PENGUJIAN KETAHANAN LUNTUR TERHADAP PENCUCIAN DAN GOSOKAN TEKSTIL HASIL PEWARNAAN DENGAN EKSTRAK CURCUMIN INDUK KUNYIT

Transkripsi

1 372 PENGUJIAN KETAHANAN LUNTUR TERHADAP PENCUCIAN DAN GOSOKAN TEKSTIL HASIL PEWARNAAN DENGAN EKSTRAK CURCUMIN INDUK KUNYIT Zahra Fona 1, Syafruddin 2 1,2 Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe, Jl. B. Aceh-Medan km.280,3 Buketrata, Lhokseumawe penulis korespondensi: zahrafona@gmail.com ABSTRAK Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan nilai ketahanan luntur terhadap pencucian dan gosokan tekstil yang telah diwarnai dengan pewarna alami dari rimpang induk kunyit.curcumin dari rimpang induk kunyit diekstraksi dengan pelarut etanol secara batch pada temperatur 50, 60, dan 70 o C, dengan perbandingan rimpang induk kunyit terhadap pelarut 1:5, 1: 10, dan 1:15. Ekstrak yang diperoleh diaplikasikan pada kain katun putih dengan tahapan mordanting, aplikasi pewarnaan, dan fiksasi. Pengujian ketahanan luntur terhadap pencucian dilakukan dengan laundrymeter dilanjutkan dengan analisa warna pada kain hasil pencucian grayscale, analisa kelunturan pada kain pelapis dilakukan dengan staining scale. Selanjutnya, analisa ketahanan luntur terhadap gosokan dilakukan dengan menggunakan crockmeter dengan 10 kali gosokan basah dan kering. Kain hasil gosokan diuji dengan staining scale. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa yield curcumin mencapai 25,63 % pada penggunaan rimpang induk kunyit terhadap pelarut etanol 1:5 dan temperatur ekstraksi 70 o C. Hasil pengujian ketahanan luntur terhadap pencucian menggunakan laundrymeter menunjukkan nilai ketahanan luntur hasil uji grayscale 4 dengan perbedaan warna 1,5 yang berarti baik. Dari pengujian staining scale menunjukkan nilai tahan luntur 4-5 dengan perbedaan warna 2,0 yang berarti baik. Pada pengujian tahan luntur terhadap gosokan menggunakan crockmeter menunjukkan nilai tahan luntur gosokan kering 3-4 dengan perbedaan warna 5,6 (cukup baik), dan nilai tahan luntur gosokan basah 3 dengan perbedaan warna 8 yang berarti cukup. Kata Kunci: curcumin, gray scale, induk kunyit, ketahanan luntur, laundrymeter, pewarna alami, staining scale PENDAHULUAN Seiring dengan meningkatnya perhatian masyarakat dan pemerintah terhadap kelestarian lingkungan hidup di Indonesia, penggunaan pewarna tekstil yang menghasilkan limbah tidak ramah lingkungan telah diminimalisir. Sebagai solusi, penelitian-penelitian tentang penggunaan pewarna alami dari berbagai sumber telah banyak ditemukan di literatur. Salah satu tindakan nyata pemerintah dalam hal tersebut adalah pelatihan pemanfaatan pewarna alami bagi perajin batik di Banyuwangi oleh Kementerian Perindustrian (I. Rahmawati 2016). Salah satu kendala yang masih perlu penelitian lebih lanjut adalah mendapatkan keaneragaman warna, dan mempertahankan warna agar tetap sesuai dengan warna yang dinginkan. Tak dapat dipungkiri bahwa pewarna sintetis memiliki keunggulan ketahanan warna yang sangat kuat serta variasi warna yang jauh lebih beragam. Dari sisi ekonomi, tentu

2 373 saja harga pewarna sintetis lebih murah. Atas dasar faktor-faktor tersebut, para pengusaha saat ini lebih memilih pewarna sintetis daripada pewarna alami. Namun tuntutan terhadap pelestarian lingkungan akan menjadi perhatian lebih besar dari para pengusaha dengan adanya peraturan dan pengawasan yang jelas. Penelitian tentang ekstraksi dan aplikasi zat warna dari berbagai bahan alami telah banyak didapatkan dalam literatur. Beberapa bahan yang dapat dijadikan bahan pewarna alami diantaranya adalah daun pepaya, kembang sepatu, daun alpukat, kulit buah manggis, daun jati, kayu secang, biji mahkota dewa, daun ketela pohon, daun jambu biji, kulit pinang, kunyit, dan lain-lain. Pada penelitian Kwartiningsih, E, dkk (2009) yang mengekstraksi zat warna kulit buah manggis menggunakan pelarut etanol, diperoleh pewarnaan kain berwarna kuning kecoklatan. Kunyit memberikan warna kuning terang pada kain. Rimpang kunyit terdiri dari rimpang induk kunyit atau umbi kunyit yang berbentuk silindris dengan ukuran yang semakin besar seiring pertambahan umur tanaman, dan rimpang cabang atau tunas yang lonjong dan lebih kecil, yang tumbuh ke segala arah. Rimpang induk kunyit memiliki warna yang lebih pekat dibandingkan dengan rimpang cabang. Rimpang kunyit memberikan warna kuning cerah, dengan intensitas warna yang lebih kuat diperoleh dari induk kunyit. Dalam kehidupan sehari-hari, rimpang induk kunyit kurang disukai untuk digunakan dalam masakan karena warnanya yang terlalu pekat serta aroma yang lebih menyengat, sehingga tidak akan bersaing dengan produk konsumsi.. Selama ini, rimpang induk kunyit hanya digunakan sebagai obatobatan tradisional yang digunakan pada skala kecil. Penelitian ini menitikberatkan pada pengujian ketahanan penodaan (staining scale) dan pengujian ketahanan luntur kain yang telah diaplikasi dengan pewarna alami curcumin induk kunyit, terhadap pencucian dan gosokan. Pada penelitian ini zat pewarna alami dari bahan baku rimpang induk kunyit diekstraksi menggunakan pelarut etanol. Menurut Anggarwal, dkk (2003), curcumin tidak larut dalam air tetapi larut dalam etanol atau dimetilsulfoksida (DMSO). Oleh karena itu, ekstraksi curcumin dalam penelitian ini menggunakan pelarut etanol. Pewarna yang dihasilkan diharapkan dapat menjadi alternatif pewarna tekstil sehingga dapat menggantikan pewarna sintetis yang tidak ramah lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah menentukan pengaruh perbandingan bahan baku berupa rimpang induk kunyit dengan etanol terhadap yield pewarna alami yang diperoleh. Selanjutnya, dilakukan pewarnaan terhadap kain, dan dilakukan pengujian ketahanan luntur terhadap pencucian dan gosokan menggunakan metode pengujian gray scale dan staining scale. METODE PENELITIAN Bahan dan Alat Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah rimpang induk kunyit (curcuma longa linn) yang diperoleh dari pasar lokal. Pelarut digunakan etanol 96% untuk mengekstrak curcuma. Bahan lainnya adalah adalah kapur tohor, soda abu, tawas, detergent, aquades dan kain katun berwarna putih. Peralatan yang diperlukan berupa seperangkat alat ekstraksi soxhlet untuk mengekstraksi curcumin dari induk kunyit. Analisa ketahanan luntur terhadap pencucian dan

3 374 ketahanan luntur warna terhadap gosokan dilakukan dengan menggunakan laundrymeter dan crockmeter di Laboratorium Uji dan Kalibrasi Industri Kerajinan dan Batik, Yogyakarta. Prosedur Penelitian Ekstraksi zat warna curcumin dari induk kunyit Rimpang induk kunyit sebanyak 30 gr dihaluskan dan dimasukkan ke dalam labu leher tiga alat soxhlet, kemudian diisi etanol sesuai rasio tertentu. Ekstraksi dilakukan pada temperatur didih etanol, dengan pengadukan 500 rpm. Larutan hasil ekstraksi berupa zat warna, didistilasi untuk menguapkan pelarut dari zat warnanya sehingga zat warna berbentuk larutan pekat (pasta). Perwarnaan Pada Kain Proses mordanting Kain sampel dipotong ukuran 10 x 10cm sebanyak tiga lembar, direndam dengan larutan 2 ml deterjen dalam 100 ml aquades. Larutan dibuat dengan 8 g tawas (A12(SO4)3) dan 2 g oda abu (Na2CO3) dalam 1 l aquadest, direbus sampai mendidih, kemudian kain dimasukkan ke dalam larutan tersebut dan merebusnya selama 15 menit. Selanjutnya kain dibilas, dikeringkan, dan disetrika. Pewarnaan Sebanyak 50 ml aquades ditambahkan 0,5 g zat warna (larutan pekat). Kain yang telah dimordanting dimasukkan ke dalam larutan zat warna, dan direbus selama 15 menit. Kain selanjutnya diangin-anginkan sampai kering. Fiksasi dengan Kapur Tohor (CaCO3) Kapur tohor 70 g dilarutkan dalam 1 l aquades dan dibiarkan mengendap, larutan beningnya (larutan fixer)digunakan untuk merendam kain yang sudah diwarnai selama 10 menit, lalu kain dikeringkan dan dicuci bersih kemudian dikeringkan lagi di tempat yang teduh, lalu disetrika. Pengujian Zat Warna pada Kain Uji Ketahanan Luntur terhadap Pencucian Uji ketahanan luntur terhadap pencucian dilakukan dengan Mesin laundrymeter dengan suhu operasi diatur 40 o C selama 45 menit. Setelah 45 menit laundrymeter dihentikan, bejana-bejana diambil dan isinya dikeluarkan. Kain dicuci dengan air bersih kemudian jahitan dilepas lalu disetrika. Kain pelapis dianalisan dengan Stainning Scale dan kain berzat warna yang telah melalui proses pencucian dianalisa dengan GrayScale. Uji Ketahanan Luntur terhadap Gosokan Pengujian ketahanan luntur terhadap gosokan dilakukan menggunakan Crockmeter dengan mengoperasikan alat sehingga menggosok kain uji sampai 10 kali gosokan. Kain yang dinodai pada alat dibandingkan dengan kain putih sebagai pembandingnya. Kain dari

4 375 hasil uji gosokan yang meliputi gosokan basah dan gosokan kering dianalisa dengan menggunakan Stainning Scale. Hasil dan Pembahasan Ekstraksi zat pewarna dari rimpang induk kunyit dilakukan dengan menggunakan metode tangki berpengaduk secara batch. Perbandingan antara induk kunyit dan pelarut adalah 1 : 5, 1 : 10, 1 : 15 dan suhu ekstraksi 50 o C, 60 o C, 70 o C, dengan kecepatan pengadukan 500 rpm. Zat warna yang dihasilkan yang berbentuk cairan kental (pasta). Ekstraksi dilakukan selama 2 jam, dengan pertimbangan bahwa dalam 2 jam, pelarut telah mengekstraksi curcumin dengan baik. Berdasarkan penelitian Kwartiningsih, E, dkk (2009), pelarut telah melarutkan antosianin dari kulit buah manggis dengan sempurna selama 2 jam ekstraksi. Pengaruh Temperatur Terhadap Yield Zat Pewarna Gambar 1. Pengaruh suhu ekstraksi ( o C) dan rasio bahan baku terhadap yield zat pewarna (%) Dari Gambar 1 dapat dilihat bahwa semakin tinggi suhu ekstraksi, zat warna yang diperoleh semakin banyak. Hal ini disebabkan semakin tinggi temperatur ekstraksi maka kecepatan perpindahan massa dari solut ke solven semakin tinggi akibat driving force temperatur mempengaruhi koefisien transfer massa dari suatu komponen (Mardiah, 2010). Namun demikian, temperatur yang terlalu tinggi kurang baik bagi proses ekstraksi karena dapat menyebabkan pelarut teruapkan dengan cepat, dan kualitas ekstrak menjadi kurang baik. Temperatur didih etanol adalah 78,37 o C, sehingga ekstraksi sebaiknya dilakukan di bawah temperatur didih tersebut untuk menghindari penguapan etanol dengan cepat. Proses ekstraksi adalah suatu aplikasi dari proses perpindahan massa. Dalam proses ektraksi, suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kecepatan perpindahan massa. Peningkatan suhu dapat menyebabkan peningkatan solubilitas pelarut dan dapat memperbesar pori padatan, sehingga pelarut masuk melalui pori-pori padatan dan melarutkan komponen padatan yang terjerap. Zat terlarut selanjutnya berdifusi keluar permukaan partikel padatan dan bergerak ke lapisan film sekitar padatan sehingga masuk ke larutan (Phaza dan Ramadhan, 2010).

5 376 Temperatur ekstraksi sangat menentukan yield zat warna yang diperoleh, seperti yang dapat dilihat pada Gambar 1 bahwa yield zat warna pada ketiga variasi temperatur jauh berbeda. Pada temperatur 50 o C, rata-rata yield curcumin 4,45%, sedangkan pada temperatur 60 o C, dan 70 o C masing-masing yield curcumin lebih besar, yaitu 13,06%, dan 22,9%. Ekstraksi curcumin dari rimpang induk kunyit memberikan yield yang lebih banyak pada temperatur 70 o C. Hal ini sesuai dengan penelitian Kwartiningsih, E, dkk (2009), yang menggunakan zat pewarna dari kulit buah manggis menggunakan pelarut etanol dengan yield 13,15% pada temperatur ekstraksi 70 o C, zat warna yang diperoleh kuning kecoklatan. Pada penelitian Puryanto, dkk (2012), diperoleh rendemen sebesar 19,6 g/l larutan zat warna dari biji kesumba pada proses perlakuan ekstraksi dengan NaOH selama 180 menit dan temperatur ekstraksi 90 o C. Pengaruh Rasio Bahan Baku dengan Pelarut Terhadap Yield Zat Pewarna Distribusi pelarut ke dalam padatan sangat berpengaruh terhadap perolehan curcumin. Perbandingan antara padatan dengan pelarut akan mempengaruhi yield yang dihasilkan. Gambar 1 menunjukkan pada rasio rimpang induk kunyit dengan pelarut 1 : 5, yield yang diperoleh mencapai 25,63% pada suhu ekstraksi 70 o C. Sementara itu, pada rasio rimpang induk kunyit dengan pelarut 1 : 10 dan 1 : 15, diperoleh yield mencapai 22,91% dan 20,26%. Banyaknya pelarut mempengaruhi luas kontak padatan dengan pelarut, semakin banyak pelarut luas kontak akan semakin besar, sehingga distribusi pelarut ke padatan akan semakin besar. Meratanya distribusi pelarut akan mengurangi tingkat kejenuhan pelarut, sehingga komponen curcumin dalam rimpang induk kunyit dapat diekstrak dengan baik. Meskipun demikian, penambahan jumlah pelarut yang terlalu banyak juga kurang efektif terhadap proses ekstraksi. Pada penelitian ini, rasio bahan baku dengan pelarut 1 : 5 dapat mengekstrak yield curcumin sebesar 25,63 %, penambahan jumlah pelarut tidak berpengaruh secara signifikan terhadap yield curcumin. Seperti halnya penelitian Jayanudin, dkk (2014), yang mendapatkan bahwa penambahan jumlah pelarut yang lebih besar dari 1 : 20 tidak meningkatkan yield natrium alginat dari rumput laut. Hasil Uji ketahanan Luntur Zat Warna Terhadap Pencucian dan Gosokan Sebelum dilakukan pengujian ketahanan luntur zat warna terhadap pencucian, terlebih dahulu dilakukan fiksasi. Fiksasi zat warna dilakukan untuk meningkatkan ketahanan luntur zat warna terhadap kain. Proses pengikatan dan penguatan zat warna alami pada kain semakin kuat dengan fiksasi. Fiksasi dapat mengunci zat warna yang telah masuk ke dalam serat. Proses fiksasi pada prinsipnya adalah mengkondisikan zat pewarna yang telah terserap dalam waktu tertentu agar terjadi reaksi antara bahan yang digunakan untuk fiksasi (T. Pujilestari, 2014). Pada penelitian ini, fiksasi dilakukan menggunakan kapur tohor (CaCO3). Dengan adanya fiksasi zat warna curcumin dari rimpang induk kunyit diharapkan memiliki ketahanan luntur lebih besar. Ketahanan luntur zat warna terhadap pencucian dan gosokan merupakan faktor yang sangat menentukan kualitas tekstil yang diwarnai. Pengujian ketahanan luntur warna terhadap pencucian dilakukan menggunakan laundrymeter dengan kondisi pencucian komersial.

6 377 Pengujian ketahanan luntur terhadap gosokan dilakukan dengan menggunakan crockmeter. Kedua pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui kualitas zat warna dari curcumin. Zat warna yang diaplikasikan pada kain sebagai contoh uji diambil sampel yang memiliki yield yang paling besar. Warna yang paling pekat yang dapat dilihat secara visual setelah aplikasi pada kain dipilih untuk dianalisa. Dari hasil analisa diperoleh bahwa ekstraksi rimpang induk kunyit pada temperatur 70 o C menghasilkan pewarna curcumin yang lebih baik pada setiap perlakuan dengan perbedaan rasio penggunaan rimpang induk kunyit terhadap pelarut. Nilai perubahan warna adalah nilai perbedaan warna pada contoh uji sebelum dan sesudah mengalami pencucian. Nilai penodaan warna adalah nilai kecerahan warna kain putih pelapis pada contoh uji sesudah mengalami pencucian (Wedyatmo dan Nugroho, 2013). Nilai perubahan warna pada kain diuji menggunakan gray scale. Sementara nilai penodaan pada kain pelapis dianalisa menggunakan staining scale. Kualitas ketahanan luntur warna terhadap pencucian bernilai baik apabila nilai perubahan warna (%R) bahan tekstil sebelum dan sesudah dicuci kecil, dan nilai %R kain putih pelapis pada penodaan warna lebih besar. Tabel 1. Hasil pengujian menggunakan laundrymeter. Kunyit : Pelarut Suhu ( o C) Gray Perbedaan Stainning Perbedaan Warna Scale Warna (CD) Scale (CD) 1 : ,5 4 4,0 1 : , ,0 1 : , ,0 Dari Tabel 1 dapat diketahui hasil analisa Gray Scale atau Standar Skala Abu-abu yang digunakan untuk menilai perubahan warna contoh uji tahan luntur warna. Hasil uji ketahanan terhadap pencucian kain yang telah diaplikasi zat warna yang diperoleh dari ekstraksi curcumin dari rimpang induk kunyit dengan rasio terhadap pelarut 1 : 5 dan 1 : 10 diperoleh nilai tahan luntur 4 dengan perbedaan warna (CD) 1,5 yang berarti baik. Sementara itu, penggunaan rimpang induk kunyit dengan pelarut pada rasio 1 : 15 menghasilkan zat warna yang memiiki nilai tahan luntur 3-4 dengan perbedaan warna (CD) 2,1 yang berarti cukup baik. Analisa Stainning Scale atau Standar Skala Penodaan yang digunakan untuk menilai penodaan warna pada kain putih yang digunakan dalam menentukan tahan luntur warna didapatkan bahwa dari rasio 1 : 5 nilai tahan luntur 4 dengan perbedaan warna (CD) 4,0 yang berarti baik, sedangkan penggunaan rimpang induk kunyit dan pelarut 1 : 10, dan 1 : 15 menghasilkan curcumin yang nilai tahan lunturnya 3-4 dengan perbedaan warna (CD) 2,0 yang berarti cukup baik.

7 378 Tabel 2. Hasil pengujian zat warna menggunakan Crockmeter. Kunyit : Pelarut Suhu ( o C) Gosokan Perbedaan Gosokan Perbedaan Kering Warna (CD) Basah Warna (CD) 1 : , ,3 1 : ,6 3 8,0 1 : ,6 3 8,0 Pengujian terhadap gosokan dilakukan dengan menggunakan Crockmeter yang meliputi gosokan basah dan gosokan kering yang dapat dilihat pada Tabel 2. Setelah pengujian ketahanan zat warna terhadap gosokan selesai, selanjutnya dilakukan analisa terhadap kain penggosok dengan menggunakan stainning scale. Hasil analisa untuk gosokan kering diketahui bahwa curcumin yang dihasilkan dari ekstrak rimpang induk kunyit dan pelarut pada rasio 1 : 5 memperoleh nilai tahan luntur 2-3 dengan perbedaan warna (CD) 11,3 yang berarti kurang. Rasio rimpang induk kunyit dan pelarut 1 : 10 dan 1: 15 menghasilkan nilai tahan luntur curcumin 3-4 dengan perbedaan warna (CD) 5,6 yang berarti cukup baik. Pada pengujian ketahanan terhadap gosokan basah dapat dilihat bahwa pada perlakuan perbandingan rimpang induk kunyit dengan pelarut 1 : 5 dihasilkan nilai tahan luntur curcumin 2-3 dengan perbedaan warna (CD) 11,3 yang berarti kurang, sedangkan pada rasio 1 : 10 dan 1: 15 nilai tahan lunturnya 3 dengan perbedaan warna (CD) 8,0 yang berarti cukup. KESIMPULAN 1. Ekstraksi rimpang induk kunyit menggunakan pelarut etanol dengan temperatur ekstraksi 70 o C menghasilkan yield mencapai 25,63%. 2. Hasil pengujian ketahanan luntur warna terhadap pencucian dengan menggunakan laundrymeter dengan analisa Gray Scale diperoleh nilai tahan luntur 4 dengan perbedaan warna 1,5 yang berarti baik dan Stainning Scale nilai tahan luntur 4-5 dengan perbedaan warna 2,0 yang berarti baik. 3. Pada pengujian tahan luntur warna terhadap gosokan dengan menggunakan Crockmeter dan hasil analisa Gray Scale pada gosokan kering nilai tahan luntur 3-4 dengan perbedaan warna (CD) 5,6 yang berarti cukup baik dan gosokan basah nilai tahan luntur 3 dengan perbedaan warna (CD) 8,0 yang berarti cukup untuk curcumin dari ekstraksi rimpang induk kunyit dan pelarut dengan rasio 1 : 10 dan 1 : 15, UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Politeknik Negeri Lhokseumawe yang telah menyediakan fasilitas untuk pelaksanaan penelitian, dan kepada Astried Tanya yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan penelitian. DAFTAR PUSTAKA Jayanudin., Ayu, Z., dan Feni, N Pengaruh Suhu dan Rasio Pelarut Ekstraksi Terhadap Rendemen dan Viskositas Natrium Alginat dari Rumput Laut Cokelat (Sargassum sp). J. Integrasi Proses, Vol. 5, No.1. Hal:

8 379 Kurniastuti, F., dan Susanti, E.L.D Pembuatan Zat Warna Alami Tekstil dari Biji Buah Mahkotadewa. Laporan Penelitian Teknik Kimia. UNS. Surakarta. Kwartiningsih, E., Setyawardani, D. A., Wiyatno, A., dan Triyono, A, Zat Pewarna Alami Tekstil dari Kulit Buah Manggis. J. Ekuilibrium Vol. 8. No. 1, Januari. Hal: Mardiah, 2010, Ekstraksi Kelopak Bunga dan Batang Rosella (Hibicus SabdariffaL) Sebagai Pewarna Alami, Fakultas Agribisnis, Universitas Juanda. Nugroho, A.S, dan Wedyatmo, D.A Studi Eksperimental Ketahanan Luntur Warna Kain. Majalah Online Politeknosains, vol.xi no.2. Phaza., dan Ramadhan., 2010, Ekstraksi dan Kajian dari Bagian Tanaman, Lama Ekstraksi dan Konsentrasi Isopropanol. Jurnal Teknologi Pertanian, Vol 2, No. 1. Hal: Puryanto., Purwanto, A., Kwartiningsih, E., dan Mastuti, E Pembuatan Zat Warna Alami dalam Bentuk Serbuk untuk Mendukung Industri Batik di Indonesia. J. Rekayasa Proses, vol 6, no. 1. Hal: Rachmawati, I Banyuwangi jadi tuan rumah Festival Busana Pewarna alam ah.festival.busana.pewarna.alam.2016 diakses: 28 maret 2016.