalam kulit |
Krom hidroksida | 100% | Hijau pucat | Tidak ada |
- Uji kemasakan kulit
Kulit samak krom dikatakan masak atau matang
bila kulit tersebut telah tersamak sempurna. Tanda-tanda kulit telah
tersamak sempurna apabila kulit tersebut telah mengalami pengerutan bila
dimasukkan ke air mendidih selama 3-5 menit. Uji kemasakan tersebut
dinamakan “Boiling Test” ( Uji air mendidih).
Cara pengujian kemaskan kulit samak krom adalah sebagai berikut.
- Potonglah bagian kulit yang tebal, letakkan diatas papan kayu atau kertas yang rata, kemudian garislah dengan pensil membentuk bujur sangkar dengan ukuran 10×10 cm.
- Masukkan kulit tersebut kedalam air yang dipanaskan sampai mendidih selama 5 menit. Kemudian keluarkan dari dalam air dan dalam keadaan basah letakkan kembali diatas papan pengukuran tadi.
- Garislah kembali dengan pensil. Apabila kulit mengalami pengerutan ukurannya tentu akan berubah atau berbeda dengan ukuran semula.
- Kulit dianggap cukup matang apabila pengerutannya tidak lebih 10% dari luas kulit sebelum direbus.
Penyebab tidak masaknya kulit yang disamak
krom antara lain : kurangnya waktu pengadukan, kurangnya jumlah natrium
karbonat. Untuk kulit-kulit tipis seperti kulit ular, kadal, dan biawak
waktu pengadukan sampai masak kurang lebih 9 jam. Sedangkan untuk kulit
reptile yang tebal seperti ular yang panjangnya lebih dari 3 meter atau
kulit buaya yang mempunyai rajah yang keras, waktu pengadukan lebuh dari
9 jam, bahkan sampai 14 jam.
Jika dalam waktu tersebut belum juga matang,
kemungkinan jumlah natrium karbonatnya kurang. Oleh kar na itu harus
tambah kurang lebih 0,5% lagi dan waktu pengadukan ditambah 2 jam. Uji
kemasakn dilakukan kembali setelah selesai pengadukan.
5. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Penyamakan Krom
Faktor-faktor yang mempengaruhi penyamakan krom antara lain:
a.Basisitas
Bahan penyamak krom membuat keberadaan
basisitas. Basisitas yang semakin tinggi akan memperbesar krom komplek
dalam larutan. Penggabungan dua atau lebih atom krom lebih dulu secara
bersama dengan group hidroksil mengakibatkan terjadinya olation.
Basisitas berhubungan sekali dengan pH. Reaksi antara krom komplek
dengan OH dalam larutan tidak akan segera terbentuk,sehingga perubahan
pH tidak menghasilkan basisitas baru dengan segera.
Basisitas dalam krom kompleks di definisikan
sebagai presentase jumlah molekul hidroksil (OH) yang terikat dalam
total valensi krom. Jika atom krom mengikat satu gugus hidroksil berarti
senyawa ini mempunyai basisitas 33%,sedangkan yang mengikat dua gugus
hidroksil (OH) senyawa ini mempunyai basisitas 66%.
Di dalam penyamakan krom dimulai dengan
larutan yang mempunyai daya samak rendah yang berarti basisitas rendah
dan diakhiri dengan larutan yang mempunyai daya samak tinggi yang
berarti basisitas tinggi yaitu maksimum pada basisitas 50%.
Basisitas merupakan hal yang penting karena
ini berhubungan dengan larutan krom,sehingga dalam penambahan ke dalam
larutan krom,sehingga dalam penambahan bahan-bahan seperti NaHCO₃,
Na₂CO₃,dalam penambahan ke dalam larutan krom harus dengan
perlahan-lahan dan dengan pengadukan. Jika konsentrasi alkali terlalu
tinggi akan menyebabkan terjadi garam krom yang terlalu cepat,dan
apabila terjadi hal tersebut sulit untuk dipisahkan kembali sehingga
akan berakibat fatal.
b. pH
Nilai pH dari larutan penyamakan krom sangat
penting dimana pH yang tinggi akan mempercepat reaksi pada protein.
Jika pH terlalu cepat atau terlalu tinggi akan mempercepat pengendapan
bahan penyamak krom dalam larutan.
c. Temperatur
Temperatur yang tinggi akan mempercepat
pergeseran reaksi. Pada temperatur tinggi reaksi pengikatan bahan
penyamak krom dengan protein kulit semakin cepat dan olasi dari bahan
penyamak krom menjadi lebih besar. Perbedaan pengaruh kebengkakan,
penyamakan yang tidak rata, dan rajah tergambar dapat disebabkan karena
temperature yang tinggi pada awal tahap penyamakan. Hampir semua
penyamakan krom dimulai pada temperatur yang rendah.
d. Waktu
Proses penyamakan krom dan terbentuknya komplek baru, basisitas baru, olasi dan komplek yang ter-masking bukan merupakan reaksi yang cepat. Kecepatan masing-masimg reaksi berubah dengan kondisi pH dan temperatur.
e. Konsentrasi
Pada konsentrasi tinggi lebih banyak ligan
dalam larutan yang akan bergabung dengan snyawa krom. Basisitas dari
krom komplek juga akan menjadi rendah. Konsentrasi dan keseimbangan
larutan dalam proses penyamakan krom harus dijaga agar tetap.
6. Kulit Wet Blue
Kulit Wet Blue adalah kulit yang
telah disamak dengan bahan penyamak krom,tetapi belum diproses lebih
lanjut dan dijual dalam keadaan basah,atau kulit Wet Blue adalah kulit yang baru saja disamak krom,tidak dikeringkan dan lain-lain. Sangat penting untuk diingat bahwa semua kulit Wet Blue meningkat keasamannya waktu pemeraman sehingga sangat peka terhadap variasi pH, maka kulit Wet Blue perlu untuk dinetralkan agar nantinya mampu bereaksi dengan bahan kimia pada proses selanjutnya.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan atas
kehadiran Allah SWT,karena berkat rahmat dan hidayahnya penyusun dapat
menyelesaikan artikel ini sebagai tugas semester 1 tahun ajaran
2010/2011.
Artikel ini disajikan guna memberikan
pedoman kepada Mahasiswa Program Studi Tekhnologi Bahan Kulit, Karet dan
plastik. Dalam mempelajari pembuatan bahan penyamak.
Harapan dari penyusun agar pedoman ini
mahasiswa bisa membuat bahan sendiri yang ada di Indonesia, jadi tidak
ketergantungan dari luar negeri (impor), yang kualitasnya tidak kalah
baik.
Masih banyaknya kekurangan dalam materi ini,
saran dan kritik demi perbaikan dari semua pihak akan kami terima untuk
kesempurnaan artikel ini.
Yogyakarta,September 2010
Penyusun
ARTIKEL
PENYAMAKAN KULIT MENGGUNAKAN
BAHAN PENYAMAK KROM
Di Susun :
Rahman Dayyan
TEKNOLOGI BAHAN KULIT, KARET & PLASTIK
AKADEMI TEKNOLOGI KULIT
YOGYAKARTA
0 comments:
Post a Comment
~ Silahkan berkomentar dengan baik dan sopan
~ Silahkan tinggalkan link untuk Kunjungan balik
~ Jangan gunakan kata-kata yang mengandung Menghina dan Kata sara
~ Jadilah bloger yang baik dengan mencantumkan alamat sumber saat pembuat artikel
~ Gunakan Anonimous jika tidak punya account
~ Trimakasih atas kunjungan nya