makalah polyethylene

27
INDUSTRI POLYETHYLENE Polietilena adalah polimer yang terdiri dari rantai panjang monomer etilena (IUPAC: etena ). Di industri polimer, polietilena ditulis dengan singkatan PE, perlakuan yang sama yang dilakukan oleh Polistirena (PS) dan Polipropilena (PP). Molekul etena C 2 H 4 adalah CH 2 =CH 2 . Dua grup CH2 bersatu dengan ikatan ganda. Polietilena dibentuk melalui proses polimerisasi dari etena. Polietilena bisa diproduksi melalu proses polimerisasi radikal , polimerisasi adisi anionik , polimerisasi ion koordinasi , atau polimerisasi adisi kationik Sejarah Polietilena pertama kali disintesis oleh ahli kimia Jerman bernama Hans von Pechmann yang melakukannya secara tidak sengaja pada tahun 1989 ketika sedang memanaskan diazometana. Ketika koleganya, Eugen Bamberger dan Friedrich Tschirner mencari tahu tentang substansi putih, berlilin, mereka mengetahui bahwa yang ia buat mengandung rantai panjang -CH 2 - dan menamakannya polimetilena. Kegiatan sintesis polietilena secara industri pertama kali dilakukan, lagi-lagi, secara tidak sengaja, oleh Eric Fawcett dan Reginald Gibson pada tahun 1933 di fasilitas ICI di Northwich, Inggris. Ketika memperlakukan campuran etilena dan benzaldehida pada tekanan yang sangat tinggi, mereka mendapatkan substansi yang sama seperti yang didapatkan oleh Pechmann. Reaksi diinisiasi oleh keberadaan oksigen dalam reaksi sehingga sulit mereproduksinya pada saat itu. Namun, Michael Perrin, ahli kimia ICI lainnya,

Upload: herman-susanto

Post on 25-Jul-2015

620 views

Category:

Documents


53 download

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah PolyEthylene

INDUSTRI POLYETHYLENE

Polietilena adalah polimer yang terdiri dari rantai panjang monomer etilena (IUPAC:

etena). Di industri polimer, polietilena ditulis dengan singkatan PE, perlakuan yang sama

yang dilakukan oleh Polistirena (PS) dan Polipropilena (PP).

Molekul etena C2H4 adalah CH2=CH2. Dua grup CH2 bersatu dengan ikatan ganda.

Polietilena dibentuk melalui proses polimerisasi dari etena. Polietilena bisa diproduksi melalu

proses polimerisasi radikal, polimerisasi adisi anionik, polimerisasi ion koordinasi, atau

polimerisasi adisi kationik

Sejarah

Polietilena pertama kali disintesis oleh ahli kimia Jerman bernama Hans von

Pechmann yang melakukannya secara tidak sengaja pada tahun 1989 ketika sedang

memanaskan diazometana. Ketika koleganya, Eugen Bamberger dan Friedrich Tschirner

mencari tahu tentang substansi putih, berlilin, mereka mengetahui bahwa yang ia buat

mengandung rantai panjang -CH2- dan menamakannya polimetilena. Kegiatan sintesis

polietilena secara industri pertama kali dilakukan, lagi-lagi, secara tidak sengaja, oleh Eric

Fawcett dan Reginald Gibson pada tahun 1933 di fasilitas ICI di Northwich, Inggris. Ketika

memperlakukan campuran etilena dan benzaldehida pada tekanan yang sangat tinggi, mereka

mendapatkan substansi yang sama seperti yang didapatkan oleh Pechmann. Reaksi diinisiasi

oleh keberadaan oksigen dalam reaksi sehingga sulit mereproduksinya pada saat itu. Namun,

Michael Perrin, ahli kimia ICI lainnya, berhasil mensintesisnya sesuai harapan pada tahun

1935, dan pada tahun 1939 industri LDPE pertama dimulai.

Polyethylene terdiri dari C2nH4n+2 dimana n adalah derajat polmerisasi dengan kata lain

jumlah monomer ethylene yang terpolimerisasi membentuk polyethylene. Terdapat banyak

type polyethylene yang mana memiliki rantai yang sama yang tersusun atas carbon dan

hidrogen. Variasi-variasi muncul terutama berasal dari percabangan rantai yang

mempengaruhi sifat dari material tersebut.

Page 2: Makalah PolyEthylene

Rantai yang memiliki cabang yang sedikit akan memiliki derajat kristalisasi yang lebih

tinggi.

Jenis-jenis polyethylene :

High Density Polyethylene.

Secara kimia memiliki struktur yang paling mendekati struktur polyethylene murni.

Terdiri dari rantai utama dengan sedikit percabangan. Beberapa jenis ini

terkopolimerisasi dengan sejumlah kecil 1-alkana yang sedikit menghalangi proses

kristalisasi. Memiliki density antara 0.94–0.97 g/cm3.

Low Density Polyethylene.

Memiliki cabang dengan konsentrasi substansi yang menghalangi atau mengganggu

prosses kristalisasi yang menyebabkan density relatif kecil. Tersusun atas gugus ethyl

dan buthyl sebagai rantai utama dengan beberapa cabang dengan rantai yang panjang.

Biasanya memiliki density antara 0.90–0.94 g/cm3.

Linear Low Density Polyethylene.

Terdiri dari rantai polyethylene linier yang tergabung dengan gugus alkil pendek

secara acak. Tersusun dari ethylene dengan 1-alkena. Cabang-cabang yang sering

ditemujkan adalah gugus ethyl, buthyl, atau hexyl, tetapi tidak tertutup kemungkinan

untuk gugus alkil yang lain. Secara kimia dapat disimpilkan bahwa jenis ini

merupakan perpaduan antara polyethylene linier dengan low density polyethylene.

Very Low Density Polyethylene.

Juga dikenal dengan sebutan Ultra Low Density Polyethylene (ULDPE). Terbentuk

secara khusus dari Linier Low Density Polyethylene yang memiliki jumlah cabang

yang banyak dengan rantai pendek. Memiliki density antara 0.86–0.90 g/cm3.

Ethylene-Vinyl Ester Copolymers.

Sejauh ini yang paling sering dijumpai adalah ethylene-vinyl acetate (EVA). Dibuat

pada proses bertekanan tinggi

Page 3: Makalah PolyEthylene

Ionomers.

Adalah copolymer ethylene dengan asam acrylic yang telah denetralkan secara

keseluruhan ataupun sebagian

Cross-Linked Polyethylene.

PROSES PRODUKSI POLYETHYLENE

Page 4: Makalah PolyEthylene

High Pressure Polymerization

Produk polyethylene yang berbentuk low dinsity polyethyene diproduksi dengan

polimerisasi radikal bebas bertekanan tinggi. Radikal bebas mengawali proses polimerisasi

ketika monomer-monomer berada dalam tekanan tinggi. Terminasi terjadi ketika radikal

bebas pada rantai yang sedang tumbuh pindah ke rantai lain. Pada prakteknya, sejumlah besar

reaksi terjadi yang saling bersaing antara radikal bebas satu dengan yang lain sehingga

menimbulkan percabangan dan terminasi dini. Sifat dari produk ditentukan oleh konsentrasi

inisiator, suhu,tekanan,keberadaal vinyl comonomer dan keberadaan chain transfer agent.

Mekanisme dan tahapan proses polimerisasi :

1. Initiation

Setelah terdekomposisi proses berlanjut dengan pembentukan radikal bebasyang

bergabung dengan molekul ethylene.

2. Chain Propagation

Ketika rantai yang sedang tumbuh dengan rafikal pada akhir rantai bergabung dengan

ethylene yang terjadi pada tekanan tinggi. Ethylene terikat dengan ikatan kovalen

3. Comonomer Incorporation

Bermacam macam jenis comonomer mengandung gugus vinyl yang dapat bersatu

dengan rantai yang sedang tumbuh. Comonomer yang paling sering digunakan adalah

vinyl acetat dan metacrylic acid. Prosesnya sama dengan propagation

4. Chain Branching

Page 5: Makalah PolyEthylene

5. Chain Transfer

Adalah proses dimana beberapa rantai dengan radikal bergabung membentuk rantai

yang lebih besar.

Seperti terlihat pada contoh dibawah ini:

6. Termination

Terminasi lengkap pada rantai yang sedang tumbuh terjadi ketika dua radikal,

yang salah satunya berada pada akhir rantai yang aktif bertemu dan saling bergabung.

Radikal yang bergabung bisa berasal dari rantai lain, pecahan inisator, atau radikal

dari ethylene.Ketika radikal dengan elektron yang tak berpasangan bertemu, akan

terbentuk ikatan kovalen.

Page 6: Makalah PolyEthylene

Figure 2 Schematic representation of high pressure polymerization of ethylene.

Keterangan

(1).Primary compressor(2).secondary compressor(3).reactor(4).high pressure separator(5).lowpressure separator (6).low pressure separator(7&8). coolers(9). extruder(a). Fresh ethylene(b&c). recycled ethylene(d). intermediate pressure ethylene(e). high pressure ethylene

(f). catalyst(g). chain transfer agent(h). ethylene, oils, waxes, and polyethylene(i). ethylene and polyethylene(j). ethylene, oils, and waxes(k). oils and waxes(l). ethylene recycle(m). polyethylene(n). ethylene recycle(o).LDPEpellets

Tahapan Proses Pada High Pressure Polimerization

Fresh ethylene masuk ke dalam primary compressor(1) yang masuk bersamaan

dengan aliran recycle(b) dan (c), kompresor utama menaikkan tekanan antara 1500-4000 psi

yang kemudian di transfer (d) menuju secondary compressor(2) dengan penambahan tekanan

mencapai 15000-22500 psi. Ethylene dengan tekanan tinggi ini kemudian memasuki reaktor.

Page 7: Makalah PolyEthylene

Diikuti denganInisiator (f) dan Chain transfer agent (g) masuk bersamaan dengan aliran

ethylen masuk kedalam reaktor. Dari reaktor, campuran (h) yang mengandung ethylen yang

tak bereaksi, minyak,wax, dan polyethylene masuk ke proses pemisahan selanjutnya. Aliran

produk menuju high pressure separator (4) dimana polyethylene diendapkan dan di alirkan

dengan beberapa ethylene (i) menuju low pressure separator (5). Minyak-minyak dengan

berat molekul rendah dan wax tertinggal dengan larutan ethylene, dan aliran ini (j) masuk ke

dalam low pressure separator (6). Di sini ethylene dipisahkan dari minyak dan wax, yang

kemudian dikeluarkan pada aliran waste (k). Ethylene untuk recycle (l) diproses kedalam

sebuah cooler(7), yang kemudian dialirkan ke kompresor utama dan ikut masuk bersama

make-up feed. Pada low pressure separator(5) ethylene dan polyethylene dipisahkan. Aliran

ethylene (n) di-recycle melewati sebuah cooler menuju proses awal. Produk polyethylene

dimasukkan kedalam extruder(9), di campur dengan bahan tambahan lain. Produk kemudian

dibentuk menjadi helaian helaian tipis kemudian dipotong menjadi pellet untuk menghasilkan

low density polyethylene (o) yang siap dikemas dan diangkut.

Proses ini relatif tidak efisien dengan kurang dari 20% feed yang terproses pada

reaktor. Alasan lain adalah pada perindahan panas, dimana polymerisasi ethylene adalah

eksotermik yang menghasilkan rata-rata 800 cal per gram ethylene.

Panas ini harus dihilangkan untuk menjaga kestabilan kondisi reaksi. Jika suhu

melebihi 300oC ethylene dan polyethylene terdekomposisi secara cepat, menghasilkan panas

yang lebih dan produk berbentuk gas.

Kenaikan suhu dan tekanan meningkatkan laju dekomposisi. Reaktor didesain dengan

rupture disk yang akan terbuka jika terjadi overpressure, sehingga reaktor memiliki tekanan

atmosfer. Tekanan pada pengoperasian adalah 7500 – 50000 psi, namun biasanya dipakai

15000 – 22500 psi. Suhu reaksi berkisar 180 – 200oC, namun pada kenyataannya bisa

mencapai 100 – 300oC.

Page 8: Makalah PolyEthylene

Jenis reaktor

Reaktor yang digunakan bisa berbentuk autoclave dengan rasio tinggi:diameter = 5 –

20, atau tubular reaktor dengan rasio panjang:diameter beberapa ratus hingga ribuan.

Autoclave reactor biasanya memiliki diameter 10-15 ft, sedangkan tubular reaktor hanya 1 in

namun memiliki panjang mencapai 2000 ft. Autoclave reactor memiliki pengaduk untuk

mengurangi kemungkinan terbentuknya gumpalan pada satu titik. Waktu tinggal ethylene

dalam autoclave reactor antara 3 – 5 menit. Pada tubular reactor pemanasan awal dibutuhkan

agar inisiator terdekomposisi sehingga polimerisasi bisa berlangsung. Pada proses reaksi

dipakai cooler eksternal, sehingga tidak membutuhkan diameter yang terlalu besar. Waktu

tinggal reaktan pada tubular reaktor biasanya 20-60 detik.

Karena pada mixing antara tubular reactor dan autoclave reactor berbeda,

menimbulkan perbedaan pengendalian dan struktur molekul dari produk. Perbedaan utama

yang terlihat adalah tubular recator menghasilkan resin yang kurang homogen. Dengan kadar

pengadukan yang rendah, konsentrasi inisiator dan produk bervariasi pada tiap jarak dalam

reactor. Sehingga berat molekul yang terbentuk pada bagian awal akan lebih tinggi daripada

bagian akhir.

Low Pressure Polymerization

Page 9: Makalah PolyEthylene

Figure 4 Schematic representation of low pressure polmerization of ethylene.Keterangan:(1) Compressor(2) reactor(3)catalyst reservoir(4) cocatalyst reservoir (5) solvent reservoir (6)condenser (7) separator (8) compressor (9) de-ashing unit (10) solvent reservoir (11) dryer(12) extruder(a) Ethylene (b) pressurized ethylene

(c) catalyst–cocatalyst mixture(d) solvent(e) solvent vapor(f) condensed solvent (g) polyethylene, catalyst, and solvent(h) solvent vapor(i) recycled solvent (j) polyethylene and catalyst (k) de-ashing solvent (l)wet polyethylene (m) recycled de-ashing solvent (n) recycled de-ashing solvent (o) rawpolyethylene(p) polyethylene pellets

Tahapan Proses :

Ethylene masuk kedalam kompresor(1) untuk menghasilkan tekanan yang dibutuhkan

ethylene yang telah diberi tekanan ini kemudian masuk ke dalam jacketed-reactor(2), disini

terjadi pencampuran dengan katalis dan ko-katalis(c) dan pelarut (d) dari tangki(3),(4), dan

(5). Panas yang dihasilkan selama polymerisasi dihilangkan dengan menggunakan jaket

pendingin dan penguapan pelarut(e) didinginkan dalam sebuah kondenser(6), kemudian

kembali kedalam reaktor(f) dari reaktor, aliran produk (g) terdiri dari polyethylene, pelarut,

dan katalis dimasukkan kedalam separator(7). Pelarut dipisahkan(h) menuju kompresor (8)

utuk recycle(i). Polyethylene dan katalis(j) dimasukkan kedalam de-ashing unit(9), dimana

katalis dinonaktifkan dan dilarutkan dengan pelarut de-ashing (k) dari tangki(10). (“ash”

disini adalah katalis yang ikut masuk kedalam produk). Polyethylene basah(l) masuk kedalam

dryer(11) dan pelarut yang berlebih di-recycle(n). Bubuk polyethylene(o) mengandung

granul dengan diameter antara 500-1000 µm, dialirkan menuju extruder(12) dimana disini

ditambhkan bahan tambahan biasanya anti oksidant. Produk ditekan menjadi helaian tipis

yang kemudian dipotong menjadi pellet untuk menghasilkan resin high density

polyethylene(p)

Page 10: Makalah PolyEthylene

Termodinamika dan Kinetika Polyethylene

Pada umumnya kinetika dan termodinamika polyethylene adalah sama dengan proses

polimerisasi pada radikal bebas.

Pada tahap inisiasi dengan reaksi sebagai berikut :

Proses inisiasi :

Reaksi tahap awal :

Tahap kedua :

Keterangan :

R = Radikal

I = Inisiator

M=Monomer

Tahap propagasi

M = Monomer

kp = konstanta kecepatan reaksi propagasi

Tahapan terminasi

Mx = monomer x

My = monomer y

Page 11: Makalah PolyEthylene

Sehingga kecepatan reaksi dapat dihitung dengan cara :

Pada tahap inisiasi :

Keterangan :

vi= rate of initiation reaction

M = monomer

f= fraction of radical formed

kd = rate constant of initiation

Pada tahap propagasi :

Keterangan:

vp=rate of propagation reaction

kp= rate constant of propagation reaction

[M] = monomer concentration

Pada tahap terminasi

Keterangan:

vp=rate of propagation reaction

kt= rate constant of propagation reaction

[M] = monomer concentration

Page 12: Makalah PolyEthylene
Page 13: Makalah PolyEthylene

Jika suhu dinaikkan maka entropi pada polimerisasi akn meningkat dan ketika

ΔH=TΔS, dan ΔG = 0, maka polimerisasi berada dalam keadaan kesetimbangan dengan

reaksi depolimerisasinya. Suhu ini disebut ceiling temperature.

Penerapan hukum Arrhenius :

Keterangan :

Kp =rate constant of propagation

Ap = collision frequency

Ep = Activation energy

Mekanisme Tahapan Injection Extrution dan Thermo Forming

2.1.1. Teori Pencampuran

Dalam proses rekayasa industri, pencampuran adalah operasi unit yang melibatkan

memanipulasi sistem fisik heterogen, dengan maksud untuk membuatnya lebih homogen.

Contoh Familiar termasuk pemompaan air di kolam renang untuk menghomogenkan suhu air,

dan mengaduk adonan pancake untuk menghilangkan benjolan.

Dalam kimia, suatu pencampuran adalah sebuah zat yang dibuat dengan

menggabungkan dua zat atau lebih yang berbeda tanpa reaksi kimia yang terjadi (obyek tidak

menempel satu sama lain). Sementara tak ada perubahan fisik dalam suatu pencampuran,

properti kimia suatu pencampuran, seperti titik lelehnya, dapat menyimpang dari

komponennya. Pencampuran dapat dipisahkan menjadi komponen aslinya secara mekanis.

Pencampuran dapat bersifat homogen atau heterogen.

Dalam proses plastic injection molding, Mixing (mencampur) merupakan langkah

pertama kesiapan bahan baku untuk molding (German 1990). Kualitas bahan baku sangat

penting hingga kesalahan dalam pemilihan bahan baku ini tidak dapat diperbaiki dalam

proses selanjutnya. Pencampuran menetapkan karakteristik dan keseragaman yang

dibutuhkan PIM dan dengan demikian tingkat

Page 14: Makalah PolyEthylene

Pengertian Plastic Injection Molding

Plastic Injection Molding ( PIM ) merupakan salah satu proses injection molding yang

sering digunakan untuk menghasilkan atau memproses komponen-komponen yang kecil dan

berbentuk rumit (Boses 1995), Proses Injection Molding mampu menghasilkan bentuk rumit

dalam jumlah besar maupun kecil pada hampir semua jenis bahan termasuk logam, keramik,

campuran logam dan plastik.

Salah satu keistimewaan proses PIM ialah kemampuannya dalam menggabungkan dan

Serbuk

Butiran

Campuran

Binder

Pencetakan

Keluaran

Selesai

Sintering

Debinding

Jenis – Jenis Mesin Plastik Molding

Berdasarkan Material Plastik yang digunakannya Plastic Molding dapat dibedakan

atas beberapa jenis yaitu:

1. Blowing molding.

2. Compression molding.

3. Extrusion molding

4. Transfer molding.

5. Injection molding.

• Metode Blow molding

Blow molding merupakan suatu metode mencetak benda kerja berongga dengan cara

meniupkan atau menghembuskan udara kedalam material/bahan yang menggunakan cetakan

yang terdiri dari dua belahan mold yang tidak menggunakan inti sebagai pembentuk rongga

tersebut.

Material plastik akan keluar secara perlahan, secara perlahan akan turun dari sebuah

Extruder Head kemudian setelah cukup panjang kedua belahan mold akan di jepit dan

Page 15: Makalah PolyEthylene

menyatu sedangkan bagian bawahnya akan dimasuki sebuah alat peniup (blow Pin) yang

menghembuskan udara ke dalam pipa plastik yang masih lunak, sehingga plastik tersebut

akan mengembang dan membentuk seperti bentuk rongga mould-nya. Material yang sudah

terbentuk akan mengeras dan bisa dikeluarkan dari mold hal ini karena Mold dilengkapi

dengan saluran pendingin didalam kedua belahan mold. Untuk memperlancar proses

peniupan proses ini dilengkapi dengan pisau pemotong pipa plastik yang baru keluar dari

extruder head.

Contoh hasil produksi yang dapat dikerjakan dengan metode ini adalah bentuk Gelas

dan botol.Prosesnya sebagai beikut:

1. Proses Pengisian butiran Plastik dari Hopper kedalam Heater. Oleh motor Screw

berputar sambil menarik butiran plastik mengisi ruang Heater.

2. Proses pemanasan butiran plastik kedalam heater. Setelah butiran plastic meleleh dan

membentuk seperti pasta maka plastik diinjeksikan kedalam mold

3. Proses peniupan udara. Saat plastik menempel pada dinding mold seperti pada tahap

kedua maka udara dengan tekanan tertentu ditiupkan kedalam mold

4. Proses pengeluaran produk. Produk dikeluarkan setelah produk dingin dengan cara

salah satu cavity plate membuka.

Metode Compression Molding (Thermoforming)

Compression molding (Thermoforming) merupakan metode mold plastic dimana

material plastik (compound plastic) diletakan kedalam mold yang dipanaskan kemudian

setelah material tersebut menjadi lunak dan bersifat plastis, maka bagian atas dari die atau

mould akan bergerak turun menekan material menjadi bentuk yang diinginkan. Apabila panas

dan tekanan yang ada diteruskan, maka akan menghasilkan reaksi kimia yang bisa

mengeraskan material thermoseting tersebut.

Material Thermosetting diletakkan kedalam mold yang bersuhu antara 300 oF hingga 359 oF

dan tekanan mold berkisar antara 155 bar hingga 600 bar.

Proses compression molding dapat dibedakan atas empat macam yaitu :

1. Flash type Mold - jenis ini bentuknya sederhana, murah, saat mold menutup maka

material sisa yang kemudian meluap akan membentuk lapisan parting line dan

karena tipisnya akan segera mengeras/beku sehingga menghindari meluapnya

material lebih banyak. Jadi biasanya mold akan di isi material sepenuhnya sampai

luapan yang terjadi sebanyak yang diijinkan

Page 16: Makalah PolyEthylene

2. Positive mold - jenis ini terdiri dari dari suatu rongga (cavity) yang dalam dengan

sebuah plunger yang mengkompresikan/memadatkan material pada bagian bawah

mold pemberian material disesuaikan dengan kapasitasnya baik dengan cara

menimbang sehingga menghasilkan produk yang baik dan seragam.

3. Landed Positive Mold - mirip dengan tipe diatas ,akan tetapi tinggi bidang batas

dibatasi.bagian “land” bekerja menahan tekanan (bukan bagian produknya).

Karena ketebalan material terkontrol dengan baik, maka kepadatan benda kerja

tergantung dari posisi pengisian yang diberikan.

4. Semi positive mold - merupakan kombinasi antara flash type dan landed positive

mold.

Metode Extrusion Molding

Extrusion molding mempunyai kemiripan dengan injection molding, hanya pada extrusion

molding ini material yang akan dibentuk akan berupa bentukan profil tertentu yang panjang.

Pada prinsipnya juga ada bagian mesin yang berfungsi mengubah material plastik menjadi

bentuk lunak (semifluida) seperti pasta dengan cara memanaskannya dalam sebuah silinder,

dan memaksanya keluar dengan tekanan melalui sebuah forming die (extruder head or hole),

yaitu suatu lubang dengan bentuk profill tertentu itu akan keluar dan diterima oleh sebuah

conveyor dan dijalankan/ditarik sambil didinginkan, sehingga profil yang terbentuk akan

mengeras, dan setelah mencapai panjang tertentu akan dipotong dengan pemotong yang

melengkapi mesin extrusi tersebut.

Berikut ini contoh proses Extrusion molding :

1. Butiran kecil material plastik oleh gerakan srew dimasukkan kedalam silinder

heater dipanaskan untuk diubah menjadi material kental seperti pasta.

2. Didalam silinder Heater atau pemanas, butiran plastik berubah menjadi cair,

lalu dengan tekanan tertentu dimasukkan melalui sebuah forming die (extruder

head atau hole), yaitu suatu lubang dengan bentuk profill.

3. Produk ditarik atau dikeluarkan dan diterima oleh sebuah conveyor dan

dijalankan/ditarik sambil didingikan, sehingga profil yang terbentuk akan

mengeras.

Bentuk extruder head (forming) ini bisa bermacam-macam, sesuai dengan keinginan kita dan

bisa dipasang dan diganti-ganti karena dilengkapi dengan holder. Tentu saja bagian ini harus

dibuat dari bahan baja pilihan yang dikeraskan, yang mampu menahan panas dan gesekan

Page 17: Makalah PolyEthylene

dari material yang diproses pendinginan benda kerja dilakukan dengan menyemprotkan udara

pada profil yang berjalan, sehingga bisa merata keseluruh bagian/panjang profil yang

dihasilkan.

Metode Transfer Molding

Transfer molding merupakan proses pembentukan suatu benda kedalam sebuah mold

(yang tertutup) dari material thermosetting, yang disiapkan kedalam reservoir dan

memaksanya masuk melalui runner/kanal kedalam cavity dengan menggunakan panas dan

tekanan.

Pada proses transfer molding dibutuhkan toleransi yang kecil pada semua bagian

mold, sehingga sangat perlu dalam pembuatan mold, dikonsultasikan secara baik dengan

product designer, mold designer dan molder/operator untuk menentukan toleransi.

Proses transfer moulding terdiri atas dua type yaitu: sprue Type dan plunger tipe. Jenis

plunger memerlukan tekanan yang lebih kecil dibandingkan dengan tipe sprue.

Metode Injection Molding

Proses injection molding merupakan proses pembentukan benda kerja dari material

compound berbentuk butiran yang ditempatkan kedalam suatu hopper/torong dan masuk

kedalam silinder injeksi yang kemudian didorong melalui nozel dan sprue bushing kedalam

rongga (cavity) dari mold yang sudah tertutup. Setelah beberapa saat didinginkan, mold akan

dibuka dan benda jadi akan dikeluarkan dengan ejector. Material yang sangat sesuai adalah

material thermoplastik dan karena pemanasan material ini akan melunak dan sebaliknya akan

mengeras lagi bila didinginkan. Perubahan – perubahan ini hanya bersifat fisik, jadi bukan

perubahan kimiawi sehingga memungkinkan untuk mendaur ulang material sesuai dengan

kebutuhan.

Material plastik yang dipindahkan dari silinder pemanas biasanya suhunya berkisar antara

177 derajat Celcius hingga 274 derajat Celcius. Semakin panas suhunya, plastik/material itu

akan semakin encer (rendah viskositasnya) sehingga semakin mudah diinjeksi, disemprotkan

kedalam mold. Setiap material memiliki karakter suhu molding. Semakin lunak formulasinya,

yang berarti kandungan plastis tinggi, membutuhkan temperatur rendah, sebaliknya yang

memiliki formulasi lebih keras butuh temperatur tinggi. Bentuk-bentuk partikel yang sulit,

Page 18: Makalah PolyEthylene

besar dan jumlah cavity yang banyak serta runner yang panjang menyebabkan tuntutan

temperatur yang tinggi atau naik.

Terdapat tiga bagian utama dalam mesin injection molding,yaitu(Anif

Jamaludin:2007):

1. Clamping Unit

Merupakan tempat untuk menyatukan molding. Clamping system sangat kompleks, dan di

dalamnya terdapat mesin molding(cetakan), dwelling untuk memastikan molding terisi penuh

oleh resin, injection untuk memasukan resin melalui sprue pendingin, ejection untuk

mengeluarkan hasil cetakan plastik dari molding.

2. Plasticizing Unit

Merupakan bagian untuk memasukan pellet plastik (resin) danpemanasan. Bagian dari

Plasticizing unit: Hopper untuk memasukkan resin; Screw untuk mencampurkan material

supaya merata, Barrel, Heater, dan Nozzle.

3. Drive Unit

Unit untuk melakukan kontrol kerja dari Injection Molding,terdiri dari Motor untuk

menggerakan screw, piston injeksi menggunakan Hydraulic system (sistem pompa) untuk

mengalirkan fluida dan menginjeksi resin cair ke molding.

menggunakan kelebihan-kelebihan teknologi seperti kemampuan pembentukan bahan plastik,

ketepatan dalam proses pencetakan dan kebebasan memilih bahan. Hal ini digambarkan pada

gambar 2.3. Komponen yang dihasilkan dengan teknologi PIM kini banyak digunakan dalam

industri otomotif, kimia, penerbangan, listrik, komputer, kedokteran dan peralatan militer.

Page 19: Makalah PolyEthylene