Proses Pembuatan Benang Polyester - Melt Spinning

Benang polyester merupakan jenis benang sintetis yang umum digunakan dalam industri tekstil. Serat ini terbuat dari senyawa kimia asam tereftalat dan etilena glikol yang dikombinasikan dengan polyethylene terephathalate (PET) minyak bumi dalam bentuk chips.

Etilena diperolah dari penguraian minyak tanah yang teroksidasi menjadi etilena oksida kemudian dihidrasi sehingga diperoleh etilena glikol. Sedangkan asam tereftalat berbahan dasar para-xilena (p-xilena) yang harus bebas dari isomer meta dan orto. Guna mempercepat proses pencampuran ditambahkan katalis berupa antimon.

P-xilena sendiri terkandung dalam minyak tanah yang masih bercampur dengan isomer meta dan orto. Senyawa ini tak bisa terpisah melalui proses destilasi biasa sehingga harus melewati tahapan kristalisasi. Dimana P-xilena membeku pada

Proses Pembuatan Benang Polyester

Bahan baku pembuatan benang sintetis polyester adalah chip PET hasil polimerisasi etilen glikol dan asam tereftalat melalui proses polimerisasi kondensasi. Jenisnya pun beragam seperti chip SD (semi dull), chip SDOB (semi dull optical bright), chip BR (bright), chip DD (dop dyed), chip FD (full dull), chip CDP (cationic dyedble polyester), chip FR (flame raterdend), chip MD (medium dull), dan chip OB (optical bright).

Sumber: https://www.polyestermfg.com/

Asam tereftalat dan etilena glikol dipolimerisasikan pada suhu tinggi di dalam ruang hampa udara. Polimer disemprotkan dalam bentuk pita lali dipotong-potong menjadi serpihan dan dikeringkan. Benang filamen poliester dan serat stapel poliester diproduksi dengan teknik pemintalan leleh atau melt spinning.

Melt spinning adalah metode pembentukan serat dimana bahan baku polimer dilelehan lalu dialirkan melalui spinneret. Lelehan tersebut kemudian dilewatkan pemintal yang berputar, kemudian didinginkan dan dipadatkan di udara atau air. Rangkaian prosesnya sangat singkat diiringi mekanisme pemintalan berkecepatan tinggi, umumnya sekitar 900 hingga 1200 meter/menit.

Kekuatan serat polyester memungkinkan kecepatan pemintalan sampai lebih dari 3600 meter/menit. Biaya produksinya pun tergolong rendah lubang pemintal kecil. Jumlah lubang spinneret pada pembuatan benang filamen poliester sekitar 1 hingga 150, 300 hingga 800 lubang saat membuat serat stapel polyester. Dan yang paling tinggi bisa mencapai 1000 bahkan 2600.

Proses Pemintalan Leleh (Melting Spinning)

Prinsip proses melting spinning adalah memasukkan chip ke dalam hopper chip, kemudian dilelehkan, dan memastikan lelehan filamen tersebut mengalir secara stabil di spineret. Filamen yang dihasilkan ditarik dalam keadaan panas hinggga lima kali dari panjang semula. Jika hendak dibuat stapel, serat filament tersebut mula-mula dibuat keriting lalu dipotong-potong dengan panjang tertentu.

Sumber: https://www.textiletechnology.net/

Proses pemintalan leleh sendiri melewati melewati tiga tahapan utama yaitu:

1.       Pengeringan (dryer)

Mekanisme pembuatan benang polyester diawali dengan proses pengeringan atau drying. Pada tahapan ini kadar air dalam chips diturunkan dari 0,3-0,4% menjadi 0,002-0,004% sehingga diperoleh material yang lebih kering atau dry chips. Proses pengeringan tersebut menggunakan alat crystalizer dan dryer. Setelah itu, chips akan diangkut oleh blower udara ke hopper penampungan untuk diproses melting (pelelehan).

2.       Pelelehan (melting)

Sejalan dengan namanya, chips dilelehkan menjadi filament. Mula-mula, chips dari hopper akan ditransfer ke mesin peleleh pada temperatur berbeda supaya chips meleleh secara sempurna. Polimer ditekan dengan udara memasuki alat CPF (Continous polymer filter) pada suhu 110°C untuk memisahkan kotoran & karbon agar tidak terjadi break filamen.

3.       Penggulungan (take up)

Sebelum digulung, filamen melewati susunan guide guna memisahkannya satu per persatu. Benang yang melalui Godet 1 & Godet 2 akan ditarik oleh mesin dan pemanasan pada suhu 150°C. Hingga akhirnya hasil benang masuk ke mesin winding berkecepatan 2700-3200 Rpm untuk penggulungan.

Benang polyester yang dihasilkan terbagi menjadi beberapa jenis, yakni:

a.        POY (partially oriented yarn)

POY (partially oriented yarn) merupakan benang sintetis berbahan dasar Chips yang masih bisa diorientasi. Daya mulurnya cukup tinggi tetapi kekuatan tarik serat ini tergolong rendah karena belum terkristalisasi secara sempurna.

b.        SDY (Spin draw yarn)

Benang SDY (spin draw yarn) sudah berkarakter matang dan siap diproses untuk dibuat jenis benang lain.

c.         DTY (Draw terxturizing yarn)

Selanjutnya ada benang DTY (Draw terxturizing yarn) berbahan baku benang POY yang diproses twisted dan drawing secara simultan. Sehingga menghasilkan benang bermutu untuk ditenun menjadi kain.

d.        DSY (Diferential shrinkage yarn)

Diferential shrinkage yarn atau DSY adalah jenis benang yang dihasilkan dari proses doubling. Yaitu proses penggabungan benang POY dan DTY dengan tekanan udara.

Hingga saat ini, polyester masih cukup populer karena cost produksi sangat rendah dengan kualitas serta daya tahan produk yang sangat baik. Sayangnya, penggunaan tak terbatas dari serat sintetis dalam industri fashion maupun sektor lain telah memunculkan berbagai dampak negatif. Dan permasalahan utama terletak pada karakter polyester yang sangat sulit diuraikan.

Limbah produksi dan sampah mikroplastik dari konsumerisasi produk ini pun menjadi sumber pencemaran mikroplastik.