Proses Cooling Pada Material Polimer Semi Kristalin (Bagian 1)

Jika kebutuhan proses hanya menghendaki kapasitas pendinginan kecil, itu berarti jika mesin yang digunakan memiliki kapasitas pendinginan besar, proses akan menjadi lebih baik. Namun hal ini tidak lah selalu demikian terutama untuk memproduksi suatu artikel atau part dengan ukuran yang besar dan terbuat dari polimer jenis kristalin, terlebih lagi apabila proses mensyaratkan pendinginan dari satu sisi saja. Tipikal proses seperti ini diantaranya adalah pipa, beberapa produk lembaran, part atau artikel menggunakan aplikasi blow molding dan profil yang berongga.

Polimer kristalin memiliki kecepatan shrinkage yang tinggi, terutama pada saat lelehan mulai menjadi dingin. Hampir semua lelehan molimer memiliki struktur yang hampir seluruhnya amorphous yang tidak memiliki struktur molecular yang teratur. Selanjutnya polimer kristalin ini sebagian akan menghasilkan struktur semi kristalin begitu didinginkan, yang adalah keadaan naturalnya dan relaksasinya. Bentuk molekul menjadi lebih teratur dan struktur menjadi terikat lebih kuat apabila dibandingkan struktur amorphous nya.

HDPE sebagai contoh, berubah dari densitas antara 910 kg/m3 menjadi 952 kg/m3 begitu didinginkan dari keadaan lelehan nya ke keadaan semi kristalin. Ada kenaikan di densitas nya kira-kira 7% atau nilai shrinkage nya secara keseluruhan akan turun sekitar 7%. Polimer dengan struktur semi kristalin lainnya adalah LDPE, LLDPE, PP, Nylon 66, PET, PLA dan PTFE.

Proses kristalisasi pada polimer akan terjadi sangat cepat diantara temperatur lelehannya dan temperatur glass transisi nya. begitu temperature diturunkan dibawah level maksimum nya maka kecepatan kristalisasi juga akan turun secara cepat karena molekul polimer secara bersamaan akan turun derajat kebebasannya (degree of freedom) untuk mencapai keadaan relaksasinya.

Pada kebanyakan proses maka 70% – 90% dari lelehan akan mengalami kristalisasi pada saat dilakukan proses pendinginan di mesin dan akan terus mengkristal secara perlahan sampai dengan 95% dalam waktu kurang lebih satu minggu, sedangkan sisa lelehan yang belum mengkristal akan komplit secara keseluruhan dalam waktu satu bulan bergantung pada temperatur tempat penyimpanannya.

Sumber : http://www.indopolimer.com/