pengetahuan bahan nylon

5/24/2018 Pengetahuan Bahan Nylon

1/44

PENGETAHUAN BAHAN NYLON, POLYCARBONAT, TEFLON

(PTFE)

MAKALAH

disusun untuk memenuhi salah satu tugas Pengetahuan Bahan

pada Semester 2 Pogram Studi D4 Teknik Kimia Produksi Bersih

Oleh

Nisa Mardiyah NIM 131424018

Puteri Aulia Rahmah NIM 131424020

Dosen Pembimbing :

Retno Indiarti, Ir., MT

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2013


2/44

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Swt. Karena dengan izin dan

karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah ini dengan lancar. Makalah ini disusun

untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan pada semester dua jurusan

Teknik Kimia program studi D-IV Teknik Kimia Produksi Bersih Politeknik Negeri

Bandung. Adapun judul dari makalah ini adalah Pengetahuan Bahan Nylon,Polycarbonat,

dan Teflon (PTFE).

Dalam menyusun makalah ini, penulis memperoleh banyak bimbingan dari berbagai

pihak. Untuk itu, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:

1.

Ibu Retno Indiarti, Ir., MT , selaku dosen Pengetahuan Bahan Politeknik NegeriBandung yang telah membimbing penulis dalam menyusun makalah ini.

2. Seluruh rekan di kelas 1A TKPB yang telah membantu dan memberikan arahan untukpenyusunan makalah ini.

3. Orang tua, yang telah memberikan dorongan moril dalam kelancaran penyusunanmakalah ini.

4. Semua pihak yang telah membantu, membimbing dan memberikan arahan dalampenyusunan makalah ini.

Semoga bantuan dan bimbingan serta dorongan dibalas oleh Allah Swt.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini terdapat banyak kekurangan

karena keterbatasan kemampuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan

kritik yang sifatnya membangun dari semua pihak agar penulis dapat memperbaiki dan

meningkatkan kemampuan diri di masa yang akan datang.

Semoga makalah ini dapat memberikan manfaat khususnya bagi penulis dan menambah

pengetahuan umumnya bagi keluarga besar Politeknik Negeri Bandung.

Bandung, Mei 2014

Penulis


3/44


4/44

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Nylon adalah sebutan umum untuk keluarga polimer sintetik yang dikenal umum sebagai

poliamida , pertama kali diproduksi pada tanggal 28 Februari 1935, oleh Wallace Carothers

di DuPont fasilitas penelitian 's di Stasiun Eksperimental DuPont . Nylon adalah salah satu

polimer yang paling umum digunakan.

Polikarbonat adalah suatu kelompokpolimer termoplastik, mudah dibentuk dengan

menggunakanpanas. Plastik jenis ini digunakan secara luas dalam industri kimia saat ini.

Plastik ini memiliki banyak keunggulan, yaitu ketahanan termal dibandingkan dengan plastik

jenis lain, tahan terhadap benturan, dan sangat bening. Dalamidentifikasi plastik,

polikarbonat berada pada nomor 7.

Teflon merupakan sebuahfluoropolimerthermoplastik. Teflon adalah nama dagang

terdaftar dari bahan plastik yang sangat berguna yaitu Poly Tetra Fluoro Ethylene

(PTFE). PTFE adalah salah satu kelas dari plastik yang dikenal sebagai fluoropolymers.

Nylon, Polycarbonat dan Teflon merupakan bahan yang tidak terlepas dari kegiatan

sehari-hari manusia. Oleh karena itu, merupakan hal yang sangat penting untuk mengetahui

jenis bahan ini baik sifat kimia, fisika, mekanik, keunggulan maupun kekurangannya.

1.2. Rumusan Masalah

Pada makalah ini masalah yang akan dibahas meliputi :

1. Apa saja sifat fisik, kimia atau mekanik dari bahan nylon,polycarbonat dan teflon ?2. Bagaimana cara memperoleh atau proses pembuatan bahan nylon, polycarbonat dan

teflon ?

3. Bagaimana penggunaan bahan nylon, polycarbonat dan teflon di industri maupunkehidupan sehari-hari ?

4. Bagaimana tingkat bahaya bahan nylon, polycarbonat, dan teflon bagi kehidupan danpencemaran lingkungan ?
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Polimer_termoplastik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Industri_kimiahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Identifikasi_plastik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluoropolimer&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Thermoplastik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Thermoplastik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluoropolimer&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Identifikasi_plastik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Industri_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Panashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Polimer_termoplastik&action=edit&redlink=1


5/44

1.3. Tujuan Penulisan

Tujuan dilaksanakannya penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui sifat fisik, kimia atau mekanik dari bahan nylon, polycarbonat, danteflon.

2. Agar mengetahui cara memperoleh atau proses pembuatan bahan nylon, polycarbonatdan teflon.

3. Agar mengetahui jenis-jenis bahan nylon, polycarbonat, dan teflon.4. Untuk mengetahui penggunaan bahan nylon, polycarbonat, dan teflon di industri.5. Agar mengetahui dan memahami tingkat bahaya bahan nylon, polycarbonat, dan

teflon bagi kehidupan dan pencemaran lingkungan.

1.4. Manfaat Penulisan

Manfaat yang bisa didapat dari disusunnya makalah ini adalah, sebagai berikut :

Memberikan pemahaman kepada pembaca, Bagaimana sifat fisik, kimia, dan mekanikdari Nylon, Polycarbonat, Teflon

Memberikan pemahaman kepada pembaca tentang sumber bahan tersebut, danbagaimana cara memperoleh atau proses pembuatan dari bahan tersebut (Nylon,

Polycarbonat, teflon)

Memberikan pemahaman kepada pembaca Kegunaan yang didapat dari bahan (Nylon,Polycarbonat, teflon) tersebut

Memberikan pemahaman kepada pembaca tentang tingkat bahaya bagi kehidupandan lingkungan dari bahan(nylon, polycarbonat, teflon) tersebut.

1.5. Cara Memperoleh DataDalam penulisan makalah ini penulis memperoleh data dari berbagai literature,

diantaranya dari buku bahan ajar, jurnal dan sumber dari internet (artikel).


6/44

BAB II

ISI DAN PEMBAHASAN

2.1. NYLON

2.1.1. Pendahuluan

Nylon adalah sebutan umum untuk keluarga polimer sintetik yang dikenal umum

sebagai poliamida , pertama kali diproduksi pada tanggal 28 Februari 1935, oleh Wallace

Carothers di DuPont fasilitas penelitian 's di Stasiun Eksperimental DuPont . Nylon

adalah salah satu polimer yang paling umum digunakan.

Nilon adalah kopolimer kondensasi dibentuk dengan mereaksikan bagian yang

sama dari sebuah diamina dan asam dikarboksilat , sehingga amida yang terbentuk pada

kedua ujung masing-masing monomer dalam proses analog dengan polipeptida

biopolimer . Elemen kimia termasuk adalah karbon , hidrogen , nitrogen , dan oksigen.

Contoh aplikasi dalam kehidupan sehari-hari untuk industri benang, tekstil, perlengkapan

rumah, peralatan industry.

2.1.2. Sejarah Nylon

Nilon merupakan suatu keluarga polimer sintetik yang diciptakan pada 1935 olehWallace Carothers di DuPont. Produk pertama adalah sikat gigi ber-bulu nilon (1938),

dilanjutkan dengan produk yang lebih dikenal: stoking untuk wanita pada 1940. Nilon

dibuat dari rangkaian unit yang ditautkan dengan ikatan peptida (ikatan amida) dan

sering diistilahkan dengan poliamida (PA). Nilon merupakan polimer pertama yang

sukses secara komersial, dan merupakan serat sintetik pertama yang dibuat seluruhnya

dari bahan anorganik: batu bara, air, dan udara. Elemen-elemen ini tersusun menjadi

monomer dengan berat molekular rendah, yang selanjutnya direaksikan untuk

membentuk rantai polimer panjang.

Bahan ini ditujukan untuk menjadi pengganti sintetis dari sutra yang diwujudkan

dengan menggunakannya untuk menggantikan sutra sebagai bahan parasut setelah

Amerika Serikat memasuki Perang Dunia II pada 1941, yang menyebabkan stoking sulit

diperoleh sampai perang berakhir.


7/44

2.1.3. Deskripsi Nylon

Nilon adalah kopolimer kondensasi dibentuk dengan mereaksikan bagian yang

sama dari sebuah diamina dan asam dikarboksilat , sehingga amida yang terbentuk pada

kedua ujung masing-masing monomer dalam proses analog dengan polipeptida

biopolimer. Elemen kimia yang termasuk adalah karbon , hidrogen , nitrogen , dan

oksigen. Akhiran numerik menentukan jumlah karbon yang disumbangkan oleh

monomer-monomer, sedangkan diamina pertama dan kedua diacid. Varian yang paling

umum adalah nilon 6-6 yang mengacu pada fakta bahwa diamina ( heksametilena

diamina , IUPAC Nama: heksana-1 ,6-diamina ) dan diacid ( asam adipat , IUPAC

Nama: asam hexanedioic ) masing-masing menyumbangkan 6 karbon untuk rantai

polimer. Seperti lainnya kopolimer seperti poliester dan poliuretan , terdiri dari satu

monomer, sehingga mereka bergantian dalam rantai tersebut. Karena setiap monomer

dalam kopolimer ini memiliki sama kelompok reaktif pada kedua ujungnya, arah dari

ikatan amida membalikkan antara masing-masing monomer. Di laboratorium, nilon 6-6

juga dapat dibuat dengan menggunakan klorida adipoyl bukan adipat.

Sumber : www.wikipedia.org

Gambar 1. Nylon

Nilon 5.10, terbuat dari pentamethylene diamina dan asam sebasat , dipelajari oleh

Carothers bahkan sebelum nilon 6,6 dan memiliki sifat unggul, tetapi lebih mahal untuk

membuat. Sesuai dengan konvensi penamaan, nilon 6,12 (N-6, 12) atau PA-6, 12

adalah kopolimer dari 6C diamina dan diacid 12C. Demikian pula untuk N-5, 10 N-6, 11;

N-10, 12, dll nilon lain meliputi asam dikarboksilat dikopolimerisasi / diamina produk

yang tidak didasarkan pada monomer yang tercantum di atas. Sebagai contoh, beberapa

aromatik nilon yang dipolimerisasi dengan penambahan diacids seperti asam tereftalat

( Kevlar , Twaron ) atau asam isoftalat ( Nomex ), lebih umumnya terkait dengan

poliester. Ada kopolimer dari, N-6 6/N6; kopolimer N-6, 6/N-6/N-12, dan lain-lain.


8/44

Karena cara poliamida terbentuk, nilon sepertinya akan terbatas pada bercabang, rantai

lurus. Tapi bintang nilon bercabang dapat diproduksi oleh kondensasi asam

dikarboksilat dengan poliamina memiliki tiga atau lebih gugus amino.

2.1.4. Sifat Fisik, Kimia, dan Mekanik Nylon

1. Karakteristik NylonKarakteristik dari bahan nylon adalah sebagai berikut.

Variasi kilau: nilon memiliki kemampuan untuk menjadi sangat berkilau,semilustrous.

Durabilitas: serat yang tinggi keuletan digunakan untuk sabuk pengaman,ban tali, kain balistik dan penggunaan lainnya.

Elongasi tinggi Ketahanan abrasi yang sangat baik Sangat tangguh (kain nilon yang panas-set) Membuka jalan untuk memudahkan perawatan pakaian Resistensi tinggi terhadap serangga, jamur, hewan, serta bahan kimia

cetakan, jamur, membusuk dan banyak

Digunakan dalam karpet dan stoking nilon Mencair bukan terbakar Digunakan dalam aplikasi militer Spesifik kekuatan baik Transparan terhadap cahaya inframerah (-12dB)

Poliamida (nylon) merupakan serat yang kuat. Nilon yang cukup mahal

ialah supernilon yang dapat ditenun menjadi kain-kain yang indah, baik yang

menyerupai tweed maupun yang menyerupai brokad emas atau sutera.

2. Sifat-sifat Nylona. Sifat Fisik dan Mekanik Nylon

Sifat-sifat fisik dan mekanik dari bahan nylon adalah sebagai berikut:

Titik lebur :363-3670F

Kekerasan rockwell :106

Konduktivitas termal :2,01 BTU di/fth0F


9/44

Panas laten difusi :35,98 BTU/lb

Koefisien ekspansi linier :5,055 x 10-5 /OF

Kekuatan tarik pada hasil :4496-4786 psi

Koefisien gesekan :0,10-0,30

Kepadatan :1,15 g/cm3

Konduktivitas listrik :10-12 S/m

b. Sifat Kimia Bahan Nylon

Sifat-sifat kimia dari bahan nylon adalah sebagai berikut:

Kuat dan tahan gesekan. Daya mulurnya besar, kalau diregang sampai 8%, benang akan kembali

pada panjang semula, tetapi kalau terlalu regang, bentuk akan berubah.

Kenyal tidak mengisap lengas atau air sehingga mudah kering. Pada umumnya tidak tahan panas, kalau bahan disetrika harus dicoba

terlebih dahulu dengan temperature yang rendah.

Larut dalam phenol, tetapi kalau dipakai phenol cair akan mengerit dandapat digunakan untuk membuat hiasan-hiasan.

Tahan alkali dan tidak tahan klor.

3. Teknik Pemeliharaan Kain NylonNilon putih setelah dipakai hendaknya segera dicuci karena bias menjadi kuning.

Bahan tidak perlu direndam lama karena kotoran hanya menempel.

Cuci dengan cara diremas-remas dalam air

Gantung basah-basah sampai kering dan tidak perlu diperas. Seterika dengan

panas rendah jika diperlukan.

Mengingat kekuatan nylon yang sangat tinggi maka nylon sangat baik untuk

dibuat kain parasut, tali temali yang memerlukan kekuatan tinggi, benang ban

terpal, jala dan untuk tekstil industri lainnya. Selain untuk keperluan industri,

nylon juga dapat dipakai untuk bahan pakaian, terutama untuk pakaian wanita,

kaus kaki dan tekstil rumah tangga seperti gorden jendela.


10/44

2.1.5. Proses Pembuatan Nylon

Sintese nilon 6.6 dari industri tradisional melibatkan asam adipin dan

hexamethylene diamin untuk membentuk suatu garam yang meleleh, pada suhu 180oC.

Adipin dan hexamethylena diamin diubah menjadi poliamida dengan pemanasan sampai

suhu 280oC di bawah tekanan, yang menghilangkan air. Asam adipik dengan

menggunakan polymerisasi ini pada umumnya diperoleh dengan oksidasi perpecahan

cyclohexena dengan asam nitrat, suatu cuka mengoksidasi sangat kuat. Ada beberapa

corak yang diinginkan reaksi inti ini jika seseorang mempertimbangkan besar produksi

nilon meliputi seluruh dunia. Asam Nitrat bereaksi dengan cepat dengan kandungan

organik yang bermacam-macam, sebagai faktor kehadiran keselamatan dari kimia

berbahaya. Hal ini juga memberikan beberapa resiko lingkungan yaitu mengakibatkan

emisi dari Nitro oksida (N2O mengandung nitrogen), gas rumah kaca, dan produksi skala

asam adipin yang industri juga dipercaya mengubah 10% dari semua tidak alami emisi

nitro oksida ( NOx). Tekanan tinggi dibutuhkan untuk polymerisasi mugkin juga

bersikap menjadi keselamatan jika reaktor tidaklah dengan baik dibangun dan dirawat.

[COOH(CH2)4COOH] + [H2N(CH2)4NH2] [CO(CH2)4CO NH(CH2)4NH] n + H2O

Asam Adipik Hexamethile diamin nylon 6.6 Air.

2.1.6. Reaksi Pembuatan Nylon

1. Polimer KondensasiPolimer kondensasi terjadi dari reaksi antara gugus fungsi pada monomer yang

sama atau monomer yang berbeda. Dalam polimerisasi kondensasi kadang-kadang

disertai dengan terbentuknya molekul kecil seperti H2O, NH3, atau HCl.

Di dalam jenis reaksi polimerisasi yang kedua ini, monomer-monomer bereaksi

secara adisi untuk membentuk rantai. Namun demikian, setiap ikatan baru yang

dibentuk akan bersamaan dengan dihasilkannya suatu molekul kecilbiasanya air

dari atom-atom monomer. Pada reaksi semacam ini, tiap monomer harus mempunyai

dua gugus fungsional sehingga dapat menambahkan pada tiap ujung ke unit lainnya

dari rantai tersebut. Jenis reaksi polimerisasi ini disebut reaksi kondensasi.

Dalam polimerisasi kondensasi, suatu atom hidrogen dari satu ujung monomer

bergabung dengan gugus-OH dari ujung monomer yang lainnya untuk membentuk

air.


11/44

Kondensasi terhadap dua monomer yang berbeda yaitu 1,6diaminoheksana dan

asam adipat yang umum digunakan untuk membuat jenis nylon. Nylon diberi nama

menurut jumlah atom karbon pada setiap unit monomer. Dalam gambar ini, ada

enam atom karbon di setiap monomer, maka jenis nylon ini disebut nylon 66.

Sumber: www.wikipedia.org

Gambar 2. Nylon 6-6

Pembuatan Nylon 66 yang sangat mudah di laboratorium.

Contoh lain dari reaksi polimerisasi kondensasi adalah bakelit yang bersifat keras,

dan dracon, yang digunakan sebagai serat pakaian dan karpet, pendukung pada tape

audio dan tapevideo, dan kantong plastik.

Monomer yang dapat mengalami reaksi polimerisasi secara kondensasi adalah

monomer-monomer yang mempunyai gugus fungsi, seperti gugus -OH; -COOH; dan

NH3.

2.1.7. Daur Ulang Nylon

Perusahaan kimia raksasa dari Amerika Serikat, Du Pont, berhasil

mengembangkan teknologi baru daur ulang untuk Nylon, yakni dengan menggunakan

teknologi ammonolysis. Pilot plant untuk melakukan riset daur ulang Nylon, ternyata

jauh sebelumnya telah dibangun di wilayah Ontario, tepatnya di kota Kingston, Kanada,

demikian Du Pont menjelaskan. Pihak Du Pont sendiri bahkan telah mengadakan risetdan pengembangan proses ammonolysis pada fasilitas riset tersebut selama bertahun-

tahun.

Dan terakhir, sebelum mengaplikasikannya secara luas, Du Pont merasa perlu

untuk mengadakan test kelayakan terutama dari sudut pandang ekonomis metoda baru

tersebut. Untuk itulah, pada tahun 2000 ini, Du Pont juga telah menyelesaikan

pembangunan sarana yang lebih besar di kota Maitland yang juga terletak di wilayah

Ontario. Sarana demonstrasi daur ulang Nylon dalam skala besar ini, sebenarnya jugadimaksudkan untuk memberikan sarana penilaian bagi khalayak industri secara luas


12/44

terhadap metoda baru tadi. Dan tentu saja sekaligus sebagai sarana promosi Du Pont

yang jitu.

Metoda ammonolysis ini adalah metoda yang murni hasil riset milik Du Pont

sendiri. Nylon yang beredar di pasaran adalah Nylon PA6 dan Nylon PA66. Namun

kenyataannya selama ini, metoda daur ulang kimiawi untuk masing-masing jenis Nylon

adalah saling berlainan. Sehingga sebelum masing-masing didaur ulang, diperlukan

proses pemisahan di antara kedua jenis Nylon tersebut. Apalagi untuk jenis bahan seperti

karpet Nylon (yang biasanya terbuat dari campuran Nylon PA6 dan PA66), tidak ada

metoda kimiawi yang bisa dipakai untuk mendaur-ulangnya. Dan biasanya, bahan-bahan

Nylon yang tidak bisa dipisahkan seperti ini, tidak didaur-ulang, bahkan sebagian besar

ditimbun di dalam tanah begitu saja.

Proses ammonolysis yang ditemukan Du Pont, adalah teknologi degradasi

polimer yang berlaku untuk kedua jenis Nylon, PA6 dan PA66. Disinilah letak

perbedaannya. Jadi ketika Nylon yang akan didaur ulang dikumpulkan, tidak diperlukan

lagi proses pemisahan Nylon PA6 dan PA66. Metoda kimiawi daur ulang seperti ini

adalah metoda pertama di dunia, yang sangat dinanti-nantikan kehadirannya, terutama

pada era ISO 14000 seperti sekarang ini. Hasil daur ulang Nylon dengan proses

ammonolysis terbukti menunjukkan kualitas yang serupa.

Kualitas bahan yang homogen ini memungkinkan dan memudahkan pemasaran

kembali hasil daur ulang Nylon. Ini penting artinya dari sudut pandang ekonomis.

Namun yang jauh lebih penting lagi, proses daur ulang ini sangat besar artinya bagi

pelestarian lingkungan hidup, karena tidak perlu lagi penimbunan berbagai jenis

2.1.8. Aplikasi Penggunaan Nylon

a. Industri Benang

Dengan ketahanan tarik tinggi kekuatan, kelelahan dan ketangguhan, satu

aplikasi utama untuk nilon 6 adalah dalam pembuatan benang industri. Adhesi

unggul untuk karet membuat sebuah media yang ideal untuk memproduksi kain

ban kabel, media untuk memperkuat bias-ply ban bus dan truk. Terlebih lagi, dapat

dicampur dengan polietilena (PE), polimer lebih murah, untuk menghasilkan biaya

rendah benang industri tanpa secara signifikan menurunkan kualitas produk akhir.


13/44

b. Tekstil

Nylon 6 digunakan secara luas dalam industri tekstil untuk memproduksi kain

non-woven.Kain yang terbuat dari nilon 6 adalah warna-warni dan ringan namun

kuat dan tahan lama. Contoh pakaian :kemeja, gaun, Kaus kaki, Pakaian dalam

wanita, Jas hujan, Pakaian Ski, Jaket, Pakaian renang, dll

c. Penyerapan UV

Nylon 6 film plastik sering diproduksi dengan kapasitas serapan UV, sebuah

properti yang bermanfaat signifikan dalam pengendalian penyakit virus menular

.Industri lain yang menggunakan nilon 6 film untuk serapan UV yang meliputi

rekayasa, medis, dan pertanian.

d. Perlengkapan Rumah

Alas tidur, karpet, atap dan perkakas rumah lainnya.

e. Peralatan Industri

Tali Ban, Pipa karet, Alat pengangkutan Dan Ikat pinggang di pesawat, Parasut,

Dawai-Dawai Raket, Tali temali dan jaring, kantong tidur, kain terpal, tenda,benang, bulu sikat gigi.

f. Manufaktur

Nylon 6 merupakan bahan sintetik serbaguna yang dapat dibentuk menjadi

serat, lembaran, filamen atau bulu. Ini pada gilirannya dapat digunakan dalam

produksi kain, benang dan pintal. Sebagai contoh, baik filamen nilon 6 yang

digunakan dalam pembuatan kaus kaki, rajutan pakaian dan parasut. Nylon 6 bulu

yang digunakan untuk memproduksi sikat gigi dan sisir sikat. Sebagai komposit

dengan polimer lain, nilon 6 juga digunakan dalam produksi produk cetakan seperti

mobil mainan, skate-board roda dan frame pistol.

2.1.9. Serat Nylon

Serat nylon adalah serat yang dihasilkan dengan unsur pembentuk serat adalah

suatu rantai panjang polyamida sintetik , dimana kurang dari 85% ikatan amida mengikat


14/44

secara langsung (- CO-NH-) dua gugus alifatik. Istilah nylon mengacu pada suatu

polymers yaitu polyamida linier. Ada dua metode umum bagaimana membuat nilon

untuk aplikasi serat. Pada metode pertama , molekul dengan suatu gugus asam ( COOH)

bereaksi dengan molekul yang mengandung gugus amina (NH2). Menghasilkan nilon

yang dinamai berdasarkan banyaknya atom karbon yang memisahkan dua gugus asam

dan dua gugus amina. Nylon 6,6 yang secara luas digunakan untuk serat dibuat dari asam

adipat dan hexametilen diamin. Kedua senyawa tersebut membentuk suatu garam, yang

dikenal sebagai nylon, dengan perbandingan asam dan basa 1:1. garam ini kemudian

dikeringkan dan dipanaskan untuk menghilangkan air dan membentuk polimer. Metode

kedua, suatu senyawa yang mengandung suatu amina pada satu sisi dan suatu asam di

sisi lainnya dipolimerisasi untuk membentuk rantai dengan unit pengulangan NH-

[CH2]n-CO-)x. Jika n=5, nylon dikenal sebagai nilon 6, begitupun dengan jenis polimer

lain. Produksi komersial dari nylon 6 menggunakan caprolactam untuk polymerisasi.

1. Sifat NylonBerikut beberapa sifat dari bahan nylon.

Sangat kuat

Elastis

Tidak mudah terkikis

Mengkilap

Mudah dibersihkan

Tidak mudah rusak karena minyak dan bahan-kimia kimia

Dapat diwarnai dengan cakupan warna yang luas

Lentur

Daya serap terhadap air rendah

Benangnya, lembut, halus dan tahan lama

2. Penggunaan Utama Serat NylonBeberapa penggunaan utama serat nylon adalah sebagai berikut.

Pakaian: kemeja, gaun, Kaus kaki, Pakaian dalam wanita, Jas hujan,Pakaian Ski, Jaket, Pakaian renang, dll


15/44

Perlengkapan Rumah: Alas tidur, karpet, atap dan perkakas rumahlainnya.

Peralatan industri dan penggunaan lainnya: Tali Ban, Pipa karet, Alatpengangkutan Dan Ikat pinggang di pesawat, Parasut, Dawai-DawaiRaket, Tali temali dan jaring, kantong tidur, kain terpal, tenda, benang,

bulu sikat gigi.

2.2.7. Dampak Polycarbonat Bagi Kesehatan & Environment

Nylon yang biasanya berjangka lama, dipakai dalam kehidupan sehari-hari, ketika

sudah habis dipakai akan bertumpuk dan dibiarkan di atas tanah. Setelah beberapa saat

nylon akan bereaksi dengan tanah dan akan mencemari tanah.

Selain itu juga, nylon yang biasanya dipakai menjadi bahan pakaian dalam yang

tidak menyerap keringat akan menyebabkan tumbuhnya jamur disekitar permukaan dan

akan berdampak buruk bagi kesehatan.

2.2. POLYCARBONAT

2.2.1. Pendahuluan

Salah satu produk plastik (polimer) yang sangat banyak digunakan dalam

kehidupan manusia sehari-hari pada saat ini dalam berbagai bentuk dan ukuran adalah

polikarbonat (polycarbonate). Polikarbonat disebut demikian karena plastik ini terdiri

dari polimer dengan gugus karbonat (-O-(C=O)-O-) dalam rantai molekuler yang

panjang. Tipe polikarbonat yang paling umum adalah bisfenol-a (BPA) yang disebut

polibisfenol-a karbonat dan sering kali jenis ini hanya disebut polikarbonat (Rimbualan,

2010).

Keunggulan polikarbonat ini adalah merupakan polimer yang jernih, ringan, kuatdan tahan terhadap benturan, transmisi cahaya sangat bagus, stabil dalam suhu, tidak

berubah bentuk ketika diberi beban, tidak tembus air, insulasi listrik sangat bagus,

fleksibel, tahan lama, dan dapat didaur ulang (Sari, 2008).

Polikarbonat merupakan polimer resin yang sangat penting penggunaannya dalam

kehidupan sehari-hari. Polikarbonat telah tersedia secara komersial sejak 1960-an dan

aplikasinya juga berkembang hingga sekarang. Polikarbonat menawarkan kombinasi

yang tidak biasa dalam hal kekuatan, kepadatan, dan ketangguhan sehingga dapat

mencegah kegagalan material yang potensial. Polimer ini memiliki sifat seperti gelas,


16/44

yaitu transparan, dan bisa digunakan dalam perlakuan-perlakuan klinis dan diagnosa

yang membutuhkan pengamatan jaringan, darah, dan fluida-fluida lainnya yang jelas.

Polikarbonat ini juga digunakan untuk kemasan air minum dalam kemasan (AMDK)

(Legrand dan John, 2000 ; Sandra, 2011).

Polikarbonat paling banyak diterapkan pada pengkacaan karena memiliki beberapa

keunggulan tersendiri, terutama karena polikarbonat sudah memiliki modal utama yaitu

tembus pandang. Kegunaan polikarbonat pada bidang lain seperti :

1. Perabotan dapur, karena tidak mudah pecah dan memenuhi standar FDA (Food

& Drug Administration) seperti peralatan makan, blender, galon air.

2. Elektrikal dan elektronik, karena sangat baik dalam hal insulasi elektrik dan

tahan api.

3. Kendaraan, seperti untuk jendela mobil, lampu moobil, dan kaca helm.

4. Arsitektur, karena transmisi cahaya yang bagus dan ringan.

5. Alat-alat kesehatan. (Sari, 2008).

Polikarbonat dapat diproses dengan peralatan cetakan dengan injeksi biasa dan

dapat dibentuk menjadi film, lembaran, atau tubular tebal maupun tipis. Lembaran dan

film polikarbonat sangat mudah dibentuk dengan pengolahan termal dan mekanik

menjadi berbagai bentuk yang kompleks (Othmer, 2004).

Pasar global polikarbonat adalah pasar yang menunjukkan perkembangan sesuai

dengan ketersediaan bahan baku yang kontinu dan berkualitas baik. Pasar polikarbonat

ini dapat dibagi menjadi beberapa bagian tergantunggradepolikarbonat yang dihasilkan.

Untuk tujuan penggunaan secara umum, harga polikarbonat berada pada $ 1.90 per lb.

Harga ini diperkirakan akan terus meningkat hingga mencapai $ 5 per lb pada akhir

tahun 2011 (Chemical Market Associates, 2011).

Bahan baku untuk pembuatan polikarbonat ini adalah fosgen dan bisfenol-a. kedua

bahan baku ini telah diproduksi di dalam negeri. Fosgen sebagai reaktan berbentuk gas

telah diproduksi sebagai hasil samping industri petrokimia. Bisfenol-a diproduksi oleh

PT Magicleafs yang diprioritaskan sebagai antioksidan dalam plastizier dan inhibitor

dalam pembuatan polivinil klorida (PVC) (Kertajay, 2011).


17/44

2.2.2. Sejarah Penemuan Polycarbonat

Sejarah penemuan polikarbonat bermula pada abad XIX. Polikarbonat ditemukan

oleh Alfred Einhorn, kimiawan Jerman, tahun 1898. Pada waktu itu beliau bekerja di

Universitas Munich. Saat beliau melakukan penelitiaannya dengan eter, beliau

menemukan reaksi antara fosgen dengan tiga isomer dihidroksi-benzena, dan diperoleh

polieter dari karbon dioksida yang berwujud transparan, tahan panas, dan zat yang tidak

larut.

Pada tahun 1953, seorang pekerja di perusahaan Jerman, Bayer Hermann Schnell

memperoleh polikarbonat untuk percobaan pertamanya. Pada tahun yang sama,

polikarbonat dipatenkan dengan nama dagang Macrolon.

Pada tahun yang sama, 1953, tetapi seminggu kemudian, material ini disintesis

oleh pekerja perusahaan Amerika, General Electric Daniel Fox. Dua industri raksasa di

dunia mengadakan negosiasi berhubungan dengan siapa yang akan memperoleh hak

untuk menjadi penemu polikarbonat. Permasalahan diselesaikan dan pada tahun 1955

General Electric menetapkan material dibawah merek dagang Lexan. Berpuluh-puluh

tahun telah berlalu dan pada tahun 1958 Bayer Company dan tahun 1960 General

Electric memperoleh polikarbonat yang cocok dan memulai industry mereka.

2.2.3. Deskripsi Polycarbonat

Polikarbonatadalah suatu kelompok polimer termoplastik, mudah dibentuk dengan

menggunakan kepanasan. Plastik jenis ini digunakan secara meluas dalam industri kimia.

Plastik ini memiliki banyak kelebihan yaitu ketahanan termal dibandingkan dengan

plastik jenis lain, tahan terhadap lenturan, dan sangat jernih. Dalam identifikasi plastik,

polikarbonat berada pada nombor 7.

Polikarbonat disebut demikian karena plastik ini terdiri daripolimer dengan

guguskarbonat (-O-(C=O)-O-) dalamrantai molekuler yang panjang. Tipe polikarbonat

yang paling umum adalahbisfenol A (BPA). Polikarbonat adalah material yang tahan

lama dan dapat dilaminasi menjadi kaca anti peluru. Meski memiliki ketahanan yang

tinggi terhadap benturan, namun polikarbonat cukup mudah tergores sehingga

dibutuhkan pelapisan keras (hard coating)untuk membuatlensa kaca mata dan eksterior

otomotif menggunakan polikarbonat dan material optis lainnya karena polikarbonat

sangat bening dan memiliki kemampuan mentransmisikan cahaya yang sangat baik

dibandingkan dengan jeniskaca lainnya. Sifat polikarbonat mirip denganpolimetil
http://id.wikipedia.org/wiki/Polimerhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Karbonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Rantai_molekuler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bisfenol_A&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kaca_anti_peluru&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hard_coating&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Lensahttp://id.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Kacahttp://id.wikipedia.org/wiki/Polimetil_metakrilathttp://id.wikipedia.org/wiki/Polimetil_metakrilathttp://id.wikipedia.org/wiki/Kacahttp://id.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Lensahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hard_coating&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kaca_anti_peluru&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bisfenol_A&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Rantai_molekuler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Karbonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Polimer


18/44

metakrilat (akrilik), namun polikarbonat lebih kuat dan dapat digunakan pada suhu

tinggi, meski lebih mahal.

Sumber : www.wikipedia.org

Gambar 3. Polycarbonat

Polikarbonat akan mengalami transisi gelas pada suhu 150 oC sehingga

polikarbonat akan menjadi lembik secara bertahap pada suhu ini, dan mulai mencair pada

suhu 300 oC.

Polikarbonat lebih dikenali sebagai bumbung atau atap. Sebenarnya ada banyak

lagi kegunaan bahan yang kuat dan tahan panas ini. Kita sudah sering melihat penutup

atap pergola yang dibuat dari bahan semitransparan berwarna-warni dan mendengar

orang menyebut bahan ini dengan nama polikarbonat. Tetapi apa sebenarnya bahan yang

berasal dari kata polycarbonate dalam bahasa Inggeris ini? . Polikarbonat yang sering

juga disebut sebagai engineering plastic ini merupakan hasil sintesis minyak bumi dan

gas. Sebenarnya material ini sudah ditemukan di AS, dan Jerman sejak tahun 1956.

Resin polikarbonat mempunyai daya tahan terhadap bahan-bahan kimia,

kepanasan, lenturan dan cuaca. Termoplastik ini digunakan untuk membuat bermacam-

macam komponen pesawat terbang, kereta dan mesin-mesin industri, dan juga banyak

digunakan untuk alat-alat elektrik dan elektronik. Seperti aluminium, kuningan, dan

tembaga- tetapi tidak seperti plastik pada umumnya, resin polikarbonat dapat dibentuk

dalam keadaan tanpa pemanasan, dengan cara diguling-gulingkan, dipukul, dan ditarik

untuk membuat berbagai piring, penutup dan tabung.

Polikarbonat dapat dibuat dengan menggunakanbisfenol A danfosgen (karbonil

diklorida, COCl2).Langkah awal dalam sintesis polikarbonat adalah dengan

melakukandeprotonisasibisfenol A dengannatrium hidroksida sehingga terbentukair.

Reaksinya adalah sebagai berikut:

(CH3)2-C-(C6H6)2-(OH)2+ 2 NaOH ---> (CH3)2-C-(C6H6)2-O2-+ 2 Na++ 2 H2O
http://id.wikipedia.org/wiki/Polimetil_metakrilathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bisfenol_A&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fosgen&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Deprotonisasi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Natrium_hidroksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Natrium_hidroksidahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Deprotonisasi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fosgen&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bisfenol_A&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Polimetil_metakrilat


19/44

Molekuloksigenpada bisfenol yang terdeprotonisasi bereaksi dengan fosgen

melaluiadisi karbonil dan menghasilkanion Cl-.Reaksinya adalah sebagai berikut:

(CH3)2-C-(C6H6)2-O2-+ Cl-(C=O)-Cl ---> (CH3)2-C-(C6H6)2-(O-(C=O)-Cl)(O

-) +

Cl-

Lalu guguskloroformat (O-(C=O)-Cl) yang terbentuk menempel pada gugus

bisfenol yang lainnya sehingga rantai panjang polikarbonat terbentuk dan meninggalkan

ion Cl-.

2.2.4. Sifat Fisik, Kimia, dan Mekanik Polycarbonat

Polikarbonat terdiri dari bisphenol A (BPA). Dalam struktur molekul polikarbonat,

terdapat dua gugus fenil dan dua gugus metil. Kehadiran gugus fenil dalam rantai

molekul dan dua gugus metil berkontribusi terhadap kekekaran polikarbonat. Kekekaran

ini memiliki pengaruh yang besar terhadap sifat-sifat polikarbonat. Pertama, ketertarikan

antar gugus fenil antara molekul yang satu dengan yang lain membuat kebebasan

molekul individual berkurang. Ini menyebabkan polikarbonat memiliki ketahanan termal

yang baik tapi kental atau berviskositas tinggi. Kebebasan yang sedikit membuat

molekul-molekul polikarbonat tidak fleksibel dan mencegah polikarbonat menjadi

struktur crystalline. Oleh karena itu, plolikarbonat bersifat transparan.

Polikarbonat secara natural tembus pandang dan dapat melewatkan cahaya hampir

sama dengan gelas atau kaca. Polikarbonat memiliki kekuatan dan ketangguhan yang

tinggi, ketahanan termal yang baik, juga stabilitas warna yang tinggi. Secara umum,

polikarbonat memiliki sifat-sifat kekuatan yang lebih baik daripada polimer plastik

lainnya. Akan tetapi, impact strength merupakan kelebihan polikarbonat yang paling

utama.

Polikarbonat tentu memiliki kekurangan. Polimer ini hanya memiliki ketahanan

kimia yang biasa saja dan dapat terserang banyak pelarut organik. Harga polikarbonat

cukup mahal dibandingkan plastik lainnya. Dalam aplikasi yang tidak memerlukan

pengolahan termal dan impact yang tinggi, polikarbonat jarang digunakan dan kurang

menjadi pilihan.
http://id.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_adisihttp://id.wikipedia.org/wiki/Ion_kloridahttp://id.wikipedia.org/wiki/Ion_kloridahttp://id.wikipedia.org/wiki/Ion_kloridahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kloroformat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kloroformat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Ion_kloridahttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_adisihttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksigen


20/44

1. Sifat Fisik

a. Keras dan kuat

Material ini sangat kuat. Bahan ini 250 kali lebih kuat dibandingkan kaca,

dan 20 kali lebih kuat dibandingkan akrilik.

b. Fleksibel

Sebagai material bangunan, polikarbonat dibuat dalam bentuk lembaran

berukuran 2,1m x 11m, ketebalan dan bentuk yang tersedia terdiri dari pelbagai

jenis.. Ada yang berupa lembaran bergelombang, lembaran datar, serta lembaran

berongga.

Dibandingkan dengan yang lainnya, yang paling istimewa adalah jenis

berongga. Kesemua jenis itu memiliki ketebalan yang pelbagai. Untuk

polikarbonat yang berupa lembaran bergelombang, ketebalan materialnya hanya

0,8mm. Sedangkan yang berbentuk lembaran datar, ketebalannya 1,1mm. Jenis

yang berongga paling pelbagai ketebalannya mulai dari 5mm sampai 16mm.

Kerana nipis, material ini dapat dilekukkan secara fleksibel. Material ini pun

sangat ringan, per m2 bobotnya hanya 1,2 kg (Densitas () polikarbonat = 1200

1220 kg/m3). Agar lebih mudah dipadankan dengan bangunan yang sudah

ada.

c. Tak berwarna/transparan

Polikarbonatpun memiliki sifat transparan yang setara dengan kaca, namun

punya kekuatan lebih baik.

d. Tahan panas

Selain kuat, polikarbonat juga tahan panas, alias baru meleleh sampai

20000C. Bila material ini terbakar, lelehannya tidak akan menyebar.

Sifat Fisik Polycarbonat

Densitas = 1,2-1,22 g/cm3Nomor Abbe = 34Index Bias = 1,584Kesetimbangan Absorpsi Air = 0,16-0,35 %Titik Leleh = 265 - 267oCGlass transition temperature(Tg) = 150oC
http://en.wikipedia.org/wiki/Glass_transition_temperaturehttp://en.wikipedia.org/wiki/Glass_transition_temperaturehttp://en.wikipedia.org/wiki/Glass_transition_temperaturehttp://en.wikipedia.org/wiki/Glass_transition_temperature


21/44

Linear thermal expansion coefficient () = 65-70 106/KSpecific heat capacity (c) = 1.2-1.3 kJ/kgKThermal conductivity (k) at 23 C = 0.19-0.22W/(mK)Heat transfer coefficient (h) = 0.21 W/(m2K)

2. Sifat Mekanik Polycarbonat

Berikut adalah sifat mekanik dari bahan Polycarbonat.

Poissons Ratio = 0,37

Coefficient of friction () = 0,3 1

Young's modulus (E) = 2,38 Gpa

Specific Gravity = 1,2

Tensile strength (t) = 62,872,4 Mpa

Yield Strength = 62,1 Mpa

Elongation ()atbreak = 110150 %

Notch test = 2035 kJ/m2

3. Sifat dan Ketahanan Kimia Polycarbonat

Tabel 1. Sifat dan Ketahanan Kimia Polikarbonat

E = excellent resistance: no etching B=Good res. little etching after 30 days exposure to reagent.

S= Fair resistance, etching after 7 days exposure to reagentN= not recommended

Side by Side Material Comparison Chemical Resistance Chart (Note: Large File)

Reagent PC

ol 20C 50C

Actaldehyde S N

Acetone N N

Acetic acid E B

Aluminum hydroxide S N
http://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_thermal_expansion#Linear_thermal_expansion_coefficienthttp://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_thermal_expansion#Linear_thermal_expansion_coefficienthttp://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_thermal_expansion#Linear_thermal_expansion_coefficienthttp://en.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://en.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://en.wikipedia.org/wiki/Specific_heat_capacityhttp://en.wikipedia.org/wiki/Kilogramhttp://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_conductivityhttp://en.wikipedia.org/wiki/Watthttp://en.wikipedia.org/wiki/Heat_transfer_coefficienthttp://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_frictionhttp://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_frictionhttp://en.wikipedia.org/wiki/Young%27s_modulushttp://en.wikipedia.org/wiki/Tensile_strengthhttp://en.wikipedia.org/wiki/Tensile_strengthhttp://en.wikipedia.org/wiki/Tensile_strengthhttp://en.wikipedia.org/wiki/Strain_%28materials_science%29http://en.wikipedia.org/wiki/Strain_%28materials_science%29http://en.wikipedia.org/wiki/Structural_failurehttp://en.wikipedia.org/wiki/Charpy_impact_testhttp://k-mac-plastics.net/chemical-large.htmhttp://k-mac-plastics.net/chemical-large.htmhttp://en.wikipedia.org/wiki/Charpy_impact_testhttp://en.wikipedia.org/wiki/Structural_failurehttp://en.wikipedia.org/wiki/Strain_%28materials_science%29http://en.wikipedia.org/wiki/Tensile_strengthhttp://en.wikipedia.org/wiki/Young%27s_modulushttp://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_frictionhttp://en.wikipedia.org/wiki/Heat_transfer_coefficienthttp://en.wikipedia.org/wiki/Watthttp://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_conductivityhttp://en.wikipedia.org/wiki/Kilogramhttp://en.wikipedia.org/wiki/Specific_heat_capacityhttp://en.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_thermal_expansion#Linear_thermal_expansion_coefficient


22/44

Ammonium chlodide E E

Ammonium hydroxide 5% S N

Ammonium hydroxide 28% N N

Amyl chloride N N

Aniline S N

Banzaldehyde S N

Benzene N N

Boric acid E E

Bromine S N

Bromoform N N

Butadiene N N

Butyl acetate N N

Butyl Alcohol B S

Butyric acid S N

Calcium hydroxide N N

Calcium hypochloride S N

Carbon disulphide N N

Carbon tetrachloride N N

Cellosolve S N

Chlorine in air E B

Chlorine (moist) B S

Chloroform N N

Citric add. E E


23/44

Cresol N N

Cyclohexane E B

p-dichlorobenzene N N

Diethylene glycol B S

Diethylene formamide N N

Dioxane B S

Ethyl acetate N N

Ethyl alcohol E B

Ethyl chloride N N

Ethylene chloride N N

Ethylene oxide S N

Ethyl ether N N

Formaldehyde E B

Formic acid E S

Gasoline S S

Hexane N N

Hydrochloric acid 35% N N

Hydrofluoric acid N N

Hydrogen peroxide E E

Kerosene B S

Lactic acid E B

Methyl alcohol B S

Methyl ethyl ketone N N


24/44

Methyl isobutyl ketone N N

Methylene chloride N N

Mineral oil E B

Nitric acid 1-10% E B

Nitric acid 50% B S

Nitric acid 65% S N

Nitrobenzene N N

Perchloric acid N N

Petroleum ether S N

Phenol E N

Phosphoric acid 85% E B

Potassium bichromate E B

Potassium hydroxide conc. N N

Potassium permanganate E B

Propane S N

Propylene glycol S N

Silver nitrate B S

Sodium hydroxide conc. S S

Sodium hypochloride N N

Sulfuric acid 20% B S

Sulfuric acid 98% E B

Tetrahydrofuran N N

Thionil chloride N N


25/44

Toluene N N

Trichloroacetic acid S N

sim-trichloroethane N N

Trichloroethylene N N

Turpentine S N

Urea N N

Xylene

N N

2.2.5. Cara Pembuatan Polycarbonat

Polikarbonat dapat dibuat dengan menggunakan bisfenol A dan fosgen (karbonil

diklorida, COCl2). Langkah awal dalam sintesis polikarbonat adalah dengan melakukan

deprotonisasi bisfenol A dengan natrium hidroksida sehingga terbentuk air. Tindak

balasnya adalah seperti berikut:

(CH3)2-C-(C 6H 6) 2-(OH) 2+ 2 NaOH> (CH 3) 2-C-(C 6H 6) 2-O 2- + 2Na++ 2

H2O

Molekul oksigen pada bisfenol yang terdeprotonisasi bertindak dengan fosgen

melalui adisi karbonil dan menghasilkan ion C l -. Tindak balasnya adalah seperti

berikut:

(CH 3) 2-C-(C 6H 6) 2-O 2- + Cl-(C=O)-Cl> (CH 3) 2-C-(C 6H 6) 2-(O-(C=O)-

Cl)(O - ) + Cl -

Lalu gugus kloroformat (O-(C=O)-Cl) yang terbentuk menempel pada gugus bisfenol

yang lainnya sehingga rantai panjang polikarbonat terbentuk dan meninggalkan ion Cl-.

2.2.6. Aplikasi dan Pengolahan Polycarbonat

Polikarbonat merupakan polimer resin yang sangat penting penggunaannya dalam

kehidupan sehari-hari, terutama pada alat-alat kesehatan (medical devices). Polikarbonat

telah tersedia secara komersial sejak 1960-an dan aplikasinya juga berkembang hingga


26/44

sekarang. Dengan sifat-sifat fisik yang memiliki rentang lebar, polikarbonat dapat

dijadikan pengganti gelas atau logam sebagai bahan baku banyak produk. Polikarbonat

menawarkan kombinasi yang tidak biasa dalam hal kekuatan, kepadatan, dan

ketangguhan sehingga dapat mencegah kegagalan material yang potensial. Polimer ini

memiliki sifat seperti gelas, yaitu transparan, dan bisa digunakan dalam perlakuan-

perlakuan klinis dan diagnosa yang membutuhkan pengamatan jaringan, darah, dan

fluida-fluida lainnya yang jelas.

Polikarbonat dapat diproses dengan peralatan cetakan dengan injeksi biasa dan

dapat dibentuk menjadi film, lembaran, atau tubular tebal maupun tipis. Lembaran dan

film polikarbonat sangat mudah dibentuk dengan pengolahan termal dan mekanik

menjadi berbagai bentuk yang kompleks.

1. Sterilisasi

Dalam aplikasi medis, sterilisasi merupakan prosedur krusial dalam penggunaan

peralatan yang membutuhkan kontak langsung dengan pasien. Keuntungan dari

polikarbonat adalah polimer ini dapat disterilisasi dengan hampir semua metode

umum, antara lain penggunaan etilen oksida, irradiasi dengan sinar gamma maupun

elektron, jugasteam autoclave. Polikarbonat juga dapat didesinfektasi dengan

desinfektan klinis yang umum seperti isopropil alkohol. Berbagai macam metode

yang dapat dipakai ini memberikan fleksibilitas dalam penentuan metode sterilisasi

yang ekonomis untuk produk tertentu yang diinginkan. Perlu diketahui

polikarbonat tetap kurang cocok digunakan untuk peralatan yang

mengalami autoclaveberulang kali.

2. Aplikasi Medis

Renal Dialysis. Pasien dengan penyakit renal seringkali membutuhkan

penanganan eksternal untuk membersihkan darah mereka (hemodialisis). Ini

disebabkan oleh gagal ginjal yang tidak bisa mengolah dan membuang kelebihan

air dan senyawa-senyawa beracun dari darah. Hemodialisis dilakukan dengan cara

melewatkan darah pasien melalui membran semipermeabel. Filter yang digunakan

diproduksi dari polikarbonat yang menyokong dan melindungi membran

hemodialisis. Bahan polikarbonat tidak mudah retak atau pecah selama pembuatan,

distribusi, maupun penggunaan. Stabilitas termalnya memungkinkan proses

sterilisasi uapsingle-passlewat EtO atau sinar gamma. Transparansi dari


27/44

polikarbonat dapat membuat teknisi dialisis dapat mengamati darah selama

prosedur hemodialisis berlangsung.

Cardiac Surgery Products. Operasi jantung melibatkan proses bypass arteri

koroner dan pemindahan keran. Ketika bypass berlangsung, jantung dihentikan dan

blood oxygenator (pengalir oksigen darah) mengambil alih fungsi jantung dan

paru-paru. Polikarbonat telah digunakan dalam pengalir oksigen, reservoir, dan

filter darah yang berada dalam rangkaian sirkuir bypass jantung lebih dari 20

tahun. Evaluasi visual dari aliran darah pada jantung dapat dilihat karena sifat gelas

polikarbonat.

Dalam banyak operasi, darah pasien seringkali diolah, disaring, dan diinfus

kembali ke dalam tubuh pasien untuk meminimalisasi donasi darah yang

dibutuhkan. Pengolahan darah semacam ini menggunakan filter dan wadah

sentrifugasi. Karena kecepatan sentrifugasi sangat kencang, bahan wadah tersebut

harus cukup kuat untuk mempertahankan kecepatan dan ketangguhannya selama

proses berlangsung agar wadah tidak pecah dan isinya tidak terbuang. Oleh karena

itu, polikarbonat digunakan karena memiliki ketangguhan dan kekuatan yang baik.

Surgical instruments. Peralatan-peralatan operasi banyak yang menggunakan

polikarbonat dalam desain, bahan, dan penggunaan. Ketangguhan polikarbonat

membuat polimer ini dapat menjadi pengganti logam. Beberapa alat operasi yang

dimasukkan ke dalam tubuh pasien tidak boleh sampai bengkok atau bahkan patah

dan transparan untuk memungkinkan pengamatan.

3. Safety Bahan Plastik Polycarbonat

Plastik yang terbuat dari polikarbonat sangat ringan dan keseimbangan unik

antara ketangguhan, stabilitas dimensi, dan transparansi secara optikal seperti yang

telah dijelaskan sebelumnya. Ketahanan plastik polikarbonat meliputi ketahanan

terhadap panas dan listrik. Oleh karena itu, polikarbonat banyak digunakan secara

luas dalam produk-produk dan dibutuhkan sehari-hari. Produk-produk tersebut

meliputi media digital (CD, DVD, dll.), peralatan elektronik, bahan konstruksi, dan

perlengkapan keselamatan olah raga. Jadi, polikarbonat tidak hanya digunakan

dalam safety aplikasi medis, tetapi juga dalam barang-barang yang dipakai sehari-

hari.

Polimer plastik polikarbonat terutama terbuat dari bisphenol A (BPA). Berbagai

penelitian telah dilakukan untuk mengamati potensi migrasi BPA dari produk-

produk polikarbonat ke dalam makanan dan minuman. Studi-studi ini telah secara


28/44

konsisten menunjukkan bahwa potensi migrasi BPA ke dalam makanan dan

minuman sangat kecil, rata-rata lebih rendah dari 5 ppb dalam kondisi ruang.

Hasil penelitian-penelitian ini telah membuktikan bahwa polikarbonat adalah

plastik yang ringan dan aman untuk digunakan sebagai bahan produk-produk

secara luas. Produk-produk tersebut meliputi termasuk peralatan rumah dan dapur

yang melibatkan kontak langsung dengan makanan dan minuman, contohnya

wadah-wadah penampung makanan dan minuman seperti botol minuman, botol

bayi, dan tableware.

Penelitian The Japanese National Institute of Health Sciences (Kawamura et al,

1998) melakukan studi sensitif terhadap botol-botol bayi. Karena senyawa yang

digunakan dalam prosedur analitik adalah campuran 20%-etanol, 4%-asam asetat

dan heptan, limit pendeteksian BPA ditetapkan 0,5 ppb. Uji dilakukan selama 30

menit pada temperatur 95oC dan dilanjutkan dengan 24 jam pada temperatur

kamar. Hasil menunjukkan migrasi BPA lebih kecil dari 1 ppb dan tidak ada BPA

yang terdeteksi pada limit deteksi 0,5 ppb. Pengecualian hanya terjadi pada botol

baru yang belum dicuci. Jumlah BPA yang termigrasi 3,9 ppb. Setelah pencucian,

migrasi BPA turun hingga limit deteksi.

Penelitian yang sama dilakukan oleh United Kingdoms Department of Trade

and Industry (DTI) (Earls et al, 2000). Studi tersebut mengamati 21 botol bayi baru

yang dibeli dari berbagai macam merk. Botol-botol tersebut dicuci dan disterilisasi,

diisi dengan air mendidih atau 3% larutan asam asetat, kemudian dimasukkan ke

dalam kukas selama 24 jam pada temperatur 15oC. Setelah itu, botol-botol

dihangatkan dan dianalisis menggunakan metode dengan limit deteksi 10 ppb dan

tidak ada BPA yang terdeteksi pada 21 isi botol-botol tersebut.

Dalam studi US FDA, air dari beberapa botol polikarbonat dianalisis dengan

limit deteksi 0,05 ppb. Air tersebut disimpan selama 39 minggu. BPA hanya

terdeteksi pada level yang sangat rendah, yaitu berkisar antara 0,1 sampai 4,7 ppb.

Botol-botol tersebut dinyatakan aman karena migrasi BPA yang kecil. Jumlah BPA

yang termigrasi mencapai 4,7 ppb dikarenakan waktu penyimpanan air-air tersebut

sangat lama, yaitu 39 minggu. Dengan demikian, penggunaan botol-botol yang

terbuat dari plastik polikarbonat yang pendek tidak berbahaya.

NIHS Jepang juga telah melakukan studi evaluasi untuk beberapa mug dan

mangkok. Sama seperti penelitian terhadap botol bayi, senyawa yang digunakan

untuk menganalisis adalah air dan 20%-etanol dengan limit deteksi 0,5 ppb.


29/44

Hasilnya adalah tidak ada BPA yang terdeteksi setelah 3 dari 5 produk dikontakkan

dengan air selama 30 menit pada temperatur 95oC dan dengan 20%-etanol selama

30 menit pada temperatur 60oC. Migrasi BPA terdeteksi pada dua produk lainnya,

tapi tetap pada jumlah di bawah 5 ppb.

Dengan adanya bukti-bukti di atas, polikarbonat memiliki tingkat migrasi yang

rendah ke dalam makanan dan minuman. Oleh karena itu, aplikasi polikarbonat

sangat luas dalam produksi peralatan rumah dan dapur karena keamanannya.

Banyak sekali produk-produk plastik yang terbuat dari polikarbonat telah

digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

4. Glass Fiber Reinforced Grade of Polycarbonates

Penambahan serat-serat gelas atau kaca (glass fiber) pada polikarbonat secara

signifikan meningkatkan kuat tarik, kuat luluh, modulus fleksural (flexural

modulus), dan temperatur batas panas dari polimer tersebut. Di samping itu, serat-

serat ini akan menurunkan impact strengthdanelongation(peregangan) yang

terjadi. Penjualan polikarbonat yang telah diolah dengan serat gelas dibedakan

karakteristiknya sesuai persentase serat dalam produksi plastik. Polikarbonat yang

belum diolah sama sekali disebut virgin polycarbonat.

5. Aplikasi

Polikarbonat menjadi bahan pembentuk alat-alat rumah tangga, sama halnyaseperti di industri dan laboratorium, terutama dalam aplikasi yang berhubungandengankemampuan bahanl ini, iaitu ketahanan terhadap lenturan, keras, ketahananterhadapsuhu dan sifat optisnya.Transformasi pada resin polikarbonat yang utama diantaranya:

ekstrus i menjadi tiub, batang, dan bentuk lainnya ekstrus i dengan menggunakan silinder menjadi lebar dengan ketebalan di

bawah 1 mm hingga 15 mm yang bisa digunakan secara langsung atau dibuat

menjadi bentuk lain menggunakan thermoforming atau teknik fabrikasi

sekunder seperti pembengkokan, pengeboran, penggulungan, pemotongan

dengan laser, dan sebagainya.

Injection molding menjadi suatu bentuk tertentu


30/44

Aplikasi berupa lembaran diantaranya:

Papan iklan

Banguan: atap, pelapis dinding, dan sebagainya

Industri: badan mesin, panel instrumen, pelindung, dan sebagainya

Aplikasi hasil injeksi diantaranya:

Compact disk

Botol minum, gelas minum

Peralatan laboratorium

Lensa penerangan, lensa kaca mata, lensa pengaman, lensa lampu otomotif, dan

sebagainya

Untuk aplikasi yang mengakibatkan terdedahnya material oleh sinar UV atau

cuaca, perlakuan khusus terhadap permukaan diperlukan, misalnya pelapisan

(untuk mencegah abrasi), koekstrusi atau yang lainnya.

Beberapa jenis polikarbonat digunakan dalam aplikasi perubatan kerana

polikarbonat boleh dipanaskan pada suhu 120 oC di mana suhu tersebut berguna

untuk mensterilkan peralatan perobatan.

2.2.7. Dampak Polycarbonat Bagi Kesehatan & Environment

Polimer plastik polikarbonat terutama terbuat dari bisphenol A (BPA). BPA atau

bisphenol-A merupakan zat kimia sintetis yang biasa digunakan pada beragam produk

konsumer salah satunya botol bayi. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa ikatan BPA

yang tergolong tidak stabil dapat menyebabkan sejumlah kecil zat kimia ini terlepas ke

dalam makanan atau susu formula yang menjadi isi suatu kemasan yang mengandung

BPA. Dan pada akhirnya lepasan BPA ini kemudian dapat tertelan oleh manusia.

Pelepasan zat kimia ini akan terjadi semakin banyak saat botol bayi atau botol air terkena

panas seperti saat direbus atau disterilisasi. Para ilmuwan menyebutkan bahwa BPA

dapat menjadi senyawa pengganggu hormon karena berpotensi mengganggu fungsi

normal dari sistem hormon, baik itu pada manusia maupun pada hewan yang

menimbulkan efek merugikan pada kesehatan, reproduksi, perkembangan, serta masalah

tingkah laku (behavioural).

Botol yang mengandung zat BPA ini sebenarnya telah dilarang penggunaannya di

negara-negara maju. Larangan yang diberlakukan ini lebih ditujukan pada pihak

produsen, dan mencakup larangan untuk memproduksi botol susu dan peralatan makan

yang mengandung BPA, serta larangan untuk menjual dan mengimpornya. Trus gimana


31/44

di Indonesia? Menurut Menurut Husna Muzahir dari Yayasan Lembaga Konsumen

Indonesia (YLKI), di Indonesia belum ada lembaga berwenang yang melakukan uji

toksisitas terhadap BPA. Departemen Kesehatan RI sekalipun belum mengatur secara

khusus soal botol susu atau perlengkapan makan untuk anak. Namun ada yang namanya

SNI (Standar Nasional Indonesia) yang menjelaskan soal potensi migrasi dari kemasan

ke makanan atau minuman. Dalam peraturan itu dijelaskan bahwa untuk meminimalkan

potensi migrasi tersebut, makanan atau minuman panas sebaiknya tidak bersentuhan

langsung dengan kemasan tertentu, terutama yang terbuat dari plastik.

2.3. TEFLON

2.3.1. Pendahuluan

Suatu polimer adalah senyawa yang terbentuk oleh reaksi kimia yang

menggabungkan partikel / molekul molekul ke dalam kelompok-kelompok. Polimer

biasanya berbentuk serat sintetis seperti polyester dan nilon. PTFE memiliki banyak

sifat-sifat unik, yang membuatnya berharga dalam sejumlah aplikasi. Teflon memiliki

titik lebur yang sangat tinggi, dan juga stabil pada suhu sangat rendah. Teflon sangat

tahan panas dan tahan korosi. Teflon merupakan bahan yang sangat baik untuk melapisi

bagian-bagian mesin yang terkena panas, pakaian, dan gesekan, untuk peralatan

laboratorium yang harus tahan korosif bahan kimia, dan sebagai lapisan untuk peralatan

masak dan peralatan lainnya. PTFE digunakan untuk memberi perlindungan terhadap

kain, karpet, dan penutup dinding, dan tahan cuaca di luar ruangan.

2.3.2. Sejarah Teflon

PTFE ditemukan secara tidak sengaja pada tahun 1938 oleh seorang ilmuwan

muda yang mencari sesuatu yang lain. Roy Plunkett adalah seorang ahli kimia untuk EI

DuPont de Nemours and Company (Du Pont). Dia telah memperoleh gelar PhD dari

Ohio State University pada tahun 1936, dan pada tahun 1938 ketika ia kebetulan

menemukan teflon, padahal umurnya masih 27 tahun. Banyak bahan kimia yang

digunakan sebagai pendingin sebelum tahun 1930-an sangat terancam dapat meledak

(flammable). Du Pont dan General Motors telah mengembangkan jenis baru non-

pendingin mudah terbakar, sebuah bentuk pendingin freon yang disebut pendingin 114,

dan diikat dalam suatu perjanjian eksklusif dengan divisi General Motor's Frigidaire, dan


32/44

pada saat itu tidak dapat dipasarkan ke produsen lain. Kemudian nama teknis untuk 114

adalah pendingin tetrafluorodichloroethane. Plunkett berharap untuk membuat pendingin

yang serupa dengan asam klorida yang bereaksi dengan senyawa yang disebut

tetrafluoroethylene, atau TFE.

TFE sendiri dikenal substansi, dan Plunkett memutuskan tugas pertamanya adalah

membuat sejumlah besar gas ini. Para ahli kimia berpikir, sebaiknya ia membuat seratus

pon gas, untuk memastikan agar mencukupi untuk semua tes kimia , dan untuk tes

toksikologi juga. Dia menyimpan gas dalam kaleng logam dengan sebuah katup rilis,

sangat mirip dengan kaleng yang digunakan secara komersial untuk semprotan

bertekanan seperti hair spray. Plunkett dan asistennya melepaskan TFE gas dari kaleng

ke dalam sebuah ruangan dipanaskan. Pada pagi hari, tanggal 6 April, tahun 1938,

Plunkett menemukan bahwa gas dari kaleng telah hilang. Plunkett dan asistennya

menafsir bahwa gas dalam semalam telah berubah menjadi putih.

Polimerisasi adalah proses kimia di mana molekul-molekul bergabung menjadi

tali panjang. Salah satu yang paling dikenal adalah polimer nilon, yang juga ditemukan

oleh para peneliti di Du Pont. Ilmu polymer itu masih pada tahap awal tahun 1930-an.

Plunkett percaya bahwa TFE tidak bisa dipolimerisasi, namun entah bagaimana

melakukannya. Dia mengirimkan serpihan putih yang aneh pada DuPont CentralResearch Department, di mana tim ahli kimia menganalisis barang. Serpihan putih

tersebut tidak bereaksi dengan bahan kimia lain, dan serpihan tersebut menolak arus

listrik, dan permukaannya sangat halus dan licin. Plunkett bisa mengetahui bagaimana

gas TFE tidak sengaja terpolimerisasi, dan ia mengeluarkan sebuah paten untuk

polimerisasi substansi, polytetrafluoroethylene, atau PTFE.

Ketika perang dunia II pecah, blok barat dan blok timur berlomba-lomba untuk

mempersenjatai masing-masing dengan senjata yang lebih mutakhir. Tentu hal ini

dilakukan secara diam-diam karena tidak ingin musuh mengetahui senjata pamungkas

yang mereka kembangkan. Amerika sebagai ujung tombak blok barat mengembangkan

bom nuklir yang mengambil ide dasar dari reaksi pembentukan inti helium dari

penggabungan atom hidrogen di matahari atau yang lebih dikenal dengan reaksi fusi.

Ada masalah yang ditimbulkan dari pengembangan ini yaitu bagaimana menyimpan

uranium sebagai bahan utama yang berbahaya. Setelah mengetahui bahwa Dupont telah

berhasil menemukan jenis polimer yang mempunyai karakteristik mampu menahan

bahan-bahan kimiakelas berat maka diujicobakanlah polimer baru tersebut yaitu teflon


33/44

untuk menyimpan uranium. Dan saat terbukti berhasil, teflon yang saat semula

ditemukan belum jelas diketahui guna dan manfaatnya, dengan penggunaan ini

terjawablah sudah pertanyaan besar Dupont.

Penggunaan teflon untuk material pelapis dari wajan dadar sehingga bersifat anti

lengket sendiri baru mulai dikembangkan pada era 60-an. Dan meskipun di awal

pemasarannya belum begitu berkembang karena masyarakat belum tahu kelebihan dari

alat ini. Namun 30 tahun kemudian distribusi pemasarannya begitu meluas. Jika awal

tahun 90-an memiliki wajan teflon ibarat memiliki alat masak mutakhir yang tidak

sembarang orang mampu, tapi pada era 2000-an memiliki wajan anti lengket sudah

menjadi hal yang biasa. Begitulah teknologi ini dikembangkan dan berkembang.

Bermula dari riset, penemuan, penggunaan, produksi dan pemasaran yang memakan

waktu hampir 1 abad untuk menuju kejayaannya.

2.3.3. Deskripsi Teflon

Teflon adalah nama merk dari sebuahcompoundpolimer yang ditemukan

olehRoy J. Plunkett (19101994) diDuPontpada1938 dan diperkenalkan sebagai

produk komersial pada1946. Teflon merupakan sebuahfluoropolimerthermoplastik.

Teflon adalah nama dagang terdaftar dari bahan plastik yang sangat berguna yaitu PolyTetra Fluoro Ethylene (PTFE). PTFE adalah salah satu kelas dari plastik yang dikenal

sebagai fluoropolymers.

2.3.4. Sifat Fisik, Kimia, dan Mekanik Teflon

Teflon adalah bahan sintetik yang sangat kuat, umumnya berwama putih. Teflon

mempunyai performa yang baik pada temperatur ekstrim, tahan pada temperatur -240C

dan tahan terhadap panas sampai kira-kira 250C. Di atas 250C teflon mulai melunak,

di dalam api akan meleleh dan sulit menjadi arang. Teflon juga anti radiasi Ultra Violet

dan tahan segala cuaca, dan anti lengket.

Berat jenisnya kira-kira 2,2 g/cmI. Tahan terhadap banyak bahan kimia,

termasukozone,chlorine,acetic acid,ammonia,sulfuric acid,dan hydrochloric acid. Satu

satunya bahan kimia yang bisa merusak lapisan teflon adalah lelehan logam alkali.

Teflon tidak tahan terhadaplarutan alkali hidroksida. Juga kurang tahan terhadap

hidrokarbon yang mengandung khlor. Teflon digunakan sebagai bahan penyekat,

misalnya untuk kotak penyekat (stuffing box), cincin geser (sifat geseran dapat
http://id.wikipedia.org/wiki/Compound_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Polimerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Roy_J._Plunketthttp://id.wikipedia.org/wiki/1910http://id.wikipedia.org/wiki/1994http://id.wikipedia.org/wiki/1994http://id.wikipedia.org/wiki/DuPonthttp://id.wikipedia.org/wiki/1938http://id.wikipedia.org/wiki/1946http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluoropolimer&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Thermoplastik&action=edit&redlink=1http://www.lenntech.com/faqozone.htmhttp://www.lenntech.com/faqclo2.htmhttp://www.lenntech.com/water-disinfection/disinfection-byproducts.htmhttp://www.lenntech.com/zeolites-removal.htmhttp://www.lenntech.com/matter-cycles.htmhttp://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/cairan_dan_larutan/larutan/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/cairan_dan_larutan/larutan/http://www.lenntech.com/matter-cycles.htmhttp://www.lenntech.com/zeolites-removal.htmhttp://www.lenntech.com/water-disinfection/disinfection-byproducts.htmhttp://www.lenntech.com/faqclo2.htmhttp://www.lenntech.com/faqozone.htmhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Thermoplastik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluoropolimer&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/1946http://id.wikipedia.org/wiki/1938http://id.wikipedia.org/wiki/DuPonthttp://id.wikipedia.org/wiki/1994http://id.wikipedia.org/wiki/1910http://id.wikipedia.org/wiki/Roy_J._Plunketthttp://id.wikipedia.org/wiki/Polimerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Compound_kimia


34/44

diperbaiki dengan bagian-bagian alat dari teflon menambahkan graft ke dalamnya).

Digunakan juga untuk cincin 0 atau 0-ring, untuk gasket konsentrik dengan diberi bahan

lunak (sebab teflon tidak begitu elastis), alat-alat yang kecil, pipa, slang selubung pipa.

Sumber : ifankiwon.blogspot.com

Gambar 1. Panci berlapis teflon.

2.3.5. Bentuk Gugus Teflon

Bila struktur teflon ditentukan, maka molekul teflon ditemukan mengandung

rantai karbon dengan mengikat atom-atom fluorin. Tetra fluoroetena (tetra fluoro etilena)

merupakan molekul yang sangat non polar dan relatif kecil ukurannya serta cenderung

berupa gas pada suhu kamar. Bagaimana caranya molekul tetrafluoroetilena dalam wujud

gas dapat bereaksi dengan molekul lainnya membentuk molekul besar yang berantai

panjang dan umumnya berupa padatan.

Gambar 2. Bentuk Gugus Teflon

Sifat-sifat polimer berbeda dari monomer-monomer yang menyusunnya. Pada

contoh diatas, teflon (politetra-fluoroetilena) yang berwujud padat dibuat bila molekul-

molekul gas tetra-fluoroetilena bereaksi membentuk rantai panjang.

2.3.6. Proses Produksi Panci Teflon


35/44

Panci dapat dibuat dengan proses permesinan yang menggunakan metode

spinning / putar tekan. Pada proses ini, lembaran tipis ditekan sambil diputar pada

cetakan tertentu. Benda ditekankan pada cetakan yang berputar berbentuk simetris dan

dibuat dari kayu keras dan untuk menghasilkan jumlah yang banyak digunakan cetakan

dari baja licin. Bahan tebuk dapat berupa lingkaran datar atau benda hasil linyuk ( deep

drawing ).

Pekerjaan putar tekan pada umumnya dilakukan pada permukaan luar meskipun

dapat juga diputar tekan dari sisi dalam. Proses putar tekan memiliki beberapa kelebihan

dibandingkan dengan proses pres, antara lain:

-peralatan lebih murah

-produk baru dapat dihasilkan lebih dini dan produk dalam skala besar

Kerugian pengerjaan putar tekan ;

-upah tenaga terlatih yang lebih tinggi

-laju produksi lebih rendah

Logam nonferrous setebal 6 mm dan logam ferrous lunak hingga 5 mm dapat

dibentuk dengan mudah. Toleransi sebesar 0,8 untuk diameter 460 mm dapat dijamin

dengan mudah. Proses ini sering diterapkan untuk membuat alat-alat musik, alat-alat

penerangan, reflector, corong, bejana besar untuk proses-proses dan alat-alat dapur.

Untuk membentuk pelat yang tebal diperlukan rol penekan bermotor,

menggantikan penekan tangan biasa, operasinya disebut proses putar tekan geser.

Langkah-langkah operasi putar tekan geser bisa dilihat pada. Mula-mula pelat

ditekankan pada madril oleh pemegang. Rol ditekankan pada pelat sehingga pelat

terdesak mengikuti bentuk madril dan tebal untuk keseluruhan benda sama.

Langkah-langkah pembuatan bejana konis dengan proses putar-tekan geser dari

benda tebuk berupa pelat.

2.3.7. Bahan Baku PTFE Dipolimerisasi dari Senyawa Kimia Tetrafluoroethylene,

atau TFE

TFE disintesis dari fluorspar, asam fluorida, dan kloroform. Bahan ini

digabungkan di bawah panas tinggi, perlakuan yang dikenal sebagai pyrolosis. TFE tidak

berwarna, tidak berbau, merupakan gas beracun, dan bagaimanapun, sangat mudah

terbakar. TFE disimpan sebagai cairan pada temperatur rendah. Proses polimerisasi

menggunakan jumlah yang sangat kecil, dan bahan kimia lainnya sebagai pemrakarsa.


36/44

Berbagai pemrakarsa dapat digunakan, termasuk amonium persulfate atau disuccinic

peroksida asam. Unsur penting lainnya dari proses polimerisasi adalah air.


Gambar 3. PTFE

PTFE dapat diproduksi dalam berbagai cara, tergantung pada sifat-sifat khusus

yang dikehendaki untuk produk akhir. Ada dua metode utama memproduksi PTFE. Salah

satunya adalah polimerisasi suspensi. Dalam metode ini, TFE dipolimerisasi dalam air,

menghasilkan butiran PTFE. Butiran lebih lanjut kemudian dapat diolah menjadi pelet

yang dapat dibentuk. Dalam metode dispersi, yang dihasilkan adalah PTFE pasta yang

dapat diolah menjadi serbuk halus. Baik pasta dan bubuk, digunakan dalam lapisan

aplikasi.

Produsen PTFE memulai dengan sintesis TFE. Ketiga bahan TFE yaitu fluorspar,

asam fluorida, dan kloroform digabungkan dalam satu ruang reaksi kimia antara

dipanaskan sampai 1094-1652 F (590-900 C). Gas yang dihasilkan kemudian

didinginkan, dan disaring untuk menghilangkan kotoran.


Gambar 4. Teflon con digunakan pada berbagai peralatan masak.


37/44

Polimerisasi Suspensi

Reaksi 2 ruang diisi dengan air murni dan reaksi reagen atau inisiator, bahan kimiayang akan memicu pembentukan polimer. TFE cair disalurkan ke dalam ruang

reaksi untuk memenuhi TFE inisiator dan mulai polimerisasi. Bentuk-bentuk yang

dihasilkan padatan PTFE menjadi butir yang mengambang di permukaan air. Ketika ini

terjadi, reaksi ruangan terjadi secara. Reaksi kimia di dalam ruang memanas, sehingga

ruangan didinginkan oleh sirkulasi air dingin atau pendingin. Kontrol otomatis

mematikan pasokan TFE setelah adanya perubahan bobot tertentu di dalam ruang. Air

dikeluarkan dari ruangan, meninggalkan pecahan-pecahan berserabut PTFE yang terlihat

seperti parutan kelapa.

Selanjutnya, PTFE dikeringkan dan dimasukkan ke dalam sebuah pabrik. Dalampabrik diolah dengan pisau yang berputar, menghasilkan bahan dengan konsistensi

tepung terigu / bubuk halus. Kemudian oleh pabrik bubuk halus (tepung) diubah menjadi

butiran yang lebih besar dengan proses yang disebut aglomerasi. Hal ini dapat dilakukan

dengan beberapa cara. Salah satu metode adalah dengan mencampur bubuk PTFE

dengan pelarut seperti aseton dan dimasukkan dalam drum yang berputar. Biji-biji PTFE

tetap bersatu, membentuk pelet kecil. Kemudian pellet-pellet tersebut kemudian

dikeringkan dalam oven.

Pellet dapat dibentuk menjadi bagian-bagian dengan menggunakan berbagai teknik.Namun, PTFE dapat juga dijual dalam jumlah besar yang sudah akan dibentuk menjadi

billet (berupa silinder padat PTFE). Billet tinngginya dapat mencapai 5 ft (1,5 m). Billet

dapat dipotong menjadi lembaran atau blok yang lebih kecil, untuk cetakan selanjutnya.

Untuk membentuk billet, pellet PTFE dituangkan ke dalam cetakan silinder stainless

steel.. Cetakan di-load ke hidrolik tekan, yang merupakan sesuatu seperti lemari besar

yang dilengkapi dengan ram penimbang. Ram turun ke bawah ke dalam cetakan dan

memberikan gaya pada PTFE. PTFE molded dipanaskan di oven selama beberapa jam,

sampai secara bertahap mencapai suhu sekitar 680 F (360 C). Ini adalah di atas titik

leleh PTFE. Partikel PTFE menyatu dan kemudian materi menjadi seperti gel. Kemudian

secara bertahap PTFE didinginkan. Billet yang sudah selesai dapat dikirim kepada

pelanggan, yang diproses lebih lanjut.

Salah satu yang paling umum dan terlihat penggunaan lapisan PTFE adalah untuk

panci dan wajan antilengket. Panci atau wajan harus dibuat dari aluminium atau paduan

aluminium. Permukaan wajan harus disiapkan secara khusus untuk menerima PTFE.

Pertama, panci dicuci dengan deterjen dan dibilas dengan air, untuk menghilangkan


38/44

semua minyak. Lalu panci dicelupkan ke dalam air hangat asam klorida yang dalam

prosesnya yang disebut etsa. Kemudian panci dibilas dengan air dan dicelupkan lagi

dalam asam nitrat. Kemudian panic itu dicuci lagi dengan air dan menyeluruh kemudian

deionized kering.

Sekarang panci siap untuk pelapisan dengan PTFE dispersi. Lapisan cairan dapat

disemprotkan atau dikuaskan. Lapisan biasanya diterapkan dalam sampai beberapa

lapisan, lapisan pertama, kedua, ketiga dan seterusnya. Setelah lapisan pertama

disemprotkan / dikuaskan, panci dikeringkan selama beberapa menit, dan biasanya

dimasukkan ke dalam oven konveksi. Kemudian lapisan berikutnya diterapkan, tanpa

periode pengeringan di antara keduanya. Setelah semua lapisan diterapkan, panci

dikeringkan dalam oven dan kemudian disinter. Sinter adalah pemanasan lambat yang

juga digunakan untuk finishing billet. Jadi biasanya, oven memiliki dua zona. Pada zona

pertama, panci dipanaskan perlahan-lahan ke suhu yang akan menguapkan air di dalam

lapisan. Setelah air menguap, panci bergerak ke zona yang lebih panas, yang suhunya

sekitar 800 F (425 C) selama sekitar lima menit. Kemudian terbentuk gel, gel ini yang

dinamakan PTFE. Kemudian panci dibiarkan dingin. Setelah pendinginan, panci teflon

siap untuk langkah-langkah perakitan akhir, dan pengemasan dan pengiriman.

Pengendalian kualitas harus dilakukan baik pada fasilitas manufaktur PTFE

utama dan di pabrik pengolahan, untuk lebih lanjut langkah-langkah seperti pelapisan,

pengendalian kualitas harus dilakukan. Dalam fasilitas manufaktur utama, industri harus

mengikuti standar prosedur untuk menentukan kemurnian bahan, ketepatan temperatur,

dan lain-lain hingga produk akhir diuji untuk kesesuaian dengan standar.

Untuk dispersi PTFE, viskositas dan bobot jenis dispersi diuji. Pemeriksaan

lainnya dapat dilakukan juga. Karena teflon adalah produk bermerek dagang, produsen

yang ingin menggunakan nama merek untuk bagian atau produk yang dibuat dengan

teflon dan dengan demikian penggunaan PTFE harus mengikuti pedoman pengendalian

mutu yang ditetapkan oleh DuPont. Dalam kasus manufaktur peralatan masak anti

lengket, misalnya, para pembuat peralatan masak mematuhi DuPont Program Sertifikasi

Mutu, yang mengharuskan memonitor ketebalan lapisan PTFE dan temperatur baking,

dan melaksanakan tes adhesi beberapa kali dalam setiap perubahan.

2.3.8. Dampak Teflon Bagi Kesehatan & Environment

Hampir kebanyakan orang kini mengenal dan menggunakan segala macam alat

dapur yang telah dilapisi Teflon. Lapisan Teflon yang tipis tersebut merupakan


39/44

polimer yang mengandung atom fluor. Berkat ukuran atom fluor dan sifat elektroniknya

maka polimer tersebut memiliki sifat fisik istimewa lebih dari sekedar polimer

kebanyakan, misalnya daya tahan terhadap panas, sinar ultraviolet maupun cuaca, inert

terhadap asam dan basa serta beberapa sifat optik maupun elektrik lainnya.Kita hidup

dalam era polimer. Bahan-bahan polimer alam yang sejak dahulu telah dikenal dan

dimanfaatkan, seperti kapas, wool, dan damar. Polimer sintesis dikenal mulai tahun

1925, dan setelah hipotesis makromolekul yang dikemukakan oleh Staudinger mendapat

hadiah Nobel pada tahun 1955, teknologi polimer mulai berkembang pesat. Beberapa

contoh polimer sintesis yang ada dalam kehidupan sehari-hari, antara lain serat-serat

tekstil polyester dan nilon, plastik polietilena untuk botol susu, karet untuk ban mobil

dan plastik poliuretana untuk jantung buatan. Teflon memberikan suatu lapisan yang baik

untuk wajan, karena teflon bersifat tidak reaktif dan makanan tidak akan lengket pada

wajan. Teflon memiliki daya tahan kimia dan daya tahan panas yang tinggi.

Keistimewaan teflon adalah sifatnya yang licin dan bahan lain tidak melekat .

Berdasarkan hasil uji commissioned by Environmental Working Group (EWG),

Teflon, produk yang diiklankan membuat hidup lebih mudah, juga digunakan dalam

bentuk yang berbeda untuk menjaga warna permadani dan pakaian. DuPont

menyebutnya produk ini adalah teman terbaik ibu rumah tangga. Teflon dan bahan kimia

yang digunakan dalam produksi telah berkembang menjadi US $ 2 miliar per tahun. Ini

termasuk asam perfluorooctanoic (PFOA), yang dikenal sebagai C-8, yang telah

dihubungkan dengan kanker, kerusakan organ dan efek kesehatan lainnya di tes di

laboratorium pada hewan. Dalam dua sampai lima menit di stovetop konvensional riset,

alat masak yg dilapisi dengan teflon pada suhu tinggi lapisan tersebut dapat menjadi

retak dan mengeluarkan partikel dan gas-gas beracun yang mengakibatkan burung mati

dan timbulnya beberapa penyakit yang tidak dikenal setiap tahunnya.

"Dalam tinjauannya, ini bisa jadi tampaknya seperti salah satu yang terbesar dari

kesalahan industri kimia yang pernah dibuat," kata Jane Houlihan, Vice President untuk

penelitian di lingkungan Working Group, sebuah organisasi aktivis. Mereka sudah

sedemikian besar konsumen berbagai produk. Jadi jika anda membeli pakaian yang

dilapisi dengan teflon atau yang lain yang melindungi dari kotoran dan noda, yang bahan

kimia dapat menyerap langsung melalui kulit. " Menurut Badan Perlindungan

Lingkungan, beberapa penemuan kandungan tertinggi C-8 bahwa kandungan tertinggi C-

8 ditemukan pada pakaian anakanak.


40/44

DuPont study menunjukkan bahwa Teflon melepaskan gas beracun pada panas

sekitar 464 F. Pada panas 680 F teflon panas mengeluarkan sedikitnya enam gas

beracun, termasuk dua carcinogens, dua global polusi, dan MFA kimia yang dosis rendah

dapat mematikan manusia.

DuPont menyatakan bahwa mereka Teflon Coatings tidak memancarkan kimia

berbahaya dalam penggunaan biasa atau normal. Signifikan dekomposisi dari coating

akan terjadi jika melebihi suhu sekitar 660 derajat F (340 degrees C). Hal ini sendiri

adalah suhu di atas normal memasak. DuPont mengakui bahwa uap juga bisa orang jatuh

sakit, sebuah kondisi yang disebut demam polymer fume.

PFOA, atau amonium perfluorooctanoic acid, merupakan zat kimia utama dalam

pembuatan teflon sebagai pelapis dalam alat memasak. PFOA tidak hanya digunakan

dalam membuat pelapis alat memasak, tapi juga banyak digunakan dalam industri

otomotif, elektronik dan persenjataan. Contohnya, PFOA digunakan untuk membuat

kabel,power steering, rem mobil dan pelumasgear.

Saat ini teflon sedang mendapat perhatian lebih dari kalangan ilmuwan, dan

mereka melakukan tes terhadap beberapa sampel: berang berang sungai di di Oregon,

beruang kutub di Kanada, dan dalam darah dari 96% anak anak yang diuji di 23 negara

bagian.

DuPont sebagai pencipta teflon mengatakan bahwa lebih dari 50 tahun

penggunaan teflon, tidak ada bukti bahwa teflon berbahaya bagi kesehatan makhuk

hidup. Bahan kimia ini tidak memberikan efek apapun terhadap binatang yang diberi

makanan dengan dosis PFOA yang tinggi. Tapi binatang memberi respon yang berbeda

dengan manusia, dan tidak ada bukti bahwa bahan kimia ini berbahaya bagi kesehatan

manusia., David Boothe, manager DuPont.

Pada tahun 2004 Enviromental Protection Agency (EPA), telah melakukan riset

terhadap data sains PFOA terhadap dampaknya pada kesehatan manusia. Pada tahun

yang sama media banyak melaporkan bahwa DuPont, pembuat teflon, tidak memberikan

informasi yang cukup mengenai kehadiran PFOA pada sumber air dan dampaknya pada

ibu hamil, karena dapat menembus plasenta dan menuju janin.

Gas yang dihasilkan oleh panci yang dilapisi oleh teflon mempunyai campuran

yang kompleks yang berbeda beda kompisinya terhadap temperatur. Pada temperatur

tertentu gas yang dihasilkan didominasi oleh satu atau beberapa bahan kimia, sementara

bahan kimi lainnya hanya erdapat dalam jumlah yang sangat kecil. Akumulasi gas ini


41/44

pada makanan belom diuji, tapi beberapa jenis gas yang dihasilkan dikenal sebagai gas

yang bersifat racun.

Meskipun PTFE sendiri adalah non-toksik, namun produk sampingan dalam

pembuatannya menghasilkan racun. Yang termasuk dalam racun adalah fluorida asam

dan karbon dioksida. Wilayah kerja dalam pabrik pembuatan teflon sendiri harus cukup

ventilasi untuk mencegah polusi terhadap gas ketika PTFE sedang dipanaskan, atau

ketika mendingin setelah di sinter. Dokter telah mendokumentasikan penyakit tertentu

yang disebut asap demam polimer yang diderita oleh pekerja yang telah menghirup gas

produk sampingan dari manufaktur PTFE. Pekerja pabrik harus juga dilindungi dari

PTFE saat menghirup debu PTFE.

Beberapa limbah yang diciptakan selama proses manufaktur dapat digunakan

kembali (reuse). Karena pada awalnya PTFE sangat mahal untuk diproduksi, produsen

memiliki insentif yang tinggi untuk menemukan cara alternatif untuk menggunakan

bahan memo. Limbah atau sampah yang dihasilkan dalam proses manufaktur dapat

dibersihkan dan dibuat menjadi bubuk halus. Bubuk ini dapat digunakan untuk

pencetakan, atau sebagai aditif pelumas tertentu, minyak, dan tinta.

Setelah digunakan, PTFE harus dikubur di tempat pembuangan sampah, bukan

dibakar, karena apabila dibakar pada suhu tinggi akan merilis hidrogen klorida dan zat-

zat beracun lainnya. Suatu penelitian yang dirilis pada tahun 2001 menyatakan bahwa

PTFE juga terdegradasi dalam lingkungan ke dalam satu substansi yang beracun untuk

tanaman (Trifluoroacetate, atau TFA). Sementara tingkatnya sampai saat ini, kadar

terurainya TFA di lingkungan rendah, zat bertahan untuk waktu yang lama. Jadi TFA

memungkinan menyebabkan polusi dan menyebabkan kekhawatiran untuk masa depan.

Setelah melakukan uji dan pengambilan sampel, ilmuwan menemukan beberapa

efek PFOA dalam kesehatan:

1. Dari pengujian terhadap binatang

Binatang yang digunakan antaranya kelinci, tikus dan monyet yang diberi dosis

PFOA yang tinggi, mengalami perubahan bentuk jantung, pengurangan berat badan.

Pemberian PFOA dengan media udara mengakibatkan binatang percobaan mengalami

gangguan pernafasan, perubahan berat jantung, pengurangan berat baan, dan gangguan

mata. Hal ini dalam jangka waktu panjang mengakibatkan kanker liver, dan pankreas

pada binatang uji.

2. Pengujian terhadap manusia


42/44

Pengujian dilakukan terhadap pekerja di USA dan Eropa yang banyak

berhubungan dengan dosis PFOA yang tinggi. Pada 4000 sampel pengujian tidak

ditemukan hubungan antara kadar PFOA yang tinggi dengan penyebab kanker. Namun,

pada tahun 1981 ditemukan dua bukti dari pekerja yang berinteraksi dengan PFOA,

melahirkan anak yang cacat lahir.

Merupakan hal yang sangat miris ketika sebuah perusahaan besar terus

mengambil keuntungan tanpa memperhitungkan keselamatan konsumennya. Oleh karena

itu kita harus berhati hati terhadap penggunaan berbagai bahan yang mengandung

bahan kimia yang belum kita kenali. Lebih baik kita kembali ke alam, hidup serasi

dengan alam. Jangan terlalu percaya terhadap bahan bahan kimia yang dikatakan oleh

produsen mempunyai fungsi yang baik.

2.4. Kesimpulan


43/44

DAFTAR PUSTAKA

http://ifankiwon.blogspot.com/2012/01/ptfe-teflon.html

http://mesinunimus.files.wordpress.com/2008/02/sifat-karakteristik-material-plastik.pdf

http://ivanhadinata.blogspot.com/2010/01/polikarbonat.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Polikarbonat

http://www.yohanli.com/polikarbonat-polycarbonate.html

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/38514/5/Chapter%20I.pdf

http://manoelhakim.wordpress.com/2012/02/04/makalah-nilon-2/

http://www.pslc.ws/macrog/nylon.htm

http://bilangapax.blogspot.com/2011/02/nylon.html
http://ifankiwon.blogspot.com/2012/01/ptfe-teflon.htmlhttp://ifankiwon.blogspot.com/2012/01/ptfe-teflon.htmlhttp://mesinunimus.files.wordpress.com/2008/02/sifat-karakteristik-material-plastik.pdfhttp://ivanhadinata.blogspot.com/2010/01/polikarbonat.htmlhttp://ivanhadinata.blogspot.com/2010/01/polikarbonat.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Polikarbonathttp://id.wikipedia.org/wiki/Polikarbonathttp://www.yohanli.com/polikarbonat-polycarbonate.htmlhttp://www.yohanli.com/polikarbonat-polycarbonate.htmlhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/38514/5/Chapter%20I.pdfhttp://manoelhakim.wordpress.com/2012/02/04/makalah-nilon-2/http://manoelhakim.wordpress.com/2012/02/04/makalah-nilon-2/http://www.pslc.ws/macrog/nylon.htmhttp://www.pslc.ws/macrog/nylon.htmhttp://www.pslc.ws/macrog/nylon.htmhttp://manoelhakim.wordpress.com/2012/02/04/makalah-nilon-2/http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/38514/5/Chapter%20I.pdfhttp://www.yohanli.com/polikarbonat-polycarbonate.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Polikarbonathttp://ivanhadinata.blogspot.com/2010/01/polikarbonat.htmlhttp://mesinunimus.files.wordpress.com/2008/02/sifat-karakteristik-material-plastik.pdfhttp://ifankiwon.blogspot.com/2012/01/ptfe-teflon.html


44/44

pengetahuan bahan nylon

Documents