Peningkatan jumlah limbah Polyethylene Terephthalate (PET) dan masih terbatasnya teknologi pengolahan serat pada skala UMKM mendorong perancangan mesin centrifugal melt spinning yang mampu mengolah PET daur ulang menjadi serat bernilai tambah secara aman dan andal. Tugas akhir ini bertujuan merancang unit inti mesin dengan konsep Vertical Gravity Feed sekaligus menentukan material Pulley yang paling sesuai untuk mengurangi risiko degradasi termal sabuk pada sistem transmisi. Proses perancangan dilakukan secara bertahap melalui identifikasi kebutuhan pengguna dengan metode Voice of Customer, penyusunan House of Quality, pengembangan dan seleksi konsep menggunakan metode Simple Additive Weighting, pemodelan tiga dimensi dan gambar teknik, analisis mekanik-termal, simulasi Finite Element Method, serta pembuatan purwarupa fungsional. Hasil perancangan menunjukkan bahwa konfigurasi akhir menggunakan poros pejal, sistem transmisi pulley-sabuk, pemanasan berbasis burner gas, dan rentang operasi 1.200-3.200 rpm pada temperatur 260-285°C. Hasil simulasi termal menunjukkan temperatur groove Pulley sebesar 43,842°C pada Cast Iron EN-GJL-250, 86,330°C pada Aluminium 6061, 47,868°C pada PEEK, dan 43,688°C pada PA66. Berdasarkan hasil tersebut, Aluminium 6061 tidak memenuhi batas aman termal sabuk sebesar 60°C, sedangkan Cast Iron EN-GJL-250 dipilih sebagai material akhir yang paling rasional untuk tahap purwarupa. Evaluasi struktur juga menunjukkan bahwa tegangan ekuivalen poros masih berada di bawah tegangan luluh, meskipun area shoulder dan hub tetap menjadi bagian yang paling kritis.