Polyester ( terori reaksi dasar pembuatanya )

POLYESTER DAN TEORI PEMBUTAN SERTA  APLIKASINYA

Mungkin kita tidak sadar bahwa sehari-hari kita selalu dekat dengan bahan- bahan yang terbuat dari polyester seperti  kain/ baju yang kita pakai , botol-botol plastik yang biasa disebut PET, dan bertanya-tanya apa sih Polyester ?

Okey, mari kita pelajari, apa itu Polyester, Poly artinya banyak, sedangkan Ester merupakan suatu gugus                  O

                             ‼

                       R – C – OR

Jadi Polyester merupakan ikatan rantai-rantai ester yang panjangnya sampai ribuan.

Dan pada dasarnya pembentukan ester adalah hasil reaksi antara asam dan alkohol.

Saat ini Polyester yang beredar diberi istilah PET yaitu kepanjangan dari Poly Ethylene Terpthalate karena ini dibuat dari mereaksikan antara Mono Ethylene Glycol ( MEG ) dengan  Asam terphtalate atau Pure Therepthalic Acid atau disingkat PTA, dari hasil reaksi itu terbentuk DiHydroxyethyl Terephthalate ( DHET ) yang biasa disebut juga Monomer.sebelumnya PET dibuat dari reaksi antara Ethylene Glycol dengan Dimethyl Terepthalate ( DMT ) tapi ini mempunyai  kelemehan karena terbentuknya Methanol hasil sisa reaksi yang memerlukan tempat yang sangat besar.

Adapun konsep reaksinya adalah :

n adalah jumlah ikatan polymer PET dengan kesempurnaan mencapai 100 ikatan ( derajat polymerisasi ), jadi berat molekul kira-kira 19 200, ini bisa kita ketahui dengan nilai IV atau Intrinsic Viscosity.

TEORI POLYMERISASI :

Berat Molekul pada PET C₁₀H₈O₄ berulang adalah 192 dilaur itu ada ada 1 molekul EG, C₆H₆O₂ dengan berat molekul 62 jadi total berat molekul adalah 192n+ 62

 Berat molekul pada PET  dan Intrinsic Viscosity pada saat Derajat Polymerisasi ≈ 100 adalah :

Derajat Polymerisasi                                       Berat Molekul                                   I.V

≈ 100                                                                     192.00                                         0.64

Sehingga total persamaan pada proses produksi PET dapat ditunjukan seperti berikut :

Akan tetapi tidak semua TPA bereaksi sempurna pada tingkat pertama pada proses, dan kemudian terbentuk Ester atau terjadi Esterifikasi akan terjadi dalam tahap proses Polykondensasi dan melepaskan sedikit air dengan Ethylene Glycos sisa reaksi dari proses tersebut.

Seperti yang  dijelaskan  proses diatas bahwa katalis, Pemanasan dan  kondisi vakum  digunakan untuk memacu terjadinya proses reaksi. dan seperti ditunjukan tanda anak panas  bahwa  akan terjadi reaksi balik, untuk itu harus diperhatikan dalam proses operasional, kimia sisa reaksi yang terbentuk seperti EG dan H₂O dengan cepat harus diambil untuk mencegah reaksi balik dalam proses dan  menurunkan berat molekul pada hasil akhir.

REAKSI SAMPING

Sebagai telah dijelaskan pada reaksi utama tersebut diatas, diketahui reaksi samping pasti terjadi dan PET dapat terdegradasi pada dalam proses industri :

Produk dari reaksi ini adalah DEG dan TEG yang mana  ke dua glycol tersebut akan menggantikan EG pada rantai molekul PET dan  meningkatkan daya serap zat warna dan sangat berpengaruh terhadap properties secara fisik pada benang yang semakin berkurang.

Jumlah terbentuk keduanya dalam proses dipengaruhi oleh :

a. Adanya jumlah Glycol sisa selama reaksi.

b. Tingkat jumlah katalis

c. Waktu tinggal dalam Vessel ( Reaktor )

d. Suhu

e.  Tekanan.
Seperti yang telah diketahuai semakin banyak sisa reaksi Glycol maka juga akan semakin banyak terbentuk DEG juga akan diikuti TEG, untuk menghindari ini maka perhotungan perbandingan jumlah Mol ( Mole Rasio ) saaat mebuat PTA slurry harus benar-benar diperhitungkan dengan cermat.
Hal yang tidak bisa dipungkiri untuk mepercepat terjadinya reaksi maka perlu di tambahkan katalis dengan demikian akan menghemat waktu dan energi, hanya saja Katalis juga harus dipilih dan diperhitungkan dengan tepat.
Secara umum waktu tinggal sangat mempengaruhi kecepatan reaksi, apabila waktu tinggal terlalu lama maka akan terdegradasinya EG membentuk DEG maupun TEG, demikian juga suhu dan tekanan.