POLIAKRILIK

TUGAS SERAT TEKSTIL
POLIAKRILIK

 POLIHIDROKARBON YANG DISUBSTITUSI DENGAN NITRIL (POLIAKRILIK/POLIAKRILAT)

JENIS – JENIS SERAT

1. ORLON

Bahan baku pembuatan serat

Proses pembuatan Orlon maupun serat – serat akrilonitril secara terperinci belum diterangkan, tetapi secara umum adalah sebagai berikut :
40 bagian berat ammonium persulfat sebagai katalisator dan 80 bagian natrium bisulfit sebagai pengaktif dilarutkan dalam 94 bagian air suling pada suhu 40º, dan kemudian setelah 2 jam, 16 bagian campuran akrilonitril 90% dan 10% monomer etilenat ditambahkan perlahan – lahan sambil diaduk.

Polimer poliakrilonitril yang dimodifikasi dengan monomer lain, mengendap dengan berat molekul sekitar 60.000. Polimer yang diendapkan disaring, dicuci, dikeringkan dan dilarutkan kembali didalam pelarut untuk pemintalan yang sesuai misalnya dimetil formamida (konsentrasi larutan 10% – 20%).
Larutan tersebut kemudian dipanaskan dan disemprotkan melalui sel pemintalan yang dipanaskan. Medium penguap yang dipanaskan seperti udara, nitrogen, atau uap dialirkan berlawanan dengan arah perjalanan filament, untuk menguapkan pelarut. Filament dalam keadaan panas ditarik sampai beberapa kali panjang semula dengan cara melewatkannya melalui jarum yang dipanaskan udara panas, atu air panas. Suhu penarikan dapat divariasi dari 100º - 250ºC bergantung pada lamanya kontak dalam pemanasan.

Reaksi polimerisasi dan pemintalan serat
Serat Orlon merupakan polimer akrilonitril yang dibentuk oleh reaksi polimerisasi adisi sebagai berikut :
CH2 : CHCN + CH2 : CHCN + CH2 : CHCN               -CH2CH CH2CH CH2CH-
                                                                                                CN        CN        CN
Nama lain untuk akrilonitril adalah vinil sianida, CH2 : CHCN. Selama reaksi berlangsung, panjang rantai terus bertambah, dan terbentuk rantai polimer yang panjang dengan komposisi sebagai berikut :

CH2CH –
     CN        n

Sifat fisik dan kimia serat
Sifat Fisik
Orlon juga sangat tahan terhadap cahaya matahari. Setelah penyinaran diluar selama 1,5 tahun, Orlon masih memiliki 77% dari kekuatannya. Ketahanannya terhadap gesekan lebih rendah dari nylon. Tahan terhadap jamur dan serangga.
Berat jenis Orlon 1,17. Serat bersifat bulky, sehingga kain yang dibuat dari Orlon memiliki pegangan dan kenampakan seolah – olah lebih berat dari kain yang dibuat dari serat – serat dengan berat jenis yang lebih tinggi. Pegangannya hangat, drape-nya baik dan tidak mudah kusut.
Penampang melintang filament berbentuk dumbel atau tulang anjing (lihat gambar 76).

Pandangan membujurnya bergaris – garis sedikit (lihat gambar 76). Beberapa jenis filament memilikistruktur penampang lintang menyerupai trilobel, seperti asetat selulosa. Bentuk ini diharapkan dapat mengurangi terjadinya shiner pada kain.

Sifat Kimia
Pada umumnya Orlon memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap asam – asam mineral dan pelarut – pelarut, minyak – minyak, lemak – lemak dan garam – garam mineral.
Ketahanannya terhadap alkali lemah cukup baik disbanding alkali kuat, terutama dalam keadaan panas akan merusak serat dengan cepat. Hasil perendaman Orlon dalam beberapa jeis zat kimia tercantum pada table 22. Terlihat bahwa poliakrilonitril relative mudah disabunkan oleh larutan alkali panas. Pengujian tersebut dilakukan terhadap Orlon 61, yang merupakan homopolimer akrilonitril. Ketahanan kimia tersebut diikuti dengan kesukaran pewarnaan, sehingga pada akhir tahun 1056b produksi dihentikan.
Orlon 42 adalah kopolimer, antara akrilonitril yang dikopolimerisasikan dengan monomer lain untuk mempermudah pewarnaan, tetapi dengan demikian ketahanan kimianyapun berkurang. Ketahan kimia Orlon 42 tidak begitu berbeda dari Acrilan.

Kegunaan serat
Orlon 81 banyak digunakan sebagai tekstil untuk keperluan rumah tangga dan industry misalnya tenda, kap mobil, tirai jendela, permadani, kain penyaring zat – zat kimia, pakaian pelindung kimia dan sebagainya. Orlon 42 banyak dipakai untuk kain rajut untuk pakaian dalam dan luar. Seringkali juga dicampur dengan wol.

ORLON SAYELLE
Bahan baku pembuatan serat
Orlon Sayelle, dibuat dengan cara menyemprotkan bersama – sama dua macam larutan polimer melalui spinneret.

Reaksi polimerisasi dan pemintalan serat
-

Sifat fisik dan kimia serat
Sifat Fisika
Serat ini diproduksi dalam bentuk filament dengan 2 macam kehalusan yaitu 3 dan 6 denier dalam bentuk staple dan tow. Serat ini mempunyai keriting yang diberikan secara mekanik disamping bentuk spiral yang terbentuk apabila didihkan dan dikeringkan. Penampang melintang Orlon Sayelle terlihat pada gambar 78.

Bagian datar yang panjang adalah filament Orlon biasa, sedang yang berwarna tua adalah polimer akrilat yang dimodifikasi. Bagian tersebut menggelembung lebih banyak, memiliki moisture regain yang lebih tinggi dan diwarnai lebih tua. Apabila serat dibasahi, bagian ini menggelembung dan pada waktu kering cenderung membentuk serat yang keriting menyerupai wol.
Sifat Kimia
Serat mempunyai moisture regain 2,6% (Orlon biasa 1,6%) dan afinitas terhadap zat warna basa jauh lebih besar.

Kegunaan serat
Orlon Sayelle banyak dipaki di Inggris.
PAN
Bahan baku pembuatan serat
Pan adalah benang filament kontinu dari poliakrilonitril yang dimodifikasi.

Reaksi polimerisasi dan pemintalan serat
Jenis monomer yang dikopolimerisasikan dengan akrilonitril belum diketahui dengan pasti. Kopolimer tersebut dipintal dengan cara pemintalan kering.

Sifat fisik dan kimia serat
Sifat Fisika
Sifat – sifatnya sangat bersamaan dengan serat – serat poliakrilat yang lain, meskipun berat jenisnya sedikit lebih rendah ialah 1,14.

Sifat Kimia
Zat warna disperse mempunyai tahan luntur warna yang lebih rendah pada Pan disbanding dengan Orlon 42 atau Dralon.

Kegunaan serat
Serat ini digunakan untuk pakaian dalam, pakaian renang, pullover, pakaian olah raga dan tirai jendela.

 2. DRALON

Bahan baku pembuatan serat
Serat ini merupakan serat poliakrilonitril yang dimodifikasi dengan sebagian kecil monomer lain untuk mendapatkan afinitas zat warna yang lebih besar.

Reaksi polimerisasi dan pemintalan serat
-

Sifat fisik dan kimia serat
Sifat Fisika
Serat dibuat dalam bentuk filament dengan kehalusan 1 , 2, 3, 6, 10 dan 15 denier, dengan kekuatan tarik berkisar antara 2,5 – 3,2 gram/denier kering dan kekuatan basah 85% kekuatan keringnya.
Mulur saat putus bervariasi antara 24% – 30% basah atau kering. Elastisitasnya baik dengan pemulihan segera 95% dari penrikan 2%, 79% dari penarikan 4%, dan 63% dari penarikan 8%. Berat jenis serat 1,14., sedikit lebih rendah dibandingkan dengan jenis serat akrilat yang lain. Serat Dralon berwarna cream muda. Apabila dipanaskan serat melunak pada suhu 235ºC dan meleleh dengan penguraian pada 300ºC. Dipanaskan diudara pada suhu 150ºC mengkeret sebesar 1%.
Ketahanan terhadap sinar matahari, ultraviolet dan udara cemar lebih baik dari serat – serat alam.

Sifat Kimia
Ketahanan zat kimia baik. Ketahanan terhadap asam sulfat 30% baik dan asam sulfat 60% cukup, tetapi larut dalam asam sulfat pekat. Tahan terhadap asam asetat dan asam laktat pekat.
Ketahanan terhadap alkali tidak begitu baik, tetapi cukup baik dalam pemakaian biasa. Misalnya terhadap larutan natrium hidroksida 10%, atau kalium hidroksida pada suhu kamr tahan, tetapi pada suhu 75ºC tidak tahan. Dralon tidak terpengaruh oleh zat – zat pemutih dan pelarut – pelarut organik.

Kegunaan serat
Pengunaan Dralon meliputi bahan pakaian, kaos – kaki, benang rajut dan pakaian – pakaian olah raga.

ACRILAN
Bahan baku pembuatan serat
Acrilan merupakan kopolimer akrilonitril kira – kira 85% - 95% dan komonomer lain yang bersifat agak basa 15% - 10%.

Reaksi polimerisasi dan pemintalan serat
Asetilena yang merupakan hasil penyulingan minyak bumi direaksikan dengan asam hidrosianat membentuk akrilonitril yang berupa cairan.

CH : CH + HCN              CH2 : CHCN

Pemintalan basah Acrilan dapat dilakukan dalam berbagai larutan koagulasi sebagai berikut :
Larutan polimer 20% didalam etilena karbonat.
Larutan polimer 20% dalam dimetil asetamida dipintal kedalam gliserol pada suhu 140ºC.
Larutan polimer 20% dalam dimetil asetamida dipintal kedalam larutan kalsium khlorida 40% dalam air pada suhu 90ºC.
Larutan polimer 20% dalam dimetil asetamida dipintal kedalam campuran dimetil asetamida 2 bagian dan air 1 bGIn, kemudian dicuci dengan air.

Sifat fisik dan kimia serat
Sifat Fisika
Berat jenis Acrilan 1,17. Kekuatan kering 2,5 gram/denier dengan mulur 35% dan kekuatan basahnya2 gram/denier. Serat akan terurai sebelum meleleh, dan dibawah tekanan akan lengket pada permukaan pada suhu kira – kira 245ºC. pemanasan 150ºC diudara selama 24 jam menyebabkan berkurangnnya kekuatan 5%. Pemanasan diudara pada waktu yang lama menyebabkan timbulnya warna kuning. MR dalam atmosfir srandar 1,2%. Tahan gosok serta keawetan Acrilan lebih rendah dari Nylon dan Poliester tetapi masih lebih baik dari Wol.
Bentuk serat Acrilan seperti silinder dengan penampang lintang hamper bulat dengan tepi agak berlekuk – lekuk karena dipintal dengan cara pemintalan basah (lihat gambar 80).

Sifat Kimia
Acrilan tidak larut dan tidak terpengaruh oleh pelarut biasa. Ketahanan terhadap asam – asam mineral sangat baik dan ketahanan terhadap basa lemah cukup baik. Sifat Acrilan yang dapat mengikat zat warna menyebabkan dapat berikat dengan zat – zat kimia lain.

Penggunaan serat
Serat Acrilan 100% digunakan untuk sweater, kain rajut untuk pakaian luardan selimut. Campurannya dengan kapas digunakan untuk pakaian kerja karena tahan terhadap zat – zat kimia.
COURTELLE
Bahan baku pembuatan serat
Serat Courtelle dibuat suram dengan pigmen.

Reaksi polimerisasi dan pemintalan serat
-

Sifat fisik dan kimia serat
Sifat Fisika
Berat jenis 1,17, warna putih suram, penampang lintang bulat, kekuatan 3,0 – 3,5 gram/denier (kering), basah 2,5 -  3,0 gram/denier, mulur 30% (kering maupun basah) dan moisture regain 2%. Ketahanan terhadap jamur dan serangga baik. Ketahanan terhadap cahaya baik, ketahanan terhadap gosokan baik dibandingkan dengan rayon viskosa. Serat cepat kering.

Sifat Kimia
Ketahanan terhadap asam dan minyak baik, terhadap alkali cukup.

Penggunaan serat
Kain rajut Courtelle digunakan untuk membuat pakaian.
CRESLAN
Bahan baku pembuatan serat
Serat tersebut adalah serat poliakrilonitril, tetapi struktur kimianya tidak diketahui dengan jelas, kemungkinan polimernya adalah akrilamida atau penggantinya.

Reaksi polimerisasi dan pemintalan serat
-

 Sifat fisik dan kimia serat
Sifat Fisika
Warna serat putih suram. Berat jenis 1,17. Kekuatan 2,7 gram/denier. Mulur 33%. Pemulihan segera dari tarikan adalah 40% pada tarikan 5%. MR 1,5% dari keadaan kering 2,1% dari keadaan basah. Lengket pada suhu 210ºC. mengkeret 1% pada air mendidih. Ketahanan biologi baik.

Sifat Kimia
Ketahanan terhadap asam baik, kecuali asam mineral. Ketahanan terhadap alkali encer cukup, terhadap alkali pekat jelek. Ketahanan terhadap pelarut – pelarut pencucian kering baik.

Penggunaan serat
Creslan terutama digunakan untuk kain rajut, pakaian olah raga, selimut, kain – kain berbulu, pakaian – pakaian wanita dan pria dan tekstil untuk keperluan industri.
ZEFRAN
Bahan baku pembuatan serat
Zefran merupakan poliakrilonitril dengan kopolimer graft yang mempunyai afinitas terhadap zat warna.

Reaksi polimerisasi dan pemintalan serat
-

Sifat fisik dan kima serat
Sifat Fisika
Kekuatan keringnya 3,5 gram/denier, kekuatan basahnya 3,1 gram/denier, dan mulur basah maupun kering 33%. Penampang lintangnya bulat, berwarna putih dan moisture regainnya 2,5% yang berarti lebih tinggi disbanding dengan kebanyakan serat poliakrilat. Berat jenis 1,19. Dalam air mendidih benang mengkeret 5%.

Sifat Kimia
Ketahanan terhadap pelarut – pelarut organic dan kebanyakan asam baik, dan terhadap alkali adalah sedang.

Penggunaan serat
Zefran digunakan untuk kain rajut baik Zefran 100% maupun campurannya. Kain tenun digunakan baik untuk celana, pakaian kerja dan kain tirai.

DARVAN ATAU TRAVIS
Bahan baku pembuatan serat
Serat Darvan dibuat dari kopolimer antara viniliden dinitril dan vinil asetat dengan bagian yang sama.

Reaksi polimerisasi dan pemintalan serat
Ada beberapa cara untuk membuat viniliden disianida tetapi salah satu cara yang umum dipakai adalah reaksi rantai larutan malonitril dan formaldehida dalam air menghaslkan 1 : 1 : 3 : 3 tetrasianopropana.

          CN        H  -  C  -  H          CN                             CN   H     CN
   
H   -   C   -   H   +   O   +   H   -   C   -   H                   -  C  -  C  -  C  -

          CN                                     CN                             CN   H     CN

Malonitril    Formaldehida    Malonitril    Tetrasianopropana

Yang pada pemanasan terurai menjadi malonitril (yang digunakan kembali) dan viniliden disianida.

        CN   H     CN                                           CN                  H      CN

H  -  C  -  C  -  C  -  H                              H  -  C  -  H     +     C  =  C

        CN   H     CN                                           CN                  H      CN

Terasianopropana        Malonitril        Viniliden disianida

Pemintalan Darvan menggunakan pemintalan basah.

Sifat fisik dan kimia serat
Sifat Fisika
Kekuatan tarik 1,75 gram/denier dalam kedaan kering dan 1,5 gram/denier dalam keadaan basah. Elastisitasnya baik meskipun belum menyamai Nylon. Berat jenis 1,18. Moisture regain antara 2% dan 3% pada kondisi standar. Ketahanan terhadap cuaca sangat baik. Memiliki pegangan yang baik. Tahan terhadap cahaya matahari dan tidak pilling. Tahan terhadap serangga maupun jamur. Serat mengkeret 1% apabila dicelupkan pada air mendidih selama 3 menit. Penampang lintangnya agak pipih (lihat gambar 76).

Sifat Kimia
Ketahanan kimia cukup. Darvan tidak larut dalam aseton dan metilena khlorida. Pengaruh asam dan basa pada Darvan dapat dilihat pada table 25.

Kegunaan serat
Banyak digunakan sebagai benang rajut, sweater dan campurannya dengan serat – serat lain untuk bahan pakaian.

DAFTAR PUSTAKA

Soeprijono, P. dkk. Serat – Serat Tekstil. Bandung : Institut Teknologi Tekstil, 1974.