Ultrasonik Berdaya Tinggi untuk Meningkatkan Stabilitas Mikrobial Cat
- Kerusakan akibat mikroba dapat merusak formulasi cat berbasis air maupun pelarut.
- Peraturan lingkungan membatasi penggunaan biosida. Sonikasi merupakan metode pengawetan cat yang ramah lingkungan dan efektif.
- Ultrasonik berdaya tinggi bahkan memungkinkan daur ulang cat dan pelapis yang rusak akibat mikroba.
Pengawetan Cat dengan Ultrasonik
Pengawetan cat mencakup pencegahan pertumbuhan bakteri dan mikroorganisme lainnya. Umumnya, biosida ditambahkan ke dalam formulasi cat untuk membunuh mikroba. Seiring meningkatnya permintaan akan cat yang berkelanjutan, tidak beracun, dan ramah lingkungan, formulasi cat saat ini diproduksi dengan kadar senyawa organik volatil (VOC) yang lebih rendah dan sering kali memiliki kandungan air yang lebih tinggi. Kekurangannya, formulasi berkelanjutan ini jauh lebih rentan terhadap pembusukan dan kerusakan akibat mikroba.
Ultrasonik berdaya tinggi merupakan metode pengawetan yang ramah lingkungan untuk cat dan pelapis. Penghancuran sel dan lisis mikroba yang efektif membantu menghasilkan cat dengan kandungan VOC dan biosida yang rendah – sekaligus memiliki umur simpan yang panjang dan stabilitas produk yang baik.
Kerusakan cat akibat mikroba
Cat berbasis air dan pelarut digunakan karena sifat dekoratif dan protektifnya. Sistem berbasis air khususnya rentan terhadap biodeteriorasi akibat mikroba.
Karena peraturan lingkungan terus diperketat, jumlah biosida dalam cat harus dikurangi, sebab biosida ini dapat membahayakan lingkungan dan kesehatan manusia. Oleh karena itu, peraturan lingkungan telah membatasi penggunaan biosida secara signifikan. Biosida digunakan untuk mencegah dan mengurangi kerusakan cat dan pelapis akibat mikroba. Biosida memungkinkan umur simpan dan daya simpan produk cat yang jauh lebih panjang. Karena penggunaan biosida dikurangi, diperlukan metode pengawetan alternatif.
Ultrasonik berdaya tinggi merupakan teknik disrupsi sel dan pengawetan yang sudah dikenal luas serta telah terbukti mengurangi / menggantikan penggunaan bahan kimia antimikroba yang keras.
Dampak Kerusakan akibat Mikroba
Kontaminasi cat disebabkan oleh pertumbuhan dan/atau masuknya sel mikroba yang tidak diinginkan ke dalam formulasi dan dapat mengakibatkan degradasi berikut:
- perubahan warna
- pembentukan gas
- bau tidak sedap
- penurunan viskositas
- terbentuknya untaian lengket, kapang, lendir
- pemisahan fase
Stabilitas mikrobial cat merupakan karakteristik mutu yang penting karena pertumbuhan mikroba tersebut di dalam produk kalengan diketahui menurunkan kemampuan produk untuk menjalankan fungsinya. Ultrasonik berdaya tinggi membantu Anda meningkatkan stabilitas mikrobial dan kinetik formulasi cat Anda!
Daur Ulang Cat yang Rusak akibat Mikroba dengan Ultrasonik
Jika cat sudah rusak akibat pengawetan yang tidak memadai, sonikasi memungkinkan Anda mendaur ulang cat dan pelapis dalam keadaan basah. Ketika cat dan pelapis telah melewati umur simpannya, formulasi dapat dipulihkan melalui sonikasi. Ketidakstabilan dan kerusakan formulasi dapat dipulihkan: Sonikasi intensif mendisrupsi mikroba, mengawetkan, dan menstabilkan formulasi sehingga cat kembali menjadi produk yang layak dijual. Produk hasil daur ulang dapat dimasukkan ke dalam aliran formulasi dan dikemas kembali dalam kaleng untuk dijual.
Proses sederhana ini memungkinkan Anda mendaur ulang formulasi cat yang rusak, sehingga mencegah kerugian ekonomi akibat kerusakan tersebut (termasuk biaya pembuangan limbah).
Manfaat Ultrasonik Berdaya Tinggi:
Satu langkah – beragam efek
- Ultrasonik berdaya tinggi mengawetkan formulasi cat Anda dengan mendisrupsi mikroba, jamur, dan alga
- Ultrasonik menggiling, mendispersikan, dan mendeaglomerasi partikel hingga berukuran mikro dan nano
- Sonikasi membantu menghilangkan gas dari formulasi
- Daur ulang produk rusak yang telah melewati umur simpannya
Dapatkan formulasi cat yang homogen dan stabil dengan ultrasonik berdaya tinggi!
Satu Perangkat untuk Menyelesaikan 3 Tahap Proses
Sonikasi merupakan teknik pemrosesan yang sangat serbaguna. Satu homogenizer ultrasonik yang terpasang dapat menjalankan tiga tahap proses:
- penggilingan, deaglomerasi & dispersi
- stabilisasi mikrobial & pengawetan
- penghilangan gas dari formulasi
Ultrasonik Berdaya Tinggi untuk Industri
Dari Hielscher, perangkat ultrasonik industri dapat dengan mudah dipasang dan diintegrasikan ke dalam fasilitas produksi yang sudah ada. Untuk kapasitas pemrosesan yang tinggi, unit ultrasonik kami yang tangguh umumnya digunakan sebagai sistem inline. Formulasi cat dapat dialirkan melalui konfigurasi satu lintasan ataupun resirkulasi. Jumlah lintasan melalui zona kavitasi intensif di dalam reaktor ultrasonik dapat disesuaikan dengan produk dan persyaratan khususnya.
Sistem ultrasonik Hielscher seperti UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 atau UIP16000 dapat digabungkan menjadi kelompok unit sehingga kapasitas produksi praktis tidak memiliki batas.
Semua sonikator dirancang untuk beroperasi 24/7 dan hanya membutuhkan sedikit perawatan. Ruang reaktor mudah dibersihkan berkat geometrinya yang sederhana dan pembersih ultrasonik yang terpasang untuk pembersihan di tempat (CIP).
Sonikator untuk Tugas Berat UIP16000 (16kW)
Ultrasonik Berdaya Tinggi untuk Pengawetan Cat: UIP1500hd
Literatur/referensi
- Downey, A. (2012): Penggunaan biosida dalam pengawetan cat. Dalam: HW Rossmoore: Buku Pegangan Penggunaan Biosida dan Pengawet. Ilmu Springer 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Analisis degradasi cat oleh spesies jamur dan bakteri. Pak. J. of Bot., 47/2, 2015. 753-760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, MS; Nwachukwu, SCU (2009): Evaluasi mikroba dan kerusakan cat dan produk cat. J. Lingkungan. Biol. 30(5), 835-840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, SS; Karigar, CS (2012): Biodegradasi cat: status saat ini. J. Sci. India Technol. 5/1, 2012. 1977-1987.
Fakta yang Perlu Diketahui
Dispersi Pigmen
- Pembasahan: Serbuk pigmen kering harus dibasahi. Selama pembasahan, permukaan partikel pigmen dan aglomerat dilapisi oleh cairan.
- Deaglomerasi / Pemisahan: Agregat dan aglomerat harus dipecah agar permukaan setiap partikel terselimuti cairan. Ultrasonik berdaya tinggi merupakan alat yang sangat efektif untuk menggiling, mendispersikan dan mendeaglomerasi partikel menjadi formulasi yang homogen. Selain itu, sonikasi mendorong penghilangan gas dari formulasi.
- Stabilisasi: Formulasi distabilkan untuk mempertahankan ukuran partikel. Metode penggilingan dan pendispersian yang efektif membantu mempertahankan distribusi ukuran partikel yang stabil dan stabilisasi selama penyimpanan.
Kerusakan akibat Mikroba
Organisme Gram-negatif yang umum ditemukan dalam cat berbasis air yang terkontaminasi meliputi Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp., dan Aerobacter sp.
Organisme Gram-positif dari Bacillus sp. juga dapat ditemukan dalam cat yang terkontaminasi. Spesies jamur yang paling umum ditemukan pada lapisan cat kering yang terkontaminasi adalah Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, dan Penicillium.
Seiring meningkatnya permintaan akan cat yang berkelanjutan, tidak beracun, dan ramah lingkungan, cat diformulasikan dengan kadar VOC yang lebih rendah dan sering kali memiliki kandungan air yang lebih tinggi.
Cat yang kurang beracun dan dapat diterima dari segi lingkungan cenderung memiliki umur simpan yang lebih pendek dan menunjukkan peningkatan kejadian infeksi mikroba.
Kerusakan mikrobiologis pada pelapis permukaan berbasis air dapat mengakibatkan kerugian ekonomi yang besar bagi produsen.
Dampak aktivitas bakteri dan jamur adalah penurunan viskositas, pembentukan gas, bau tidak sedap, dan degradasi yang terlihat. Selain itu, perubahan warna yang disebabkan oleh enzim yang dihasilkan mikroba dapat menyebabkan perubahan pada produk jauh setelah proses formulasi. Penurunan viskositas formulasi cat sering kali dapat diamati sebagai akibat penguraian bahan pengental berbasis selulosa.
Formulasi Cat
Cat berbasis air dan pelarut digunakan, misalnya, pada dinding luar atau dalam kompleks perumahan. Cat tersebut memiliki dua fungsi dasar: perlindungan dan dekorasi. Kontaminasi mikroba pada cat dalam keadaan basah dan pada lapisan yang telah mengering dapat merusak fungsi-fungsi ini, sehingga mengakibatkan degradasi, kegagalan fungsi, dan kekurangan visual / estetika. Pengawet cat merupakan pilihan kimiawi untuk mencegah atau membatasi kerusakan akibat mikroba pada tingkat yang rendah. Pengawet dalam kaleng (biosida / fungisida / mikrobisida) yang umum digunakan untuk cat dan pelapis meliputi O-formals, N-formals, 5-chloro-N-methylisothiazolin-3-one (CIT), benzisothiazoline (BIT), dan chloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane chloride (adamantine). Demi lingkungan dan kesehatan, penggunaan bahan kimia ini sebaiknya dikurangi atau dihindari.
Ultrasonik berdaya tinggi merupakan alternatif ramah lingkungan yang dapat menggantikan penggunaan biosida atau mengurangi jumlah biosida yang diperlukan untuk mengawetkan cat dalam keadaan basah.