Termoplastik Dijelaskan: Definisi, Sifat, dan Manfaat Daur Ulang

Termoplastik (kadang ditulis sebagai thermo plastic) adalah jenis plastik yang terbuat dari resin polimer yang menjadi cair homogen ketika dipanaskan dan keras ketika didinginkan. Namun, ketika membeku, termoplastik menjadi seperti kaca dan tunduk pada pecahan. Karakteristik ini, yang memberikan nama pada bahan, dapat dibalik. Artinya, dapat dipanaskan ulang, dibentuk ulang, dan membeku berulang kali. Kualitas ini juga membuat termoplastik dapat didaur ulang.

Ada puluhan jenis termoplastik, dengan setiap jenis bervariasi dalam organisasi kristal dan densitas. Beberapa jenis yang umum diproduksi saat ini adalah polyuretan, polipropilena, policarbonat, dan akrilik. Seluloid, yang dianggap sebagai termoplastik pertama, muncul pada pertengahan abad ke-19 dan memerintah industri selama sekitar 100 tahun. Selama produksi puncaknya, digunakan sebagai pengganti gading. Saat ini, digunakan untuk membuat pick gitar.

Kadang-kadang, termoplastik disamakan dengan plastik termo-setting. Meskipun mungkin terdengar sama, mereka sebenarnya memiliki sifat yang sangat berbeda. Sementara termoplastik dapat dilelehkan menjadi cair dan didinginkan menjadi padat, plastik termo-setting secara kimia merusak ketika terkena panas. Ironis, namun, plastik termo-setting cenderung lebih tahan lama ketika diizinkan untuk dingin daripada banyak termoplastik.

Termoplastik juga berbeda dari elastomer, meskipun beberapa dianggap keduanya. Sementara banyak termoplastik dapat diregang sampai titik tertentu, mereka umumnya cenderung menahan dan tetap dalam bentuk yang diregangkan. Elastomer, seperti namanya implikasikan, kembali ke bentuk asli. Namun, penambahan plastisizer ke cairan dapat menghasilkan termoplastik yang lebih lentur. Faktanya, ini biasanya terjadi ketika termoplastik digunakan untuk injeksi plastik atau ekstrusi.

Tindakan spesifik dari plastisizer adalah untuk menurunkan suhu transisi kaca (Tg) bahan, yang adalah titik di mana menjadi rapuh ketika didinginkan dan lembut ketika dipanaskan. Tg bervariasi dengan setiap jenis termoplastik dan ditentukan oleh struktur kristalisasinya. Namun, Tg juga dapat disesuaikan dengan memperkenalkan termoplastik ke dalam kopolimero, seperti polistiren. Sebelum penggunaan plastisizer, beberapa bagian termoplastik yang dicetak rapuh rentan pecah pada cuaca dingin.

Termoplastik ada sejak lama, tetapi merupakan komponen besar dari kehidupan sehari-hari saat ini. Misalnya, akrilonitrile butadien stirena (ABS) adalah jenis termoplastik yang digunakan untuk memproduksi peralatan olahraga, mainan (misalnya, blok LEGO®), dan berbagai bagian mobil. Policarbonat digunakan untuk membuat cakram padat (CD), botol minuman, wadah penyimpanan makanan, dan kacamata, di antara hal lainnya. Polietilena mungkin termoplastik yang paling sering ditemui dan digunakan untuk membuat botol sampo, kantong plastik belanja, dan bahkan pabrik anti peluru.

Apakah Termoplastik Dapat Diuraikan Secara Biologis?

Biodegradasi adalah ukuran penting dari ramah lingkungan setiap zat. Dengan kata sederhana, biodegradasi berarti bahwa bahan dapat dipecah secara alami oleh mikroorganisme. Bakteri dan jamur biasanya membantu dekomposisi dengan memakan bahan organik. Setelah bahan yang dapat diuraikan secara biologis dipecah, komponen dasarnya tetap ada.

Mengapa Plastik Biasa Tidak Dapat Diuraikan Secara Biologis

Plastik tradisional tidak dapat diuraikan secara biologis. Itu karena bakteri tidak dapat memakannya dan memecahnya menjadi komponen aslinya. Meskipun plastik terbuat dari bahan yang terjadi secara alami seperti minyak bumi, proses polimerisasi adalah yang membuatnya tidak dapat dipecah.

Ketika minyak bumi digunakan untuk membuat plastik, hydrocarbon akhirnya dipisahkan menjadi molekul yang lebih kecil yang dikenal sebagai monomerek. Dua monomerek kunci dalam produksi plastik adalah etilena dan propilena. Ini secara kimia digabungkan dalam konfigurasi baru, menghasilkan rantai molekul panjang berulang yang kita sebut polimer. Kemudian digabungkan dengan aditif seperti pelahan api untuk menciptakan bentuk akhir dari setiap jenis plastik.

Jadi jika plastik mengandung karbon, mengapa bakteri tidak dapat memecahnya? Proses polimerisasi mengubah bahan asli menjadi senyawa molekuler yang tidak ada di alam. Bakteri dan mikroorganisme lain tidak dapat mengkonsumsi karbon dalam bentuk ini.

Termoplastik dan Biodegradasi

Seperti plastik biasa, termoplastik juga terbuat dari polimer. Ada juga tepung termoplastik, yang dibuat dengan menggabungkan tepung asli dengan plastisizer. Tepung asli ini juga disebut tepung murni, yang berasal dari makanan seperti gandum dan kentang. Mereka terbuat dari karbohidrat rantai panjang yang tidak larut dalam air dingin.

Proses pembuatan tepung termoplastik dimulai dengan campuran plastisizer-tepung dipanaskan pada suhu antara 70 hingga 90 derajat Celsius. Rentang ini di atas suhu gelatinasi tepung normal dan melemahkan ikatan hidrogen yang ada di dalam tepung itu sendiri. Campuran yang dihasilkan berubah menjadi tepung termoplastik.

Plastik yang dapat diuraikan secara biologis seperti tepung termoplastik dapat menyelesaikan masalah biodegradasi. Tepung itu sendiri dapat diuraikan secara biologis dan merupakan sumber terbarukan. Tergantung pada sumber yang Anda konsultasi, TPS membutuhkan antara 30 hingga 90 hari untuk terurai. Di sisi lain, botol plastik rata-rata membutuhkan sekitar 450 tahun untuk terurai.

Apa Perbedaan Utama antara Termoplastik dan Plastik Termo-setting?

Pada pandangan pertama, termoplastik dan plastik termo-setting mungkin tampak sama. Akhirnya, keduanya terbuat dari polimer. Namun, mereka bereaksi secara berbeda ketika terkena panas. Plastik termo-setting tidak meleleh — sebaliknya, itu mempertahankan bentuk dan kepadatan setelah dicetak.

Jadi, jika plastik termo-setting tidak benar-benar meleleh, mengapa masih digunakan? Ketidakmampuan untuk meleleh menjadi keuntungan dalam beberapa situasi. Sifat uniknya termasuk berbagai warna dan finishing serta kekuatan tambahan setelah pengeringan yang tepat. Mereka juga tahan terhadap korosi, menunjukkan kekuatan dielektrik tinggi dan lebih murah untuk diproduksi. Itulah sebabnya plastik termo-setting digunakan dalam banyak aplikasi: komponen otomotif, peralatan rumah tangga dan bagian listrik, untuk menyebut beberapa.

Bagaimana Termoplastik dan Termoset Dapat Didaur Ulang?

Anda mungkin terkejut untuk mengetahui bahwa termoplastik dapat didaur ulang. Sebagian dari alasannya adalah toleransi panasnya. Polimer dalam termoplastik kuat, tetapi ikatan kimia di antaranya lemah. Ini berarti mereka dapat dipanaskan dan didinginkan, berulang kali, tanpa menghancurkan komposisi strukturalnya. Ini diterjemahkan ke dalam kemampuan yang lebih mudah untuk menggunakannya berulang kali.

Sekitar 75% plastik yang diproduksi di seluruh dunia adalah dalam bentuk termoplastik. Sebagian besar ini mencakup plastik sekali pakai untuk wadah makanan dan minuman. Anda akan sering menemukan polietilena tereftalat, juga disebut PET, digunakan dalam botol air.

Mendaur Ulang Termoplastik

Setelah plastik yang dapat didaur ulang mencapai tujuan akhirnya, mereka dilelehkan dan digunakan kembali melalui cetak injeksi. Namun, masalah besar dengan mencoba mendaur ulang termoplastik dan bahan plastik lainnya adalah mereka semua memiliki komposisi yang sedikit berbeda. Itulah sebabnya perlu memisahkan berbagai jenis plastik ini jika Anda berencana untuk mendaur ulangnya.

Saat mengumpulkan plastik untuk daur ulang, Anda akan ingin mempertimbangkan beberapa hal. Botol minuman, produk perawatan pribadi, deterjen dan wadah makanan dapat didaur ulang. Anda juga dapat mencari angka yang terembos pada wadah plastik itu sendiri. Angka kecil "1" berarti terbuat dari PET, yang didaur ulang. Polietilena padat ditandai dengan "2" dan juga sangat dapat didaur ulang. Untuk apa pun lainnya, periksa dengan fasilitas daur ulang lokal atau otoritas pengangkutan sampah municipal.

Plastik Termoset dan Daur Ulang

Produk plastik termoset harus tahan lama, jadi tidak dapat dengan mudah didaur ulang. Ilmuwan sedang meneliti cara baru untuk mendaur ulangnya, termasuk penghubung kimia yang membantu item ini mempertahankan kekuatannya sambil terurai dengan lebih mudah. Ini adalah perkembangan yang menarik, tetapi penerapan luas mungkin tidak akan terjadi untuk beberapa waktu. Setelah terjadi, mungkin mencegah lebih banyak bahan plastik yang akhirnya diimbang di tempat pembuangan sampah.