Modifikasi Bahan
03 Aug 2010 11:23:52
Artikel terkait
| |
|||||||||
|
|
Salah satu pemanfaatan teknik nuklir menggunakan irradiasi adalah untuk meningkatkan kualitas produk. Tidak banyak diketahui, sudah banyak produk-produk industri yang dipakai dalam kehidupan sehari-hari mengandung komponen yang proses pembuatannya melibatkan teknologi irradiasi. Barang-barang dari plastik untuk keperluan rumah tangga dapat dibuat melalui proses polimerisasi radiasi. Produk berupa pesawat televisi maupun mobil mengandung kabel yang pembungkusnya diperkuat oleh proses irradiasi. Lapisan permukaan tipis pada baterai jam digital atau kalkulator, demikian juga floppy disc dan video tape diproses menggunakan teknologi irradiasi.
Penggunaan teknologi irradiasi paling besar diaplikasikan dalam proses kimia suatu industri. Karena membawa energi yang cukup tinggi, radiasi dapat bertindak sebagai katalis untuk merangsang terjadinya perubahan kimia suatu bahan, salah satunya adalah untuk merubah bahan kimia sejenis molekul atau lebih menjadi molekul yang lebih besar. Secara umum dapat dikatakan bahwa polimerisasi merupakan usaha untuk memadukan becairan dari senyawa organik dalam golongan monomer menjadi polimer. Salah satu sifat dari monomer adalah ketika menerima paparan radiasi bahan monomer dapat berubah menjadi bahan baru yang disebut polimer, yaitu bahan padat yang sangat keras pada suhu kamar. Di industri, teknologi irradiasi dipakai untuk memproduksi plastik bermutu tinggi yang memiliki sifat yang sangat kuat serta tahan terhadap panas.
Polimerisasi merupakan reaksi kimia yang menggabungkan dua berapa unsur menjadi satu zat yang berpadu. Teknik polimerisasi radiasi merupakan salah satu dari pemanfaatan radiasi untuk memodifikasi polimer. Tujuannya adalah mengolah bahan mentah yang berasal dari alam maupun sintesanya, seperti polietilen dan polipropilen, menjadi bahan setengah jadi atau bahan jadi.
Polimer dibuat dari bahan yang disebut monomer, yaitu sejenis gas maupun cairan dengan molekul tunggal yang saling terpisah. Apabila mendapatkan energi dari radiasi, monomer ini akan saling berikatan membentuk molekul raksasa yang lebih komplek yang disebut polimer. Senyawa inilah yang selanjutnya dijadikan sebagai bahan dasar untuk pembuatan plastik. Selain untuk membuat polimer, teknologi irradiasi juga dapat dipakai untuk memodifikasi sifat polimer tersebut. Modifikasi polimer ini merupakan suatu upaya untuk memperbaiki sifat-sifat polimer sehingga menjadi polimer baru dengan mutu yang lebih baik. Sebagai contoh adalah polimer polietilen yang biasa dikenal sebagai salah satu termoplastik dan sering digunakan untuk bahan pembungkus, ternyata dapat dimodifikasi sehingga dapat dipakai sebagai bahan isoasi kabel yang tahan terhadap panas.
Isu lingkungan telah memaksa industri untuk mengkaji ulang bahan-bahan yang digunakan dalam proses produksi, terutama yang berbahan baku plastik yang tidak dapat didegradasi oleh alam. Berbeda dengan teknik polimerisasi konvensional yang umumnya menggunakan bahan kimia dan panas agar terjadi reaksi penggabungan, pada polimerisasi radiasi penggunaan bahan kimia dan panas sangat sedikit, sehingga secara ekonomi prosesnya lebih menguntungkan, di samping teknologinya sendiri dinilai bersih dari pencemaran lingkungan, tidak menggunakan bahan-bahan kimia karsinogenik (bahan yang dapat merangsang tumbuhnya kanker dalam tubuh) serta bahan beracun lainnya. Di samping itu, pembuatan polimer dengan radiasi ini dapat dilakukan dalam berbagai kondisi dan dapat dikontrol dengan teliti.
Peralatan berteknologi tinggi yang dipakai untuk polimersasi radiasi adalah Mesin Berkas Elektron (MBE). Prinsip kerja dari alat ini adalah menghasilkan berkas elektron dari filamen logam tungsten yang dipanaskan. Berkas elektron selanjutnya difokuskan dan dipercepat dalam tabung akselerator vakum bertegangan tinggi hingga 2 juta Volt (2 MV). Di negara maju, teknologi irradiasi ini sudah diterapkan dalam berbagai kegiatan industri, sehingga banyak sekali produk bermutu tinggi yang telah dihasilkan oleh industri yang memanfaatkan teknologi irradiasi ini.
Kabel tidak pernah dapat dipisahkan dari listrik. Hampir pada setiap barang elektronik dapat kita jumpai kabel di dalamnya. Secara umum, kabel yang kita kenal biasanya terdiri atas satu atau lebih logam konduktor (logam yang sangat baik dalam menghantarkan arus listrik) yang dibungkus dengan bahan isolator (bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik). Kabel jenis ini sering kita temui baik untuk transmisi arus listrik maupun pengiriman pulsa listrik dalam telekomunikasi. Kita juga dapat menjumpai jenis kabel untuk pembakaran, seperti dalam mesin mobil.
Isolasi kabel listrik umumnya dibuat dari bahan plastik polietilen atau polivinil chlorida (PVC). Kedua polimer ini merupakan jenis linier, yaitu polimer yang melunak atau leleh apabila dipanaskan. Kelemahan bahan isolasi ini tentu tidak diinginkan untuk kabel yang digunakan pada alat atau instalasi tertentu. Kabel untuk mesin mobil misalnya, karena berada di lingkungan yang panas, harus tahan dan tidak rusak karena pengaruh panas dari mesin.
Pemanfaatan polimer hasil irradiasi dalam industri yang paling banyak adalah untuk pembuatan bahan isolasi kabel listrik. Irradiasi menyebabkan rantai molekul panjang pada polimer bergandengan pada tempat-tempat tertentu yang prosesnya dikenal sebagai pengikatan silang (crosslinking). Energi radiasi dapat merangsang terjadinya ikatan silang antar polimer sehingga terbentuk jaringan tiga dimensi yang dapat mengubah sifat polimer. Peristiwa inilah yang sebenarnya menyebabkan bahan isolasi kabel lebih tahan terhadap panas dan listrik tegangan tinggi.

Proses terjadinya ikatan silang pada polimer
Plastik PVC yang dibuat dari bahan polimer hasil irradiasi dapat mempertahankan kepadatannya pada temperatur yang jauh lebih tinggi dibandingkan plastik PVC biasa (hasil proses kimia). Dengan teknologi irradiasi ini, bahan isolasi kabel menjadi lebih kuat, lebih elastis, dan lebih tahan terhadap minyak serta larutan kimia lainnya. Kelebihan ini dapat dicapai tanpa menyebabkan perubahan sifat kelistrikan maupun daya isolasinya.
Teknologi irradiasi juga dapat memodifikasi polietilen menjadi produk polimer yang dapat menyusut volumenya apabila diberi perlakuan panas yang sering disebut sebagai heat shrinkable tube. Produk ini banyak digunakan dalam industri listrik untuk mengisolasi sambungan-sambungan listrik. Heat shrinkable tube juga sering digunakan dalam industri telekomunikasi untuk membungkus satuan-satuan kabel seperti satuan kabel telepon, agar terlindung dari pengaruh luar, lebih awet, aman serta dapat ditanam di bawah tanah. Teknologi irradiasi sangat efisien dan ekonomis untuk memproduksi bahan isolasi kabel berdiameter kecil yang sangat banyak dipakai dalam industri elektronika yang memerlukan akurasi tinggi, seperti komputer dan pesawat telekomunikasi.
Kabel dengan isolasi polimer hasil proses irradiasi telah berada di pasaran dan ternyata memiliki nilai komersial karena bermutu tinggi. Untuk beberapa jenis produk barang elektronik, penggunaan kabel bermutu tinggi ini seringkali menjadi syarat mutlak, sehingga produk yang dihasilkannya benar-benar dapat diandalkan dan berdaya saing.

Kabel tahan panas banyak dimanfaatkan untuk mesin mobil
(Edited by HW)
| |
|||||||||
|
|







