UJI COBA FORMULASI KOMPON UNTUK BAHAN CIUT PANAS SEBAGAI ISOLASI KABEL
Gatot Trimulyadi Rekso, Anik Sunarni
Pusat AplikasiTeknologi Isotop dan Radiasi
Badan Tenaga Nuklir Nasional J l. Cinere, Ps J umat PO Box 7002 J K SL, J akarta 12070
Fax : 021 7513270. E-mail : [email protected]
PENDAHULUANPENDAHULUAN
ADAPUN DASAR DARIPADA TEKNOLOGI ADAPUN DASAR DARIPADA TEKNOLOGI HEAT-SHRINK ADALAH PENERAPAN ILMU HEAT-SHRINK ADALAH PENERAPAN ILMU KIMIA RADIASI TERHADAP BAHAN POLIMERKIMIA RADIASI TERHADAP BAHAN POLIMER
PELASTIK YANG MENCIUT KARENA PANASPELASTIK YANG MENCIUT KARENA PANAS
UMUMNYA DIGUNAKAN DALAM PEMBUATAN UMUMNYA DIGUNAKAN DALAM PEMBUATAN BAHAN ISOLASI DAN JAKET KABELBAHAN ISOLASI DAN JAKET KABEL
SALAH SATU BAHAN POLIMER PLASTIK YANG SALAH SATU BAHAN POLIMER PLASTIK YANG PALING CANGGIH ADALAH POLIETILEN (PE)PALING CANGGIH ADALAH POLIETILEN (PE)
POLIETILEN (-C-C )POLIETILEN (-C-C )n n (CH (CH22= CH= CH22))
LOW DENSITY POLYETHYLEN (LDPE)LOW DENSITY POLYETHYLEN (LDPE)
0,910 -0,925 g/cc0,910 -0,925 g/cc MEDIUM DENSITY (MDPE) MEDIUM DENSITY (MDPE) 0,926 – 0,940 g/cc 0,926 – 0,940 g/cc HIGH DENSITY (HDDPE) HIGH DENSITY (HDDPE) 0,941 – 0,965 g/cc 0,941 – 0,965 g/cc
LDPE : PE BERCABANG, KRISTALINITAS 50-60 LDPE : PE BERCABANG, KRISTALINITAS 50-60 %%
HDPE: MOLEKUL LINIER ,KRISTALINITAS 95 %HDPE: MOLEKUL LINIER ,KRISTALINITAS 95 %
BAHAN HEAT HEAT SHRINKABLE BAHAN HEAT HEAT SHRINKABLE LDPE LDPE
Radiation CrosslinkingRadiation Crosslinking
Improvement by crosslinkingImprovement by crosslinking - Heat stability- Heat stability - High strength- High strength - Processability- Processability - insoluble- insoluble
Improvement by crosslinkingImprovement by crosslinking - Heat stability- Heat stability - High strength- High strength - Processability- Processability - insoluble- insoluble
Polymer chains
Electron beam,γ-rays
Crosslinking
Radicals
Electron Beam Machine Specifications No EPS-300 Type GJ-2 Type
1 Installation year 1984 1994
2 Origin Nissin High Voltage, Japan
Shanghai Xian-Feng Electrical Manufacturing Work, China
3 Type Cockroft-
Walton Dynamitron
4 Max tension 300 kV 2000 kV
5 Max energy 300 keV 2000 keV
6 Max flow 50 mA 10 mA
7 Sample transportation
Konveyor Konveyor
TAHAPAN PEMBUATAN BAHAN CIUT TAHAPAN PEMBUATAN BAHAN CIUT PANASPANAS
COMPOUND LDPE
EKSTRUKSI IKATAN SILANG
EXPANDINGPEMANASAN
IRADIASI
Heating for expansion
Re-heating for shrink
(a) (b)
LDPE
Irradiation
Shrinkable Tubes
Fix after expansion
Expanded after irra.
Bundled wire
－ 9 －
Original size
Expanded size
Bahan :
Pembuatan kompon
Formulasi 1.
Kompon Low density Poliethelene (90 %) produk Polandia (Marlene EPFS 4020)
Aditif anti oksidan Irganox 1076 (1 %) produk Ciba-Geigy
Carbon black buatan Union Carbide (8%) Flame retardant(1,0 %)
formulasi 2
Ditambah butyl rubber buatan China-Taiwan.
sebanyak 10 %.
Pembuatan kompon dilakukan dengan alat labo-plastomil pada temperatur 1300C selama kurang lebih 10 menit.
Tabel 1. Komposisi bahan kimia formula 1
dan formula 2 buat kompon isolasi kabel
KOMPOSISI (%) No
FORMULA LDPE IRGANOX
1076
CARBON
BLACK
FLAME
RETARDANT
BUTYL
RUBBER
1
2
3
Kontrol
Formula 1
Formula 2
100
90
80
-
1,0
1,0
-
8,0
8,0
-
1,0
1,0
-
-
10
Tahap pembuatan bahan ciut panas.
Ada tiga tahapan pada pembuatan bahan ciut panas
a. Tahap ekstruksi Pembuatan tube
Kompon LDPE yang telah jadi kemudian dibuat kelongsong kabel (tube), yang dilakukan dengan peralatan yang ada di PT Kabelindo Murni, Jakarta, sehingga diperoleh kelongsongan kabel dengan ukuran diameter luar 20 mm, dengan ketebalan film 3 mm. Ekstruksi dilakukan pada temperatur 1350C , kemudian di celupkan kedalam air dengan teknik pendinginan segera (quenching technique). b. Tahap iradiasi (pengikatan silang LDPE)
Tube (kelongsong) kabel hasil ektruksi dipotong potong sepanjang 2 m, irradiasi dilakukan dengan berkas elektron dari mesin berkas elektron GJ-2, pada energi 2 MeV dan kuat arus 10 mA. Dosis iradiasi masing masing titik 50 kGy, dilakukan pada 4 titik permukaan.. A
B C
D
Laju dosis pada posisi iradiasi di ukur dengan dosimeter Celllulosa Tri Acetate.
c. Tahap Ekspansi ( pengembangan)
Tahap ekspansi menggunakan peralatan yang ada di PT Kabelindo Murni, Jakarta, ekspansi dilakukan dengan
HASIL DAN PEMBAHASANHASIL DAN PEMBAHASAN
FRAKSI PADATAN
No Formula Fraksi Padatan (%)
1 2 3
Kontrol Formula 1 Formula 2
55 58 63
Tanpa iradiasi fraksi padatan LDPE : 0 %
No Formula Teganganan putus (kg/cm2)
Perpanjangan putus (%)
1
2
3
Kontrol
Formula 1
Formula 2
140
185
190
450
375
360
LDPE tampa radiasi : Tb = 133 Eb = 680
Standart ASTM D2655-83: Tb = 127 Eb 250
Untuk bahan isolasi kabel
TEGANGAN PUTUS & PERPANJANGAN PUTUS
Ukuran tube yang dihasilkan dengan menggunakan
setting tube 20 mm.
No Formula Diameter dalam (mm) Diameter luar (mm)
1 2
Formula 1 Formula 2
16,9 17,0
19,1 mm 19,5 mm
EKSTRUKSIEKSTRUKSI
Ukuran tube yang dihasilkan setelah ekspansi.
Diameter luar (mm) Ketebalan (mm) No
Formula Sebelum
ekspansi (mm)
Sesudah ekspansi
(mm)
Sebelum ekspansi
(mm)
Sesudah ekspansi
(mm) 1 2
Formula 1 Formula 2
19,2 19,2
38,3 38,5
3,0 3,1
1,2 1,1
EKSPANSIEKSPANSI
KESIMPULANKESIMPULAN
1. Dari hasil percobaan menunjukan bahwa kompon formulasi 1 dan formulasi 2 yang dikembangkan di PATIR-BATAN dapat digunakan untuk pembuatan bahan ciut panas dalam skala Industri.
2. Formulasi 2 menghasilkan sifat kelongsong kabel
dengan nilai pengikatan silang dan sifat mekanik yang lebih baik dibandingkan formula 1.
3. Untuk pembuatan bahan ciut panas agar
pengikatan silang merata haruslah dosis yang diterima homogen agar proses ekspansi pengembangannya merata di setiap titik.
Daftar Pustaka 1. CHAPIRO, A., Radiation Chemistry of Polymeric System, New
York , Willey-Interscience. (1962). 2. SPINKS J.W, and WOODS R.J., Principles of Radiation
Chemistry, Edward Arnold, Ltd., London, (1970).
3. BRANDRUP J., and IMMERGUT E.H., Polymer Handbook , New York : Willey- Interscience (1975).
4. YAMAMOTO, S., Crosslinking of wire and cable with electron
beam, Proceding of the Workshop on the Utilization of Electron Beam, Japan Atomic Energy Research Institute ( Nov. 1990)
5. NIKLAUS STUDER, Radiation Crosslinking of Polymer in the
Wire and Cable Industry, Beta Gamma No 1 (1988), 14 – 17.
6. GATOT TRIMULYADI R,., ANIK SUNARNI, ISNI MARLIYANTI dan MIRZAN T RAZZAK. Perbandingan hasil pengikatan silang iradiasi LDPE dan PVC dengan berbagai energi berkas elektron. Prosiding Simposium Nasional Polimer, Himpunan Polimer Indonesia. 1995, 83-86.
7. GATOT TRIMULYADI., ANIK SUNARNI., ISNI MARLIANTI.,
MIRZAN T.RAZZAK Karakterisasi kompon polietilen densitas rendah iradiasi sebagai bahan isolasi kabel.,. Prosiding Seminar Nasional II ,Kimia dalam pembangunan, JASA-KIAI. ISSN : 0854-4778, , Yogyakarta, 1998.
Don't worry, be happy Don't worry, be happy with nuclearwith nuclear
Recommended
