materi dasar cat
A. PENGERTIAN CAT
Cat adalah produk yang digunakan untuk melindungi dan memperindah (protective & decorative) suatu objek atau permukaan dengan melapisinya menggunakan suatu lapisan berpigmen maupun tidak berwarna (pernis). 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 pelindung (untuk mencegah korosi atau kerusakan oleh air)
B. BAHAN BAKU
Secara umum, bahan baku cat terdiri dari 4 bagian, yaitu:
• Binder: komponen pokok dalam cat yang berfungsi sebagai bahan perekat yang akan merekatkan lapisan cat pada media, bahan binder juga berperan membangun karakteristik lapisan cat atau coating.
• Solvent: atau biasa disebut bahan pelarut yang berfungsi untuk melarutkan bahan bahan utama seperti binder, filler/ pigment, dan additive. bahan solvent juga digunakan sebagai bahan mengencerkan cat sebelum di aplikasikan ke barang.
• Pigment/filler: yaitu bahan pengisi yang berfungsi sebagai komponen utama pembentuk lapisan cat serta sebagai bahan pewarna untuk menciptakan tapilan warna lapisan film cat. kombinasi jenis dan komposisi bahan filler yang baik akan menciptakan sifat daya tutup cat yang baik.
• Additive: bahan tambahan untuk menjadikan cat mudah di aplikasikan dan hasilnya sesuai dengan keinginan.
C. JENIS CAT
• Berdasarkan Jenis Resein Binder
Cat epoxy artinya cat tersebut menggunakan bahan resin epoxy sebagai binder utamanya
Cat PU, artinya cat tersebut menggunakan bahan resin Polyurethane sebagai Binder
Cat melamin, artinya cat tersebut menggunakan bahan resin melamin sebagai Binder
Cat NC, artinya cat tersebut menggunakan bahan resin nitrocellulose sebagai Binder
Cat Acrylic, artinya cat tersebut menggunakan bahan resin Acrylic sebagai Binder
Cat Alkid, artinya cat tersebut menggunakan bahan alkid resin sebagai Binder
• Berdasarkan Pelarutnya
Cat minyak: artinya cat tersebut menggunakan bahan pelarut minyak rantai panjang. jenis cat ini biasa disebut dengan istilah oil based paint
Cat Thinner: artinya cat tersebut menggunakan thinner sebagai bahan pelarut utamannya, jenis cat ini biasa disebut dengan istilah solvent based paint
Cat air: artinya cat tersebut menggunakan air sebagai bahan perarut utamannya, jenis cat ini biasa disebut dengan istilah water based paint. Dalam proses pembentukan lapisan film cat, bahan pelarut ini akan menguap seluruhnya dan tidak tinggal dalam lapisan film cat kering.
• Berdasarkan Jenis Filer/pigmen
cat organic, yaitu cat yang menggunakan jenis filler / pigment organic
Cat anorganic, yaitu cat yang menggunakan jenis filler / pigment anorganic
Cat zink chromate, yaitu cat yang menggunakan jenis filler / pigment zink chromate
D. CARA 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.
a. 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).
b. Produksi
Proses produksi cat dibagi menurut jenis cat yang akan dibuat:
1) 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 tinner, 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.
Gambar 1. Macam-macam Pigment cat
2) 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 mikro), maka proses yang dibutuhkan adalah cukup dengan proses dispersi saja; namun jika dikehendaki padatan terdispersi secara halus (5 – 20 mikro) 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.
Gambar 2. Mixing cat
3) Proses Dispersi
Tahapan dispersi merliputi:
a) Proses pembasahan permukaan partikel-partikel pigment dan/atau extender oleh bahan-bahan cair (millbase).
b) 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.
c) 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.
Gambar 3. Triple Roll Mill
4) Penggilingan
Dengan hanya dispersi, kita belum mendapatkan kehalusan partikel lebih rendah dari 20 mikro, 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 pigment, 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:
a) elewatkan millbase diantara dua buah atau lebih silinder yang berhimpitan satu dengan lainnya, dimana jarak diantara dua buah silinder ini bisa diatur sesuai dengan derajat kehalusan yang diinginkan. Contoh dari alat ini adalah Triple roll Mill.
b) 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.
Gambar 4. Sand Mill
c. 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.
E. MACAM CARA PENGERINGAN
• Secara fisika ; yaitu adanya reaksi fisika yang berupa penguapan thinner yang berada dalam campuran cat. Bila semua thinner yang ada di dalam campuran itu sudah menguap maka cat itu kering. Contoh: Pengeringan untuk cat NC dan Alkyd.
• Secara kimia: yaitu adanya reaksi kimia antara dua benda yang berlainan jenis. Contoh ; Pengeringan melamine dan PU setelah bereaksi dengan hardener.
• Secara radiasi: pada cat UV bisa kering setelah kena radiasi dari lampu UV (Ultra Violet) yang ada dalam mesin UV.
•
F. PENGUJIAN KUALITAS CAT
Untuk mendapatkan kualitas cat seperti yang diharapkan oleh pelanggan, berbagai usaha harus diarahkan untuk mendapatkan kualitas hasil akhir dari setiap proses seoptimal mungkin. Setiap proses dimulai dari pembelian bahan baku, penyimpanan bahan baku, pemrosesan bahan baku menjadi bahan setengah jadi maupun bahan jadi, penyimpanan bahan jadi dan pengiriman bahan jadi ke pelanggan harus dikontrol dengan jadwal, pengujian dan pelayanan yang memadai.
Beberapa pengujian harus dilakukan untuk meyakinkan bahwa :
1. Resin, pigment, extender, solvent dan additive yang dibeli dan kemudian disimpan di dalam gudang sesuai spesifikasi, tidak terjadi salah barang, penyimpangan dan perubahan kualitasnya
2. Proses pembuatan pasta menghasilkan pasta yang stabil, tidak gampang mengulit, mengeras dan dengan dengan derajad kehalusan sesuai kebutuhan
3. Proses pembuatan cat menghasilkan cat dan film dengan kualitas seperti yang diharapkan
Untuk itu harus dilakukan pengujian-pengujian dasar sebagai berikut:
1. Jenis Bahan Resin : Resin adalah eksudat (getah) yang dikeluarkan oleh banyak jenis tetumbuhan, terutama oleh jenis-jenis pohon runjung (konifer). Getah ini biasanya membeku, lambat atau segera, dan membentuk massa yang keras dan, sedikit banyak, transparan. Resin dipakai orang terutama sebagai bahan pernis, perekat, pelapis makanan (agar mengilat), bahan campuran dupa dan parfum, serta sebagai sumber bahan mentah bagi bahan-bahan organik olahan.
• Penampilan Membandingkan penampilan, seperti : permukaan, bahan asing, endapan, kejernihan, gumpalan dan warna sample resin dengan standard yang ada.
Untuk warna resin dinyatakan dengan bilangan Gardner, yaitu menyamakan warna sample dengan skala warna Gardner. Warna jernih (1) hingga warna merah pekat (18)
• Kekentalan (detik atau mPas) : Mengukur waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan seluruh cairan keluar dari sebuah flow cup standard. Nilai kekentalan dibuat atas dasar waktu yang dibutuhkan dari mulai mengalir sampai putusnya aliran tersebut. Cara ini efektif jika cairannya dalah jenis newtonian dan mempunyai range kekentalan dibawah 200 detik.
Untuk cairan yang sangat kental maka digunakan cara Gardner, yaitu membandingkan kecepatan naiknya gelembung udara yang berisi cairan sample dengan cairan standard dalam tabung dengan ukuran tertentu dari yang paling encer (A) hingga yang paling kental (Z6). Atau bisa dilakukan dengan alat Brokfield dengan range pengukuran kekentalan antara 10 hingga 8.106 mPas. Atau bisa menggunakan alat ukur kekentalan yaitu Viscometer bisa dilihat disini.
• Berat Jenis (gram/cm3) : Membandingkan berat sample terhadap volumenya dengan menggunakan gallon cup pada temperatur tertentu.
• Kadar Padatan (%) : membandingkan berat sample sesudah dikeringkan (110oC selama 1 jam) dengan sebelum dikeringkan. Biasa disebut dengan NV(non volatile matter) dengan basis v/v atau w/w> basis v/v (volume/volume) lebih sering dipakai.
Bilangan Asam : mengetahui senyawa asam yang terkandung dalam resin
2. Pigment dan Extender
Pigmen atau zat warna adalah zat yang mengubah warna cahaya tampak sebagai akibat proses absorpsi selektif terhadap panjang gelombang pada kisaran tertentu. Pigmen tidak menghasilkan warna tertentu sehingga berbeda dari zat-zat pendar (luminescence)
• Penampilan: Membandingkan penampilan, seperti: bahan asing, gumpalan dan warna sample dengan standard yang ada. Untuk membandingkan warna pigment, sample harus didispersikan atau digrinding dalam resin tertentu kemudian ditarik pada kertas rungkut dengan ketebalan 60 micron dan dibandingkan dengan warna standard. Untuk dyestuff perlu dilarutkan pada pelarut tertentu hingga membentuk larutan denga konsentrasi 3 (DZ) atau 10% (PP), kemudian dicampur dengan resin tertentu dan dilanjutkan seperti tersebut di atas.
• Oil Absorption : Mengetahui seberapa besar penyerapan pigment atau extender terhadap oil atau minyak nabati dalam satuan ml per 100 g sample
3. Solvent adalah zat kimia yang berguna untuk melarutkan atau mengencerkan zat kimia yang lain.
• Penampilan : Membandingkan penampilan, seperti : bahan asing, endapan, kejernihan, gumpalan dan warna sample dengan standard yang ada.
• Resistivity : Mengukur resistivity (tahanan = Mega ohm) suatu solvent dengan dua dip elektroda pada jarak tertentu (1 cm). Besaran ini menggambarkan bisa tidaknya solvent tersebut dipakai dengan spray jenis elektrostatik
• Jenis dan Komposisi komponent : Mengukur derajad kemurnian solvent atau menganalisa jenis dan fraksi komponen-komponen dalam campuran solvent
2. ADDITIVE
Biasanya diuji secara langsung dengan menambahkan pada resep bahan setengah jadi (pasta) atau cat, diproses dan dipakai dan kemudian dibandingkan dengan additive standard pada semua aspek pengujian.
4. Selain Bahan Baku diatas adapun bahan Setengah jadi diantaranya :
3. PASTA
Pengujian Kestabilan Mengamati pengulitan, pengerasan (gelling) dan kehalusan secara rutin selama pasta disimpan
• Kehalusan (mm) : Dengan mempergunakan grindo meter kehalusan pigment atau extender dalam cat dapat ditentukan. Pasta atau cat ditarik pada parit dengan kedalaman berbeda dari paling dalam hingga paling dangkal, sehingga partikel yang ukuran besar akan terjebak pada posisi sesuai dengan ukuran partikelnya.
Kadar Padatan (%)
• Warna : Setelah dijadikan cat, dengan mencapur pasta dengan komponen lain, kemudian ditarik pada kertas rungkut dengan ketebalan 60 micron dan dibandingkan dengan warna standard.
4. Adapun Berbahan Cat tanpa Pigment dan dengan Pigment, apa itu Pigment ? Pigmen adalah zat yang terdapat di permukaan suatu benda sehingga bila disinari dengan cahaya putih sempurna akan memberikan sensasi warna tertentu yang mampu ditangkap mata.
dengan Membandingkan penampilan sampel cat, seperti : bahan asing, endapan, kejernihan dan gumpalan dengan standard yang ada diantaranya untuk menguji :Coating Thickness Meter
• Penampilan Cat
• Kekentalan
• Berat Jenis
• Kadar Padatan
• Resistivity
• Waktu Kering dengan mempergunakan sentuhan, tempel atau tekanan jari pada cat yang masih basah. Waktu kering meliputi : kering sentuh, tekan dan kering sempurna.
• Penampilan Film : Pengujian film dilakukan setelah cat dikenakan pada substrat tertentu dan kemudian mengering. Penampilan filim meliputi ada tidaknya: kulit jeruk, gelembung udara, bercak-bercak, tidak meratanya kilap, lekukan-lekukan kawah, kerut dan lain-lain.
• Daya Lekat Film (adhesi)
Film cat kering digores dengan sudut cutter (30-45o) dan pada kecepatan 0.5 detik per satuan potongan sehingga didapat 25 kotak dengan jarak pemotongan sesuai ketebalan catnya. Kemudian dilekatkan selotip dan ditarik dengan kuat. Dari banyaknya kotak lapisan cat yang terangkat bisa kita nilai daya lekat film tersebut ( GT 0, tidak ada yang terkelupas hingga GT 4, terkelupas > 65%)
• Sifat Mekanis Film : Sifat mekanis film meliputi: daya tahan terhadap impact, kekerasan dan lain-lain. Untuk daya tahan impact diuji dengan impact tester, kekerasan dengan hardness pendulum tester, hardness Dur-O-Test atau dengan pencil hardness.
5. Adapun Pengujian Cat dengan Pigment :
Selama pencocokan warna (colour maching), sample cat dibandingkan dengan warna standarnya, bisa dilakukan dengan methoda tersebut di atas (pasta) atau dengan mempergunakan alat pencari warna (hunter lab colour matching), hingga diperoleh hasil selisih antara warna sample dengan standard sekecil mungkin (sesuai spesifikasi).
• Kehalusan
• Penampilan Warna
Daya Tutup : Merupakan ketebalan minimal film dari cat dimana pola hitam-putih dari kertas kotak-kotak tidak dapat kelihatan. Pengujiannya adalah dengan menarik cat basah dengan applikator dimulai ketebalan paling besar hingga paling kecil, kemudian setelah kering dinilai daya tutupnya.
Pengujian tersebut di atas bisa juga diperluas atau ditambah sesuai dengan penggunanan cat dan kebutuhan, seperti : daya tahan terhadap sinar matahari perlu dilakukan untuk jenis cat yang dipakai di luar terkena sinar matahari, daya tahan terhadap korosi pada cat yang dipakai pada lingkungan korosif, dan masih banyak pengujian-pengujian yang lain. Untuk product Thickness Meter yang tepat untuk anda bisa telp langsung ke costumer service kami.
G. METODE PENGUKURAN KUALITAS CAT
• Metode Visual
Coating Thickness Secara Visual ini merupakan metode yang digunakan untuk melihat tampilan visual lapisan film cat yang meliputi kerusakan-kerusakan pengecatan yang dapat diketahui secara visual (dapat dilihat secara sepintas).
• Metode Thickness
Metode pengukuran Ketebalan (Thickness) ini sendiri dilakukan untuk mengetahui nilai ketebalan (thickness) cat di permukaan suatu material atau benda yang dicat , untuk cat stoving standar sebagai dasar dalam melakukan pengujian ketebalan sebesar 33-35 mm
• Metode Adhesion
Metode Kerekatan (Adhesion) ini adalah metode untuk mengukur tingkat kerekatan cat pada benda kerja baik metal maupun plastic. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya pengelupasan lapisan cat pada objek yang sudah dilapisi cat tersebut. Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan metode cross cut.
• Metode Hardness
Kekerasan (Hardness) Yaitu pengukuran yang bertujuan untuk mengetahui tingkat kekerasan lapisan cat pada plat.
• Metode Corrosion Resistance
Metode Ketahanan Korosi (Corrosion Resistance) ini merupakan pengujian atau pengukuran yang biasa disebut juga dengan Salt Spray yaitu pengukuran cat yang bertujuan untuk mengetahui kemampuan cat menahan terjadinya atau timbulnya karat pada objek itu sendiri.
Cat adalah produk yang digunakan untuk melindungi dan memperindah (protective & decorative) suatu objek atau permukaan dengan melapisinya menggunakan suatu lapisan berpigmen maupun tidak berwarna (pernis). 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 pelindung (untuk mencegah korosi atau kerusakan oleh air)
B. BAHAN BAKU
Secara umum, bahan baku cat terdiri dari 4 bagian, yaitu:
• Binder: komponen pokok dalam cat yang berfungsi sebagai bahan perekat yang akan merekatkan lapisan cat pada media, bahan binder juga berperan membangun karakteristik lapisan cat atau coating.
• Solvent: atau biasa disebut bahan pelarut yang berfungsi untuk melarutkan bahan bahan utama seperti binder, filler/ pigment, dan additive. bahan solvent juga digunakan sebagai bahan mengencerkan cat sebelum di aplikasikan ke barang.
• Pigment/filler: yaitu bahan pengisi yang berfungsi sebagai komponen utama pembentuk lapisan cat serta sebagai bahan pewarna untuk menciptakan tapilan warna lapisan film cat. kombinasi jenis dan komposisi bahan filler yang baik akan menciptakan sifat daya tutup cat yang baik.
• Additive: bahan tambahan untuk menjadikan cat mudah di aplikasikan dan hasilnya sesuai dengan keinginan.
C. JENIS CAT
• Berdasarkan Jenis Resein Binder
Cat epoxy artinya cat tersebut menggunakan bahan resin epoxy sebagai binder utamanya
Cat PU, artinya cat tersebut menggunakan bahan resin Polyurethane sebagai Binder
Cat melamin, artinya cat tersebut menggunakan bahan resin melamin sebagai Binder
Cat NC, artinya cat tersebut menggunakan bahan resin nitrocellulose sebagai Binder
Cat Acrylic, artinya cat tersebut menggunakan bahan resin Acrylic sebagai Binder
Cat Alkid, artinya cat tersebut menggunakan bahan alkid resin sebagai Binder
• Berdasarkan Pelarutnya
Cat minyak: artinya cat tersebut menggunakan bahan pelarut minyak rantai panjang. jenis cat ini biasa disebut dengan istilah oil based paint
Cat Thinner: artinya cat tersebut menggunakan thinner sebagai bahan pelarut utamannya, jenis cat ini biasa disebut dengan istilah solvent based paint
Cat air: artinya cat tersebut menggunakan air sebagai bahan perarut utamannya, jenis cat ini biasa disebut dengan istilah water based paint. Dalam proses pembentukan lapisan film cat, bahan pelarut ini akan menguap seluruhnya dan tidak tinggal dalam lapisan film cat kering.
• Berdasarkan Jenis Filer/pigmen
cat organic, yaitu cat yang menggunakan jenis filler / pigment organic
Cat anorganic, yaitu cat yang menggunakan jenis filler / pigment anorganic
Cat zink chromate, yaitu cat yang menggunakan jenis filler / pigment zink chromate
D. CARA 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.
a. 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).
b. Produksi
Proses produksi cat dibagi menurut jenis cat yang akan dibuat:
1) 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 tinner, 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.
Gambar 1. Macam-macam Pigment cat
2) 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 mikro), maka proses yang dibutuhkan adalah cukup dengan proses dispersi saja; namun jika dikehendaki padatan terdispersi secara halus (5 – 20 mikro) 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.
Gambar 2. Mixing cat
3) Proses Dispersi
Tahapan dispersi merliputi:
a) Proses pembasahan permukaan partikel-partikel pigment dan/atau extender oleh bahan-bahan cair (millbase).
b) 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.
c) 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.
Gambar 3. Triple Roll Mill
4) Penggilingan
Dengan hanya dispersi, kita belum mendapatkan kehalusan partikel lebih rendah dari 20 mikro, 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 pigment, 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:
a) elewatkan millbase diantara dua buah atau lebih silinder yang berhimpitan satu dengan lainnya, dimana jarak diantara dua buah silinder ini bisa diatur sesuai dengan derajat kehalusan yang diinginkan. Contoh dari alat ini adalah Triple roll Mill.
b) 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.
Gambar 4. Sand Mill
c. 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.
E. MACAM CARA PENGERINGAN
• Secara fisika ; yaitu adanya reaksi fisika yang berupa penguapan thinner yang berada dalam campuran cat. Bila semua thinner yang ada di dalam campuran itu sudah menguap maka cat itu kering. Contoh: Pengeringan untuk cat NC dan Alkyd.
• Secara kimia: yaitu adanya reaksi kimia antara dua benda yang berlainan jenis. Contoh ; Pengeringan melamine dan PU setelah bereaksi dengan hardener.
• Secara radiasi: pada cat UV bisa kering setelah kena radiasi dari lampu UV (Ultra Violet) yang ada dalam mesin UV.
•
F. PENGUJIAN KUALITAS CAT
Untuk mendapatkan kualitas cat seperti yang diharapkan oleh pelanggan, berbagai usaha harus diarahkan untuk mendapatkan kualitas hasil akhir dari setiap proses seoptimal mungkin. Setiap proses dimulai dari pembelian bahan baku, penyimpanan bahan baku, pemrosesan bahan baku menjadi bahan setengah jadi maupun bahan jadi, penyimpanan bahan jadi dan pengiriman bahan jadi ke pelanggan harus dikontrol dengan jadwal, pengujian dan pelayanan yang memadai.
Beberapa pengujian harus dilakukan untuk meyakinkan bahwa :
1. Resin, pigment, extender, solvent dan additive yang dibeli dan kemudian disimpan di dalam gudang sesuai spesifikasi, tidak terjadi salah barang, penyimpangan dan perubahan kualitasnya
2. Proses pembuatan pasta menghasilkan pasta yang stabil, tidak gampang mengulit, mengeras dan dengan dengan derajad kehalusan sesuai kebutuhan
3. Proses pembuatan cat menghasilkan cat dan film dengan kualitas seperti yang diharapkan
Untuk itu harus dilakukan pengujian-pengujian dasar sebagai berikut:
1. Jenis Bahan Resin : Resin adalah eksudat (getah) yang dikeluarkan oleh banyak jenis tetumbuhan, terutama oleh jenis-jenis pohon runjung (konifer). Getah ini biasanya membeku, lambat atau segera, dan membentuk massa yang keras dan, sedikit banyak, transparan. Resin dipakai orang terutama sebagai bahan pernis, perekat, pelapis makanan (agar mengilat), bahan campuran dupa dan parfum, serta sebagai sumber bahan mentah bagi bahan-bahan organik olahan.
• Penampilan Membandingkan penampilan, seperti : permukaan, bahan asing, endapan, kejernihan, gumpalan dan warna sample resin dengan standard yang ada.
Untuk warna resin dinyatakan dengan bilangan Gardner, yaitu menyamakan warna sample dengan skala warna Gardner. Warna jernih (1) hingga warna merah pekat (18)
• Kekentalan (detik atau mPas) : Mengukur waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan seluruh cairan keluar dari sebuah flow cup standard. Nilai kekentalan dibuat atas dasar waktu yang dibutuhkan dari mulai mengalir sampai putusnya aliran tersebut. Cara ini efektif jika cairannya dalah jenis newtonian dan mempunyai range kekentalan dibawah 200 detik.
Untuk cairan yang sangat kental maka digunakan cara Gardner, yaitu membandingkan kecepatan naiknya gelembung udara yang berisi cairan sample dengan cairan standard dalam tabung dengan ukuran tertentu dari yang paling encer (A) hingga yang paling kental (Z6). Atau bisa dilakukan dengan alat Brokfield dengan range pengukuran kekentalan antara 10 hingga 8.106 mPas. Atau bisa menggunakan alat ukur kekentalan yaitu Viscometer bisa dilihat disini.
• Berat Jenis (gram/cm3) : Membandingkan berat sample terhadap volumenya dengan menggunakan gallon cup pada temperatur tertentu.
• Kadar Padatan (%) : membandingkan berat sample sesudah dikeringkan (110oC selama 1 jam) dengan sebelum dikeringkan. Biasa disebut dengan NV(non volatile matter) dengan basis v/v atau w/w> basis v/v (volume/volume) lebih sering dipakai.
Bilangan Asam : mengetahui senyawa asam yang terkandung dalam resin
2. Pigment dan Extender
Pigmen atau zat warna adalah zat yang mengubah warna cahaya tampak sebagai akibat proses absorpsi selektif terhadap panjang gelombang pada kisaran tertentu. Pigmen tidak menghasilkan warna tertentu sehingga berbeda dari zat-zat pendar (luminescence)
• Penampilan: Membandingkan penampilan, seperti: bahan asing, gumpalan dan warna sample dengan standard yang ada. Untuk membandingkan warna pigment, sample harus didispersikan atau digrinding dalam resin tertentu kemudian ditarik pada kertas rungkut dengan ketebalan 60 micron dan dibandingkan dengan warna standard. Untuk dyestuff perlu dilarutkan pada pelarut tertentu hingga membentuk larutan denga konsentrasi 3 (DZ) atau 10% (PP), kemudian dicampur dengan resin tertentu dan dilanjutkan seperti tersebut di atas.
• Oil Absorption : Mengetahui seberapa besar penyerapan pigment atau extender terhadap oil atau minyak nabati dalam satuan ml per 100 g sample
3. Solvent adalah zat kimia yang berguna untuk melarutkan atau mengencerkan zat kimia yang lain.
• Penampilan : Membandingkan penampilan, seperti : bahan asing, endapan, kejernihan, gumpalan dan warna sample dengan standard yang ada.
• Resistivity : Mengukur resistivity (tahanan = Mega ohm) suatu solvent dengan dua dip elektroda pada jarak tertentu (1 cm). Besaran ini menggambarkan bisa tidaknya solvent tersebut dipakai dengan spray jenis elektrostatik
• Jenis dan Komposisi komponent : Mengukur derajad kemurnian solvent atau menganalisa jenis dan fraksi komponen-komponen dalam campuran solvent
2. ADDITIVE
Biasanya diuji secara langsung dengan menambahkan pada resep bahan setengah jadi (pasta) atau cat, diproses dan dipakai dan kemudian dibandingkan dengan additive standard pada semua aspek pengujian.
4. Selain Bahan Baku diatas adapun bahan Setengah jadi diantaranya :
3. PASTA
Pengujian Kestabilan Mengamati pengulitan, pengerasan (gelling) dan kehalusan secara rutin selama pasta disimpan
• Kehalusan (mm) : Dengan mempergunakan grindo meter kehalusan pigment atau extender dalam cat dapat ditentukan. Pasta atau cat ditarik pada parit dengan kedalaman berbeda dari paling dalam hingga paling dangkal, sehingga partikel yang ukuran besar akan terjebak pada posisi sesuai dengan ukuran partikelnya.
Kadar Padatan (%)
• Warna : Setelah dijadikan cat, dengan mencapur pasta dengan komponen lain, kemudian ditarik pada kertas rungkut dengan ketebalan 60 micron dan dibandingkan dengan warna standard.
4. Adapun Berbahan Cat tanpa Pigment dan dengan Pigment, apa itu Pigment ? Pigmen adalah zat yang terdapat di permukaan suatu benda sehingga bila disinari dengan cahaya putih sempurna akan memberikan sensasi warna tertentu yang mampu ditangkap mata.
dengan Membandingkan penampilan sampel cat, seperti : bahan asing, endapan, kejernihan dan gumpalan dengan standard yang ada diantaranya untuk menguji :Coating Thickness Meter
• Penampilan Cat
• Kekentalan
• Berat Jenis
• Kadar Padatan
• Resistivity
• Waktu Kering dengan mempergunakan sentuhan, tempel atau tekanan jari pada cat yang masih basah. Waktu kering meliputi : kering sentuh, tekan dan kering sempurna.
• Penampilan Film : Pengujian film dilakukan setelah cat dikenakan pada substrat tertentu dan kemudian mengering. Penampilan filim meliputi ada tidaknya: kulit jeruk, gelembung udara, bercak-bercak, tidak meratanya kilap, lekukan-lekukan kawah, kerut dan lain-lain.
• Daya Lekat Film (adhesi)
Film cat kering digores dengan sudut cutter (30-45o) dan pada kecepatan 0.5 detik per satuan potongan sehingga didapat 25 kotak dengan jarak pemotongan sesuai ketebalan catnya. Kemudian dilekatkan selotip dan ditarik dengan kuat. Dari banyaknya kotak lapisan cat yang terangkat bisa kita nilai daya lekat film tersebut ( GT 0, tidak ada yang terkelupas hingga GT 4, terkelupas > 65%)
• Sifat Mekanis Film : Sifat mekanis film meliputi: daya tahan terhadap impact, kekerasan dan lain-lain. Untuk daya tahan impact diuji dengan impact tester, kekerasan dengan hardness pendulum tester, hardness Dur-O-Test atau dengan pencil hardness.
5. Adapun Pengujian Cat dengan Pigment :
Selama pencocokan warna (colour maching), sample cat dibandingkan dengan warna standarnya, bisa dilakukan dengan methoda tersebut di atas (pasta) atau dengan mempergunakan alat pencari warna (hunter lab colour matching), hingga diperoleh hasil selisih antara warna sample dengan standard sekecil mungkin (sesuai spesifikasi).
• Kehalusan
• Penampilan Warna
Daya Tutup : Merupakan ketebalan minimal film dari cat dimana pola hitam-putih dari kertas kotak-kotak tidak dapat kelihatan. Pengujiannya adalah dengan menarik cat basah dengan applikator dimulai ketebalan paling besar hingga paling kecil, kemudian setelah kering dinilai daya tutupnya.
Pengujian tersebut di atas bisa juga diperluas atau ditambah sesuai dengan penggunanan cat dan kebutuhan, seperti : daya tahan terhadap sinar matahari perlu dilakukan untuk jenis cat yang dipakai di luar terkena sinar matahari, daya tahan terhadap korosi pada cat yang dipakai pada lingkungan korosif, dan masih banyak pengujian-pengujian yang lain. Untuk product Thickness Meter yang tepat untuk anda bisa telp langsung ke costumer service kami.
G. METODE PENGUKURAN KUALITAS CAT
• Metode Visual
Coating Thickness Secara Visual ini merupakan metode yang digunakan untuk melihat tampilan visual lapisan film cat yang meliputi kerusakan-kerusakan pengecatan yang dapat diketahui secara visual (dapat dilihat secara sepintas).
• Metode Thickness
Metode pengukuran Ketebalan (Thickness) ini sendiri dilakukan untuk mengetahui nilai ketebalan (thickness) cat di permukaan suatu material atau benda yang dicat , untuk cat stoving standar sebagai dasar dalam melakukan pengujian ketebalan sebesar 33-35 mm
• Metode Adhesion
Metode Kerekatan (Adhesion) ini adalah metode untuk mengukur tingkat kerekatan cat pada benda kerja baik metal maupun plastic. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya pengelupasan lapisan cat pada objek yang sudah dilapisi cat tersebut. Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan metode cross cut.
• Metode Hardness
Kekerasan (Hardness) Yaitu pengukuran yang bertujuan untuk mengetahui tingkat kekerasan lapisan cat pada plat.
• Metode Corrosion Resistance
Metode Ketahanan Korosi (Corrosion Resistance) ini merupakan pengujian atau pengukuran yang biasa disebut juga dengan Salt Spray yaitu pengukuran cat yang bertujuan untuk mengetahui kemampuan cat menahan terjadinya atau timbulnya karat pada objek itu sendiri.
Komentar
Posting Komentar