IDENTIFIKASI DAN SIFAT REOLOGI PLASTIK (PLS) · PDF fileLaboratorium Instruksional Teknik Kimia Identifikasi dan Sifat Reologi Plastik PLS 16 ... SPESIFIKASI LITERATUR Tabel 3 Basis

MODUL PRAKTIKUM

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL TEKNIK KIMIA

IDENTIFIKASI DAN

SIFAT REOLOGI PLASTIK

(PLS)

Disusun oleh:

Paul Victor

Dr. Akhmad Zainal Abidin

Dr. Ardiyan Harimawan

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2014

Laboratorium Instruksional Teknik Kimia Identifikasi dan Sifat Reologi Plastik

PLS 2

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI .............................................................................................................................. 2

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................. 3

DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... 4

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................................... 5

BAB II TUJUAN DAN SASARAN PERCOBAAN................................................................. 7

2.1. Tujuan Percobaan ........................................................................................................ 7

2.2. Sasaran Percobaan ....................................................................................................... 7

BAB III RANCANGAN PERCOBAAN .................................................................................. 8

3.1. Perangkat dan Alat Ukur ............................................................................................. 8

3.2. Bahan ........................................................................................................................... 8

3.3. Skema Alat ................................................................ Error! Bookmark not defined.

BAB IV PROSEDUR KERJA ................................................................................................... 9

4.1. Identifikasi Jenis Plastik .............................................................................................. 9

4.2. Penentuan Sifat Reologi Plastik ................................................................................ 10

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 13

LAMPIRAN A TABEL DATA MENTAH ............................................................................. 14

LAMPIRAN B PROSEDUR PERHITUNGAN ...................................................................... 16

LAMPIRAN C SPESIFIKASI LITERATUR ......................................................................... 17


PLS 3

DAFTAR GAMBAR

No table of contents entries found.


PLS 4

DAFTAR TABEL

Tabel A.1. Identifikasi jenis plastik ......................................................................................... 14


PLS 5

1. BAB I

PENDAHULUAN

Dalam kehidupan sehari-hari, plastik sudah menjadi barang yang tak asing lagi untuk dipakai,

namun pascapenggunaan plastik inilah yang belum dikelola dengan benar, sehingga

menimbulkan dampak yang berbahaya. Karena begitu banyaknya sampah plastik,

dilakukanlah daur ulang plastik berdasarkan jenis bahan yang digunakan sebagai salah satu

bentuk penanggulangan. Proses daur ulang ini menggunakan identifikasi sampah plastik,

sehingga sampah plastik dapat dikelompokkan menurut jenisnya untuk mempermudah proses

daur ulang.

Secara umum, terdapat 7 kelompok plastik yang dikategorikan sebagai berikut (Blandina dan

Victor, 2013):

Tabel 1 Jenis-jenis plastik

Kode

Resin Nama Formula Sifat Penggunaan

1

PETE

(Polyethylene

Terephthalate)

~[CO(CH2)4CO-

OCH2CH2O]n~

Kuat, tahan pelarut, dapat digunakan

untuk membawa gas atau larutan,

melunak pada temperatur 80oC

Botol minuman, insulasi

bangunan, bantal dan sleeping

bag.

2

HDPE

(High Density

Polyethylene)

–(CH2-CH2)n–

Kaku sampai semi-fleksibel, tahan

bahan kimia, padat, opak, transparan,

melunak pada temperatur 75 oC, mudah

diwarnai, diproses, dan dibentuk.

Botol susu, tempat es krim,

botol shampo, botol deterjen,

ember, pipa, pagar, dan bin

pengomposan.

3

PVC

(Polyvinyl

Chloride)

–(CH2-CHCl)n– Kuat, keras, melunak pada temperatur

80oC

Wadah kosmetik, pipa, kabel,

dan sepatu.

4

LDPE

(Low Density

Polyethylene)

–(CH2-CH2)n–

Lembut, padatan yang lunak, mudah

tergores, melunak pada temperatur

70oC

Plastik film pembungkus,

kantong plastik, botol yang

dapat diremukkan.

5 PP

(Polypropylene)

–[CH2-

CH(CH3)]n–

Keras tetapi tetap fleksible, melunak

pada temperatur 140oC, serba guna

Kotak makanan, sedotan, pipa,

bin, kotak aki mobil, furnitur

taman

6 PS

(Polystyrene)

–[CH2-

CH(C6H5)]n–

Seperti gelas, kaku, opak, dapat

dipengaruhi lemak, asam, dan pelarut,

tetapi tahan alkali, melunak pada

temperatur 95 oC

Wadah gelas dan makanan

sekali pakai, komponen

benda-benda putih, insulasi

bangunan dan makanan


PLS 6

7 Other

Tipe plastik kode

ISO

Contoh :

ABS, PC, Nylon

Semua resin dan multi material

termasuk ke dalamnya.

Sifat bergantung pada plastik atau

kombinasi plastik

Peralatan masak, automotif,

elektronik, botol pendingin,

Berdasarkan sifat aliran bahan, fluida dapat dibagi menjadi fluida Newtonian dan non-

Newtonian. Suatu fluida dikatakan sebagai fluida non-Newtonian jika fluida tersebut

mengalami perubahan viskositas ketika terdapat gaya yang bekerja pada fluida tersebut,

selain pengaruh dari tekanan dan temperatur. Laju deformasi konstan yang dikenakan pada

fluida dapat menyebabkan viskositas fluida non-Newtonian meningkat ataupun berkurang,

dan jika efek ini bersifat sementara (viskositasnya kembali kepada nilai semula setelah sistem

direlaksasikan cukup lama tanpa gaya deformasi), peristiwa ini disebut rheopexy (viskositas

meningkat seiring berjalannya waktu deformasi) atau thixotropy (viskositas menurun seiring

berjalannya waktu deformasi) (Rodriguez, 1983).

Sifat-sifat rheologi didefinisikan sebagai sifat mekanik yang menghasilkan deformasi dan

aliran bahan yang disebabkan karena adanya stress. Suatu fluida akan mengalir jika diberikan

tekanan yang cukup untuk melawan hambatan aliran (viskositas). Melt Flow Rate Spread

tidak hanya mengindikasikan thermal instability, tetapi juga digunakan untuk

mengindikasikan signifikansi nilai Melt Flow Rate.


PLS 7

2. BAB II

TUJUAN DAN SASARAN PERCOBAAN

2.1. Tujuan Percobaan

Praktikum ini dilakukan dengan tujuan untuk mengidentifikasi jenis-jenis plastik, serta

mempelajari karakteristik reologinya.

2.2. Sasaran Percobaan

Dari praktikum ini praktikan diharapkan dapat:

Memahami cara mengidentifikasi plastik

Menentukan jenis plastik dari sample yang diberikan

Memahami sifat reologi fluida

Menentukan melt flow index dari sample plastik yang diberikan


PLS 8

BAB III

RANCANGAN PERCOBAAN

3.1. Perangkat dan Alat Ukur

Perangkat dan alat ukur yang digunakan pada percobaan ini adalah:

a) Satu set peralatan Melt Flow Indexer

b) Neraca/timbangan

c) Sumbat tabung reaksi

d) Tabung reaksi

e) Batang pengaduk

f) Pembakar Bunsen

g) Beaker glass 50 dan 250 mL

h) Penjepit tabung reaksi

3.2. Bahan

Bahan yang diperlukan pada percobaan ini adalah:

a) Air keran

b) Copper wire

c) Isopropyl alcohol solution

d) Aseton

e) Corn oil


PLS 9

BAB IV

PROSEDUR KERJA

Berikut merupakan langkah kerja praktikum modul Identifikasi dan Sifat Reologi Plastik.

4.1. Identifikasi Jenis Plastik

Water Test

Sinks Floats

Copper Wire Test

Alcohol TestGreen Flame

Orange Flame

Sinks

Floats

Acetone Test

No Reaction

Reaction

Heat Test

No Reaction

PVC

PS

PETE

HDPE

Oil Test

Floats

Sinks

LDPE

PP


PLS 10

4.2. Penentuan Sifat Reologi Plastik

4.2.1. Kalibrasi Termometer

Temperatur yang ditunjukkan pada layar dikalibrasi dengan thermometer raksa pada rentang

tertentu.

Mulai

Masukkan termometer sleeve

ke dalam barrel; pastikan mengenai

die plate

Periksa bacaan temperatur

MFI dinyalakan pada rentang

temperatur yang sesuai dengan

rentang termometer

Ya

Selesai

Tidak

Adust perbedaan temperatur sesuai

dengan hasil kalibrasi

Selesai

4.2.2. Pre-Heat Timer Operation

To start the pre-heat timer, turn the left hand switch to ON position, the alarm will sound

immediately. Set the thumbwheel switches to the required pre-heat time (normal pre-heat

time is 6 minutes: 1 minute charging time and 5 minutes pre-heating time), and raise the right

hand switch to load the indicated time into the timer controller. Depressing the right hand

switch initiates the timer from zero.


PLS 11

4.2.3. Cut-Off Timer Operation

To start the cut-off timer turn the left hand switch to the ON position. The alarm will sound

immediately. Set the thumbwheel switches to the required cut-off time, and raise the right

hand switch to load the indicated time into the time controller. Depressing the right hand

switch will initiate the timer from the required time decreasing to zero. On reaching zero, the

timer will reset to the indicated time and sound a continuous alarm for approximately 3

seconds.


PLS 12

4.2.4. Main Test

Start

Allow the barrel temperature to reach set point and stabilise

for at least half an hour

Insert the die into the barrel

Charge the cylinder with the test sample, introducing it in experiments and tamping down each increment with the charging tool to exclude

as much air as possible

Complete the charging operation in less than one minute

Insert the piston into the barrel and place the piston support sleeve, so that

the piston is supported by the sleeve acting on the rim, with the base of the

sleeve square on the barrel. Two sleeves are provided, the longer for

MFRs greater than one and the shorter for MFRs less than one.

Place the appropriate weight on the piston and manually force the test

material through the die until the top of the sleeve prevents further travel of the

piston into the barrel.

When the pre-heat time elapses, remove the

sleeve to start the test.

Watch the progress of the piston down the barrel. As soon as the lower circumferential ring

on the piston enters the barrel, cut-off and discard the extrudate and at the same time start

timing the extrusion.

Cut-off and retain, in order, specimens of the extrudate at a

succession of identical time intervals. (see Table 3)

On the completion of the test and after all subsequent tests, clean the piston,

die and barrel.

End


PLS 13

DAFTAR PUSTAKA

Abidin, Akhmad Zainal; 2011; Reologi Lelehan Polimer; Bahan Kuliah TK5018; Institut

Teknologi Bandung

Abidin, Akhmad Zainal; 2012; Reologi Praktis; Bahan Kuliah; Institut Teknologi Bandung

Blandina, Felicia; Victor, Paul; 2013; Produksi BBM dari Sampah Plastik; Laporan

Penelitian; Institut Teknologi Bandung

Katz, David A.; 1998; Identification of Polymers; US

Rodriguez, Ferdinand; 1983; Principles of Polymer Systems 2nd

edition; Singapore: McGraw

–Hill


PLS 14

LAMPIRAN A

TABEL DATA MENTAH

Contoh tabel pengamatan yang digunakan pada percobaan adalah sebagai berikut.

CONTOH

Tabel A.1. Identifikasi jenis plastik

Jenis Test Pengamatan Keterangan


PLS 15

Tabel 2 Melt Flow Index

Sample Menit ke- Massa Extrudate

(gram)

Temperatur

(oC)

Berat Beban

(kg)


PLS 16

LAMPIRAN B

PROSEDUR PERHITUNGAN

Weight each cut-off in the order of the extrusion. Discard any that have obvious air bubbles

in them. Calculate the average weight of the extrudate samples to three significant figures.

Calculate the MFR from the equation:

𝑀𝐹𝑅 =10𝑊

𝑇

where MFR is Melt Flow Rate in grams per 10 minutes, W is the average exrudate sample

weight, T is the extrusion time per sample in minutes.

If the sample was thermally unstable during the test, the successive extrudate samples will

have a continually changing weight. Some materials cross-link, forming high molecular

weight groupings and others degrade due to chain scission. With cross linking the MFR tends

to become lower and the extrudate samples lighter.

The MFR spread is simply the range of extrudate sample weights expressed as a percentage

of the average and calculated from this equation:

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑀𝐹𝑅 𝑆𝑝𝑟𝑒𝑎𝑑 =(𝑀𝑎𝑥 𝑊𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 − 𝑀𝑖𝑛 𝑊𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡) × 100

𝐴𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 𝑊𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡

𝐿𝑜𝑤𝑒𝑟 𝑀𝐹𝑅 𝑆𝑝𝑟𝑒𝑎𝑑 = (𝐴𝑣𝑒 𝑊𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 − 𝑀𝑖𝑛 𝑊𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡) × 100


𝑈𝑝𝑝𝑒𝑟 𝑀𝐹𝑅 𝑆𝑝𝑟𝑒𝑎𝑑 = (𝑀𝑎𝑥 𝑊𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 − 𝐴𝑣𝑒 𝑊𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡) × 100



PLS 17

LAMPIRAN C

SPESIFIKASI LITERATUR

Tabel 3 Basis of the expected MFR of the sample

Melt Flow Rate

(grams/10 minutes) Sample Mass (grams) Cut-off Interval (seconds)

0.1 - 0.5 4 – 5 240

0.5 – 1.0 4 – 5 120

1.0 – 3.5 4 – 5 60

3.5 – 10 6 – 8 30

10 – 25 6 – 8 10 – 15

Documents

IDENTIFIKASI DAN SIFAT REOLOGI PLASTIK (PLS) · PDF fileLaboratorium Instruksional Teknik Kimia Identifikasi dan Sifat Reologi Plastik PLS 16 ... SPESIFIKASI LITERATUR Tabel 3 Basis