Pengolahan Dan Pencetakan Bahan Polimer Peralatan

Siti Khairunizar : Peranan Pendispersi Asam Stearat Terhadap Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas Dengan Bahan Pengisi Dekstrin, 2009. USU Repository © 2009 berinteraksi dengan permukaan magnesium hidroksida dan gugus non polarnya juga berinteraksi dengan gugus polipropilena. Hornsby, 1995

2.3.1 Kompatibilitas Campuran Polimer

Istilah kompatibilitas digunakan untuk menjelaskan pencampuran satu polimer dengan polimer lain atau pencampuran polimer dengan bahan aditif yang menyatakan hasil campuran bersifat homogen dapat campur atau tidak. Ada dua jenis kompatibilitas antara lain kompatibilitas secara temodinamik dan teknologi. Secara teknologi, kompatibilitas merupakan proses yang mempertinggi sifat campuran, sedangkan secara termodinamik memberikan percampuran yang lebih baik, hal ini mungkin disebabkan ukuran partikel yang dihasilkan selama pencampuran lebih kecil. Suhu transisi dari dua polimer berubah bila campuran polimer tersebut kompatibel. Banyak cara yang telah dilakukan dalam mendapatkan kompatibilitas antara matriks dan bahan pengisi. Seperti halnya terhadap matriks polipropilena dan bahan pengisi serat sellulosa sebagai penguat, misalnya dengan menggraftingkan rantai hidrokarbon pada sejumlah gugus hidroksil pada serat sellulosa, modifikasi esterifikasi pada serat sellulosa dengan anhidrida maleat dan lain – lain yang tujuannya adalah mengurangi kepolaran dari serat sellulosa sehingga dapat berinteraksi dengan matriks polipropilena yang bersifat non polar. Selain itu asam stearat juga telah digunakan sebagai pelumas dalam campuran polivinil klorida PVC, stirena akrilonitril SAN copolimer dengan bahan pengisi serat gelas yang dapat memperbaiki meningkatkan sifat – sifat mekanik dari poliblen. Kietkam Jornwong, 1996

2.4 Pengolahan Dan Pencetakan Bahan Polimer

Pencetakan molding adalah operasi pengiringan campuran polimer yang berwujud fluida kedalam suatu cetakan serta pembekuannya sehingga menjadi barang padat yang berbentuk sama dengan rongga cetak yang disediakan. Teknik – teknik Siti Khairunizar : Peranan Pendispersi Asam Stearat Terhadap Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas Dengan Bahan Pengisi Dekstrin, 2009. USU Repository © 2009 pencetakan yang paling umum dilakukan adalah pencetakan injeksi, pencetakan ekstrusi dan pencetakan tiup. Metode ekstrusi dapat digunakan untuk hampir semua tipe termoplastik. Rosen, 1982 Resin termoplastik yang dipanaskan sampai cair plastis diekstrusi secara kontinyu melalui lubang cetakan. Mesin ekstrusi terdiri dari cetakan dan unit penekan. Cetakan memberikan bentuk dan unit penekan mendorong bahan keluar dari lubang cetakan, mendinginkan dan mengontrol bentuk serta dimensi hasil ekstrusi. Surdia, 1995 Ekstrusi merupakan cara yang sangat praktis, karena dengan die yang sesuai maka akan dapat menghasilkan berbagai produk. Plastik berbentuk butiran atau bubuk dimasukkan lewat corong, didorong ke skrew baja, dialirkan ke sepanjang baja barrel, dipanaskan. Pada ujung ekstruder lelehan melalui die menghasilkan ekstrudat dengan bentuk sesuai yang dikehendaki. Tiap bagian berfungsi khas : 1. Bagian umpan berlekuk saluran terdalam, mendorong resin dingin ke daerah lebih panas. 2. Bagian kempaan, lekukan salurannya mendangkal, fungsinya melelehkan, mencampur dan mengempa resin, serta mendorong balik udara yang terikut kembali ke bagian umpan. 3. Bagian pengukuran, berlekuk saluran dangkal memberi tekanan balik sehingga lelehan menjadi seragam, suhunya seragam, lalu mengukur dengan tepat penyalurannya lewat die dengan laju alir tetap sehingga keluaran sangat seragam dan terkontrol. Hartomo, A.J., 1993

2.5 Karakterisasi Polipropilena

Karakterisasi dilakukan untuk mengetahui dan menganalisis sifat - sifat polipropilena baik sebelum maupun sesudah perlakuan. Karakterisasi yang dilakukan dalam penelitian ini diantaranya pengujian sifat mekanis, analisis gugus fungsi dengan menggunakan spektroskopi infra merah, dan analisis sifat termal dengan menggunakan Differential Thermal Analysis DTA. Siti Khairunizar : Peranan Pendispersi Asam Stearat Terhadap Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas Dengan Bahan Pengisi Dekstrin, 2009. USU Repository © 2009

2.5.1 Pengujian Sifat Mekanik

Pengujian sifat mekanik bahan polmer sangat penting karena penggunaan bahan polimer sebagai bahan industri sangat bergantung pada sifat mekanisnya. Sifat mekanik polimer merupakan salah satu sifat yang sering digunakan untuk karakterisasi suatu bahan polimer. Sifat mekanik merupakan gabungan antara kekuatan yang tinggi dan elastisitas yang baik, sifat ini disebabkan oleh adanya dua macam ikatan dalam bahan polimer, yakni ikatan yang kuat antara atom dan interaksi antara rantai polimer yang lemah. Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dasar dari bahan polimer. Kekuatan tarik suatu bahan didefenisikan sebagai besarnya beban maksimum F maks yang digunakan untuk memutuskan spesimen bahan dibagi dengan luas penampangnya pada keadaan semula. o maks A F = σ Keterangan : = Kekuatan tarik bahan Kgf mm 2 F maks = Tegangan maksimum Kgf A o = Luas penampang mula – mula mm 2 Bila suatu bahan dikenakan beban tarikan yang disebut tegangan gaya persatuan luas, maka bahan akan mengalami perpanjangan regangan. Kenaikan regangan bahan polimer berbanding lurus dengan tegangan. Selain besaran kekuatan tarik , sifat mekanik bahan juga diamati dari sifat kemulurannya yang didefenisikan sebagai pertambahan panjang yang dihasilkan oleh ukuran panjang spesimen akibat gaya yang diberikan. o o t I I I − = ε x 100 Siti Khairunizar : Peranan Pendispersi Asam Stearat Terhadap Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas Dengan Bahan Pengisi Dekstrin, 2009. USU Repository © 2009 Keterangan : = Kemuluran I o = Panjang spesimen mula – mula mm I t = Panjang spesimen setelah diberi beban mm Besaran kemuluran ini berguna untuk mengamati sifat plastis dari bahan polimer. Wirjosentono, 1993

2.5.2 Analisis Spektroskopi Infra Merah

Spekroskopi infra merah IR merupakan metode yang sangat luas digunakan untuk karakterisasi struktur molekul polimer karena memberikan banyak informasi dan secara relatif tidak mahal dan mudah menggunakannya. Pembandingan posisi absorpsi dalam spektrum IR suatu sampel polimer dengan daerah absorpsi karakteristik, menunjukkan identifikasi pada keberadaan ikatan dan gugus dalam polimer. Komposisi polimer olefin, gugus nitril, ester, hidroksil sampai ketakjenuhan dapat diungkapkan. Film polimer diberi lakuan kimia tertentu sehingga spektrum IRnya berubah sesuai hilangnya suatu gugus atau diganti gugus tertentu lainnya. Sampel yang digunakan untuk analisis ini dapat berupa padat, cair dan gas. Metode penyiapan untuk polimer antara lain; melarutkan polimer kedalam suatu pelarut seperti karbon disulfida, karbon tetraklorida atau kloroform, pembuatan film transparan dan metode pelet KBr. Hartomo, A.J., 1995 Pada analisis IR, suatu persyaratan yang harus dipenuhi untuk dapat mengidentifikasi data secara IR dari suatu polimer adalah bahwa zat yang diselidiki harus homogen secara kimia. Tahap awal identifikasi bahan polimer, bahan serapan dan karakteristik untuk masing – masing bahan polimer harus diketahui dengan membandingkan spektrum yang telah dikenal. Pita serapan yang khas akan ditunjukkan oleh monomer penyusun material dan struktur molekulnya. Taufik, M., 2002 Hubungan kuantitatif antara konsentrasi C dan absorbansi A pada spektroskopi infra merah diberikan oleh persamaan Lambert- Beer : A = x C x L Siti Khairunizar : Peranan Pendispersi Asam Stearat Terhadap Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas Dengan Bahan Pengisi Dekstrin, 2009. USU Repository © 2009 Keterangan : = Absorbsifitas molar L = Tebal sampel jarak yang ditempuh sinar IR yang menembus sampel Dalam hubungan dengan intensitas radiasi, absorbansi A didefenisikan sebagai : o I I A log = Keterangan : I o = Intensitas radiasi sebelum melalui sampel I = Intensitas radiasi setelah melalui sampel

2.5.3 Analisis Termal

Analisis termal didefenisikan sebagai pengukuran sifat – sifat fisika dan kimia bahan sebagai fungsi suhu. Yang termasuk kedalam metode analisis termal salah satunya adalah Differential Thermal Analysis DTA. DTA merupakan teknik analisis yang banyak digunakan untuk mendeteksi efek termal yang disertai dengan perubahan kimia maupun fisika dari bahan sebagai fungsi dari suhu dengan kecepatan pemanasan konstan. Dalam DTA panas yang diserap atau yang dibebaskan dari suatu sistem atau sampel diamati dengan cara mengukur perbedaan suhu antara sampel dengan senyawa pembanding sebagai fungsi suhu. Sistem ordinat DTA menggambarkan perbedaan antara suhu bahan dengan suhu pembanding. Perubahan suhu ∆T dihitung menggunakan persamaan : skala seluruh Jumlah DTA range Total T skala Jumlah T ∗ ∆ = ∆ Senyawa – senyawa polimer amorf dan bagian dari polimer semi kristalin memiliki suhu transisi gelas Tg, namun polimer kristalin murni tidak memilki suhu transisi gelas, melainkan hanya suhu leleh. Suhu transisi gelas menunjukkan perubahan Siti Khairunizar : Peranan Pendispersi Asam Stearat Terhadap Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas Dengan Bahan Pengisi Dekstrin, 2009. USU Repository © 2009 dari lunak dan elastis menjadi keras, rapuh, dan mirip kaca. Suhu transisi gelas campuran polimer dipengaruhi oleh rantai samping. Fleksibilitas rantai samping ditentukan oleh mudah tidaknya rotasi gugus – gugus yang berikatan secara kovalen. Rotasi ini ditentukan oleh energi gaya – gaya kohesi molekul. Bila fleksibilitas rantai turun mengakibatkan suhu transisi gelas meningkat. Fleksibilitas juga dipengaruhi oleh halangan sterik, peningkatan jumlah halangan sterik akan menurunkan fleksibilitas rantai. Halangan sterik ditentukan oleh ukuran dan bentuk rantai utama. Gugus – gugus samping yang besar dan kaku akan menurunkan fleksibilitas rantai utama sehingga suhu transisi gelas meningkat. Penambahan gugus samping yang fleksibel akan meningkatkan jarak rantai sehingga gaya intramolekuler menurun dan kemuluran meningkat. Taufik, M., 2002

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Peralatan

- Neraca analitis Mettler AE 2000 - Seperangkat alat ekstruder Ulir tunggal - Seperangkat alat pencetak tekan Dreich D-6072 - Seperangkat alat uji tarik Tokyo Testing Machine MFG - Seperangkat alat uji termal - Spetrofotometer infra merah Shimadzu Siti Khairunizar : Peranan Pendispersi Asam Stearat Terhadap Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas Dengan Bahan Pengisi Dekstrin, 2009.