Download - UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER
![Page 1: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/1.jpg)
UNIT OPERASIUNTUK
MEMPROSES POLIMER
![Page 2: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/2.jpg)
POLYMER PROCESSING
POLYMER END PRODUCT
PELLET / POWDER ARTICLES OF DESIRED SHAPES
![Page 3: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/3.jpg)
POLYMER PROCESSING
Pemilihan bahan baku
Pemilihan teknik proses
ekonomis
![Page 4: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/4.jpg)
EXTRUSIONExtrude = mendorong keluar
EXTRUSION adalah suatu teknik pemrosesan untuk mengubah material termoplastik bentuk bubuk atau butiran menjadi lelehan (continuous uniform melt), dan mendorong lelehan tersebut melalui shaping die yang terletak di ujung akhir mesin.
Bentuk produk akhir yang dihasilkan tergantung pada bentuk die orifice yang dilalui lelehan polimer.
![Page 5: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/5.jpg)
EXTRUDER
![Page 6: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/6.jpg)
Single-screw extruder terdiri dari 5 komponen:
1. Drive system/sistem penggerak
2. Feed system/sistem umpan
3. Screw/Barrel system
4. Head/Die system
5. Instrumentation & Control System
![Page 7: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/7.jpg)
DIAGRAM SKEMATIK SINGLE-SCREW EXTRUDER
![Page 8: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/8.jpg)
DRIVE SYSTEM• Motor
Motor berfungsi menggerakkan screw, berdaya besar karena harus mendorong lelehan polimer yang sangat kental melalui die/orifice yang berukuran kecil.
• Speed reducerSpeed reducer berfungsi menurunkan rpm motor dengan faktor 12 : 1. Jika putaran screw terlalu tinggi, maka temperatur lelehan polimer akan naik dan kemungkinan akan terdegradasi. Dengan turunnya rpm, maka akan didapat torsi screw lebih besar, dan ini diperlukan untuk mendorong lelehan polimer yang sangat kental.
![Page 9: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/9.jpg)
FEED SYSTEM
DIAGRAM SKEMATIK FEED SYSTEM DARI SINGLE-SCREW EXTRUDER
hopper
throat
![Page 10: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/10.jpg)
SCREW/BARREL SYSTEM
![Page 11: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/11.jpg)
Screw merupakan bagian yang bergerak, dan berfungsi untuk: • Memompa/memindahkan• memanaskan• mencampur• menekan
Screw berputar di dalam barrel dengan daya yang di-pasok oleh motor penggerak.
![Page 12: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/12.jpg)
KARAKTERISTIK GEOMETRI SCREW1. COMPRESSION RATIO
DepthChannelMeteringDepthChannelFeedRationCompressio
2. L/D RATIO
DiameterScrewLengthScrewRatio/L D
Nilai CR berkisar antara 2 : 1 sampai 4 : 1
Nilai L/D Ratio berkisar antara 18 : 1 sampai 32 : 1, dan yang paling umum digunakan adalah 24 : 1.
![Page 13: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/13.jpg)
Screw dibagi menjadi 3 zona:
1. Feed section (L = 1 – 10 D)Bagian ini berfungsi mengambil resin di bawah hopper dan meneruskannya ke barrel yang dilengkapi dengan pemanas luar, sehingga resin mulai meleleh.
2. Transition/compression section (L = 5 D)Bagian ini mengkompakkan polimer umpan untuk menghilangkan kantong udara. Bagian ini mengubah resin menjadi lelehan yang mengalir kontinyu. Gaya gesek antara resin, dinding barrel, dan screw yang berputar merupakan sumber energi untuk meleleh-kan resin.
![Page 14: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/14.jpg)
3. Metering/pump sectionBagian ini berfungsi menjaga laju alir tetap konstan, dan membangkitkan tekanan untuk menekan lelehan polimer melalui bagian akhir dari extruder dan keluar melalui die.
![Page 15: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/15.jpg)
Diagram skematik screw dan barrel
BARREL
![Page 16: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/16.jpg)
• Barrel merupakan silinder yang membentang dari feed throat sampai ujung screw.
• Ujung akhir barrel disebut kepala/head.
• Permukaan bagian dalam barrel dilapisi bahan yang sangat keras, seperti tungsten-carbide alloy.
• Lapisan ini mengurangi terjadinya abrasi barrel dan memperpanjang umur barrel.
![Page 17: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/17.jpg)
• Clearance/jarak antara ujung flight dengan dinding barrel biasanya 0,1% dari diameter screw.
• Jika clearance terlalu besar, maka akan mengurangi kapasitas screw untuk melelehkan dan memompa.
• Jika clearance terlalu kecil, maka akan menyebabkan dinding barrel ataupun flight mengalami abrasi.
![Page 18: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/18.jpg)
HEAD/DIE SYSTEM
Diagram skematik die head dan mandrel
![Page 19: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/19.jpg)
• Die merupakan “otak” dari operasi extrusion.
• Head/die system menerima lelehan polimer dari screw dan membentuknya menjadi bentuk akhir yang diinginkan sebelum didinginkan.
• Biasanya digunakan nozzle dan/atau adaptor untuk mengarahkan aliran lelehan dari barrel exit ke die entrance.
![Page 20: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/20.jpg)
RESIN YANG DIPROSES DENGAN TEKNIK EXTRUSION:
Kebanyakan jenis termoplastik seperti • PE (polyethylene), • PP (polypropylene), • PVC (poly vinyl chloride), • ABS, • PS (poly styrene)
APLIKASI
![Page 21: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/21.jpg)
PRODUK:
1. Pipe and tubing
2. Sheet and cast film
3. Coating
4. Fiber
5. Blown film
6. Profile
![Page 22: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/22.jpg)
1. Pipe and tubingPipa dan tube banyak digunakan untuk pipa air, seperti untuk rumah tangga, rumah sakit, dan irigasi.
Produk ini dibuat dengan menggunakan die yang berbentuk annulus.
![Page 23: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/23.jpg)
2. Sheet and cast filmSheet : tebal > 0,001 inFilm : tebal < 0,001 inProduk ini banyak digunakan, mulai dari cellotape sampai diaper.
![Page 24: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/24.jpg)
3. CoatingAda 2 jenis coating: substrate coating dan wire coating.Substrate coating biasanya berbentuk datar, seperti lembaran polimer. Contoh: untuk cover buku.Wire coating diperlukan dalam produksi extension cord, kabel listrik, dan kabel telepon.
![Page 25: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/25.jpg)
4. FiberFiber digunakan untuk tekstil (pakaian dan karpet) dan tali pancing.
![Page 26: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/26.jpg)
5. Blown film
Blown film extrusion merupakan teknik yang paling banyak digunakan.
Contoh produk: tas belanja, kantong sampah.
![Page 27: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/27.jpg)
INJECTION MOLDINGInjection molding merupakan salah satu teknik proses untuk mengubah material termoplastik dan termo-setting dari bentuk pellet dan powder menjadi berbagai macam bentuk.
Contoh produk injection modling: garpu, sendok, keyboard komputer, casing TV, casing kalkulator, telepon, dll.
![Page 28: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/28.jpg)
Injection molding melakukan 3 fungsi:
1. Melelehkan plastik sehingga dapat dialirkan dengan bantuan tekanan.
2. Menginjeksikan lelehan plastik ke dalam cetakan.
3. Memegang lelehan plastik dalam cetakan dingin sementara lelehan tersebut mengeras, kemudian mengeluarkan plastik tersebut.
![Page 29: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/29.jpg)
Polimer yang biasa diproses dengan molding:1. Polyethylene, polypropylene, dan polystyrene untuk
pembuatan container, mainan, dand peralatan rumah tangga.
2. Polyester untuk gear, bearing, konektor, switch, dan socket listrik, perlengkapan rumah, pegangan pintu.
3. Nylons untuk peralatan yang digunakan pada temperatur tinggi seperti bagian tangki radiator mobil dan untuk anti korosi,
4. Acetals untuk gear, bearing, impeller, faucet, dan fitting pipa.
5. Polymethyl methacrylate untuk lensa dand pelindung sinar matahari,
6. Polycarbonatesdan ABS untuk peralatan rumah dan mobil.
![Page 30: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/30.jpg)
Reciprocating-screw machine
![Page 31: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/31.jpg)
Mold/cetakan terdiri dari 2 bagian, yaitu cavity dan core.
Cavity memberi bentuk luar, sedang core memberi bentuk dalam.
Kebanyakan mold dirancang untuk penggunaan yang lama, sehingga dibuat dari baja.
Agar bentuk produk tetap konsisten, maka material cetakan harus tahan aus dan korosi.
![Page 32: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/32.jpg)
Cetakan/mold sederhana untuk mencetak gelas besar/tumbler
![Page 33: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/33.jpg)
FIBER SPINNER
Proses pembuatan fiber meliputi extrusion cairan polimer dalam bentuk filamen kecil dan panjang, yang akan mengeras dan digulung.
Jika bahan bakunya berupa larutan polimer, maka solven harus diuapkan dengan bantuan gas panas (proses kering) atau koagulasi (proses basah).
![Page 34: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/34.jpg)
Diagram skematik melt-spinning apparatus
a. Gear pump driveb. Gear pumpc. Hopperd. Extrudere. Spinneretf. Insulated
isothermal oven
![Page 35: UNIT OPERASI UNTUK MEMPROSES POLIMER](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081507/56815f3a550346895dce080f/html5/thumbnails/35.jpg)
(a) Spinneret used for fiber spinning; (b) a simple capillary