JENIS INTERIOR COATING TECHNOLOGYWadah kaleng pada awalnya terbuat dari plat timah (tin plate) yang terdiri dari : lembaran dasar baja dilapisi timah putih (Sn) dengan cara pencelupan dalam timah cair panas (hot dipping) atau dengan elektrolisa. Pelapisan kaleng dengan cara hot dipped merupakan cara yang lama dimana lembaran baja dicelupkan ke dalam cairan timah panas, sehingga diperoleh lapisan timah yang terlalu tebal dan tidak menarik. Pelapisan dengan cara elektrolisa adalah cara yang lebih modern yaitu pelapisan dengan menggunakan listrik galvanis sehingga dihasilkan lapisan timah yang lebih tipis dan rata.

Sistem pelapisan bagian dalam dilakukan dengan cara spray dan oven. Jenis enamel yang digunakan tergantung dari bahan pembuat kaleng dan produk yang akan dikemas, dan biasanya berupa epoksifenolik, epoksiamin dan senyawa-senyawa vinil. Sumber : Rahimah, S. 2011. Kemasan Logam. Jurusan Teknologi Industri Pertanian. Universitas Padjajaran.

Lapisan enamel merupakan lapisan non logam pada kaleng, melapisi metal (mencegah korosi) dan melindungi kontak langsung dengan produk. Enamel dalam berfungsi untuk mencegah korosi, sedangkan enamel luar berfungsi untuk mencegah korosi dan dan untuk dekorasi (Syamsir, 2008). Interaksi antara bahan pangan dengan kemasan ini dapat menimbulkan korosi yang menghasilkan warna serta flavor yang tidak diinginkan, misalnya :

Terbentuknya warna hitam yang disebabkan oleh reaksi antara besi atau timah dengan sulfida pada makanan berasam rendah (berprotein tinggi).

Pemucatan pigmen merah dari sayuran atau buah-buahan seperti bit atau anggur karena reaksi dengan baja, timah atau aluminium.

Menurut Syamsir (2008), jenis-jenis lapisan enamel adalah sebagai berikut :

Epoksi fenolik, merupakan pelapis yang banyak digunakan, bersifat tahan asam serta mempunyai resistensi dan fleksibilitas terhadap panas yang baik. Digunakan untuk pengalengan ikan, daging, buah, pasta dan produk sayuran. Pada pelapisan dengan epoksi fenolik juga dapat ditambahkan zink oksida atau logam aluminium bubuk untuk mencegah sulphur staining pada produk daging, ikan dan sayuran.

Komponen vinil, yang mempunyai daya adhesi dan fleksibilitas tinggi, tahan terhadap asam dan basa, tapi tidak tahan terhadap suhu tinggi pada proses sterilisasi. Digunakn untuk produk bir, jus buah dan minuman berkarbonasi.

Phenolic lacquers, merupakan pelapis yang tahan asam dan komponen sulfida, digunakan untuk kaleng kemasan pada produk daging, ikan, buah, sop dan sayuran.

Butadiene lacquers, dapat mencegah kehilangan warna dan mempunyai resistensi terhadap panas yang tinggi. Digunakan untuk bir dan minuman ringan.

Acrylic lacquers, merupakan pelapis yang berwarna putih, digunakan sebagai pelapis internal dan eksternal pada produk buah. Pelapis ini lebih mahal dibanding pelapis lainnya dan dapat menimbulkan masalah pada beberapa produk.

Epoxy amine lacquers, adalah pelapis yang mempunyai daya adhesi yang baik, tahan terhadap panas dan abrasi, fleksibel dan tidak menimbulkan off-flavor, tetapi harganya mahal. Digunakan untuk bir, minuman ringan, produk hasil ternak, ikan dan daging.

Alkyd lacquers, adalah pelapis yang murah dan digunakan sebagai pelapis luar, tidak digunakan sebagai pelapis dalam karena dapat menimbulkan masalah offflavor.

Oleoresinous lacquers, digunakan untuk berbagai tujuan, harganya murah, pelapis dengan warna keemasan. Digunakan untuk bir, minuman sari buah dan sayuran. Pelapis ini dapat digabung dengan zink oksida (Cenamel) yang digunakan untuk kacang-kacangan, sayur, sop, daging dan bahan pangan lain yang mengandung sulfur.

Sumber : Syamsir,E. 2008. Mengenal Enamel Pada Kemasan Kaleng. Diakses 11 Maret 2015. http://id.shvoong.com.Banyak metode didalam proses pelapisan logam antara lain: electroplating, electroless plating, hot dipping, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD) dan masih banyak cara yang lain. Tinning merupakan salah satu metode pelapisan logam dimana sebagai logam pelapis adalah Sn (timah putih) (Sutrisno, 2013). Proses ini sering disebut juga Sn plating. Secara umum di dalam proses pelapisan Sn (tinning plating) ada 2 metode yang sering digunakan, antara lain:

1. Electroplating

Electroplating merupakan salah satu metode pelapisan logam yang banyak digunakan oleh dunia industri. Metode pelapisan ini menggunakan larutan elektrolit sebagai media penghantar proses pelapisan. Material substrat (yang dilapisi) sebagai katoda (+) dan material pelapis substrat berfungsi sebagai anoda (-). Arus searah (DC) dialirkan ke Anoda dan Katoda. Larutan elektrolit yang digunakan dapat berupa larutan asam, basa atau larutan garam. Arus listrik akan mengalir melalui larutan ini, sehingga ion-ion dari Anoda akan berpindah ke Katoda dan akan melapisi permukaan substrat. Untuk mendapatkan hasil pelapisan yang optimal, anoda dan katoda (substrat) yang digunakan harus pada kondisi bersih saat proses electroplating berlangsung (Sutrisno, 2013).

Gambar 1. Proses Electroplating (Sutrisno, 2013).Menurut Sutrisno, (2013), prinsip electroplating berdasarkan hukum Farady, dimana menyebutkan bahwa:1) Massa yang dilepas kelarutan elektrolit proporsional terhadap besar arus lewat larutan elektrolit.2) Massa yang dilepaskan proporsional terhadap electrochemical equivalent (ratio of atomic weight to valence).V = C I tDimana: V = volume massa yang dilepaskan (cm3); C = konstanta plating, tergantung pada electrochemical equivalent dan kerapatan (cm3/A-s); I = arus listrik; t = waktu yang dibutuhkan selama proses pelapisan. Besarnya listrik yang mengalir yang dinyatakan dengan Coulomb adalah sama dengan arus listrik dikalikan dengan waktu. Dalam pemakaian secara umum atau dalam pemakaian elektroplating satuannya adalah ampere-jam (Ampere-hour) yang besarnya 3600 coulomb, yaitu sama dengan listrik yang mengalir ketika arus listrik sebesar 1 ampere mengalir selama 1 jam (Sutrisno, 2013).Efisiensi plating pada umumnya dinyatakan sebagai efisiensi arus anoda maupun katoda. Efisiensi katoda yaitu arus yang digunakan untuk pengendapan logam pada katoda dibandingkan dengan total arus masuk. Arus yang tidak dipakai untuk pengendapan digunakan untuk penguraian air membentuk gas hidrogen, hilang menjadi panas atau pengendapan logam-logam lain sebagai impuritas yang tak diinginkan. Efisiensi anoda yaitu perbandingan antara jumlah logam yang terlarut dalam elektrolit dibanding dengan jumlah teoritis yang dapat larut menurut Hukum Faraday. Kondisi plating yang baik bila diperoleh efisiensi katoda sama dengan efisiensi anoda, sehingga konsentrasi larutan bila menggunakan anoda aktif akan selalu tetap (Sutrisno, 2013).

Efisiensi arus katoda sering dipakai sebagai pedoman menilai apakah semua arus yang masuk digunakan untuk mengendapkan ion logam pada katoda sehingga didapat efisisensi plating sebesar 100 % ataukah lebih kecil. Adanya kebocoran arus listrik, larutan yang tidak homogen dan elektrolisis air merupakan beberapa penyebab rendahnya efisiensi. Potensial elektroda standar berdasarkan skala hidrogen, dimana semua logam-logam sebelum hidrogen pada skala hidrogen mampu menggantikan hidrogen dari larutan yang mengandung ion hidrogen, dan logam-logam setelah hidrogen pada skala hidrogen biasanya tidak dapat menggantikan hidrogen secara langsung (Sutrisno, 2013).

Kelebihan electroplating:

Temperatur proses rendah.

Kondisi proses, pada lingkungan atmosfir biasa.

Peralatan, relatif murah.

Komposisi larutan, luas.

Laju pengendapan, cepat.

Porositas pada lapisan, relatif rendah.

Dapat menghasilkan beberapa lapisan

Adapun kekurangan dari electroplating adalah:

Terbatas pada logam & paduannya.

Perlu perlakuan awal thd benda kerja.

Terbatas pada benda kerja yg bersifat konduktor.

2. Hot dipping

Hot dipping merupakan proses pelapisan permukaan suatu material dengan cara mencelupkan substrat kedalam larutan cair. Larutan cair ini akan berfungsi sebagai bahan pelapis terhadap substrat setelah substrat dicelupkan kedalam larutan. Metode ini dapat dilakukan apabila substrat mempunyai titik lebur lebih tinggi dibanding titik lebur bahan pelapis. Logam yang mendapat perlakuan hot dipping ini memiliki lapisan transisi berupa paduan dengan komposisi tertentu. Paling dekat dengan substrat umumnya berupa intermetallic coumpounds dari dua logam. Lapisan transisi ini mempunyai ikatan adhesi yang baik dengan substrat (Sutrisno, 2013).

Gambar 2. Proses Hot Dipping (Sutrisno, 2013).Sumber : Sutrisno. 2013. Kajian Tinning (Sn Plating) Dalam Dunia Industri. Jurnal Foundry. Vol. 3(1): 19-24.