Rabu, 14 Desember 2011

Makalah Cat


BAB I
PENDAHULUAN

A.    A. Latar Belakang
Industri cat adalah salah satu industri tertua di dunia. Sekitar 20.000 tahun lalu, manusia yang hidup di gua-gua menggunakan cat untuk kegiatan komunikasi, dekorasi dan proteksi. Mereka menggunakan metrial-material yang tersedia di alam seperti arang (karbon), darah, susu, dan sadapan dari tanaman-tanaman yang memiliki warna yang menarik. Yang mengejutkan, cat-cat ini mempunyai keawetan yang baik, seperti yang ditunjukkan pada lukisan gua di Altamira Spanyol, Lascaux Spanyol, cat batu orang Aborigin di Arnhem Land Australia, dan lukisan-lukisan prasejarah lainnya yang ditemukan (Anonim, 2007c).
Orang-orang Mesir kuno mengembangkan cat menjadi lebih kaya warna, mereka menemukan cat warna biru, merah, dan hitam dengan mengambilnya dari akar tanaman tertentu. Kemudian orang-orang Mesir itu menemukan kasein sebagai perekatnya. Seiring dengan waktu, manusia mulai menemukan minyak tanaman dan resin dari fosil untuk mengganti darah dan susu sebagai perekat cat. Saat ini walaupun telah ditemukan perekat/resin yang semakin baik dengan berkembangnya teknologi kimia, resin-resin natural hingga kini masih banyak dipakai.
Salah satu cara meningkatkan nilai tambah suatu bahan adalah dengan melapisi permukaan bahan tersebut dengan bahan lain yang lebih lebih tinggi nilainya. Pengetahuan tentang pelapisan permukaan bahan, secara umum dikenal sebagai surface coating knowledge. Bagian ini meliputi: metal coating (electro coating, galvanizing), plastic coating, paper coating, powder coating dan tentang cat itu sendiri. Jadi cat merupakan bagian kecil dari sebuah ilmu yang jauh lebih besar, yaitu ilmu tentang surface coating.
B.     B. Tujuan Penulisan
1.      Mengetahui definisi cat.
2.      Mengetahui jenis atau klasifikasi cat.
3.      Mengetahui cara pembuatan cat.
4.      Mengetahui kegunaan cat.
5.      Mengetahui dampak negatif cat.
C.    C. Rumusan Masalah
1.      Apakah definisi dari cat?
2.      Apa saja jenis atau klasifikasi dari cat?
3.      Bagaimana cara pembuatan cat?
4.      Apa saja kegunaan dari cat?
5.      Dampak negatif apakah yang ditimbulkan cat?
D.    D. Batasan Makalah
Makalah ini hanya akan membahas tentang segala hal mengenai cat seperti definisi cat, jenis cat, cara pembuatan cat dan kegunaan cat serta dampak yang ditimbulkan dari cat.











BAB II
PEMBAHASAN

A.    A. Definisi Cat
Salah satu cara meningkatkan nilai tambah suatu bahan adalah dengan melapisi permukaan bahan tersebut dengan bahan lain yang lebih lebih tinggi nilainya. Pengetahuan tentang pelapisan permukaan bahan, secara umum dikenal sebagai surface coating knowledge. Bagian ini meliputi: metal coating (electro coating, galvanizing), plastic coating, paper coating, powder coating dan tentang cat itu sendiri. Jadi cat merupakan bagian kecil dari sebuah ilmu yang jauh lebih besar, yaitu ilmu tentang surface coating.
Cat adalah suatu cairan yang dipakai untuk melapisi permukaan suatu bahan dengan tujuan memperindah (decorative), memperkuat (reinforcing) atau melindungi (protective) bahan tersebut. Setelah dikenakan pada permukaan dan mengering, cat akan membentuk lapisan tipis yang melekat kuat dan padat pada permukaan tersebut. Pelekatan cat ke permukaan dapat dilakukan dengan banyak cara: diusapkan (wiping), dilumurkan, dikuas, disemprotkan (spray), dicelupkan (dipping) atau dengan cara yang lain.
Cat adalah istilah umum yang digunakan untuk keluarga produk yang digunakan untuk melindungi dan memberikan warna pada suatu objek atau permukaan dengan melapisinya dengan lapisan berpigmen. Cat dapat digunakan pada hampir semua jenis objek, antara lain untuk menghasilkan karya seni (oleh pelukis untuk membuat lukisan), salutan industri (industrial coating), bantuan pengemudi (marka jalan), atau pengawet (untuk mencegah korosi atau kerusakan oleh air).




B.     B. Jenis atau Klasifikasi Cat
Banyak teori yang berkembang untuk mengelompokan cat, diantaranya adalah berdasarkan bahan baku utama, mekanisme pengeringan, letak dan dimana cat itu dipakai, kondisi cat, jenis dan keberadaan solvent, fungsi, methode pengecatan, jenis substratnya dan lain-lain. Tabel pengelompokan berikut memberi kemudahan dalam kita mempelajari cat.
DASAR PENGELOMPOKAN
JENIS DAN KETERANGAN
Bahan Baku
Berdasarkan jenis resin yang dipakai: cat epoxy, polyurethane, acrylic, melamine, alkyd, nitro cellulose, polyester, vinyl, chlorinated rubber, dll
Berdasarkan ada tidaknya pigment dalam cat tersebut, yaitu varnish atau lacquer (transparent, tidak mengandung pigment); duco atau enamel (berwarna dan menutup permukaan bahan, mengandung pigment).
FUNGSI
Cat dempul (filler), anti karat (anti corrosion), anti jamur (anti fungus), tahan api, tahan panas (heat resistance), anti bocor (water proofing), decorative, protective, heavy duty, industrial dll.
METHODE PENGECATAN
Cat kuas, spray, celup, wiping, elektrostatik, roll, dll.
LETAK PEMAKAIAN
Cat Primer (sebagai dasar), undercoat, intermediate (ditengah-tengah), top coat/finishing (pada permukaan paling atas dari beberapa lapisan cat), interior (di dalam tidak terkena secara langsung sinar matahari) dan exterior (di luar), dll.
JENIS SUBSTRAT
Cat besi (metal protective), lantai (flooring systems), kayu (wood finishing), beton (concrete paint), kapal (marine paint), mobil (automotive paint, plastik, kulit, tembok, dll.
KONDISI DAN BENTUK CAMPURAN
Cat pasta, ready-mixed, emulsi, aerosol, dll.
ADA TIDAKNYA SOLVENT
Water base, cat solvent base, tanpa solvent, powder, dll.
MEKANISME PENGERINGAN
Cat kering udara (varnish dan syntetic enamel), cat stoving (panggang), cat UV curing, cat penguapan solvent (lacquer dan duco), dll.
Untuk lebih mengenal jenis-jenis cat yang dijual dipasaran (retail), berikut ini beberapa contoh cat yang biasa dijual di toko-toko material:
JENIS CAT
CONTOH CAT
DIPRODUKSI OLEH
Alkyd top coat atau finish coat untuk metal
FTALIT 
PT Gajah Tunggal Prakarsa (Kansai Paint)
Nippon 9000 Gloss Finish
P.T. Nipsea Paint and Chemicals Co. Ltd
Dulux Synthetic Supergloss
ICI Dulux Indonesia
Novalux Synthetic
PT. Warna Indah Samatex
Synthetic Anti Corrosion PRIMTOP
PT – 88
PT. PROPAN RAYA Industrial Coatings & Chemicals
1. Bahan-Bahan Penyusun Cat
1.1 Resin Atau Binder
Resin atau binder merupakan komponen utama dalam cat. 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).
Tabel 2.1. Pembagian resin berdasarkan mekanisme mengering atau mengerasnya (pembentukan film)
PENGUAPAN SOLVENT
(Lacquer dan Duco)
Mengering atau mengerasnya resin terjadi karena penguapan solvent yang ada. Bahan yang padat akan tertinggal dan menempel merata pada seluruh permukaan bahan yang dicat. Selama solventnya masih ada maka resin ini belum mengeras. Untuk mempercepat proses menguapnya solvent, biasanya dibantu dengan pemanasan.
Resin jenis ini secara alamiah polymer-nya sudah cukup besar sehingga film yang terbentuk sekalipun tidak terjadi reaksi kimia sudah cukup kuat dan padat.
Kecepatan mengering, kualitas rata dan kilap dari permukaan film sangat dipengaruhi oleh pemilihan jenis dan komposisi solventnya. Contoh resin jenis ini adalah Nitro Cellulosa (NC), Cellolose Acetate Butyrate (CAB), Chlorinated Rubber, Acrylic Co-polymer, dll
REAKSI DENGAN UDARA
(Varnish dan Syntetic Enamel)
Mengering atau mengeras karena ada reaksi kimia antara komponen udara (oksigen atau air) dengan resin tersebut membentuk molekul-molekul baru yang lebih besar dan saling berikatan satu sama lain.
Resin Alkyd atau Natural Oil (atau kombinasi keduanya) mempunyai ikatan rangkap (tak jenuh) dalam struktur molekulnya, oleh karenanya resin ini bersifat reaktif terhadap oksigen, namun pada temperatur ruang raktifitasnya masih kurang, perlu ditingkatkan reaktifitasnya dengan penambahan katalis (dryer) jika akan dipakai.
Pada resin Prepolymer Polyisocyanate terjadi reaksi “ moisture cure” antara gugus fungsional yang reaktif dengan air (kelembaban) di udara.
Ciri utama cat yang mempergunakan Resin jenis ini adalah akan mudah mengeras pada permukaannya (atau mengulit), bila kena udara (terbuka kalengnya cukup lama).
REAKSI POLYMERISASI
Campuran akan mengeras atau mengering karena terjadi reaksi kimia antara dua resin yang ada dalam campuran cat, reaksi ini sering disebut reaksi polymerisasi.
Reaksi polymerisasi (baik kondensasi maupun addisi) dapat berlangsung karena adanya katalis, tanpa katalis (non katalis), panas atau radiasi UV.
Hasil reaksinya adalah sebuah campuran polymer yang mempunyai berat molekul jauh lebih besar dan mempunyai ikatan tiga demensi (crosslink) yang jauh lebih kuat dibanding reaksi yang dijelaskan sebelumnya.
Tanpa katalis
(2 Pack Enamel)
Pada suhu ruang, dua pasang resin jenis ini sudah cukup reaktif untuk memulai reaksi, maka pasangan resin jenis ini harus dipisahkan satu sama lain sebelum dipakai, dicampur satu dengan lainnya jika hanya akan digunakan.
Tergolong dalam jenis ini adalah resin Epoxy dengan Polyamide dan Polyol dengan Polyisocyanate. Resin kedua dalam pasangan tersebut, polyamide atau polyisocyanate biasa disebut sebagai “hardener”, karena setelah resin ini dicampurkan dengan pasangannya akan terjadi reaksi polymerisasi dimana hasilnya ditandai dengan mengerasnya campuran tersebut.
Dengan Katalis
Karena pasangan dua resin ini tidak cukup reactive, maka perlu ditambahkan katalis untuk memulai reaksinya. Resin jenis ini bisa dicampur dan disimpan dalam satu wadah satu dengan lainnya.
Selama katalis belum dicampurkan maka tidak akan terjadi pengerasan pada bahan-bahan tersebut. Contoh resin ini adalah resin amino (melamine) dan alkyd polyol yang akan bereaksi atau mengeras bila ditambahkan katalis yaitu berupa asam organik atau anorganik.
Panas (Stoving
Enamel)
Disamping katalis seperti sudah disebutkan di atas, panas juga biasa digunakan sebagai alat untuk mempercepat reaksi kimia. Contohnya adalah resin amino dan alkyd polyol yang dipakai pada cat jenis stoving (pangggang) pada cat-cat mobil.
Radiasi UV
Beberapa resin tertentu, seperti: Polyester tidak jenuh, bisa bereaksi satu dengan yang lain bila diradiasi dengan sinar UV. Pengeringan dan pengerasan terjadi setelah campuran resin dikenai sinar UV.
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 berikut:
  • 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.

1.2. Pigment Dan Extender (Filler)
Pigment dan dyestuff adalah bagian dari colorant. Dyestuff bersifat larut dalam solvent, sedang pigment tidak.Pigment merupakan padatan halus (bubuk) yang ditambahkan ke dalam cat dengan beberapa fungsi berikut:
Tabel 2.2. Beberapa fungsi pigment
OPTIS
Memberi karakter khas pada penampakan cat tersebut, seperti: warna, derajat kilap (gloss) maupun daya tutupnya
PROTECTIVE
Memberi nilai tambah pada karakter kekutan cat tersebut, seperti: kekuatan terhadap cuaca, korosi, panas atau api, dll
REINFORCING
Meningkatkan sifat, seperti meningkatkan kekerasan, kelenturan, daya tahan terhadap abrasi, dll
Kekuatan, daya tahan dan sifat-sifat lain yang diinginkan dari cat dapat dibentuk atau diciptakan dengan menambahkan pigment yang tepat dan konsentrasi yang sesuai. Untuk memilih pigment yang tepat dan benar perlu dipelajari sifat-sifat umum dari pigment itu sendiri. Sifat-sifat pigment tersebut adalah:
  • Warna dasar
  • Bentuk dan ukuran partikel
  • Berat jenis, density atau specific gravity
  • Oil absorption
  • Hiding power (refractive index)
  • Daya tahan terhadap panas dan asam basa
  • PH
  • Muatan Listrik
  • Bleeding
Secara umum pigment terbagi dalam dua kategori besar berikut:

Tabel 2.3. Pembagian pigment
PIGMENT ORGANIK
Pigment yang terbentuk dari senyawa-senyawa organic (karbon)
PIGMENT ANORGANIK
Terbentuk dari mineral-mineral atau garam-garaman logam yang terbentuk secara alami (bahan galian) ataupun dari hasil reaksi kimia di pabrik. Pada jenis ini dikenal true pigment (atau disebut sebagai pigment saja) dan extender atau filler.
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.
1.3. Solvent
Seperti sudah dijelaskan dalam bagian sebelumnya bahwa masing-masing komponen penyusun cat mempunyai fungsi dan peran yang berbeda-beda. Resin membentuk film dan memberi kontribusi terhadap karakter film yang terbentuk, sedang pigment disamping memberi warna juga berfungsi menambah kekuatan mekanis film.
Bagaimana dengan solvent? Sekalipun setelah pemakaian solvent akan terbuang ke lingkungan dan tidak menjadi bagian dari lapisan cat, namun peran solvent selama proses pembuatan, penyimpanan dan pemakaian cat, memperlihatkan peran yang dominan dibanding komponen lainnya.
Pada saat pembuatan cat, solvent memberi kontribusi sedemikian rupa sehingga campuran mempunyai kekentalan yang pas untuk diproses: diaduk, dicampur, digiling dan lain-lain. Dengan penambahan solvent yang tepat dan cukup akan menurunkan kekentalan dari resin atau campuran pada suatu titik dimana kekentalannya memenuhi syarat untuk masing-masing proses.
Demikian halnya pada saat pemakaian cat, dengan penambahan jenis solvent yang tepat dan dengan takaran pas, maka cat bisa dikuas, dispray atau dilumurkan dengan mudah pada obyek yang akan dicat. Komposi solvent yang tepat juga memberi pengaruh optimal pula pada mekanisme penguapan dari solvent-solvent yang ada, sehingga akan membentuk film yang maksimal karakteristiknya, baik textur permukaannya, sifat kilapnya maupun kecepatan keringnya.
Cat merupakan sebuah system campuran yang kompleks, ada padatan (solute) yang terlarut atau terdispersi dalam pelarut cair (solvent), ada juga cairan (solvent active) yang terlarut dalam cairan lain (diluent). Jadi definisi solvent adalah cairan (biasanya mudah menguap) yang berperan melarutkan atau mendispersi komponen-komponen pembentuk film (resin, pigment dan/atau additive) yang akan menguap terbuang ke lingkungan selama proses pengeringan.
Membicarakan solvent tidak bisa lepas dari thinner, karena keduanya saling berkaitan satu dengan yang lain. Thinner adalah campuran beberapa solvent yang dipakai untuk melarutkan resin di dalam cat atau mengencerkan cat selama penggunaan. Di dalam prakteknya resin atau cat dilarutkan oleh tidak hanya satu jenis solvent , tetapi oleh beberapa  macam kategori solvent. Bagaimana dengan cat water base, solvent dan thinner-nya adalah setali tiga uang atau sama saja, yaitu air. Untuk cat jenis water base dimana air adalah sebagai pelarutnya, tidak akan dibahas dibagian ini.
Solvent biasanya dibagi berdasarkan struktur kimia atau karakteristik fisikanya. Penggolongan solvent berdasarkan struktur kimia adalah sebagai berikut:

1.3.1        Hidrokarbon
Sesuai namanya maka pada golongan ini terdiri dari solvent-solvent dimana unsur hidrogen (H) dan carbon (C) menjadi struktur dasarnya. Golongan ini terbagi lagi menjadi tiga sub golongan, yaitu: aliphatis, aromatis dan halogenated hidrokarbon. Sedang sub golongan aliphatis dibagi lagi menjadi aliphatis jenuh (saturated) dan tidak jenuh (unsaturated). Solvent-solvent golongan hidrokarbon hampir seluruhnya berasal dari hasil distilasi minyak bumi yang  merupakan campuran dari beberapa sub-sub golongan (bukan senyawa murni), sehingga titik didihnya berupa range dari minimum sampai  maksimum, bukan merupakan titik didih tunggal.
1.3.2        Oksigenated Solvent
Oksigenated sovent atau solvent dengan atom oksigen adalah solvent-solvent yang struktur kimianya mengandung atom oksigen. Termasuk dalam kategori ini adalah golongan ester,  ether, ketone dan alkohol.
Faktor penting bagaimana solvent menjalankan fungsinga didalam cat adalah kemampuannya untuk melarutkan resin, kemudian membentuk larutan yang stabil dan homogen. Beberapa parameter dalam hubungannya terhadap daya larut solvent adalah sebagai berikut:
Solubility Parameter solvent; solvent hidrokarbon mempunyai hubungan yang proporsional dengan harga Kauri Butanol (KB); semakin besar harga KB-nya, semakin besar solubility parameternya atau dengan kata lain semakin besar pula daya larut solvent tersebut. Range harga KB adalah antara 20 -105. Untuk beberapa solvent hidrokarbonn aliphatis berkisar antara 28 – 40, sedang untuk hidrokarbon aromatis lebih besar dari 70. Cara lain untuk menentukan daya larut solvent-solvent hydrokarbon adalah dengan menentukan Titik Anilin (TA); makin rendah TA, makin besar daya larut solvent tersebut.
Hidrogen Bonding Index adalah merupakan ukuran kekuatan ikatan antara atom-atom hidrogen (relatif positif) dan atom-atom negatif seperti oksigen dalam solvent tersebut, harganya berkisar antara – 15 sampai + 18. Solvent-solvent hidrokarbon mempunyai harga rendah dan jenis alkohol mempunyai harga yang tinggi, sedang lainnya berkisar di antara dua jenis solvent tersebut.
Dipole Moment adalah polaritas suatu solvent yang tergantung dengan nilai konstanta dielektriknya. Pada umumnya makin polar suatu bahan yang dilarutkan akan membutuhkan semakin polar pula bahan pelarutnya.
Dalam hubungannya dengan resin Nitro Cellulose (NC) ada beberapa istilah yang berkaitan dengan solvent yang perlu dibahas, yaitu Active Solvent, Latent Solvent dan Diluent. Active solvent adalah solvent yang secara nyata melarutkan NC, contoh: hampir semua keton (MEK), ester (ethyl atau butyl acetate) dan ether (aceton). Latent solvent atau juga disebut co-solvent adalah solvent yang bila sendirian tidak bisa melarutkan NC, tetapi digunakan untuk meningkatkan daya larut active solventnya. Peningkatan daya larut active solvent dapat dilihat dari penurunan kekentalan larutan yang cukup besar setelah ditambah latent solvent (dibanding dengan penambahan yang sama active solvent atau solvent jenis lain), contoh latent solvent adalah alkohol. Sedang diluent adalah solvent yang dipakai untuk melarutkan kedua jenis campuran solvent tersebut (thinner), sehingga harganya diharapkan lebih murah, dibanding bila hanya ada dua jenis solvent tersebut (Susyanto, 2009h).
2.4. 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.
Tabel 2.3. Pembagian additive
KATEGORI
NAMA
KETERANGAN
MEMPERCEPAT ATAU MEMPERMUDAH PROSES
WETTING AGENT
Mempermudah atau mempercepat proses penggantian udara dan air oleh resin pada permukaan pigment atau extender
DISPERSING AGENT
Mempermudah distribusi pigment dan extender ke dalam cairan resin
MENGURANGI AKIBAT JELEK SELAMA PENYIMPANAN
ANTI SKINNING AGENT
Mencegah proses pengulitan pada permukaan cat (oil atau alkyd base resin) selama penyimpanan
THICKENING AGENT
Mempertahankan kekentalan cat atau melindungi cat selalu dalam kondisi koloid
ANTI SETTLING AGENT
Mempertahankan pigment selalu berada pada kondisi dispersi yang stabil dalam campuran, sehingga tidak mengendap.
MENGURANGI AKIBAT JELEK SELAMA PEMAKAIAN
ANTI SAGGING
Mencegah turunnya atau melelehnya cat jika dipakai pada permukaan tegak
LEVELLING AGENT
Meningkatkan kualitas permukaan cat, sehingga permukaannya rata tidak bergelombang
ANTI FLOODING & FLOATING
Mencegah pemisahan pigment baik secara vertikal maupun horisontal
ANTI FOAMING
Mencegah atau menghilangkan timbulnya busa pada permukaan cat
MEMPERBAIKI ATAU MERUBAH  SIFAT FILM


ANTI STATIC AGENT
Mencegah atau mengurangi timbulnya arus listrik static selama pemaikaian
DRYER
Mempercepat reaksi oksidasi dan polymerisasi dari ikatan tak jenuh pada cat jenis alkyd atau synthetic (mengandung drying oil).
CATALYST
Untuk mempercepat reaksi crosslinking antara resin amino dan alkyd polyol (atau turunannya), biasanya dipakai senyawa-senyawa asam organik maupun anorganik
PLASTICIZER
Meningkatkan fleksibilitas cat, terutama pada cat yang mempunyai berat molekul yang besar, seperti NC.
ANTI FOULING AGENT
Mencegah timbulnya atau melekatnya tumbuhan air laut pada dasar dinding kapal
MATTING AGENT
Menurunkan derajad kilap lapisan cat (dari gloss ke semi gloss atau dari semi ke dof/matt)
ANTI FUNGUS
Mencegah timbulnya jamur
C.     C. Pembuatan Cat
Tahapan pembuatan cat sangat dipengaruhi oleh seberapa canggih teknologi yang dipakai untuk menunjang pembuatan cat tersebut, makin canggih tinggi teknologi yang dipakai maka makin singkat dan mudah proses pembuatan catnya.
1. Persiapan
Pada tahap ini dimulai dengan mempersiapkan bahan-bahan baku sesuai dengan formula atau resep cat yang akan dibuat. Bahan-bahan diambil dari gudang yang sudah teruji kualitasnya, tidak kedaluwarsa dan tidak pula cacat atau rusak baik fisik maupun kimia (yang ditandai dengan adanya perubahan bau, warna, bentuk, atau kekentalan pada bahan tersebut).
Mengukur bahan yang akan diproses, bisa dilakukan dengan cara ditimbang beratnya atau diukur volumenya, tergantung dengan basis apa yang digunakan dalam formula atau resepnya. Ketelitian dan keakuratan penimbangan merupakan faktor penting terhadap hasil akhir pembuatan cat, terutama pada penimbangan additive atau pigment.
Bahan-bahan tersebut kemudian diangkut ke area produksi, bisa dilakukan dengan tenaga manusia biasa, forklif atau melalui sistim pemipaan (untuk bahan cair).
2. Produksi
Proses produksi cat dibagi menurut jenis cat yang akan dibuat:
Cat Tanpa Pigment, Extender atau Filler
Pembuatannya hanya melibatkan proses penuangan, mixing dan stiring saja, yaitu menuang bahan-bahan dengan urutan dan cara sesuai dengan jenis cat yang akan dibuat ke dalam sebuah tangki dengan ukuran pas. Kemudian mencampur bahan-bahan dengan putaran mixer relatif pelan, hingga diperoleh  suatu campuran yang benar-benar merata  di semua titik. Waktu stiring dan kecepatan mixer disesuikan dengan jumlah dan kekentalan campuran.
Perlakuan seperti ini juga dipakai untuk membuat thinner, hardener, wood stain (solvent + dyestuff) atau campuran bahan lain yang tidak mengandung pigment atau extender asli (padatan). Namun jika pigment atau extender-nya sudah diproses menjadi bahan setengah jadi (pasta) terlebih dulu, maka bahan atau campuran ini bisa diproses seperti tersebut di atas.
Cat Dengan Pigment dan/atau Extender.
Proses pembuatan cat jenis ini juga dibagi berdasarkan pada seberapa halus padatan (pigment atau extender) terdispersi di dalam campuran. Jika diinginkan padatan terdispersi secara kasar (dengan kehalusan antara 20 – 50 mikron), maka proses yang dibutuhkan adalah cukup dengan proses dispersi saja; namun jika dikehendaki padatan terdispersi secara halus (5 – 20 micron) maka diperlukan proses penggilingan partikel padat dalam mesin giling. Contoh jenis cat yang dibuat cukup dengan proses dispersi saja adalah : dempul atau filler, cat primer, undercoat, intermediate atau tembok dimana kehalusan partikel bukan merupakan sifat yang harus dicapai.
3. Proses Dispersi
Tahapan dispersi merliputi:
·         Proses pembasahan permukaan partikel-partikel pigment dan/atau extender oleh bahan-bahan cair (millbase).
·         Proses pemecahan secara mekanis terhadap kelompok-kolompok partikel pigment dan/extender menjadi kelompok-kelompok yang lebih kecil atau partikel-partikel primernya sesuai dengan derajad kehalusan yang dikehendaki.
·         Mempertahan agar supaya kelompok-kelompok partikel yang lebih kecil atau partikel-partikel primer ini tetap terpisah satu sama lain, tidak bersatu kembali.
Proses dispersi akan mendapatkan hasil optimal bila prinsip-prinsip dispersinya terpenuhi. Adapun prinsip-prinsip dispersi yang perlu mendapat perhatian adalah: kecepatan peripheral campuran, bentuk cakram, diameter cakram terhadap tangki, tinggi cakram dari dasar tangki, diameter tangki, tinggi tangki dan perbandingan padatan dan cairan campuran (kadar padatan = PVC) serta penambahan secara tepat additive wetting dan dispersingnya.
Jika kondisi ideal terpenuhi, maka akan terbentuk sebuah aliran yang menyerupai donat, terbentuk “doughnut effect”. Pada kondisi ini diperoleh proses dispersi yang optimal.
4. Penggilingan
Dengan hanya dispersi, kita belum mendapatkan kehalusan partikel lebih rendah dari 20 mikron, yaitu ukuran rata-rata partikel primer dari pigment dan/atau extender. Untuk itu diperlukan sebuah tahap lanjutan dimana ikatan fisik partikel-partikel pigment akan dipecahkan lebih lanjut menjadi patikel-partikel yang lebih kecil lagi. Tahapan ini disebut penggilingan.
Untuk memudahkan dalam pembuatan cat; biasanya pigmen, extender, sebagian resin dan additive digiling terlebih dahulu untuk dibuat pasta (bahan setengah jadi). Pasta ini bisa disimpan dalam gudang atau langsung diproses untuk dibuat cat, yaitu hanya dengan proses mixing biasa, seperti dijelaskan pada proses pembuatan cat tanpa pigment di atas.
Alat dan prinsip penggilingan bermacam-macam, diantaranya adalah:
  • Melewatkan millbase diantara dua buah atau lebih silinder yang berhimpitan satu dengan lainnya, dimana jarak diantara dua buah silinder ini bisa diatur sesuai dengan derajad kehalusan yang diinginkan.  Contoh dari alat ini adalah Triple roll Mill.
  • Melewatkan secara vertical atau horizontal millbase ke dalam mesin giling yang terdiri dari agitator dan banyak glass bead di dalamnya. Di dalam silinder giling, glass bead bersama dengan millbase akan diputar oleh agitator pada kecepatan tertentu, menyebabkan pigment-pigment secara mekanis akan terpecah karena tertumbuk oleh glass bead secara terus menerus. Millbase melalui saringan akan keluar, sedangkan glass bead akan tetap tertahan di dalam silinder giling. Sekalipun glass bead terbuat dari bahan yang keras dan kuat, pada akhirnya juga akan terpecah, ini akan menyebabkan proses penggilingan akan menurun performance-nya dan glass bead harus diganti dengan yang baru. kecepatan putar agitator, kekentalan, kadar padatan dan waktu tinggal millbase di dalam mesin adalah faktor-faktor yang mempengaruhi efektifitasnya proses penggilingan. Jika satu tahap proses penggilingan belum mencapai hasil yang diinginkan, millbase biasanya dikembalikan lagi ke dalam mesin, dilakukan bisa berkali-kali hingga diperoleh derajad kehalusan yang diinginkan.
5. Penyelesaian
Seperti sudah dijelaskan pada bagian di atas bahwa proses pembuatan cat dibagi menjadi dua bagian besar, yaitu proses yang melibatkan dispersi dan/atau penggilingan dan proses yang hanya melibatkan proses mixing saja. Tahap akhir dari kedua proses ini juga berbeda, pada proses yang melibatkan dispersi dan/atau penggilingan pigment, maka mengukur derajad kehalusan dari partikel-partikelnya adalah tahap yang penting guna mengakhiri proses tersebut.
Sedang proses lain, yang hanya melibatkan proses mixing, maka untuk melihat seberapa jauh campuran sudah tercampur sempurna dan sesuai komposisi yang ditentukan, cukup mengukur kekentalan atau viskositas campuran tersebut. Namun bila campuran tersebut mengandung beberapa jenis pasta, maka menyamakan warna (colour matching) campuran cat secara kasar perlu dilakukan, agar campuran tidak terlalu jauh berbeda dengan warna standardnya.
Kedua tahapan ini biasanya disebut uji kualitas pendahuluan, yaitu tahapan antara sebelum cat diuji secara seksama pada tahap paling akhir dari proses pembuatan cat, yaitu tahap pengujian kualitas cat (Susyanto, 2009e).
6. Proses Pembuatan Cat  Secara Umum
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.
Gambar 3.4. Diagram alir pembuatan cat
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.
D  D. Kegunaan Cat
Dari segi penggunaan, cat rumah diklasifikasikan ke dalam cat interior dan cat eksterior. Cat eksterior yaitu cat yang diperuntukkan di luar rumah memiliki sifat protektif terhadap cuaca, sementara cat interior yaitu cat yang diperuntukkan di dalam rumah lebih menonjolkan aspek keindahan. Karenanya cat interior kurang cocok digunakan untuk eksterior dan begitu sebaliknya.
Cat interior menghasilkan kehalusan penampilan lapisan cat serta warna, mudah dibersihkan, mudah dalam perawatan, tidak mudah berjamur untuk bagian-bagian lembab, lapisan cat dapat menutup retakan-retakan halus pada dinding, dan bebas kandungan logam berat (heavy metal).
Cat eksterior di samping memberikan aspek keindahan juga berfungsi melindungi tembok dari cuaca. Dinding tembok adalah bagian yang paling ekstrim terkena perubahan cuaca seperti terpaan angin dan sinar matahari, guyuran hujan, serta perubahan suhu. Akibatnya dinding luar lebih cepat mengalami kerusakan. Karenanya membutuhkan cat yang tahan terhadap cuaca agar tidak mudah rusak. Kerusakan menyebabkan rembesan air pada saat musim hujan ke dinding dalam. Hal ini bisa mengakibatkan flek-flek pada dinding dalam.
Cat digunakan mulai dari cat rumah, perabot rumah, dan berbagai peralatan sampai kepada mobil. Gunanya, selain untuk menambah keindahan barang yang dicat juga untuk melindungi bahan yang dicat dari karat, khususnya logam. Mulai dari pagar besi, teralis dan sampai kepada perut kapal laut ataupun tanker.
E.     Dampak negatif
Dalam kaitan dengan cat, ada beberapa nama yang sering disebut-sebut, yaitu VOC, timbal, dan merkuri. Bahan apakah ini, dan mengapa digunakan oleh cat?
Cat, sebagai material yang berfungsi sebagai pelapis, memang dibuat dari bahan-bahan yang berbahaya bila kandungannya melebihi nilai ambang batas yang diperbolehkan. Salah satu bahan yang berbahaya adalah VOC (volatile organic compound) atau kandungan senyawa organik yang mudah menguap. Yang termasuk dalam kategori VOC di antaranya solvent dan tiner. VOC ditandai dengan bau, walaupun menurut Chandra Budiono dari Pacific Paint, cat yang tidak berbau belum tentu bebas VOC.
Mengapa Pakai Solvent? Sejak pembuatan di pabrik, cat sudah menggunakan solvent atau pelarut. Solvent memegang peranan dalam pembentukan film yang baik. Solvent digunakan sebagai pencampur cat karena dengan takaran yang pas bisa membuat cat memiliki kekentalan yang juga pas. Ini membuat cat menjadi mudah diaduk, mudah diaplikasikan, dan cepat kering.
Namun solvent tidak ramah bagi lingkungan dan juga tidak ramah bagi kesehatan manusia. Polimerisasi (salah satu tahap dalam pembuatan cat) yang menggunakan teknologi terbaru memungkinkan proses pembuatan cat tidak membutuhkan solvent lagi.
Solvent yang ada dalam kandungan cat akan menguap setelah cat diaplikasikan. Setelah solvent menguap, cat akan mengering dan membentuk lapisan di pemmuaaan benda. Karena itu cat yang sudah diaplikasikan pada dinding dan sudah mengering, sebenarnya sudah tidak lagi mengandung solvent.
Tapi gas atau uap yang dihasilkan tersebut membutuhkan waktu untuk benar-benar hilang dari udara di dalam ruang yang baru dicat. Uap solvent yang menyebar di udara ini bisa mencemari lingkungan dan menyebabkan gangguan kesehatan bila terhirup secara berlebihan.
Efek solvent bisa dirasakan secara instan ketika kita memasuki ruang yang mengandung gas akibat penguapan solvent. Secara instan, bahan ini bisa menyebabkan gangguan kesehatan ringan seperti seperti mata pedas, kulit perih, gangguan saluran pernafasan, atau alergi. Sedangkan bila dihfirup dalam jangka waktu lama, bahan ini bisa menyebabkan kanker, kerusakan hati, dan gangguan sistem saraf.
Timbal dan Merkuri. Selain VOC, bahan berbahaya lainnya yang terkandung dalam cat adalah timbal dan merkuri. Menurut Shinta Iswandani Ameldy, Category Head PT IC Paints Indonesia timbal sering digunakan dalam campuran cat untuk menghasilkan warna-warna cerah.
 Timbal ini terkandung di dalam pigmen, yaitu bahan untuk memberi warna pada cat. Menurut Chandra, cat warna kuning dan oranye memiliki kandungan timbal yang lebih tinggi dibandingkan warna-warna lain. Sementara menurut Aceng, biasanya penambahan timbal ini berlaku untuk catminyak.
Seperti juga timbal, merkuri merupakan bahan logam berat yang ada dalam kandungan cat.  Di dalam cat, merkuri salah satunya digunakan dalam campuran antijamur.  Bila VOC berbahaya saat uapnya terhirup, merkuri  dan timbal akan memberi efek buruk bila masuk ke dalam tubuh.  Ini bisa terjadi apabila Anda atau anak Anda menyentuh dinding, serbuknya menempel di tangan Anda dan kemudian Anda memegang makanan tanpa mencuci tangan terlebih dulu.
Timbal bisa menyebabkan di antaranya gangguan sistem saraf dan organ reproduksi. Pada tubuh anak-anak, timbal yang melebihi ambang batas akan memengaruhi tingkat kecerdasan dan prilaku.  Sedangkan merkuti bisa menyebabkan gangguan pada susunan saraf, otak dan ginjal.  Lebih parah lagi, baik VOC, timbal maupun merkuri selain merusak tubuh kita juga merusak lingkungan.
Hal penting yang harus anda perhatikan saat memilih cat adalah kandungan zat berbahaya di dalamnya. Beberapa bahan berbahaya, seperti logam berat biasanya digunakan dalam pewarna dan additive. Jenis pigmen yang berbahaya dalam kandungan cat adalah lead Chromate yang biasa digunakan untuk memberi warna hijau, kuning dan merah; Chromium pemberi warna hijau, kuning dan oranye; serta Cadmium sebagai pemberi warna hijau, kuning, oranye dan merah. Anda harus memilih cat yang aman yang tidak mengandung bahan-bahan berbahaya tersebut.
Beberapa kiat pemilihan cat berikut bisa dijadikan panduan adalah:
·         Pewarnaan untuk bagian dalam bisa dipakai semua warna cat dan lebih bebas, karena  tidak ada pengaruh dari cuaca.
·         Sementara untuk bagian luar, sebaiknya hindari warna-warna yang mengandung unsur warna merah, karena ketahanan terhadap sinar (lightfastness)-nya rendah.
·         Jangan lupa selalu menggunakan color scheme (skema warna) untuk mengombinasikan jenis-jenis warna dan menciptakan warna favorit anda, karena ini menyangkut selera juga nuansa ruang yang ingin anda tampilkan (color psychology).
·         Anda bisa bermain warna untuk menciptakan ruang yang anda inginkan, seperti penggunaan warna-warna muda untuk ruang sempit dengan plafon rendah, akan menghadirkan kesan luas pada ruangan anda.








BAB III
PENUTUP

A.    Kesimpulan
Dari makalah ini dapat diambil kesimpulan bahwa :
1.      Cat adalah suatu cairan yang dipakai untuk melapisi permukaan suatu bahan dengan tujuan memperindah (decorative), memperkuat (reinforcing) atau melindungi (protective) bahan tersebut.
2.      Cat dibedakan menjadi Water Based(Meliputi Cat tembok dan cat air) dan Solvent Based(Meliputi Cat mobil, cat besi, dan cat minyak). Elemen penyusun cat adalah Pigment, Pigment extender / filler, Liquid, Binder, dan Additive
3.      Proses produksi cat secara umum melalui beberapa proses, yaitu pre-mixing, grinding, let-down, filtering, color matching, dan packaging.
4.      Kegunaan cat adalah Cat digunakan mulai dari cat rumah, perabot rumah, dan berbagai peralatan sampai kepada mobil. Gunanya, selain untuk menambah keindahan barang yang dicat juga untuk melindungi bahan yang dicat dari karat, khususnya logam. Mulai dari pagar besi, teralis dan sampai kepada perut kapal laut ataupun tanker.
5.      Dampak negatif cat adalah Efek solvent yang bisa dirasakan secara instan ketika kita memasuki ruang yang mengandung gas akibat penguapan solvent. Secara instan, bahan ini bisa menyebabkan gangguan kesehatan ringan seperti seperti mata pedas, kulit perih, gangguan saluran pernafasan, atau alergi. Sedangkan bila dihfirup dalam jangka waktu lama, bahan ini bisa menyebabkan kanker, kerusakan hati, dan gangguan sistem saraf.
B.     Saran
Makalah ini sekiranya dapat berguna bagi pembaca untuk mengetahui lebih dalam tentang cat. Selain itu, hal penting yang harus anda perhatikan saat memilih cat adalah kandungan zat yang berbahaya di dalamnya. Namun Cat yang berkualitas baik pasti dibuat dari bahan-bahan berkualitas yang harganya juga mahal.




DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2007a. Mesin Produksi. http://cattembok.web.id
Anonim, 2007b. Proses Teknologi Pembuatan Cat. http://pengecatan.blogspot.com
Susyanto, Heri. 2009h. Solvent. http://www.geocities.com

1 komentar: