Penyempurnaan Tahan api

Kain mudah terbakar (flammable) adalah kain yang akan terus terbakar meski tanpa dibantu bila terkena api. Sebaliknya adalah kain tahan api (non-flammable) yang tidak terbakar bila dikenai api. Flame retardant adalah istilah yang dipakai untuk menerangkan sifat tidak mudah terbakar pada kain, dimana pembakaran berlangsung lambat dan api akan mati dengan sendirinya bila sumber api ditiadakan.

Di beberapa negara maju tekstil untuk keperluan tertentu harus memenuhi pernyaratan tahan api. Amonium fosfat yang saat ini masih dipakai mulai digunakan pada tahun 1786. british patent 841 042 tahun 1907 menerangkan proses tahan api dengan cara merendam peras kain flanel dalam larutan stanat 45⁰Tw, diikuti pengeringan dan pengerjaan dengan larutan amonium sulfat, serat lalu pembilasan. Pengerjaan tersebut akan meninggalkan senyawa stani oksida yang tidak larut pada akin dan memberikan sifat tahan api. Reaksi :

Na₂SnO₃    +    (NH₄)₂SO₄                 Na₂SO₄  +  2 NH₃   +   H₂SnO₃

Pada peristiwa pembakaran kain terjadi dekomposisi kimia serat dan menghasilkan suatu bahan tertentu yang mudah menguap dan dapat terbakar. Bila nyala api padam maka tinggalah residu sebagai karbon. Bagaimana sifat bahan dalam pembakaran ditentukan oleh jumlah bahan yan menguap. Perlu diingat bahwa sisa pembakaran (arang) juga dapat membara dan terus terbakar. Penyempurnaan tahan api diharapkan dapat mencegah tekstil terbakar bila kena api dan mencegah bara api terus menyala pada sisa pembakaran.

1.1         Bahan bahan penyempurnaan tahan api

Baha – bahan penyempurnaan api dapat digolongkan sebaagai berikut :

1.      Zat yang larut air dan larutannya dapat dikeringkan pada kain, misalnya borax (Na₂B₄O₇.10H₂O) dan alumunium sulfat (Al₂[SO₄]₃.18H₂O). hasil penyempurnaannya tidak tahan cuci.

2.      zat yang tidak larut  terutama zat organik. Zat ini ditempelkan pada serat dengan cara dekomposisi rangkap, misalnya pengendapan oksida titanium, antimon atau zirkonium. Kain direndam dalam larutan oksiklorida antimon dan titanium yang diasamkan lalu dilewatkan pada larutan natrium karbonat untuk mengendapkan oksida logam didalam serat. hasilnya tahan terhadap pencucian.

3.      bahan – bahan organik dengan kelarutan terbatas. Fiksasinya pada bahan tekstil dibantu resin sintetik sebagai zat pengikat. Hasil penyempurnaannya memiliki ketahanan yang baik.

4.      bahan – bahan yang diaplikasikan pada serat melalui larutan atau dispersi dan selanjutnya direaksikan dengan serat melalui pemanasan. Bahan – bahan berbentuk polimer akan berikatan dengan serat sedangkan bahan – bahan asam polibasa membentuk ester dengan selulosa. Kemampuannya bereaksi dengan serat membuat hasil penyempurnaannya memiliki ketahanan pencucian yang baik.

2. 1.  Proses penyempurnaan tahan api

Diantara zat – zat untuk penyempurnaan tahan api yang larut dalam air adalah:

o   Borax (Na₂B₄O₇.10H₂O)

o   Alumunium sulfat (Al₂[SO₄]₃.18H₂O).

o   Campuran borax/asm borat 7 : 3

o   Campuran borax/diamonium-hidrogen-fosfat 1 : 1

Zat – zat tersebut meleleh pada suhu relatif rendah dan membentuk busa pelindung api pada serat. Zat – zat tersebut efektif untuk mencegah nyala api walaupun bersifat sementara (tidak permanen). Asam borat dan asam fosfat atau garamnya dapat menghambat nyala bara api (afterglow) karena dapat melepaskan asam pada suhu tinggi.

Proses penyempurnaan tahan api dengan bahan – bahan anorganik tidak larut adalah proses perkin yang didasarkan pada dekomposisi ganda natrium stanat dan amonium sulfat sehingga menghasilkan stani oksida dan menyebabkan kerusakan kain kapas dan kurang tahan cuci.

Bahan – bahan tahan api asam yang tellah berhasil digunakan antara lain adalah asam sulfat dan asam fosfat (Bp 634, 690). Pada prinsipnya kain direndam peras dalam larutan asam lalu dipanasawetkan. Penambahan sianamida diperlukan untuk melindungi kain dari kemungkinan kerusakan akibat asam pada pengeringan dan pemanasawetan.

Pengerjaan dengan asam fosfat disamping memberikan sifat ketahanan nyala bara api, ternyata juga memberikan sifat tahan kusut pada kain dan mengurangi imbibisi airnya.

Pada kira – kira 1947 aminasi kapas memakai asam 2-aminoetilsulfat dan soda kostik menghasilkan kapas dengan sifat celup yang berbeda dan dapat dibuat tahan api secara permanen melalui reaksi dengan tetrakis (hidroksimetil) fosforium klorida (HOCH₂)₄PCl yang dikenal dengan singkatan THPC.

Sel-OH + NH₂-(CH₂)₂-OSO₂-OH + NaOH        Sel-O-(CH₂)₂-NH₂ + Na₂SO₄ + H₂O

                 Asam 2-aminoetilsulfat

Sel-O-(CH₂)₂-NH₂ + (HOCH₂)₄PCl

                                    THPC

 

Sel—(CH₂)₂-N-CH₂-P-CH₂-N-(CH₂)₂-O-Sel

THPC dapat berkondensasi dan berpolimerisasi dengan sejumlah senyawa yang mengandung nitrogen dan dapat bereaksi dengan formaldehida dan menghasilkan bahan polimer yang tidak terbakar.