1. INDUSTRI
POLYETHYLENE TEREPHTHALATE
Oleh :
Akhmad Kautsar
Dimas Febrianto

2. PENDAHULUAN
Polyethylene Terepthalate (PET) ini sering dikenal
dengan nama polyester memiliki rumus struktur
sebagai berikut :
adalah suatu resin polimer termoplastik dari
kelompok poliester. PET banyak diproduksi dalam
industri kimia dan digunakan dalam serat sintetis,
botol minuman, wadah makanan, aplikasi
thermoforming, dan resin teknik yang sering
dikombinasikan dengan serat kaca.

3. PET merupakan salah satu bahan mentah
terpenting dalam industri tekstil. Kebanyakan
(sekitar 60%) dari produksi PET dunia digunakan
dalam serat sintetis, dan produksi botol mencapai
30% dari permintaan dunia. Dalam penggunaannya
di bidang tekstil, PET biasanya disebut dengan
poliester saja.
PET terdiri dari polimerisasi unit – unit monomer
etilen tereptalat, dengan pengulangan unit C10H8O4
PET umumnya didaur ulang, dan diberi angka “1”,
yang menandakan simbol dapat didaur ulang

5. PETF
BOPET

6. Berdasarkan data impor statistik tahun 2002-2004,
kebutuhan polyethylene terepthalate (PET) di
Indonesia adalah sebagai berikut :
Tabel 1.Data Statistik Impor Polyethylene
terepthalate (PET)
Kebutuhan Polietilen
Tahun Tereptalat
(Kg/Tahun)
2002 23.634.708
2003 24.834.183
2004 74.437.170
Sumber : Badan Pusat Statistik, 2002 –
2004

7. SEJARAH
Pada tahun 1942, John Rex
Whinfield dan James Tennant
Dickson yang bekerja pada
perusahaan Calico Printers
Association di Inggris
menemukan sintetis polimer
linier yang dapat diproduksi
melalui Ester Exchange antara JR Whinfield (kiri) dan JT Dickson
(kanan)
Ethylene Glycol (EG) dan
Dimethyl terepthalate (DMT)
yang menghasilkan
polyethylene terepthalate.

8. Pada perkembangan selanjutnya produksi PET untuk
serat-serat sintetis menggunakan bahan baku
Terepthalate Acid (TPA) dan Ethylene Glycol (EG).
Produksi serat polyester (PET) secara komersial dimulai
pada tahun 1944 di Inggris dengan nama dagang
“Terylene” dan pada tahun 1953 di Amerika Serikat
(Dupont) dengan nama dagang “Dacron”.

9. Sifat-sifat
PET dapat berwujud padatan amorf (transparan)
atau sebagai bahan semi-kristal yang putih dan tidak
transparan, tergantung kepada proses dan riwayat
termalnya.
 Densitas : + 1,4 g/cm3
: 1,370 g/cm3 (amorf)
: 1,455 g/cm3 (kristal)
 Modulus young (E) : 2800-3100 MPa
 Tensile strength (σt) : 55-75 MPa
 Temperatur glass (Tg) : 75 oC
 Titik leleh : 260 oC
 Konduktivitas thermal : 0,24 W /(m.K)

10.  Kapasitas panas spesifik : 1,0 kJ / (kg.K)
 Penyerapan air (ASTM) : 0,16
 Viscositas intrinsik : 0,629 dl/g
 Index rerfraksi (nD) : 1,57 – 1,58
 Batas elastisitas : 50 – 150 %
 PET mudah larut dalam asam sulfat, asam nitrat,
trifluoro asetat, fenol, meta kresol, dan
tetrakloroetan.
 Bila dipanaskan pada suhu tinggi dengan adanya
air, PET akan terhidrolisa
PET unggul karena titik leleh yang relatif tinggi,
kesetabilan dimensi baik, kekakuan-kekuatan
mekanik-ketahanan impact tinggi, serapan air-
koefisien ekspansi termal rendah.

11. Proses Produksi
Polyethylene Terepthalate (PET) dapat diperoleh dengan
2 cara, yaitu melalui reaksi ester exchange antara
dimethylterepthalate (DMT) dengan ethylene glycol (EG)
dan melalui reaksi esterifikasi langsung antara
terepthalate acid (TPA) dan ethylene glycol (EG).
A. Persiapan monomer Bis-Hydroxyethyl Terephthalate
: 1.DMT dengan EG O
C O CH2CH2OH
COOCH3
CH2OH
+ 2 + 2CH3OH
CH2OH
C O CH2CH2OH
COOCH3 O
Bishidroksietil Tereptalat Metanol

12. 2.TPA dengan EG
O O
C OH C O CH2CH2OH
CH2OH
+ 2 + 2 H2O
CH2OH
C OH C O CH2CH2OH
O O
Bishidroksietil Tereptalat Air
(BHET)
B. Reaksi Prepolimerisasi
O O O
C O CH2CH2OH HOCH2CH2 O C C O CH2CH2 OH
20
20 Prepolimer
C O CH2CH2OH +
O CH2OH
19
CH2OH

13. C. Reaksi
Polikondensasi
O O
CH2OH
5 HOCH2CH2 O C C O CH2CH2 OH 4
CH2OH
20
Prepolimer
+
O O
HOCH2CH2 O C C O CH2CH2 OH
100
PET
Dalam tahap prepolimerisasi DP meningkat dari 1,5 – 30. Pada
akhir tahap polikondensasi, dimana DP mencapai 100, viskositas
polimer meningkat sampai beberapa ribu poise dan pembatasan
transfer massa menjadi penting.
Kecepatan polikondensasi ditentukan oleh laju pengambilan EG.

14. Reaksi Samping
CH2OH
CH2OH suasana asam
2 O CH2
+ H2O
CH2OH HOH2C CH2
Diethylene glycol
Dari reaksi yang telah dijelaskan maka akan
dibahas lebih lanjut Industri Pembuatan Polietilen
Tereptalat dengan proses/ reaksi esterifikasi
langsung , dengan pertimbanagan sebagai berikut :
Proses
Parameter
Ester exchange Esterifikasi langsung
Bahan baku DMT dan EG TPA dan EG
Konversi 90 - 95 % 95 - 99 %
Waktu reaksi 4 - 6 Jam 4 - 8 Jam

16. Deskripsi Pembuatan PET cara Batch dengan Sistem
Slurry
 Tranportasi TPA
TPA yang berasal dari kontainer bulk dengan bantuan N2
bertekanan dikirim ke storage tank, kemudian menuju scale tank
untuk ditimbang, kemudian masuk ke Cyclone untuk dipisahkan
TPA dan N2 pembawa. TPA turun ke bawah masuk ke dalam TPA
Hoper, sedangkan N2 masuk ke Bag Filter dan sebagian TPA
yang terbawa disaring dengan Filter Clothes.
 Distribusi EG
EG ditransfer dengan menggunakan pompa menuju EG
measuring, setelah ditimbang EG turun dan masuk ke dalam
mixing vessel agar bercampur dengan TPA dan membentu
slurry.
 Persiapan Katalis Sb2O3
Sb2O3 mempunyai bentuk berupa serbuk kristal yang mudah
larut dalam EG panas, berfungsi untuk mempertahankan
stabilitas thermal dari reaksi pada proses polykondensasi.

17.  Persiapan Zat Pemburam (Dulling Agent)
Persiapan TiO2 dibuat mencapai konsentari tertentu sesuai yang
diinginkan.
 Proses Mixing
Semua bahan baku dari TPA hoper dan EG measuring dicampur
sedikit demi sedikit dalam Tangki Pencampuran dengan Anchor
Agitator dilengkapi Pemecah aliran secara konstan dengan
kecepatan 50-60 rpm. Kemudian slurry dimasukan kedalam
slurry tank yang dilengkapi jacket pendingin.
 Reaksi Esterifikasi
Semua bahan baku yang sudah berbentuk slurry dimasukan ke
dalam reaktor esterifikasi (reaktor jenis CSTR yang dilengkapi
dengan pengaduk, jacket, dan isolasi. Dengan kondisi Tempratur
250 oC, Tekanan 1 Kg/cm2G , Waktu tinggal 4 jam, Fase Cair,
Konversi 97,5 %.
Reaksi yang terjadi antara TPA dan EG membentuk BHET dan
Air. Reaksi dikatakan selesai apabila H2O pada splitter box
mencapai 97,5%.

18. Hasil reaksi berupa uap air dan EG berlebih naik menuju kolom
distilasi yang tersambung di bagian atas reaktor. Uap air keluar
dari bagian atas kolom dan menuju kondenser, sedangkan EG
yang terkondensasi dalam kolom dikembalikan kedalam reaktor.
BHET dari bangian bawah reaktor esterifikasi dikeluarkan
secara grafitasi dengan bantuan gas N2 sebagai pendorong.
 Reaksi Polymerisasi
Merupakan tahap penggabungan molekul-molekul BHET menjadi
PET dengan bantuan katalis. Proses polymerisasi berlangsung
pada tekanan vakum dan perbedaan tempatur dengan
menggunakan reaktor CSTR yang dilengkapi jacket, pengaduk,
isolasi.
Tempratur awal reaktor 260 oC, dengan adanya panas dari
dowtherm dan pengadukan 44 rpm sehingga tempratur menjadi
300 oC. BHET dalam reaktor sedikit demi sedikit berpolimerisasi
membentuk PET sedangkan uap EG yang dihasilkan akan
terhisap oleh steam ejector dengan tekanan MPS (Medium
Pressure Steam) dan LPS (Low Pressure Steam), sedangkan air
yang terbentuk di tampung di hot well.

19. Steam ejector menghisap uap EG juga berfungsi memvakumkan
reaktor polykondensasi. EG yang sudah divakumkan
dipisahkan dengan condensor (pendingin air) dan eliminator
sehingga EG yang tealh dipisahkan turun kembali dengan gaya
grafitasi menuju primary EG receiver dan secondary EG receiver
lalu masuk ke dalam tangki R-EG untuk di recovery dan dipakai
kembali sebagai bahan baku bersama EG murni pada R-
Esterifikasi.
Pengambilan EG dengan memvakumkan, mengakibatkan
pembentukan rantai molekul, semakin panjang rantai molekul
maka berat molekul semakin tinggi, sehingga nilai viskositas
intrisik akan naik sesuai dengan angka yang diinginkan.
 Hasil samping
Diethylene Glycol (DEG) merupakan hasil reaksi samping dari
EG berlebih dalam suasana asam. Pembentukan DEG sangat
sulit dihilangkan , namun jumlahnya dapat diperkecil dengan
mongontrol tempratur atau menambahkan katalis Tetra Ethylene
Amonium Hidroksida (TEAH).

20. Proses polimerisasi berlangsung 2-3 jam diakhiri dengan
kondisi suhu 300 oC. PET yang dihasilkan selanjutnya dialiri ke
tahap extrusi
Tahap Ektrusi
PET dalam bentuk lelehan yang dihasilkan dari reaktor
polimerisasi dimasukan ke dalam die head. Disini terjadi proses
perubahan fisik dari lelehan menjadi strand (serat dengan
ukuran cukup besar). Dengan batuan N2 bertekanan tinggi
lelehan PET ditekan melalui celah spineret yang ada dalam die
head pada tempratur 291 oC. Strand keluar dari die head
(lubang spineret) setelah mengalami pendinginan secara tiba-
tiba dengan air pada suhu 17 oC.
Selanjutnya strand masuk USG (Under Strand Granulator)
Cutter untuk dipotong kecil-kecil dengan ukuran 3 x 3 x 5 mm.
untuk mengurangi kadar air chips PET diseprotkan dengan
udara bertekanan 3 kg/cm2G.

22. Chips PET
Benang dan Serat PET

25. Pembuatan Botol

27. TERIMA KASIH
Wasallam…