Pengemas gelas Nur Lailatul Rahmah, S.Si., M.Si. JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA

Kemasan GELAS berkembang terus, mulai dari bejana-bejana sederhana hingga berbagai bentuk wadah yang sangat menarik walaupun kemasan GELAS bersaing dengan bahan kemasan lainnya

Jenis dan Sifat Gelas Kemasan gelas adalah pengemas yang baik dalam melindungi komponen atau benda yang ada didalamnya dari kontaminasi bau dari luar, sehingga citarasa produk dapat dipertahankan. Dalam hal ini, kemasan gelas adalah barier/penghalang yang baik untuk benda padat, cair dan gas. Berdasarkan sifat fisikanya, gelas merupakan cairan panas yang kemudian didinginkan , tidak mempunyai titik tertentu dan mempunyai viskositas yang tinggi (lebih dari 103 poise) untuk mencegah kristalisasi. Berdasarkan sifat kimianya, gelas merupakan hasil peleburan dari berbagai oksida anorganik yang tidak mudah menguap yang berasal dari pemurnian senyawa-senyawa kimia dimana struktur atomnya tidak menentu. Untuk produk yang peka terhadap cahaya diperlukan botol dengan warna-warna gelap. 5/18/2018

Jenis gelas Fused silica: gelas yang dibuat dengan meleburkan pasir. Ciri-ciri dari gelas ini adalah koefisien ekspansinya rendah dan titik leburnya cukup tinggi sehingga memberikan tahanan thermal yang baik. gelas ini juga memberikan transmisi yang baik untuk cahaya UV. Alkali silikat: gelas yang mudah larut dalam air dan banyak dipakai sebagai perekat karton atau melapisi kulit telur supaya tahan terhadap serangan bakteri, dengan komposisi didominasi oleh pasir dan soda abu. Gelas soda kapur: gelas yang paing banyak diproduksi. Komposisi dari gelas ini menyebabkan titik leburnya tidak terlalu tinggi dan cukup kental supaya tidak mengkristal dan mempunyai daerah ketebalan yang baik untuk pengerjaan pembuatannya. 5/18/2018

Gelas timbal: gelas yang banyak digunakan dalam pembuatan gelas optic karena memiliki indeks refraksi yang tinggi. Gelas borosilikat: gelas yang mempunyai koefisien ekspansi yang rendah, tahan terhadap goncangan, tahan serangan kimia, dan mempunyai tahanan listrik yang tinggi. Umumnya kandungan dari gelas borosilikat adalah 13 – 28% B2O3 dan 80 – 87% silica. B2O3 dalam hal ini bertindak sebagai flux terhadap silica. Gelas borosilikat banyak dipakai untuk keperluan industri dan laboratorium. 5/18/2018

Gelas aluminosilikat: gelas yang terdiri dari 20% alumina, sejumlah kecil CaO atau MgO dan menggunakan sedikit B2O3 sebagai flux. Gelas tipe ini sukar untuk dilebur dan dikerjakan dari pada gelas borosilikat. Gelas tipe ini mempunyai temperatur pelunakan yang tinggi dan koefisien ekspansi yang rendah sehingga sering digunakan untuk pembuatan temperature tinggi, pipa-pipa pembakaran dan lain-lain. Gelas special: gelas opal, gelas foto sensitive, gelas pengaman, gelas optic, fiber glass dan gelas keramik. Glass/SUG/2008 5/18/2018

Sifat kemasan gelas Tidak mudah bereaksi (inert) Mudah pecah, tetapi memiliki kekuatan mekanik yang tinggi. Wadah gelas lebih tahan terhadap kompresi dari dalam dibandingkan tekanan dari luar. Sifat seperti ini penting untuk pembotolan minuman berkarbobasi. Daya tahan gelas dapat mencapai 1,5 x 105 kg/cm2. Daya tahan ini dipengaruhi oleh komposisi, ketebalan dan bentuk dari wadah gelas. Bersifat bening atau tembus pandang Glass/SUG/2008 5/18/2018

Bagian-bagian botol gelas a. BOTOL KOSONG Dibagi menjadi 3 bagian: 1. Leher (finish), merupakan bagian yg berhubungan dengan tutup (cup), terdiri dari: # bibir (sealing surface) # glass lug # continuous thread # transfer bead # vertical neck ring seam # neck ring partingline

2. Badan (body), merupakan bagian terbesar dari botol dan terletak antara finish dan bottom, terdiri dari : # shoulder # heel # side wall # mould seam 3. Dasar (bottom), merupakan bagian dasar atau bawah dari botol, terdiri dari : # bottom # bearing surface

Glass/SUG/2008 5/18/2018

Glass/SUG/2008 5/18/2018

b. TUTUP BOTOL Biasanya terbuat dari metal/logam yg disebut caps, terdiri dari : 1. Bagian atas disebut permukaan atas (face) : # panel (gambar bagian tengah) # skirt # radius 2. Bagian bawah disebut permukaan balik (reverse) : # bibir tutup (curis) # kunci (lugs)

BAHAN BAKU GELAS Sebagian besar bahan baku gelas yaitu terbuat dari pasir silica (SiO2), soda abu (Na2CO3) dan tanah lempung. Bahan tambahan: Batu kapur (CaO) untuk memperkuat gelas Pecahan gelas (cullet/calcin) untuk memudahkan proses peleburan Aluminium oksida (Al2O3) dan borakoksida (B2O3) untuk ketahanan & kekerasan gelas serta ketahanan pada suhu tinggi Na2SO4 untuk menjernihkan gelas Supaya inert dan bersifat netral, gelas dicelupkan dalam larutan asam  

BAHAN BAKU GELAS a. Oksida Pembentuk Gelas Bahan pembentuk gelas yang terbaik adalah pasir kuarsa yang merupakan sumber SiO2.Silika adalah bahan yang sulit untuk melebur serta memerlukan suhu yang sangat tinggi untuk meleburkannya, yang tidak mungkin dapat ditahan oleh dapur pelebur.Jika silika sudah dapat dilebur maka kekentalannya sangat tinggi dan gelembung- gelembung yang timbul selama peleburan sulit untuk dikeluarkan. Bahan oksida yang lain pembentuk gelas adalah CaO, Al2O3, B2O3, As2O3. Glass/SUG/2008 5/18/2018

BAHAN BAKU GELAS b. Bahan Pelebur Bahan pelebur berfungsi untuk mengurangi kekentalan silika yang telah dileburkan dan memungkinkan suhu peleburan silika yang lebih tinggi hingga 1000oC, memberikan sifat alir dan sifat muai pada hasil peleburan gelas, memungkinkan gelembung-gelembung yang terjadi selama proses peleburan dapat keluar dengan sendirinya. Contoh bahan pelebur: Na2CO3, Na2SO4, K2CO3 (dapat membuat gelas larut dalam air) dan alumina. Glass/SUG/2008 5/18/2018

BAHAN BAKU GELAS c. Bahan Stabilisasi Gelas yang dihasilkan dari hasil peleburan silika merupakan gelas yang larut dalam air sehingga tidak dapat digunakan untuk keperluan industri.Gelas ini biasanya digunakan untuk perekat karton atau untuk melapisi kulit telur masak agar terlindung dari serangan bakteri.Untuk membuat agar gelas menjadi tidak larut dalam air dan tahan terhadap zat-zat kimia maka perlu ditambahkan bahan stabilisasi yaitu CaCO3, MgCO3 dan Al2O3. Glass/SUG/2008 5/18/2018

BAHAN BAKU GELAS d. Bahan Penyempurna Bahan penyempurna dalam pembuatan gelas terdiri dari bahan pelembut dan bahan pewarna. Bahan pelembut untuk menghilangkan bliser atau seed (seperti berbiji) pada gelas yang dihasilkan. Bahan pelembut yang digunakan adalah sulfat atau arsen oksida bergantung pada jenis gelas. Bahan pewarna sperti oksida cobalt, krom dan oksida besi. Glass/SUG/2008 5/18/2018

Tahapan dalam proses pembuatan kemasan gelas Bahan baku dicampur merata secara otomatis. Kemudian dimasukkan ke dalam tanur untuk dilelehkan dengan suhu 1500 - 1600oC, ada yang 1300oC). Tungku pembakaran membara terus menerus dan dikendalikan oleh sistem (panel) pengendali. Sebelum dicetak suhu diturunkan hingga 1000-1200oC dan lelehan gelas didiamkan beberapa saat. Cairan gelas dialirkan ke dalam mesin pembuat botol Glass/SUG/2008 5/18/2018

Tahapan dalam proses pembuatan kemasan gelas Lelehan dipotong-potong dengan ukuran yang ditetapkan dalam bentuk gumpalan kasar. Gumpalan meluncur ke pencetakan pertama (cetakan Parison). Pembentukan dan pencetakan dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu : Hembus Ganda (Blow and Blow) untuk gelas berleher sempit (botol) Tekan dan Hembus (Press and Blow) untuk gelas berleher lebar Dipindahkan ke cetakan akhir atau cetakan wadah yaitu cetakan yang sebenarnya dengan ukuran tertentu Dibawa ke ruang “lehr” pendingin yang bersuhu 450oC. Glass/SUG/2008 5/18/2018

Tahapan dalam proses pembuatan kemasan gelas Wadah dipanaskan kembali (proses annealing). Kemudian perlahan-lahan didinginkan dari suhu 575- 600oC menjadi 450oC dengan adanya aliran udara. Proses ini bertujuan untuk membuat wadah gelas menjadi tidak rapuh atau mudah pecah. Dilakukan pengawetan gelas dengan cara pre-cooling yang berfungsi untuk menjaga kompresor agar udara yang terhisap hanya udara yang dalam keadaan bersih dan tidak mengandung air. Dilakukan pengawasan mutu ketika botol keluar dari cetakan, yang terdiri dari uji coba mekanis, elektris dan visual di pabrik atau di laboratorium. Glass/SUG/2008 5/18/2018

KEUNTUNGAN MENGGUNAKAN KEMASAN BERBAHAN GELAS Tidak mudah bereaksi Impermeable (kedap) Tdk berbau Fleksibel dalam bentuk dan warna Dpt digunakan kembali Cocok digunakan dlm microwave Tembus pandang Kemasan yg khas, mudah, dan praktis Digunakan untuk mewadahi makanan dg kualitas premium

KELEMAHAN MENGGUNAKAN KEMASAN BERBAHAN GELAS Mudah pecah - krn benturan - krn thermal shock Produk mahal karena bhn baku mahal Makanan dpt dengan mudah dirusak oleh sinar Makanan bersifat asam (acar, chilly pepper) dapat bereaksi dengan tutup botol

Thermal shock Bila salah satu permukaan gelas mendapat suhu tertentu selang beberapa bagian lain terekspose pada suhu lain (kontras), maka akan terjadi perbedaan kontraksi  Thermal shock Hal tsb disebabkan oleh tekanan mekanis dan tekanan Perbedaan suhu menyebabkan perbedaan pengembangan dan tegangan internal pada dinding botol Pecahnya dinding botol dapat terjadi dlm empat cara : 1. Produk panas perendaman dingin 2. Produk dingin perendaman panas 3. Penuangan cairan panas ke dalam botol 4. Penuangan cairan dingin ke dalam botol panas

Kekuatan gelas selama proses manufaktur selalu dipantau Pemeriksaan secara on-line pada botol gelas meliputi serangkaian proses annealing (pemanasan dan pendinginan gelas), kemudian botol-botol menjalani proses pemeriksaan. 1. Bottle spacer (pengatur jarak) Mesin ini diatur sebelumnya untuk menciptakan ruang antara botol pada konveyor untuk menghindari kontak antar botol 2. Squeeze tester (penguji tekanan) Setiap botol dilewatkan antara lempengan yang diberi tenaga pada kemasan gelas. Setiap kelemahan yg jelas atau retak di dalam botol akan mneyebabkan kegagalan sepenuhnya dan sisa (pecahan) akan dikumpulkan oleh konveyor kembali dan berjalan di bawahnya. 3. Bore Gauger Pengukuran diameter internal dan eksternal, tremasuk leher botol dan tinggi botol Glass/SUG/2008 5/18/2018

1 3 2 Glass/SUG/2008 5/18/2018

4. Check Detector (Detektor pemeriksa) Fokus seberkas cahaya menuju ke bidang wadah di mana cacat diketahui terjadi dari pemeriksaan visual sebelumnya, crack apapun akan memantulkan cahaya ke detektor, yang akan memicu mekanisme untuk menolak botol. 5. Wall Thickness Detector (Detektor ketebalan botol) Tes ini menggunakan sifat dielektrik kaca, ketebalan dinding dapat ditentukan dengan cara kepala sensitif yang melintasi bagian tubuh wadah. Sebuah jejak ketebalan dinding botol kemudian diperoleh dan botol jatuh di bawah minimum yang ditentukan akan otomatis ditolak. 4 5 Glass/SUG/2008 5/18/2018