POLYESTER PERIAPAN PROSES : PROSES PEMBUATAN POLYESTER SKALA INDUSTRI ( PTA PASTA/ SLURRY , CATALYST, ADDITIVE)

PROSES PEMBUATAN POLYESTER SKALA INDUSTRI

( PTA PASTA/ SLURRY , CATALYST, ADDITIVE)

1. PERSIAPAN

   1.1.Pembuatan PTA/MEG Slurry ( Pasta )

      PTA/MEG slurry ( Pasta ) merupakan campuran antara PTA ( Para Terepthalic Acid ) dengan Mono Ethylene Glycol yang merupakan bahan baku utama untu proses pembuatan Polyester.

Adapun campuran dibuat berdasarkan perbandingan rasio berat molekul dari kedua bahan tersebut yang biasanya dengan rasio 1 : 2.

      Dengan prinsip perhitungan

      MR = Mol MEG / Mol PTA

               ( Berat MEG/Berat Molekul MEG ) / ( Berat PTA/Berat Molekul PTA )

Proses pembuatan slurry dilakukan pada tangki dengan volume tertentu, denga System agitasi, kurun waktu tertentu sehingga didapatkan campuran yang benar-benar homogen, awalnya berdasarkan perhitungan,PTA ditransfer dari Silo tank PTA dengan menggunakan daya dorong gas Nitrogen, dan MEG ditransfer dari storage tank MEG dan MEG dari hasil recovery,dengan menggunakan daya dorong dari pompa, setelah pencampuran sempurna, slurry di transfer ke tanki persiapan

Dalam pembuatan slurry perlu dilakukan pengujian kandungan atau konsentrasi dari PTA dalam slurry tersebut dan prinsip dasar pengujianya adalah ditimbang sejumlah sample slurry dalam erlenmeyer kemudian di tambahkan pyridine dan tambahkan air destilasi, dan diaduk sampai larut sempurna,tam-bah indikator Phenolphthalein 1 %, kemudian dititrasi menggunakan NaOH( Sodium Hydroxide ) 0.5 N sampai terjadi perubahan warna pink selama 30 detik.

Dalam tangki ini mulai diinjeksikan katalist biasanya yang digunakan adalah Antimony Tri Oxide ( Sb₂O₃ ) atau bisa juga Antimony Tri Acetate, dan konsentrasi katalis yang ditambahkan kisaran 200 - 300 ppm Sb dari jumlah produksi.

Apabila menghendaki hasil produk Polyester co Polymer biasa dalam proses ada penambahan Iso Pthalic Acid ( IPA ) dengan jumlah sebanding dengan konsentrasi PTA.

Apabila Polyester ( PET ) diinginkan untuk pembuatan Botol Grade ( botol kemasan minuman ) pada proses pembuatan slurry ini ditambahkan toner atau estofil dengan warna sesuai yang diinginkan, namun sering juga warna dikombinasikan, adapun konsentrasi biasanya sekitar 5 -15 ppm tergantung hasil riset dan warna yang dihasilkan dari percobaan tersebut.

1.2 Pembuatan larutan katalis.

Pada dasarnya pembuatan Polyester hanyalah mereaksikan antara PTA (ParaTerephthalic Acid/Asam Terphthalat ) dengan MEG ( Mono Ethylene Glycol ) dengan bantuan panas, akan tetapi reaksi akan sangat berjalan lambat sehingga membutuhkan waktu yang cukup lama ( dari hasil riset saya pribadi untuk pembentukan monomer dengan jumlah hanya 1 kg saja sampai memerlukan waktu Selama 48 jam ) tetntunya ini sangatlah tidak efektif bila untuk skala industri, maka dari itu untuk mempercepat reaksi diproses esterifikasi diperlukan senyawa pemercepat reaksi yang bias disebut katalis. 

Adapun untuk katalis yang biasa di gunakan Antimoni Tri Oxide ( Sb₂O₃ ) atauAntimoni Tri Acetate ( Sb (CH₃COO)₃ )karena bahan tersebut mudah didapat dan memiliki nilai ekonomis, walaupun sebenarnya banyak bahan-bahan katalis yang yang bisa digunakan untuk proses pembuatan Polyester.Seperti yang telah disebutkan diatas bahwa katalis bisa langsung diinjeksikan ke dalam proses pembuatan PTA/MEG slurry, dengan perhitungan kisaran 200-300 ppm, adapun pembuatanya adalah sangat sederhana yaitu bahan katalis dicampur dengan MEG ( baik MEG original atau hasil recovery )  pada tanki pengadukan., larutan katalis harus kita uji kandungan Antimoninya ( Sb ) sebelum digunakan, sedangkan prinsip dasar pengujianya adalah dengan larutan katalis dicampur dengan asam sulfat dalam labu takar, kemudian diencerkan dengan air destilasi, dari larutan ini diambil sampel dan direaksikan dengan Larutan Potasium Iodide maka akan terbentuk warna kuning larutan komplex Iodine Asam Antimoni( H SbI₄ ) dan larutan ini diukur dengan Spectrophotometer pada panjang gelombang dari 300 sampai 460 nm, kemudian hasilnya diplotkan kurva kalibrasi dari pengukuran absorbance dari larutan standar yang telah dikethui kandungan Antimoninya.

1.3. Pembuatan Asam Phosphate

Dalam reaksi dengan bantuan katalis karena adanya reaksi menjadi cepat maka perlu dikontrol agar dalam proses reaksi pembentukan monomer pada proses esterifikasi tidak berkepanjangan, untuk menghentikan reaksi diperlukan inhibitor adapun inhibitor yang dipakai adalah phospate ( PO₄ ) yang biasa di pakai adalah Asam Phosphate atau juga bisa Tri Methyl Phospate, tentunya juga perlu diperhitungkan agar justru bisa menggagalkan terjadinya reaksi, dan nilainya ber-kisar antara 5- 15 ppm dalam proses, adapun cara pembuatanya inhibitor dilarutkan dengan MEG murni maupuan dari MEG hasil recovery, dalam tangki.

BACA JUGA ARTIKEL INI : URUTAN PROSES PEMBUATAN BAHAN PAKAIAN KITA

1.4. Pembuatan Titanium Dioxide ( TiO2 ) Slurry

Ada bermacam-macam type Polyester diantaranya, Bright, Super Bright, Semidull, Dull, semua tergantung dari kebutuhan pasar, untuk masing-masing type akan kami jelaskan dimateri selanjutnya, disini kita bahas tentang penambahan Titanium dioxide yang dimaksud adalah untuk membuat Polyester type semidull atau Dull, yang mana dengan penambahan kandungan Titanium Dioxide dengan tujuan untuk mempermudah penyerapan warna pada proses pencelupan (Dyeing)apabila Polyester tersebut digunakan sebagai Textile Grade. ( pembuatan benang menjadi kain ).Adapun untuk jenis Semidull kandungan TiO₂ dalam proses kisasaran 0.30 - 0.35 % sedangnkan dalam Polyester type Dull kandungan Ti02 kisaran 0.50 - 0.60 %. 

Adapun TiO₂ slurry sebelum digunakan juga harus diuji konsentrasinya dan prinsip pengujian sangatlah sederhana yaitu slurry yang sudah dibuat diambila sampel dimasukan dalam cawan platinum kemudian diuapkan kemudian pada suhu 800ºC selama 1 jam dan kadar abunya ditimbang, dari data ini juga bisa untuk mengetahui nilai densitynya. Disamping itu TiO₂ Slurry juga diuji Filterability yaitu kemampuan larutan ini menembus filter dengan mesh tertentu, adapun filter yang dipakai untuk menguji merupakan Filter yang terbuat dari stainless Steel dan tersusun atas 3 lapisan yaitu lembaran dengan mesh 325 x 2300 Mesh, disupport lembaran 0.55x0.30mm Juga dilindungi lembaran 0.26x0.165 mm.dan prinsip pengujianya adalah TiO₂ Slurry dengan jumlah tertentu dilewatkan filter tersebut sambil disedot memakai Pompa Vakum.

1.5 .Zat tambahan berupa Cationic dyeable

Karena teknologi Polyester berkembang secara dinamis,ada proses pengembangan penambahan additive atau bahan-bahan lain yang bertujuan untuk menghasilkan produk bervariasi, misalnya menginginkan produk benang yang mampu menyerap zat warna Cationic ( Cationic Dyeable Polyester ) maka dalam proses perlu tambahan bahan kimia yang disebut Sodium 3.5 Bis ( β-Hydroxy Ethoxy Carbonyl ) - benzene Sulfonate, biasanya senyawa kimia ini terdapat senilai 40%Dicampurkan dalam Etnylene Glycol.

Bahan ini kalau untuk Cationic Dyeable Polyester secara umum sejumlah 2.5mol

% PTA sedangkan Cationic Dyeable Polyester anti pilling sekitar 3.0 - 3.5 mol

% PTA dan Easily Dyeable ( Polyester / Wool dll ) sekitar 4.5 - 5.5 mol % PTA

Materi akan berlanjut mengenai proses Esterifikasi.......... Ikuti terus, silahkan buka : 

PROSES ESTERIFIKASI