Wikipedia

Poliester

Nama zat kimia

Poliester adalah sebuah kategori polimer yang mengandung gugus fungsional ester dalam rantai utamanya. Meski terdapat banyak sekali poliester, istilah "poliester" yang spesifik lebih sering merujuk pada polietilena tereftalat (PET). Poliester termasuk zat kimia yang alami, seperti kutin dari kulit ari tumbuhan, maupun zat kimia sintetis seperti polikarbonat dan polibutirat.

Gambar SEM (Scanning electron microscope) dari sebuah belokan di dalam serat poliester dengan 7 potongan melintang berlekuk

Poliester dapat diproduksi dalam berbagai bentuk seperti lembaran dan bentuk 3 dimensi. Poliester sebagai termoplastik juga dapat 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 serta penyerapan air yang rendah dan pengerutan yang minimal bila dibandingkan dengan serat industri yang lain.

Kain tenun poliester digunakan dalam pakaian konsumen dan perlengkapan rumah seperti seprei ranjang, penutup tempat tidur, tirai, dan gorden. Poliester industri digunakan dalam penguatan 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 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.

Foto baju dari poliester yang diambil dari dekat

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 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 keras panas (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 kendaraan/kapal pesiar. Perusahaan Burns London, Rolls-Royce, dan Sunseeker merupakan segelintir 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 diamplas dan dipoles sebagai produk akhir.

Tipe

sunting

Poliester adalah salah satu kelas polimer yang paling penting secara ekonomi, didorong terutama oleh PET, yang termasuk di antara plastik komoditas; pada tahun 2000 sekitar 30 juta ton diproduksi di seluruh dunia.[1] Variasi struktur dan sifat dalam keluarga poliester sangat besar, tergantung pada sifat gugus R (lihat gambar pertama dengan gugus ester biru).

Natural

sunting

Poliester yang terdapat di alam termasuk komponen kutin pada kutikula tumbuhan, yang terdiri dari asam omega hidroksi dan turunannya, saling terkait melalui ikatan ester, membentuk polimer poliester dengan ukuran tak tentu. Poliester juga diproduksi oleh lebah dalam genus Colletes, yang mengeluarkan lapisan poliester seperti plastik untuk sel induk bawah tanah mereka [2] sehingga mereka mendapat julukan "lebah poliester".[3]

Sintetis

sunting

Keluarga poliester sintetis terdiri dari:[4]

  • Poliester berbobot molekul tinggi alifatik linier (Mn >10.000) adalah polimer semikristalin dengan titik leleh rendah (m.p. 40 – 80 °C) dan menunjukkan sifat mekanik yang relatif buruk. Degradabilitas inherennya, yang dihasilkan dari ketidakstabilan hidrolitiknya, membuatnya cocok untuk aplikasi di mana kemungkinan dampak lingkungan menjadi perhatian, mis. kemasan, barang sekali pakai atau film mulsa pertanian[5]⁠ atau dalam aplikasi biomedis dan farmasi.[6]
  • Poliester terminasi hidroksi linier bermassa rendah linier (Mn < 10.000) alifatik digunakan sebagai makromonomer untuk produksi poliuretan.
  • Poliester bercabang banyak digunakan sebagai pengubah reologi dalam termoplastik atau sebagai pengikat silang dalam pelapis[7] karena viskositasnya yang sangat rendah, kelarutan yang baik, dan fungsionalitas yang tinggi[8]
  • Poliester alifatik-aromatik, termasuk poli(etilena tereftalat) dan poli(butilena tereftalat), adalah bahan semikristalin dengan titik leleh tinggi (m. p. 160–280 °C) yang dan telah digunakan sebagai termoplastik rekayasa, serat, dan film.
  • Kopoliester linier aromatik sepenuhnya menghadirkan sifat mekanik dan ketahanan panas yang unggul dan digunakan dalam sejumlah aplikasi berkinerja tinggi.
  • Poliester tak jenuh dihasilkan dari alkohol multifungsi dan asam dibasa tak jenuh dan setelah itu saling terkait; mereka digunakan sebagai matriks dalam bahan komposit. Resin alkid dibuat dari alkohol polifungsional dan asam lemak dan digunakan secara luas dalam industri pelapisan dan komposit karena dapat dihubungkan silang dengan adanya oksigen. Juga ada poliester seperti karet, yang disebut elastomer poliester termoplastik (ester TPE). Poliester tak jenuh (UPR) adalah resin termoset. Mereka digunakan dalam keadaan cair sebagai bahan pengecoran, dalam senyawa cetakan lembaran, sebagai resin laminating fiberglass dan pengisi bodi mobil non-logam. Mereka juga digunakan sebagai matriks polimer termoset di pra-preg. Poliester tak jenuh yang diperkuat fiberglass menemukan aplikasi luas di badan kapal pesiar dan sebagai bagian badan mobil.

Tergantung pada struktur kimianya, poliester dapat berupa termoplastik atau termoset. Ada juga resin poliester yang diawetkan dengan pengeras; namun, poliester yang paling umum adalah termoplastik.[9] Gugus OH direaksikan dengan senyawa fungsional isosianat dalam sistem 2 komponen yang menghasilkan pelapis yang secara opsional dapat berpigmen. Poliester sebagai termoplastik dapat berubah bentuk setelah penerapan panas. Meskipun mudah terbakar pada suhu tinggi, poliester cenderung menyusut dari api dan padam sendiri saat dinyalakan. Serat poliester memiliki kekuatan tinggi dan E-modulus serta penyerapan air yang rendah dan penyusutan minimal dibandingkan dengan serat industri lainnya.

Meningkatkan bagian aromatik poliester meningkatkan suhu transisi gelas, suhu leleh, stabilitas termal, stabilitas kimia. Poliester juga dapat berupa oligomer telekel seperti polikaprolakton diol (PCL) dan polietilen adipat diol (PEA). Mereka kemudian digunakan sebagai prapolimer.

Polimer alifatik vs. aromatik

sunting

Polimer yang stabil secara termal, yang memiliki proporsi struktur aromatik yang tinggi, juga disebut plastik berkinerja tinggi; klasifikasi berorientasi aplikasi ini membandingkan polimer tersebut dengan plastik rekayasa dan plastik komoditas. Temperatur layanan berkelanjutan dari plastik berkinerja tinggi umumnya dinyatakan lebih tinggi dari 150 °C,[10] sedangkan plastik rekayasa (seperti poliamida atau polikarbonat) sering didefinisikan sebagai termoplastik yang mempertahankan sifat-sifatnya di atas 100 °C.[11] Plastik komoditas (seperti polietilen atau polipropilen) dalam hal ini memiliki keterbatasan yang lebih besar, tetapi diproduksi dalam jumlah besar dengan biaya rendah.

Poli(ester imida) mengandung gugus aromatik imida dalam unit berulang, polimer berbasis imida memiliki proporsi struktur aromatik yang tinggi dalam rantai utama dan termasuk dalam kelas polimer yang stabil secara termal. Polimer tersebut mengandung struktur yang memberikan suhu leleh tinggi, ketahanan terhadap degradasi oksidatif dan stabilitas terhadap radiasi dan reagen kimia. Di antara polimer yang stabil secara termal dengan relevansi komersial adalah polimida, polisulfon, polieterketon, dan polibenzimidazol. Dari jumlah tersebut, polimida yang paling banyak diterapkan.[12] Struktur polimer juga menghasilkan karakteristik pemrosesan yang buruk, khususnya titik leleh yang tinggi dan kelarutan yang rendah. Sifat-sifat yang disebutkan secara khusus didasarkan pada persentase karbon aromatik yang tinggi dalam tulang punggung polimer yang menghasilkan kekakuan tertentu.[13]⁠ Pendekatan untuk peningkatan kemampuan proses mencakup penggabungan spacer fleksibel ke dalam tulang punggung, pelekatan kelompok pendent stabil atau penggabungan struktur non-simetris.[12] Spacer fleksibel mencakup, misalnya, gugus eter atau heksafluoroisopropilidena, karbonil atau alifatik seperti isopropilidena; kelompok-kelompok ini memungkinkan rotasi ikatan antara cincin aromatik. Struktur yang kurang simetris, misalnya berdasarkan monomer meta-atau orto-linked memperkenalkan gangguan struktural dan dengan demikian menurunkan kristalinitas.[14]

Kemampuan proses yang umumnya buruk dari polimer aromatik (misalnya, titik leleh yang tinggi dan kelarutan yang rendah) juga membatasi pilihan yang tersedia untuk sintesis dan mungkin memerlukan co-solvent pendonor elektron yang kuat seperti HFIP atau TFA untuk analisis (misalnya spektroskopi 1H NMR) yang sendiri dapat memperkenalkan keterbatasan praktis lebih lanjut.

Daur ulang

sunting

Poliester juga bisa dibuat dari botol daur ulang, yang dianggap sebagai komoditas berharga. Prosesnya dimulai di pusat daur ulang, dengan merobek semua botol untuk membuang kelebihan cairan agar tidak mempengaruhi kualitas plastik. . Setelah terhancurkan, plastik dibungkus menjadi plastik dan dikirim ke seluruh dunia. Plastik robek kemudian dipisahkan untuk mendapatkan hanya plastik bening, yang dapat dibuat menjadi pakaian putih yang sangat berharga. Plastik robek dipisahkan kemudian dikirim ke bak mandi air panas untuk menyaring tutup, stiker, dan plastik berwarna. Sisanya adalah tumpukan pecahan plastik bening. Serpihan dikeringkan dalam oven bersama dengan plastik berwarna terang selama sepuluh jam. Serpihan kering kemudian ditempatkan ke dalam ekstruder plastik, yang akan melelehkan plastik untuk membuat serat. Serat ditarik ke dalam benang beberapa kali, yang akan mengikat serat bersama-sama. Benang ini akan dikirim ke pabrik lain di mana mereka akan dipintal untuk jangka waktu yang lama untuk memperkuat benang untuk mendapatkan poliester murni.

Penggunaan dan aplikasi

sunting

Kain yang ditenun atau dirajut dari benang atau benang poliester digunakan secara luas dalam pakaian dan perabotan rumah, dari kemeja dan celana hingga jaket dan topi, seprai, selimut, furnitur berlapis kain, dan alas mouse komputer. Serat poliester industri, benang dan tali digunakan dalam penguat ban mobil, kain untuk ban berjalan, sabuk pengaman, kain berlapis dan penguat plastik dengan daya serap energi tinggi. Serat poliester digunakan sebagai bantalan dan bahan isolasi pada bantal, selimut dan bantalan jok. Kain poliester sangat tahan noda—bahkan, satu-satunya kelas pewarna yang dapat digunakan untuk mengubah warna kain poliester adalah yang dikenal sebagai pewarna dispersi.[15]

Poliester juga digunakan untuk membuat botol, film, terpal, layar (Dacron), kano, layar kristal cair, hologram, filter, film dielektrik untuk kapasitor, isolasi film untuk kawat dan pita isolasi. Poliester banyak digunakan sebagai pelapis akhir pada produk kayu berkualitas tinggi seperti gitar, piano, dan interior kendaraan/kapal pesiar. Sifat thixotropic dari poliester yang dapat diaplikasikan dengan semprotan membuatnya ideal untuk digunakan pada kayu berbutir terbuka, karena mereka dapat dengan cepat mengisi serat kayu, dengan ketebalan film yang dibangun tinggi per lapisan. Ini dapat digunakan untuk gaun modis, tetapi paling dikagumi karena kemampuannya untuk menahan kerutan dan karena mudah dicuci. Ketangguhannya membuatnya sering menjadi pilihan pakaian anak-anak. Poliester sering dicampur dengan serat lain seperti kapas untuk mendapatkan yang terbaik dari keduanya. Poliester yang diawetkan dapat diampelas dan dipoles menjadi hasil akhir yang mengkilap dan tahan lama.

Sejarah

sunting

Pada tahun 1926, E.I. du Pont de Nemours and Co. memulai penelitian tentang molekul besar dan serat sintetis. Penelitian awal ini dipimpin oleh W.H. Carothers, berpusat pada apa yang menjadi nilon, yang merupakan salah satu serat sintetis pertama.[16] Carothers bekerja untuk duPont saat itu. Penelitian Carothers tidak lengkap dan belum maju untuk menyelidiki poliester yang terbentuk dari pencampuran etilena glikol dan asam tereftalat. Pada tahun 1928 poliester dipatenkan di Inggris oleh perusahaan International General Electric.[17] Proyek Carothers dihidupkan kembali oleh ilmuwan Inggris Whinfield dan Dickson, yang mematenkan polyethylene terephthalate (PET) atau PETE pada tahun 1941. Polyethylene terephthalate membentuk dasar untuk serat sintetis seperti Dacron, Terylene dan polyester. Pada tahun 1946, duPont membeli semua hak legal dari Imperial Chemical Industries (ICI).[18]

Biodegradasi dan masalah lingkungan

sunting

Rumah Futuro terbuat dari plastik poliester yang diperkuat fiberglass; poliester-poliuretan, dan poli(metil metakrilat). Satu rumah ditemukan rusak oleh cyanobacteria dan Archaea.[19][20]

Tautan silang

sunting

Poliester tak jenuh adalah polimer termoset. Mereka umumnya kopolimer dibuat dengan mempolimerisasi satu atau lebih diol dengan asam dikarboksilat jenuh dan tak jenuh (asam maleat, asam fumarat, dll) atau anhidrida mereka. Ikatan rangkap poliester tak jenuh bereaksi dengan monomer vinil, biasanya stirena, menghasilkan struktur ikatan silang 3-D. Struktur ini bertindak sebagai termoset. Reaksi ikatan silang eksotermik dimulai melalui katalis, biasanya peroksida organik seperti metil etil keton peroksida atau benzoil peroksida.

Polusi habitat air tawar dan air laut

sunting

Sebuah tim di Plymouth University di Inggris menghabiskan 12 bulan menganalisis apa yang terjadi ketika sejumlah bahan sintetis dicuci pada suhu yang berbeda di mesin cuci rumah tangga, menggunakan kombinasi deterjen yang berbeda, untuk mengukur serat mikro yang ditumpahkan. Mereka menemukan bahwa beban pencucian rata-rata 6 kg dapat melepaskan sekitar 137.951 serat dari kain campuran poliester-kapas, 496.030 serat dari poliester dan 728.789 dari akrilik. Serat tersebut menambah polusi mikroplastik umum.[21][22]

Sifat-sifat serat poliester

sunting

Sifat mekanis

sunting

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 dimungkiri 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 peranti pengujian memiliki efek yang signifikan.

Sifat kimiawi

sunting

Poliester tidak diketahui memiliki sifat kimiawi.

Industri poliester

sunting

Dasar-dasar

sunting

Poliester merupakan salah satu polimer sintetis yang dibuat dari purified terephtalic acid (PTA) atau dimetil ester dimethyl terephthalate (DMT) dan mono etilena glikol (MEG). Dengan pangsa pasar sebesar 18% dari semua bahan plastik yang diproduksi, poliester berada di urutan ketiga setelah polietilena (33.5%) dan polipropilena (19,5%).

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, massa mol: 166,13
  • Dimethylterephthalate – DMT- CAS-No.: 120-61-6
Sinonim: 1,4 Dibenzenedicarboxylic acid dimethyl ester
Formula: C6H4(COOCH3)2, massa mol: 194,19
  • Mono etilena glikol – MEG – CAS No.: 107-21-1
Sinonim: 1,2 Ethanediol
Formula: C2H6O2, massa mol: 62,07

Lebih banyak informasi mengenai berbagai bahan mentah poliester bisa ditemukan untuk PTA [23],DMT [24] dan MEG,[25] di laman web INCHEM "Chemical Safety Information from Intergovernmental Organizations".

Dibutuhkan katalis untuk menghasilkan sebuah polimer dengan berat molekul yang tinggi. Katalis yang paling umum dipakai adalah antimon trioksida (atau antimon tri asetat):

Antimon trioksida – ATO – CAS-No.: 1309-64-4 Sinonim: tak ada, berat mol: 291,51 Sum formula: Sb2O3

Pada 2008, sekitar 10 000 t Sb2O3 digunakan untuk memproduksi sekitar 49 Mio t polietilena tereftalat.

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

Ada beberapa alasan pentingnya PTA:

  • Relatif mudah diaksesnya berbagai bahan mentah PTA atau DMT dan MEG
  • Proses kimianya sintesis poliester yang mudah dijelaskan dan sangat mudah dipahami
  • Rendahnya tingkat toksisitas semua bahan mentah serta produk sampingan selama produksi dan pengolahan
  • PET bisa diproduksi dalam sebuah simpal (gelung) tertutup pada emisi yang rendah ke lingkungan
  • Bisa didaur ulang
  • Banyaknya varian produk antara dan final yang terbuat dari poliester

Dalam tabel 1: produksi poliester sedunia untuk poliester tekstil, resin poliester botol, poliester saput (film) yang terutama sekali untuk pengepakan dan poliester khusus buat plastik mesin. Berdasarkan tabel ini, produksi poliester dunia melebihi 50 juta ton tiap tahun sebelum tahun 2010.

Tabel 1: Produksi poliester dunia

Pangsa pasar per tahun
Jenis Produk 2002 [Mio t/a] 2008 [Mio t/a]
Tekstil -PET 20 39
Resin, Botol/A-PET 9 16
Film-PET 1.2 1.5
Poliester Spesial 1 2.5
TOTAL 31.2 49

Produsen bahan mentah

sunting

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 a JV of DOW dan PIC Kuweit diikuti oleh Sabic.

Berikut ini adalah nama-nama produsen poliester terbesar:

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. Informasi lebih lanjut mengenai poliester di China bisa ditemukan di situs China Chemical Fiber Economic Information Network.[26]

Pengolahan poliester

sunting

Sesudah tahap pertama produksi polimer dalam fase leleh, arus produk terbagi menjadi dua bidang aplikasi yang berbeda yakni aplikasi tekstil dan aplikasi pengepakan. Dalam tabel 2, terdapat daftar berbagai penerapan (aplikasi) utama poliester pengepakan dan tekstil.

Tabel 2: Daftar penerapan poliester pengepakan dan tekstil

POLIMER BERBASIS-POLIESTER (LELEH atau BUTIRAN)
Tekstil Pengepakan
Serat stapel (PSF) Botol untuk CSD, Air, Bir, Jus, Deterjen
Filamen POY, DTY, FDY A-PET Film
Benang teknis dan kawat ban Thermoforming
Tak tertenun dan spunbond BO-PET
Mono-filamen Pembalutan

Singkatan: PSF = Polyester Staple Fiber (Serat Stapel Poliester); POY = Partially Oriented Yarn (Benang Berorientasi Parsial); DTY = Draw Textured Yarn (Benang Tekstur); FDY = Fully Drawn Yarn; CSD = Carbonated Soft Drink (minuman ringan yang diisi dengan gas karbon); A-PET = Amorphous Polyester Film (saput poliester tak berbentuk); BO-PET = Biaxial Oriented Polyester Film (saput poliester berorientasi dwisumbu);

Pangsa pasar kecilnya poliester (<< 1 Million t/a) digunakan untuk memproduksi plastik teknis dan pembetsan induk.

Untuk menghasilkan poliester leleh dengan sangat efisien, beberapa langkah pengolahan beroutput tinggi seperti serat stapel (50–300 t/d per lini pemintalan) atau POY /FDY (sampai 600 t/d yang dipisahkan menjadi sekitar 10 mesin pemintalan) merupakan proses yang semakin horizontal, terintegrasi, dan langsung. Ini berarti polimer leleh langsung diubah menjadi filamen atau serat tekstil tanpa melalui tahap pembutiran. Kita sedang membahas integrasi horizontal sepenuhnya saat poliester diproduksi mulai dari minyak mentah atau berbagai produk penyulingan dalam chain oil -> benzena -> PX -> PTA -> PET leleh -> serat / filamen atau bottle-grade resin. Eastman Chemicals adalah yang pertama kali memperkenalkan ide menutup rantai dari PX ke resin PET resin dengan apa yang mereka sebut dengan proses INTEGREX®. Kapasitas tempat produksi yang terintegrasi dan horizontal seperti itu >1000 t/d dan bisa dengan mudah mencapai 2500 t/d.

Di samping unit pengolahan besar untuk memproduksi benang atau serat stapel yang tadi sudah disebutkan, terdapat sepuluh ribu pabrik pengolahan yang kecil dan sangat kecil, jadi bisa diperkirakan bahwa poliester diolah dan didaur-ulang di lebih dari 10.000 pabrik di seluruh dunia. Ini tanpa menghitung semua perusahaan yang terlibat dalam industri supply chain, dimulai dari perekayasaan dan mesin pengolahan serta diakhiri dengan stabilisator, warna, dan aditif tambahan.

Sintesis

sunting

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

Esterifikasi azeotrop

sunting

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.

Transesterifikasi beralkohol

sunting 
          O
          \\
           C - OCH3  +  OH[Oligomer2]
          /
[Oligomer1]
  
          O
          \\
           C - O[Oligomer2]  + CH3OH
          /
[Oligomer1]
(ester-terminated oligomer + alcohol-terminated oligomer)   (oligomer yang lebih besar + metanol)

Asilasi (metode HCl)

sunting

Asam bermula sebagai sebuah asam klorida, dan dengan begitu polikondensasi meneruskan emisi (pemancaran) asam klorida (HCl), bukannya air. Metodi ini bisa dilakukan di dalam larutan atau sebagai sebuah email.

Metode silil
Dalam varian metode HCl ini, asam alkanoat klorida diubah dengan trimetil silil eternya komponen alkohol dan hasilnya adalah trimetil silil klorida.

Polimerisasi pembukaan-cincin

sunting

Poliester alifatik bisa disusun dari lakton pada kondisi temperatur ruang dan tekanan 1 atm, dikatalisasikan secara anion, kation, atau organologam (metalorganik).

Thermosetting (keraspanas)

sunting

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.

Rujukan

sunting
  • Textiles, by Sara Kadolph and Anna Langford. 8th Edition, 1998.
  1. ^ Synthetic Methods in Step-Growth Polymers. Hoboken, NJ, USA. 2003. 
  2. ^ Hefetz, A., et al. (1979). Natural polyesters: Dufour's gland macrocyclic lactones form brood cell laminesters in Colletes bees. Science 204(4391), 415-17.
  3. ^ Eveleth, R. and D. Chachra. Can Bees Make Tupperware? Scientific American December 19, 2011.
  4. ^ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Juni 2000. hlm. Polyesters. 
  5. ^ "Synthesis and characterization of high-molecular weight aliphatic polyesters from monomers derived from renewable resources". Journal of Applied Polymer Science. 131 (15): 40579–40586. 14 Agustus. doi:10.1002/app.40579. 
  6. ^ "Synthesis of elastic biodegradable polyesters of ethylene glycol and butylene glycol from sebacic acid". Acta Biomaterialia. 8 (8): 2911–8. 12 Agustus. 
  7. ^ "Hyperbranched polymers for coating applications: a review". Polymer-Plastics Technology and Engineering. 55 (1): 92–117. Januari 2016. doi:10.1080/03602559.2015.1021482. 
  8. ^ "Hyperbranched polyesters by polycondensation of fatty acid-based AB n-type monomers". Green Chemistry. 19 (1): 259–69. 2017. doi:10.1039/C6GC02294D. 
  9. ^ Plastic product material and process selection handbook. Elsevier. 2004. hlm. 85. ISBN 978-1-85617-431-2. 
  10. ^ Parker, David; Bussink, Jan; van de Grampel, Hendrik T.; Wheatley, Gary W.; Dorf, Ernst-Ulrich; Ostlinning, Edgar; Reinking, Klaus; Schubert, Frank; Jünger, Oliver (2012-04-15), "Polymers, High-Temperature", dalam Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (dalam bahasa Inggris), Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, hlm. a21_449.pub3, doi:10.1002/14356007.a21_449.pub4, ISBN 978-3-527-30673-2, diakses tanggal 2020-12-13 
  11. ^ H.-G. Elias and R. Mülhaupt, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany, 2015, pp. 1–70.
  12. ^ a b P. E. Cassidy, T. M. Aminabhavi and V. S. Reddy, in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA, 2000.
  13. ^ T. Whelan, Polymer Technology Dictionary, Springer Netherlands, Dordrecht, 1994.
  14. ^ Synthetic Methods in Step-Growth Polymers. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc. 2003. 
  15. ^ Schuler, Mattias J. (1981). Dyeing Primer. AATCC. hlm. 21. 
  16. ^ "How polyester is made - material, manufacture, making, history, used, structure, steps, product, History". www.madehow.com. Diakses tanggal 2018-12-04. 
  17. ^ "The Development of the Synthetic Fibres". Journal of the Textile Institute Proceedings. 42 (8): P411–P441. 1951. doi:10.1080/19447015108663852. 
  18. ^ "History of Polyester | What is Polyester". www.whatispolyester.com. Diakses tanggal 2018-12-04. 
  19. ^ "Biodeterioration of modern materials in contemporary collections: can biotechnology help?". Trends in Biotechnology. 24 (8): 350–4. August 2006. doi:10.1016/j.tibtech.2006.06.001. 
  20. ^ "Saving a fragile legacy. Biotechnology and microbiology are increasingly used to preserve and restore the world's cultural heritage". EMBO Reports. 7 (11): 1075–9. November 2006. doi:10.1038/sj.embor.7400844. 
  21. ^ "Inside the lonely fight against the biggest environmental problem you've never heard of". The Guardian. 27 October 2014. 
  22. ^ Williams, Alan. "Washing clothes releases thousands of microplastic particles into environment, study shows". Diakses tanggal 9 October 2016. 
  23. ^ "PTA" (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-10-21. Diakses tanggal 2008-11-24. 
  24. ^ "DMT" (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2012-09-18. Diakses tanggal 2008-11-24. 
  25. ^ MEG
  26. ^ China Chemical Fiber Economic Information Network

Pranala luar

sunting
Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Poliester&oldid=26025375"