Deterjen

Deterjen berhubungan dengan pembersihan benda padat. Pembersihan benda padat adalah penyingkiran benda yang tak diinginkan dari permukaannya. Pembersihan ini dapat dilakukan dengan berbagai metode, antara lain pemisahan mekanik sederhana (misalnya mengucek dan mencelupkan kain ke air), pemisahan dengan pelarut (misalnya penambahan pelarut organik), dan pemisahan dengan menambahkan air dan bahan kimia seperti surfaktan.

Sistem pencucian dengan deterjen terdiri dari benda padat yang akan dibersihkan, yang disebut substrat, pengotor yang akan dibersihkan melalui proses pencucian, dan liquid bath (cairan yang mengandung air dan surfaktan untuk membersihkan). Hasil pencucian akan bergantung pada interaksi elemen-elemen tersebut dan kondisi pencucian yang digunakan, seperti temperatur, waktu, energi mekanik yang diberikan, dan kesadahan air yang digunakan. 

Deterjen memiliki formula untuk membersihkan substrat yang kotor di bawah kondisi pencucian yang bervariasi. Beberapa deterjen, seperti sabun toilet, hanya terdiri dari satu komponen. Beberapa deterjen lainnya, memiliki lebih dari satu komponen. Secara umum, formula deterjen yang mengandung lebih dari satu komponen terdiri dari surfaktan, builder, dan aditif.

Surfaktan dalam deterjen berguna untuk mempengaruhi sudut kontak sistem pencucian, sedangkan builder memiliki fungsi untuk membantu efisiensi surfaktan dalam proses pembersihan kotoran. Salah satu kemampuan buider yang penting dan banyak digunakan adalah untuk menyingkirkan ion penyebab kesadahan dari cairan pencuci dan mencegah ion tersebut berinteraksi dengan surfaktan. Hal ini dilakukan karena interaksi tersebut akan menyebabkan penurunan efektivitas pencucian. Secara umum, builder memberikan alkalinitas ke cairan pencuci sehingga berfungsi juga sebagai alkali. Selain itu, builder juga memberikan efek anti-redeposisi. Beberapa contoh builder yang banyak digunakan antara lain:

1. Zeolit (Na2Ox.Al2O3y.SiO2z.pH2O). Zeolit berfungsi sebagai builder penukar ion. Zeolit yang banyak digunakan adalah zeolit tipe A. Ion natrium akan dilepaskan oleh kristal zeolit dan digantikan dengan ion kalsium dari air sadah. Hal ini akan menyebabkan penurunan kesadahan dari air pencuci.
2. Clay. Clay, seperti kaolin, montmorilonit, dan bentonit juga dapat digunakan sebagai builder. Natrium bentonit, misalnya dapat melunakkan air akibat kemampuannya menyerap ion kalsium. Namun, clay dipertimbangkan sebagai bahan yang memiliki efektivitas pelunakkan air yang lebih rendah dibandingkan zeolit tipe A. Penggunaan clay sebagai builder juga memiliki nilai tambah lain. Clay montmorilonit, misalnya, dapat berfungsi sebagai komponen pelembut. Komponen ini akan diserap dan difilter ke dalam pakaian selama proses pencucian dan pembilasan.
3. Nitrilotriacetic acid. Senyawa N(CH2COOH)3 atau biasa disebut NTA ini, merupakan salah satu builder yang kuat. Senyawa ini merupakan tipe builder organik. Namun, penggunaaannya memiliki efek samping pada kesehatan dan lingkungan.
4. Garam netral. Natrium sulfat dan natrium klorida merupakan garam-garam netral yang dapat digunakan sebagai builder. Selain itu, senyawa-senyawa ini juga dipertimbangkan sebagai filler yang dapat mengatur berat jenis deterjen. Natrium sulfat juga dapat menurunkan Critical Micelle Concentration (CMC) dari surfaktan organik sehingga konsentrasi pencucian efektif dapat tercapai.

Aditif organik dalam deterjen juga dapat ditambahkan untuk meningkatkan daya cuci. Peningkatan daya cuci yang dimaksud dapat meliputi beberapa hal, yaitu:

1. Menurunkan pengendapan kembali kotoran
2. Meningkatkan efek whiteness dan brightness
3. Meningkatkan kemudahan terlepasnya kotoran
4.  Menurunkan atau menigkatkan pembusaan seperti yang diinginkan
5. Menaikkan tingkat kelarutan deterjen (Jika deterjen semakin larut, maka fungsi pencucian juga meningkat)
6. Menaikkan daya dorong terhadap logam-logam
7. Menurunkan injury (misalnya iritasi pada kulit manusia, barang atau kain, dan mesin)

Beberapa aditif organik yang dapat digunakan dalam deterjen adalah:

1. Na-CMC. Natrium Carboxyl Methyl Cellulose sebagai aditif berfungsi sebagai agen anti-redeposisi yang paling umum digunakan pada kain katun. Namun, senyawa ini tidak berfungsi baik pada serat sintetis.
2. Blueing Agent. Blueing agent memiliki fungsi untuk memberi kesan biru pada kain putih sehingga kain akan terlihat semakin putih. Selain itu, blueing agent juga dapat memberi kesan warna yang lembut.
3. Fluorescent. Fluorescent merupakan agen pemutih yang pertama kali dikombinasikan dengan deterjen pada tahun 1940. Agen ini akan menyerap radiasi ultraviolet dan mengemisi sebagian energi radiasi tersebut sebagai sinar-sinar biru yang tampak. Konsentrasi aditif harus diperhatikan dalam penggunaannya karena jika konsentrasi aditif yang digunakan salah, fluoroecent tidak akan memberikan efek absorbsi sinar ultraviolet.
4. Proteolytic enzyme. Proteolytic enzyme banyak digunakan pada formula deterjen. Tujuan penggunaannya adalah untuk mendegradasi bercak-bercak pada substrat yang dapat didegradasi oleh enzim. Penggunaan aditif ini membutuhkan waktu lebih lama daripada aditif lainnya karena merupakan bioteknologi. Enzim-enzim yang dapat digunakan sebagai aditif antara lain enzim amilase, trigliserida, dan lipase.
5. Bleaching agent. Bleaching agent anorganik yang banyak digunakan dalam formula deterjen adalah natrium perborat. Pada temperatur pencucian yang tinggi, sekitar 70-80 derajat Celcius, senyawa ini akan memucatkan (efek bleaching) bercak-bercak seperti bercak wine dan buah-buahan secara efektif. Namun, untuk memenuhi syarat lingkungan, sebbelum dibuang, air sisa cucian harus didinginkan hingga temperatur di bawah 50 derajat Celsius. Bleaching agent organik yang juga dapat digunakan adalah TAED (Tetra Acetyl Ethylene Diamine). Senyawa ini efektif digunakan pada temperatur pencucian 50-60 derajat Celcius.
6. Foam Regulator. Foam regulator seperti amin oksida, alkanolamida, dan betain terdapat dalam produk deterjen jika jumlah busa yang banyak diinginkan sehingga aditif ini umumnya ditemui pada cairan pencuci tangan dan sampo.
7. Organic sequestering. Aditif ini berfungsi untuk memisahkan ion logam dari bath deterjen. Beberapa aditif yang berfungsi sebagai organic sequestering adalah EDTA dan nitrilotriacetic acid.

Sumber: File kuliah Dasar-Dasar Rekayasa Produk, G. Handi A.
Gambar: http://www.asia.ru/Catalog/10151.html

Vicote, inovasi terbaru pelapis berbasis polimer

Dulu, teknologi thermal spray (flame spray) hanya terbatas pada aplikasi campuran metal, keramik metal (cermet), dan beberapa polimer kualitas rendah untuk membentuk lapisan pelindung pada substrat. Pelapisan-pelapisan ini memiliki sejumlah kekurangan, walaupun riset terus dilakukan untuk mengembangkan proses untuk polimer kualitas tinggi. Sebuah perusahaan asal Amerika Serikat, Vicotex, memperkenalkan sebuah proses flame spray baru dengan efektivitas biaya untuk penggunaan pelapis Vicote pada substrat metal dan keramik. Teknik baru ini diklaim sebagai sukses pertama pelapis flame spray berbasis polimer Victrex Peek pada substrat metal, yang menghasilkan pelapisan yang kuat, tahan lama, dan tahan terhadapat suhu tinggi dan zat-zat kimia.

Victrex bekerjasama dengan Alamo Supply Co of Houston, Texas yang mendesan PG550 Universal Flame Spray System menghasilkan thermal spray dengan biaya efektif. Mudah digunakan dan diset, alat ini menggunakan gun nozzle yang inovatif yang memungkinkan polimer yang disemprotkan membentuk pelapisan yang kontinyu.

Menurut John Robinson, pimpinan teknologi pelapisan Vitrex, aliran dari serbuk pelapis Vicote melewati gun dan dipanaskan pada temperature dimana serbuk meleleh dan dikeluarkan pada kecepatan tinggi sebagai ‘splats’ pada permukaan substrat. Splats ini saling overlapping sementara gun digerakkan di atas Vicote, inovasi terbaru pelapis berbasis polimer substrat untuk menghasilkan pelapisan yang kuat, tahan lama, dan berkualitas tinggi. Struktur kristal dari pelapisan Vicote lah yang memberikan ketahanan terhadap abrasi, erosi, gores, dan korosi, terutama pada suhu tinggi.

Salah satu dari keuntungan dari flme spraying menggunakan pelapis ini adalah pelapis ini dapat menghasilkan pelapisan kualitas tinggi pada bagian-bagan yang sulit atau berbiaya mahal. Robinson menjelaskan bahwa proses pelapisan ini sangat efisien secara energi. Sebagai contoh, pelapisan tidak membutuhkan oven untuk proses curing-nya, walaupun untuk pelapisan tebal pada silinder padat siklus relieving bertekanan tinggi mungkin dibutuhkan.Tidak dibutuhkan listrik untuk menjalankan alat, hanya gas tekan.

Flame spraying, yang juga dapat digunakan pada substrat-substrat yang sensitive, cocok digunakan untuk melapisi impeller pompa dan housing pompa. Robinson menambahkan, kebanyakan bentuk deometri dapat di-flame spray. Ini termasuk bagian-bagian kompleks, yang karena ketiadaan Faraday cage effect, ditemukan pada saat melapisi menggunakan bubuk elektrostatik pada proses pelapisan tradisional.

Flame spray menggunakan pelapis Vicote dapat juga digunakan untuk memperbaiki dan meningkatkan kinerja dari alat-alat in-service. Robinson mengatakan, proses-proses ini juga memiliki banyak keuntungan bagi bagian-bagian yang pernah mengalami kerusakan. Refurbishing permukaan yang telah terpakai dengan menyemprotkan pelapis Vicote lebih ekonomis daripada mengganti seluruh bagian dan menawarkan alternatif pelapisan kualitas tinggi hingga flame spray tradisional dengan menggunakan bubuk metal.

Bahan-bahan utama pelapis Vicote adalah Vitrex Peek polimer, linear, aromatik, dan semi-kristalin termoplastik. Pelapis ini juga dapat digunakan sebagai material tersendiri atau sebagai pelapis tambahan seperti fluoropolimer.

Sumber:
http://www.engineerlive.com/Chemical-Engineer/Materials/High-performance_polymer_coating_can_be_spray-applied_/21373/
http://www.victrex.com/en/vico_coat/vico_coat.php

Simbol daur ulang yang tertera di dasar botol plastik air mineral

Manusia dalam kehidupan sehari-harinya tidak pernah jauh dari kemasan plastik, baik berupa botol maupun tas. Selain itu limbah plastic tidak dapat tergradasi dengan mudah. Sangatlah wajar jika suatu saat bumi kita ini tidak mampu lagi untuk menampung limbah plastik yang hari demi hari jumlahnya semakin bertambah. Salah satu jalan keluar yang telah banyak diimplementasikan oleh sejumlah besar komunitas di dunia adalah daur ulang (recycle).

Jika diperhatikan pada permukaan dasar botol plastik, Anda akan menyadari bahwa hampir di setiap kemasan plastik tersebut terdapat sebuah simbol tiga panah yang membentuk segitiga. Terlepas dari ada atau tidaknya simbol tersebut, pada kenyataanya sebagian besar plastik dapat didaur ulang. Jadi simbol itu sebenarnya untuk apa?

Bagian yang terpenting justru bukan tiga buah panah itu tetapi justru angka kecil yang ada ditengah-tengah ketiga panah tersebut. Angka-angka tersebut lebih dikenal sebagai sistem kode identifikasi resin dan diperkenalkan pada tahun 1988 oleh The Society of the Plastics Industry, Inc. (SPI). Sistem kode resin ini mengelompokkan botol dan kemasan plastik yang biasa ditemukan pada limbah rumah tangga berdasarkan kandungan resinnya. Sistem kode ini dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan para penyedia jasa daur ulang dan memberikan kekonsitenan dan keseragaman sistem pada manufaktur plastik yang dapat diterapkan secara internasional.

Instansi penyedia jasa daur ulang tidak begitu saja menerima limbah plasti untuk didaur ulang. Mereka memiliki standar yang bervariasi. Sebagai contoh, sebuah instansi membutuhkan plastik-plastik tersebut dikelompokkan berdasarkan jenis dan dipisahkan dari bahan-bahan yang dapat didaur ulang lainnya; instansi yang lain menerima plastik tetapi tetap terpisah dari bahan-bahan yang dapat didaur ulang lainnya; sedangkan instansi yang lainnya tidak memiliki masalah menerima plastik dalam keadaan tercampur dengan bahan-bahan lain.

Dan kita sebagai pengguna/pemakai barang plastik sepatutnya mengenal kode-kode ini,k arena ada kalanya barang plastik tersebut tidak cocok bahkan di boleh digunakan untuk hal-hal tertentu. Berikut ini adalah berbagai kode resin yang dan deskripsinya:

RESIN CODE	CHARACTERISTICS AND EXAMPLES
	Polyethylene Terephthalate (PET, PETE) PET transparan, jernih, dan kuat. Biasanya dipergunakan sebagai botol minuman (air mineral, jus, soft drink, minuman olah raga) tetapi tidak untuk air hangat atau panas. Serpihan dan pelet PET yang telah dibersihkan dan didaur ulang dapat digunakan untuk membuat serat benang karpet, fiberfill, dan geotextile. Nickname: Polyester.
	High Density Polyethylene (HDPE). HDPE dapat digunakan untuk membuat berbagai macam tipe botol. Botol-botol yang tidak diberi pigmen bersifat tembus cahaya, kaku, dan cocok untuk mengemas produk yang memiliki umur pendek seperti susu. Karena HDPE memiliki ketahan kimiawi yang bagus, plastik tipe ini dapat digunakan untuk mengemas deterjen dan bleach. Hasil daur ulangnya dapat digunakan sebagai kemasan produk non-pangan seperti shampo, kondisioner, pipa, ember, dll.
	Polyvinyl Chloride (PVC) Memiliki karakter fisik yang stabil dan tahan terhadap bahan kimia, pengaruh cuaca, aliran, dan sifat elektrik. Bahan ini paling sulit untuk didaur ulang dan biasa digunakan untuk pipa dan kontruksi bangunan.
	Low Density Polyethylene (LDPE) Biasa dipakai untuk tempat makanan dan botol-botol yang lembek (madu, mustard). Barang-barang dengan kode ini dapat di daur ulang dan baik untuk barang-barang yang memerlukan fleksibilitas tetapi kuat. Barang dengan kode inibisa dibilang tidak dapat di hancurkan tetapi tetap baik untuk tempat makanan.
	Polypropylene (PP) PP memiliki daya tahan yang baik terhadap bahan kimia, kuat, dan meiliki titik leleh yang tinggi sehingga cocok untuk produk yang berhubungan dengan makanan dan minuman seperti tempat menyimpan makanan, botol minum, tempat obat dan botol minum untuk bayi. Biasanya didaur ulang menjadi casing baterai, sapu, sikat, dll.
	Polystyrene (PS) PS biasa dipakai sebagai bahan tempat makan styrofoam, tempat minum sekali pakai, tempat CD, karton tempat telor, dll. Pemakaian bahan ini sangat dihindari untuk mengemas makanan karena bahan styrine dapat masuk ke dalam makanan ketika makanan tersebut bersentuhan. Bahan Styrine berbahaya untuk otak dan sistem syaraf manusia. Bahan ini dibanyak negara bagian di Amerika sudah melarang pemakaian tempat makanan berbahan styrofoam termasuk negara cina.
	Other Plastik yang menggunakan kode ini terbuat dari resin yang tidak termasuk enam golongan yang lainnya, atau terbuat dari lebih dari satu jenis resin dan digunakan dalam kombinasi multi-layer.

Sumber:
http://www.thedailygreen.com/green-homes/latest/recycling-symbols-plastics-460321
http://www.americanchemistry.com/s_plastics/bin.asp?CID=1102&DID=4645&DOC=FILE.PDF

Gambar:
Flickr – http://farm1.static.flickr.com/5/7280217_119ca49ad7.jpg