PENCELUPAN SERAT POLIESTER DENGAN ZAT
WARNA DISPERSI
Pembuatan Poliester.
Bahan baku untuk pembuatan poliester
yang sekarang dipakai adalah PTA dan EG dengan rumus molekul sebagai berikut :
Etilena yang berasal dari penguraian
minyak tanah dioksidasi dengan udara, menjadi etilena oksida yang kemudian di
dehidrasi menjadi etilena glikol.
Asam tereftalat dibuat dari para-xilena
yang harus bebas dari isomer meta dan orto. Pemisahan dilakukan dengan
kristalisasi, p-xilena membeku pada suhu 250C. Oksida dengan asam
Nitrat pada suhu 2200C dan tekanan 30 atmosfer merubah p-xilena
menjadi asam tereftalat. Cara lain adalah dengan oksidasi p-xilena dengan udara
dan katalisator kobalt toluat pada suhu 200C, menjadi asam toluat
yang diesterkan menjadi metil toluat dan oksidasi selanjutnya terjadi monometil
tereftalat. Monometil tereftalat atau asam tereftalat diubah menjadi dimetil
tereftalat.
Asam tereftalat atau esternya dan
etilena glikol dipolimerisasikan dalam tempat hampa udara dan suhu tinggi.
Polimer disemprotkan dalam bentuk pita dan kemudian dipotong-potong menjadi
serpih-serpih dan dikeringkan.
Pada tahap polimerisasi, ester
sederhana ini dipanaskan pada suhu sekitar 260°C dan pada tekanan rendah. Dalam
hal ini diperlukan sebuah katalis misalnya senyawa-senyawa antimoni seperti
antimoni(III) oksida. Poliester yang terbentuk dan setengah dari etana-1,2-diol
dilakukan pembaharuan yang selanjutnya dilepaskan dan disiklus ulang sesuai
reaksi :
Bila dimethyl terephtalate (DMT)
dipergunakan sebagai bahan mentah, gabungan metanol harus di ubah menjadi EG.
Tahap ini disebut penggantian ester.
Pada polimerisasi kondensasi, jika
monomer – monomer bergabung bersama, ada sebuah molekul kecil yang hilang. Ini
berbeda dengan polimerisasi adisi yang menghasilkan polimer seperti poli(eten)
– dimana pada proses ini tidak ada yang hilang ketika monomer-monomer bergabung
bersama. Sebuah poliester dibuat dengan sebuah reaksi yang melibatkan sebuah
asam dengan dua gugus -COOH, dan sebuah alkohol dengan dua gugus -OH.
Pada poliester umum terdapat: asam
benzen-1,4-dikarboksilat (nama lama: asam tereftalat) dan alkohol yaitu
etana-1,2-diol (nama lama: etilen glikol).
Senyawa-senyawa
ini secara bergantian terbentuk ester dimana masing-masing gugus asam dan
masing-masing gugus alkohol, kehilangan satu molekul air setiap kali sebuah
sambungan ester terbentuk. Hasilnya
sesuai dengan reaksi dibawah kimia ini :
Ester-ester sederhana mudah
dihidrolisis melalui reaksi dengan asam atau basa encer. Poliester
diserang dengan mudah oleh basa, tetapi jauh lebih lambat oleh asam encer.
Hidrolisis dengan air saja sangat lambat sehingga hampir tidak diperhitungkan.
(Poliester tidak akan terurai menjadi bagian-bagian kecil jika terkena air
hujan). Jika ditumpahkan basa encer pada sebuah kain yang terbuat dari
poliester, maka sambungan-sambungan esternya akan putus. Etana-1,2-diol
terbentuk bersama dengan garam asam karboksilat. Karena dihasilkan
molekul-molekul kecil dan bukan polimer asli, maka serat-serat kain tersebut
akan hancur, dan terbentuk sebuah lubang pada kain.
Sebagai contoh, jika mereaksikan
poliester dengan larutan natrium hidroksida, reaksi yang terjadi adalah sebagai
berikut:
Seperti dengan nylon, poliester juga
dipintal leleh. Kebutuhan – kebutuhannya sama seperti untuk nylon, kecuali
peralatannya harus mempunyai ketahanan yang lebih tinggi terhadap panas, karena
titik lelehnya lebih tinggi, dan perencanaan pengatur udara dalam ruang
pemintalan agak berbeda.
Untuk proses after–stretching, poliester harus
dipanaskan sampai kurang lebih 900C. Bagian penarik dari draw-twister
filamen mempunyai rol penyuapan dan rol – rol penarikan dua tingkat. Benang
yang belum di tarik diberi penarikan pendahuluan di antara rol – rol penyuap
dan rol penarik pertama, dan kemudian terjadi penarikan utama di rol pertama
dan kedua, sementara benangnya di panaskan mulai pada rol pertama, yang
permukaannya dipertahankan pada suhu 9000C.
Pada penarikan utama benangnya di
lewatkan di atas sebuah flat panas di mana suhu permukaannya dipertahankan pada
suhu tetap antara 1300 – 1500C. Tujuan
penggunaan plat panas tersebut adalah untuk mempermudah penarikan dan untuk
menstabilkan struktur dalam dari serat yang sudah di tarik, sistim kontrol
pemanasan dan suhu harus di rencanakan dengan sangat teliti agar suhu rol dan
suhu plat panas konstan.
Bagian – bagian utama dari mesin harus
kukuh dan dikerjakan dengan ketelitian tinggi untuk mempertahankan kecepatan
tarik dan konstan. Perhatian demikian harus diberikan untuk menjamin mutu
benang yang rata, mutu yang tidak rata di sebabkan pada tahap ini akan
mempengaruhi daya tarik terhadap zat warna, dan menyebabkan pencelupan yang
tidak rata atau noda – noda pada kain tenun atau rajut.
Menurut kebiasaan lapisan permukaan
dari gulungan benang diambil sebagai contoh untuk diteliti mutunya. Cara ini
tidak memuaskan karna tidak selalu ada hubungan antara bagian permukaan dan
bagian dalam yang menyangkut ketidak rataan atau cacat benang. Akhir – akhir
ini telah dikembangkan sejenis instrumen baru yang dapat dapat mengukur ketidak
teraraturan tiap benang yang sedang berjalan,dan mendeteksi perubahan –
perubahan sifat – sifat dielektrik.
Dengan mempergunakan alat ini seluruh
produk dapat diperiksa tanpa kekurangan benang sedikit pun. Ini memungkinkan
mesin penarikan bekerja terus sambil dilakukan pemeriksaan benang yang telah di
tarik terhadap kerataan.
Pada pembuatan serat staple penarikan di lakukan
dengan cara yang sama seperti pada nylon, ikatan serat dari pemintalan di
himpun menjadi besar dan dibawa ketahap after drawing. Pemanasan
dilakukan pada waktu penarikan utama oleh rol panas, plat panas atau larutan
panas.
