nalisa Energi dan Ongkos Produksi

Subur Mulyanto, NIM: S951308007, 2015. ANALISA ENERGI DAN ONGKOS PRODUKSI PADA FORMULASI ZAT WARNA ALAM MERAH-SECANG UNTUK PEWARNAAN KAIN. Komisi Pembimbing I: Dr. techn. Suyitno, S.T., M.T. Pembimbing II: Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T., M.T. Tesis Program Studi Magister Teknik Mesin. Program Pascasarjana. Universitas Sebelas Maret Surakarta. Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisa terhadap energi produksi pada formulasi zat warna alam merah-secang cair dan pasta yang digunakan sebagai pewarna kain. Proses produksi ini dilakukan dengan cara ekstraksi pada reaktor berkapasitas 150 liter. Produksi pasta dilakukan dengan proses pengentalan menggunakan reaktor pengental pada temperatur operasi 80oC. Bahan baku yang digunakan adalah kayu secang serta air sebagai pelarut. Proses ekstraksi divariasikan pada temperatur 70oC, 80oC, 90oC dan 100oC. Pengujian FT-IR bertujuan untuk mengidentifikasi gugus fungsi senyawa kimia pada ekstrak secang (pewarna cair) dan pewarna pasta. Kadar kepekatan pigmen dari ekstrak secang akan diukur berdasarkan absorbansi hasil uji UV-Vis. Uji ketahanan luntur warna pada kain, untuk standarisasi pewarna dengan tiga parameter, yaitu ketahanan luntur terhadap pencucian, terhadap sinar matahari dan terhadap gosokan. Perhitungan besarnya konsumsi dan biaya energi produksi dari masing-masing temperatur untuk menentukan titik optimum proses produksi. Dari hasil FT-IR pewarna cair dan pasta teridentifikasi gugus fungsi antara lain =C–H, C–O–C, C–OH, C=C dan C=O, yang mengidikasikan gugus fungsi penyusun pada senyawa brazilein. Hasil pengamatan UV-Vis spektrofotometer menunjukkan bahwa untuk mencapai konsentrasi yang maksimal membutuhkan waktu 2 jam proses ekstraksi, hal ini diperoleh setelah melakukan pengamatan spektrum UV-Vis pada sampel setiap 30 menit pada saat ekstraksi. Dari perhitungan konsumsi energi listrik dan biaya operasional diperoleh biaya dasar produksi terendah yaitu pada 80oC sebesar Rp.859,-/kg dengan konsumsi energi sebesar 23%, Sedangkan untuk pasta memiliki biaya produksi sebesar Rp.18.652,-/kg dengan efisiensi energi sebesar 60 % dan total heat loss sebesar 60,07 kWh. Titik optimum proses produksi pada formulasi pewarna cair dan pasta yaitu dengan proses ekstraksi pada temperatur 80oC. Selain kualitasnya terstandar, energi yang dibutuhkan merupakan yang paling rendah sehingga dapat menekan biaya produksi. Hasil uji ketahanan luntur pewarna cair maupun pasta menunjukkan bahwa untuk parameter ketahanan luntur terhadap pencucian memiliki nilai 4-5(baik) untuk penodaan dan perubahan warna, nilai 4(baik) untuk ketahanan luntur terhadap sinar terang hari dan untuk ketahanan luntur terhadap gosokan memiliki 3-4 (cukup baik) pada pewarna cair dan nilai 4 (baik) pada pewarna pasta. Kata kunci : Kayu secang, Ekstraksi, Absorbansi, Brazilein, UV-Vis, FT-IR Subur Mulyanto, NIM: S951308007, 2015. ENERGY AND PRODUCTION COST ANALYSIS OF CAESALPINIA SAPPAN NATURAL RED DYE FORMULATION FOR DYEING FABRIC. Principal Advisor: Dr. techn. Suyitno, S.T., M.T. Co-advisor: Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T., M.T. Thesis: Graduate Program of Mechanical Engineering Sebelas Maret University. Surakarta. Abstract The purpose of this research is to analyze energy production in the formulation of liquid and paste natural dyes red from caesalpinia sappan for dyeing fabric. The extraction process was carried out by the reactor with capacity 150 litres. Meanwhile the production of paste have been done by coagulation process on operating temperature of 80°C. Caesalpinia sappan is used as raw material as well as water as solvent by temperature varied of 70oC, 80oC, 90oC and 100oC. FT-IR test have been done to identify functional groups of chemical compounds in the extract (liquid dyes) and paste. Whereas to determine concentrations of pigment in the extract, it is measured based on the absorbance of test results of UV-Vis. The color fastness testing on fabric was used for standardize for dyes fabric. It uses three parameters, they are wash resistance, scrub resistance and light resistance by Indonesia National Standard (SNI). The energy consumption and the cost of production of each was calculated and then the optimum point of the production process is determined. The results FT-IR test of liquid and paste dyes identified functional groups include = C-H, C-O-C, C-OH, C = C and C = O, it indicated the functional groups on the compound brazilein. The extraction process to reach maximum concentration is required heating for 2 hours. It was obtained from UV-Vis spectrum observation on a sample every 30 minutes of extraction time. Calculation of energy consumption and operating costs acquired the basic cost of production liquid dyes. The lowest is at 80°C for Rp.859,-/kg with energy consumption by 23%, meanwhile the paste dyes have a base cost of production amounted to Rp.18,652,-/kg which has the energy efficiency of 60% as total heat loss of 60.07. kWh. The optimum point extraction process of producing liquid dye and paste dye was determined on temperature 80°C. In addition to standardized quality, there is also low energy required to reduce production costs. Fastness test results of liquid and paste dyes are show that for parameter to washing resistance testing is on value of 4-5(good) for stainning and grey scale, on value 4(good) for light resistance testing and scrub resistance testing is on value 3-4 (fairly) for liquid dyes and value 4(good) on paste dyes. Keyword: Caesalpinia sappan, Extraction, Absorbance, Brazilein, UV-Vis, FT-I