POLIMER DALAM GEOSYNTHETICS

• Semua produk geosynthetics kecuali untuk produk-produk alami, terbuat dari polimer.• Kata Polimer berasal dari bahasa Yunani

- Poli berarti banyak- Meros berarti bagian.

• Polimer terdiri dari banyak bagian yang tergabung melalui suatu link.• Setiap bagiannya disebut "monomer" - unit tunggal.• Monomer adalah senyawa molekul yang digunakan untuk menghasilkan polimer.• Berat molekul polimer adalah suatu derajat polimerisasi (jumlah unit monomer dikemas

menjadi polimer) dikalikan dengan berat molekul unit secara berulang.• Peningkatan hasil berat molekul menghasilkan,

- Kekuatan tarik yang lebih tinggi,- Kekuatan tekan yang lebih tinggi,- Ketahanan retak terhadap tekanan yang lebih tinggi,- Tahan panas lebih baik, dll

• Cara hubungan silang dan jumlah unit yang berulang mendefinisikan sifat polimer• Ada hampir 50.000 jenis polimer yang tersedia secara komersial.• Ikatan dalam molekul polimer dikarenakan tekanan Van Der Waals, dipol permanen, atau

ikatan hidrogen.• Ikatan antara rantai molekul disebabkan oleh hubungan silang oleh ikatan kovalen

MACAM-MACAM POLIMER

• Berdasarkan hubungan silangnya, polimer dibagi menjadi dua kategori- Thermoplastik- Thermostat

• Polimer termoplastik adalah salah satu yang dapat berulang kali dipanaskan hingga mencapai titik lembeknya dan dibuat menjadi bentuk yang diinginkan dan didinginkan untuk menjaga bentuknya.

• Pada polimer termostat proses di atas tidak dapat dilakukan. Materialnya hanya akan hanya terdegradasi pada saat pemanasan kembali.

• Contoh polimer termoplastik - polyethylene (PE), polypropylene (PP) dan polyester (PET)• Contoh polimer termostat - butil, nytrile dan EPDM.• Semua Geosynthetics adalah termoplastik.

KOMPOSISI DAN PROPERTI

• Bahan utama dari polimer- Resin yang sesuai dengan nama asalnya- Karbon hitam atau pewarna- Stabilisator pengolahan jangka pendek- Aditif (antioksidan jangka panjang)

• Jenis-jenis polimer dan formulasinya

TypesResin (%)

Plasticizer (%)

Fillers (%)

Carbon black (%)

Additives (%)

Polyethylene 95-98 0 0 2-3 0.25-1Polypropylene (flexible) 85-98 0 0-13 2-4 0.25-2Polyvinyl Chloride 50-70 25-35 0-10 2-5 2-5Polyethyleneterephthalate 98-99 0 0 0.5-1 0.5-1Polyamide 98-99 0 0 0.5-1 0.5-1Polystyrene 98-99 0 0 0 1-2

• Polyvinyl Chloride (PVC):- PVC dihasilkan dari monomernya yaitu vinil klorida- PVC adalah plastik keras, penambahan plasticizer membuat bahan yang fleksibel

terutama untuk membuat geomembranes.• Polyester:

- Berisi kelompok ester fungsional dalam rantai utamanya- Reaksi alkohol dengan asam melalui ikatan kimia (linkage ester)

• Poliamida:- Polimer yang mengandung monomer yang bergabung dengan ikatan peptida.- Dapat terbentuk secara alami, contohnya menjadi protein seperti wol dan sutra- Contoh lainnya adalah nilon dan Kevlar

• Polystyrene:- Terbuat dari monomer styrene - Expanded Polystyrene adalah penggunaan yang paling umum, yang terdiri dari 5% PS

dan 95% udara- Bahan pengisi yang ringan - kepadatan sangat rendah, kurang dari 20 - 25 kg/m3.

IDENTIFIKASI POLIMER

• Tujuan identifikasi- Jaminan kualitas - Estimasi umur material- Memahami mekanisme Degradasi- Penyelidikan kegagalan secara forensik, dll

• Macam-macam Metode identifikasi yang digunakan- Karakteristik Pembakaran- Analisis Termogravimetri (TGA)- Scanning Differensial kalorimetri (DSC)- Oxidative Induksi Waktu (OIT)- Analisis termomekanis (TMA)- Analisis dinamik mekanik (DMA)- Chromotography (GC dan HPLC) Berat Molekul Dasar (MWB)

• Karakteristik Pembakaran- Setiap polimer memiliki karakteristik pembakaran yang unik yang memberikan

gambaran kasar dari jenis polimer.- Beberapa menyala dengan mudah dan beberapa tidak menyala.- Warna api (biru, oranye, dll) dan warna abu dapat digunakan untuk

membedakan polimer yang berbeda sesuai pengalaman.• Analisis Termogravimetri (TGA)

- Massa dari polimer diplot terhadap suhu.- Suhu secara bertahap meningkat dan massa yang sesuai ditentukan- Pada beberapa suhu tertentu, massa tiba-tiba menurun. Hal ini terjadi pada

suhu yang berbeda untuk berbagai jenis polimer.- PVC- sekitar 300˚C, PP - 400˚C, dll- Pemanasan dilakukan dalam keadaan ternitrogen

• Scanning Differensial kalorimetri (DSC)- Keseimbangan Temperature dipertahankan antara sel referensi dan sel benda

uji- Aliran panas ke dalam dan keluar dari spesimen dipantau dan diplot sebagai

fungsi suhu.- Perubahan secara langsung dalam pertukaran panas terjadi pada suhu yang

berbeda untuk berbagai jenis polimer.• Oksidatif Induksi Waktu (OIT)

- Perangkat Differential scanning kalorimeter digunakan- 5 mg sampel cepat memanas dari suhu kamar ke 200˚C pada tingkat 20˚C per

menit dalam lingkungan ternitrogen- Oksigen kemudian diberikan dan aliran panas (yang masuk atau keluar) diamati.

Uji dihentikan ketika didapat kondisi puncak.

- Tes ini berkaitan dengan jumlah dan jenis anti-oksidan yang digunakan formulasi polymer.

• Analisis termomekanis (TMA)- Dalam tes ini, perubahan dimensi dalam polimer, peningkatan suhunya

dikontrol dan diukur- Koefisien ekspansi termal diperoleh dan berkorelasi dengan properti

fundamental dari polimer.• Analisa Dinamik Mekanik (DMA)

- Polymers Yang cacat di bawah suhu terkontrol baik dalam stres dikendalikan atau regangan secara terkendali - rangkak atau tes relaksasi.

- Sifat Viskoelastik diperoleh- result dari tes ini berguna dalam memprediksi kinerja dan seumur hidup prediksi

jangka panjang.• Chromotography (GC dan HPLC)

- Polimer dicairkan dalam pembawa pelarut- Komponen dilakukan melalui kolom stasioner- Migrasi gas di uji GC menunjukkan perbedaan dalam polimer- Pada Kromatografi Cair, cairan dianalisis.

• Berat Molekul Dasar (MWB)- Indeks aliran Melt untuk memperkirakan berat molekul dengan metode tidak

langsung- Polimer dipanaskan sampai mencair. Polimer cair didorong melalui sebuah

lubang di bawah beban konstan. Berat polimer dalam 10 menit adalah Indeks Arus Melt (LKM). Rendah LKM berarti lebih tinggi adalah berat molekul.

- Uji diulang pada beban konstan yang berbeda untuk menghitung Rasio Tingkat Flow (FRR). Kemiringan LKM pada tingkat beban yang berbeda menunjukkan FRR.

KEKUATAN JANGKA PANJANG

• Jenis Polimer menentukan respon dari geogrid / geotekstil di bawah beban berkelanjutan

• Pada akhir umur rencana, strain penguatan harus berada dalam tingkatan yang bekerja. Beban yang sesuai disebut creep kekuatan terbatas penguat.

• Khas faktor pengurangan merayap:- Polyester 2,5-1,6- HDPE 5,0-2,6- Polypropylene 5,0-4,0

MANUFAKTUR GEOSYNTHETICS

Semua produk yang terbuat dari berbagai termoplastik

Polyethylene (PE) Polypropylene (PP) Polyester (PET) Polyvinyl Chloride (PVC) Nylon (PA) Polystyrene (PS)

SERAT

• Serat terbuat dari polimer dengan menggambar dan peregangan polimer meleleh melalui lubang sempit pemintal yang - mirip dengan mandi kepala.

• filamen serat ini didinginkan dan mengeras - basah, kering atau meleleh proses.• Serat yang keras dan kuat dibandingkan dengan polimer baku karena proses

peregangan.• Peregangan mengurangi diameter serat dan orientasi molekul untuk

mendapatkan kekuatan dan kekakuan yang lebih tinggi.

BERBAGAI JENIS BENANG

• Monofilamen - terdiri dari satu serat / benang• Multifilament - dibentuk dengan memutar bersama-sama beberapa benang

monofilamen• serat Staple - filamen terus menerus yang berkerut dan dipotong ke panjang

pendek dari 25 sampai 100 mm disebut sebagai staples- Benang • basi - serat stapel yang dipelintir dan dipintal menjadi benang

panjang untuk pembuatan kain• Film Slit (atau film dibagi) - pita seperti kaset terbuat dari lembaran kontinu

polimer dengan memotong ke dalam serat. Ini disebut celah serat Film monofilamen.

• Slit film multifilamen benang - dibuat dengan memutar bersama-sama serat monofilamen celah film.

BERBAGAI JENIS GEOTEXTILESBenang dibuat menjadi tekstil menggunakan dua metode

• Woven- Tenunan polos - Tenunan umum seperti yang ditemukan dalam industri

tekstil - satu dan satu ke bawah pola menenun- Basket menenun - dua atau lebih warp dan / atau pengajuan benang

yang digunakan- Twill menenun - pola menenun diagonal dengan benang persimpangan

satu memilih yang lebih tinggi• Nonwoven - serat terikat

- Melt atau kepala terikat - serat tersebar di roller dan bergabung dengan mencair pada titik-titik cross-over - geotekstil kaku - ikatan dicapai dengan proses kalender

- Resin terikat - serat terikat dengan penyemprotan resin akrilik- Jarum menekan - serat terjerat dengan satu sama lain untuk membentuk

lembaran kain yang terus menerus - ketebalan besar dan tekstil massa besar.

GEOGRID

• Geogrid dibuat oleh ekstrusi, tenun atau proses pengelasan• Produk Ekstrusi (geogrid oriented) terbuat dari polyethylene atau polypropylene• geogrid Woven terbuat dari poliester dilapisi dengan PVC, lateks atau bitumen• las geogrid dengan melampirkan strip serat di persimpangan.

GEOGRID YANG DIEXTRUDES & DIRENTANGKAN

• Lembaran polimer setebal 4-6 mm diambil dan dilubangi membentuk pola yang teratur

• Lembaran ditarik uniaksial atau biaksial dibawah suhu dan tingkat tekanan yang dikendalikan tanpa pecah

• rasio Menggambar / peregangan berbeda untuk geogrid yang berbeda• Orientasi Molekuler dicapai untuk kekuatan yang lebih tinggi, kekakuan dan

ketahanan mulur lebih baik

PEMBUATAN GEOCELLS

• Jalur lembaran polimer (HDPE atau orang lain) dari 1 sampai 1,2 mm ketebalan digunakan

• ini ultrasonically dilas lebih tinggi penuh pada interval (300-450 mm jarak) untuk struktur sarang lebah dicapai ketika dibuka