iklan

SKRIPSI PENDIDIKAN KIMIA PENELITIAN PEMPROSESAN FOAM PLASTIK MIKROSELULAR PADA SISTEM POLIPROPILEN-N2 DI DAERAH KRISTALINITAS MINIMUM


 " PENELITIAN PEMROSESAN FOAM PLASTIK MIKROSELULAR PADA SISTEM
POLIPROPILEN-N2 DI DAERAH KRISTALINITAS MINIMUM "





BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang

Seiring dengan berkembangnya jaman, perhatian masyarakat terhadap pola hidup sehat semakin meningkat. Hal ini mendorong masyarakat lebih selektif dalam hal pemilihan produk. Untuk memenuhi kebutuhan masyarakat ini, maka diperlukan produk yang sehat baik ketika dalam pemrosesan, pengemasan, sampai bisa dikonsumsi. Untuk memenuhi syarat sehat dalam pengemasan diperlukan pengembangan bahan kemasan (packaging) yang aman bagi kesehatan, salah satunya adalah foam plastik mikroseluler. Pemrosesan foam plastik mikroseluler menggunakan blowing agent CO2 dan N2 yang selain aman dari segi kesehatan juga ramah lingkungan, karena bersifat inert. Secara umum, ada dua bentuk foam plastik yaitu plastik seluler dan plastik mikroseluler. Cara pemrosesan kedua bentuk plastik ini adalah dengan foaming. Foaming dilakukan dengan cara mendispersikan bahan aditif sebagai blowing agent ke dalam material plastik dan dengan perlakuan pemanasan serta tekanan sehingga menghasilkan plastik berpori (foamed plastik). Hingga saat ini pemrosesan foam plastik seluler masih banyak menggunakan proses foaming konvensional, yang menggunakan bahan berbahaya seperti chlorofluorocarbon (CFC), hidrochlorofluorocarbon (HCFC) atau senyawa organik lain yang mudah terbakar (benzene, toluene, acetone dan lain-lain) sebagai blowing agent. Bahanbahan ini berdampak tidak baik terhadap lingkungan dan kesehatan karena merusak ozon dan dapat mengakibatkan kanker [10]. Berdasarkan keputusan Menteri Perindustrian dan Perdagangan sesuai dengan Protokol Montreal dan Perjanjian Wina, Indonesia akan menghentikan penggunaan bahan-bahan tersebut di atas pada tahun 2010 [10]. Dengan pertimbangan di atas maka perlu dikembangkan proses foaming dengan menggunakan bahan blowing agent yang lebih aman terhadap lingkungan dan kesehatan. Pengembangan lebih lanjut tentang pemrosesan plastik seluler konvensional adalah plastik mikroseluler. Selain aman bagi kesehatan, keunggulan lain plastik mikroseluler adalah struktur selnya yang lebih teratur

I- 2 dibandingkan plastik seluler, sehingga plastik mikroseluler memiliki sifat mekanik, elektrik, dan thermal yang lebih baik dibanding plastik foam konvensional. Di samping itu, ukuran sel yang lebih kecil dan distribusi sel yang seragam menyebabkan plastik mikroseluler memiliki ketahanan dan kekuatan yang melebihi plastik foam konvensional maupun plastik padat. Plastik mikroseluler menurut Park,dkk [12] adalah foam polimer yang memiliki densitas sel lebih dari 109 sel/cm3 dan ukuran sel kurang dari 10 mm. Sel plastik mikroseluler dibentuk melalui tahapan-tahapan yaitu, pembuatan larutan jenuh gas-polimer, pengubahan larutan ke kondisi tidak stabil secara termodinamik, dan pengontrolan struktur sel. Pemrosesan plastik mikroseluler dengan cara ini pertama kali diperkenalkan oleh Martini pada tahun 1981. Colton dan Suh (1987) [9] melakukan penelitian dengan menggunakan bahan plastik berkristal yaitu polipropilen dengan menggunakan blowing agent CO2. Proses pembuatan foam dilakukan pada temperatur mendekati temperatur
melting. Colton melaporkan 3 (tiga) hal dari hasil penelitiannya, yaitu : kelarutan gas yang rendah dalam daerah struktur kristal, perlunya melakukan foaming di dekat temperature leleh dan struktur kristal sebagai masalah dasar dalam foaming mikroseluler polimer semikristal. Park,dkk [12] melakukan penelitian tentang efek kristalinitas dan morfologi terhadap struktur foam plastik polipropilen (PP). Mereka menyimpulkan bahwa adanya kristalinitas menyebabkan diffusivitas dan
solubilitas gas turun. Sato,dkk [19] telah melakukan penelitian terhadap kelarutan blowing agent CO2 dan N2 dalam plastik polystryrene dan polipropilen. Hasilnya menunjukkan kelarutan blowing agent polipropilen lebih besar daripada polistiren. Hal ini disebabkan oleh struktur kristal polipropilen lebih teratur dan rapat, sehingga banyak gas yang mampu bertahan di dalamnya. Pada Polystyrene struktur rantainya amorf, sehingga gas mudah berdifusi keluar rantai. Hendra dan Rika (2003) [8] dan Yeni (2004) [18] meneliti tentang pengaruh temperatur dan CO2 terlarut terhadap kristalinitas polipropilen (PP) pada pemrosesan plastik mikroseluler. Kenaikan derajat kristalinitas sebanding dengan kenaikan temperatur dan mencapai maksimum pada 160 0C, kemudian mengalami penurunan pada temperatur di atas temperatur pelelehan yaitu 170 0C - 190 0C.
Pada tahun 2004, Ana dan Bambang [1] meneliti tentang perubahan kristalinitas karena nitrogen terlarut dan efeknya terhadap struktur foam pada pemrosesan plastik mikroseluler polipropilen (PP). Mereka menyimpulkan bahwa tanpa gas terlarut, kristalinitas polipropilen meningkat dengan naiknya temperatur sampai dengan temperatur lelehnya. Dengan jumlah gas nitrogen yang sama, naiknya temperatur (40 0C – 100 0C) ternyata menurunkan kristalinitas. Penelitian ini kemudian dilanjutkan oleh Deddy dan Hary pada tahun 2004 [4] dimana diketahui bahwa pada temperatur penjenuhan 125 0C – 160 0C terjadi kenaikan kristalinitas dengan naiknya temperatur penjenuhan dan pengaruh gasterlarut tidak signifikan terhadap perubahan kristalinitas. Kedua hasil penelitian
ini menunjukkan bahwa kristalinitas minimum terjadi pada temperatur penjenuhan 125 oC, sehingga dapat ditarik beberapa hal, yaitu : properti fisik polimer (densitas) menurun, begitu pula properti fisik lain seperti viskositas dan tegangan permukaan diperkirakan turun. Akibatnya gas lebih mudah berdifusi ke dalam larutan polimer. Dengan demikian pada kondisi tersebut potensial dilakukan
foaming. Oleh karena itu diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai karakteristik foaming di daerah titik balik tersebut. 

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan hasil-hasil penelitian di atas diketahui bahwa pemrosesan plastik mikroseluler dipengaruhi oleh kondisi operasi, seperti temperatur dan tekanan penjenuhan. Temperatur dan tekanan gas pada proses penjenuhan mempengaruhi gerakan struktur rantai kristal yang akan mempengaruhi kristalinitas. Perubahan kristalinitas ini berpengaruh terhadap struktur foam yang
dihasilkan. Dari kedua hasil penelitian Ana dan Bambang [1] serta Deddy dan Hary [4] diketahui bahwa pada suhu 125 0C kristalinitas polimer mencapai kondisi minimum. Sehingga pada kondisi ini dimungkinkan daerah amorf semakin luasdan kelarutan gas yang tinggi memungkinkan foaming mudah dilakukan. Pada metode foaming yang selama ini digunakan yaitu temperatur pemanasan sama dengan temperatur penjenuhan, proses dekompresi tidak menghasilkan foam. Hal ini kemungkinan disebabkan karena energi volumetrik yang digunakan untuk nukleasi masih lebih rendah daripada energi interfacial yang dimiliki sifat fisik dari larutan polimer. Sifat fisik dari larutan polimer yang mempengaruhi proses foaming juga perlu diketahui. Oleh karena itu perlu dikembangkan penelitian foaming di daerah kristalinitas minimum hingga titik leleh polimer dengan
memfokuskan pada modifikasi proses pemanasan, yaitu dengan metode quick heating pada temperatur leleh. Selain itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh perubahan tekanan penjenuhan terhadap kristalinitas di daerah tersebut.

1.3 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari pengaruh perubahan tekananm penjenuhan terhadap kristalinitas polimer dan mempelajari karakteristik foam di titik kristalinitas terendah yang dilakukan dengan proses foaming menggunakan metode quick heating yang dimodifikasi.

1.4 Luaran yang Diharapkan

Luaran yang diharapkan dari penelitian ini dapat menghasilkan plastik foam mikroseluler yang ramah lingkungan dan efisien untuk aplikasi di berbagai sektor industri

1.5 Kegunaan Program

Penelitian ini diharapkan memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Memberikan informasi mengenai karakteristik foam di titik kristalinitas
terendah sekaligus mengembangkan proses foaming dengan metode quick
heating.
2. Memperluas perkembangan teknologi khususnya dalam bidang industri foam
plastik untuk jangkauan aplikasi yang lebih luas.






NB JIKA SOBAT INGIN VERSI LENGKPANYA, SILAHKAN REQUEST DIKOLOM KOMENTAR...................................


Bagikan :
+
Previous
Next Post »
0 Komentar untuk "SKRIPSI PENDIDIKAN KIMIA PENELITIAN PEMPROSESAN FOAM PLASTIK MIKROSELULAR PADA SISTEM POLIPROPILEN-N2 DI DAERAH KRISTALINITAS MINIMUM"

 
Template By Kunci Dunia
Back To Top