Deterjen Binatu

Latar Belakang

Sabun pertama dibuat pada zaman kuno melalui berbagai metode, paling umum dengan merebus lemak dan abu. Para arkeolog yang menggali situs di Babilonia kuno telah menemukan bukti yang menunjukkan bahwa sabun semacam itu digunakan sejak 2800 SM. Pada abad kedua Masehi, orang Romawi secara teratur membuat sabun, yang mungkin mulai mereka produksi lebih awal.

Di Eropa, penggunaan sabun menurun selama Abad Pertengahan. Namun, pada abad kelima belas, penggunaan dan pembuatannya telah dilanjutkan, dan sabun berbasis minyak zaitun yang diproduksi di Castile, Spanyol, dijual di banyak bagian dunia yang dikenal. Sabun Castile, yang masih tersedia hingga saat ini, telah mempertahankan reputasinya sebagai produk berkualitas tinggi.

Selama periode kolonial dan abad kedelapan belas, orang Amerika membuat sabun sendiri di rumah, di mana sebagian besar terus memproduksinya sampai pembuatan sabun bergeser dari rumah masing-masing menjadi industri selama tahun 1930-an. Deterjen pertama, atau sabun buatan, diproduksi di Jerman selama Perang Dunia I. Pada tahun 1946, deterjen buatan pertama muncul, terdiri dari surfaktan (agen atau sabun kerja permukaan) dan pembangun (bahan kimia yang meningkatkan kinerja surfaktan serta membuat proses pencucian lebih efektif dengan cara lain). Didorong oleh kemakmuran ekonomi dan pengembangan mesin cuci yang relatif murah setelah Perang Dunia II, penjualan deterjen melonjak; pada tahun 1953, mereka telah melampaui penjualan sabun di Amerika Serikat.

Bahan Baku

Meskipun orang sering menyebut deterjen cucian sebagai "sabun", sebenarnya ini adalah kombinasi sintetis yang berfungsi seperti sabun, dengan beberapa perbaikan besar. Sabun membersihkan karena setiap molekul sabun terdiri dari rantai hidrokarbon dan gugus karboksilat (asam lemak) yang melakukan dua fungsi penting. Ujung karboksilat dari molekul sabun bersifat hidrofilik, artinya ia tertarik pada air, sedangkan ujung hidrokarbon molekulnya bersifat hidrofobik (ditolak oleh air) dan tertarik pada minyak dan lemak dalam kotoran. Sementara ujung hidrofobik dari molekul sabun menempel pada kotoran, ujung hidrofilik menempel pada air. Kotoran yang menempel pada ujung molekul karboksilat secara kimiawi diseret dari pakaian yang sedang dibersihkan dan masuk ke air cucian. Mengaduk dan membilas pakaian dengan benar akan mempercepat proses pembersihan.

Kesulitan utama dalam menggunakan sabun untuk membersihkan cucian muncul ketika digunakan dalam air sadah—air yang kaya akan mineral alami seperti kalsium, magnesium, besi, dan mangan. Ketika bahan kimia ini bereaksi dengan sabun, mereka membentuk dadih yang tidak larut yang disebut endapan . Sulit untuk dibilas, endapan meninggalkan endapan yang terlihat pada pakaian dan membuat kain terasa kaku. Bahkan air yang tidak terlalu keras pada akhirnya akan menghasilkan endapan selama jangka waktu tertentu.

Hidrokarbon yang digunakan dalam sabun umumnya berasal dari tumbuhan atau hewan, sedangkan yang digunakan dalam deterjen dapat berasal dari minyak mentah. Menambahkan asam sulfat ke hidrokarbon yang diproses menghasilkan molekul yang mirip dengan asam lemak dalam sabun. Penambahan alkali ke dalam campuran menciptakan molekul surfaktan Dalam metode blender pembuatan deterjen bubuk, bahan-bahannya—surfaktan, pembangun, zat antiredeposisi, dan parfum— hanya dicampur bersama dalam mixer, dilepaskan ke ban berjalan, dan dikemas sesuai. Metode ini disukai oleh perusahaan kecil. yang tidak akan terikat dengan mineral dalam air sadah, sehingga menghindari akumulasi endapan.

Selain surfaktan, deterjen modern mengandung beberapa bahan lain. Di antara yang paling signifikan adalah pembangun, bahan kimia yang melayani beberapa tujuan. Yang paling penting, mereka meningkatkan efisiensi surfaktan. Mereka juga menyerap mineral dalam air sadah, artinya mereka menahannya dalam larutan, mencegahnya mengendap. Selanjutnya, pembangun dapat mengemulsi minyak dan lemak menjadi butiran kecil yang dapat dibersihkan. Beberapa, seperti natrium silikat, menghambat korosi dan membantu memastikan bahwa deterjen tidak akan merusak mesin cuci. Masih ada pembangun lain yang berkontribusi pada keseimbangan kimiawi air cucian, memastikan bahwa air itu menghasilkan pencucian yang efektif.

Deterjen modern memiliki beberapa bahan lain termasuk agen antiredeposisi, bahan kimia yang membantu mencegah tanah mengendap kembali pada pakaian yang dicuci. Agen pemutih fluoresen juga umum. Dengan mengubah sinar ultraviolet yang tidak terlihat menjadi cahaya biru yang terlihat, ini membantu mempertahankan kecerahan atau putihnya. Pemutih oksigen seperti natrium perborat meningkatkan detergensi campuran, terutama pada produk rendah fosfat atau tanpa fosfat, serta membantu menghilangkan beberapa jenis noda. Alat bantu pemrosesan seperti natrium sulfat juga digunakan untuk mencegah penggumpalan dan untuk menstandarisasi kepadatan produk.

Enzim dan parfum juga ditemukan dalam deterjen komersial. Enzim (sejenis protein) memecah beberapa noda agar lebih mudah dihilangkan dan merupakan bahan penting dalam berbagai produk pra-perendaman yang digunakan untuk merawat pakaian yang sangat kotor sebelum dicuci. Parfum atau wewangian menutupi bau kotoran dan bau kimia dari deterjen itu sendiri. Agen pengontrol busa juga berperan dalam deterjen — terlalu banyak busa dapat menyebabkan masalah mekanis pada mesin cuci.

Manufaktur
Proses

Meskipun ada tiga cara pembuatan deterjen cucian kering, hanya dua yang umum digunakan saat ini. Dalam proses blender yang disukai oleh perusahaan kecil, bahan-bahannya dicampur dalam tong besar sebelum dikemas. Mesin yang digunakan sangat besar:blender biasa menampung 4.000 pon (1.816 kilogram) bahan campuran, tetapi blender dapat menampung beban mulai dari 500 hingga 10.000 pon (227 hingga 4.540 kilogram). Menurut standar industri, ini adalah batch kecil yang sangat ideal untuk proses blender. Meskipun beberapa pengendapan mungkin terjadi, deterjen yang dihasilkan berkualitas tinggi dan dapat bersaing dengan deterjen yang dibuat dengan proses lain. Metode produksi kedua yang umum digunakan disebut proses aglomerasi. Berbeda dengan proses blender, ini terus menerus, yang menjadikannya pilihan produsen deterjen yang sangat besar. Proses aglomerasi dapat menghasilkan antara 15.000 dan 50.000 pon (6.800 dan 22.700 kilogram) deterjen per jam. Pada cara ketiga, bahan kering diblender dengan air sebelum dikeringkan dengan udara panas. Meskipun produk yang dihasilkan berkualitas tinggi, biaya bahan bakar dan masalah teknik yang terkait dengan ventilasi, pemanasan ulang, dan penggunaan kembali udara telah menyebabkan metode ini sebagian besar digantikan oleh aglomerasi.

Proses blender

• 1 Pertama, bahan dimasukkan ke salah satu dari dua mesin:blender atau blender pita. Tumbling blender berbentuk kotak segi empat diputar dan dikocok dari luar oleh mesin, sedangkan ribbon blender adalah silinder yang dilengkapi dengan pisau untuk mengikis dan mengaduk bahan. Setelah bahan-bahan di dalam blender tercampur, pintu di bagian bawah mangkuk terbuka. Dengan blender masih mengaduk bahan, campuran dibiarkan mengalir ke ban berjalan atau alat penyalur lainnya. Sabuk kemudian memindahkan deterjen ke area lain di pabrik di mana deterjen dapat dimasukkan ke dalam kotak atau karton untuk dikirim ke grosir atau distributor.

Proses aglomerasi

• 2 Dalam metode ini, bahan-bahan kering untuk deterjen pertama-tama dimasukkan ke dalam mesin besar yang dikenal sebagai Penggumpal Shuggi (Shuggi adalah produsennya). Di dalam aglomerator, bilah yang tajam dan berputar mencampur bahan hingga konsistensi yang halus; prosesnya menyerupai makanan yang bertekstur di dalam food processor.
• 3 Setelah bahan kering dicampur, bahan cair disemprotkan pada campuran kering melalui nozel yang dipasang ke dinding aglomerator. Pencampuran berlanjut, menyebabkan reaksi eksotermik (menghasilkan panas). Campuran yang dihasilkan adalah cairan kental panas yang mirip dengan gelatin yang belum mengeras.
• 4 Selanjutnya, cairan dibiarkan mengalir keluar dari agglomerator. Saat meninggalkan mesin, ia terkumpul di sabuk pengering di mana panasnya sendiri, paparan udara, dan blower udara panas membuatnya rapuh—mudah hancur atau hancur. Deterjen yang baru dibuat kemudian dihaluskan dan didorong melalui saringan ukuran yang memastikan bahwa tidak ada gumpalan besar produk yang tidak dicampur yang keluar ke pasar. Hasil dari proses ini adalah deterjen kering yang terdiri dari butiran deterjen campuran.

Metode bubur

• 5 Dalam proses ini, bahan dilarutkan dalam air untuk membuat bubur. Dengan pompa, bubur dihembuskan melalui nozel di bagian atas wadah berbentuk kerucut saat udara panas dan kering secara bersamaan dipaksa masuk ke bagian bawah kerucut. Saat bubur mengering, "manik-manik" deterjen kering jatuh ke dasar kerucut, di mana mereka dapat dikumpulkan untuk pengemasan.

Deterjen cair

• 6 Jika deterjen berbentuk cair daripada bubuk, cukup dicampur kembali—setelah semua bahan tercampur—dengan larutan yang terdiri dari air dan berbagai bahan kimia yang dikenal sebagai pelarut . Pelarut membantu air dan deterjen menyatu lebih sempurna dan merata.

Kontrol Kualitas

Produsen terus memantau kualitas deterjen mereka, dan mereka menggunakan metode pengujian yang sama untuk menilai efektivitas produk baru. Dalam satu metode, cahaya disinari ke selembar kain yang telah kotor dan kemudian dicuci dengan deterjen uji. Itu Untuk membuat deterjen cair, bubuk kering dicampur kembali dengan larutan yang terdiri dari air dan bahan kimia yang dikenal sebagai "pelarut." Bahan kimia ini membantu air dan deterjen menyatu lebih merata. jumlah cahaya yang dipantulkan, dibandingkan dengan jumlah yang dipantulkan oleh sampel kain asli, adalah ukuran kebersihan. Tingkat refleksi 98 persen dianggap cukup baik dan menunjukkan bahwa deterjen telah dibersihkan dengan benar.

Metode lain melibatkan pembakaran laboratorium dari sejumlah kecil bahan yang telah kotor dan kemudian dicuci. Berat abu, ditambah berat gas hasil pembakaran, mengungkapkan berapa banyak kotoran yang tersisa di kain setelah dicuci. Hasil yang jauh lebih tinggi daripada sampel uji bersih menunjukkan bahwa sejumlah besar kotoran tertahan dalam sampel yang dicuci. Secara alami, tujuannya adalah untuk sedekat mungkin dengan berat sampel kontrol yang bersih.

Produk Sampingan

Dalam beberapa tahun terakhir, industri deterjen cucian telah dihadapkan pada dua tantangan lingkungan, yang keduanya tampaknya telah berhasil diatasi. Para pemerhati lingkungan khawatir bahwa pembangun fosfat menambahkan sejumlah besar senyawa fosfor ke saluran air negara itu. Bertindak sebagai pupuk, fosfor merangsang pertumbuhan ganggang, dan tanaman ganggang besar yang tidak wajar ini secara signifikan menghabiskan jumlah oksigen terlarut dalam air. Penurunan oksigen bebas ini merugikan biota laut lainnya, sehingga mengancam akan mengganggu pola ekologi normal.

Masalah ini, dan tekanan lingkungan serta undang-undang yang didorongnya pada akhir 1960-an, mendorong produsen untuk mengembangkan pembangun efektif yang tidak mengandung fosfat. Saat ini, deterjen yang dijual di banyak negara bagian bebas fosfat. Meskipun penyesuaian ini tidak memerlukan perubahan dalam proses manufaktur, itu membutuhkan upaya penelitian yang memakan waktu beberapa bulan untuk menemukan alternatif yang memuaskan.

Masalah lingkungan sebelumnya adalah busa deterjen berlebih yang muncul di saluran air nasional. Pada awal 1950-an, ketika penggunaan mesin cuci dan deterjen cucian di rumah tumbuh pada tingkat yang eksplosif, ada beberapa contoh busa dalam jumlah besar muncul di sungai dan sungai, meskipun deterjen mungkin bukan satu-satunya penyebab berbusa. Selama periode lima tahun, dari tahun 1951 hingga 1956, ditemukan bahwa surfaktan umum, ABS (alkil benzena sulfonat), bahan deterjen yang berkontribusi terhadap pembusaan, bertanggung jawab. Struktur molekul ABS yang kompleks tidak terurai cukup cepat untuk mencegahnya berbusa setelah air cucian dibuang. Pengganti yang terbukti tidak segera tersedia. Namun, mulai tahun 1956, pabrikan mengganti ABS dengan LAS (linear alkylate sulfonate), yang terurai dengan cepat, dan sejak saat itu, LAS telah menjadi bahan pembusa utama dalam deterjen.