APLIKASI EXTRUSION DALAM PEMBUATAN CHIPS POLYESTER MELALUI PROSES POLIMERISASI DENGAN BAHAN BAKU LIMBAH BOTOL PLASTIK PET 1

Botol PET 1 mempunyai sifat yang ringan, mudah didapat, dan harga murah. Namun, botol plastik PET 1 susah terurai di lingkungan karena rantai karbonnya yang panjang sehingga mikroorganisme susah terurai. Chips polyester merupakan suatu bentuk dari polyester polimer berupa padatan yang terbuat dari proses reaksi antara asam tereftalat dan etilena glikol dan proses pembuatannya melalui proses polimerisasi. Proses polimerisasi merupakan penggabungan antara monomer yang membentuk rantai polyester dan berlangsung dalam tahap esterifikasi dan polikondensasi. Sedangkan extrusion adalah proses dimana material meleleh akibat panas dari luar dan panas gesekan kemudian dialirkan ke spinneret oleh screw dan dibuat produk sesuai yang diinginkan. Dalam penelitian ini, peneliti menggunakan mesin masterbatch yang memodifikasi mesin pada pabrik pembuatan chips dengan menerapkan prinsip extrusion dan memanfaatkan limbah botol plastik PET 1 sebagai bahan baku. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui proses pembuatan chips polyester melalui mesin masterbatch yang menerapkan proses extrusion  dengan menggunakan bahan baku limbah botol plastik PET 1 dan untuk mengetahui pemanfaatan chips polyester sebagai bahan baku pembuatan benang/serat sintesis bagi industri tekstil. Tahapan proses pembuatan chips polyester dengan mesin masterbatch meliputi pencacahan, pelelehan, pendinginan, dan pemotongan. Sementara itu, pengujian chips polyester meliputi: 1) Uji ukuran chips; 2) Uji kadar air; 3) Uji kandungan abu. Hasil produk ini berupa chips polyester yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan serat polyester atau dapat digunakan sebagai bahan campuran dengan serat alam.

Kata Kunci: Limbah botol plastik PET 1, Extrusion, Chips Polyester

Indonesia menduduki peringkat 2 penyumbang sampah plastik yang dibuang ke laut. Berdasarkan data Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK), 80% sampah yang dibuang ke laut berasal dari daratan dan 90% merupakan sampah plastik. Sampah plastik di lautan Indonesia diperkirakan mencapai 187,2 juta ton per tahun (Jambeck et.al, 2015). Plastik adalah polimer hidrokarbon rantai panjang yang terdiri atas jutaan monomer yang saling berkaitan dan tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme (Trisunaryanti, 2018). Plastik merupakan material yang baru, secara luas dikembangkan dan digunakan sejak abad ke-20 tepatnya pada tahun 1975 diperkenalkan oleh Montgomery Ward, Sears, J.C. Penny, Jodan Mash dan toko-toko retail besar lainnya (Marpaung, 2009). Sampah plastik butuh waktu 200 hingga 1000 tahun untuk dapat terurai karena rantai karbonnya yang panjang sehingga susah terurai oleh mikroorganisme. Tak terkecuali botol plastik sekali pakai. Hampir 3 juta ton sampah plastik berasal dari botol plastik sekali pakai. Sehingga menyebabkan, semakin banyak limbah botol plastik yang susah terurai. Dalam botol plastik, sering ditemukan kode 1 atau biasa disebut Polyethylena Terephthalate(PET).

Polyethylene Terephthalate (PET) adalah suatu serat polyester yang dibuat dari Pure Terefhthalat Acid (PTA) dan Mono ethylene glicol (MEG). PET pada dasarnya berupa film yang lunak, transparan, dan fleksibel serta memiliki kekuatan benturan dan kekuatan sobek yang baik (Sachrow dan Griffin, 1980). PET banyak dijumpai di sekitar lingkungan berupa kemasan botol plastik minuman. Hal ini karena PET memiliki sifat transparan, jernih, kuat, tahan terhadap minyak dan gas, dan dapat terhindar dari perubahan aroma. PET hanya dapat digunakan sekali pakai. Dalam botol kemasan, PET dapat ditemukan dengan kode 1 pada kemasannya. PET merupakan jenis plastik thermoplastic (jenis plastik yang mudah meleleh). Cara lain dari proses degradasi PET adalah dengan metode pemanasan, akan tetapi cara ini memiliki dampak bahaya dimana proses menghasilkan gas beracun seperti karbon monoksida dan dioksin. Selain itu plastik yang dibakar juga akan melepaskan logam berat seperti kadium dan juga timbal (Sharon & Sharon, 2012). PET banyak digunakan dalam berbagai aplikasi karena kekuatan tarik dan kejernihan benturannya yang sangat baik. (Pawlak et al 2000).

Polimer merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit-unit kecil berulang sederhana. Kata polimer berasal dari bahasa Yunani yaitu poly (banyak) dan mer (bagian). Jadi, definisi polimer merupakan senyawa yang besar yang terbentuk dari kumpulan beberapa unit molekul kecil. Sedangkan polimer sintetis dari molekul-molekul sederhana disebut monomer. Polimer dapat dibuat melalui reaksi kimia dari molekul-molekul yang lebih kecil (monomer). Saat membentuk polimer, monomer menggandakan gugus fungsi yang reaktif. Suatu polimer mempunyai transisi, elastisitas, dan viskositas sebagai lelehan dan larutan (Kumar, 1998). Berdasarkan sifatnya, polimer dapat dibedakan menjadi 2 yaitu termoplas dan thermoset. Termoplas merupakan suatu polimer apabila dipanaskan maka akan melunak dan apabila didinginkan maka akan mengeras. Polimer termoplas apabila pecah dapat disambung kembali dan apabila sudah tidak digunakan maka dapat di recycle kembali karena pada polimer termoplas terjadi dari rantai-rantai molekul lurus atau bercabang. Sementara itu, thermoset merupakan polimer yang apabila dipanaskan tidak akan meleleh sehingga tidak busa di recycle kembali. (Istinharoh, Sasangko Jujuk, 2019)

Chips polyester merupakan bahan baku serat sintetis polyester yang berukuran diameter dan panjang berkisar 2-3 mm hingga 4 mm. Chpis polyester dibuat melalui proses polimerisasi dengan mereaksikan bahan dasar PTA (Pure Terephthalat Acid) dan MEG (Mono Ethylene Glycol) dengan penambahan beberapa bahan kimia aditif yang berfungsi untuk memperlancar dan menjaga kestabilan reaksi serta membentuk macam-macam jenis produksi chips. (Sodik, Istinharoh, 2010)

Dari latar belakang diatas, peneliti memiliki inovasi berupa pemanfaatan botol plastik yang mengandung PET 1 untuk diolah menjadi chips Polyester supaya dapat diolah kembali menjadi benang atau serat sintesis. Selain itu, inovasi ini juga dapat mengurangi biaya produksi serat sintetis dengan cara mencampurkannya dengan serat alam.

Keunggulan chips polyester yang dihasilkan mesin masterbatch ini diantaranya:

  1. Berbahan dasar limbah botol plastik PET 1 yang mudah ditemukan sekaligus dapat mengurangi populasi limbah botol plastik PET 1.
  2. Alternatif chips polyester pengganti chips polyester buatan pabrik.
  3. Mudah diproduksi di kalangan UMKM.
  4. Mesin pembuat chips polyester yang menerapkan prinsip extrusion ramah lingkungan karena tidak menggunakan bahan bakar untuk menggerakkannya melainkan menggunakan listrik dan tidak menimbulkan suara yang terlalu bising.

Kami sudah pernah menemukan penelitian yang sejenis dengan penelitian kami. Namun, bahan baku yang digunakan berbeda. Mesin masterbatch kami memiliki keunggulan pada proses pelelehan bahan baku karena dapat melelehkan semua jenis plastik seperti polyethylene terephthalate, polyprophylene, dan jenis plastik lainnya. Suhu dalam heather mesin masterbatch kami dapat diatur dan disesuaikan dengan titik leleh bahan baku yang akan digunakan. Selain itu, proses dalam mesin masterbatch ini juga berbeda dengan yang ada pada pabrik tekstil. Dalam pabrik tekstil terdapat proses slurry, esterifikasi, polikondensasi, dan casting. Sementara itu dalam penelitian ini, proses dalam mesin masterbatch meliputi proses pencacahan, pelelehan, pendinginan, dan pemotongan.

Nama : FAHRURAZI
Alamat : DESA SARIREJO RT 1 RW 9 NO.27A KEC.KALIWUNGU KAB.KENDAL 51372
No. Telepon : 085741873577