Proses Pembuatan Detergen

Proses Pembuatan Detergen

Proses Pembuatan Detergen

1. Spray-drying

Merupakan proses modern dalam pembuatan deterjen bubuk sintetik, dimana didalam spray-drying terjadi proses pengabutan dan dilanjutkan dengan proses pengeringan.

Komponen-komponen cairan (diterima dalam drum dan kemudian disimpan dalam storage tank) diukur kemudian dicampurkan dengan komponen padat (diterima dalam wadah khusus dan kemudian disimpan dalam silo) untuk membentuk slurry yang homogen. Beberapa slurry memiliki perbedaan viskositas dan konsentrasi berdasarkan formula yang dipompakan pada tekanan tinggi ( hingga 10 bar). Slurry disemprotkan) melalui alat penyemprot khusus (nozzles) ke dalam menara berbentuk silinder (spray–drying tower). dimana aliran dari udara panas terbawa. Dalam beberapa kasus aliran udara mengalir menuju produk untuk memastikan efisiensi termalnya tinggi dan proses drying terkontrol.

Pilihan drying co-current pada dasarnya dibatasi oleh perbedaan proses drying yang mana hasilnya lebih tetap dan tahan terhadap hollow beads yang berasal dari ekspansi mula – mula dan drying permukaan ketika slurry menurun pada saat suhu udara tinggi pada bagian atas menara (spray- darying tower). Dalam kasus ini ketika meneruskan arus aliran turun, pengeringan produk diproses yang dihubungkan dengan menurunkan suhu udara. drying co-current menurunkan efisiensi kalor dan sebagian besar digunakan untuk pengeringan produk yang sensitif terhadap suhu tinggi dari bulk dengan densitas yang rendah.

Produk yang dikeringkan dalam bentuk hollow bead dikumpulkan pada bagian atas menara spray drying dan didinginkan serta dikristalisasikan melalui sistim pembawa airlift dengan aliran udara dingin.setelah pengankutan udara  bubuk dasar disaring dan diberikan pengharum dan akhirnya dicampur dengan komponen-komponen yang sensitive terhadap suhu atau zat adiktif yang kemudian di simpan dalam silos dan akhirnya di bawa ke mesin pengepak poduk.

Berbagai pilihan dari perlakuan dari bahan – bahan mentah dan pendistibusiannya tersedia dalam pemasaran dan dipilih sesuai syarat – syarat yang di tetapkan dan bergantung pada formula produknya. skema penanganan dari bahan mentah padat untuk skala industry dengan kapasitas 3 hingga 5 ton per jam. Bahan – bahan kimia yang digunakan dalam pembuatan deterjen secara umum bahayanya di batasi terhadap lingkungan. Namun , beberapa bahan seperti  bahan–bahan berbau tajam, konsentrasi fines, dan enzim memerlukan penananganan secara khusus dan prosedur pemrosesan yang telah ditetapkan oleh penyedia bahan – bahan mentah.

a. Pembuatan Slurry

1. Sistem Kontinu

Pada pembuatan slurry secara kontinu, Setiap komponen tunggal ditimbang dalam putaran 30 sekon hingga beberapa menit. Variabelnya berdasarkan laju produksi yang diperlukan. Sistim pembuatan slurry secara kontinu digunakan untuk medium dengan kapasitas produk 6–10 ton/jam atau lebih besar, sedangkan sistim batch digunakan untuk kapasitas produksi 4 ton/jam

Alat pengangkut (conveyor) mengumpulkan terus–menerus padatan yang telah ditimbang sebelum membawa padatan tersebut ke crutcher slurry. Crutcher slurry juga menerima komponen–komponen liquid yang mengalir secara tetap dari damper yang mengumpulkan berbagai umpan. Ketika formula padat, meliputi senyawa sulfon anionic dan sabun, asam lemak dan asam sulphonic dinetralisasikan dengan alkali dalam mixer sebelum umpan dikirim/dimasukkan ke dalam crutcher slurry. Dalam beberapa kasus, ketika tidak ada reaksi yang diharapkan dari komponen lain, asam menjadi umpan dan dinetralisaikan secara langsung didalam crutcher slurry yang dalam kasus ini bagian dalam dari crutcher slurry harus terbuat dari bahan – bahan stainless steel 304 agar bagian dalamnya tidak rusak akibat asam. Crutcher slurry merupakan mixer dengan kecepatan putaran yang tinggi yang didesain untu penguraian fine dan membuat campuran menjadi homogen.

Pengoperasian crutcher juga mencegah penumpukkan dan pembentukan gumpalan–gumpalan padat yang dapat menyumbat pipa aliran umpan. Dari crutcher, slurry kemudian di transfer menuju vessel aging, dimana campuran tersebut dihomogenasasi lebih lanjut dan diatur berdasarkan derajat hidrosin yang dari garam anorgonik yang diperlukan seperti soda ash, natrium sulfat, dan sodium tripolyphosphate yang ada dalam formula.

Selanjutnya penyaringan dan pemompaan: slurry kental merupakan umpan yang melewati filter manetik dan di lanjutkan dengan filter pembersih khusus yang dibuat untuk membuang setiap partikel–partikel padat yang memungkinkan terjadinya kerusakan atau penyumbatan pada pompa dan pipa spray. Sedangkan pompa booster merupakan pompa yang dibuat untuk menangani kekentalan dari slurry pada tekanan hingga 100 bar dan untuk menjaga kekentalan slurry tetap konstan sesuai dengan nilai yang diperlukan.

2. Sistem Batch 

Pembuatan slurry secara batch direkomendasikan hanya untuk kapasitas kecil. Sistem automatis juga dapat diberikan dimana komponen–komponen tersebut ditimbang secara automatis kedalam crutcher melalui hopper menengah. Setelah pengukuran dan pencampuran dalam crutcher khusus. Slurry tersebut dipindahkan menuju vessel penyimpan (stored vessel) dan dari situ difilter dan dipompakan menuju menara spray drying.

a. Jalur pipa spray drying 

Slurry dipompakan menuju lintasan yang dipasang pada bagian atas dari menara spray yang mana pipa spray tersebut dihubungkan dengan shutoff dan katup–katup yang dibuat untuk mengendalikan operasi. Ukuran dan jumlah dari pipa spray tergantung dari kapasitas pabrik.

b. Menara spray drying.

Menara spray drying merupakan desain khusus dari wadah distribusi udara panas yang mengizinkan operasi dengan perbedaan temperature yang tinggi dari udara panas yang masuk hingga 400–500oC dan temperature keluaran udara pembuangan turun menjadi 85-90oC dengan efisiensi termal yang optimum. Pembersih khusus seperti air broom dan cincin blade juga dapat digunakan untuk mencegah penumpukan pada dinding menara.

Multicyclon dan efisiensi filter yang tinggi ditempatkan pada bagian keluaran aliran udara atau pada bagian atas menara untuk memperoleh kembali fines yang secara kontinu dikumpulkan dan direcycle kedalam menara. Semua kondisi operasi menara spray drying diatur secara otomasi dengan settings yang tempat dari penggunaan bahan bakar, aliran udara, konsentrasi slurry dan semua temperature dan tekanan yang diperlukan pada nilai yang optimum.

c. Penanganan produk akhir

Deterjen bubuk yang dihasilkan dikeluarkan dari menara spray dryng pada temperature 60-70oC dan dibawa dengan alat pengangkut (belt) menuju unit kristalisasi kontinu yaitu airlift. Dalam airlift deterjen dibawa keatas oleh aliran udara yang dingin dengan pengeringan sempurna dan dilanjutkan dengan pengkristalan. Lalu udara pengangkut dihisap melalui penyaring sleeve sebelum dikeluarkan ke atmosfir. Fines yang dipisahkan dikeluarkan kedalam menara spray drying.

Akhirnya deterjen bubuk dalam bagian bawah krucut dikeluarkan menuju saringan (sleve) untuk membuang setiap material atau bahn mentah yang masih kasar (biasanya 1%-2% dari total produk yang dihasilkan). Sebelum diberikan farfum dan akhirnya pada post addition dilakukan pengemasan. 

Adapun kelebihan dari spray drying antara lain :

• Butiran deterjen yang di hasil kan mempunyai volume per satuan berat yang besar.

• Butiran dterjen yang dihasilkan mempunyai densistas yang tinggi.

Kekurangan spray drying antara lain:

• Densitas dari bubuk deterjan rendah biay pengepakan cukup tinggi

• Membutuhkan biaya investasi yang cukup besar dalam pembuatan deterjen

• Menyebabkan kerusakan pada STTP karena temperature tinghgi

• Membutuhkan energi yang tinggi untuk unit produksi

3. Agglomerasi

Proses agglomerasi merupakan proses pembuatan deterjan bubuk sintesis yang memiliki densitas yang tinggi dengan cara pencampuran material-material kering dengan bahan-bahan cairan yang di bantu dengan adanya bahan pengikat cairan yang kemudian bercampur yang menyebabkan bahan-bahan tadi bergabung satu sama l;ain yang membentuk partikel-partikel berukuran besar.

Proses agglomerasi dapat di gambar kan seprti proses penimbunan  atau penumpuka dari komponen dari bubuk menjadi cairan dan menjadi butir atau granula. Agglomerasi memperlihatkan operasi yang sangat penting dan kritis, karena proses tersebut dihubung kan ke struktur fisik dan pada saat yang sama,di hubungkan ke komposisi kimia dari produk.

Proses agglomerasi juga merupakan proses spry drying dengan dry mixing atau blending. Konsentasi air prose yang digunakan anatara 35-40% dalam crutcher slurry. Dalam agglomerasi cairan disemprotkan keatas secar continue. Komponen-komponen atau bahan yang digunakan dalam agglomerasi meliputi slikat deterjen aktif dan air yang digunakan sebagai cairan dalam agglomerasi.

4. Dry-mixing

a. Dry mixing Granulation

Pembuatan deterjen dengan DMG dari bahan padat terkadang dilengkapi dengan penambahan  asam organic/anorganik dengan jumlah terbatas yang meliputi beberapa substansi kering dan dengan penambahan bahan cairan dalam jumlah kecil (seperti silikat,non-ionik,atau parfum) untuk meningkatkan kualitas produk dari segi komponen nya.Pembuatan deterjen bubuk dengan proses DMG menggunakan alat disebut lodige mixer.

Alat ini terdiri atas silinderstatis horizontal yang memiliki batang yang dapat berputar 140-160 rpm dibagian tengah-tengah nya.pada batang tersebut berbagai blade-blade pemotong disusun/dipasang pada saat bahan-bahan dasr atau komponen pembuatan deterjen baik padat maupun cairan dimasukkan kedalam mesin mixer dan bahan-bahan tersebut kemudian bercampur diman [encampuran tersebut dilakukan olejh blade-blade pemoton atau bilah- bilah pisau pemotong yang mengangkat bahan-bahan campuran tersebut dari dasar mixer. Pada bagian bawah mixer terdapat dua choppers (gigi-gigi pemotong) yang digerakkan oleh motor penggerak yang membantu untuk memecahkan gumpaslan-gumpalan dalam bahan-bahan mentah tadi yang mana gumpalan-gumpala tersebut cenderung terbentuk saat bahan-bahan yang berbentuk padatan dimasukkan kedalam bubuk.

Deterjen bubuk yang dihasilkan dari proses DMG ini memiliki sifat-sifat yaitu kandungan surfaktan rendah (1-5%) dan densitas nya berada dalam range  400-700 g/l. Adapun tahapan dalam dry mixing adalah, Material kering (dry material) yang digunakan untuk membuat deterjen bubuk ditimbang dan selanjutnya dimasukkan kedalam mixer,pencampuran dilanjutkan selama 1-2 menit dan ditambah kan slurry selama 3-4 menit.setelah semua slurry dimasukkan kedalam mixer, pencampuran dilanjutkan selama 1-2 menit agar menjadi homogen. Sebagian besar dari bubuk yang terbentuk dapat dikemas dengan segera setelah selesai atau setelah 30 menit penyimpanan.

b. Simple dry mixing 

Metode CKS merupakan cara pembuatan deterjen bubuk yang sederhana,yaitu dengan cara mencampurkan bahan-bahan kering dalam mixer dan kemudian ditambahkan bahan-bahan cairan dalam jumlah kecil yang kemudian dicampurkan hingga diperoleh suatu campuran yang homogen.