Sortir, desain program, dan penskalaan dosis

Di laundry sebuah hotel, dosis setiap beban dihitung dengan rumus penyesuaian yang lazim di praktik laundry: dosis aktual sama dengan dosis acuan untuk mesin 70 kg dikali muatan kering aktual dibagi 70. Rumus itu rapi dan mudah diajarkan. Tabel dosis jaket koki yang menyertainya juga mengikutinya: produk alkali 400 mL untuk mesin 70 kg menjadi 170 mL untuk 30 kg dan 460 mL untuk 80 kg.

Pertanyaan teknisnya adalah apa yang dianggap tetap oleh rumus itu, dan apa yang terjadi bila anggapan itu tidak berlaku. Pertanyaan yang sama muncul di ruang cuci setiap pagi: beban ini masuk program mana, dan berapa dosisnya.

Batas pembahasan

Bab ini membahas sortir, pemilihan program, formula induk, dan penskalaan dosis untuk linen hotel, restoran, spa, dan linen umum rumah sakit. Kondisi kerja kimia, mesin, dan urutan tahap sudah ditetapkan di Bab 6 sampai Bab 11. Bedanya dengan Bab 11 tentang arsitektur program cuci: bab itu menyusun struktur program, sedangkan bab ini memilih program dan menghitung dosis untuk beban tertentu. Bedanya dengan Bab 1 · Dispensing Kimia tentang dispenser peristaltik: bab ini menetapkan berapa yang harus masuk, sedangkan bab dispenser memastikan jumlah itu benar-benar masuk. Linen infeksius dan alur kotor-bersih dibahas di Bab 14 tentang higiene linen. Angka dosis dalam contoh adalah ilustrasi; dosis nyata berasal dari lembar data teknis produk dan diverifikasi dengan pengukuran seperti di Bab 9 tentang pH dan pengukuran kimia. Formula ditulis menurut fungsi kimia, bukan merek.

Sortir empat kategori dan alasannya

Sortir (sorting) adalah pengelompokan linen kotor menjadi beban yang dapat dicuci dengan satu program. Praktik laundry menyortir menurut empat kategori: jenis kotoran (protein, minyak dan lemak, ringan), warna (putih, terang, gelap), derajat kotor (ringan, sedang, berat), dan jenis kain (katun, poliester-katun, handuk, dan lainnya).

Jenis kotoran menentukan urutan suhu. Beban dominan protein memerlukan tahap awal di bawah sekitar 40 °C tanpa alkali kuat; beban dominan minyak memerlukan alkali, emulsifier, dan suhu cuci utama yang lebih tinggi. Mencampur keduanya memaksa program berkompromi, seperti dibahas di Bab 3 tentang kotoran dan noda dan Bab 7 tentang enzim.

Warna menentukan pemutih. Klorin hanya untuk putih. Linen berwarna memakai pemutih oksigen pada suhu dan pH yang sesuai daya tahan pewarnanya, dan linen gelap yang luntur dapat menodai linen terang dalam satu bak.

Derajat kotor menentukan cadangan kimia. Bab 6 tentang kimia pembersih menunjukkan bahwa alkali dan surfaktan habis sebanding kotoran. Linen kotor berat dalam program ringan menghabiskan cadangan di tengah tahap.

Jenis kain menentukan aksi mekanik, suhu, dan ekstraksi. Poliester dan campurannya perlu pendinginan terkendali untuk mencegah lipatan; handuk tebal menahan banyak air, sehingga memengaruhi cairan terbawa (carry-over) dan kadar air sisa, seperti dibahas di Bab 2 tentang tekstil, Bab 10 tentang washer-extractor, dan Bab 11 tentang arsitektur program.

Sortir yang terlalu rinci juga punya harga: beban menjadi kecil-kecil, mesin berjalan setengah isi, dan air serta kimia per kilogram naik. Keputusan sortir karena itu adalah keseimbangan antara kecocokan beban dan pengisian mesin. Aturan kerjanya: kategori yang memengaruhi keselamatan kain, seperti warna terhadap klorin, tidak pernah dikompromikan; kategori yang hanya memengaruhi efisiensi, seperti derajat kotor ringan dan sedang, boleh digabung bila hasil uji menunjukkan program yang sama memadai.

Spektrum program

Praktik laundry menyusun empat program: cuci cepat untuk kotoran ringan, standar dengan seluruh tahapan, berat dengan durasi atau dosis diperkuat, dan program perlakuan atau cuci ulang untuk noda membandel, biasanya dengan dosis lebih tinggi, waktu lebih lama, atau spotting sebelum siklus.

Spektrum ini dibaca dengan lima faktor pencucian di Bab 5. Menambah dosis saja belum membentuk program berat. Bila kotoran berat dominan minyak, yang dinaikkan adalah suhu, waktu, dan cadangan alkali secara bersamaan dalam batas kain. Program cuci cepat memangkas tahap, sehingga prinsip arsitektur program di Bab 11 berlaku: pekerjaan yang dipangkas pindah ke tahap berikutnya atau ke cuci ulang.

Program perlakuan ulang punya satu syarat tambahan. Linen yang gagal karena noda yang sudah terfiksasi panas, misalnya protein yang matang atau noda karat, tidak membaik hanya dengan diulang dalam program yang sama dengan dosis lebih besar. Penyebabnya diperiksa dulu melalui katalog gejala di Bab 19, lalu dipilih perlakuan yang cocok dengan mekanismenya, seperti dibahas di Bab 13 tentang penanganan noda.

Formula induk sebagai dokumen terkendali

Formula induk (master formula) adalah dokumen yang menetapkan, untuk setiap kategori beban: program, suhu dan waktu tiap tahap, level air, dosis per fungsi, target pH, dan cara verifikasi. Langkah perancangannya adalah analisis kebutuhan, evaluasi kondisi operasional, pemilihan kimia, uji awal pada sampel linen, optimasi parameter, lalu validasi dan dokumentasi.

Tiga sifat menjadikan formula induk dokumen teknis, bukan catatan.

1. Ditulis per fungsi. Kolom dosis berbunyi alkali, surfaktan, emulsifier, pengkelat, enzim, pemutih, penetral, dan pelembut, dengan kadar bahan aktif bila diketahui. Nama produk dicatat terpisah sebagai pemetaan fungsi ke produk. Bila pemasok berganti, pemetaannya yang diperbarui, dan dosis dihitung ulang dari kadar bahan aktif, bukan disalin.
2. Berversi. Setiap perubahan diberi nomor versi, tanggal, alasan, dan nama yang menyetujui. Versi yang berlaku sama dengan yang tersimpan di pengendali mesin dan dispenser.
3. Punya bukti. Setiap formula punya catatan uji: pH per tahap, hasil linen uji, dan angka cuci ulang. Formula tanpa bukti diperlakukan sebagai usulan.

Model dosis: bagian yang habis dan bagian yang membangun konsentrasi

Skala linear (linear scaling) adalah penyesuaian dosis yang sebanding berat muatan, seperti rumus di pembuka bab; rumus itu menganggap semua kebutuhan kimia sebanding berat linen. Mekanisme di Bab 6 sampai Bab 11 menunjukkan bahwa kebutuhan kimia punya dua bagian yang berbeda sifat.

Bagian yang habis oleh kotoran dan kain. Alkali yang bereaksi dengan asam lemak, surfaktan yang terserap pada kotoran dan permukaan serat, dan pelembut yang terikat pada serat. Bagian ini sebanding massa linen dan derajat kotornya.

Bagian yang membangun konsentrasi di bak. pH awal yang harus tercapai, surfaktan di atas konsentrasi misel kritis, dan pengkelat yang harus cukup untuk kesadahan air. Bagian ini sebanding volume air di bak, dan untuk pengkelat juga sebanding kesadahan air. Pengkelat untuk kesadahan dibahas di Bab 4 tentang air dan Bab 6 tentang kimia pembersih.

Model yang memisahkan keduanya:

$$D = a \cdot m + b \cdot V$$

dengan $D$ dosis dalam mL, $m$ massa linen kering dalam kg, $V$ volume cairan total di bak dalam L, yaitu air bebas ditambah air yang tertahan di linen, karena bahan kimia terlarut di keduanya, $a$ kebutuhan per kilogram linen pada derajat kotor tertentu dalam mL/kg, dan $b$ kebutuhan per liter untuk membangun konsentrasi dalam mL/L. Nilai $a$ dan $b$ tidak tercantum di lembar data; keduanya ditaksir dari uji di ruang cuci sendiri, misalnya dengan titrasi alkalinitas di awal dan akhir tahap pada dua ukuran beban.

Mengapa pemisahan ini penting? Karena volume air tidak turun sebanding muatan. Mesin mengisi bak sampai level yang ditetapkan. Air bebas pada level itu hampir tetap; yang berkurang ketika muatan berkurang hanya air yang tertahan di linen. Data satu mesin 60 kg menunjukkan pemakaian air seluruh siklus 485 L pada muatan penuh dan 445 L pada setengah muatan. Muatan turun 50%, air hanya turun sekitar 8%. Data ini mencakup seluruh siklus, sehingga hanya menunjukkan bahwa air tidak turun sebanding muatan; volume cuci utama sendiri diukur dengan meter alir pada mesin yang dipakai. Bila dosis dipotong separuh mengikuti berat, bagian yang membangun konsentrasi ikut terpotong separuh padahal airnya hampir sama. Contoh 1 menghitung akibatnya.

Skala linear benar bila air turun sebanding muatan, atau bila bagian pembangun konsentrasi kecil dibanding bagian yang habis. Keadaan pertama terjadi pada mesin yang mengatur level menurut berat muatan; keadaan kedua terjadi pada kotoran sangat berat. Karena itu, model ini diuji di ruang cuci sendiri dengan titrasi alkalinitas pada muatan penuh dan setengah muatan.

Setiap kelompok kimia dapat dipetakan ke model ini:

Pemetaan ini diturunkan dari mekanisme di Bab 6 sampai Bab 9 dan dipakai sebagai hipotesis kerja, bukan hukum. Untuk penetral, bagian terbesar biasanya sisa alkali yang terbawa ke bilas akhir, seperti dihitung di Bab 11 tentang arsitektur program, ditambah bagian kecil untuk menurunkan pH air bilas itu sendiri.

Koreksi terhadap susunan formula praktik

Sebagian formula praktik, yaitu formula handuk dan celemek berminyak dari restoran dan spa serta formula linen umum rumah sakit, mencantumkan penetral dan pelembut "jika diperlukan" di dalam cuci utama, dan di bagian lain menyebut penetral diinjeksikan pada bilasan pertama. Susunan praktik yang lebih ringkas menaruh keduanya di bilas akhir. Bab ini mengikuti susunan kedua, dengan tiga alasan:

1. Penetral asam di cuci utama menghabiskan alkali yang justru dibutuhkan untuk mencapai pH 11 sampai 12, sehingga dosis alkali terbuang dan pH turun di luar target.
2. Pelembut adalah surfaktan kationik. Di cuci utama ia bertemu surfaktan anionik dan dapat membentuk endapan yang menempel pada kain, selain terbuang bersama air cuci, seperti dibahas di Bab 6 tentang kimia pembersih dan Bab 8 tentang oksidator dan penyelesai.
3. Penetral di bilasan pertama, bila program memakai klorin, berisiko bertemu hipoklorit yang belum terbilas; asam yang bertemu hipoklorit melepaskan gas klorin.

Susunan yang lebih ringkas itu menempatkan pemutih oksigen di cuci utama jaket koki pada 60 sampai 65 °C, tetapi tabel suhunya memberi suhu kerja pemutih oksigen 70 sampai 80 °C. Keduanya dapat benar bila produk memakai aktivator yang bekerja pada suhu lebih rendah, seperti dibahas di Bab 8. Formula induk karena itu mencatat jenis pemutih oksigen dan suhu kerjanya dari lembar data, bukan hanya dosisnya.

Studi kasus generik: jaket koki kotor berat

Studi kasus praktik laundry tentang jaket koki memuat tiga kotoran sekaligus: tepung atau pati yang lengket, minyak dan lemak dapur, dan saus berwarna. Kasus ini dipakai tanpa merek, sebagai contoh cara merancang program dari jenis kotoran.

Analisis kotoran. Pati yang langsung terkena panas tinggi menggelatin dan menempel seperti lem kanji. Minyak memerlukan alkali, emulsifier, dan suhu. Saus berwarna memerlukan oksidasi.

Susunan program.

1. Dua tahap pembilasan awal level tinggi, 20 sampai 25 °C lalu 30 sampai 35 °C, masing-masing 8 sampai 10 menit, dengan deterjen dan bahan pengangkat noda, untuk melarutkan pati sebelum dipanaskan. Bila formula memakai enzim amilase, tahap ini tempatnya.
2. Cuci utama level rendah 60 sampai 65 °C dengan alkali, deterjen, emulsifier, dan pemutih oksigen di dalam tahap yang sama, pH diverifikasi 11 sampai 12 sesuai batas kain. Suhu kerja pemutih oksigen yang dipakai diperiksa terhadap lembar data, seperti pada bagian koreksi susunan formula.
3. Peras antara. Studi kasus mewajibkannya langsung setelah cuci utama untuk membuang air kotor pekat; Bab 11 tentang arsitektur program menunjukkan bahwa letak ini perlu diuji terhadap alternatif setelah bilasan pertama.
4. Dua bilasan level tinggi dengan suhu turun bertahap.
5. Bilas akhir dengan penetral sampai pH bilas akhir 6 sampai 7, dan pelembut bila diperlukan.
6. Peras akhir.

Kontrol mutu. Studi kasus menetapkan tiga titik: pH cuci utama 11 sampai 12 dan pH akhir 6 sampai 7, suhu cuci utama benar-benar mencapai target, dan susunan bilasan tidak dilewati. Bab ini menambahkan pemeriksaan pati yang tersisa, misalnya kain terasa kaku di bagian dada dan lengan setelah kering, sebagai bukti bahwa tahap awal belum cukup.

Waktu pembilasan awal dalam studi kasus, 8 sampai 10 menit per tahap, lebih panjang daripada pembilasan awal 1 sampai 3 menit pada pedoman pemasok kimia yang dikutip Bab 11, dan merupakan pilihan untuk kotoran pati berat. Angka ini diperlakukan sebagai titik awal uji.

Contoh kerja

Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Pengukuran produk pekat memakai APD dan mengikuti SDS, seperti pada butir 1 bagian Kondisi berhenti.

Contoh 1: skala linear untuk setengah muatan. Mesin 70 kg di laundry sebuah hotel memakai formula acuan 400 mL produk alkali untuk muatan penuh. Cairan total cuci utama level rendah, air bebas ditambah air yang tertahan di linen, sekitar 280 L pada muatan penuh; pada muatan 35 kg sekitar 250 L, karena air bebas pada level itu hampir sama sedangkan air yang tertahan di linen berkurang. Anggap kebutuhan dibagi dua: $a \cdot m = 240$ mL untuk kotoran pada muatan penuh dan $b \cdot V = 160$ mL untuk membangun konsentrasi di 280 L.

Dari data muatan penuh: $a = 240/70 \approx 3{,}43$ mL/kg dan $b = 160/280 \approx 0{,}571$ mL/L. Skala linear untuk 35 kg memberi $D = 400 \times 35/70 = 200$ mL, sedangkan model dua bagian memberi

$$D = 3{,}43 \times 35 + 0{,}571 \times 250 \approx 120 + 143 = 263\ \text{mL}$$

Skala linear memberi sekitar 24% lebih sedikit daripada model dua bagian. Bagian yang kurang itu adalah bagian pembangun konsentrasi, sehingga pH awal dan konsentrasi surfaktan di bak lebih rendah daripada pada muatan penuh. Gejala yang dapat muncul adalah hasil setengah muatan lebih buruk daripada muatan penuh dengan formula yang sama, yang dapat ditafsirkan sebagai kesalahan operator.

Contoh 2: penetral untuk dua jenis beban. Dua beban 50 kg, seprai poliester-katun dan handuk katun, keluar dari bilasan sebelum bilas akhir dengan konsentrasi natrium hidroksida sisa yang sama, 0,10 g/L. Air tertahan setelah pembuangan dianggap 1,6 L/kg untuk seprai poliester-katun dan 2,5 L/kg untuk handuk. Sisa NaOH yang masuk bilas akhir:

$$m_{\text{seprai}} = 0{,}10 \times 1{,}6 \times 50 = 8\ \text{g}, \qquad m_{\text{handuk}} = 0{,}10 \times 2{,}5 \times 50 = 12{,}5\ \text{g}$$

Kebutuhan asam asetat minimum secara stoikiometri adalah 1,5 kali massa NaOH, yaitu sekitar 12 g untuk seprai dan 19 g untuk handuk. Dengan massa linen yang sama, handuk membutuhkan penetral sekitar 56% lebih banyak untuk menetralkan sisa alkali, belum termasuk kelebihan asam untuk mencapai pH 6 sampai 7 dan penyangga lain. Dosis penetral yang disalin dari formula seprai ke formula handuk karena berat bebannya sama akan meninggalkan pH akhir yang lebih tinggi.

Contoh 3: jaket koki kotor berat di laundry hotel. Laundry hotel mencuci 30 kg jaket koki dengan formula acuan 400 mL alkali untuk 70 kg. Skala linear memberi $400 \times 30/70 \approx 171$ mL, yang dibulatkan tabel praktik menjadi 170 mL. Karena kotornya berat, bagian yang habis dianggap dominan: $a \cdot m = 340$ mL dan $b \cdot V = 60$ mL pada muatan penuh, dengan cairan total 245 L pada 30 kg.

$$D = \frac{340}{70} \times 30 + \frac{60}{280} \times 245 \approx 145{,}7 + 52{,}5 \approx 198\ \text{mL}$$

Skala linear memberi sekitar 14% lebih sedikit. Dengan pembagian Contoh 1, model memberi sekitar 243 mL dan skala linear sekitar 29% lebih sedikit. Kotor yang sangat berat membuat skala linear lebih dekat ke model, tetapi selisihnya tetap diuji dengan titrasi alkalinitas.

Contoh 4: enzim untuk linen umum rumah sakit. Formula linen umum sebuah rumah sakit memakai 140 mL enzim di awal cuci utama untuk 70 kg dengan cairan 280 L. Enzim bekerja menurut konsentrasi di bak, sehingga dosisnya terutama mengikuti volume; pada setengah muatan cairannya 250 L seperti Contoh 1:

$$b = \frac{140}{280} = 0{,}5\ \text{mL/L}, \qquad D_{35} = 0{,}5 \times 250 = 125\ \text{mL}$$

Skala linear memberi 70 mL, sekitar 44% lebih sedikit. Linen uji bernoda protein dari muatan penuh dan setengah muatan membuktikan dosis mana yang memadai. Linen infeksius tetap mengikuti siklus disinfeksi di Bab 14 tentang higiene linen.

Contoh 5: harga sortir yang terlalu rinci. Ruang cuci hotel memisahkan handuk kotor ringan dan sedang menjadi dua beban 30 kg. Bila mesinnya sejenis dengan mesin 60 kg di bagian model dosis, data pemakaian air seluruh siklusnya memberi:

$$\frac{485}{60} \approx 8{,}1\ \text{L/kg}, \qquad \frac{445}{30} \approx 14{,}8\ \text{L/kg}$$

Dua setengah muatan memakai 890 L, atau 405 L lebih banyak daripada satu muatan penuh, sekitar 84%. Derajat kotor ringan dan sedang adalah kategori efisiensi, sehingga keduanya boleh digabung bila linen uji menunjukkan program yang sama memadai.

Contoh 6: pergantian pemasok penetral di laundry rumah sakit. Formula lama memakai 150 mL penetral berkadar bahan aktif 30%; produk baru berkadar 20%, dengan massa jenis yang dianggap sama.

$$D_{\text{baru}} = 150 \times \frac{0{,}30}{0{,}20} = 225\ \text{mL}$$

Dosis dihitung dari kadar bahan aktif, bukan disalin. Massa jenis diperiksa di lembar data, pH bilas akhir pada siklus pertama diukur dan harus berada di 6 sampai 7, dan formula induk dicatat sebagai versi baru dengan nama yang menyetujui.

Kondisi berhenti

Hentikan uji formula atau penyesuaian dosis, dan serahkan keputusan kepada supervisor dan personel berwenang yang menyetujui formula induk, bila salah satu keadaan berikut ditemukan:

1. Produk pekat akan diukur untuk uji atau penyesuaian dosis tanpa APD atau tanpa mengikuti lembar data keselamatannya. Produk pekat diukur dengan APD dan mengikuti lembar data keselamatan, seperti di Bab 10 · Kimia tentang SDS; produk pengganti yang lebih pekat juga lebih korosif (Latihan 4).
2. Formula atau usulan sortir menempatkan pemutih klorin pada linen selain linen putih yang tahan klorin, atau menaruh pemutih klorin dan penetral asam di bak yang sama. Batas ini berlaku untuk semua formula, seperti ditetapkan di Bab 8 tentang oksidator dan Bab 11 tentang arsitektur program, dan kategori warna terhadap klorin tidak pernah dikompromikan untuk mengisi mesin.
3. Penetral asam diinjeksikan pada bilasan pertama sesudah tahap berklorin, atau di tahap lain yang mungkin masih berisi hipoklorit yang belum terbilas. Asam yang bertemu hipoklorit melepaskan gas klorin, sehingga formula tidak dijalankan sebelum penetral dipindah ke bilas akhir.
4. Linen infeksius tercampur dalam beban linen umum rumah sakit, atau formula linen umum akan dipakai untuk linen infeksius. Linen infeksius mengikuti siklus disinfeksi dan alur kotor-bersih di Bab 14 tentang higiene linen; penskalaan dosis di bab ini tidak menggantikannya.
5. Kadar bahan aktif atau massa jenis produk pengganti belum diketahui dari lembar datanya. Dosis lama tidak disalin; dosis dihitung ulang dari kadar bahan aktif, lalu pH dan alkalinitas cuci utama serta pH bilas akhir diukur pada siklus pertama, dan pH bilas akhir harus berada di 6 sampai 7.
6. Versi formula di pengendali mesin atau dispenser berbeda dari formula induk yang berlaku, atau formula belum punya catatan uji. Formula tanpa bukti diperlakukan sebagai usulan dan tidak dijalankan sebagai formula berlaku sebelum disetujui.

Salah tafsir yang sering terjadi

Hubungan dengan bab lain

Bab 1 · Satuan & Matematika tentang aritmetika teknik memberi dasar rasio dan skala, Bab 10 · Kimia tentang SDS memberi cara membaca lembar data dan membandingkan produk menurut fungsi, dan Bab 3 · Data & Pengukuran tentang tren dan kontrol proses memberi dasar keputusan berbasis data untuk menguji formula. Di rak Laundry, bab ini bersandar pada Bab 6 sampai Bab 11, dari kimia pembersih sampai arsitektur program cuci. Bab ini menjadi dasar dispenser di Bab 1 · Dispensing Kimia dan Bab 3 · Dispensing Kimia, penanganan noda di Bab 13, higiene linen di Bab 14, katalog gejala di Bab 19, konsistensi operasi di Bab 20, dan biaya per kilogram di Bab 22.

Latihan dan pembahasan

Tuliskan rumus, satuan, dan asumsi yang dipakai. Angka dalam soal adalah data latihan.

Referensi