Green Plastics-Part 2-Polymer of Plastics

Berbicara mengenai polimer yang menjadi cikal-bakal plastik maka perlu diketahui beberapa polimer dan teknik pembuatannya sebagai bahan baku plastik. Pertama yaitu polimerisasi kondensasi yang ditadnai dengan pelapasan molekul air atau molekul kecil lainnya. Contoh dari polimerisasi kondensasi ini adalah polimerisasi dari asam glikolat untuk menghasilkan polimer biodegradable yaitu poly(glycolicacid). Kedua adalah teknik polimerisasi adisi yang ditandai dengan tidak terbentuknya molekul air atau molekul kecil lainnya. Contohnya adalah pembentukan polyethylene. Dalam pembentukan polimer distribusi dari berat molekul menentukan karakter dari polimer. Suatu polimer ada juga yang terbentuk dari poliemr lain seperti poly(viniylalcohol) yang dihasilkan melalui polimerisasi dari poly(vinylacetate). Dikenal pula istilah kopolimer yang merupakan sebuah polimer yang terdiri dari dua atau lebih monomer yang berbeda, contohnya adalah poly(ethylene-co-styrene). Posisi plastik pada kajian polimer yaitu suatu material yang terdiri dari komposisi esensial berupa satu atau lebih senyawa polimer organik dengan berat molekul besar, berupa padatan dalam keadaan finish nya. Selain plastic dikenal juga istilah resin dalam kajian polimer yaitu berupa material awal polimer, terbentuk dalam tiga dimensi dan lembaran atau film. Kembali dalam bahasan plastic bahwa nama plastik sendiri berasal dari bahasa Yunani “plastikos” yang berarti dapat dibentuk. Hal ini sesuai dengan kenyataan sifat palstik emmang dapat dibentuk berbagai aneka ragam. Beebrapa proses teknis untuk pembuata plastic yaitu ekstrusi, injection molding, compression molding, blow molding, transfer molding, dan vacuum forming. Pembahasan singkatnya yaitu ekstruksi merupakan proses dengan pemanasan atau tanpa pemanasan yang dipaksa menjadi suatu bentuk tertentu secara kontinu sebagai film, sheet, rod, dan tubing. Untuk injection molding merupakan proses pembentukan material dengan memaksanya di bawah tekanan dan tempat cetakan tertutup. Sementara itu compression molding adalah metode mencetak material langusng dalam cetakan yang sudah dibatasi menggunakan tekanan dan panas. Untuk blow molding adalah metode fabrikasi dengan memanaskan massa plastik dan dipaksakan menjadi bentuk tertentu sesuai cetakan dengan adanya tekanan gas internal. Transfer molding yaitu memtode pembentukan artikel tertentu dengan menggabungkan (meleburkan) material plastic di dalam bilik lalu dipaksa keseluruhan massanya menjadi cetakan panas yang lama kelamaan memadat. Inti perbedaan dari teknik pembuatan plastic ada pada sumber energinya serta cara pencetakannya.

Tipe plastic dibedakan menjadi dua yang utama yakni termoplastik (thermoplast) dan thermoset. Thermoplast yaitu plastik yang dapat dilunakkan secara berulang melalui pemanasan dan dikeraskan lagi melalui pendinginan,yang mana pada keadaan lunaknya dapat dibentuk menjadi beberapa ragam melalui pencetakan atau ekstrusi. Sedangkan definis untuk sifat atau tipe thermoset yakni sebuah plastic yang setelah di”awetkan” melalui pemanasan atau cara lain senyawanya menjadi tidak larut dan tidak dapat dicairkan kembali. Tipe plastik thermoset menitikberatkan bahwa palstik memiliki struktur cross-linked  tinggi yang mengindikasikan bahwa rantai polimer saling berhubungan secara kimia. Sehingga suatu plastik setelah proses pengawetan rantai polimer tidak dapat bekerja kembali  (berhubungan secara kimia). Jadi intinya untuk tipe thermoset ini suatu plastik yang telah dipanaskan kembali  maka akan sukar untuk menjadi bentuk semula lantaran kerusakan pada rantai polimernya.

Dalam pembuatan plastik dikenal juga bahan additives yang tugany membantu proses fabrikasi atau untuk menghasilkan karakteristik tertentu yang diinginkan pada produk (plastik) final. Contoh additives yang digunakan untuk proses adalah pelumas, agent untuk memudahkan pelepasan dari cetakan, dan agen untuk memudahkan penghembusan. Sementara itu additives ada yang berupa stabilizers yaitu penstabil panas, penstabil sinar UV-visibel, antioksidan (juga berperan sebegai preservasi), dan antimikroba (juga berperan sebagai preservasi) dengan menghalangi pertumbuhan mikroorganisme. Jenis additives lainnya yaitu performance additives yang meliputi bola kaca, kayu, kapur, agen penguat (serat kaca, serat organik, talcum). Bahan lain yang penting untuk proses pembuatan plastik adalah plasticizer yang merupakan agen pelunas yang ditambahkan pada polimer untuk membantu proses atau untuk meningkatkan karakteristik fisik seperti fleksibilitas atau kekerasan. Contoh untuk jenis plastic polimer PVC (Poly(vinyl)(chloride)) menggunakan plasticizer ebanyak 55% dari total berat. Produksi plasticizer ini cukup tinggi, 2/3 bahan plasticizer yang biasa diproduksi dan digunakan yaitu phthalates sebagai plasticizer dari PVC dan Diisononyl  phthalates (DINP) yang digunakan sebagai agen pelunak PVC  untuk jenis yang lebih lunak, biasanya digunakan sebagai bahan mainan anak-anak. Plasticizer lainnya yaitu Di-(2-ethyl(hexyl) phthalate (DEHP) aplikasinya pada tabung medis dan kantong intravena, penggunaanya sebanyak 30% dari total berat kantong.

Campuran dari suatu polimer dengan additives disebut juga compounding yang umumnya bersifat thermoplast. Kerapatan dari suatu compound ini merefleksikan presentase kritalinitas yang merupakan sebuah faktor penting untuk menentukan karakterisitik mekanis. Beberapa istilah compound  yang cukup familiar yaitu HDPE (High Density Polyethylene) yang merupakan berntuk keras terdiri dari rantai molekul yang linear, digunakan bukan untuk membuat pengemas melainkan benda-benda untuk olah raga, pipa, insulator elektronik,  ember dan atau timba. Pembuatan awalnya dilakukan tahun 1950 sebagai aplikasi untuk menghasilkan bahan permainan hula hoops.

Bentuk lain yang lebih lunak yaitu LDPE (Low Density Poly(ethylene)) yang terdiri dari rantai bercabang. LDPE digunakan untuk membuat pengemas makanan, tas supermarket grosir, kantong sampah, botol plastic squeeze, dan juga ebberapa benda nonpengemas seperti mulsa dan pada industri yang membutuhkan lembaran. Selanjutnya ada LLDPE (Linear Low-Density Polyethylene) yang memilki rantai bercabang yang lebih pendek dibadningkan LDPE dan tentunya karakter yang lebih baik dibanding LDPE. Teknologi LLDPE saat ini bersaing dengan LDPE dalam hal penggunaannya di pasaran. Jenis polimer plastik lainnya yaitu Poly(vinyl chloride) atau PCV untuk aplikasi pengemasan dan nonpengemasan seperti jas hujan, insulator elektronik, dan kartu kredit.Polypropylene atau PP yang aplikasinya cukup luas yakni film pengemas, pelapis kabel, automobile, container makanan, botol, hingga battery cases. Polystyrene merupakan polimer yang aplikasinya lebih banyak untuk pengemas makanan, dikenal juga dengan Expanded Polystyrene foam yang juga disebut dengan istilah awam styrofoam. Polimer terakhir  yang diabahas yaitu Poly(ethylene terephthalate)atau PET  yang penggunaannya diperuntukkan botol soda dan berbagai kontainer. Teknologi baru dalam pembuatan plastik saat ini menggunakan beberapa polimer jenis baru seperti polyetherimide, cycloolefin, copolymer, aliphatic polyketones, dan syndiotactic polystyrene.

Mengulang kembali bahasan tentang thermoset, dikatakan bahwa plastik dengan sifat ini menggunakan resin. Sebanyak 10% dari produksi resin berupa resin fenolik yang terdiri dari senyawa fenol dan formaldehida. Senyawa fenolik bersifat resisten terhdap panas dan bahan kimia. Resin digunakan untuk keperluan papan sirkuit, plywood adhesive, fiberglass binder, furniture, transportasi hingga konstruksi industri. Aplikasinya yang luas ini didukung karena sifatnya menyediakan kekuatan, namun tidak dapat dipanaskan kembali  (untuk dibentuk bahan plastik lain) sehingga tidak dapat didaurulang.