Jenis-jenis Sabun Flow Chart Pembuatan Sabun Soap Noodle dalam Industri

dari setiap misel bermuatan negatif, dan ion natrium yang positif berkumpul di dekat keliling setiap misel. Dalam kerjanya untuk menyingkirkan kotoran, molekul sabun mengelilingi dan mengemulsi butiran minyak atau lemak. Ekor lipofilik dari molekul sabun melarutkan minyak. Ujung hidrofilik dari butiran minyak menjulur ke arah air. Dengan cara ini, butiran minyak terstabilkan dalam larutan air sebab muatan permukaan yang negatif dari butiran minyak mencegah penggabungan koalesensi. Hard Harold, 1984. Secara singkat cara kerja sabun sebagai penghilang kotoran dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Sabun didalam air menghasilkan busa yang akan menurunkan tegangan permukaan sehingga kain menjadi bersih dan meresap lebih cepat kepermukaan kain. 2. Molekul sabun akan mengelilingi kotoran dengan ekornya dan mengikat molekul kotoran. Proses ini disebut emulsifikasi karena antara molekul kotoran dan molekul sabun membentuk suatu emulsi. 3. Sedangkan bagian kepala molekul sabun didalam air pada saat pembilasan menarik molekul kotoran keluar dari kain sehingga kain menjadi bersih. http:www.scribd.comdoc23977749pembuatan-sabun

2.3.4 Jenis-jenis Sabun

Jenis sabun yang utama adalah sabun mandi dan sabun cuci, kedua jenis sabun ini dibuat dengan beberapa cara. Sabun batangan yang ada di pasaran terdidri dari sabun mandi kecantikan, sabun kesehatan atau sabun anti bakteri, sabun cair, dan sabun untuk air sadah. Beberapa persamaan terjadi karena sabun kesehatan batangan kesehatan mempunyai bahan dasar lemak yang sama. Sabun mandi biasanya dibuat dari campuran lemak stearine dan minyak kelapa coconut natural oil atau CNO dengan perbandingan 8020 atau 9010, dan sabun yang mempunyai lemak yang berlebih mempunyai perbandingan 5050 atau 6040 dan ada yang 7 sampai 10 ditambahkan asam lemak bebas juga. Sabun kesehatan mengandung bahan seperti Triclosan dan Tri Chloro Carban TCC yang merupakan dua senyawa yang banyak digunakan sebagai antimicrobial. Universitas Sumatera Utara Penggunaanya secara khas yaitu 0,3-1,0 untuk triclosan, dan 1,0-1,5 triclorocarban. Keduanya termasuk kedalam amulgator dan dan dapat terdispersi atau terlarut dalam pelarut yang sesuai, seperti parfum. Pada umumnya sabun yang akan diperdagangkan mengandung 10 sampai 30 air, dan jika sabun kekurangan air maka akan sulit larut. Hampir semua sabun memiliki parfum. Hal ini untuk menghilangkan aroma sabun yang asli. Sabun mandi dibuat dengan bahan pilihan yang mengandung 10-15 pelembab. Jenis sabun batangan lainnya adalah sabun mandi kecantikan. Sabun mandi kecantikan adalah suatu produk sabun untuk perawatan kecantikan kulit wajah dan tubuh dengan formulasi yang sesuai untuk kulit. Memberikan zat-zat gizi dan nutrisi yang sangat diperlukan kulit dan membantu memelihara kulit dengan mempertahankan kelembaban kulit serta membantu pertumbuhan sel-sel baru jika terjadi kerusakan sel kulit. Pada sabun kecantikan busa harus lembut dan sifat basanya lebih rendah. Luis Spitz, 1996.

2.3.5 Metode - metode Pembuatan Sabun

Pada proses pembuatan sabun ini digunakan metode-metode untuk menghasilkan sabun yang berkualitas dan bagus. Untuk menghasilkan sabun itu digunakanlah metode-metode, yang mana metode-metode ini memiliki kelebihan dan kekurangannya masing masing.

2.3.5.1 Metode Batch

Pada proses batch, lemak atau minyak dipanaskan dengan alkali NaOH atau KOH berlebih dalam sebuah ketel. Jika penyabunan telah selesai, garam-garam ditambahkan untuk mengendapkan sabun. Lapisan air yang mengandung garam, gliserol dan kelebihan alkali dikeluarkan dan gliserol diperoleh lagi dari proses penyulingan. Endapan sabun gubal yang bercampur dengan garam, alkali dan gliserol kemudian dimurnikan dengan air dan diendapkan dengan garam berkali-kali. Akhirnya endapan direbus dengan air secukupnya untuk mendapatkan campuran halus yang lama-kelamaan membentuk lapisan yang homogen dan mengapung. Sabun ini dapat dijual langsung tanpa pengolahan lebih Universitas Sumatera Utara lanjut, yaitu sebagai sabun industri yang murah. Beberapa bahan pengisi ditambahkan, seperti pasir atau batu apung dalam pembuatan sabun gosok. Beberapa perlakuan diperlukan untuk mengubah sabun gubal menjadi sabun mandi, sabun bubuk, sabun obat, sabun wangi, sabun cuci, sabun cair dan sabun apung dengan melarutkan udara di dalamnya. http:www.scribd.comdoc23977749pembuatan-sabun

2.3.5.2 Metode Kontiniu

Metoda kontiniu biasa dilakukan pada zaman sekarang, lemak atau minyak hidrolisis dengan air pada suhu dan tekanan tinggi. Lemak atau minyak dimasukkan secara kontiniu dari salah satu ujung reaktor besar. Asam lemak dan gliserol yang terbentuk dikeluarkan dari ujung yang berlawanan dengan cara penyulingan. Asam-asam ini kemudian dinetralkan dengan alkali untuk menjadi sabun . http:www.scribd.comdoc 23977749 pembuatan-sabun Proses ini dilakukan dengan jalan mereaksikan trigliserida lemakminyak dengan kaustik soda secara langsung untuk menghasilkan sabun. Proses saponifikasi ini hampir sama dengan proses menggunakan ketel, hanya saja proses ini dilakukan secara kontiniu sementara proses dengan ketel memakai sistem batch. Langkah pertama dari proses saponifikasi adalah pembentukan sabun dimana trigliserida lemakminyak, kaustik soda, larutan elektrolit berupa garam natrium dan alkali dari natrium hiroksida NaOH di dalam autoklaf, dipanaskan dan diaduk pada suhu 120 C dan tekanan 2 Atm. Lebih dari 99.5 lemak berhasil disaponifikasi pada proses ini. Hasil reaksi kemudian dimasukkan dalam sebuah pendingin berpengaduk dengan suhu 85-90 C. Disini hasil saponifikasi disempurnakan sehingga terbentuk 2 fase produknya yaitu sabun dan lye. Sebanyak 1,2-1,4 NaCl ditambahkan kedalam sabun untuk mengontrol viskositas larutan. Larutan garam NaCl adalah elektrolit yang biasa digunakan untuk mempertahankan agar viskositas sabun tetap rendah. Kemudian komponen ini diumpan ke turbidisper. Universitas Sumatera Utara Turbidisper, mikser, pompa untuk sirkulasi dan tangki netralisai merupakan bagian terpenting pada proses ini. Asam lemak dan kaustik soda dicampur dalam turbidisper yang dilengkapi dengan pengaduk. Dari turbidisper, campuran sabun, asam lemak, dan kaustik soda dialirkan dalam mixer yang dilengkapi dengan jeket pendingin melalui bagian bawah mixer. Hasil pencampuran berupa asam lemak dan kaustik soda yang tidak bereaksi akan dikeluarkan lagi dari saluran dibagian samping mixer untuk diumpan kembali ke turbidisper dengan bantuan pompa sirkulasi. Sabun yang masuk ke mixer diteruskan ke holding mixer kemudian sabun yang telah terbentuk dikeringkan. Kandungan air pada sabun dikurangi dari 30-35 pada sabun murni menjadi 8-18 pada sabun butiran atau lempengan. Dalam pembuatan sabun batangan, sabun butiran dicampurkan dengan zat pewarna, parfum dan zat aditif lainnya dalam mixer. Campuran sabun ini kemudian diteruskan untuk dimixing untuk mengolah campuran tersebut menjadi suatu produk yang homogen. Produk tersebut kemudian dilanjutkan ke tahap pemotongan. Sebuah alat pemotong dengan mata pisau memotong sabun tersebut menjadi potongan-potongan terpisah yang dicetak melalui proses penekanan menjadi sabun batangan sesuai dengan ukuran dan bentuk yang diinginkan. Proses pembungkusan, pengemasan, dan penyusunan sabun tersebut merupakan tahap terakhir penyelesaian pembuatan sabun. Luiz Spitz, 1996

2.3.5.3 Metode Neat Soap

Dalam metode ini turunan trigliserida murni dipanaskan pada mixer dengan jacket panas. Separuh dari jumlah total alkali yang digunakan diumpankan secara perlahan-lahan dengan laju alir volume sekitar 200 ml15-20 menit. Sisanya kemudian ditambahkan bersamaan dengan EDTA ethylene diamine tetra acetat dan natrium klorida. Natrium klorida ditambahkan untuk mengurangi viskositas dari neat soap. EDTA digunakan sebagai zat anti oksidan dan juga sebagai pencegah kontaminasi logam dalam neat soap. Dalam reaksi netralisasi asam lemak untuk menghasilkan sabun, ada beberapa faktor yang mempengaruhinya yaitu : Universitas Sumatera Utara 1. Suhu Operasi. Suhu yang tinggi akan mempercepat terjadinya reaksi tetapi dengan pengadukan yang lambat. Selain itu, juga dapat meningkatkan selektivitas. Biasanya, suhu operasi antara 80-95 C. 2. Tekanan Operasi. Peningkatan tekanan akan meningkatkan kinetika reaksi tetapi menurunkan selektivitas. 3. Pengadukan. Meningkatkan kecepatan pengadukan akan dapat meningkatkan kecepatan reaksi dan penurunan selektivitas yang besar. 4. Katalis. Penambahan katalis dapat meningkatkan kinetika reaksi dan sedikit memperkecil selektivitas. Neat soap yang dihasilkan mengandung 60 total fatty matter TFM, diperoleh melalui beberapa tahapan proses sebagai berikut : 1. Pengeringan. Neat soap dikeringkan untuk mengurangi kandungan airnya sebesar 10-15 . Jika kandungan air terlalu tinggi maka proses terlalu padat sehingga proses berjalan lambat. 2. Pemurnian . Sabun Neat soap yang sudah dikeringkan akan dimurnikan dengan menggunakan roll mill, plodder atau kombinasi keduanya. Dalam tahapan ini, neat soap dimanipulasi kedalam bentuk yang diinginkan, dihomogenkan agar terbentuk struktur sabun yang kristal. Kemudian sabun dipadatkan dengan plodder. 3. Pemotongan dan pembungkusan. Proses selanjutnya adalah pemotongan sabun kedalam bentuk noodle-noodle soap untuk selanjutnya dibungkus atau diolah ke tahapan berikutnya. 4. Pengolahan Noodle Soap. Perusahaan sabun biasanya membeli bahan baku sabun dalam bentuk noodle soap dan kemudian diolah oleh perusahaan tersebut ke tahapan pengolahan berikutnya, seperti pemberian warna, pengharum, dan komponen lain yang dapat menjadikan sabun sebagai merk dagang. Yang pertama dilakukan dalam memproduksi noodle soap untuk memenuhi kebutuhan perusahaan sabun adalah sabun dipadatkan dan dibuat berbentuk silinder padat dan kemudian dibungkus. Spesifikasi Universitas Sumatera Utara noodle soap yang diproduksi biasanya berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan perusahaan sabun yang akan menggunakannya sebagai bahan baku, bentuknya pun dibuat sedemikian rupa agar kelihatan bagus seperti toilet soap, laundry soap, translucent soap dan lain-lain. http:repository.usu.ac.idbitstream123456789291464Chapter20II.pdf Gambar 1. Contoh Soap Noodle 2.3.6 Tahap-tahap Pembuatan Sabun dalam Industri 2.3.6.1 Saponifikasi Penyabunan Minyak atau Lemak Proses reaksi saponifikasi adalah proses mereaksikan minyak dan NaOH pada reaktor pada suhu ± 125 C dengan bantuan pemanas steam. Komposisi antara minyak dan NaOH dengan perbandingan 3 : 1, jika tidak maka akan didapati reaksi yang tidak setimbang sehingga akan didapat sabun yang kurang sempurna. Reaksi dilakukan selama 10 menit dengan bantuan agitator dan recycle pompa ke reaktor. Minyak dan NaOH yang berada dalam storage tank tangki penyimpanan diumpankan ke reaktor lalu diinjeksikan steam sebesar 2 bar, selanjutnya ditambahkan larutan garam NaCl brine 22. Hal ini dilakukan guna memperkaya elektrolit sehingga hasil reaksi antara minyak dan NaOH mudah dipisahkan pada proses selanjutnya. Universitas Sumatera Utara Minyak yang direaksikan adalah campuran dari beberapa minyak dalam satuan bb yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun yaitu palm oil, palm stearine, dan palm kernel oil dengan perbandingan yang berbeda-beda sesuai dengan formulasi yang telah ditetapkan untuk sabun yang akan diproduksi. Setelah reaksi sempurna maka sabun dipompakan ke static separator untuk memisahkan antara sabun dan gliserol. Gliserol yang didapat hasil proses saponifikasi ini yang dijadikan sebagai bahan baku untuk proses pembuatan gliserin yang disebut dengan spent lye dengan kemurnian gliserin 20-30. Dalam static separator ini sabun akan terpisah dengan spent lye dan kemudian dilanjutkan atau dimasukkan ke washing coloumn sambil diumpankan fresh lye, untuk memisahkan sabun, half spent lye, magnesium, dan logam-logam lain yang terkandung di dalamnya. Half spent lye yang dihasilkan diumpankan kembali ke reaktor. Fresh lye larutan pencuci yang akan dimasukkan dicampurkan ke dalam washing coloumn ini terdiri dari larutan NaOH 48, larutan NaCl 22, dan air atau H 2 O. PT. Oleochem and Soap Industri, 2010 Pada proses saponifikasi trigliserida dengan suatu alkali, kedua reaktan tidak mudah bercampur. Reaksi saponifikasi dapat mengkatalisis dengan sendirinya pada kondisi tertentu dimana pembentukan produk sabun mempengaruhi proses emulsi kedua reaktan tadi, menyebabkan suatu percepatan pada kecepatan reaksi. RCOOCH 2 CH 2 OH reaksi eksotermik RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH RCOOCH 2 CH 2 OH Minyak Natrium Sabun Gliserol Lemak Hidroksida Garam Natrium Universitas Sumatera Utara Reaksi saponifikasi dari Tallow, yang diwakili oleh asam stearat, dan palm stearine yang diwakili oleh asam palmitat, seperti halnya hasil teori dari sabun dan gliserol dapat dengan baik dijelaskan dengan persamaan kimia di bawah ini : CH 2 OOC-CH 2 16 -CH 3 CH 2 OH CHOOC -CH 2 16 -CH 3 + 3 NaOH CH 2 OH + 3CH 3 -CH 2 16 COONa CH 2 OOC-CH 2 16 -CH 3 CH 2 OH Tristearine Natrium Gliserol Natrium Hidroksida 10.33 Stearat CH 2 OOC-CH 2 14 -CH 3 CH 2 OH CHOOC -CH 2 14 -CH 3 + 3 NaOH CH 2 OH + 3CH 3 -CH 2 14 COONa CH 2 OOC-CH 2 14 -CH 3 CH 2 OH Tripalmitin Natrium Gliserol Natrium Hidroksida 11.41 Palmitate Asam palmitat hasil gliserol nya lebih tinggi 11.41 dibandingkan dengan asam stearat 10.33. Oleh karena itu, palm sterine akan menghasilkan jumlah gliserol lebih tinggi daripada tallow, karena kandungan asam stearat yang lebih tinggi dalam molekulnya. Minyak dan lemak mempunyai sifat yang berbeda selama proses pembuatan sabun seperti laju penyabunan, jumlah alkali yang dibutuhkan untuk saponifikasi dan kekuatan Universitas Sumatera Utara elektrolit untuk penggaraman. Keduanya juga mempunyai hasil sabun setengah jadi dan gliserin yang bervariasi. Iftikhar Ahmad, 1980

2.3.6.2 Netralisasi Neat Soap Sabun Hasil Saponifikasi

Setelah sabun telah dipisahkan di washing coloumn selanjutnya dimasukkan ke Centrifuge Cf. Didalam centrifuge ini sabun ini juga dipisahkan antara lye dan neat soapnya. Lye yang telah dipisahkan dikembalikan lagi ke washing coloumn sedangkan sabunnya dilanjutkan ke Neutralizer. Didalam neutralizer ini aditif yang dicampur adalah Palm Kernel Oil PKO dan EDTA Ethylene Diamine Tetra Acetate. PKO ditambahkan dengan tujuan untuk memastikan kandungan kadar NaOH dalam neat soap sebesar 0,025 - 0,045. dan selanjutnya di transfer ke Crutcher. Didalam crutcher ini neat soap masih dicampur aditif yaitu EDTA dan Turpinal, kemudian diaduk agar homogen kemudian dilanjutkan ke Feed Tank. PT. Oleochem and Soap Industri, 2010

2.3.6.3 Pengeringan Sabun

Setelah feed tank telah terisi maka neat soap direcycle untuk tahap pengeringan drying dan kemudian direcycle dengan cara dipanaskan melalui Heat Exchanger HE dengan speed VLS 50 dan dengan speed feed tanknya 42 dengan tekanan 1,5 bar. Disetting secara perlahan-lahan. Setelah semuanya dalam kondisi yang telah disetting maka saatnya diumpankan feeding ke atomizer dengan menjaga tekanan dan temperatur agar jangan sampai drop. Sabun yang sudah dikeringkan dan didinginkan tersimpan pada dinding ruang vakum dan dipindahkan dengan alat pengerik sehingga jatuh di plodder, yang mengubah sabun ke bentuk lonjong panjang atau butiran yang kemudian disimpan dalam suatu wadah penyimpanan soap noodle dikenal dengan nama Silo. PT. Oleochem Soap Industri, 2010 Sabun banyak diperoleh setelah penyelesaian saponifikasi sabun murni yang umumnya dikeringkan dengan vakum spray dryer. Kandungan air pada sabun dikurangi dari 30-35 pada sabun murni menjadi 8-18 pada sabun butiran atau lempengan. Jenis jenis vakum spray dryer, dari sistem tunggal hingga multi sistem, semuanya dapat Universitas Sumatera Utara digunakan pada berbagai proses pembuatan sabun. Operasi vakum spray dryer sistem tunggal meliputi pemompaan sabun murni melalui pipa heat exchanger dimana sabun dipanaskan dengan uap yang mengalir pada bagian luar pipa. Dryer dengan mulai memperkenalkan proses pengeringan sabun yang lebih luas dan lebih efisien dari pada dryer sistem tunggal. http:www.scribd.comdoc23977749pembuatan-sabun

2.3.6.4 Penyempurnaan Sabun

Dalam pembuatan produk sabun batangan, sabun butiran dicampurkan dengan zat pewarna, parfum, dan zat aditif lainnya kedalam mixer analgamator. Campuran sabun ini klemudian diteruskan untuk dimixing untuk mengubah campuran tersebur menjadi suatu produk yang homogen. Produk tersebut kemudian dilanjutkan ke tahap pemotongan. Sebuah alat pemotong dengan mata pisau memotong sabun tersebut menjadi potongan potongan terpisah yang dicetak melalui proses penekanan menjadi sabun batangan sesuai dengan ukuran dan bentuk yang diinginkan. Proses pembungkusan, pengemasan, dan penyusunan sabun batangan merupakan tahap akhir. http:www.scribd.comdoc23977749pembuatan-sabun

2.3.7 Flow Chart Pembuatan Sabun Soap Noodle dalam Industri

Universitas Sumatera Utara 2.3.8 Flow Chart Pembuatan Sabun Secara Umum Dibawah ini adalah proses saponifikasi yang biasanya digunakan untuk pembuatan sabun: Iftikhar Ahmad, 1981 Minyak atau lemak tumbuhan hewan Fullers Earth Pemurnian Perlakuan awal Caustic Soda Proses Penyabunan Natrium Chlorida Pemisahan Sabun Dadih Glycerine Mentah Fitting Pemurnian Neat Soap Glycerine Murni Pengeringan, Pemotongan Aditif Pengisi Powdered Laundry Soap Sabun Cuci Sabun Mandi Universitas Sumatera Utara 2.4 Bahan Pembuatan Sabun 2.4.1 Bahan Baku

2.4.1.1 Minyak atau Lemak

Minyak atau lemak merupakan senyawa lipid yang memiliki struktur berupa ester dari gliserol. Pada proses pembuatan sabun, jenis minyak atau lemak yang digunakan adalah minyak nabati atau lemak hewan. Perbedaan antara minyak dan lemak adalah wujud keduanya dalam keadaan ruang. Minyak akan berwujud cair pada temperatur ruang ± 28°C, sedangkan lemak akan berwujud padat. Minyak tumbuhan maupun lemak hewan merupakan senyawa trigliserida. Trigliserida yang umum digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun memiliki asam lemak dengan panjang rantai karbon antara 12 sampai 18. Asam lemak dengan panjang rantai karbon kurang dari 12 akan menimbulkan iritasi pada kulit, sedangkan rantai karbon lebih dari 18 akan membuat sabun menjadi keras dan sulit terlarut dalam air. Kandungan asam lemak tak jenuh, seperti oleat, linoleat, dan linolenat yang terlalu banyak akan menyebabkan sabun mudah teroksidasi pada keadaan atmosferik sehingga sabun menjadi tengik. Asam lemak tak jenuh memiliki ikatan rangkap sehingga titik lelehnya lebih rendah daripada asam lemak jenuh yang tak memiliki ikatan rangkap, sehingga sabun yang dihasilkan juga akan lebih lembek dan mudah meleleh pada temperatur tinggi. http:majarimagazine.com200907bahan-pembuatan-sabun

2.4.1.2 Jenis-jenis Minyak atau Lemak

Jumlah minyak atau lemak yang digunakan dalam proses pembuatan sabun harus dibatasi karena berbagai alasan, seperti : kelayakan ekonomi, spesifikasi produk sabun tidak mudah teroksidasi, mudah berbusa, dan mudah larut, dan lain-lain. Beberapa jenis minyak atau lemak yang biasa dipakai dalam proses pembuatan sabun di antaranya : Universitas Sumatera Utara