Pendahuluan Cat merupakan suatu produk yang berfungsi untuk melindungi atau protektif dan memperindah atau dekoratif berbagi objek. Objek tersebut mulai dari logam, kayu, tembok, kertas,plastik, polimer dan kanvas. Suatu objek atau produk dapat memiliki nilai lebih jika produk tersebut memiliki keindahan dari segi warna, untuk menciptakan keindahan warna tersebut maka digunakan cat. Cat juga dapat memperpanjang usia dari suatu produk karena cat memiliki sipat melindungi dari pengaruh lingkungan seperti suhu dan korosi. Dalam dunia otomotif, cat digunakan pada berbagai jenis kendaraan. Cat pada mobil selain sebagai pelindung dan dekoratif juga dibutuhkan daya kilap cat karena semakin mengkilap cat pada suatu mobil maka semakin mahal harga jualnya. Tingkat kekerasan hasil pengecatan dapat melindungi mobil dari goresan. Cat digunakan dalam berbagai bidang kehidupan untuk memperindah dan melindungi suatu objek. Objek tersebut dapat berupa logam,kayu,batu, tembok, kertas, kain dan jenis bahan lainnya. Pengunaan cat dimasyarakat sudah tidak asing lagi, namun tidak semua orang mengetahui bagaimana cat itu dibuat dan bahannya apa. Cat bahkan telah dikenal sejak zaman prasejarah ini terbukti dari bentuk lukisan pada dinding goa yang merupakan peninggalan zaman prasejarah. Pada zaman prasejarah cat dibuat dari bahan – bahan alami seperti dari kulit kayu, getah, daun dan lain – lain. Cat merupakan produk yang tersusun dari berbagai jenis bahan, baik bahan organik atau anorganik. Bahan organik misalnya getah yang digunakan untuk perekat. Secara umum cat tersusun dari beberapa bahan utama yaitu pigmen secara umum untuk memberikan tampilan warna, solvent secara umum sebagai pelarut, resin atau binder secara umum untuk pengeras, ekstender untuk mengisi lapisan dan additive sebagai bahan tambah untuk meningkatkan sipat-sipat cat. Selain itu juga ada beberapa cat yang ditambahkan plestizier. Kualitas dan harga cat tergantung dari jenis bahan penyusun yang digunakan. Cat dibuat dengan mencampurkan semua bahan utama yang ada dengan takaran yang telah ditentukan. Dalam menentukan takaran yang akan dicampur dibutuhkan keahlian dan pengalaman yang tinggi. Karena apabila terjadi sedikit kesalahan dalam takaran maka produk yang dihasilkan akan kurang baik. Bahan yang dicampur diusahakan sebersih mungkin dan sehalus mungkin. Semakin halus bahan yang dicampur maka semakin luas permukaan yang dapat dicat.
Secara umum,cat terdiri dari pigmen, pelarut, resin, dan berbagai aditif. Pigmen memberikan warna cat, pelarut memudahkan berlaku; resin membantu kering, dan aditif melayani sebagai segala sesuatu dari pengisi untuk agen antifungicidal. Ratusan pigmen yang berbeda, baik alam dan sintetis. Pigmen putih dasar titanium dioksida, yang dipilih untuk menutupi sifat yang sangat baik, dan pigmen hitam biasanya terbuat dari karbon hitam. Pigmen lain yang digunakan untuk membuat cat termasuk oksida besi dan sulfida kadmium untuk merah, garam logam untuk kuning dan jeruk, dan kuning biru dan krom besi untuk biru dan hijau. Solvents bervariasi seperti viskositas rendah, cairan keras. Mereka termasuk mineral minyak dan pelarut aromatik seperti bensol, alkohol, ester, keton, dan aseton. Resin alami yang paling sering digunakan adalah lin-biji, kelapa, dan minyak kedelai, sedangkan alkyds, akrilik, epoxies, dan nomor poliuretan antara resin sintetik paling populer. Aditif melayani berbagai tujuan. Beberapa, seperti kalsium karbonat dan aluminium silikat, hanya pengisi yang memberikan tubuh cat dan substansi tanpa mengubah propertinya. Aditif lain menghasilkan karakteristik yang diinginkan.
Pengertian Cat Cat adalah suatu produk yang berfungsi untuk melindung (proteksi) dan atau menghiasi atau dekorasi dengan tanpa warna suatu objek dengan cara mengkovernya dengan suatu lapisan. Cat dapat diaplikasikan ke hampir seluruh objek pada tembok, kayu,logam, plastic, kanvas sampai permukaan jalan raya. Jenis-jenis dan tipe cat adalah sangat banyak dan beragam, untuk mengklasifikasikannya bisa dari bermacam-macam mulai dari bahan penyusunnya sampai kegunaannya. Jika cat diklasifikasikan dari pembawa/pelarutnya, cat dibagi menjadi dua bagian besar, yaitu cat basis air (water-based) dan cat basis solvent (solvent-based). Untuk pengklasifikasian dari jenis binder/film formernya misalnya jika cat tersebut memakai resin epoksi maka cat tersebut digolongkan dinamakan cat epoksi, jika memakai binder alkyd dinamakan cat alkyd, jika memakai binder melamine dinamakan cat melamine, begitu seterusnya. Dari peruntukannya cat juga dapat diklasifikasi seperti cat mobil, cat tembok, cat genteng, cat kapal, cat kolam, cat primer, cat kayu, cat lantai/flooring, dan sebagainya. Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan cat adalah sangat banyak dan bervariasi,
tetapi intinya cat terdiri dari padatan (solids) dan cairan (liquids). Dengan bagian padatan tersebut tertahan (tersuspensi) dalam porsi cairan atau carrier. Solids atau padatan adalah bahan yang tertinggal di permukaan setelah bagian liquids menguap. Solids terdiri dari beberapa material, setiapnya didesain untuk menghasilkan beberapa properti dari cat, namun yang utama adalah pigmen (pewarna) dan binder (perekat). Untuk lebih mudah memahami bahan penyusun cat, maka bahan penyusun cat ini diklasifikasi menjadi empat bagian besar yaitu carrier/pembawa, pengikat/pembentuk lapisan film, pigmen, dan aditif. Terdapat lima bahan utama penyusun cat yaitu solvent atau pelarut, binder atau pengikat,ekstender dan additive. Binder merupakan bahan cat yang berfungsi untuk membentuk lapisan film ketika cat mongering. Solvent berfungsi untuk mengatur kekentalan cat yang memiliki sipat mudah menguap dan ikut membentuk lapisan film pada saat cat mongering. Additive berfungsi untuk meningkatkan sipat – sipat cat seperti meningkatkan daya kilap, daya sebar pigmen, stabilitas, anti jamur dan lain – lain. Pigmen berfungsi untuk memberikan tampilan warna sehingga akan menambah daya artistiknya, jika cat tidak diberi warna maka akan bersipat transparan atau disebut varnish. Ekstender atau filler berfungsi untuk meningkatkan ketebalan dan kekerasan cat dan juga sebagai pemuarh atau bulking agent.
Bahan-bahan Penyusun Cat Binder atau Resin Binder merupakan perekat cat yang terbuat dari bahan alam atau sintetik atau polymer. Polymer berasal dari bahasa yunani yang artinya banyak bagian. Bahan alam yang digunakan sebagai perekat seperti getah dammar,gim arab, minyak linsed dan lain-lain. Polymer sintetik merupakan bahan alam yang dimoditifikasi secara kimia seperti resin alkyd dan ada yang seluruhnya dibuat dengan sintetik seperti resin acrylic. Resin alkyd dibuat dari proses esterifikasi minyak linseed sehingga menghasilkan binder yang lebih keras, kuat dan tahan lama. Resin berfungsi merekatkan komponen-komponen yang ada dan melekatkan keseluruhan bahan pada permukaan suatu bahan (membentuk film). Resin pada dasarnya adalah polymer dimana pada temperatur ruang (atau temperatur applikasi) bentuknya cair, bersifat lengket dan kental. Ada banyak jenis resin, seperti: Natural Oil, Alkyd, Nitro Cellulose, Polyester, Melamine, Acrylic, Epoxy, Polyurethane, Silicone, Fluorocarbon,
Venyl, Cellolosic, dll. Resin dibagi berdasarkan mekanisme mengering atau mengerasnya (pembentukan film). Klasifikasi Binder seacara umum anatara lain : a. Minyak kering atau drying oil contohnya minyak linseed,minyak castor,minyak tung. b. Resin alkyd contohnya alkyd short oil, alkyd medium oil,alkyd long oil. c.Resin polyester(non minyak) d. Resin amino(urea formaldehyde, melamine formaldehide) e. Resin phenolic f. Rtesin epoksi g. Resin hidrokarbon seperti resin coumarone indene, resin terpene, resin acetate butyrate h. Resin akrilyc i. Resin selulosik seperti nitroceloluse, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate j. Resin vynil seperti polyvinyl chloride, polyvinyl acetate k. Chlororinated rubber l. Polyurethane m. Resin silicone n. Resin natural contohnya dammar,manila,congo,kauri,rosin dan shellac o. Aspal atau ter
Binder binder diatas dikategorikan lagi menjadi cat konvertibel dan non konvertibel. Cat non convertible merupakan cat yang membentuk lapisanb film sendirian melalui pelepasan solvent tanpa reaksi kimia. Contohnya adalah nitrocellulose, acrylic, chlorinated rubber, shellac, cellulose acetate butyrate dan cat vynil. Cat non konvertibel disebut sebagai lacquer. Sedangakan cat konvertibel adalah cat yang membentuk lapisan film dimana komponen cat mengalami reaksi kimia. Contoh cat ini adalah enamel alkyd, epoxy 2 pack, polyurethane enamel, powder coating dan cat baker acrylic.
Kalsifikasi Resin berdasarkan pembuatan Cat : 1.Resinvinyl Lacquer vinyl berbasis resin yang mengandung radikal vinyl CH2 == CH-X, dimana X adalah spesies seperti turunan clorida, acetate atau butyral. Cat yang berbasis vinyl ini tersusun oleh resin vinyl , plestizier, pigmen, solvent dan beberapa aditif. Plestizier dibutuhkan untuk meningkatkan proferti seperti fleksibelitas dan ketahanan terhadap benturan namun ketahanan terhadap air berkurang. Keton merupakan solvent primer yang digunakan pada cat vinyl dan hidrokarbon aromatic ditambahkan sebagai diluent untuk cat vinyl.
2.Cellulosenitrate(nitrocelulose) Ditemukan oleh Schombein pada tahun 1845 melalui nitrasi cellulose dengan campuran asam nitrat- sulfat dan baru pada abad ke -20 nitrocelulose digunakan untuk cat pesawat terbang dan kayu. Cat nitrocellulose mengandung resi nitrocellulose , plasticizer, resin pemodifikasi,solvent dan additive. Resin pemodifikasi ditambahkan untuk menambah property seperti durabilitas, kilap dan adhesi.
3.Resinakrilik Resin akrilik adalah polymer dan kopolymer dari ester dari methacrylic dan acrylic acid. Secara umum dapat dilarutkan dengan beberapa campuran solvent, kelarutan tergantung pada ukuran partikel dan berat molekul. Cat akrilik biasanya mengandung resin akrilik,plastizier, resin pemodifikasi, solvent, pigmen dan additive. Cat ini memiliki tipikal kopolimer terplastisasi.
4.Resinvynil Monomer vinyl chloride dipersiapkan melalui reaksi dari acctylee dengan chlorine untuk membentuk ethylene dichloride kemudian pecah thermal membentuk vinyl chloride. Keton merupakan solvent primer yang digunakan pada cat vinyl dan hidriokarbon aromatic dipakai sebagai diluent ntuk cat vinyl.
Setiap jenis resin mempunyai banyak sekali type dan turunanya, bahkan kombinasi antara satu resin dengan resin yang lain juga menambah perbendaharaan jenis resin baru. Daya tahan, kekuatan dan karakter cat secara keseluruhan sangat dipengaruhi oleh jenis resin yang dipakai. Pemilihan resin yang dipakai sangat dipengaruhi oleh banyak pertimbangan diantaranya adalah sebagai beriku t: Pemakaian, jika akan digunakan dengan kuas maka sebaiknya dipakai resin yang secara alami encer dan agak lambat keringnya. Resin yang cocok adalah alkyd dengan kadar oil yang cukup banyak (alkyd long oil). Resin dengan kekentalan tinggi dan cepat kering sangat tidak cocok dipakai untuk pemakain dengan kuas, akan menimbulkan permukaan yang tidak rata setelah cat kering. Begitu juga resin yang encer dan lambat kering sangat tidak cocok untuk pemakaian dengan spray pada permukaan vertical. Kekuatan, jika dibutuhkan cat dengan daya tahan tinggi terhadap sinar matahari, maka resin yang tepat adalah Acrylic atau Polyurethane, namun jika dibutuhkan cat dengan kekuatan tinggi terhadap kimia, gesekan, benturan, dll namun untuk pemakian di dalam, maka resin Epoxy adalah jawabannya. Dan pertimbangan-pertimbangan yang lain seperti ongkos/harga, substrat (permukaan bahan yang akan di cat), lingkungan (berair, kering, korosif,…), dan lain-lain.
Pigment Memerlukan penjelasan yang sangat panjang kalau pigmen berperan sebagai coating. Beberapa lapisan film merupakan distribusi dari pigmen. Sifat – sifat warna dari film misalnya elasticity, tughness, dan kekuatan film tergantung dari distribusi vehichle diantara partikel pigment. Suatu pigmen organic atau anorganic didifinisikan sebagai bahan padat , dalam bentuk partikel yang sangat kecil yang digunakan dalam suatu media tetapi tetap tidak larut dalam mesdia cat. Pigmen mempunyai aturan khusus dalam formulasi cat dan sifat- sifat yang mensukung pigmen antara lain : a. mendukung warna b. opacity c. menaikan ketahanan film terhadaap sinar ultra violet
d. menaikan ketahan terhadap korosi e. memodifikasi sipat aliran f. menaikan sifat ketahanan
Pigment anorganik mempunyai daya tahan solvent, kimia, daya tutup, kemudahan terdispersi, stabilitas terhadap panas, cahaya dan cuaca yang lebih bagus dibanding pigment organic. Namun dalam kecerahan dan tinting strength, pigment organic umumnya lebih bagus dibanding anorganik. Extender atau filler ditambahkan ke dalam cat dengan tujuan untuk menurunkan harga, namun dalam hal tertentu extender ditambahkan untuk memberbaiki sifat cat. Extender umumnya mempunyai refractive index yang kecil (atau rendah daya tutupnya) dibanding pigment (Susyanto, 2009f). Sesuai dengan pengaruh pigmen mempunyai sifat mengembang pada film minyak, maka pigmen dapat dibagi menjadi dua :
1. yang sangat mempengaruhi kekuatan film misalnya basic lead carbonat,TiO2, Ba2SO4 2. Yang secar definitive menaikan kekuatan pengembang film misalnya ZnO2 dan lithiopine. Pigmen dapat diklasifikasikan menjadi : a. natural anorganik pigmen • white : tidak ada • coloured : iron oxida • ekstender: barites, limiting, cihina clay, mica dan talk b. syntetic anorganik pigment • white : TiO2, ZnO2, antimony oxida , white lead, lead sulfat. • Coloured : iron oxida, red lead, cadmium red, lead silicocromat,leadcromate, zinc cromate, cadmium yellow, calcium plumbat, chromium oxida, prusium blue dan ultra marine blue. • Metallic: aluminium, zinc dan lead • Ekstender : banefixe, paris white c. syntetic organic pigmen • white : none • coloured ; tilinidine red, anylamide red, hansa yellow, bezidine yellow, pigmen green, ptalocynine, car bin dan lain – lain.
Pigmen putih merupakan konstitusi terbesar dari pigmen yang sekarang digunakan kurang lebih 90% dari keseluruhan. Beberapa jenis dari pigmen putih tersebut adalah titanium dioksida atau TiO2, pigmen ini banyak digunakan untuk warna putih karena sifat – sifatnya yang unik dan hampir semua coating putih membutuhkan pigmen ini. Titanium diproduksi dalam bentuk kristal, anatase dan rutile. Pigmen putih yang banyak digunakan seperti zinc oksida, antimony oksida, white lead dan basic lead sulfat.
Selain white pigmen ada juga coloured pigmen seperti: a. Red lead Color indeknya pigmen red 105 dan nama formulanya Pb3O4. sipatnya penggunaan utama red lead dalam plamir primer atau primer proteksi logam. Red lead bereaksi dengan group asam dalam resin memproduksi sabun lead yang membikin permukaan besi baja menjadi pasif.
b. Basic lead silicochromate Nama formulanya PbSiO3 3PbO PbCrO4 PbO3, sipatnya adalah memiliki proteksi yang berkualtas tinggi dalam pengecatan otomotif dan baja structural dan mudah didispersikan. Grade yang lebih halus digunakan pada cat electrocoat. c. Zinc chromate Color indek pigmen yellow 36 memiliki sipat membebaskan ion chromate yang mana membuat pasif permukaan logam , memproduksi film pelindung pada anoda yang dapat menjaga reaksi anodis. Sudah dari dul telah digunakan untuk melindungi besi , baja dan aluminium. d. Calcium, strontium dan zinc molybdate Formulanya adalah CaMoO4, SrMoO4, ZnMoO4. memiliki sipat membikin pasif anoda dan pada tahun terakhir penggunaanya berkembang karena pertimbangan sipat fisisnya. e. Calcium plumbate, Cl pigmen brown 10 Color indeks adalah pigmen brown dengan formula Ca2PbO4 . calcium plumbate merupakan agen pengoksidasi yang sangat ampuh yang mana bereaksi dengan grup asam dan grup lemak seperti linseed oil yang menghsilkan sabun lead dan kalsium. Hal ini menambah adhesi fil cat dan mendukung kekuatan. Efek penghambat korosi merupakan hasil kemampuan pigmen untuk mengoksidasi senyawa besi tersebut terlarut dalam anoda. f. Zinc phosphate. Indeks color whitw 32 dengan nama formula Zn3(PO4)2 2H2O. memiliki sifat mendukuyng durability, excellent intercoat adhesion dan sifat flow yang baik. Dalam lingkungan industri membentuk ammonium sulphate dalam bentuk asam kompleks yang mampu menghambat korosi. g. Zinc dust Color indeks pigment metal 6 daaaaaan pigmen black 16 dengan nama formulanya Zn. Memiliki warna bubuk abu- abu kebiruan dengan ketahanan korosinya muncul melalui suatu reaksi kimia sacrifical dari pigmen pada subtract bajanya. Zinc dust melindungi film dalkam coating eksterior dengan menyerap radiasi UV.
Solvent Solvent atau diluent merupakan suatu cairan yang memiliki kemampuan untuk melarutkan suatu material. Salah satu solvent yang sering digunakan adalah thinner karena memiliki kemampuan untuk mengencerkan cat sesuai dengan yang diinginkan. Selain itu juga ada cat yang menggunakan pelarut air tetapi tidak dianggap sebagai solvent karena tidak dapat melarutkan resin. Penggunaan air pada latex bukan sebagai solvent tetapi hanya bersipat mengencerkan. Solvent yang paling banyak digunakan adalah solvent kimia organic(mengandung karbon). Solvent biasanya memiliki titik didih yang rendah dan mudah menguap atau mudah dihilangkan dengan destilasi sehingga meninggalkan subtansi yang dilarutkan. Secara garis besar solvent dapat diklasifikasikan menjadi solvent hidrokarbon dan solvent oxygenated atau sering disebut solvent kimia. Solvent hidrokarbon dibuat dari turunan minyak bumi sedangkan solvent kimia dibuat dari sintesis kimia.
a. solvent hidrokarbon `solvent hidrokarbon adalah solvent yang mengandung karbon dan hydrogen. Material lainnya seperti sulfur dan logam berat yang mungkin ad pada raw material dari solvent di kurangi sampai bagian perjuta atau kurang saat pabrikasi. Ada empat kombinasi solvent hidrokarbon komersial , sendiri dan kombinasi yaitu: • Hidrokarbon rantai lurus tersaturasi disebut sebagai farafin linear/ normal(-n) • Hidrokarbon rantai bercabang tersaturasi disebut isoparrafin • Hidrokarbon siklik tersaturasi disebut naftena atau cycloparafine • Hidrokarbon siklik tak tersaturasi atau disebut dengan aromatic Contoh solvent hidrokarbon yang ada dipasaran yaitu a. SBP(special boiling point ) napta dan White Spirit merupakan solvent dengan kandungan paraffin linear dan bercabang, napthena dan aromatic b. Exxsol D dan shellsol D merupakan solvent yang mengandung paraffin linear dan bercabang dengan nepthana dan aromatic 1 % c. Toluene, xylene,solvesso,shellsol A merupakan jenis solvent yang mengandung aromatic 99% d. Cyclothene,methyl cyclothene nappar merupakan solvent yang mengandung 95% napthene.
Secara keseluruhan solvent hidrokarbon mempunyai daya larut yang rendah ke menengah dan hanya dapat melarutkan beberapa resin saja dalam cat. Hal ini termasuk pada cat yang mengandung alkyd yang dipakai untuk cat rumah dan industri yang berbasis alkyd. Solvent hidrokarbon memiliki harga yang lebih murah daripada oxygenated solvent.
b. Oxygenated solvent oxygenated solvent mengandung oksigen sebagai bahan tambahan dari karbon dan hydrogen. Oxygenated solvent yang dipakai dalam cat mengandung beberapa bahan – bahan utama antara lain keton,ester,alcohol,glikol ester dan glikol eter asetat. Secara umum oxygenated solvent lebih kuat daripada hidrokarbon solvent, dimana mereka melarutkan beberapa banyak tipe resin dalam cat. Mereka mempunyai bermacam – macam tekanan uap yang cukup kuat, meskipun kuat namun tidak mempunyai efek yang terlalu buruk terhadap lingkungan. Oxygenated solvent mempunyai bau yang cukup kuat namun tidak semuanya tidak enak. Secara umum harga oxygenated solvent lebih mahal daripada hidrokarbon solvent.
Klasifikasi solvent menurut fungsinya Terdapat beberapa istilah yang berhubungan dengan kemampuan solvent untuk melarutkan resin yang digunakan pada industri coating, yang utama terdapat empat jenis yaitu: a. solvent aktif merupakan solvent yang berdiri sendiri mampu melarutkan resin yang akan digunakan. b. Latent solvent merupakan solvent latent dan bukan merupakan solvent aktif untuk suatu resin namun meningkatkan solvency solvent aktif, latent solvent efektif dengan nitrocellulose. c. Diluent solvent merupakan non solvent untuk resin dan dikurangi untuk mengurangi harga total dari solvent dalam system. d. Thinner merupakan campuran solvent yang biasanya sama dengan formulasi solvent pada cat dalam kemasasan yang digunakan untuk menurunkan kekentalan. Solvent secara umum dapat dikelompokan menjadi dua bagian yaitu polar atau hidrofilia dan non polar atau lipofilia. Polaritas dapat diukur sebagai konstanta dielektrik atrau momen dipole dari suatu campuaran. Polaritas dapat menentukan jenis cat apa saja yang dapat dilarutkan oleh solvent.
Beberapa jenis solvent. a. white spirit Pelarut ini dicirikan dengan laju penguapan yang lambat dengan bau yang sedang. Dapat melarutkan minyak,resin alami,vernis oleoresin dan resin alkyd. Secara umum dapat digunakan untuk pembersih, pelarut lemak dan banyak digunakan untuk pelarut formulasi cat. b. Toluone Biasanya digunakan bersamaan dengan pelarut yang lain dari formulasi vinyl copolymer pengeringan dengan udara terbuka dan pelapisan kloronasi karet. Toluene biasanya juga digunakan untuk diluent pada nitrocelulosa karena harganya yang murah sehingga cocok untuk menurunkan formulasi lapisan. c. Xylene Biasanya digunakan untuk pelarut polurethene,chlorinated rubber,vinyl copolymer dan resin alkyd karena kekuatan pelarutan yang baik dan laju penguapan yang rendah. Xylen sangat cocok untuk digunakan coating oven karena laju penguapan yang memungkinkan untuk flash off. d. Benzene Adalah pelarut yng tak berwarna dan mudah terbakar dengan karakter bau yang khas. Fungsinya adalah untuk menghilangkan cat dan vernis, selain itu juga sangat baik untuk melarutkan resin dan cocok digunakan untuk lacquer, cat karet yang cepat kering. e. Keton jenis acetone Merupakan pelarut yang sangat bagus dengan laju penguapan yang sangat tinggi dan harganya yang relative murah. Pelarut ini digunakan untuk vinyl kopolimer dan formulasi nitroselulosa. Kecepatan dan kekuatan pelarutan acetone membuatnya menjadi kandungan yang digunakan untuk membersihkan cat dan vernis. f. MEK(methyl ethyl ketone) MEK memiliki titik didih yang lebih tinggi dengan laju penguapan yang lebih rendah dibandingkan aseetone dan merupakan pelarut aktif untuk lacquer nitrocelolusa. Mempunyai toleransi larut yang tinggi,resistansi blush yang baik untuk laju penguapan dan merupakan pelarut yang sangat baik untuk resin natural dan sintetik. g. MIBK(methyl isobuthil ketone) Mempunyi kekuatan larut yang sangat tinggi dan laju penguapan yang moderat dengan
ketahanan blush yang sangat baik, toleransi diluent yang sangat tinggi dan daya alir yang bagus membuatnya menjadi pelarut tunggal yang ideal untuk lacquer semprot nitrocelolusa dan berbagfai jenis coating. h. Dan ada berbagai jenis pelarut lain seperti ethyl alcohol, butyl alcohol,ester asetat,amyl asetat, buthyl asetat, propel asetat, methyl cellosolve,cellosolve,carbitol, turpentine, dipentene dan pine oil.
Additive Disamping ke tiga komponen seperti sudah dibahas dalam bab-bab sebelumnya, yaitu: resin, pigment dan solvent, ada beberapa komponen lain yang ditambahkan dalam jumlah sangat sedikit ke dalam cat. Komponen-komponen ini, sekalipun ditambahkan dalam jumlah sedikit, namun memberi kontribusi yang sangat besar terhadap sifat cat, sehingga cat dapat diproses, disimpan dan dipakai seperti harapan kita. Penambahan additive yang ada dalam cat tidaklah serta merta muncul begitu saja, merupakan suatu proses panjang dari beberapa percobaan atau riset pada cat tersebut. Selama proses pembuatan, penyimpanan dan pemakaian dinilai kualitasnya secara menyeluruh, kemudian kelemahan dan masalah yang timbul dicoba untuk diatasi dengan variasi jenis dan takaran beberapa additive, hingga akhirnya muncul nama jenis dan takaran additive tertentu yang pas untuk campuran cat tersebut. Additive ditambahkan ke dalam cat disesuaikan dengan solvent apa yang dipakai (solvent atau water base), apa jenis resinnya, bagaimana pemakaiannya dan bagaimana mekanisme pengeringannya. Setiap supplier additive biasanya memberi informasi yang jelas tentang apa dan bagaimana additive harus digunakan. Additive biasanya dibagi berdasarkan fungsinya. Berikut ini adalah beberapa additive yang biasa dipakai dalam industri cat. Berikut ini adalah beberapa additive yang seringf ditambahkan pada cat: 1. Wetting agent (agen pembasah) dan dispersing agent. Agen pembasah dan agen penyebar mendorong penyebaran cairan saampai permukaan. Lechithin soya adalah agen pembasah dan penyebar yang banyak digunakan dan memiliki fungsi sebagai agen antar muka yang efektif untuk aplikasi cat, lacquer, printing ink dan juga
sebagi waterbase coating. Lecithin soya sangaat efektif untuk kasus pewarna Prussian blue, ultra marine blue atau pigmen titanium dioksida dalam varnish linseed oil. Selain letichin soya ada juga yang menggunakn Zinc naqpthenate dan octoate yang mempunyai kemampuan sebagai wetting agen dan dispersion agen yang lebih baik. 2. Anti skinnig agent Anti skinning agent digunakan untuk memperlambat oksidasi dan juga pembentukan radikal bebas dan hidro peroksida. Anti oksidan yang sering digunakan untuk daalam cat harus mempunyai daya evaporasi yang tinggi sehingga mudah menguap tanpa meninggalkan bekas. Berikut ini adalah anti oksidan yang digunakan seperti Quinones dengan hidroquinones, phenols, amines, oximes. Merupakan anti oksidan yang menghambat oksidasi tetapi tidak seara utuh menguap dari film coating. Oximes secara luas digunakan pada coating merupakan anti oksidan paling ideal yang digunakan sebagai skinning. Bahan ini menguap dengan cepat tanpa menunda waktu pengeringan. 3. Anti setting agent Laju pengendap[an partikel meningkat sebanding dengan ukuran dan grafitasi tetapi menurunkan apabila vbiskositas meningkat. Pigmen akan cendrung mengendap membentuk sediment dari partikel pigmen sehingga sulit untuk membuatnya menyebar. Untu\k mrngatasi hal tersebut maka ditambahkan oleat dampai 1% untuk menghindari pengendapan atau setting. Delain itu juga digunakan turkey red, calcium linoleat dan aluminium napthenate sampai 2%. 4. Anti floating dan anti flooding agent Floating adalah pemisahan lapisan pigmen baik dalam keadaan cair atau dalam permukaan coating. Floating dipercepat manakala satu atau lebih pigmen yangmendukung viskositas structural. Bahan yang sering digunakan untuk mengatasi floating dan flooding seperti china clay, silica persipitasi dan kalsium carbonat. 5. leveling dan flow control agent leveling merupakan kemampuan film basah untuk menjadi mulus seragam selama proses pengeringan. Bahan yang sering digunakan untuk membuat cat supaaya menjadi mulus adalah zinc benzoate, zinc oksida dan asam benzoate. 6. defoaming agent Foaming atau pembusaan sering muncul akibat adanya bahan coating cairan yang mana menurunkan tegangan permukaan cairan dan mempunyai efektivitas permukaan. Agen anti defoaming yang banyak digunakan adalah suefaktan yang memiliki HLB rendah seperti silicon, alcohol , tupentene dan minyak pinus.
7. Preservatif dan fungicidas Pada kasus coating berbasis solvent serangan bakteri bukan menjadi penyebab tetapi diganti dengan serangan jamur. Bahan yang biasanya digunakan untuk mengatasinya adalah merkuri asetat, phenyl merkuri, naphenat, penta chlorophenol sodium salt, tetra chlorophynel sodium salt dan copper napthenat. Pemilihan additive dilakukan secara trial dan error , additive dapat mendukung salah satu sifat namun terkadang juga dapat menjadi perusak dari sipaty coating yang diharapkan. Oleh karena itu penambahan additive harus diperhitungkan dan memerlukan ahli teknis yang berpengalaman.
Jenis-jenis Cat Cat berabasis Air Produk cat dinilai ramah lingkungan bila bahan dasar dan pengencernya berbasis air. Yang sejak awal sudah berbasir air adalah cat tembok yang kemudian berkembang menjadi cat dekoratif. Cat berbasis air dianggap ramah lingkungan bukan hanya karena cepat kering sehingga tidak mengganggu penciuman dan pernapasan, tapi juga karena mudah diencerkan dan larut dengan air. Karena itu menurut organisasi pemerhati limbah beracun Amerika, Hazardous & Medical Waste Management, cat dengan bahan dasar air mengurangi limbah beracun dan tidak mencemari lingkungan. Sementara cat kayu dan cat besi umumnya berbahan dasar minyak dan solvent (pencampur) dengan pengencer tiner yang tidak larut bersama air, dan menguap sebagai gas karbon sehingga mencemari udara. Karena itu cat ini dinilai kurang ramah lingkungan. “Selain itu aroma cat kayu dan cat besi juga sangat menyengat yang dapat mengganggu kesehatan pernapasan,” ujar Ahmad S Fawzi, seorang arsitek di Jakarta Selatan yang banyak mendalami aplikasi cat. Bahkan, dalam sebuah kasus penggunaan cat itu dapat mempengaruhi perilaku orang. Andra Martin, seorang konsultan arsitek di Bintaro, Jakarta Selatan, mengungkapkan, di salah satu sekolah dasar terkenal di Jakarta Selatan ada ruang kelas yang aroma cat kayunya
tidak hilang-hilang sehingga membuat sebagian anak menjadi hiperaktif. Aroma itu berasal dari aplikasi cat minyak pada furniture atau cairan antirayap. Di Indonesia produsen cat nasional yang sudah melansir cat kayu dan besi berbasis air antara lain Mowilex. “Sejak berdiri kami committed dengan bahan dasar air baik untuk cat tembok maupun cat kayu dan besi,” kata Variati Djohan, Sales & Marketing Director Mowilex. Cat kayu Mowilex berbasis air disebut Acrylic Woodstain, sedangkan cat besi berbasis air adalah Acrylic Gloss Enamel. Seperti umumnya produk ramah lingkungan, diperlukan sedikit upaya untuk mengaplikasikan cat besi dan kayu berbasis air. “Untuk aplikasi pada besi, permukaan besi harus halus dan terbuka pori-porinya supaya cat menyatu dengan besi. Begitu pula dengan aplikasi pada kayu,” jelas Variati. Kelebihannya, karena menyatu dengan media kayunya, umumnya hasil cat elastis dan lapisannya tidak mudah terkelupas atau lepas bila terjadi pergerakan kayu. Menyatunya cat dengan media yang dilapisi itu juga mengatasi permasalahan kelembaban yang sering terjadi pada media kayu. Kelembaban kayu lebih terjaga. Hanya saja harga cat berbasis air untuk kayu dan besi rata-rata lebih mahal dibanding cat berbahan dasar minyak. Sebagai contoh harga Acrylic Gloss Enamel dari Mowilex Rp56.000/liter, sedangkan Dulux Synthetic Enamel yang berbasis minyak hanya Rp29.000. Contoh lain, harga Mowilex Acrylic Woodstain Rp56.000/liter, sementara Propan Ultran Politur berbasis minyak hanya Rp30.000. Sebaliknya, harga cat berbasis minyak untuk kayu dan besi sekaligus, seperti Jotun Gardex, lebih mahal. Yaitu Rp60 ribu per liter. Yang perlu diperhatikan konsumen, pertama, kayu yang dilapisi cat berbasis air tidak tahan rayap. Sebaliknya kayu yang dilapisi cat berbasis minyak lebih tahan rayap. Seperti diketahui rayap sangat menyukai area basah atau lembab, namun anti dengan semua yang berbau minyak. Artinya, pemakaian cat minyak lebih menjamin kayu tidak cepat lapuk dan keropos. Kedua, bila menggunakan cat berbasis air, selain harus mengamplas media kayu dan besi yang hendak dicat sampai halus, Anda juga harus memakai kayu yang berkualitas agar tahan cuaca dan rayap.
Achmad menjelaskan, cat berbasis minyak tetap layak dipakai sepanjang ruangan tidak dihuni selama pengaplikasian cat. “Kalau cat sudah mengering sempurna, ruangan yang memakai cat minyak aman bagi kesehatan kita,” katanya. Dengan kata lain yang menjadi persoalan pada cat berbasis minyak adalah uapnya yang mencemari udara dan residunya yang sulit diurai. Jadi, cat berbasis minyak tidak harus dihindari. Apalagi, pilihan cat kayu dan besi berbasis air juga masih sangat terbatas. Meski demikian, mulai sekarang secara bertahap upayakan memakai cat berbasis air untuk media kayu dan besi. Dengan demikian Anda telah ikut berperan menjaga lingkungan hidup kita agar tetap nyaman didiami. Bunga, Amel, Diyah. Cat Berbasis solvent Aplikasi Cat Minyak Cat berbasis minyak disukai karena hasil pengecatan lebih solid, antikarat, dan tahan rayap. Rayap sangat menyukai area basah atau lembab, tapi anti dengan semua yang berbau minyak. Jadi, pemakaian cat minyak menjamin kayu dan besi tidak lapuk dan keropos. Salah satu produsen cat minyak ternama adalah Propan Raya. “Kami sebenarnya membuat segala jenis cat yang berkaitan dengan bangunan dan elemen bangunan,” kata Suharsono Legowo, Retail Marketing Manager PT Propan Raya. Seiring kian santernya isu lingkungan hidup, Propan juga berupaya memproduksi cat minyak dengan bahan baku yang eco friendly. Propan membagi catnya menjadi dua: solvent yang aromatik dan non-aromatik. “Tapi, seramah-ramahnya cat solvent, tetap lebih ramah lingkungan cat berbasis air. Kandungan solvent-nya tetap ada tapi sangat kecil (solventness) sehingga bila menguap tetap aman dihirup. Hanya harga cat water based lebih mahal,” katanya. Salah satu cat minyak Propan adalah Synthetic2000 untuk kayu dan besi, yang terbuat dari alkyd enamel. Cat yang dijual dalam kemasan 0,9 liter ini memiliki daya tutup 11,3 m2 dengan ketebalan lapisan 40 mikron sekali lapis. Cat mengering dalam empat jam dengan pelarut tiner dan tersedia dalam 30 pilihan warna standar. Harganya Rp32.000 per kaleng.
Ia meluruskan pandangan keliru selama ini, bahwa cat minyak yang baik harus kental sehingga bila dicampur pelarut bisa mendapat larutan yang banyak. Menurutnya, pelarut berfungsi memudahkan aplikasi (mengencerkan). Nantinya pelarut, entah air atau minyak, akan menguap 100 persen. Yang tinggal resin atau catnya. “Jadi, makin banyak pakai thinner, justru kian banyak thinner yang terbuang sehingga hasilnya malah makin mahal,” ujarnya
Proses Pembuatan Pembuatan Cat Dalam pembuatan cat dibutuhkan berbagai peralatan yang diperlukan untuk mencampur semua bahan yang diperlukan untuk membuat cat. Alat – alat tersebut antara lain. 1. Timbangan. Untuk mengukur berat dari bahan yang padat atau caair seperti pigmen, solven, rekeasing agent dan air. Timbangan untuk mengukur adonan yang jumlah totalnya kurang lebih satu kilogram maka diperlukan timbangan dengan keteliutian seperseribu. Kelebihan releasing 10 gr saja dapat menyebabkan adonan menjadi terlalu basah atau malah tidak bisa dihapus jika realizing agennya sedikit. Penggunaan timbangan sangat mempengaruhi kualitas cat yang dihasilkan. 2. Grinding Grinding digunakan untuk menghaluskan atau memperkecil ukuran yang ditujukan untuk mengurangi ukuran suatu padatan agar diperoleh luas permukaan yang besar. Dengan luas permukaan yang bertambah maka didapat keuntungan seperti mempercepat pelarutan, mempercepat reaksi kimia, mempertinggi kemmpuan penyerapan dan menambah kekuatan warna. Ball mill merupakan salah satu alat yang digunakan untuk memperkecil ukuran padatan yang mana merupakan tabung yang berputar dengan bola – bola pejal didalamnya., bahan dikecilkan dengan penekanan, penggesekan dan pemukulan. Setelah semua bahan siap maka selanjutnya dilakukan mixing atau pencampuran. Mixing merupakan operasi dasar untuk menyebarkan bahan – bahan dengan sifat dan kimia
yang berbeda secara merata dibawah pengaruh gaya mekanik. Suatu penyebaran merata dari komponen tercapai bila dalam suatu system tidak lagi terdapat perbedaan konsentrasi, besar butiran dan suhu. Proses pencampuran adalah proses mekanik untuk penyatuan bahan . jenis campuran diarahklan kepada keadaan fisik bahan dimana terdapat komponen campuran. Untuk mencampur bahan dibutuhkan pengetahuan tentang konsistensi bahan adalah yang paling penting seperti bahan kental, semi kental dan encer. Mixer dibagi menjadi dua cara yaitu kecepatan dan performance kerja. Ada beberapa jenis pencampuran atau mixing yang dilakukan dalam pembuatan cat yaitu : 1. cone blender mixer Proses pencampuran bahan padat ini dilakukan setelah proses pengecilan. Untuk mendapat derajat pencampuran yang tinggi dengan waktu yang singkat, bahan harus memiliki ukuran partikel yang kecil sehingga dapat bergerak secara turbulan dalam alat pencampur. Pencampur V merupakan sebuah bejana dengan sebelah atau kedua sisinya berbentuk V dan berputar mengelilingi sumbu horizontal. Pada pencampuran ini bahan diangkat kemudian dijatuhkan kebawah. Pada saat jatuh bahan terdistribusi dan termamfaatkan sehingga meningkatkan derajat pencampuran dan waktu yang lebih singkat. Sumber gambar. www.grintonline.com/.../doubleConeBlender1.JPG 2. Planetary paste mixer Merupakan messin pencampur multi purpose, satu lebih sumber pengaduk dicampur secara konsentris , eksentris atau menyilang. Biasanya sumbu ini memiliki arah perputaran yang saling berlawanan sehingga menimbulkan gaya geser yang besar. sumber gambar. Pharmaceutical.indiabizclub.com/catalog/1219… 3. colloid mill colloid mill berguna untuk milling, dispersing, homogenizing dan untuk memecah agglomerate dalam industri pasta , emulsi, coating, ointment, cream, pulp, pelumas pasta dan lain – lain. Fungsi utamanya adalah untuk menjamin pecahnya agglomerate untuk memperoduksi droplet dengan ukuran 1 micron
Sumber gambar. www.roll-compactor.net/.../colloid-mill-big.jpg Bahan yang akan diproses dimasukan ke hopper dengan bantuan gravitasi dipompa sedemikian rupa masuk melalui elemen rotor dan stator yang mana bahan tersebut menjadi sasaran gaya gesek dan gaya hidrolik. Bahan dengan kandungan padatan fiber yang lebih tinggi akan lebih baik menggunakan disc berujung kerucut. Proses produksi cat. Proses produksi cat melalui beberapa proses, yaitu pre-mixing, grinding, let-down, filtering, color matching, dan packaging. Pre-mixing yaitu proses pencampuran awal dimana bagian padat dari cat seperti pigmen dan extender/filler didispersikan ke pelarutnya dengan tambahan aditif yang sesuai seperti dispersing agent dan wetting agent. Pada proses grinding partikel-partikel pigmen dihaluskan dengan mesin giling/grinder agar ukuran partikel menjadi lebih kecil dan diperoleh kehalusan dan warna yang diinginkan. Kemudian selanjutnya adalah proses finishing yang meliputi let-down, filtering, color matching sampai packaging. Pada proses ini cat diatur kekentalannya, ditambahkan zat aditif, disaring dari kotoran saat pengadukan, disesuaikan dan dipilah-pilah warnanya, dan pada akhirnya di kemas.
Penggunaan Cat Berbagai jenis cat yang sering digunakan adalah : 1) cat besi 2) cat dasar meni besi atau timbal 3) cat dasar seng khromat 4) cat kayu 5) Plamur 6) dempul kayu
8) Pelitur 9) cat tembok 10) plamur tembok
Manfaat Cat Cat berfungsi untuk melindungi atau protektif dan memperindah ( dekoratif ) berbagai objek. Cat juga dapat memperpanjang usia dari suatu produk karena cat memiliki sifat melindungi dari pengaruh lingkungan seperti suhu dan korosi.
