TEKNOLOGI PRODUKSI TINTA INKJET PRINTER DYES TYPE DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN BAKU PEWARNA MAKANAN

TEKNOLOGI PRODUKSI TINTA INKJET PRINTER DYES TYPE DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN BAKU PEWARNA MAKANAN (FOOD COLORANT)

(Alternatif tinta inkjet yang halal, suci, dan aman. Solusi untuk menjawab kekhawatiran konsumen akan merebaknya issue tinta inkjet yang terbuat dari bahan baku lemak babi)

Oleh : Achmad Djunaedi, ST.

Pendahuluan

Tinta inkjet printer dyes type atau yang lebih dikenal oleh masyarakat luas sebagai tinta isi ulang printer adalah sebuah cairan dengan kadar viskositas tertentu, mengandung pewarna dengan kepekatan tertentu, dengan ukuran partikel yang molekuler merupakan solusi bagi pengguna printer untuk menghemat pembiayaan operasional sebuah mesin inkjet printer. Efisiensi yang dapat diperoleh apabila kita menggunakan tinta isi ulang dalam operasional mesin inkjet printer dapat mencapai 95% dari total pembiayaan yang harus dikeluarkan. Untuk menguatkan pendapat ini, coba kita perhatikan analisa sederhana berikut ini :

Apabila kita membeli sebuah mesin inkjet printer CANON IP1880 yang telah dilengkapi dengan cartridge PG830 BLACK dan CL831 COLOR seharga Rp. 450.000,-. Pada saat penggunaan tinta hitam yaitu pada cartridge PG830 yang hanya berisi maksimal 10cc tinta hanya akan mampu mencetak sejumlah 200 lembar dengan kondisi cetak text standart dan apabila mencetak foto maka akan lebih sedikit lembar yang dapat tercetak.

Dan apabila tinta telah habis maka kita harus mengganti cartridge PG830 dengan yang baru seharga Rp. 150.000,-. Kemudian karena kita sering menggunakan printer untuk cetak warna maka tidak lama tinta warna pada cartridge CL831 ikut-ikutan habis, hal ini harus kita maklumi karena cartridge CL831 hanya berisi 5cc tinta untuk masing-masing warna, dan sekali lagi kita dipaksa untuk beli cartridge CL831 baru dengan harga Rp. 200.000,-.

Sekarang kita menghitung biaya operasional yang harus dikeluarkan untuk merawat printer yang baru kita beli Rp. 150.000,- + Rp. 200.000,- = Rp. 350.000,-, harga yang fantastis bukan? Tinggal tambah 100ribu kita sudah dapat beli printer baru lagi. Coba kita renungkan sekali lagi, betapa besar biaya operasional sebuah printer apabila tidak ditemukan solusi penghematan berbentuk tinta isi ulang yang sekarang sudah beredar luas.

Biaya sebesar 350 ribu dapat kita pangkas menjadi 40 ribu, yang dengan biaya 40 ribu tersebut kita akan mendapatkan tinta isi ulang 4 warna (black, cyan, magenta, yellow) yang masing-masingnya berisi 100cc. jadi hanya dengan modal tinta tersebut kita bisa menggunakan cartridge kosong PG830 sebanyak kurang lebih 10x pakai dan CL831 sebanyak 20x pakai.

Jadi total penghematan yang bias kita lakukan adalah 10 x Rp. 150.000,- = Rp. 1.500.000,- ditambah 20 x Rp. 200.000,- = Rp. 4.000.000,- total Rp. 5.500.000,-, hanya dengan modal 40 ribu bisa menghemat pengeluaran sebesar 5,5 juta, dahsyat !!!! coba hitung sendiri berapa persen penghematan yang bisa kita lakukan.

Maka dari itu kita harus banyak bersyukur kepada Allah Subhanahu wa ta’ala atas nikmat-nikmatNya yang diberikan kepada kita sampai hari ini. Dan kita harus lebih banyak bersyukur lagi karena dengan sebab taufikNya, sehingga kita pada hari ini dapat membuat tinta dari bahan-bahan yang sederhana, murah dan dapat kita temukan dengan mudah.

Tinta Inkjet Printer tipe Dyes

Menurut susunan yang baku sebuah tinta dyes inkjet harus mengandung komponen-komponen sebagai berikut :

1. Pewarna (Colorant)
2. Media pembawa (Vehicle)
3. Bahan-bahan tambahan (Aditif)

Dari ketiga komponen penyusun tinta dyes inkjet tersebut, vehicle merupakan komponen penyusun yang memiliki prosentase terbesar dalam komposisi sebuah tinta. Prosentase vehicle pada sebuah tinta diperkirakan sampai 90%, sedangkan colorant hanya kurang lebih 9% sedangkan sisanya adalah bahan-bahan aditif. Bahan aditif ditambahkan pada proses pembuatan tinta ditujukan agar dapat meningkatkan property kimia dan fisika dari tinta yang dihasilkan. Properti kimia dan fisika yang dibutuhkan tersebut adalah sebagai berikut :

1. Ukuran partikel (Particle size)
2. Kandungan garam (Salt Level)
3. Kekentalan (Viscositty)
4. Kekuatan rekat (Adhesion Strength)
5. Tegangan permukaan (Surface Tension)
6. Stabilitas panas (Heat Stability)
7. Laju pengeringan (Evaporation and Absorbtion Rate)
8. Konduktivitas (Conductivity)
9. Tingkat keasaman (pH Level)

Ukuran partikel, kekentalan dan tegangan permukaan sebuah tinta yang dihasilkan pada sebuah proses pembuatan tinta dyes inkjet merupakan properti kimia dan fisika yang mutlak diperlukan. Sebuah tinta dyes inkjet akan mengalami kesulitan untuk melewati lubang-lubang nozzle pada printhead printer apabila persyaratan property kimia dan fisika yang ditetapkan tersebut tidak dipenuhi.

Tinta yang memiliki partikel-partikel pewarna yang lebih besar dari diameter lubang nozzle akan sulit untuk disemburkan melalui lubang-lubang nozzle oleh sebuah mesin printer inkjet, demikian pula apabila tinta yang dihasilkan terlalu kental. Dan apabila tinta yang dihasilkan terlalu encer maka akan terjadi rembesan-rembesan yang tidak diinginkan pada lubang-lubang nozzle, yang hal ini memicu terjadinya kebocoran.

Sedangkan apabila tingkat keasaman sebuah tinta mencapai level asam maka hal ini akan sangat berbahaya bagi komponen-komponen logam yang terdapat pada printhead printer. Dan demikian pula apabila tingkat keasamannya mencai level basa.

Tinta dyes inkjet yang memiliki tegangan permukaan terlalu tinggi akan mengalami gangguan pada semburan droplet (bintik-bintik jatuhan tinta), droplet tinta yang dihasilkan akan terlalu kecil dan tidak dapat menyebar dengan baik sehingga hal ini akan sangat mempengaruhi kualitas cetak, demikian pula apabila tegangan permukaan dari tinta yang dihasilkan terlalu rendah maka droplet akan membesar dan menyebar terlalu banyak yang hal ini akan mengakibatkan terjadinya bleeding (mblobor).

Teknologi Inkjet Printer

Sedangkan printer inkjet memiliki peran sebagai distributor tinta dan mengatur aplikasi tinta tersebut. Teknologi inkjet merupakan teknologi cetak non impact dimana droplet/tetesan-tetesan tinta hasil semburan nozzle pada printhead diarahkan secara langsung menuju titik-titik yang spesifik pada sebuah media cetak sehingga terbentuk sebuah pola/gambar.

Teknologi cetak inkjet merupakan teknologi yang relative baru yang diterapkan di industri komersial, kurang lebih 20 tahun yang lalu teknologi ini mulai diterapkan, padahal dasar-dasar mekanisme cetak inkjet telah dijelaskan lebih dari 120 tahun yang lalu oleh Lord Rayleigh. Sedangkan usaha untuk membuat mesin printer inkjet telah dimulai sejak 50 tahun yang lalu. Sejak saat itu perkembangan mesin printer inkjet mengarah pada peningkatan kualitas cetak dan peningkatan kecepatan cetak.

Performa sebuah mesin printer inkjet akan sangat ditentukan oleh kualitas/resolusi cetak (yang hal ini akan sangat dipengaruhi oleh besar atau kecilnya droplet/tetesan tinta yang disemburkan oleh nozzle pada printhead, semakin kecil ukuran droplet maka kualitas cetak printer tersebut akan semakin baik)

Komponen Tinta Inkjet Printer tipe Dyes

Telah kita bahas di depan bahwa tinta inkjet printer tipe dyes tersusun atas komponen-komponen sebagai berikut :

1. Pewarna
2. Vehicle
3. Aditif

1. Pewarna

Pewarna dyes merupakan jenis pewarna yang larut sepenuhnya dalam air dan menyatu langsung dengan material yang disentuhnya. Sifat pewarna dye salah satunya adalah meawarnai dengan system absorbsi, dimana pewarna akan diserap oleh material yang akan diwarnai. Oleh sebab itu kualitas cetak pewarna dyes akan sangat tergantung pada material media yang akan dicetak, apabila material media tersebut adalah dari jenis material yang mudah menyerap pewarna, maka absorbsi pewarna akan berjalan dengan baik, dan sebaliknya apabila material media terbuat dari bahan yang tidak dapat menyerap pewarna maka media tersebut tidak akan dapat diwarnai atau dicetak dengan pewarna dyes. Hal ini yang menyebabkan tinta inkjet printer tipe dyes tidak dapat mencetak diatas media yang terbuat dari bahan plastik atau bahan-bahan lain yang tidak dapat menyerap pewarna, contoh : kertas tipe art paper dll. Kalaupun ada jenis printer inkjet yang bisa mencetak diatas kertas art paper, maka hal ini terjadi karena printer inkjet tersebut telah mengalami modifikasi sehingga tinta yang digunakan bukan lagi tipe dye melainkan menggunakan tipe UV CURING atau tipe lain yang menggunakan system evaporasi.

Pewarna dyes bisa didapatkan dari jenis-jenis pewarna sebagai berikut :

1. Pewarna Tekstil.
2. Pewarna Kertas.
3. Pewarna Rambut.
4. Pewarna Makanan.

Dan dalam kesempatan ini kita akan bahas pewarna dye yang berasal dari pewarna makanan.

Pewarna makanan yang digunakan pada proses pembuatan tinta inkjet adalah pewarna makanan yang telah terbebas dari garam-garaman. Para pedagang dan produsen pewarna makanan seringkali menambahkan sodium sulfat pada pewarna makanan yang dijual atau diproduksinya. Hal ini dikarenakan adanya persaingan harga yang tidak sehat yang terjadi pada perdagangan pewarna makanan, sehingga memaksa pedagang ataupun produsen menambahkan sodium sulfat pada pewarna. Dengan menambahkan sodium sulfat pada pewarna yang diperdagangkan menjadikan pewarna lebih berat timbanganya sehingga harga pewarna dapat ditekan sedemikian rupa. Dalam kasus ini yang dirugikan tentunya adalah konsumen. Karena konsumen akan mengira bahwa pewarna yang dibelinya adalah pewarna yang asli dan murni ternyata dalam kenyataannya tidak demikian. Dan beberapa produsen atau pedagang yang berusaha jujur akhirnya memberikan solusi dengan mencantumkan keterangan berapa besar prosentase sodium sulfat yang ditambahkan pada pewarna yang diperdagangkan.

Dengan disebabkan hal ini, maka yang harus dilakukan sebelum kita mengolah pewarna makanan menjadi tinta inkjet printer adalah melakukan proses Homogenisasi, yang pada proses ini pewarna makanan akan diolah sedemikian rupa sehingga terbebas dari sodium sulfat yang telah tercampur merata di dalam pewarna makanan.

Pewarna yang dibutuhkan dalam proses pembuatan tinta inkjet printer ini terdiri atas beberapa warna diantaranya :

1. Warna pink, untuk membentuk warna magenta
2. Warna egg yellow, untuk membentuk warna yellow
3. Warna Briliant blue, untuk membentuk warna cyan
4. Perpaduan warna merah tua, kuning, hijau, dan biru tua untuk membentuk warna black.

Khusus pada pemilihan warna pink kita harus berhati-hati, hal ini dikarenakan warna pink yang beredar dipasaran masih banyak didominasi pewarna pink dengan jenis Rhodamine. Pewarna pink jenis rhodamine bersifat sangat asam sehingga kita akan mendapatkan kesulitan pada saat menetralkan pH tinta inkjet printer yang kita hasilkan. Disamping itu pewarna pink yang mengandung rhodamin akan memberikan bekas yang tidak bisa hilang pada selang apabila kita gunakan untuk modifikasi CISS.

Kiat Memilih Pewarna Makanan

Untuk mengantisipasi terjadinya salah dalam pemilihan pewarna, kita harus melakukan konsultasi terlebih dahulu dengan pedagang, dan bila perlu kita harus mngetahui produsen pewarna yang akan kita gunakan, sehingga standarisasi akan dapat dipenuhi apabila kita telah tetap dalam menggunakan jenis pewarna makanan yang tepat.

Pewarna makanan yang beredar di pasaran saat ini tersedia dalam beberapa kemasan, jenis, dan harga. Kemasan yang umum terdapat di toko-toko kimia atau di toko-toko bahan kue adalah dalam kemasan plastic yang bermerk, atau botol bermerk dengan ukuran 10 – 50gr, dan pewarna makanan yang beredar adalah dari jenis pewarna yang telah dicairkan dengan sorbitol atau gliserin. Dan tentunya pewarna jenis ini adalah pewarna yang relative mahal apabila digunakan untuk produksi tinta.

Sedangkan pewarna yang kami maksud disini adalah pewarna makanan yang belum diolah, jadi masih berbentuk bubuk, walaupun telah dicampur dengan sodium sulfat dengan kadar mencapai 80% tapi masih cukup feasible untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan tinta.

Kemudian pilihlah pewarna makanan yang diproduksi oleh produsen yang telah profesional dan bersertifikasi sehingga kita akan merasa aman untuk memproduksi tinta tanpa ada kekhawatiran terjadi perubahan komposisi pewarna ataupun kehabisan stok. Dan yang lebih penting lagi adalah pewarna makanan yang kita beli adalah pewarna makanan yang halal, sehat, dan aman untuk tubuh kita. Minimal produsen tersebut harus memiliki sertifikasi HALAL dari LP LPOM MUI, sertifikasi ISO, dan sertifikasi POM dari Departemen Kesehatan. Ketiga sertifikasi ini penting karena ada pewarna yang beredar di pasaran terbuat dari barang yang tidak jelas. Bagaimana jadinya apabila tinta yang kita buat ternyata berbahan baku pewarna yang mengandung enzim dari lemak babi, atau pewarna yang mengandung bahan berbahaya, atau pewarna kita tidak standar sehingga ada perubahan warna setiap kali kita mau produksi atau ada perubahan kadar sodium sulfat, dll.

Dengan memilih pewarna yang tepat, tinta yang kita buat akan memiliki keunggulan apabila dibandingkan dengan tinta-tinta impor yang banyak beredar saat ini. Tinta inkjet printer tipe dyes yang beredar di Indonesia hampir 99% adalah tinta impor. Dan issue yang sedang beredar saat ini adalah kekhawatiran konsumen muslim akan komposisi tinta impor yang tidak jelas. Seiring dengan banyaknya produk-produk China yang di black list karena banyak mengandung barang berbahaya maka demikian pula dengan tinta inkjet yang bersal dari China yang menguasai hampir 80% pasar tinta inkjet Indonesia. Tinta inkjet impor dikhawatirkan mengandung lemak-lemak hewani yang tidak jelas jenisnya, yang lebih mengkhawatirkan lagi apabila lemak tersebut berasal dari lemak babi yang menurut hukum Islam adalah haram untuk dimakan dan najis apabila tersentuh anggota tubuh atau tersentuh pakaian dan barang-barang lain.

Dengan memilih pewarna yang memiliki sertifikasi HALAL dari LP POM MUI kita bisa menawarkan kepada konsumen satu alternative yang menjadi solusi bagi kekhawatiran konsumen atas komposisi tinta yang tidak jelas. Langkah lanjutan yang harus kita lakukan adalah mendaftarkan produk tinta kita pada LP POM MUI terdekat sehingga mendaptkan sertifikasi HALAL.

Bukankah tinta yang digunakan untuk pilkada harus memenuhi persyaratan HALAL dari MUI. Ini yang harus menjadi perhatian kita, tinta pilkada yang diproduksi oleh produsen dalam negeri saja masih harus mendapat sertifikasi HALAL, apalagi tinta yang datangnya dari luar negeri dan diproduksi di luar negeri dan oleh orang luar negeri yang mayoritas beragama non Islam, yang mereka tidak mengetahui hukum-hukum Islam. Coba bayangkan apa jadinya tinta yang mereka produksi, apapun bisa masuk jadi komposisi tinta. Berbahaya kan?

Untuk mengetahui pewarna makanan yang telah memiliki sertifikasi HALAL dari LP POM MUI maka kami merekomendasikan untuk mencarinya di search engine www.halalguide.info. Sedangkan untuk harga produk bisa langsung menghubungi produsen produk pewarna makanan yang bersangkutan.

1. Vehicle

Vehicle yang dibutuhkan dalam pembuatan tinta inkjet printer tipe dyes adalah sebagai berikut:

1. Solvent
2. Co. Solvent
3. Humectant
4. Surfactant

1. Solvent

Solvent adalah suatu cairan yang mempunyai kemampuan untuk melarutkan (dissolve) suatu material. Solvent juga dikenal sebagi thinner karena solvent juga memiliki kemampuan untuk mengencerkan suatu material ke kekentalan yang diinginkan. Solvent yang dibutuhkan dalam pembuatan tinta inkjet printer tipe dyes adalah solvent yang memiliki property kimia dan fisika yang mendukung terbentuknya property kimia dan fisika yang harus ada pada sebuah tinta. Seperti yang telah dipaparkan diatas bahwa sebuah tinta inkjet printer tipe dyes harus memiliki property kimia dan fisika antara lain :

1. Ukuran partikel (Particle size)
2. Kandungan garam (Salt Level)
3. Kekentalan (Viscositty)
4. Kekuatan rekat (Adhesion Strength)
5. Tegangan permukaan (Surface Tension)
6. Stabilitas panas (Heat Stability)
7. Laju pengeringan (Evaporation and Absorbtion Rate)
8. Konduktivitas (Conductivity)
9. Tingkat keasaman (pH Level)

Dengan memperhatikan factor property yang dibutuhkan, maka solvent yang paling tepat digunakan dalam pembuatan tinta inkjet printer tipe dyes dengan bahan baku pewarna makanan ini adalah air murni / aquadest.

Pertimbangan menggunakan air murni sebagai solvent.

Air murni apabila kita bandingkan dengan cairan lain memiliki sifat yang lebih baik. Air murni relatf lebih baik dalam melarutkan material pewarna makanan, sehingga ukuran partikel tinta yang molekuler dapat dicapai bila kita menggunakan air murni sebagai solvent/pelarut. Air murni juga memiliki kelebihan pada stabilitas system yang dibangunnya karena pada air murni kandungan garam, materi mineral, bakteri, jamur, dan komponen organik lainnya telah direduksi sedemikian rupa sehingga menjadikan tinta yang dihasilkan akan bebas dari garam dan komponen-komponen yang tidak dinginkan, yang hal ini bisa berdampak positif pada lifetime tinta yang dihasilkan, tinta akan lebih tahan lama dan stabil komposisinya.

Air murni memiliki daya tahan arus listrik (resistivitas) yang lebih besar daripada air biasa, air murni atau air suling adalah air yang kekurangan ion seperti kation-kation dari sodium, kalsium, besi, tembaga dan anion-anion seperti klorida dan bromide. Kekurangan ion inilah yang menyebabkan daya resistivitas air meningkat, air murni dapat memiliki resistivitas teoritis maksimal diatas 18,31 MΩ.cm sedangkan air biasa memiliki resistivitas sekitar 15 MΩ.cm, jadi dari paparan diatas dapat disimpulkan bahwa konduktivitas / daya hantar listrik air murni lebih rendah dari pada air biasa, dan hal ini menguntungkan bagi property sebuah tinta, karena tinta inkjet printer akan bekerja didalam printhead printer yang terdiri atas komponen-komponen berarus listrik, dengan daya hantar yang rendah resiko terjadinya korsletting pada jaringan komponen printhead akan dapat diminimalisasi sedemikian rupa.

2. Co Solvent

Co Solvent adalah suatu cairan yang mempunyai kemampuan untuk membantu melarutkan (dissolve) suatu material. Co solvent terdiri dari bahan organic volatile yang larut air (volatile organic compound / VOC) yaitu kimia organic yang memiliki tekanan uap yang cukup pada kondisi normal untuk menguap dan memasuki atmosfer. Material berbasis karbon seperti aldehide, ketone, dan hidrokrbon adalah termasuk dalam VOC. Co Solvent digunakan bersama air dengan tujuan untuk menembus permukaan media dengan lebih cepat dan memberi waktu pengeringan yang lebih pendek. Co Solvent yang digunakan dalam pembuatan tinta inkjet printer tipe dyes antara lain :

1. Group Alkohol
2. Group Glycol
3. Group Glycol ether

Kita harus berhati-hati dalam menggunakan bahan-bahan kimia yang termasuk Co Solvent ini. Karena bahan-bahan tersebut dapat mengakibatkan iritasi pada kulit dan pernafasan, dan juga dapat menyebabkan alergi. Efek dari bahan kimia ini telah dirasakan oleh penulis ketika penulis melakukan tahap-tahap percobaan pembuatan tinta inkjet printer tipe dyes. Dan sampai hari ini penulis masih merasakan nyeri di dada bila menghirup udara yang telah terkontaminasi uap VOC.

Dari group alcohol kita dapat menggunakan ethyl alcohol, isoprophyl alcohol, methyl alcohol, isopropanol, butanol, isobutanol, pentanol, hexanol dll. Dari group glycol kita dapat menggunakan ethylene glycol, diethylene gycol, glycerine/glycerol, triethylene glycol, dll.

Group glycol ini adalah group yang paling rawan untuk digunakan dalam pembuatan tinta, karena group glycol dibuat dari turunan lemak yang tidak jelas keberadaannya, bisa jadi lemak hewani atau lemak nabati. Apabila group glycol yang kita gunakan dari turunan lemak nabati maka tidak ada masalah. Masalah itu timbul apabila yang kita gunakan adalah lemak hewani yang tidak jelas asal muasalnya. Bisa dari sapi, babi, atau hewan-hewan lain. Dan bila glycol ini terbuat dari turunan lemak yang mengandung lemak babi maka menurut hukum Islam tinta yang kita hasilkan nantinya hukumnya najis apabila tersentuh oleh anggota tubuh, baju, dan barang-barang lain. Akan lebih riskan lagi apabila tinta tersebut digunakan untuk mencetak ayat-ayat suci Al Quran atau hadist. Bagaimana jadinya ayat-ayat suci dari kitab suci dicetak dengan menggunakan barang najis. Untuk lebih jelasnya silahkan dibuka http://www.halalguide.info/content/view/1065/846/ .

Glycol Ether adalah group dari solvent yang berbasis alkyl ether dari ethylene glycol. Karena glycol ether juga terbuat dari turunan lemak maka kita harus berhati-hati juga dalam penggunaannya dalam proses pembuatan tinta.

Penjelasan lebih lanjut bisa didapatkan di e book pembuatan tinta inkjet , untuk mendapatkannya hubungi 031-5993107 atau lewat sms 085731256343