Poles Furnitur

Latar Belakang

Pemoles furnitur adalah pasta, krim, atau losion yang digunakan untuk membersihkan, melindungi, dan mengilapkan furnitur kayu. Produk-produk ini awalnya terbuat dari lilin alami, yang sulit diaplikasikan dan cenderung meninggalkan penumpukan berat seiring waktu. Hari ini formulasi ini menggabungkan lilin dan minyak alami dengan bahan berbasis minyak bumi dan polimer sintetis. Formulasi modern ini dapat membersihkan residu film dan meletakkan cat baru dalam satu langkah sehingga pengupasan lapisan cat lama secara berkala tidak diperlukan. Bentuk paling populer di Amerika Serikat saat ini adalah semir furnitur aerosol, yang terjual lebih dari 80 juta unit per tahun. Namun, produk aerosol ini berada di bawah pengawasan karena undang-undang baru mengatur propelan yang dapat digunakan dalam produk ini.

Kayu telah digunakan selama berabad-abad untuk membuat furnitur seperti meja, bingkai tempat tidur, dan sofa. Sebagai bahan alami, kayu rentan terhadap efek penuaan yang berarti dapat menjadi kering, retak, atau ternoda. Sejak zaman Alkitab, dan mungkin sebelumnya, orang telah menyadari kegunaan melapisi permukaan kayu dengan minyak, balsem, dan salep. Catatan sejarah awal telah ditemukan dengan instruksi untuk menggunakan biji rami atau minyak kayu cedar untuk merawat permukaan kayu. Minyak alami lainnya yang digunakan untuk memoles kayu termasuk minyak tung, dan Perilla. Di Italia abad kedua belas, minyak ini biasanya digunakan untuk memoles lantai kayu. Pada abad keempat belas, lilin lebah digunakan untuk merawat kayu hias dan lantai parket di Prancis. Lilin lebah menjadi semir kayu yang sangat populer tetapi harus diaplikasikan dengan setrika panas dan kemudian digosok dengan tangan. Terlepas dari kekurangan ini, lilin lebah, terkadang dicampur dengan lemak hewani yang keras, tetap menjadi bentuk pemoles yang dominan sampai akhir abad kedelapan belas. Pada tahun 1797, lilin tumbuhan alami, yang disebut lilin carnauba, ditemukan pada daun palem cerara Brasil. Lilin carnauba sangat keras, meleleh tinggi dan, bila dicampur dengan benar, memberikan kilau halus tanpa semua buffing yang dibutuhkan oleh lilin lebah. Pada akhir abad kesembilan belas, lilin lain ditemukan dan pemoles dikembangkan yang menggunakan campuran carnauba dengan ouricui, candelilla, esparto, tebu, serat kapas, rami, palem, rami dan lilin rafia.

Pada awal 1900-an, kimia minyak bumi menghasilkan sejumlah bahan mentah, yang berguna dalam formulasi poles. Ini termasuk lilin parafin (yang dapat bervariasi dalam titik leleh dan kekerasan) dan pelarut murah (seperti minyak tanah dan nafta). Demikian pula, lilin mineral, seperti lilin montan, menjadi tersedia secara komersial dan dimasukkan ke dalam produk poles. Pada tahun 1929 ahli kimia telah menyiapkan suspensi lilin camauba dalam dasar sabun dan air dan memasarkannya sebagai emulsi lilin pemoles diri pertama. Formulasi ini merupakan perbaikan dari pendahulunya karena membutuhkan lebih sedikit buffing tetapi memiliki kelemahan yang signifikan karena menyebabkan goresan dan sabun cenderung membuatnya lebih mudah dihilangkan saat kontak dengan air. Dalam beberapa dekade terakhir, emulsi polimer sintetik telah diperkenalkan yang menawarkan perbaikan signifikan atas sistem lilin. Polimer yang paling banyak digunakan didasarkan pada minyak silikon, yang memberikan pelumasan dan kilap yang baik. Semprotan aerosol adalah sistem pengiriman yang paling populer untuk produk ini karena menawarkan aplikasi yang mudah pada area permukaan yang luas. Selain kemudahan aplikasi, produk saat ini menawarkan kilap yang sangat baik, kemampuan aus dan tahan air.

Bahan Baku

Bahan utama yang digunakan untuk menyiapkan pemoles furnitur adalah bahan pemoles, pelarut, dan pengemulsi. Bahan pembantu meliputi pengawet, pewarna, dan pewangi.

Agen pemoles

Lilin, polimer, dan minyak yang digunakan untuk memperbaiki kondisi permukaan furnitur dapat dikelompokkan secara longgar dan diberi label sebagai bahan pemoles. Lilin yang digunakan dapat berasal dari nabati, hewani, atau mineral. Contoh umum lilin nabati adalah carnauba (dari daun palem) dan candelilla (dari tanaman Meksiko dengan nama yang sama). Lilin tebu, lilin kapas, dan banyak lainnya juga digunakan. Lilin hewan utama (atau lebih tepatnya, lilin serangga) adalah lilin lebah yang berguna karena sifat fisik dan kimianya yang unik. Shellac adalah lilin serangga populer lainnya, yang berasal dari serangga lac dari genus Ficus religiosa. Lilin spermaceti, dari paus sperma, pernah populer pada suatu waktu tetapi masalah ekologi telah memaksa pengembangan pengganti sintetis. Fraksi lanolin dari domba dapat digunakan sebagai lilin hewan. Lilin mineral, meskipun menurut definisi mereka bukan lilin yang sebenarnya, memiliki sifat kimia yang serupa. Ini dapat dikategorikan sebagai ozokerite, lilin parafin, lilin mikrokristalin, lilin mikrokristalin teroksidasi, lilin Fischer-Tropsch, dan lilin montan. Selain lilin yang diturunkan secara alami ini, resin sintetis juga biasa digunakan dalam pemoles. Ini termasuk banyak polimer, beberapa di antaranya awalnya dikembangkan untuk digunakan dalam industri cat dan pelapis. Ini adalah bahan seperti metil akrilat, etil akrilat, butil akrilat, vinil asetat, stirena, vinil klorida, akrilonitril. Akhirnya, minyak yang berasal dari sumber nabati, minyak bumi, atau silikon ditambahkan ke formulasi untuk meningkatkan kilau.

Pelarut

Pelarut digunakan untuk membantu melarutkan atau melunakkan beberapa bahan yang tidak larut dalam air yang digunakan dalam pemoles. Pelarut umum termasuk roh mineral, terpentin, dan nafta. Selain solvabilitas, faktor yang perlu dipertimbangkan selama pemilihan pelarut termasuk sifat mudah terbakar dan toksikologi.

Pengemulsi/surfaktan.

Pencampuran yang tepat dari minyak dan bahan-bahan yang larut dalam air membutuhkan bahan kimia khusus yang dikenal sebagai surfaktan (singkatan dari zat aktif permukaan). Surfaktan ini (yang juga dapat bertindak sebagai pengemulsi) memiliki kemampuan untuk menjembatani air dan minyak untuk membuat krim, pasta, atau losion yang stabil yang disebut emulsi.

Propelan

Propelan adalah gas cair, yang digunakan untuk mengeluarkan produk aerosol sebagai semprotan. Propelan yang paling umum adalah hidrokarbon rantai pendek seperti propana atau butana, keduanya sangat mudah terbakar.

Bahan lainnya

Selain bahan-bahan yang tercantum di atas, pemoles mungkin mengandung bahan abrasif, pewarna, pewangi, dan pengawet. Masih ada bahan lain yang ditambahkan untuk membatasi kemungkinan korosi pada kaleng logam. Ini sering merupakan bahan yang mengandung nitrogen yang meningkatkan pH larutan.

Bahan-bahan ini dapat diformulasikan menjadi pasta, krim, cairan, dan aerosol (termasuk semprotan pompa non-aerosol).

Desain

Pemoles furnitur dirancang dengan campuran lilin dan minyak karena tidak ada satu bahan pun yang memberikan semua sifat yang diinginkan. Misalnya, secara teori, pasta lilin carnauba 20% seharusnya menghasilkan kilap terbaik, tetapi kenyataannya campuran ini berpasir dan sulit menyebar. Hal ini bermanfaat untuk menambahkan bahan lilin yang berbeda (misalnya, beberapa lilin mineral) yang mungkin tidak menambah kilap yang cukup, tetapi yang akan mengubah sifat penyebaran lilin dengan karakteristik yang lebih diinginkan. Tentu saja pelarut dan bahan lain memainkan peran penting dalam konsistensi produk juga. Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan saat memformulasi semir furnitur termasuk kekerasan, daya kilap, fleksibilitas dan kekuatan mekanik, tahan air, tahan noda. Biaya dan kemudahan pembuatan menjadi pertimbangan penting juga. Saat merancang produk semacam itu, kita juga harus mempertimbangkan jenis permukaan yang menjadi sasaran produk. Beberapa pemoles dirancang untuk jenis kayu tertentu, yang lain terutama dimaksudkan untuk menambah kilau pelindung, dan yang lainnya juga dibuat untuk membersihkan dan menghilangkan debu. Formulator harus mengenali jenis permukaan akhir yang dimiliki kayu dan mempertimbangkan daya tariknya terhadap debu dan ketahanan terhadap tumpahan air dan kotoran. Masalah keamanan dan toksikologi tidak dapat diabaikan dan mungkin ada masalah peraturan, yang juga memengaruhi formulasi cat.

Manufaktur
Proses

Prosedur pembuatan semir furnitur bervariasi tergantung pada jenis produk yang dibuat. Berikut ini adalah pembahasan cara pembuatan yang digunakan untuk poles aerosol. Produksi poles aerosol memerlukan empat operasi penting:peracikan emulsi lilin, pengisian wadah utama, pemberian tekanan/gas pada kaleng, dan operasi penyelesaian.

Peracikan emulsi lilin

• 1 Jenis emulsi yang digunakan dalam poles furnitur dapat dibuat dengan berbagai teknik pencampuran. Salah satu metode yang umum adalah memanaskan air dan bahan yang larut dalam air bersama-sama dalam satu wadah dan lilin serta bahan yang larut dalam minyak dalam wadah terpisah. Tangki pencampur ini biasanya terbuat dari baja tahan karat dan dilengkapi dengan cangkang berjaket yang memungkinkan uap dan air dingin disirkulasikan di sekitar tangki. Ini menyediakan cara untuk memanaskan dan mendinginkan batch tanpa membiarkannya bersentuhan dengan air eksternal. Ketel pencampur juga dikonfigurasi dengan kontrol suhu, dan pipa saluran masuk dan keluar untuk menambahkan bahan dan memompa produk jadi. Ketika fase air dan minyak berada pada suhu yang sesuai 158-176° F (70-80 ° C) mereka dicampur bersama menggunakan mixer tipe turbin yang memberikan geser yang relatif tinggi. Biasanya minyak dipompa ke fase air. Pemanasan dan pencampuran berlanjut sampai batch homogen di mana titik pendinginan dimulai. Saat batch mendingin, bahan lain seperti pengawet, pewarna, dan pewangi ditambahkan. Ketika batch selesai, itu diuji untuk memastikan memenuhi standar kontrol kualitas untuk padatan, pH, dll. Batch dapat dipompa ke jalur pengisian atau disimpan dalam tangki sampai siap untuk diisi.

Mengisi wadah utama

• 2 Semir furnitur aerosol dikemas dalam kaleng logam, yang mampu menahan tekanan yang dibutuhkan oleh produk aerosol. Konstruksi kaleng yang khas dapat berupa baja berlapis timah atau aluminium. Ketika produk siap untuk diisi ke dalam kemasan, emulsi dipompa ke saluran pengisian yang dilengkapi dengan konveyor, yang membawa kaleng ke peralatan pengisian cairan. Di kepala pengisian, ada hopper besar yang menampung emulsi cat dan mengeluarkan jumlah yang terkontrol, biasanya diatur berdasarkan volume, ke dalam kaleng. Isi kemudian dapat melanjutkan ke jalur konveyor di mana, tergantung pada metode produksi, katup dapat dimasukkan dan disegel di tempatnya segera sebelum pemberian gas.

Menekan/menggas kaleng

• 3 Setelah kaleng diisi dengan konsentrat semir, propelan ditambahkan dalam proses yang dikenal sebagai gassing. Kaleng aerosol dapat diberi gas sebelum atau setelah katup dikerutkan pada tempatnya. Untuk mengisi kaleng, propelan ditembakkan ke dalam kaleng di sekitar cangkir logam melingkar yang membentuk dasar katup. Metode ini, yang lebih disukai untuk ekonomi dan kecepatan, dikenal sebagai undercupping. Metode gassing lainnya mengisi propelan di bawah tekanan tinggi melalui batang katup setelah dikerutkan pada tempatnya. Metode ini, yang dikenal sebagai pengisian tekanan, jauh lebih lambat karena semua gas harus masuk ke kaleng melalui lubang yang sangat kecil. Kedua operasi dilakukan dengan peralatan khusus yang dioperasikan secara pneumatik, yang diarde dengan benar untuk membatasi kemungkinan percikan listrik, yang dapat memicu penyalaan propelan yang sangat mudah terbakar.

Operasi akhir/langkah penyelesaian

• 4 Pada suatu saat selama, atau segera setelah, operasi pengisian, kaleng diberi kode dengan tanggal dan informasi bets lainnya untuk memungkinkan ketertelusuran. Hal ini berguna karena jika ada masalah dengan batch produk tertentu, misalnya bahan mentah yang rusak tidak memungkinkan emulsi menjadi stabil, maka barang jadi yang dibuat dengan bahan baku sebanyak itu dapat ditelusuri. Jika perlu, nomor ini bahkan dapat digunakan untuk melakukan penarikan produk, meskipun ini jarang terjadi. Kaleng juga biasanya ditutup dengan penutup plastik, yang mencegah katup terpicu secara tidak sengaja yang menyebabkan kebocoran isi yang licin. Setelah penutupan akhir dan pengkodean dan setelah pemeriksaan kualitas yang sesuai, kaleng-kaleng tersebut dikemas, biasanya dalam karton pengiriman karton, dan dibuat palet. Mereka kemudian dikirim ke gudang atau pusat distribusi untuk menunggu instruksi pengiriman akhir.

Kontrol Kualitas

Kualitas semir furnitur diuji di berbagai titik dalam prosedur pembuatan. Sebelum diproduksi, bahan baku diperiksa untuk memastikan kesesuaiannya dengan spesifikasi. Setelah produk di-batch, dianalisis untuk memastikan produk disiapkan dengan benar. Parameter formulasi kunci meliputi kadar air, pH, tingkat padatan, dan aktivitas pengawet. Setelah produk diisi ke dalam kaleng aerosol dan diisi dengan propelan, karakteristik semprotan katup diperiksa. Kaleng dilewatkan melalui penangas air yang dipanaskan untuk memastikan tidak bocor. Sebelum mengisi, sejumlah kaleng yang representatif diuji untuk memastikan kekuatannya sesuai. Amerika Serikat menetapkan batas kekuatan ledakan kaleng aerosol.

Masa Depan

Seperti halnya produk yang didorong oleh teknologi, perbaikan akan dilakukan seiring kemajuan dalam teknologi yang mendasarinya. Misalnya, polimer silikon baru terus dikembangkan dan beberapa di antaranya kemungkinan akan dimasukkan ke dalam formulasi semir furnitur di masa depan. Mungkin perubahan paling signifikan untuk masa depan industri cat cenderung didorong oleh masalah regulasi. Undang-undang polusi udara membatasi jenis propelan dan pelarut yang digunakan dalam poles furnitur. Pada pertengahan 1970-an, situasi serupa terjadi di industri antiperspiran. Masalah keamanan menyebabkan antiperspiran aerosol hampir menghilang dari pasar di mana mereka awalnya merupakan jenis yang paling populer. Apakah industri akan menanggapi tantangan peraturan dengan formulasi aerosol yang ditingkatkan, produk pompa non-aerosol, atau beberapa sistem pengiriman baru sama sekali masih harus dilihat.