Mengenal Pewarna Tekstil Yang Berkelanjutan (Bagian 1)

Pewarna alami merupakan alternatif pewarna yang tidak beracun, dapat diperbaharui (renewable), mudah terdegradasi dan tentu sangat ramah lingkungan. Zat warna termasuk dalam kategori pewarna alami diperoleh dari tanaman dan mikroorganisme.

Warna yang dihasilkan pun cukup beragam seperti merah, oranye, kuning, biru dan coklat. Sedangkan kelompok peenting senyawa kimia pewarna berupa karotenoid, flavonoid, tetrapirroles dan xantofil.

Sejarah Pewarna Alami

Pada 3500 SM (sebelum masehi) manusia telah memakai zat pewarna alami yang diekstrak dari sayuran, buah-buahan, bunga, dan serangga. Hal itu diperkuat dengan temuan pakaian berwarna dan jejak pewarna madder (zat warna kompleks yang mengandung banyak pewarna) pada reruntuhan peradaban Mohenjodaro dan Harappa 3500 SM.

Hasil uji kimia pada mumi yang ditemukan di makam raja Tutankhamnun, Mesir terbungkus oleh kain berwarna merah. Ini menunjukkan bahwa merah merupakan senyawa alizarin atau sebuah pigmen yang diekstrak dari madder (zat warna kompleks yang mengandung banyak pewarna). 

Metode pencelupan kain telah dikenal di lembah Indus atau sekitar 2500 SM di anak benua India. Bahkan henna juga sudah banyak digunakan di masa itu. Referensi lain, mengungkap teks Shosoin periode Nara asal Jepang dimana pada abad ke delapan biocolorants dimanfaatkan untuk mewarnai makanan. Catatan itu mengungkap tentang pewarnaan kacang kedelai dan adzuki-kue kacang. Artinya pada periode itu orang-orang telah mewarnai makanan olahan.

Sayangnya, pewarna alami memiliki beberapa kelemahan, seperti ketidakstabilan warna, konsentrasi pigmen rendah, spektrum warna terbatas, mudah kusam dan ketahanan yang buruk terhadap pencucian ataupun sinar matahari.

Hingga pada tahun 1856, M. WH. Perkin menemukan pewarna sintetis dengan beragam variasi warna, intensitas cahaya dan bayangan. Sejak saat itu zat warna buatan ini mulai mengambil alih fungsi pewarna alami.

Namun tetap tak bisa dipungkiri jika pewarna sintetis bersifat racun dan memiliki efek samping untuk makhluk hidup. Turunan mineral, seperti halnya potassium dikromat dan tembaga sulfat dapat menyebabkan masalah kesehatan yang serius dan berbahaya bagi lingkungan. Melihat efek buruk tersebut, penggunaan pewarna alami kembali diserukan di seluruh dunia.

Dalam beberapa dekade terakhir, warna sintetis mendapat banyak kritikan, dan konsumen bersikap enggan untuk menerima produk dengan warna sintetis, serta lebih suka pewarna alami. Konsumen saat ini lebih peduli terhadap lingkungan hidup, maka pewarna alami menjadi alternatif utama sebagai pengganti dari pewarna sintetis.

Sumber pewarna alami

Tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme merupakan sumber pewarna alami. Namun hanya sejumlah kecil yang tersedia untuk penggunaan komersial sebagai pewarna makanan dan sebagian besar berasal dari tanaman. Hampir semua bagian tumbuhan dapat menghasilkan zat warna seperti bunga, buah, daun, biji, kulit kayu, batang/kayu dan akar.

Salah satu tumbuhan laut yang memiliki potensi untuk digunakan sebagai bahan pewarna alami adalah mikroalga Spirulina platensis. Ekstraksi Spirulina platensis menggunakan pelarut asam asetat menghasilkan ekstrak zat warna biru yang memiliki intensitas warna tertinggi dengan absorbansi maksimalnya 620 nm. Senyawa kimia pigmen biru gelap tersebut adalah phycocyanin.

Pigmen dapat diproduksi dari Mikroorganisme, oleh karena itu dapat dijadikan sebagai bagian dari sumber pewarna alami. Pigmen utama yang dihasilkan oleh mikrobia adalah merah, kuning dan biru. Mikroorganisme yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan pigmen dengan produksi tinggi adalah spesies dari Monascus, Paecilomyces, Serratia, Cordyceps, Streptomyces, Penicillium herquei, Penicillium atrovenetum, Rhodotorula, Sarcina, Phaffia Cryptococcus, Monascus purpureus, Phaffia rhodozyma, Bacillus sp., Achromobacter, dan Yarrowia. Beberapa peneliti fokus untuk memproduksi warna merah dan kuning, seperti monascue yang dihasilkan dari Monascus sp., karotenoid dari Phaffia rhodozyma, Micrococcus roseus, Brevibacterium linens dan Bradyrhizobium sp., serta xanthomonadindari Xanthomonas campestris pv.

Klasifikasi Pewarna Alami

Berdasarkan pemakaiannya, digolongkan menjadi zat warna substantif ( bisa langsung digunakan) dan zat warna reaktif (perlu bahan pembantu untuk pewarnaannya). Sedangkan berdasarkan warna yang ditimbulkan (coloring matter), dibagi menjadi empat golongan yaitu zat warna: mordan (alam), direk, asam/basa, dan bejana. Sebagian besar zat pewarna alami termasuk dalam zat warna mordan alam.

Agar warna dapat terikat dengan baik, maka pada proses pewarnaannya diperlukan bahan tambahan untuk pengikat atau fiksator. Sebagai contoh zat warna kuning dari daun jati dan merah dari madder memerlukan mordan dari alum yang berfungsi sebagai bahan pengikat warna.

·         Zat warna direk melekat diserat berdasarkan ikatan hidrogen, sehingga ketahanannya rendah seperti kurkumin dari kunyit.

·         Zat warna asam/basa memiliki gugus kombinasi asam dan basa yang cocok diterapkan pada serat sutera atau wol.

·         Pewarna seperti flavonoid tidak menghasilkan warna permanen pada kain katun.

·         Pewarna bejana dapat mewarnai serat berdasarkan reaksi reduksi oksidasi (redoks). Ia dikenal sebagai zat warna paling tua didunia dengan ketahanan paling unggul dibanding zat pewarna alami yang lain. Contoh zat warna indigotin berasal dari daun nila (indigofera).

Sumber bulletin tekstil edisi 31