Finishing Tekstil: Derajat, Detik, dan Dosis yang Menentukan Nilai Kain

Di lini finishing, meleset sedikit saja—beberapa persen dosis, ±5 °C, atau puluhan detik—hasilnya langsung terasa di tangan, kilap, hingga kekuatan kain. Studi fluorochemical water‑repellent pada poliester/katun menunjukkan konsentrasi optimum sekitar 60 g/L; pada titik ini, daya tolak air/oli maksimal tanpa mengorbankan hand atau kekuatan (www.mdpi.com).

Turun ke 50 g/L, rating oleophobicity merosot ke ~5,2 vs 6,3 di 60 g/L; naik ke 70 g/L justru membuat kain kaku—rigiditas lentur melompat dari 3,1% (30 g/L) ke 16,7% (70 g/L)—tanpa perbaikan berarti pada repellency (www.mdpi.com) (www.mdpi.com). Prinsipnya sama di mercerisasi (perendaman katun dalam NaOH untuk meningkatkan kekuatan dan daya serap warna): 180 g/L NaOH selama 30 menit hanya menambah kekuatan lusi ~11% (patents.google.com).

Konsentrasi kimia dan respons kain

Menambahkan 5 g/L surfaktan alkali ke bak 180 g/L yang sama pada suhu ruang selama 150 detik (150 s) meningkatkan kekuatan hingga 43% (patents.google.com), sementara bak konvensional 260 g/L (150 s) memberi kenaikan ~45% (patents.google.com). NaOH lebih tinggi juga meningkatkan hidrofilisitas dan serapan pewarna reaktif: kain yang dimergerisasi pada 260–340 g/L NaOH menunjukkan pembasahan 17–40% lebih cepat dan hasil warna reaktif 110–269% lebih tinggi (ojs.ikm.mk).

Intinya, dosis harus dituning pada respons kain target: under‑dosing memberi efek setengah hati, over‑dosing boros dan berisiko mengeraskan atau melemahkan kain—serta memperparah beban limbah (www.mdpi.com).

Suhu proses dan kinetika reaksi

Suhu mengendalikan kinetika dan interaksi serat‑kimia. Fiksasi pewarna reaktif (reaksi pembentukan ikatan pada selulosa) pada katun lazimnya butuh 50–70 °C; kenaikan 10–20 °C mempercepat difusi/fiksasi, meski detailnya tergantung kimia. Resin crosslinking seperti DMDHEU (finishing pengikat silang untuk anti‑kusut) menuntut curing presisi 150–180 °C: terlalu rendah menyebabkan under‑cure dan daya cuci buruk; terlalu tinggi memicu gosong/menguning. Pada heat‑setting poliester, melewati ~200 °C justru menurunkan pemulihan kusut dan bisa membuat serat getas (www.iprintingpress.com). Deviasi ±5 °C saja dapat menggeser properti kain.

Waktu tinggal dan keuniforman hasil

Waktu tinggal (residence/dwell time) di bak atau oven harus cukup untuk adsorpsi dan reaksi kimia. Terlalu singkat (kecepatan line terlalu tinggi) membuat hasil lemah/tidak seragam; terlalu lama dapat menghidrolisis finishing reaktif atau merusak serat. Di pad–dry–cure, dwell curing lazimnya 1–3 menit—tergantung kimia; beberapa finishing (mis. silikon softener) sudah mencapai efek penuh setelah 2 menit sehingga tambahan waktu hanya memboroskan energi. Pada contoh mercerisasi di atas, 150 s pada suhu ruang cukup untuk peningkatan kekuatan yang dikutip (patents.google.com).

Parameter pH dan bath ratio (liquor‑to‑fabric) ikut berinteraksi: pH yang keliru dapat menonaktifkan finishing atau memicu deposisi tak merata, dan perbandingan liquor memengaruhi pickup dan exhaustion (www.newclothmarketonline.com) (www.newclothmarketonline.com).

Kontrol presisi: dosis, suhu, dan waktu

Presisi beberapa persen pada dosis kimia langsung mengubah performa dan tampilan. Dalam studi fluorochemical, 60 g/L adalah optimum; bahkan sedikit di bawah itu (50 g/L) menurunkan rating oleophobicity (~5,2 vs 6,3), sementara di atas 60 g/L membuat kain lebih kaku dan menurunkan kekuatan tarik tanpa gain repellency (www.mdpi.com) (www.mdpi.com).

Di scouring/bleaching, pH perlu dijaga ~12–12,5 untuk keamanan bleaching peroksida; jika suhu atau pH melenceng, penghilangan lignin turun dan sisa peroksida merusak serat atau meninggalkan kekuningan (www.newclothmarketonline.com). Panduan industri menegaskan stabilitas pH/suhu menjamin “consistency of color from batch to batch” (www.newclothmarketonline.com)—bahkan beberapa derajat di bawah target bisa mengurangi crease recovery, dan beberapa derajat di atas memicu yellowing pada finishing resin basah.

Secara praktis, finishing adalah reaksi kimia closed‑loop: kondisi target harus tepat agar sifat kain terulang. Menjaga pH, konduktivitas (TDS), dan suhu di setiap bak “…conserves costly resources, controls quality, and reduces the amount of pollution” (www.newclothmarketonline.com).

Dosing otomatis dan sensor online

Mesin dosing otomatis—sering memakai pompa peristaltik atau piston presisi—mengirimkan jumlah kimia yang tepat sesuai permintaan. Integrasi MES (manufacturing execution system) dengan pompa dosing memungkinkan perhitungan gram finishing per lot dan dispensing dengan error <1%, seraya meniadakan salah timbang; literatur industri menekankan automatisasi seperti ini “reduces errors… reduces waste and downtime… and ensures repeatability of procedures” (www.scribd.com). Untuk implementasi praktis, pompa dosing kimia akurat seperti dosing pump membantu menjaga rasio bahan tambahan dan alkali tetap stabil di setpoint.

Sistem mikro‑dosing (5–200 mL) mengatasi kebutuhan batch kecil secara presisi, menghindari overshoot 10–20% yang lazim pada penambahan manual (www.escarre.com) (www.freepatentsonline.com). Selama satu tahun, presisi ini memangkas konsumsi kimia secara nyata: studi pewarnaan tekstil mengindikasikan penghematan 10–30% saat beralih ke dosing closed‑loop.

Sensor online menjadi pilar kedua: probe pH, meter konduktivitas (TDS), ORP, dan sensor suhu dipasang pada sirkulasi bak atau tangki pencampur (www.newclothmarketonline.com). Konduktivitas menginfers kadar garam/pewarna reaktif; pH/ORP melacak stabilitas bleaching peroksida. Data ini masuk ke controller atau SCADA (supervisory control and data acquisition) yang menyesuaikan laju pompa secara real‑time; banyak sistem juga memakai sensor level untuk memeter volume kimia yang diambil dari tiap tangki (www.freepatentsonline.com).

Penginderaan warna inline makin umum: spektrofotometer memantau warna bak untuk menghitung sisa pewarna. Satu makalah konferensi menguraikan sensor optik di bak pewarna yang mengoptimalkan exhaustion sehingga mengurangi pemakaian pewarna dan air (www.researchgate.net). Prinsip yang sama meluas ke finishing agent (mis. pengukuran IR/UV untuk memverifikasi konsentrasi).

Bukti lapangan menunjukkan loop pH inline menjaga pH ±0,1 unit, meningkatkan reprodusibilitas. Titrasi otomatis (PID control) telah lama ada di mesin pewarna high‑end; kaidahnya identik untuk lini finishing. Investasi ini kembali dalam bentuk yield dan laba: model rantai pasok sebuah pabrik garmen memperkirakan perpindahan ke kontrol proses otomatis penuh berbasis sensor—termasuk finishing—dapat menaikkan profit ~8–9% dibanding metode manual (www.mdpi.com). Bahkan bila difokuskan pada kimia finishing saja, pad bath yang terkontrol rapi menghindari overfeed 10–15% yang lazim pada penambahan manual.

Tren industri dan kepatuhan

Pasar kimia finishing tekstil tumbuh cepat: dari sekitar US$6,2 miliar (2019) menjadi US$9,2 miliar (2022), dan diproyeksikan mendekati US$19,4 miliar pada 2030 (CAGR ~10%) (www.marketsandmarkets.com) (www.globenewswire.com). Asia‑Pasifik—termasuk Indonesia—memimpin pangsa dan laju pertumbuhan (www.marketsandmarkets.com).

Di sisi lain, regulasi lingkungan makin ketat (batas pelepasan logam berat, formaldehida, fluorokarbon, dsb.). Di Indonesia, standar pH dan COD air limbah mendorong minimisasi reagen tersisa. Presisi dosing dan pemantauan online pun selaras dengan target mutu sekaligus keberlanjutan—additives dipakai efisien, bereaksi tuntas/terbilas, dan tidak memperparah polusi.

Ringkasan teknis

Properti kain dalam finishing ditentukan keseimbangan halus antara kimia, panas, dan waktu. Pengendalian ketat konsentrasi, suhu, dan waktu kontak—ditambah dosis otomatis berbasis PLC (programmable logic controller) serta sensor real‑time—membuat tiap meter kain menerima paparan sesuai resep. Studi dan data industri menegaskan perbedaan hasilnya: dari optimum 60 g/L pada water‑repellent (www.mdpi.com), lonjakan hasil warna 110–269% pada mercerisasi 260–340 g/L NaOH (ojs.ikm.mk), hingga pentingnya menjaga pH/konduktivitas/suhu untuk kualitas dan pengurangan polusi (www.newclothmarketonline.com). Otomasi closed‑loop—dari PLC yang mengontrol katup dan pH/suhu/volume dalam waktu nyata (www.freepatentsonline.com) hingga spektrofotometer inline (www.researchgate.net)—mendatangkan repeatability, penghematan kimia 10–30% pada dosing closed‑loop, dan profit lebih tinggi ~8–9% (www.mdpi.com).

Sumber: Sintesis literatur teknis, laporan industri, dan standar. Rujukan kunci mencakup studi finishing 2020 (www.mdpi.com), artikel proses kontrol (www.newclothmarketonline.com) (www.newclothmarketonline.com), dan proyeksi pasar (www.marketsandmarkets.com) (www.globenewswire.com), serta paten/terbitan industri sebagaimana tercantum di atas.