poliester2003

33
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). 1

Transcript of poliester2003

Page 1: 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

Page 2: poliester2003

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

Page 3: poliester2003

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

Page 4: poliester2003

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

Page 5: poliester2003

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

Page 6: poliester2003

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

Page 7: poliester2003

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

Page 8: poliester2003

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

Page 9: poliester2003

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

Page 10: poliester2003

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

Page 11: poliester2003

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

Page 12: poliester2003

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

Page 13: poliester2003

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

Page 14: poliester2003

- 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

Page 15: poliester2003

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

Page 16: poliester2003

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

Page 17: poliester2003

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

Page 18: poliester2003

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

Page 19: poliester2003

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

Page 20: poliester2003

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

Page 21: poliester2003

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

Page 22: poliester2003

/

[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

Page 23: poliester2003

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

Page 24: poliester2003

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

Page 25: poliester2003

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