Pendidikan Sains Aplikatif, Matematika Menarik dan Karya Ilmiah

Apa Itu Popok Sekali Pakai

Selama empat puluh tahun terakhir, popok sekali pakai telah menjadi bagian penting dari ekonomi. Karena rata-rata bayi menggunakan setidaknya sepuluh popok per hari selama rata-rata dua tahun, kenyamanan produk menjadikannya barang yang sangat populer dan kontroversial. Sebuah survei baru-baru ini oleh Texas A & M University melaporkan bahwa 81 persen peserta menggunakan popok sekali pakai eksklusif, 15 persen menggunakan kain dan barang sekali pakai, sementara hanya 4 persen hanya menggunakan popok kain.
Popok sekali pakai saat ini terdiri dari lapisan dalam poliester yang memungkinkan cairan melewati lapisan bahan penyerap, dan lapisan plastik tahan air ayng terbuat dari film polietilen. Desainnya dikembangkan oleh banyak peneliti melalui trial and error.



SejarahTidak jelas siapa yang harus dikreditkan sebagai penemunya popok sekali pakai pertama. Kebutuhan popok sekali pakai muncul selama Perang Dunia II karena kekurangan kapas, yang digunakan pada popok tradisional. Salah satu popok sekali pakai efektif pertama diciptakan oleh Marion Donovan saat ledakan jumlah bayi pascaperang. Dia juga dikreditkan dengan menemukan penutup plastik pertama untuk popok kain tradisional. Dengan menggunakan penutup plastik ini (terbuat dari tirai shower) dan lapisan kertas tisu sebagai bahan dalam penyerap, Donovan merancang popok baru ini pada tahun 1950. Popok-popok pertama berbentuk segi empat, menghasilkan pakaian yang besar. Pada tahun 1960, pulp diganti dengan kertas, meningkatkan daya serap popok. Bagian atas popok dimodifikasi dengan menggunakan rayon. Popok-popok ini masih cukup tebal dan tidak termasuk perekat penutup. Pada 1970-an, permintaan popok sekali pakai meningkat, dan lebih banyak perbaikan ditambahkan. Perekat baru ditambahkan untuk memudahkan pengikatan, dan bentuknya berubah dari segi empat menjadi seperti "jam pasir."

Selama awal tahun 1980an, modifikasi dilakukan untuk menanggapi permintaan akan produk yang lebih pas dan biodegradable. Pati ditambahkan ke lembaran luar untuk meningkatkan biodegradabilitasnya. Elastis ditambahkan ke Pinggang dan bukaan kaki agar lebih pas. Sayangnya, ini menambahkan komponen nonbiodegradable ke produk. Sebuah sistem perekat baru dikembangkan untuk memungkinkan beberapa perekat dan perekatan tanpa merobek popok. Menanggapi permintaan yang lebih besar untuk produk yang lebih ramah lingkungan, dikembangkan zat pengisi baru, yaitu selulosa yang dicampur dengan kristal poliakrilat. Selulosa diproses dari pohon pinus dan digiling menjadi "pulp halus". Pulp terdiri dari serat selulosa panjang yang memberikan efek kapiler yang kuat, yang membantu menarik cairan. Tegangan permukaan mengikat air setelah diserap.

Polyacrylate (yang dikenal sebagai "polimer superabsorben" atau SAP oleh industri popok) didistribusikan dalam bentuk yang halus. Nama lain untuk kristal ini adalah Waterlock ™. Bahan ini juga digunakan untuk tanaman untuk membantu mempertahankan air di dalam tanah. Polyacrylate di bawah tekanan dapat menahan sejumlah cairan yang sebanyak tiga puluh kali beratnya. Hal ini berkorelasi dengan kompresi (tekanan) yang terjadi saat bayi akan duduk atau berbaring pada popok. Polyacrylate memungkinkan produsen untuk mengurangi berat dan ketebalan popok sebesar 50 persen dan meningkatkan daya serapnya.

Kimia Polimer
Polyacrylate yang digunakan pada popok adalah senyawa dengan berat molekul besar yang disebut polimer. Polimer ini terdiri dari unit pengulangan kecil yang disebut monomer. Panjang rantai serta sifat polimer dapat diubah dengan memvariasikan kondisi reaksi. Jika dua monomer digunakan dalam sintesis polimer, polimer yang dihasilkan disebut sebagai kopolimer. Polimer yang digunakan dalam popok sekali pakai dibuat dengan menggunakan asam akrilat sebagai monomer:
 
Untuk mendapatkan sifat yang dibutuhkan untuk popok, natrium akrilat digunakan dalam polimerisasi. Reaksi dikatakan menggunakan "asam akrilat yang dinetralkan sebagian." perbandingan yang tepat dari kedua monomer (asam akrilat dan natrium akrilat) ini mempengaruhi karakter polimer yang terbentuk. Panjang rantai (ditunjukkan oleh n) juga dimodifikasi oleh kondisi reaksi dan dapat mengubah karakteristik polimer. 
Selain membentuk rantai polyacrylate, rantainya juga saling terkait silang. Ini adalah proses di mana dua atau lebih rantai memegang bersama oleh senyawa lain dalam jaringan. Cross-linker tipikal untuk polimer ini meliputi diester  dan tri-akrilat. Pembengkakan dan elastisitas polimer poliakrilat bergantung pada struktur jaringan ini dan jumlah cross-linknya. Kapasitas pembengkakan polimer berkurang dengan kepadatan cross-link yang meningkat. Setelah terbentuk, poliakrilat dikeringkan dan dibentuk menjadi bentuk mikropartikel yang tidak beraturan yang dapat disimpan dalam waktu lama.
Ketika partikel-partikel ini bersentuhan dengan air, air kencing, atau larutan berair lainnya, mereka cepat membengkak dan menyerap cairan itu. Biasanya dibutuhkan tidak lebih dari lima sampai sepuluh detik agar hal ini terjadi. Kemampuan untuk membengkak dan menyerap air bergantung pada ionisasi gugus asam pada rantai polimer. Jumlah serapan air meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi kelompok terionisasi. Hal ini disebabkan adanya peningkatan tolakan antara kelompok terionisasi dalam polimer. Hal ini memungkinkan terjadinya pembengkakan polimer dalam jumlah yang lebih banyak. Jumlah cairan yang diserap sebagian bergantung pada sifat cairan. Polimer menyerap lebih banyak air murni daripada larutannya. Ini berarti bahwa lebih banyak air kencing, larutan berair, akan diserap dari pada air murni.
 
Perkembangan baru
Popok terus menjadi lebih tipis dan lebih menyerap. Selama tahun 1990an, sebuah modifikasi SAP dikembangkan. Bahan popok ini menggunakan permukaan cross-linker untuk mengurangi masalah "blok gel" jika penyerap jenuh dengan cairan, ini mencegah cairan bergerak.

Penemuan-penemuan lainnya juga terus memodifikasi popok. Marlene Sandberg dari Stockholm telah membuat sebuah popok yang 70 persen biodegradable. Dia menggunakan tepung maizena dalam bahan lapisan luar popok. Hal ini memungkinkannya untuk mengurangi jumlah polyacrylate yang digunakan dengan merancang saluran dalam bahan pengisi yang membantu menyebarkan urin. Para pekerja di lapangan menyangkal bahwa kalau popok yang beredar 70 persen biodegradable: Mereka bilang popok tidak akan terurai sebanyak itu di tempat pembuangan akhir, tujuan akhir popok-popok tersebut.
 
KontroversiSeperti semua produk, ada kelebihan dan kekurangan dari popok sekali pakai. Gel poliakrilat baru telah dikaitkan dengan beberapa efek samping, termasuk reaksi alergi seperti iritasi kulit, dan sindrom syok toksik. Selain itu, pewarna pada popok telah dikaitkan dengan kerusakan sistem saraf pusat, dan popok sekali pakai mengandung konsentrasi dioksin rendah, produk sampingan dari proses pemutihan yang digunakan dalam produksi pulp kertas yang ditemukan di lapisan penyerap. . Dioxin telah dikaitkan dengan kerusakan hati dan penekanan sistem kekebalan tubuh.
Popok sekali pakai juga dianggap sebagai ancaman lingkungan. Hanya beberapa bahan yang digunakan pada popok yang biodegradable (pulp kayu dan SAP). Lembaran polietilen dan poliester tidak dapat terurai; Juga elastis yang digunakan agar lebih pas, atau polipropilena yang digunakan untuk pita yang digunakan sebagai pengikat. Popok sekali pakai menyumbang hingga 2 persen dari total volume tempat pembuangan sampah di Amerika Serikat. Masa pakai popok di TPA tergantung pada beberapa faktor lingkungan: kondisi tanah, aliran air tanah, dan adanya bahan lain di dalam tanah.
 
 

No comments:

Post a Comment