21
2.5 Serat Polietilen
2.5.1 Pengertian
Serat polietilen pertama kali disintesa secara tidak disengaja oleh Hans von Pechmann pada saat memanaskan diazometana pada tahun 1898. Serat ini merupakan
bahan termoplastik yang kuat dan memiliki gaya intramolekul yang kuat, kekuatan mekanis yang tinggi, temperatur lebur yang tinggi 280
o
C-320
o
C, tahan terhadap bahan kimia, dan penyerapan air yang rendah yang disebabkan oleh karena serat ini
memiliki sifat hidrofobik yang akan meningkatkan penolakan air. Selain itu, bahan ini memiliki biokompatibilitas yang baik, dapat meningkatkan modulus elastisitas
bahan resin akrilik polimerisasi panas, dan serat ini hampir tidak terlihat di dalam basis gigitiruan sehingga lebih estetis.
11,14,38-43
Berdasarkan kepadatan, tipe percabangan, dan berat molekulnya, serat polietilen dikelompokkan menjadi lima kelompok, yaitu:
41
1 Polietilen bermasa molekul sangat tinggi UHMWPE ultra high molecular weight polyethylene, dengan densitas lebih dari atau sama dengan 0,960
gcm
3
. 2 Polietilen berdensitas tinggi HDPE high density polyethylene, dengan
densitas 0,940-0,959 gcm
3
. Polietilen jenis ini memiliki sedikit percabangan dalam struktur molekulnya.
3 Polietilen berdensitas rendah LDPE low density polyethylene, dengan densitas 0,926-0,940 gcm
3
. Polietilen jenis ini memiliki banyak percabangan pada struktur molekulnya dan memiliki kekuatan yang rendah.
4 Polietilen linier berdensitas rendah LLDPE liniar low density polyethylene, dengan densitas 0,910-0,925 gcm
3
. Polietilen jenis ini memiliki banyak percabangan namum memiliki kekuatan tensil yang lebih tinggi dari LDPE.
22
5 Polietilen berdensitas sangat rendah VLDPE very low density Polyethylene, dengan densitas 0,880-0,890 gcm
3
. Polietilen jenis ini memiliki banyak percabangan dan memiliki kekuatan yang sangat rendah.
2.5.2 Komposisi
Serat polietilen terbuat dari polimerisasi gas etilen yang dapat diperoleh dengan pemberian hidrogen gas petroleum pada nafta, gas alam, ataupun asetilen.
Serat polietilen tidak memiliki gugus kimia seperti ester, amida, maupun hidroksil, namun memiliki unsur organik seperti karbon dan hidrogen.
38
Sifat mekanis yang tinggi yang dimiliki oleh serat polietilen berasal dari gaya intramolekulnya yang
sangat kuat. Ikatan Van Der Wall intermolekulnya relatif lemah, namun rantai molekul pada serat polietilen sangat panjang dan gaya intramolekulnya sangat kuat
sehingga dapat menutupi kelemahan ikatan intermolekul tersebut.
8,40,41
Derajat kristalisasi serat polietilen bermasa molekul sangat tinggi adalah sekitar 70 - 80
dan kepadatan 0,96 gcm
3
. Ada hubungan linear antara kepadatan dan derajat kristalisasi polietilen. Sebuah kristal polietilen 100 akan memiliki kepadatan
teoritis, berdasarkan sel unit orthorhombik, sekitar 1 gcm
3
. Polietilen amorf yang sebenarnya 0 kristalisasi akan memiliki kepadatan sekitar 0,85 gcm
3
. Khosravi dkk. 1995 menggunakan asam nitrat pada serat polietilen yang dipintal gel untuk
mengamati ketidaksempurnaan struktural seperti lipatan, kekakuan molekul dan daerah yang tidak terkristalisasi. Spektroskopi Raman telah digunakan untuk
mempelajari perilaku deformasi serat polietilen. Teknik ini memberikan puncak untuk kondisi kristal dan amorf polietilen.
42,43
Semakin tinggi derajat kristalisasi serat polietilen, maka semakin tinggi kekuatan mekanis yang dimilikinya.
8,40,41-3
23
Gambar 1. Struktur kimia polietilen
2.5.3 Manipulasi
Kategori