Satuan Operasi : Macam Pengecilan Ukuran

Pengecilan ukuran merupakan salah satu proses dalam industri pengolahan bahan pertanian. Proses ini bisa merupakan proses utama maupun operasi pembantu dalam suatu industri. Pengecilan ukuran dapat dilakukan dengan berbagai peralatan industri. Setiap alat ini mempunyai cara kerja masing-masing dan menghasilkan produk dengan ukuran tertentu.

1.        Slicing and Flaking

Slicing atau pemotong merupakan suata cara pengecilan ukuran dengan menghantamkan ujung suatu benda tajam pada bahan yang dipotong menjadi bagian-bagian yang tipis dan cenderung lebar. Struktur permukaan yang terbentuk oleh proses pemotongan relatif halus, pemotongan lebih cocok dilakukan untuk sayuran dan bahan lain yang berserat.

Gambar 1.1 contoh Slicing         

Gambar 1.2 Mesin Slicing 

2.        Dicing ( pengkubusan )

Dicing merupakan teknik pemotongan suatu objek menjadi potongan-potongan kecil yang bebrbentuk kubus dengan bentuk dan ukuran relatif sama.

Gambar 2.1 Contoh pengkubusan 

     

Gambar 2.2 Mesin Dicing

3.      Shredding (Memotong)

Merupakan salah satu tekhnik penghancuran suatu bahan, baik itu bahan baku, maupun limbah. Shredding sering disebut sebagai pencacahan. Pencacahan itu berfungsi untuk penghancuran seperti limbah dan lain sebagainya dan limbah tersebut dapat diolah lgi.

Gambar 3.1 Mesin Shredding       

4.        Pulping

Pulping merupakan suatu prose dimana terjadinya pemisahan serat dari bahan baku berserat (kayu maupun non kayu) melalui berbagai proses pembuatannya (mekanis, semikimia, kimia).

Gambar 4.1 Mesin Pulping   

5.      Ball Mills

Ball mill merupakan suatu mesin penggiling berbentuk silinder yang digunakan untuk menggiling atau mencampurkan material seperti biji, bahan baku keramik dan cat. Ball mill berputar melalui sumbu horisontal yang dipenuhi dengan material yang ingin digiling beserta dengan medium penggiling. Berbagai material dapat digunakan sebagai media seperti bola keramik, batu api, danbola yang terbuat dari stainless steel.

 Gambar 5.1 Ball Mills        

6.        Disc Mills

Disc mill merupakan jenis alat pengecil bahan yang dapat menghasilkan produk dalam ukuran sedang maupun halus, seperti kedelai, jagung kentang dan lainnya. Alat ini digunakan untuk mengupas kulit ari, pembelah dan penghancur biji kedelai dalm keadaan kering maupun basah.

Gambar 6.1 Disc Mills       

7.      Hammer mills

Hammer mill merupakan aplikasi dari gaya pukul (impact force). Prinsip kerja hammer mill adalah rotor dengan kecepatan tinggi akan memutar palu-palu pemukul di sepanjang lintasannya. Bahan masuk akan terpukul oleh palu yang berputar dan bertumbukan dengan dinding, palu atau sesama bahan. Akibatnya akan terjadi pemecahan bahan. Proses ini berlangsung terus hingga didapatkan bahan yang dapat lolos dari saringan di bagian bawah alat. Jadi selain gaya pukul dapat juga terjadi sedikit gaya sobek.

Penggiling palu ( Hammer Mill ) merupakan penggiling yang serbaguna, dapat digunakan untuk bahan kristal padat, bahan berserat dan bahan yang agak lengket. Pada skala industri penggiling ini digunakan untuk lada dan bumbu lain, susu kering, gula dan lain-lain.

Gambar 7.1 Hammer Mill

8.      Roller Mils

Roller Mils suatu proses deformasi dimana ketebalan dari benda kerja dikurangi menggunakan daya tekan dan menggunakan dua buah roll atau lebih. Roll berputar untuk menarik dan menekan secara bersamaan benda kerja yang berada diantaranya.

Gambar 8.1 Roller Mills      

Adapun hukum yang berlaku dalam Pengecilan  ukuran

1.      Kicks Law

Kick’s law memberikan hasil yang bagus untuk penggilingan kasar dimana terdapat sedikit peningkatan luas permukaan per sataun massa. Energi yang dibutuhkan untuk mengecilkan ukuran partikel berbanding lurus dengan rasio ukuran awal dan ukuran akhir. Dirumuskan :

E = Kk In ( d1/d2 )  

Keterangan

E (J.kg^-1)= Energi yang dibutuhkan per massa masukkan (W/(kg/s))

Kk = Konstanta Kick (J.kg^-1)

d1 = Diameter awal rata-rata (m)

d2 = Diameter akhir rata-rata (m)

d1/d2 = Rasio pengecilan ukuran (RR) dan digunakan untuk mengevaluasi performansi relatif pada tipe alat yang berbeda. Penggilingan kasar memilliki RRs dibawah 8:1, dan penggilingan halus rasio bisa lebih dari 100:1

2.      Rittingers Law

Rittingers Law memberikan hasil terbaik untuk penggilingan halus dimana terdapat peningkatan luas permukaan

E = Kr ((d1/d2)  -(d1/d2)  )

E = Konstanta Rittingers ((J.kg^-1)

d1 = Rata rata ukuran potongan awal (m)

d2 = ukuran rata-rata partikel-partikel tanah (m)

3.      Bonds Law

Bonds Law memberikan hasil ditengah-tengah antara Rittingers Law

Dengan Kicks Law.

E/W = √(100/d1) -√ (100/d2)

W= Indeks Pekerjaan Ikatan (40.000–80.000 J.kg^-1) untuk makanan keras Seperti gula atau biji-bijian) (J.kg^-1)

 d1 = diameter bukaan ayakan yang memungkinkan 80% massa umpan lewat (m
d2 = diameter bukaan ayakan yang memungkinkan 80% massa material tanah untuk dilewati (m)