Di dyehouse, kualitas dan kepatuhan limbah sering ditentukan di tahap wash-off. Kuncinya: kimia pencuci spesial, kontrol temperatur 60–80 °C, dan pH yang tepat.
Sedikit yang dibicarakan, tetapi dampaknya besar: hanya sekitar 40% zat warna reaktif yang benar‑benar terikat pada katun—sekitar 60% sisanya longgar atau terhidrolisis dan harus disingkirkan di bilasan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tahap wash‑off ini sering memakan kira‑kira separuh biaya dyeing, serta porsi terbesar air proses dan energi (pubs.acs.org; www.fibre2fashion.com). Satu ulasan teknis bahkan menyebut 80% konsumsi air dyehouse dan 90% energinya masuk ke bleaching, washing, dan rinsing (www.fibre2fashion.com).
Artinya, wash‑off bukan sekadar “pembilasan”—ia menentukan fastness, warna akhir, dan apakah buangan memenuhi batas BOD/COD serta warna di Indonesia maupun luar negeri. Data yang sama menegaskan, tanpa wash‑off yang tepat, warna lari ke limbah dan menaikkan COD secara signifikan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Tujuan inti tahap wash‑off
Misi pertama: mengeluarkan zat warna tak terikat dan bahan kimia sisa. Pada zat warna reaktif, hidrolisis di kondisi alkali membuat 30–40% molekul berikatan lemah (hidrogen/Van der Waals) sehingga harus dihilangkan untuk mencapai wet‑fastness tinggi (pubs.acs.org). Garam, alkali, urea, dan aditif proses lain juga perlu ditekan hingga jejak; contoh, sisa garam di bath reaktif pasca ekshaust bisa ~10–15 g/L dan lazimnya harus turun ke <1 g/L lewat beberapa siklus soaping (www.mdpi.com).
Kedua: difusi dan dilusi. Wash‑off berjalan dalam empat fase—pengenceran sisa larutan dari kain, difusi zat warna ke permukaan serat, pelepasan ke air bilasan, dan pencegahan redeposisi (www.fibre2fashion.com). Mengubah liquor ratio (perbandingan air terhadap beban kain) adalah tuas penting: menurunkan LR dari 15:1 ke 7:1 memangkas kebutuhan bilasan dari 2400 L menjadi 1600 L per 100 kg kain, meski jumlah tahap bilasan bertambah (www.fibre2fashion.com). Praktiknya, bilas dilanjutkan hingga garam residu sebelum soaping sangat rendah (sering <2 g/L) dan bleeding warna berhenti (www.fibre2fashion.com).
Ketiga: menjaga shade akhir dan fastness. pH bilasan yang terlalu alkali bisa merusak ikatan kovalen zat warna‑serat; banyak resep memasukkan netralisasi ringan setelah fiksasi—misalnya ke pH 6,0–6,5 memakai asam asetat di 50 °C selama 5 menit, lalu hot wash 10 menit (www.colorfuldyes.com). Umumnya, pH soaping dipilih untuk memaksimalkan kelarutan warna tak terikat (sering sedikit alkali untuk reaktif) dan bilasan akhir mendekati netral (www.fibre2fashion.com).
Catatan temperatur: menaikkan suhu bilasan dari 20 °C ke 40 °C hampir menggandakan pelepasan warna (≈92% kenaikan) (link.springer.com); peningkatan hingga ~60–70 °C terus membantu, di atas ~70 °C manfaat tambahannya menurun (www.fibre2fashion.com).
Kimia pencuci khusus di bath
Detergen/surfaktan (campuran anionik–nonionik; surfaktan = bahan aktif permukaan yang menurunkan tegangan permukaan) menjadi tulang punggung soaping. Nonionik seperti alcohol ethoxylate dipakai untuk wet‑out tanpa foaming berlebih; pada skala rumah tangga, formulasi sering memadukan nonionik dan anionik—yang terakhir menambah repulsi muatan sehingga noda/warna lepas, tetapi kelebihan anionik juga bisa mendorong zat warna anionik terlepas dari katun ke air bilasan (link.springer.com). Di industri, varian high flash‑point seperti sulfated alcohols atau alkylpolyglucosides kerap dipakai untuk “merendam” warna tak terikat agar mudah dibilas.
Sequestering/chelating agents (pengompleks logam seperti EDTA, NTA, fosfonat) mengikat ion kesadahan (Ca²⁺/Mg²⁺) dan logam transisi agar tidak mengganggu detergen atau membentuk endapan yang redeposit ke kain. Mereka umum ditambahkan pada pre‑wash atau soaping; fungsinya menjaga zat warna tetap larut dan menjauh dari pori serat. Opsi teknis yang sejalan dengan tujuan ini mencakup pengurangan kesadahan lewat unit softener berbasis ion exchange resin untuk suplai air proses.
Dispersant dan wetting agent polimerik membantu pada kelas disperse dyes (poliester) agar partikel warna tetap tersuspensi dan tidak menggumpal; ko‑solven seperti urea bisa membantu mengembangkan serat untuk melepaskan warna terperangkap. Contoh, polyacrylates adalah dispersant nonionik yang bekerja sebagai “soaping aid”—mendukung leveling dan menekan re‑adsorpsi tanpa foaming (textileengineering.net).
Reductive cleaning (pembersihan reduktif) relevan untuk poliester dengan disperse dyes atau zat warna vat/sulfur: natrium hidrosulfit dalam bath alkali panas mereduksi sisa warna, diikuti bilasan tuntas. Bath reduksi ini harus tersapu bersih—sering dibantu anti‑oksidan atau “alkali‑killer” untuk menstabilkan bahan pemutih—baru proses dilanjutkan.
Polimer pengikat warna (dye transfer inhibitors/DTI), seperti polyvinylpyrrolidone‑N‑oxide atau kopolimer polyvinylpyrrolidone/polyvinylimidazole, ditambahkan pada soaping akhir untuk menangkap molekul warna anionik di larutan sehingga tidak redeposit ke kain (www.mdpi.com). Studi percontohan menunjukkan DTI mampu memangkas waktu operasi, penggunaan air, dan energi sekitar 50–90% dibanding wash‑off konvensional, dengan hasil warna nyaris identik (www.mdpi.com); satu laporan mencatat penghematan energi ~90% dan air 40% dengan cucian berbantu polimer (www.mdpi.com).
Terakhir, oksidasi lanjut seperti ozonasi katalitik dan kimia Fenton mulai dipakai untuk menurunkan warna di bilasan pertama sehingga airnya bisa dipakai ulang: ozonasi katalitik pada air bilasan pertama menghilangkan ~30% COD (chemical oxygen demand, indikator beban oksidatif), dan air hasilnya dapat dipakai kembali tanpa menurunkan colorfastness akhir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pada skema utilitas, pretreatment membran seperti ultrafiltration (UF) dapat dipertimbangkan sebagai tahap klarifikasi sebelum pemrosesan lebih lanjut.
Kendali temperatur bilasan
Bilasan panas mempercepat difusi warna keluar serat. Praktik umum memasukkan “boiling‑soap” 60–95 °C setelah bilasan dingin singkat. Laju dan jumlah pelepasan zat warna reaktif meningkat tajam dari 50 ke 70 °C selama bilasan (www.fibre2fashion.com). Secara praktis, soaping panas sering dijalankan di ~60–70 °C selama 10–30 menit; pada skala rumah tangga, 40 °C melepaskan warna jauh lebih banyak dibanding 20 °C (link.springer.com). Di atas ~70 °C, manfaat tambahan menurun (www.fibre2fashion.com).
Desain mesin ber‑liquor ratio rendah memungkinkan “smart rinsing”: air panas ditambahkan kontinu untuk mengencerkan kontaminan sambil mendinginkan muatan dalam satu langkah. Program kontinu seperti ini dapat memangkas siklus bilasan shade gelap dari ~3–4 jam menjadi ~1 jam karena bilasan awal yang panas cepat menurunkan garam dan warna tak terikat (www.fibre2fashion.com).
Kendali pH bath bilasan
pH harus selaras dengan kimia zat warna. Pada katun reaktif, fiksasi berlangsung di alkali kuat; soaping utama biasanya sedikit alkali (pH ~9) agar zat warna terhidrolisis menyebar keluar. Kelebihan alkali bisa menyerang ikatan kovalen, maka banyak prosedur berpindah ke pH netral/masam ringan pada salah satu bilasan akhir—umumnya ke pH 6–6,5 memakai asam asetat (www.colorfuldyes.com). Salah satu resep menegaskan: 5 menit di 50 °C pada pH 6,0, lalu bilas (www.colorfuldyes.com).
Kelas zat warna lain punya preferensi berbeda: wool dengan acid dyes umumnya dibilas di pH 4–5 untuk menstabilkan ikatan kationik. Pedoman teknis memperingatkan pH shock—tak mengendalikan pH sebelum “boiling‑soap” bisa menanggalkan warna yang sudah terikat pada selulosa (www.fibre2fashion.com). Praktiknya, dyehouse memantau pH bath dan menambahkan asam/basa selama bilasan untuk menjaga kondisi optimal tanpa kehilangan warna—di sini, pengumpan kimia presisi seperti dosing pump membantu mempertahankan setpoint pH yang stabil.
Hasil terukur dan efisiensi operasional
Kualitas wash‑off diukur dari sisa warna di efluen, rating colorfastness, dan ekonomi. Optimalisasi waktu, suhu, dan volume pada eksperimen laundry menunjukkan penurunan pelepasan warna ke efluen sebesar 53,5% (mg zat warna per total volume bilasan) (link.springer.com). Di produksi, pendekatan low‑liquor rinsing, pengaturan timing, dan DTI polimer memperlihatkan dampak serupa; data terbitan menunjukkan DTI dapat memangkas pemakaian air dan energi hingga separuh dibanding wash‑off konvensional (www.mdpi.com). Mengganti drain/fill dingin menjadi aliran bilas panas kontinu memangkas siklus bilas shade gelap lebih dari 2 jam (www.fibre2fashion.com).
Konsumsi air total di wet processing dapat melampaui 100+ L per kg tekstil, dengan wash‑off sebagai porsi terbesar. Di skala industri, tiap pabrik tekstil di Indonesia bisa membuang ribuan meter kubik efluen berwarna per hari bila wash‑off tidak dioptimalkan. Regulasi lingkungan Indonesia dan standar “Green Textile” (Permenperin No.13/2019) menekankan metode dyehouse hijau agar bilasan efisien dan efluen patuh. Implementasi praktik terbaik—pH bath yang benar, profil suhu presisi, serta kimia wash yang tepat—mendorong “right‑first‑time” di dyeing.
Ringkasan teknis yang dapat ditindaklanjuti
Audit proses menunjukkan 70–90% warna reaktif tak terikat dapat dihilangkan pada soaping panas pertama, dan pencucian tuntas ke spesifikasi umumnya butuh 2–4 bath. Mengabaikan kontrol kunci secara dramatis meningkatkan bleeding: hingga 92% lebih banyak warna bisa terlepas bila suhu terlalu rendah (link.springer.com). Sebaliknya, ketika kimia tepat, soaping ≥60 °C, dan netralisasi ke ~pH 6 dijalankan, kain secara rutin mencapai rating washfastness tertinggi dengan noda efluen minimal.
Catatan sumber dan infrastruktur air pendukung
Data dan resep di atas bersumber dari literatur teknis dan laporan industri: pembahasan fase bilas dan pengaruh suhu/rasio (www.fibre2fashion.com; www.fibre2fashion.com), studi keberlanjutan wash‑off reaktif (30–60% warna tak terikat) (pubs.acs.org; pmc.ncbi.nlm.nih.gov), benchmark DTI polimer (www.mdpi.com), serta riset pengujian yang mengkuantifikasi kehilangan warna vs parameter cuci (link.springer.com; link.springer.com). Pada level utilitas, infrastruktur air proses yang bersih dan stabil mendukung konsistensi wash‑off; selain chelation di bath, pengelolaan kesadahan di hulu dapat ditopang oleh softener, sementara penambahan asam/basa lebih terkendali dengan dosing pump. Untuk skema reuse, lapisan pretreatment membran seperti ultrafiltration relevan sebagai pengolahan awal.
