poliester2003
-
Upload
hary-prasetyo -
Category
Documents
-
view
699 -
download
3
Transcript of poliester2003
Pendahuluan
Serat (Inggris: fiber) adalah suatu jenis bahan berupa potongan-potongan komponen yang
membentuk jaringan memanjang yang utuh. Contoh serat yang paling sering dijumpai adalah
serat pada kain. Material ini sangat penting dalam ilmu Biologi baik hewan maupun
tumbuhan sebagai pengikat dalam tubuh. Manusia menggunakan serat dalam banyak hal.
untuk membuat tali, kain, atau kertas. Serat dapat digolongkan menjadi dua jenis yaitu serat
alami dan serat sintetis (serat buatan manusia). Serat sintetis dapat diproduksi secara murah
dalam jumlah yang besar. Namun demikian, serat alami memiliki berbagai kelebihan
khususnya dalam hal kenyamanan.
1. Serat alami meliputi serat yang diproduksi oleh tumbuh-tumbuhan, hewan, dan proses
geologis. Serat jenis ini bersifat dapat mengalami pelapukan. Serat alami dapat
digolongkan ke dalam:
Serat tumbuhan/serat pangan; biasanya tersusun atas selulosa, hemiselulosa, dan
kadang-kadang mengandung pula lignin. Contoh dari serat jenis ini yaitu katun
dan kain ramie. Serat tumbuhan digunakan sebagai bahan pembuat kertas dan
tekstil. Serat tumbuhan juga penting bagi nutrisi manusia.
Serat kayu, berasal dari tumbuhan berkayu.
Serat hewan, umumnya tersusun atas protein tertentu. Contoh dari serat hewan
yang dimanfaatkan oleh manusia adalah serat laba-laba (sutra) dan bulu domba
(wol).
Serat mineral, umumnya dibuat dari asbestos. Saat ini asbestos adalah satu-
satunya mineral yang secara alami terdapat dalam bentuk serat panjang.Serat
sintetis
2. Serat sintetis atau serat buatan manusia umumnya berasal dari bahan petrokimia. Namun
demikian, ada pula serat sintetis yang dibuat dari selulosa alami seperti rayon.
Serat mineral
Kaca serat/Fiberglass, dibuat dari kuarsa,
Serat logam dapat dibuat dari logam yang duktil seperti tembaga, emas, atau
perak.
Serat karbon
1
Serat polimer
Serat polimer adalah bagian dari serat sintetis. Serat jenis ini dibuat melalui proses
kimia. Bahan yang umum digunakan untuk membuat serat polimer:
o Polyamida nilon,
o PET atau PBT poliester, digunakan untuk membuat botol plastik,
o fenol-formaldehid (PF)
o serat polivinyl alkohol (PVOH)
o serat polivinyl khlorida (PVC)
o poliolefin (PP dan PE)
o polyethylene (PE),
o Elastomer, digunakan untuk membuat spandex,
o poliuretan.
Serat polimer adalah polimer yang perbandingan panjang terhadap diameter
molekulnya kira-kira 100:1. Sifat serat ditentukan oleh struktur makromolekul dan
teknik produksinya. Supaya dapat dibuat menjadi serat, polimer harus memenuhi
persyaratan sebagai berikut:
1. Polimer harus linier dan mempunyai berat molekul lebih dari 10.000, tetapi
tidak boleh terlalu besar karena sukar untuk dilelehkan atau dilarutkan.
2. Molekul harus simetris dan dapat mempunyai gugus-gugus samping yang besar
yang dapat mencegah terjadinya susunan yang rapat.
3. Polimer harus memberi kemungkinan untuk mendapatkan derajat orientasi
yang tinggi, yang dengan cara penarikan mempunyai kekuatan serat yang tinggi
dan kurang elastik.
2
4. Polimer harus mempunyai gugus polar yang letaknya teratur untuk
mendapatkan kohesi antar molekul yang kuat dan titik leleh yang tinggi.
5. Mudah diberi zat warna, apabila serat diberi zat warna maka sifat fisika serat
tidak boleh mengalami perubahan yang mencolok dan warna bahan makanan
jadinya harus tetap tahan terhadap cahaya dan pencucian.
Memilih serat sintetis dan kain sintetis memerlukan analisis dimensi, sifat, fitur struktural,
dan aplikasi. Secara keseluruhan ketebalan, lebar keseluruhan, berat keseluruhan, dan berat
kain adalah hal penting untuk dipertimbangkan. Sifat untuk serat sintetis dan kain sintetis
termasuk suhu penggunaan, kekuatan kain, konduktivitas termal dan tahanan listrik. Dalam
hal fitur struktural, beberapa serat sintetis dan kain sintetis yang tahan kimia atau bahan
bakar, menghantarkan listrik, mengisolasi listrik, hidrofilik, penyerap, atau cocok untuk
menahan suara. Produk lain adalah hidrofobik, tahan air, tahan api, atau isolasi termal. Serat
sintetis dan kain sintetis yang digunakan dalam berbagai industri dan aplikasi, termasuk
untuk keperluan antariksa. produk khusus juga dapat digunakan untuk mengontrol
elektrostatik (ESD) dan memberikan perisai dari interferensi elektromagnetik (EMI) dan
interferensi frekuensi radio (RFI).
Poliester adalah suatu 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).
Produksi poliester sedunia terutama untuk poliester tekstil, resin botol poliester, poliester
selaput tipis (film) yang terutama untuk pengepakan dan juga poliester khusus buat plastik
teknik.
Produk poliester tekstil antara lain :Polyester Staple Fiber (PSF), Filamen Partially Oriented
Yarn (POY), Draw Textured Yarn(DTY), Fully Drawn Yarn (FDY), benang teknis dan
kawat ban, kain tak bertenun (non woven) dan juga mono filamen
Biaya pembuatan poliester lebih rendah dibandingkan dengan rayon. dengan kombinasi
kekuatan yang lebih unggul dan ketahanan dibandingkan rayon. Oleh karena itu industri
poliester terus berkembang. Dan harganya terus naik setiap tahun.
3
Poliester 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.
1.1. Data Pemasaran dan Konsumsi
Berdasarkan tabel ini, produksi poliester dunia melebihi 50 juta ton tiap tahun sebelum tahun
2010. Dengan pangsa pasar sebesar 18% dari semua bahan plastik yang diproduksi, poliester
berada di urutan ketiga setelah polietilena (33.5%) dan polipropilena (19,5%).
Tabel 1: Produksi poliester dunia
Di dalam
negeri,
impor
poliester telah melonjak 63% dari 46.000 ton pada tahun 2009 menjadi 75.000 ton. Harga
rata-rata serat poliester di indonesia senilai US$2,4 per kilogram, naik dari harga tahun lalu
yang berkisar US$ 2,2 per kilogram. Adapun harga filamen naik dari US$ 2,6 per kilogram
menjadi sekitar US$ 2,8 per kilogram. Hal ini yang mengundang produsen luar negeri dan
importir menjual produk asing di pasar nasional. Terutama dari Cina.
4
Market size per Tahun
Tipe Produk 2002 [juta ton/tahun] 2008 [juta ton/tahun]
Textile-PET 20 39
Resin, bottle/A-PET 9 16
Film-PET 1.2 1.5
Special polyester 1 2.5
Total 31.2 49
Tahun 2010 produksi Indonesia 1,25 juta ton, 10-15% dari produksi tersebut di ekspor keluar
negeri. Produksi tersebut dihasilkan oleh 12 perusahaan serat sintetis yang bernaung dalam
Asosiasi Produsen Syntethic Fiber (APSyFI), termasuk PT.Indorama Synthetics yang
merupakan salah satu produsen terbesar dunia. PT. Indorama Synthetics akan berinvestasi
US$ 200 juta. Jika ekspansi usahanya ini dilakukan maka kapasitas produksi di indonesia
akan meningkat hingga 1,5 juta ton per tahun.
APSyFI memperkirakan konsumsi poliester indonesia naik 5,7% dari 1,23 juta ton pada 2010
menjadi 1,3 juta ton pada 2011.
1.2. Industri-Industri Poliester
Berikut ini adalah nama-nama produsen poliester terbesar dunia: Artenius, Advansa, DAK,
DuPont, Eastman/Voridian, Hyosung, Huvis, Indorama, Invista, Jiangsu Hengli Chemical
Fiber, Jiangsu Sanfangxian Industry, M&G Group, Mitsui, Mitsubishi, NanYa Plastics,
Reichhold, Reliance, Rongsheng, Sabic, Teijin, Toray, Trevira, Tuntex, Wellman, Yizheng
Sinopec, Zhejiang Hengi Polymerization.
Di China terdapat lebih dari 500 pabrik poliester, tak heran bila setengah produksi poliester
dunia berasal dari negara tirai bambu itu.
Di indonesia ada 12 perusahaan produsen poliester yang bernaung dalam Asosiasi Produsen
Synthetic Fiber (APSyFI). Perusahaan tersebut antara lain:
1. PT. Indonesia Toray Industries
Beralamat di Jl. M. Toha Pasar Baru Tangerang. Perusahaan ini memproduksi:
Nylon Filament
Polyester Filament
Polyester Staple Fiber
2. PT. Vastek Prima Industries
Beralamat di Jl. Rumah sakit No. 7 Rancasari Bandung. Perusahaan ini memproduksi
benang filament polyester
5
3. PT. Susila Indah Fiber Industries (Sulindafin)
Beralamat di Jl. Imam bonjol No.133 Karawaci Tangerang. Perusahaan ini
memproduksi:
Polyester Textured Yarn (PTY)
Polyester Flat Filament Yarn
Specialty & Performance Yarn
Polyester Staple Fiber
Polyester Chip. Textile Grade
Nylon 6, Flat Filament Yarn
Nylon 6, Textured Yarn
4. PT. Panasia Indosyntec Tbk.
Perusahan ini memiliki 3 anak perusahaan yang beralamat di Jl. M. Toha Km. 6
Bandung, Jl. Raya Serang Km12 Cikupa Tangerang dan Jl. Condro kusomo
Semarang. Perusaan ini memproduksi:
100% Virgin Polyester Staple Fiber
Fiber Fill
Pre Oriented Yarn (POY)
Spun Yarn
Non Woven Fabric
5. PT. Indorama Synthetics
Perusahaan ini memiliki 2 plant yang berlamat di Jl. Kembang Kuning Purwarta dan
di Jl. Baru Jajar Km 5,5 Desa Giri Asih Padalarang. Perusahaan ini memproduksi:
Partially Oriented Yarn
6
Draw Textured Yarn
Flat Yarn
Polyester Staple Fiber
Textile Grade Chips
6. PT. Polysindo Eka perkasa
Beralamat di Desa Kiara Payung Kec. Klari Karawang. Perusahaan ini memproduksi:
Polyester Filament Yarn
Polyester Chips
Polyester Staple Fiber
Polyester Textured Yarn
7. PT. Polychem Indonesia
Perusahaan ini mempunyai 2 divisi, yaitu divisi bahan kimia dan poliester. Divisi
bahan kimia beralamat di Desa Mangunreja Serang dan divisi poliester beralamat di
Jl. Daan Mogot Km. 21 Batu Ceper Tangerang dan di Desa Wanasari Karawang.
Perusahaan ini memproduksi:
Mono Ethilene Gycol
Ethoxylate
Polyester
8. PT. Teijin Indonesia Fiber Corporation (PT. Tifico)
Beralamat di Jl. MH, Thamrin Tangerang. Perusahaan ini memproduksi:
Polyester Filament Yarn
Polyester Staple Fiber
Polimerisasi
7
9. PT. Poly Fibre Industry (Polyfin Canggih)
Beralamat di Jl. Raya Rancaekek Km. 19 Cipacing Sumedang. Perusahaan ini
memproduksi:
Polyester Filament Yarn
Polyester Textured Yarn
10. PT. Central Filatama Mills
Perusahaan ini beralamat di Jl. Cibaligo Km. 1,7 Cimahi Bandung. Perusahaan ini
memproduksi:
Polyester Filament Yarn
Polyester Textured Yarn
11. PT. Mutu Gading Textile
Beralamat di Jl. Solo-Porwodadi Km 11 Gondang Rejo Karang Anyar. Perusahaan ini
memproduksi:
Polyester Textured
Polyester Draw Winder
Partially Oriented
Speciality Micro Filament
Cationic
Dope Dyed Black / Coloured
BSY
12. PT. Kahatex
8
Perusahaan ini mempunyai 2 buah pabrik yang berada di Cijerah dan di Rancaekek
Bandung. Perusahaan ini merupakan perusahaan yang terintegrasi mulai dari
pembuatan serat poliester dan diolah menjadi barang jadi seperti garmen, sarung
tangan, kaos kaki, karpet dan non woven.
1. Kajian Pustaka
2.1. Poliester
Serat poliester dikembangkan oleh J.R. Whinfield dan J.T.Dickson dari Printers
Assosiation.I.C.I. di Inggris memproduksi serat poliester dengan nama Terylene dan
kemudian Du pont di Amerika pada tahun 1953 juga membuat serat poliester berdasarkan
patent dari Inggris dengan nama Dacron.
Poliester adalah sebuah polimer (sebuah rantai dari unit yang berulang-ulang) dimana
masing-masing unit dihubungkan oleh sebuah sambungan ester.
9
Diagram di atas menunjukkan sebuah rantai polimer yang sangat kecil dan kelihatan sedikit
rumit. Tetapi tidak terlalu sulit untuk menuliskan strukturnya – menggambarkan strukturnya
akan lebih mudah ketimbang mencoba untuk mengingatnya. Berikut anda akan melihat
bagaimana melakukannya dalam sesaat.
Nama lazim dari poliester umum ini adalah poli(etilen tereftalat). Nama sehari-harinya
tergantung pada apakah digunakan sebagai serat atau sebagai material untuk membuat produk
seperti botol untuk minuman ringan.
Jika digunakan sebagai serat untuk membuat kain, biasanya sering hanya disebut poliester.
Terkadang juga dikenal dengan nama perdagangannya seperti Terilen. Jika digunakan untuk
membuat botol, misalnya, biasanya disebut PET.
Poliester termasuk zat kimia yang alami, seperti yang kutin dari kulit ari tumbuhan, maupun
zat kimia sintetis seperti polikarbonat dan polibutirat. Poliester alami dan beberapa poliester
sintetis dapat terbiodegradasi tetapi kebanyakan poliester tidak dapat terbiodegradasi.
Berdasarkan struktur kimia poliester dapat berupa termoplastik atau termoset, tetapi
kebanyakan poliester adalah termoplastik.
Poliester dideskripsikan sebagai berikut: Polyetilena Tereftalat CAS-No.: 25038-59-9
Sinonim / singkatan: poliester, PET, PES Sum Formula: H-[C10H8O4]-n=60-120 OH. Berat
unit mol: 192,17.
10
Berdasarkan komposisi rantai utamanya. Ada beberapa jenis poliester:
Composition of the main chain
Number of repeating units
Examples of polyestersExamples of manufacturing methods
Aliphatic HomopolymerPolyglycolide or Polyglycolic acid (PGA)
Polycondensation of glycolic acid
Polylactic acid (PLA)Ring-opening polymerization of lactide
Polycaprolactone (PCL)Ring-opening polymerization of caprolactone
CopolymerPolyethylene adipate (PEA)
Polyhydroxyalkanoate (PHA)
Semi-aromatic CopolymerPolyethylene terephtalate (PET)
Polycondensation of terephthalic acid with ethylene glycol
Polybutylene terephthalate (PBT)
Polycondensation of terephthalic acid with 1,4-butanediol
Polytrimethylene terephthalate (PTT)
Polycondensation of terephthalic acid with 1,3-propanediol
Polyethylene naphthalate (PEN)
Polycondensation of at least one naphthalene dicarboxylic acid with ethylene glycol
Aromatic Copolymer Vectran
Polycondensation of 4-hydroxybenzoic acid and 6-hydroxynaphthalene-2-carboxylic acid
11
Serat poliester adalah serat sintetis yang terbuat dari hasil polimerisasi etilen glikol dengan
asam tereptalat melalui proses polimerisasi kondensasi. Reaksinya adalah sebagai berikut:
Serat poliester merupakan serat buatan yang paling banyak divariasikan dalam bentuk
penampangnya, mulai dari yang berbentuk bulat, segitiga ataupun bergerigi seperti pada
Rayon viskosa. Bentuk segitiga misalnya akan menyebabkan serat berkilau seperti Sutera,
sedangkan bentuk gerigi menyebabkan serat lebih nyaman dipakai karena banyak menyimpan
udara disela-sela permukaanya. secara umum bentuk morfologi serat poliester berbentuk
silinder lurus untuk penampang membujur dan bulat untuk penampang melintangnya.
2.1.1. Tata Nama (Nomenklatur) Polimer
Jumlah yang sangat besar dari struktur polimer menuntut adanya sistem tata nama yang
masuk akal. Berikut ini adalah aturan pemberian nama polimer vinil yang didasarkan atas
nama monomer (nama sumber atau umum), taktisitas dan isomer :
Nama monomer satu kata :
12
Ditandai dengan melekatkan awalan poli pada nama monomer
Contoh :
Polistirena
polietilena
Politetrafluoroetilena (teflon, merk dari du Pont)
Nama monomer lebih dari satu kata atau didahului sebuah huruf atau angka
Nama monomer diletakkan dalam kurung diawali poli
Contoh :
Poli(asam akrilat)
Poli(-metil stirena)
Poli(1-pentena)
Untuk taktisitas polimer
- diawali huruf i untuk isotaktik atau s (sindiotaktik) sebelum poli
Contoh : i-polistirena (polimer polistirena dengan taktisitas isotaktik)
Untuk isomer struktural dan geometrik
13
CHCH2
CH2CH2
CF2CF2
CH2CH
CO2H
CH2CH
CH2CH2CH3
CH2C
CH3
- Ditunjukkan dengan menggunakan awalan cis atau trans dan 1,2- atau 1,4-
sebelum poli
Contoh : trans-1,4-poli(1,3-butadiena)
IUPAC merekomendasikan nama polimer diturunkan dari struktur unit dasar, atau unit ulang
konstitusi (CRU singkatan dari constitutional repeating unit) melalui tahapan sebagai berikut:
1. Pengidentifikasian unit struktural terkecil (CRU)
2. Sub unit CRU ditetapkan prioritasnya berdasarkan titik pengikatan dan ditulis
prioritasnya menurun dari kiri ke kanan (lihat penulisan nama polistirena)
CH CH2
3. Substituen-substituen diberi nomor dari kiri ke kanan
4. Nama CRU diletakkan dalam kurung biasa (atau kurung siku dan kurung biasa
kalau perlu), dan diawali dengan poli
Tabel 1.3 Contoh pemberian beberapa nama polimer menurut sumber monomernya dan IUPAC
Nama Sumber Nama IUPAC
Polietilena
Politetrafluoroetilena
Polistirena
Poli(asam akrilat)
Poli(-metilstirena)
Poli(1-pentena)
Poli(metilena)
Poli(difluorometilena)
Poli(1-feniletilena)
Poli(1-karboksilatoetilena)
Poli(1-metil-1-feniletilena)
Poli[1-(1-propil)etilena]
Untuk tata nama polimer non vinil seperti polimer kondensasi umumnya lebih rumit darpada
polimer vinil. Polimer polimer ini biasanya dinamai sesuai dengan monomer mula-mula atau
gugus fungsional dari unit ulangan.
14
Contoh : nylon, umumnya disebut nylon-6,6 (66 atau 6/6), lebih deskriptif disebut
poli(heksametilen adipamida) yang menunjukkan poliamidasi heksametilendiamin (disebut
juga 1,6-heksan diamin) dengan asam adipat. Lihat gambar berikut
n HO - C - (CH2)4 - C - OH + n H2N - (CH2)6 - NH2
asam adipat heksametilediamin
C - (CH2)4 - C - NH - (CH2)6 - NH
O O
nylon-6,6
n
Mengikuti rekomendasi IUPAC, kopolimer (polimer yang diturunkan dari lebih satu jenis
monomer) dinamai dengan cara menggabungkan istilah konektif yang ditulis miring antara
nama nama monomer yang dimasukkan dalam kurung atau antara dua atau lebih nama
polimer. Istilah konektif menandai jenis kopolimer sebagaimana enam kelas kopolimer yang
ditunjukkan dalam tabel 1.4 berikut
Tabel 1.4 Berbagai jenis kopolimer
Jenis kopolimer Konektif Contoh
Tak dikhususkan -co- Poli[stirena-co-(metil metakrilat)]
Statistik -stat- Poli(stirena-stat-butadiena)
Random/acak -ran- Poli[etilen-ran-(vinil asetat)]
Alternating (bergantian) -alt- Poli(stirena-alt-(maleat anhidrida)]
Blok -blok- Polistirena-blok-polibutadiena
Graft (cangkok/tempel) -graft- Polibutadiena-graft-polistirena
2.1.2. Perkembangan Poliester
Dr Boncella dan Dr Wagner dari University of Florida adalah dua ilmuwan yang terlibat
dengan studi untuk mengungkapkan metode untuk memproduksi poliester dari dua gas murah
15
yaitu karbon monoksida dan etilen oksida. Poliester yang umum digunakan sekarang ini
disebut sebagai PET atau polietilen tereftalat. Para ilmuwan telah berhasil dalam
memproduksi poliester yang berat molekulnya rendah menggunakan karbon monoksida dan
etilen oksida, namun para peneliti masih kekurangan katalisator yang dibutuhkan untuk
membuat reaksi yang lebih efisien. Mereka mencari senyawa kimia yang akan membawa
molekul DP rendah dan membuat yang bebih besar. Meskipun mereka telah sukses dalam
penelitian sejauh ini, mereka belum menghasilkan secara komersial poliester dari gas murah.
Jika ini berhasil, maka temuan penelitian ini dapat digunakan untuk menggantikan produk
poliester saat ini. Mendapatkan kinerja yang sama untuk harga yang lebih rendah.
2.1.3. Hidrolisis poliester
Ester-ester sederhana mudah dihidrolisis melalui reaksi dengan asam atau basa encer.
Poliester diserang dengan mudah oleh basa, tetapi jauh lebih lambat oleh asam encer.
Hidrolisis dengan air saja sangat lambat sehingga hampir tidak diperhitungkan. (Poliester
tidak akan terurai menjadi bagian-bagian kecil jika terkena air hujan)
Jika anda menumpahkan basa encer pada sebuah kain yang terbuat dari poliester, maka
sambungan-sambungan esternya akan putus. Etana-1,2-diol terbentuk bersama dengan garam
asam karboksilat. Karena dihasilkan molekul-molekul kecil dan bukan polimer asli, maka
serat-serat kain tersebut akan hancur, dan terbentuk sebuah lubang pada kain.
Sebagai contoh, jika anda mereaksikan poliester dengan larutan natrium hidroksida, reaksi
yang terjadi adalah sebagai berikut:
16
2.2. Kegunaan
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 kadang-kadang dipintal bersama-sama dengan serat alami untuk menghasilkan baju
dengan sifat-sifat gabungan.
Kain poliester tertenun digunakan dalam pakaian dan perlengkapan rumah seperti seprei
ranjang, penutup tempat tidur, tirai dan korden. Poliester industri digunakan dalam penguatan
ban, tali, kain untuk sabuk mesin pengantar (konveyor), sabuk pengaman, kain berlapis dan
penguatan plastik dengan tingkat penyerapan energi yang tinggi. Serat pengisi (fiber fill) dari
poliester digunakan pula untuk mengisi bantal dan selimut penghangat.
Poliester juga digunakan untuk membuat botol, film, tarpaulin, kano, tampilan kristal cair,
hologram, penyaring, selaput (film) dielektrik untuk kondensator, penyekat selaput tipis buat
kabel dan pita penyekat.
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.
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.
Poliester digunakan pula secara luas sebagai penghalus (finish) pada produk kayu berkualitas
tinggi seperti gitar, piano, dan bagian dalam kapal 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.
17
Di pabrik pemintalan serat poliester biasanya di proses untuk benang pintal poliester 100%
atau campuran dengan serat alam atau serat sintetis lainnya. Misalnya poliester/katun,
poliester/rayon, poliester/rami, poliester/flax dan lain sebagainya.
2.3. Sifat-sifat Serat Poliester
2.3.1. Sifat Fisika
Sifat-sifat serat poliester secara fisik antara lain:
Kuat
Tahan terhadap peregangan dan menyusut
Tahan terhadap banyak bahan kimia
Cepat kering
Ulet
Tahan kerut
Tahan jamur
Tahan abrasi
Mempertahankan lipatan-lipatannya
Mudah dicuci
Contoh karakteristik serat poliester:
Kehalusan 1,3 denier
Panjang: 3,8 mm
Kekuatan tarik: 6,6 gram/denier
Mulur: 22%
Mengkerut:6,3%
Krimp: 5,2 per cm
Kandungan minyak: 0,15%
Kandungan air: 0,4%
18
2.3.2. Sifat Kimia
Poliester tidak diketahui memiliki sifat kimiawinya
2.4. Pembuatan Poliester
2.4.1. Dasar-dasar
Poliester merupakan salah satu polimer sintetis yang terbuat Purified Terephtalic Acid (PTA)
atau dimetil ester dimethyl terephthalate (DMT) dan Mono Etilena Glikol (MEG).
Bahan-bahan mentah utamanya adalah sebagai berikut:
Purified Terephthalic Acid – PTA – CAS-No.: 100-21-0
Sinonim: 1,4 Dibenzenedicarboxylic acid. Formula C6H4(COOH)2. Berat
molekul: 166,13
Dimethylterephthalate – DMT- CAS-No: 120-61-6
Sinonim: 1,4 Dibenzenedicarboxylic acid dimethyl ester. Formula
C6H4(COOCH3)2 , Berat molekul: 194,19
Mono Etilena Glikol – MEG – CAS No.: 107-21-1
Sinonim: 1,2 Ethanediol. Formula: C2H6O2, Berat molekul: 62,07
Kebanyakan bahan mentah PTA, DMT, dan MEG diproduksi perusahaan kimia besar yang
kadang-kadang diintegrasikan ke penyulingan minyak mentah dimana p-xilena merupakan
bahan dasar untuk menghasilkan PTA dan elpiji merupakan bahan dasar memproduksi MEG.
BP, Reliance, Sinopec, SK-Chemicals, Mitsui, dan Eastman Chemicals merupakan contoh
dari sekian banyak produsen PTA. Produksi MEG ada dalam genggaman sekitar 10 pemain
global yang dipimpin oleh MEGlobal dari DOW dan PIC Kuweit diikuti oleh Sabic.
Dibutuhkan katalis untuk menghasilkan sebuah polimer dengan berat molekul yang tinggi.
Katalis yang paling umum dipakai adalah antimon trioksida (atau antimon tri asetat):
19
Antimon trioksida – ATO – CAS-No.: 1309-64-4 Sinonim: tak ada, Berat molekul: 291,51
formula: Sb2O3
Pada 2008, sekitar 10000 ton Sb2O3 digunakan untuk memproduksi sekitar 49 juta ton
polietilena tereftalat.
Ada beberapa alasan pentingnya PTA:
1. Relatif mudah diaksesnya berbagai bahan mentah PTA atau DMT dan MEG
2. Proses kimianya sintesis poliester yang mudah dijelaskan dan sangat mudah dipahami
3. Rendahnya tingkat toksisitas semua bahan mentah serta produk sampingan selama
produksi dan pengolahan
4. PET bisa diproduksi dalam sebuah simpal (gelung) tertutup pada emisi yang rendah
ke lingkungan
5. Bisa didaur ulang
6. Banyaknya varian produk antara dan final yang terbuat dari poliester.
2.4.2. Sintesis Poliester
2.4.2.1. Polimerisasi Kondensasi
Pada polimerisasi kondensasi, jika monomer-monomer bergabung bersama, ada sebuah
molekul kecil yang hilang. Ini berbeda dengan polimerisasi adisi yang menghasilkan polimer
seperti poli(eten) – dimana pada proses ini tidak ada yang hilang ketika monomer-monomer
bergabung bersama.
Sebuah poliester dibuat dengan sebuah reaksi yang melibatkan sebuah asam dengan dua
gugus -COOH, dan sebuah alkohol dengan dua gugus -OH.
Pada poliester umum yang digambarkan di atas terdapat:
Asam benzen-1,4-dikarboksilat (nama lama: asam tereftalat).
20
Alkohol yaitu etana-1,2-diol (nama lama: etilen glikol).
Sekarang bayangkan kita menyusun senyawa-senyawa ini secara bergantian dan membuat
ester dimana masing-masing gugus asam dan masing-masing gugus alkohol, kehilangan satu
molekul air setiap kali sebuah sambungan ester terbentuk.
Hasilnya adalah rantai seperti ditunjukkan di atas (walaupun kali ini dituliskan tanpa
memisahkan ikatan rangkap C=O – namun anda bisa menuliskannya sesuai selera anda).
2.4.2.2. Esterifikasi Azeotrop
Dalam metode klasik ini, satu alkohol dan satu asam alkanoat bereaksi membentuk ester
karboksilat. Untuk menghimpun sebuah polimer, air yang terbentuk dari reaksi harus terus-
menerus dihilangkan dengan penyulingan azeotrop.
2.4.2.3. Transesterifikasi Beralkohol
O
\\
C - OCH3 + OH[Oligomer2]
O
\\
C - O[Oligomer2] + CH3OH
21
/
[Oligomer1]
/
[Oligomer1]
(ester-terminated oligomer + alcohol-terminated
oligomer) (oligomer yang lebih besar + metanol)
2.4.2.4. Asilasi (metode HCl)
Asam bermula sebagai sebuah asam klorida, dan dengan begitu polikondensasi meneruskan
emisi (pemancaran) asam klorida (HCl), bukannya air. Metode ini bisa dilakukan di dalam
larutan atau sebagai sebuah email.
Salah satu jenis metode ini adalah metode silil. Dalam varian metode HCl ini, asam alkanoat
klorida diubah dengan trimetil silil eternya komponen alkohol dan hasilnya adalah trimetil
silil klorida.
2.4.2.5. Polimerisasi Pembukaan Cincin
Poliester alifatik bisa disusun dari lakton pada kondisi temperatur ruang dan tekanan 1 atm,
dikatalisasikan secara anion, kation, atau organologam (metalorganik).
2.4.3. Proses Pembuatan Serat Poliester
Serat poliester adalah serat sintetik yang terbuat dari hasil polimerisasi etilen glikol dengan
asam tereptalat melalui proses polimerisasi kondensasi.
Hasil polimerisasi berupa chip atau polimer leleh, yang kemudian di lakukan proses spinning
untuk membentuk fiber. Pembetukan fiber dilakukan dengan temperatur di atas titik leleh
poliester, dengan bantuan gear pump yang menentukan ukuran fiber yang keluar melalui
spinneret. Spinneret disini akan menentukan cross section atau bentuk dari fiber yang
diinginkan, seperti bulat, segitiga dan lain-lain. Selanjutnya ribuan helai serat panjang ini
disatukan dan ditarik serta diletakkan di dalam kaleng. Serat-serat dari beberapa kaleng
kemudian ditarik (draw) bersama-sama sehingga didapat serat dengan ketebalan tertentu
biasanya dinyatakan dalam satuan denier.
22
Pada proses peregangan ini diberikan spin finish oil yang berfungsi mengurangi elektro statik
yang terjadi pada saat serat poliester diproses pada mesin-mesin pemintalan berikutnya.
Setelah melalui proses peregangan selanjutnya masuk ke proses criping. Kemudian serat tadi
dipotong-potong menggunakan rotary cutter dengan panjang sesuai keperluan, misalnya 38
mm, 44 mm, 51 mm dan lain sebagainya.
Pada saat proses pemotongan serat diberikan hembusan agar serat-serat yang telah terpotong
pendek-pendek dapat terurai satu sama lain. Serat yang telah selesai dipotong dikemas pada
mesin baling press dengan standar berat sekitar 350 kg per bal. Selain kehalusan (denier)
serat dan panjang serat, kilau (luster) juga merupakan spesifikasi yang sangat penting,
misalnya bright, semi dull atau dull. Serat poliester merupakan bahan baku bagi pabrik
pemintalan (spinning) yang membuat benang pintal.
2.5. Flow Sheet
2. Simpulan
Penemuan dan pengembangan serat sintetik didasari pada adanya beberapa
keterbatasan yang ditemukan manusia pada pemanfaatan serat alam. Contoh lain
dari polimer alam yang mulai diganti penggunaannya adalah serat untuk keperluan
tekstil. Serat seperti kapas, wol, dan sutera meskipun sampai sekarang masih
23
digunakan sebagai bahan baku dalam industri tekstil, tetapi karena keterbatasan
ketersediaan dan memiliki kelemahan dalam hal ketahanan terhadap regangan dan
kerutan serta serangan ngengat (sejenis serangga), mulai digantikan oleh serat
sintetik seperti poliakrilonitril (Orlon, Acrilan, Creslan), poliester (dacron), dan
poliamida (nylon). Selain itu untuk lebih memuaskan selera, manusia juga telah
mengembangkan serat sintetis untuk industri tekstil yang terbuat dari bahan yang
tahan api seperti tris [tris (2,3-dibromopropil)] fosfat.
Poliester sebagai salah satu serat sintetis merupakan serat yang banyak digunakan.
Terutama itu industri tekstil maupun industri kemasan.
Produksi dan kebutuhan akan serat poliester terus naik tiap tahunnya
3. Referensi
http://wikipedia.org
http://gammayudo.blogspot.com
http://www.fiber-indonesia.com
http://belina13.wordpress.com
24
http://journal.uii.ac.id
http://baldwinbloger.blogspot.com
http://trainnerone.blogspot.com
http://www.engr.utk.edu
http://www.alibaba.com
http://www.adsaleata.com
http://chem-is-try.org
http://muklis-chemicalengineer.blogspot.com
http://bisnis.com
25