Plastik

Istilah plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik. Mereka

terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan bisa juga terdiri dari zat lain

untuk meningkatkan performa atau ekonomi. Ada beberapa polimer alami yang termasuk

plastik. Plastik dapt dibentuk menjadi film atau fiber sintetik. Nama ini berasal dari fakta

bahwa banyak dari mereka "malleable", memiliki properti keplastikan. Plastik didesain

dengan varias yang sangat banyak dalam properti yang dapat menoleransi panas, keras,

"reliency" dan lain-lain. Digabungkan dengan kemampuan adaptasinya, komposisi yang

umum dan beratnya yang ringan memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang

industri. Plastik dapat juga menuju ke setiap barang yang memiliki karakter yang deformasi

atau gagal karena shear stress- lihat keplastikan (fisika) dan ductile.

Plastik dapat dikategorisasikan dengan banyak cara tapi paling umum dengan melihat

tulang-belakang polimernya (vinyl{chloride}, polyethylene, acrylic, silicone, urethane, dll.).

Klasifikasi lainnya juga umum.

Plastik adalah polimer; rantai-panjang atom mengikat satu sama lain. Rantai ini

membentuk banyak unit molekul berulang, atau "monomer". Plastik yang umum terdiri dari

polimer karbon saja atau dengan oksigen, nitrogen, chlorine atau belerang di tulang belakang.

(beberapa minat komersial juga berdasar silikon). Tulang-belakang adalah bagian dari rantai

di jalur utama yang menghubungkan unit monomer menjadi kesatuan. Untuk mengeset

properti plastik grup molekuler berlainan "bergantung" dari tulang-belakang (biasanya

"digantung" sebagai bagian dari monomer sebelum menyambungkan monomer bersama

untuk membentuk rantai polimer). Pengesetan ini oleh grup "pendant" telah membuat plastik

menjadi bagian tak terpisahkan di kehidupan abad 21 dengan memperbaiki properti dari

polimer tersebut.

Pengembangan plastik berasal dari penggunaan material alami (seperti: permen karet,

"shellac") sampai ke material alami yang dimodifikasi secara kimia (seperti: karet alami,

"nitrocellulose") dan akhirnya ke molekul buatan-manusia (seperti: epoxy, polyvinyl

chloride, polyethylene).

Jenis plastik

Secara umum plastik digolongkan menjadi dua macam, yaitu:

Termoplastik. Merupakan jenis plastik yang bisa didaur-ulang/dicetak lagi dengan proses

pemanasan ulang. Contoh: polietilen (PE), polistiren (PS), ABS, polikarbonat (PC)

Termoset. Merupakan jenis plastik yang tidak bisa didaur-ulang/dicetak lagi. Pemanasan

ulang akan menyebabkan kerusakan molekul-molekulnya. Contoh: resin epoksi, bakelit,

resin melamin, urea-formaldehida

Proses manufaktur plastik

Injection molding

Bijih plastik (pellet) yang dilelehkan oleh sekrup di dalam tabung yang berpemanas

diinjeksikan ke dalam cetakan.

Blow molding

Bijih plastik (pellet) yang dilelehkan oleh sekrup di dalam tabung yang berpemanas secara

kontinyu diekstrusi membentuk pipa (parison) kemudian ditiup di dalam cetakan.

Extrusion

Bijih plastik (pellet) yang dilelehkan oleh sekrup di dalam tabung yang berpemanas secara

kontinyu ditekan melalui sebuah orifice sehingga menghasilkan penampang yang kontinyu.

Thermoforming

Lembaran plastik yang dipanaskan ditekan ke dalam suatu cetakan.

Contoh-contoh plastic :

1. Polietilena tereftalat

Polietilena tereftalat (disingkat PET, PETE atau dulu PETP, PET-P) adalah suatu resin

polimer plastik termoplast dari kelompok poliester. PET banyak diproduksi dalam industri

kimia dan digunakan dalam serat sintetis, botol minuman dan wadah makanan, aplikasi

thermoforming, dan dikombinasikan dengan serat kaca dalam resin teknik. PET merupakan

salah satu bahan mentah terpenting dalam kerajinan tekstil.

PET dapat berwujud padatan amorf (transparan) atau sebagai bahan semi-kristal yang

putih dan tidak transparan, tergantung kepada proses dan riwayat termalnya. Monomernya

dapat diproduksi melalui esterifikasi asam tereftalat dengan etilen glikol, dengan air sebagai

produk sampingnya. Monomer PET juga dapat dihasilkan melalui reaksi transesterifikasi

etilen glikol dengan dimetil tereftalat dengan metanol sebagai hasil samping. Polimer PET

dihasilkan melalui reaksi polimerasi kondensasi dari monomernya. Reaksi ini terjadi sesaat

setelah esterifikasi atau transesterifikasinya dengan etilen glikol sebagai produk samping (dan

etilen glikol ini biasanya didaur ulang). Kebanyakan (sekitar 60%) dari produksi PET dunia

digunakan dalam serat sintetis, dan produksi botol mencapai 30% dari permintaan dunia.

Dalam penggunaannya di bidang tekstil, PET biasanya disebut dengan poliester saja.

2. Polipropilen

Plastik jenis ini sangat baik bagi tubuh manusia. Plastik ini memiliki satu kelebihan

dan satu kekurangan, contohnya: Mampu menahan kimia meski dipanaskan dalam suhu

tinggi (antara suhu°800 dan suhu °999) inilah rekor terbaik bagi seluruh plastic, dan dapat

pecah, meski tidak melukai diri sendiri dan orang lain. Plastik ini bisa pecah (bagi minuman

yang dikemas dalam gelas plastik). Bersama ketiga temannya yaitu SAN , ABS , dan LD-PE

(Low Density Polyethylene), plastik yang dari nomor 7 adalah SAN dan ABS sementara yang

nomor 4 adalah LD-PE, jadi jenis-jenis ini yang disarankan oleh para ilmuan. Untuk dicari

caranya sangat mudah, kita tinggal melihat bawahnya, biasanya bernomor 1-7. Sementara ada

plastik-plastik yang tak bernomor tetapi kita tinggal melihat hurufnya saja.

3. Polistirena

Polistirena adalah sebuah polimer dengan monomer stirena, sebuah hidrokarbon

cair yang dibuat secara komersial dari minyak bumi. Pada suhu ruangan, polistirena biasanya

bersifat termoplastik padat, dapat mencair pada suhu yang lebih tinggi untuk (sehingga dapat

dimolding atau 'extrusion', kemudian kembali menjadi padat. Stirena tergolong senyawa

aromatik. Polistirena pertama kali dibuat pada 1839 oleh Eduard Simon, seorang apoteker

Jerman. Ketika mengisolasi zat tersebut dari resin alami, dia tidak menyadari apa yang dia

telah temukan. Seorang kimiawan organik Jerman lainnya, Hermann Staudinger, menyadari

bahwa penemuan Simon terdiri dari rantai panjang molekul stirena, yang adalah sebuah

polimer plastik. Polistirena padat murni adalah sebuah plastik tak berwarna, keras dengan

fleksibilitas yang terbatas yang dapat dibentuk menjadi "mold" dengan detil yang bagus.

Polystyrene dapat menjadi transparan atau dapat dibuat menjadi banyak warna. Dia

digunakan untuk membuat model plastik, 'cutlery' plastik, pemaketan CD dan DVD, dan

banyak objek lainnya.

4. Poliester

Poliester adalah suatu kategori polimer yang mengandung gugus fungsional ester

dalam rantai utamanya. Meski terdapat banyak sekali poliester, istilah "poliester" merupakan

sebagai sebuah bahan yang spesifik lebih sering merujuk pada polietilena tereftalat (PET).

Poliester termasuk zat kimia yang alami, seperti yang kutin dari kulit ari tumbuhan, maupun

zat kimia sintetis seperti polikarbonat dan polibutirat. Dapat diproduksi dalam berbagai

bentuk seperti lembaran dan bentuk 3 dimensi, poliester sebagai termoplastik bisa berubah

bentuk sehabis dipanaskan. Walau mudah terbakar di suhu tinggi, poliester cenderung

berkerut menjauhi api dan memadamkan diri sendiri saat terjadi pembakaran. Serat poliester

mempunyai kekuatan yang tinggi dan E-modulus serta penyerapan air yang rendah dan

pengerutan yang minimal bila dibandingkan dengan serat industri yang lain. Kain poliester

tertenun digunakan dalam pakaian konsumen dan perlengkapan rumah seperti seprei ranjang,

penutup tempat tidur, tirai dan korden. Poliester industri digunakan dalam pengutan ban, tali,

kain buat sabuk mesin pengantar (konveyor), sabuk pengaman, kain berlapis dan penguatan

plastik dengan tingkat penyerapan energi yang tinggi. Fiber fill dari poliester digunakan pula

untuk mengisi bantal dan selimut penghangat. Kain dari poliester disebut-sebut terasa “tak

alami” bila dibandingkan dengan kain tenunan yang sama dari serat alami (misalnya kapas

dalam penggunaan tekstil). Namun kain poliester memiliki beberapa kelebihan seperti

peningkatan ketahanan dari pengerutan. Akibatnya, serat poliester terkadang dipintal

bersama-sama dengan serat alami untuk menghasilkan baju dengan sifat-sifat gabungan.

Poliester juga digunakan untuk membuat botol, film, tarpaulin, kano, tampilan kristal cair,

hologram, penyaring, saput (film) dielektrik untuk kondensator, penyekat saput buat kabel

dan pita penyekat. Poliester digunakan pula secara luas sebagai penghalus (finish) pada

produk kayu berkualitas tinggi seperti gitar, piano, dan bagian dalam kendaraan / perahu

pesiar. Perusahaan Burns London, Rolls-Royce, dan Sunseeker merupakan segelinter

perusahaan yang memakai poliester untuk memperhalus produk-produk mereka. Sifat-sifat

tiksotropi dari poliester yang bisa dipakai sebagai semprotan membuatnya ideal untuk

digunakan pada kayu gelondongan bijian-terbuka, sebab mampu mengisi biji kayu dengan

cepat, dengan ketebalan saput yang terbentuk dengan kuat per lapisan. Poliester yang

diawetkan bisa diampelas dan dipoleskan ke produk akhir.

Jenis-jenis poliester:

Poliester kristalin cair merupakan salah satu polimer kristalin cair yang digunakan

industri yang pertama dan digunakan karena sifat mekanis dan ketahanan terhadap

panasnya. Kelebihan itu penting dalam penggunaannya sebagai segel mampu kikis dalam

mesin jet.

Polyester keraspanas pada umumnya resin thermosetting merupakan kopolimer dari

poliester tak jenuh dengan stirena. Penjenuhan poliester diatur melalui penggunaan asam

maleat maupun asam fumarat. Dalam vinilester, penjenuhan terdapat dalam kelompok

alkoholnya poliester. Ikatan gandanya poliester tak jenuh bereaksi dengan stirena dan

menghasilkan struktur pertautan silang 3-D. Struktur ini bertindak sebagai sebuah

thermoset. Pembentukan ikatan pertautan silang dimulai melalui reaksi eksotermik yang

melibatkan sebuah peroksida organik, seperti metil etil keton peroksida atau benzoil

peroksida. Poliester keraspanas (thermosetting) digunakan sebagai bahan pengecoran, dan

resin poliester chemosetting digunakan sebagai resin pelapis kaca serat dan dempul badan

mobil yang non logam. Poliester tak jenuh yang diperkuat kaca serat banyak digunakan

dalam bagian badan dari kapal pesiar serta mobil.

Sifat-sifat serat poliester

Penyerapan energi plastik yang diperkuat dengan serat kimia (uji benturan,

pelentukan, dan tarik) Investigasi atas persyaratan praktis untuk mengukur penyerapan energi

dari bahan-bahan gabungan (komposit), dan pengembangan metode yang cocok untuk

melaksanakan pengukuran tersebut. Sejumlah metode uji dinamis untuk mengukur

penyerapan energi dari berbagai lapisan, termasuk uji benturan pelentukan, uji benturan

berulang-ulang, uji benturan tarikan, dan uji tumbukan pembengkokan. Didiskusikan pula

ujian benturan pada lempengan berlapis. Penekanan khusus ditempatkan pada studi pada

berbagai komposit yang diperkuat dengan sebuah serat kimia. Tak dapat dipungkiri bahwa

ada hubungan antara penyerapan energi statis yang semu dari berbagai serat dan penyerapan

energi dinamisnya komposit. Komposit berpoliester komersial dan serat poliamida memiliki

penyerapan energi yang tertinggi, dimana piranti pengujian memiliki efek yang signifikan.

Sintesis polister

Sintesis poliester pada umumnya dicapai dengan reaksi polikondensasi. Rumus umum

untuk reaksi dari sebuah diol dengan sebuah asam dikarboksilat adalah:

(n+1) R(OH)2 + n R´(COOH)2 ---> HO[ROOCR´COO]nROH + 2n H2O

5. Akrilonitril butadiena stiren

ABS atau lengkapnya acrylonitrile butadiene styrene (C8H8· C4H6·C3H3N)x) adalah

polimer organik pembentuk plastik yang cukup mempunyai kekuatan dengan harga relatif

murah. ABS banyak digunakan dalam bidang teknik, seperti misalnya untuk kebutuhan

elektronik, otomotif, dll. Hal ini dikarenakan ABS mempunyai kekuatan kejut dan

kekenyalan yang tinggi dibanding polistiren, sehingga sesuai untuk komponen-komponen

yang bergerak.

Khusus untuk aplikasi elektronik beberapa jenis ABS mempunyai sifat tahan api (flame

retardant).

6. Kaca akrilik

Polimetil metakrilat (Polymethyl methacrylate) atau poli (metil 2-metilpropenoat)

adalah polimer sintetis dari metil metakrilat. Bahan yang bersifat thermoplastis (mencair bila

dipanasi) dan transparan ini dijual dengan merek dagang Plexiglas, Vitroflex, Perspex,

Limacryl, Acrylite, Acrylplast, Altuglas, dan Lucite serta pada umumnya disebut dengan

'kaca akrilik' atau sekedar 'akrilik'. Bahan ini dikembangkan pada tahun 1928 di berbagai

laboratorium dan dibawa ke pasaran oleh Rohm and Haas Company pada tahun 1933.

7. Poliimid

Poliimid, terkadang disingkat PI adalah sebuah rangkaian polimer dari monomer imid.

Poliimid secara umum digunakan di dalam industri papan sirkuit fleksibel sebagai isolator.

Cara pencegahan Plastik

Komposter BioPhoskko - Composter [L] - Dimensi komposter BioPhoskko® -

Composter [L] ( Tinggi= 90 cm, Diameter= 55 cm), terbuat dari bahan drum-plastik HDPE

(jenis bahan yang kuat), merupakan solusi tepat untuk penanganan sampah di rumah

( khususnya sampah organik sisa-sisa pemakaian rumah tangga seperti : makanan, kertas,

ikan, buah-buahan, sayuran, dll). Merubah sampah sisa rumah tangga menjadi sesuatu yang

bermanfaat - yaitu kompos dan pupuk cair organik - yang akan berguna dalam memelihara

kesuburan tanah dan sebagai pasokan nutrisi bagi tanaman anda atau dikomersialkan guna

dijual kepada petani, pemilik taman, kalangan hobies tanaman dan bunga.

Plastik biodegradabel

Plastik biodegradabel adalah plastik yang dapat digunakan layaknya seperti plastik

konvensional, namun akan hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme menjadi hasil akhir

air dan gas karbondioksida setelah habis terpakai dan dibuang ke lingkungan. Karena sifatnya

yang dapat kembali ke alam, plastik biodegradabel merupakan bahan plastik yang ramah

terhadap lingkungan. Di Jepang telah disepakati penggunaan nama plastik hijau

(GURIINPURA) untuk plastik biodegradabel. Saat ini polimer plastik biodegradabel yang

telah diproduksi adalah kebanyakan dari polimer jenis poliester alifatik.

Jenis plastic biodegradabel

Berdasarkan bahan baku yang dipakai, plastik biodegradabel dikelompokkan menjadi 2,

yaitu:

Plastik dengan bahan baku petrokimia adalah penggunaan sumberdaya alam yang

tidak terbarui (non-renewable resources)

Plastik dengan bahan baku produk tanaman seperti pati dan selulosa. Jenis plastic ini

adalah sumber daya alam terbarui (renewable resources).

Poli (-kaprolakton) (PCL) : PCL adalah polimer hasil sintesa kimia menggunakan bahan

baku minyak bumi. PCL mempunyai sifat biodegradabilitas yang tinggi, dapat dihidrolisa

oleh enzim lipase dan esterase yang tersebar luas pada tanaman, hewan dan mikroorganisme.

Namun titik lelehnya yang rendah, Tm =60oC, menyebabkan bidang aplikasi PCL menjadi

terbatas.

1. Poli (ß-hidroksi butirat) (PHB) : PHB adalah poliester yang diproduksi sebagai

cadangan makanan oleh mikroorganisme seperti Alcaligenes (Ralstonia) eutrophus,

Bacillus megaterium dsb. PHB mempunyai titik leleh yang tinggi (Tm = 180o C), tetapi

karena kristalinitasnya yang tinggi menyebabkan sifat mekanik dari PHB kurang baik.

Kopolimer poli (b-hidroksi butirat-ko-valerat) (PHB/ V) merupakan kopolimer hasil

usaha perbaikan sifat kristalinitas dari PHB. Dalam majalah Scientific America edisi

August 2000, Tillman U Gerngros melakukan kajian tentang tingkat keramahan plastik

biodegradabel terhadap lingkungan. Dia menyatakan bahwa untuk memproduksi PHB

dibutuhkan total energi yang jauh lebih besar dibanding dengan energi yang dibutuhkan

untuk memproduksi plastik konvensional seperti polietilen dan polietilen tereftalat.

Kenyataannya memang beberapa perusahaan yang memproduksi PHB menghentikan

kegiatan produksinya, disebabkan karena mahalnya biaya produksi yang dibutuhkan.

2. Poli (butilena suksinat) (PBS): PBS mempunyai titik leleh yang setara dengan plastik

konvensional polietilen, yaitu Tm =113o C. Kemampuan enzim lipase dalam

menghidrolisa PBS relatif lebih rendah dibandingkan dengan kemampuannya

menghidrolisa PCL. Untuk meningkatkan sifat biodegradabilitas PBS, dilakukan

kopolimerisasi membentuk poli (butilen suksinat-ko-adipat) (PBS/A). PBS dan PBS/ A

memiliki sifat ketahanan hidrolisa kimiawi yang rendah, sehingga tidak dapat

diaplikasikan untuk bidang aplikasi lingkungan lembab. Kopolimerisasi PBS dengan poli

karbonat menghasilkan produk poliester karbonat yang memiliki sifat biodegradabilitas,

ketahanan hidrolisa kimiawi dan titik leleh yang tinggi.

3. Poli asam laktat (PLA) : PLA merupakan poliester yang dapat diproduksi menggunakan

bahan baku sumberdaya alam terbarui seperti pati dan selulosa melaui fermentasi asam

laktat. Polimerisasi secara kimiawi untuk menghasilkan PLA dari asam laktat dapat

dilakukan dengan 2 cara, yaitu secara langsung dari asam laktat dan secara tidak langsung

melalui pembentukan laktida (dimer asam laktat) terlebih dahulu, dan diikuti dengan

polimerisasi menjadi PLA. PLA mempunyai titik leleh yang tinggi sekitar 175o C, dan

dapat dibuat menjadi lembaran film yang transparans. Perusahaan-perusahaan besar dunia

mulai bergerak untuk memproduksi PLA, seperti Cargill-Dow Chemicals Co. yang akan

memproduksi PLA dengan skala 140.000 ton/ tahun dengan memanfaatkan pati jagung.

Sedangkan di Jepang, perusahaan Shimadzu Co. dan Mitsui Chemicals Co. juga memiliki

plant produksi PLA. Perusahaan Toyota kabarnya juga akan mendirikan plant industri

PLA di Indonesia dengan memanfaatkan pati ubi jalar. Tampaknya PLA akan menjadi

primadona plastik biodegradabel di masa datang.

Pati tropis untuk bahan baku plastik biodegradabel

Indonesia kaya akan sumberdaya alam, diantaranya pati-patian (tapioka dan pati sagu)

yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan plastik biodegradabel. Pengkajian pemanfaatan

sumberdaya pati Indonesia untuk produksi plastik biodegradabel dapat dilakukan melalui 3

cara yaitu :

a) Pencampuran (blending) antara polimer plastik dengan pati. Pencampuran dilakukan

dengan menggunakan extruder atau dalam mixer berkecepatan tinggi (high speed mixer)

yang dilengkapi pemanas untuk melelehkan polimer plastik. Plastik yang digunakan dapat

berupa plastik biodegradabel (PCL, PBS, atau PLA) maupun plastik konvensional

(polietilen). Sedangkan pati yang digunakan dapat berupa pati mentah berbentuk granular

maupun pati yang sudah tergelatinisasi. Sifat mekanik dari plastik biodegradabel yang

dihasilkan tergantung dari keadaan penyebaran pati dalam fase plastik, dimana bila pati

tersebar merata dalam ukuran mikron dalam fase plastik, maka produk plastik

biodegradabel yang didapat akan mempunyai sifat mekanik yang baik. Sifat

biodegradabilitas dari plastik biodegradabel berbasiskan pati sangat tergantung dari rasio

kandungan patinya. Semakin besar kandungan patinya, maka semakin tinggi tingkat

biodegradabilitasnya.

b) Modifikasi kimiawi pati. Untuk menambahkan sifat plastisitas pada pati, metode grafting

sering digunakan. Sifat biodegradabilitas dari produk plastik yang dihasilkan tergantung

daripada jenis polimer yang dicangkokkkan pada pati. Jika polimer yang dicangkokkan

adalah polimer yang bersifat biodegradabel, maka produk yang dihasilkan juga akan

bersifat biodegradabel. Namun demikian, biasanya sifat biodegradabilitas pati akan

berkurang atau bahkan hilang sama sekali dengan proses modifikasi kimiawi.

c) Penggunaan pati sebagai bahan baku fermentasi menghasilkan monomer / polimer plastik

biodegradable. Pati dapat dipakai sebagai bahan baku fermentasi untuk menghasilkan

asam laktat (monomer dari PLA), 1,4-butanediol (monomer dari PBS) atau poliester

mikroba (PHB) atau biopolimer lainnya seperti pullulan.

Kegunaan Plastik biodegradabel di lingkungan Indonesia

Sampah plastik menimbulkan masalah lingkungan karena ketidakmampuan

lingkungan (dalam hal ini mikroorganisme) dalam merombak dan menguraikan plastik.

Informasi mengenai kemampuan lingkungan dalam menerima (merombak, menguraikan

untuk kemudian masuk kedalam siklus materi) plastik biodegradabel adalah sangat penting

untuk mencegah hal-hal negatif yang mungkin akan timbul akibat meluasnya pemakaian

plastik biodegradabel. Selain daripada pengkajian produksi plastik biodegradabel, kami juga

melakukan evaluasi mengenai biodegradabilitas plastik biodegradabel di Indonesia. Evaluasi

meliputi uji penguburan dan skrining mikroorganisme yang berkemampuan menguraikan

plastik biodegradabel. Degradasi plastik di dalam tanah bukan hanya disebabkan oleh

aktivitas mikroorganisme tetapi juga oleh faktor-faktor fisik dan kimiawi lain seperti

kelembaban dan keasaman tanah. Pengembangan bahan plastik biodegradabel merupakan

alternatif untuk memecahkan masalah penanganan sampah plastik. Produksi bahan plastik

biodegradabel mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya kesadaran akan

pentingnya kelestarian lingkungan. Pendayagunaan pati tropis seperti sagu dan tapioka untuk

bahan baku plastik biodegradabel bukan hanya membuka peluang terciptanya industri baru,

tetapi juga memberikan andil dalam penyelesaian masalah penanganan sampah plastik di

Indonesia. Informasi mengenai kemampuan lingkungan dalam menerima polimer plastik baru

sangat diperlukan untuk mencegah hal-hal negatif yang mungkin akan timbul dengan

meluasnya pemakaian plastik biodegradabel di masa datang.