Chip adalah suatu bentuk dari
pliester polimer berupa padatan.
Serat Poliester merupakan serat buatan yang dibuat dengan
mereaksikan asam tereftalat dengan etilena glikol dan proses
pembuatannya dengan pemintalan leleh dimana reaksi dari asam tereftalat dengan
etilena glikol akan dihasilkan chip serat yang padat berbentuk butiran
selanjutnya akan dilelehkan dan dilakukan proses penarikan untuk menghasilkan
serat tekstil.
Pada industri pemintalan polister yang modern, bahan baku
pemintalan leleh tidak lagi berbahan baku chip poliester, melainkan dapat
berasal dari monomer atau bahkan senyawa asam tereftalat dan etilena glikol
langsung sebagai bahan baku monomer, sehingga proses produksi bisa berjalan
lebih singkat dan efisien.
Proses polimerisasi yakni penggabungan monomer-monomer
membentuk rantai dalam membentuk poliester berlangsung dalam 2 tahap
pembentukan yaitu esterifikasi dan polikondensasi.
1. Esterifikasi
Esterifikasi merupakan tahap pembentukan monomer. Proses
ini disebut langsung karena gugus karboksil (-COOH-) dari asam
tereftalat dapat dengan mudah bereaksi dengan etilena glikol, sehingga tidak
memerlukan katalis/pempercepat rekasi.
Proses esterifikasi diawali dengan pemompaan larutan
homogen yang mengandung asam tereftalat murni, etilena glikol, kobalt asetat,
asam fosfit, diantimontrioksida, dan titaniumoksida ke dalam reaktor. Proses
ini berlangsung selama kurang lebih 45 menit pada reaktor bersuhu proses 10-20OC.
Dalam proses ini akan dihasilkan produk sampingan berupa air yang dapat
menghambat kesetimbangan reaksi dan menghambat hasil, untuk itu air perlu
dihilangkan dari proses dengan dipompa, agar dihasilkan berat molekul monomer
yang besar, selain itu juga jumlah pereaksi (etilena glikol) yang
ditambahkan harus berlebih 10-20% karena etilena glikol akan mengalami banyak
kehilangan akibat destilasi kontinyu selama tahap reaksi.
Proses ini berkahir ketika seluruh air sebagai produk
samping dapat di destilasi (dipisahkan dari larutan murni yang diinginkan)
seluruhnya dan produk reaksi berupa BHET (bishidroksi etlena tereftalat) yang
kemudian akan dipindahkan ke dalam reaktor polikondensasi bersuhu 260OC
dengan cara didorong menggunakan tekanan gas nitrogen 2,3 kg/cm3 melalui suatu
filter untuk menyaring kotoran. Selain air, hasil samping yang harus
dihindari adalah terbentuknya asetaldehida yang terbentuk akibat terdegradasi
suhu yang tinggi, yang akibatnya akan berpengaruh pada sifat akhir polimer
poliester yang terbentuk.
2. Polikondensasi
Polikondensasi merupakan proses penggabungan
monomer-monomer membentuk suatu polimer. Panjang rantai polimer yang terbentuk
dari reaksi ini dinyatakan dalam derajat polimerisasi yang sangat dipengaruhi
oleh suhu dan lama reaksi melalui putaran pengadukan yang dilakukan secara
bertahap. Dalam proses ini dapat juga terjadi kerusakan rantai polimer yang
sudah terbentuk yang diakibatkan oleh adanya Oksigen, yang berasal dari dalam
maupun dari luar reaktor walaupun jumlahnya sangat sedikit karena terjadinya
kerusakan rantai akan menjadi besar sebab ini terjadi pada waktu proses reaksi
penggabungan monomer.
Sifat Poliester atau Polietilenatereftalat (PET)
yang terbentuk dari hasil reaksi polimerisasi dipengaruhi oleh jumlah gugus penghubung
pada rantai. Misalkan, adanya senyawa dietilenaglikol (DEG) pada rantai polimer
akan meningkatkan daya serap serat terhadap zat warna tetapi jika terlalu
banyak maka akan menurunkan kekuatan tarik dan menurunkan ketahanan suhu dari
serat. Disamping DEG yang dapat mempengaruhi sifat serat adalah adanya gugus
ujung asam (karboksil) yang terbentuk pada proses polimerisasi, keberadaan
gugus asam yang terlalu banyak mengindikasikan bahwa proses reaksi polimerisasi
belum sempurna atau terjadi kerusakan rantai polimer akibat fotooksidasi oleh
panas atau oksigen sehingga terjadi pemutusan rantai polietilenatereftalat
(PET) dan berdampak kekuatan serat yang terbentuk menurun.
Seri kuliah Pembuatan Serat Tekstil, STT Tekstil Bandung
Proses pembuatannya melalui suatu
rangkaian proses kimia yang memerlukan waktu panjang dan dapat dilakukan dengan
beberapa metode, antara lain;b
1. Ester
Interchange Reaction and Polycondensation (EL-Method)
2. Direct
Esterification and Polycondensation (DE-Method)
Proses Pembuatan Chip dengan
DE-Method)
a. Proses
pembuatan slurry (TA + EG)
Bahan baku utama adalah
asam tereptalat (TA) dan etelin glikol (EG) dengan ratio tertentu membentuk
slurry (bubur).
Bahan tambahan (katalis
dan aditif) #
Untuk mengendalikan
kualitas chip yang akan diproses pada proses hilir (SF, FOY, POY) serta untuk
mempercepat proses reaksi kimia diperlukan bahan tambahan senyawa kimia antara
lain; senyawa amina (N1), senyawa pospat (SS), Oksida titanium (TiO2) dan
Oksida Antimoni (C2)
b. Proses
reaksi “Direct Esterification and Polycondensation
Prinsip => polimer bentuk cairan
dirubah secara fisika menjadi bentuk padatan melalui suatu tahapan proses =>
chip cutting
PRODUKSI
Ada lima jenis produksi chip yang
diproduksi dibagian polimer antara lain:
Jenis semi dull (SD)=> TiO2 = 0,34%
Jenis bright (BR)=> TiO2 = 0,08%
Jenis Brilliant Bright (BB) atau Super Bright => TiO2 = 0%
Jenis Cationic dye-able (CD)
Jenis full bull (FD)
Produksi chip dilakukan dengan
proses batch arti hasil akhirnya berupa biji plastic dengan ukuran tertentu,
dan untuk proses selanjutnya digunakan sebagai bahan baku pembuatan filament.
Dari proses diatas, produk yang dihasilkan keluar dalam
bentuk sebuah ban atau beberapa benang Serat yang berdiameter cukup besar dan
masih bertekstur lembek dan kemudian dikoogulasi (dikakukan/ dipadatkan) dalam
bak air dan dipotong-potong menjadi ukuran panjang 5-8 mm x 5-8 mm, lebar 2 mm
atau 3 mm panjang x diameter 3mm.
Potongan-potongn kecil dari polimer yang diekstrudir ini masing-masing disebut flake atau chip.
Chip-chip ini kemudian siap untuk diproses pada mesin
pemintalan serat sintetis. Secara teori dasar, mesin Pemintalan serat sintetis
terdiri dari Tiga macam, yaitu :
1.
Dry Spinning
2.
Wet Spinning
3.
Melt Spinning
