Industri Polimerisasi
Suatu polimer yaitu rantai berulang dari atom yang panjang, terbentuk dari pengikat yang berbentukmolekul identik yang disebut monomer. Sekalipun umumnya merupakan organik (mempunyai rantai karbon), ada juga banyak polimer inorganik. Contoh terkenal dari polimer yakni plastik dan DNA.
Video alat-alat kimia dapat di lihat di link berikut : https://www.youtube.com/watch?v=vhOpIrUjdw0
Video alat-alat kimia dapat di lihat di link berikut : https://www.youtube.com/watch?v=vhOpIrUjdw0
Polimer didefinisikan selaku substansi yang berisikan molekul-molekul yang menambahkan rangkaian satu atau lebih dari satu unit monomer. Manusia telah berabad-abad memakai polimer dalam bentuk minyak, aspal, damar, dan permen karet. Tapi industri polimer modern baru mulai berkembang pada era revolusi industri. Di akhir 1830-an, Charles Goodyear berhasil memproduksi sebentuk karet alami yang memiliki kegunaan lewat proses yang diketahui selaku “vulkanisasi”. 40 tahun kemudian, Celluloid (sebentuk plastik keras dari nitrocellulose) sukses dikomersialisasikan. Adalah diperkenalkannya vinyl, neoprene, polystyrene, dan nilon pada tahun 1930-an yang mengawali ‘ledakan’ dalam penelitian polimer yang masih berlangsung sampai sekarang.
Istilah plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik. Mereka terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan bisa juga berisikan zat lain untuk meningkatkan tampilan atau ekonomi. Ada beberapa polimer alami yang termasuk plastik. Plastik dapat dibentuk menjadi film atau fiber sintetik. Nama ini berasal dari fakta bahwa banyak dari mereka “malleable”, mempunyai properti keplastikan. Plastik didesain dengan variasi yang sangat banyak dalam properti yang mampu menoleransi panas, keras, “reliency” dan lain-lain. Digabungkan dengan kemampuan adaptasinya, komposisi yang biasa dan beratnya yang ringan menentukan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri.
Pellet atau bijih plastik yang siap diproses lebih lanjut (injection molding, ekstrusi, dll)
Plastik mampu juga menuju ke setiap barang yang memiliki abjad yang deformasi atau gagal alasannya adalah shear stress, lihat keplastikan (fisika) dan ductile.
Plastik mampu dikategorisasikan dengan banyak cara tetapi paling biasa dengan menyaksikan tulang-belakang polimernya (vinylchloride, polyethylene, acrylic, silicone, urethane, dll.). Klasifikasi lainnya juga biasa .
Plastik yakni polimer; rantai panjang atom mengikat satu sama lain. Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang, atau “monomer”. Plastik yang umum berisikan polimer karbon saja atau dengan oksigen, nitrogen, chlorine atau sulfur di tulang belakang. (beberapa minat komersial juga berdasar silikon). Tulang-belakang yakni bab dari rantai di jalur utama yang menghubungkan unit monomer menjadi kesatuan. Untuk mengeset properti plastik grup molekuler berbeda “bergantung” dari tulang-belakang (biasanya “digantung” selaku bab dari monomer sebelum menyambungkan monomer bareng untuk membentuk rantai polimer). Pengesetan ini oleh grup “pendant” telah menciptakan plastik menjadi bab tak terpisahkan di kehidupan era 21 dengan memperbaiki properti dari polimer tersebut.
Pengembangan plastik berasal dari penggunaan material alami (mirip: permen karet, “shellac”) hingga ke material alami yang dimodifikasi secara kimia (seperti: karet alami, “nitrocellulose”) dan balasannya ke molekul buatan-manusia (mirip: epoxy, polyvinyl chloride, polyethylene).
Sekarang ini khususnya ada enam komoditas polimer yang banyak digunakan, mereka adalah polietilena, polipropilena, polivinil klorida, polietilena tereftalat, polistirena, dan polikarbonat. Mereka membentuk 98% dari seluruh polimer dan plastik yang didapatkan dalam kehidupan sehari-hari. Masing-masing dari polimer tersebut mempunyai sifat degradasi dan ketahanan panas, cahaya, dan kimia
Plastik ialah salah satu jenis polimer. Polimer lain yang biasa diproduksi selain plastik adalah serat dan karet (elastomer). Polimer sendiri ialah molekul besar (makromolekul) yang terbangun oleh susunan unit ulangan kimia yang kecil, sederhana dan terikat oleh ikatan kovalen. Unit ulangan ini lazimnya setara atau hampir setara dengan monomer ialah bahan permulaan dari polimer.
Berdasarkan surve , dari tahun 1970 hingga 2000, konsumsi plastik dunia makin berkembangjauh melebihi logam besi dan baja. Ada argumentasi-alasan ekonomis yang mampu diterima dalam kecenderungan tersebut. Plastik lebih ringan dan umumnya lebih tahan kepada korosi. Seperti logam, plastik juga mampu dipadu untuk memperbaiki sifat-sifat fisiknya. Dan jikalau dihubungkan dengan peningkatan harga energi , plastik mampu dibuat dan diproses dengan input energi yang lebih rendah daripada logam (Stevens, 2001).
Jika diklasifikasi berdasarkan pertimbangan-pertimbangan hemat dan kegunaanya maka plastik dibagi menjadi plastik komoditi dan plastik teknik (Platzer , 1981, Gillespie , 1986).
Jika dilihat dari sifatnya, plastik dibagi menjadi termoplastik dan termoset. Termoplastik memiliki sifat, jika dipanaskan akan menjadi plastis dan bila terus dipanaskan hingga suhu lebih dari 200º C mampu mencair. Bila temperatur kemudian diturunkan (didinginkan), material plastik akan mengeras dan mampu dibentuk kembali. Termoset setelah diproses menjadi produk tidak dapat kembali mirip bentuk semula. Jika diibaratkan dengan masakan, termoplastik mirip coklat yang dapat mencair dan mengeras beberapa kali dan tetap saja kita akan menerima coklat, sedangkan termoset mirip biskuit yang sekali dicetak tidak dapat kembali ke bentuknya lagi (Anonim2, 2009)
Pada saat ini, kebanyakan plastik yang digunakan yaitu plastik konvensional. Biasanya plastik konvensional ini berbahan dasar minyak bumi, gas alam, atau kerikil bara. Penggunaan plastik konvensional yang yang dibuat dari bahan sintetik sering mengasilkan sampah dalam kehidupan sehari-hari. Sampah ini tidak dapat didegradasi oleh mikroorganisme atau lingkungan (Martaningtyas, 2002).
Plastik merupakan industri hilir yang menggantungkan bahan baku pada perusahaan lain.
Poli (vinil klorida) (PVC)
PVC ialah materi baku plastik jenis komoditi yang sering dipakai untuk memproduksi materi bangunan, pipa tegar, materi untuk lantui, isolasi kawat dan kabel. Jika dilihat dari sifatnya, plastik berbahan baku PVC ialah termoplastik. PVC dapat dibuat dengan cara Polimerisasi adisi adalah polimerisasi yang disertai dengan pemutusan ikatan rangkap dibarengi oleh adisi dari monomernya ialah etil klorida (VCM).
(Anonim1, 2009)
Proses pembuatan PVC melalui reaksi Polimerisasi adisi diperlukan beberapa bahan adalah Etilena, Garam Indusri (merupakan garam terbaik untuk dijalankan elektrolisis karena mutu kemurniannya tinggi), dan tenaga listrik.
Dalam proses yang disebut elektrolisis, garam dilarutkan dalam air dan larutan dialiri dengan arus listrik sehingga pada proses ini diproduksi klorin, soda kaustik, dan hidrogen. Secara terpisah, minyak atau gas disuling dan Etilena dapat diproduksi lewat proses pemisahan kimia yang disebut dengan ‘cracking’. Lalu Etilena dan Klorin direaksikan dan ketika Etilena dan klorin bereaksi akan dihasilkan produk ialah diklorida etilena (EDC); dimana berikutnya akan dipecah dan dihasilkan monomer etil klorida (VCM), ialah dasar dari penyusunan poli (vinil klorida) (PVC). Selanjutnnya PVC yang dibuat dalam bentuk debu putih disebut dengan termoplastik (Anonim5, 2008).
Contoh:
Teknik buatan plastik yang tepat untuk bahan baku PVC adalah ekstrusi. Pertama materi berbentukPVC berbentuk butiran atau serbuk dimasukkan dalam corong, di dorong ke screw baja. Dilairkan ke sepanjang baskom (barrel), dan dipanaskan. Kedalaman lekukan screw makin berkurang untuk memadatkan bahannya. Pada ujung ekstruder, lelehan melalui die dalam kondisi panas, lunak, dan mudah dibuat. Ekstrusi ini mesti secepatnya dijaga bentuk dan ukurannya yaitu dengan cara pendinginan memakai udara atau air. Dalam proses ekstrusi, ekstrudat yang dihasilkan tidak selalu tepat sama dengan dimensi/ukuran die, yakni agak lebih kecil. Untuk menangani hal ini maka mampu dipakai alat khusus yang mampu mengambil ekstrudat lunak dari die dengan cepat.
Poliester
Poliester merupakan bahan baku produksi plastik jenis termoset. Poliester mempunyai berat molekul yang tinggi dan titik lebur yang tinggi. Poliester sering digabungkan dengan polimer lain untuk memperbesar kualitasnya, mirip pada poliester resin yang digabungkan dengan gelas fiber, dapat diperoleh polimer plastik yang besar lengan berkuasa, kuat, tahan kepada suhu atau tidak gampang meleleh. Contoh pada bahtera boat, alat-alat olahraga,dan alat-alat listrik (Bhatnagar, 2004).Salah satu jenis poliester yaitu polifenil ester.
Pembuatan polifenil ester di mulai dengan, bisfenol A dan NaCl direaksikan dalam air. Dan disertakan larutan Sodium Laurat. Rekasi berjalan lambat sesudah penambahan 0,5 mol asam klorida dari asam dikarboksilat yang sudah direaksikan dengan pelarut non reaktif. Selama 10 menit dijadikan emulsikan dan dituangkan ke dalam aseton untuk mengendapkan (membentuk koagulasi) polimer. Lalu di saring, dicuci dengan air dan dikeringkan (Bhatnagar, M.S, 2004)
Polifenil ester ialah bahan baku plastik jenis termoset. Salah satu teknik produksi plastik yang sempurna dengan bahan baku ini yakni dengan menggunakan teknik injeksi. Pertama, materi baku untuk plastik injeksi berbentukplastik raw material yang berbentukbutiran – butiran kecil plastik (Polifenil ester) di masukkan dalam hopper, sehabis pressure, kecepatan dan parameter lainya di setting, plastik raw material (material kasar) akan di panaskan dalam barrel, berikutnya screw berputar dan mengalirkan plastik yang mulai meleleh, saat plastik akan di injeksikan oleh nozzle, molding unit di tutup oleh clamping unit, sehabis di tutup dan di tekan oleh clamping unit plastik di masukkan ke dalam mold unit melalui nozzle. Setelah plastik di masukkan ke dalam molding unit, screw berhenti berputar, lalu clamping unit menawan core mold, sehingga mold terbuka, di teruskan dengan melepas produk plastik yang sudah dicetak dengan menekan ejektor pada molding unit (Hasnan, 2009).
Plastik Modern
Platik konvensional sudah lama menyebabkan duduk perkara bagi lingkungan. Plastik berbahan baku polimer sintetis minyak bumi tidak mampu didegradasi oleh alam, sehingga menjadi sumber pencemaran di aneka macam daerah, utamanya di tanah dan air. Namun, seiring kemajuan zaman, sudah ditemukan penyelesaian plastik ramah lingkungan atau disebut plastic biodegrdable. Plastic biodegradable merupakan plastik yang terbuat dari bahan-bahan alami antara lain selulosa, pati, kolagen, kasein, protein, khitosan, khitin, atau lipid dari binatang. Bahan-bahan alami ini tergolong sumber daya alam yang dapat diperbaharui dan sampah plastik yang dihasilkan dapat didegradasi oleh alam dan mikroorganisme (Wawan, 2005).
Salah satu sumber materi baku plastik biodegradable yaitu klobot jagung. Klobot jagung mempunyai kandungan selulosa yang cukup tinggi sekitar 32%, dan sisanya hemiselulosa 32% dan lignin 20% (Hettenhaus, 2002). Sekitar 1 ton klobot jagung yang dihasilkan akan proporsional dengan hasil 1 ton biji jagung. Klobot jagung akan terus berkembangjumlahnya sering meningkatnya panen jagung tiap tahun.
Berikut yakni proses pengerjaan polimer biodegradabel dari klobot jagung:
a. Persiapan materi baku polimer biodegradable
– Pembuatan serbuk klobot jagung
Klobot jagung di basuh dengan air, dipotong kecil-kecil sekitar 2 cm dan dikeringkan dibawah terik matahari. Kemudian dilakukan penggilingan. Serbuk klobot jagung yang dihasilakan masih mengandung unsur lain terutama lignin. Lignin dipisahkan dengan menambahkan NaOH dalam fokus pekat.
– Pengolahan selulosa dalam serbuk klobot jagung
Sebagai materi plastik biodegradable, selulosa di ubah menjadi selulosa asetat dengan cara mereaksikan selulosa dengan asam asetat, kemudian dengan anhidrida asetat (CH3CO)2O dan katalis asam mineral. Selulosa asetat memilki derajat polimerisasi lebih rendah ketimbang umpan selulosa dikarenakan terjadinya pemutusan ikatan glukosidik oleh katalis esterifikasi asam (Stevens, 2001).
b. Teknik pembuatan plastic dari selulosa
– Dengan memakai teknik thermoforming, pertama polimer dimasukkan kedalam ekstruder yang dilengkapi dengan screw berputar dan metode pemanasan untuk mempertahankan bahan tetap lunak. Selanjutnya dicetak menjadi film kemudian dibuat menjadi produk plastik sesuai dengan cetakan.
Selulosa dari klobot jagung cenderung kaku selaku materi baku plastik, ini disebabkan oleh derajat kristalinasi yang tinggi dari selulosa. Namun, proses asetilasi selulosa sudah menciptakan kekakuan selulosa menurun, sehingga diperoleh plastik selulosa asetat yang lentur. Untuk menjaga kestabilan plastik selulosa maka perlu ditambahkan stabilizer atau disebut juga pemlastis atau plasticizer . contoh pemlastis yang bisa dipakai adalah kanji dan tandan kelapa sawit (TKS, serta asam laktat.)