CARA MENGENAL BAHAN POLYESTER DAN TEKNOLOGI POLYESTER - YANG HARUS DICONTROL DAN DIANALISA PADA PROSES POY

HAL-HAL YANG HARUS DI CONTROL DALAM PROSES POY

Karena proses pembuatan POY berjalan secara kontinyu dan tidak boleh berhenti, maka kekonstanan parameter proses harus dipantau, dan disini peran Proses Control sangatlah vital dan juga pemantauan parameter ada yang dengan system Computerized, dan ada yang menggunakan isntrument-instrument, kita bahas satu persatu hal - hal yang harus di kontrol sebagai berikut :
A.BAHAN UNTUK PROSES

I. Chips Drier / Crystalizer/ Hopper drier
   Untuk proses ini yang kita uji adalah :
   1. Kandungan air ( Moisture )
   2. IV

II. Larutan Spin Finish Oil
    1. Spin Finish Original
        1.1. Viscosity ( Cps/Cst )
        1.2. Kadar air
        1.3. pH
        1.4. Volatile matter
        1.5. Appearance.
     2. Air untuk membuat larutan Spin Finish
        2.1. pH
        2.2. SiO2 ( silikat )
        2.3. Total Hardness
        2.4. Conductivity
      3.Emulsi spin Finish Oil
        3.1. Konsentrasi larutan
        3.2. pH
III. Gas Nitrogen
      di check dew point ( titik embun )

B. PRASARANA PENDUKUNG PROSES
   I. Spinnerete
       Spinneret baru maupun yang bekas dipakai dan sudah dibersihkan dilakukan pengechekan kondisi lobang-lobang , apakah benar-benar bersih apa belum.
   II. Paper Tube ( Penggulung benang )
        Adapun yang harus di uji :
        1. Berat ( gr )
        2. Compression Strength
        3. Edge Crush
        4. Dimensi ( Panjang, diameter luar, diameter dalam, ketebalan )
        5. Lebar dan jumlah Notching
        6. Warna

C. PARAMETER PROSES
    1. Temperatur melt polimer
    2. Pack Pressure
    3. Velocity Quench Air ( udara pendingin )
    4. Speed winder
    5. Speed Godet Roll

D. Intermidiate
    1. Free Fall
       1.1.IV
       1.2.Gugus Karbokssilat ( - COOH )
       1.3. Flying filamen
       
E. POY ( Produk )
    1.Denier
    2. Tenacity ( kekuatan tarik )
    3. Elongation ( kemuluran )
    4. Cross Section ( penampang )
    5. % Oil pick Up ( OPU )
    6. Jumlah Filamen
    7. Loop
    8. Broken Filamen
    9. Berat.

Ok, kita bahas satu persatu-satu tujuan dan pengaruh dari kualitas produk dari langkah-langkah tersebut di atas :
I. Chip Drier / Cristalyzer/Hopper
1. Analisa Moisture dalam Dry Chips, ini hal yang sangat vital karena sebagaiman telah kami jelaskan pad bab sebleumnya mengenai pengaruh air dalam reaksi polieaster, dimana air akan sangat mengganggu saat pelelehan kembali poliester, dia akan beraksi yang bisa menyebabkan terbentuknya gugus Karboksilat dan Di Ethylene Glycol yang mana ini menyebabkan terdegradasinya rantai Polymer, dan akan berpengaruh terhadap Dyieng up take atau penyerapan zat warna saat dilakuakn pencelupan.Untuk itu dalam proses drying, harus benar- benar kering dengan batas maksimum kandungan air dalam Chips polyester kering maksimum 0.0030 % atau 30 ppm.
2.Analisa IV dalam Dry Chip, hal ini perlu dilakukan untuk memantau kestabilan nilai IV apakah terjadi perubahan secara drastis akibat pemanasan apa tidak.

II. Spin Finish Oil
1.Spin Finish original
   1.1 Analisa Viscosity, karena spin finish original memiliki nilai viskositas, ini harus kita tentukan standartnya kekentalan atau kepekatan akan sangat berpengaruh terhadap daya lengket dalam benang.

   1.2. Kadar air dalam Spin finish Oil original jelas sangat berpengaruh terhadap kemurnianya, dan juga sangat penting untuk diketahui karena akan berpengaruh dalam perhitungan untuk konsentrasi emulsi oil yang akan di buat.

   1.3. pH adalah derajat keasaman dari material tersebut, perlunya pengontrolan ini karena apabila Spin Finish oil terlalu asam ( di bawah 7 ) jelas bersifat korosive, sehingga akan sangat berepengaruh terhadap keawetan pipa-pipa.

    1.4. Volatile matter yaitu material-material impuritis yang mudah menguap yang terkanding dalam Spin Finis Oil, apabila terdapat senyawa yang mudah menguap terlalu banyak mestinya juga mempenagruhi kemurnian dari material tersebut, sehingga mempengaruhi konsentrasi emulsi oil yang di buat.

    1.5.Appearance adalah warna visual dari material tersebut, yang seharusny jernih/bening tapi sedikit kekuningan diperbolehkan, dan biasanya warna kekuningan bahkan cenderung coklat diakibatkan oleh kandungan Fe, dan ini bisa menyebabkan terkontaminasinya oil oleh bakteri.

  2. Air demin untuk membuat emulsi oil
    2.1. pH sangat berpengaruh terhadap daya larut spin finish oil juga apabial terlalu asam akan menyebabkan korosif pada tangki maupun pipa.
    2.2. Kandungan Silikat ( SiO2 ) ini juga sangat fatal, karena silikat dalam emulsi akan membentuk lapisan film keras pada permukaan Godet rol, sehingga menyebabkan benang akan sering putus, maka dipersyaratkan kandungan silikat pada air demin harus-benar-benar Nol.

    2.3. Total Hardness adalah nila kesadahan, yang mana merupakan kandungan kapus Ca dan Mg, sehingga akan menyebabkan timbulnya kerak pada pipa juga pada Godet roll yang bisa menyebabakan benang putus saat proses kecepatan tinggi, maka dari itu Total Hardness dalam air juga harus Nol.

    2.4. Conductivity adalah daya hantar listrik air demin tersebut, karena Polyester bersifat plastis, yang mana pada pergerakan dan gesekan akan menimbulkan arus listrik, untuk itu air demin yang digunakan tidak boleh memiliki nilai Conduktivity.

 3. Emulsi oil
    3.1. Konsentrasi
           perlu sekali dilakukan test konsentrasi hasil pembuatan emulsi oil ini untuk meyakinkan bahwa nantinya kandungan Oil dalam benang sesuai dalam perhitungan.
     3.2. pH, sebagimana sudah dijelaskan sebelumnya, jangan sampai pH emulsi oil terlalu asam.
  
III. Gas Nitrogen
      Gas Nitrogen dalam proses ini sebagai carier, untuk mendorong proses transfer Chips baik masih raw chips maupun dried chips, maka Gas tersebut tidak boleh mengandung uap air, dimana bisa diketahui dengan cara dilakukan penegcekan titik embunya ( dew Point ) yaitu sekitar -17°C apabila nilai dew point masih sekitar 0 atau 4°C berarti gas Nitrogen tersebut mengandung uap air.
Berikut contoh gambar benang POY

     

        Gambar Helaian Filamen POY

   

POLYESTER DAN TEKNOLOGI POLYESTER - PEMBUATAN BENANG SYNTHETICS POLYESTER DIAWALI DARI POY LINE

PEMBUATAN BENANG SYNTHETICS POLYESTER

DIAWALI DARI POY LINE

Perlu diketahui bahwa PET ( Polyethylene Terepthalate ) yang dikenal sebagai Polyester  ada dua jenis grade yaitu Bottle Grade dan Textile Grade, yang dimaksud  jenis Bottle Grade adalah Poyester yang memiliki IV ( Intrinsic Viscosity ) tinggi antara 0.8 – 1 dl/gr, ini dibuat dengan cara dilakukan proses kristalisasi kering pada suhu kisaran 170°C dari bahan PET.) ini akan kita bahas lebih jelas di lain bab )

 

Mari sekarang kita bahas tentang PET Textile Grade, yaitu PET yang diaplisikan untuk bidang tekstil, tentunya PET tersebut kita buat benang terlebih dahulu dan PET yang tergolong ini adalah PET yang memiliki IV ( Intrinsic Viscosity ) rendah kisaran 0.630 – 0.640 dl/gr.

BACA JUGA ARTIKEL TENTANG PROSES ESTERIFIKASI : 

PROSES ESTERIFIKASI ALL STAGE  

Adapun prosesnya adalah PET leleh cair kita buat benag POY ( Partially Oriented Yarn ) yang mana benang jenis ini sebenarnya belum bisa dijadikan kain akan tetapi harus dilakukan proses tahap selanjutnya, bisa juga dikatakan sebagai benag mentah, dikatakan Partially Oriented Yarn karena benang jenis masih bisa diorientasi, masih mempunyai daya kemuluran sangat tinggi dan kekuatan tarik rendah yang disebabkan masih mengandung Amorphous dalam rantai-rantai Polymernya,karena belum terkrisatlisasi sempurna.

Dalam pembuatan POY ini ada 2 sytem yaitu : Contineous dan Batch System.

BACA JUGA ARTIKEL INI :

SKEMA PROSES PRODUKSI POLYESTER 

Kita bahas skema dan proses yang Contineous terlebih dahulu sebagai berikut :

 

Mari kita jabarkan urut-urutan prosesnya :

Polmer cair dari reaktor DRR dikirim ke Extruder, tentu saja suhu selalu di jaga kisaran 288°C,didalam Extruder polymer didistribusi merata keseluruh ruangan oleh SCREW yang sebelumnya dilewatkan Filter untuk menghindari partikel-partikel logam yang kecil atau debu yang mana paertikel tersebut akan mempengaruhi mudah putusnya benang juga menyumbat di spinneret, dengan pengaturan kecepat gear pump untuk mendorong keluaran Polymer cair menuju Spinnerete,(sebelumnya melewati Filter yang dinamakan Pack Filter yaitu sejenis filter yang tersusun dari pasir dan Screen dengan mesh tertentu ), dan kecepatan putar gear pump diatur sedemikian sesuai perhitungan untuk mendapatkan denier yang diinginkan, sebelum melangkah lebih jauh, kita jelas tentang Spinnerete, yaitu logam berbentuk bundar pipih dengan ketebalan tertentu dan dilobang kecil-kecil untuk membentuk Filamen benang, adapun bahan Spinnerete biasanya dari Platinum atau ada yang dicampur dengan emas, adapun jenis lobang tergantung pada type benang yang akan dihasilkan nantinya misalanya benang Circular, Trilobal, Hollow, dll sedangkan jumlah lobang berdasar berapa jumlah filamen yang dikehendaki dalam satu helai benang, ada yang 24, 36, 48, 72, 144 dst, berikut contoh gambar Spinnerete :

 

Istilah Denier nanti akan kami jelaskan pada proses analysa properties POY, kita lanjutkan mengenai prose pembuatanya, setelah Polymer cair kelura melalui lbang-lobang spenirete maka terbentuk filament-filamen, yang didinginkan menggunakan udara pendingin diruang Quenching air , adapun suhu udara pendingin kisaran 18 – 22°C, dan velocity ( kecepatan alir ) udara pendingin harus juga di atur antara 0.36-.042 m/s namun setiap type denier dan jumlah filament harus benar-benar disesuikan, filamn-filamen ini biasa disebut FREE FALL YARN, karena free fall yarn ini merupakan jenisa plastik maka ini masih kaku, agar menjadi benang yang lemas dan dapat digulung maka perlu diberi Oil yang di sebut Spin Finish Oil, adapun Spin Finish Oil harus diencerkan dnegan konsentrasi tertentu sekitar 10 – 15 % dalam larutan air demin, tergantung dari dari jumlah filamen yang dibuat.

 

Akan kami jelaskan lebih detail mengenai Spin Finish Oil pada materi terpisah,kita lanjutkan untuk langkah berikutnya, yaitu benang yang sudah diberi oil dilewatkan ke Godet Roll yang fungsinya untuk mengatur tegangan benang dan harus disesuaikan dengan kecepatan winder ( penggulung benang ) dan juga kecepatan Gear pump.selanjutnya benang digulung pada winder menggunakan penggulung namanya PAPER TUBE ( ini juga akan kami jelaskan spesifikasinya di bab yang lain )

Selanjtnya kita bahas mengenai proses pembuatan POY dengan System Batch, system batch di sini yang dimaksud, bahan dasar polimer sistem asupanya tidak secara kontinyu akan tetapi dengan cara bag per bag dengan jeda waktu tertentu :

 

Dalam proses terbentuknya POY tidaklah jauh berbeda hanya saja adanya perlakuan awal sebelum dilakukan pelelehan biji Plastik PET :

 

 

PET Chip dituangkan ke dalam Silo ( penampung sementara ) kemudian di transfer ke Tangki Dryer ( pengering ) dan panaskan menggunakan Nitrogen panas pada suhu ± 140-150 °C sambil di sirkulasi dengan waktu tinggal tertentu, setelah diuji % Miosture dan memenuhi spesifikasi, Chips kering di kirim ke Silo penampungan chips kering, kemudain daitransfer ke Cristalizer untuk dilakukan kristalisasi pada suhu ± 170°C, dengan waktu tinggal tertentu ( diketahui terkristalisasi sempurna dengan nila IV nya )dengan waktu tinggal tertentu, kemudian ditransfer ke Melting MC dimana dilakuakn pelelehan PET Chips pada suhu ± 288-290°C, kemudian  polymer cair ditransfer ke Extruder selanjutnya dibuat POY seperti  pada proses Contineous di atas.

 Nah tentunya produk benang setengah jadi ini harus diuji kualitasnya untuk menjamin proses selanjutnya berjalan dengan baik dan memenuhi kriteria atau spesifikasi yang diinginkan , untuk itu bagaimana dan apa yang harus dikontrol dari produk ini silahkan buka artikel ini :

ANALISA KUALITAS POY ATAU BENANG SETENGAH JADI

Contoh benang POY: