MANUFAKTUR KEMASAN - MANUFAKTUR TINPLATE

MANUFAKTUR KEMASAN

MANUFAKTUR TINPLATE

Definisi

Tinplate adalah lembaran (sheet) baja ringan kadar karbon rendah (low-carbon mild steel) yang bervariasi dalam ketebalan antara 0,15 sd. 0,5 mm dengan coating setebal 0,4 µm sd. 2,5 µm pada kedua permukaan material

sifat mekanis

Ductility (kemampuan untuk dideformasi yang ekstensif tanpa retak), dan

Drawability (sifat ini muncul dari pemilihan level baja dan kondisi pemprosesan dalam pembuatan) Kemampuan solder yang bagus, Mampu las, Tidak beracun, Sifat lumas, Lacquerability, Permukaan tahan korosi yang mengkilap (sifat khas tin). Lapisan tin mengikut pada dasarnya yaitu baja, maksudnya bila diberikan sejumlah deformasi di mana baja masih tahan, tin juga akan tahan

pembuatan tinplate

Metode tradisional:

yaitu dengan mencelupkan atau melewatkan baja melalui sebuah tin cair murni setelah perlakuan permukaan khusus untuk menghilangkan oksida yang ada.

Kekurangannya adalah dihasilkan coating  yang tidak seragam

Cara modern: ELECTROPLATING

Keuntungan electroplating:

Mampu membuat level coating yang tak mampu dibuat dengan pencelupan

Mampu membuat lapisan dengan ketebalan yang berbeda pada kedua permukaan

Ekonomis bagi pemakai karena mampu membuat lapisan yang berbeda antara luar dan dalam sesuai keadaan yang dihadapi.

Ada dua metode terkenal untuk tinplating:

Ferrostan process (acid stannous sulfate process)

Halogen process

Langkah pembuatan Tinplate:

Cleaning pada unit pickling dan degreasing

Pencucian menyeluruh untuk mempersiapkan permukaan

Kedua tahap ini disebut sebagai plating stage

Flow melting: pemanasan lembaran baja sampai temperatur di atas suhu cair tin (+/-260-270ºC) diikuti dengan quenching cepat dalam air

Perlakuan passivasi untuk mempertahankan permukaan lebih stabil dan tahan terhadap atmosfir

Peng-oli-an ringan (berat oil film biasanya 5 – 10 mg/m2 ). Guna: untuk membantu mempertahankan film hasil passivasi dari serangan dan membantu sheet melalui mesin pembentuk container tanpa membahyakan lapisan yang lunak.

Dalam hal kemasan makanan harus mengunakan oli yang boleh:

Minyak biji kapas

Di-octylsebacate (DOS)

Acetyl tributyl citrate (ATBC)

Pemotongan strip menjadi sheet atau gulungan

Struktur final dari coating TINPLATE

Perlu diketahui!!!

Menurut Barry, di antara produsen utama tin plate ada pengelompokan sekitar 10 tingkat baja yang berbeda, 32 jenis beda ketebalan baja, 19 variasi berat lapisan tin, 6 surface finished, dan 2 treatment permukaan. Jadi totalnya lebih dari 70.000 varitas yang berbeda dari tinplate

Perlu diketahui lagi!!

Lembaran (sheet) tinplate dinyatakan sebagai “base box”, dari istilah kuno saat tinplate dijual dalam unit 112 sheets, berukuran 356 X 508 mm (14 X 20 in.). Satu paket yang disebut base box; dan luasan yang terkandung 20,2325 m2 atau 31.360 in2). Ini masih bertahan sampai kini.

Perlu diketahui lagi!!

Unit lain yang diperkenalkan oleh Inggris pada tahun 1994 adalah Standard Area of Tinplate (SAT) yang mempunyai luasan 100,000 in2. Sekarang ini umumnya tinplate dikelompokkan dalam unit metris SITA (Systeme International Tinplate Area) yang berdasar pada 100 m2.

1 SITA = 1,55 SAT. Metode standar untuk menentukan massa tin coating adalah prosedur titrasi Iodine.

Penandaan dari tinplate electrolytic dengan 11,2 gsm tin pada masing-masing permukaaan lembaran ditunjukkan sebagai E. 11,2/11,2 dan ini mewakili ketebalan tin sekitar 0,00154 mm pada masing-masing permukaannya. Berat coating tin juga dinyatakan sebagai berat per base box (yaitu  berat total tin pada kedua muka dengan luasan area 20,2325 m2 dari black plate). Jadi 11,2 gsm adalah equivalen dengan 1 lb per base box.

Manufaktur ECCS/TFS

(ECCS = Electrolytic Chromium-Coated Steel; TFS = Tin Free Steel)

Produksi dari ECCS mirip dengan electrotinning, perbedaan esensialnya bahwa ECCS tiak melibatkan proses ‘flow melting’ dan ‘passivasi’

Prosesnya diterangkan sebagai deposisi katodik di dalam dilusi (larutan) Chromium plating (misalnya 50 g L-1CrO3 dan dan 0,5 g L-1 H3 SO4) pada temperatur 50 – 70o C. seperti  pada gambar berikut, ECCS terdirir dari pelapisan duplex dari chromium metalik dan chromium sesquioxide; keduanya dapat diberikan secara simultan dalam dua tahap (di mana chromium metalik dideposisikan dan kemudian diberikan perlakuan oksidasi).

Struktur final dari ECCS

Menurut Morgan, berat coating ideal untuk ECCS adalah 0,07 – 0,15 gsm logam chromium dan 0,03 –0,06 gsm trivalent chromium diberikan sebagai oksida, memberikan berat coating total kira kira 0,15 gsm. Ini jauh lebih tipis dari tingkat paling rendah dari sebuah tinplate electrolytic yang memiliki ketebalan 5,0 gsm.

Keunggulan ECCS:

Permukaan ECCS lebih diterima untuk coating enamel pelindung (lacquer) atau tinta cetak dan pernis dari pada tinplate

Ketiadaan lapisan tin dengan titik leleh rendah (232ºC) berarti suhu stoving yang tinggi sehingga waktu stoving yang lebih singkat dapat digunakan untuk peng-enamel-an (lacquering) ECCS

Kekurangan:

ECCS kurang resis (tahan) terhadap korosi dibanding tinplate karena tidak adanya lapisan tin yang dikorbankan, dan sehingga harus di-email-kan pada kedua sisinya.

Sebagai tambahan container (kaleng) ECCS tidak disolder dengan lead tradisional atau solder tin sehingga pengikatan ECCS harus dengan pengelasan atau dengan bahan perekat organik.

Bila disolder, ECCS harus dibersihkan lebih dahulu untuk menghapus lapisan chromium. Secara mekanis proses ini sangat lamban, mahal dan tidak efisien.

Pembuatan Aluminum

Pembuatan container dari alumunium kurang populer dibanding baja walaupun kuliah tentang alumunium foil lebih intensif.

Pengaplikasian komersial besar-besaran alumunium ini terbatas pada pate dan ikan. Alumunium foil (<0,1 mm) banyak digunakan pada berbagai produk makanan cepat saji, snacks dan kemasan mampu panas ulang.

Alumunium adalah unsur metal terbanyak dari bumi, menyusun 8,8% dari kerak bumi.

Unsur lain yang lebih banyak adalah oxigen dan silicon.

Alumina atau alumunium ditemukan secara alami sebagai mineral corondum (Al2O3 ); diaspore (Al2O3. H2O), gibbsite (Al2O3. 3H2O) dan lebih umum lagi bauxite, bentuk gibbsite yang tidak murni.

Sejarah pembuatan Aluminum 1

Hans Christian Oested, ahli kimia Denmark, pertama kali mengisolasi alumunium pada tahun 1825 menggunakan proses kimia menggunakan amalgam potassium

Antara 1827 – 1845 Friederick Wohler, ahli kimia Jerman, mengembangkan proses Oersted menggunakan potassium metallic

Sejarah pembuatan Aluminum 2

Pada 1854 Henri Sainte-Claire deville di Perancis mendapatkan logam  dengan mengurangi alumunium chlorida dengan sodium. Didanai oleh Napoleon III, Deville mendirikan pabrik eksperimen skala besar dan memamerkan alumunium murni pada ‘Paris Exposition’ 1885

Pada 1886 secara terpisah Charles Martin Hall (USA) dan Paul Heroult (Perancis) menemukan bahwa alumina larut dalam cryolite terfusi (Na3 Al F6 ) dan kemudian didekomposisi secara elektrolis menjadi logam cair mentah. Teknik biaya rendah (Hall-Heroult process) masih digunakan untuk produksi komersial alumunium, meskipun metode baru sedang dipelajari.

Kendala dalam pembuatan aluminum

Karena stabilitas kimia dari oksidanya, keperluan energi untuk peleburan sangat tinggi. Ini mengarahkan produksi alumunium di daerah yang tersedia energi listrik dengan biaya murah. Namun trend sekarang menunjukkan kecenderungan ketersediaan energi murah akan segera berakhir dan penggunaan kemasan alumunium turun drastis.

Jalur pembuatan paduan aluminum digambarkan skema di bawah ini

Selamat Belajar!!!!