MAKALAH
CAT DAN PERKEMBANGANNYA DALAM PERKEMBANGAN KONSTRUKSI SIPIL
OLEH
KELOMPOK V
1.
MUSTAJAB
2.
NURLINA
MAHSYAR
3.
HERDI
YUSUF
4.
RAHMAT
HIDAYAT
5.
RAMLAN
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK
SIPIL
PROGRAM STUDI
STRATA 1 SIPIL PENGAIRAN
UNIVERSITAS
MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2015/2016
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah Puji dan Syukur penulis panjatkan ke
hadirat Allah Swt Yang Maha Indah dengan segala keindahan-Nya, zat yang Maha
Pengasih dengan segala kasih sayang-Nya, yang terlepas dari segala sifat lemah
semua makhluk-Nya. Alhamdulillah berkat Rahmat dan Hidayah-Nya penulis dapat
menyelesaikan makalah
tentang “Cat Dan Perkembangannya Dalam Konstruksi Sipil
”
.Shalawat serta salam semoga senantiasa dilimpahkan kepada Nabi
Muhammad SAW, sebagai pembawa risalah Allah terakhir dan penyempurna seluruh
risalah-Nya.
Penulis juga tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada ibu dosen Ir. Nenny.St.,Mt. selaku dosen mata kuliah kimia
bahan bangunan yang telah memberikan dan mentrasferkan ilmunya kepada penulis
dan teman-teman. Akhirnya dengan segala kerendahan hati
izinkanlah penulis diberikan saran dan kritik yg bersifat membangun dalam
rangka penyempurnaan makalah ini, karna makalah ini jauh dari kata sempurna.
Semoga makalah ini bisa di gunakan dengan sebaik-baiknya.
Makassar,
November 2015
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ............................................................. i
KATA PENGANTAR ............................................................. ii
DAFTAR ISI .......................................................................... iii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................ 1
A.
Latar Belakang ................................................................................ 1
B.
Tujuan penulisan
.............................................................................. 2
C.
Rumusan
masalah .......................................................................... 2
BAB II PEMBAHASAN .......................................................... 3
A.
Defenisi cat ............................................................... 3
B.
Jenis atau
klasifikasi cat ............................................. 4
C.
Pembuatan cat .......................................................... 17
D.
Kegunaan cat ............................................................ 21
E.
Dampak negatife ...................................................... 22
BAB III PENUTUP ................................................................ 25
A.
Kesimpulan .................................................................................... 25
B.
Saran ............................................................................................. 25
DAFTAR PUSTAKA ............................................................. 26
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
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.
Tujuan Penulisan
Mengetahui perkembangan cat dan dampak negatif cat.
C.
Rumusan Masalah
1.
Mengetahui
definisi cat.
2.
Mengetahui
jenis atau klasifikasi cat.
3.
Mengetahui
cara pembuatan cat.
4.
Mengetahui
kegunaan cat.
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?
BAB II
PEMBAHASAN
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.
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)
|
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
|
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
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.
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.
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. 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
Anonim, 2007b. Proses Teknologi Pembuatan Cat. http://pengecatan.blogspot.com
Susyanto, Heri. 2009h. Solvent. http://www.geocities.com
