Industri Cat
Industri cat yakni salah satu industri tertua di dunia. Sekitar 20.000 tahun lalu, insan yang hidup di gua-gua menggunakan cat untuk acara komunikasi, hiasan dan perlindungan. Mereka memakai metrial-material yang tersedia di alam seperti arang (karbon), darah, susu, dan sadapan dari tanaman-flora yang memiliki warna yang menawan. Yang mengagetkan, cat-cat ini mempunyai keawetan yang baik, seperti yang ditunjukkan pada lukisan gua di Altamira Spanyol, Lascaux Spanyol, cat kerikil orang Aborigin di Arnhem Land Australia, dan lukisan-lukisan prasejarah lainnya yang didapatkan.
Video alat-alat kimia mampu di lihat di link berikut : https://www.youtube.com/watch?v=vhOpIrUjdw0
Video alat-alat kimia mampu di lihat di link berikut : https://www.youtube.com/watch?v=vhOpIrUjdw0
Salah satu cara mengembangkan nilai tambah suatu bahan yaitu dengan melapisi permukaan bahan tersebut dengan bahan lain yang lebih lebih tinggi nilainya. Pengetahuan tentang pelapisan permukaan materi, secara biasa dikenal selaku surface coating knowledge. Bagian ini meliputi: metal coating (electro coating, galvanizing), plastic coating, paper coating, powder coating dan tentang cat itu sendiri. Kaprikornus cat ialah bagian kecil dari sebuah ilmu yang jauh lebih besar, adalah ilmu tentang surface coating.
Cat yakni sebuah cairan yang digunakan untuk melapisi permukaan sebuah bahan dengan tujuan memperindah (decorative), memperkuat (reinforcing) atau melindungi (protective) materi tersebut. Setelah dikenakan pada permukaan dan mengering, cat akan membentuk lapisan tipis yang menempel berpengaruh dan padat pada permukaan tersebut. Pelekatan cat ke permukaan dapat dilaksanakan dengan banyak cara: diusapkan (wiping), dilumurkan, dikuas, disemprotkan (spray), dicelupkan (dipping) atau dengan cara lainnya.
Cat yakni istilah biasa yang digunakan untuk keluarga produk yang digunakan untuk melindungi dan menawarkan warna pada sebuah objek atau permukaan dengan melapisinya dengan lapisan berpigmen. Cat dapat dipakai pada nyaris semua jenis objek, antara lain untuk menghasilkan karya seni (oleh pelukis untuk menciptakan lukisan), salutan industri (industrial coating), dukungan pengemudi (marka jalan), atau pengawet (untuk menangkal korosi atau kerusakan oleh air).
Orang-orang Mesir kuno berbagi cat menjadi lebih kaya warna, mereka mendapatkan cat warna biru, merah, dan hitam dengan mengambilnya dari akar tanaman tertentu. Kemudian orang-orang Mesir itu memperoleh kasein selaku perekatnya. Seiring dengan waktu, manusia mulai mendapatkan minyak tanaman dan resin dari fosil untuk mengubah darah dan susu sebagai perekat cat. Saat ini walaupun sudah ditemukan perekat/resin yang kian baik dengan berkembangnya teknologi kimia, resin-resin natural sampai kini masih banyak digunakan.
Salah satu cara meningkatkan nilai tambah suatu bahan yaitu dengan melapisi permukaan materi tersebut dengan bahan lain yang lebih lebih tinggi nilainya. Pengetahuan wacana pelapisan permukaan bahan, secara lazim diketahui selaku surface coating knowledge. Bagian ini meliputi: metal coating (electro coating, galvanizing), plastic coating, paper coating, powder coating dan wacana cat itu sendiri. Jadi cat ialah bagian kecil dari suatu ilmu yang jauh lebih besar, yaitu ilmu perihal surface coating.
Cat yakni sebuah cairan yang dipakai untuk melapisi permukaan sebuah materi dengan tujuan memperindah (decorative), memperkuat (reinforcing) atau melindungi (protective) bahan tersebut. Setelah dikenakan pada permukaan dan mengering, cat akan membentuk lapisan tipis yang menempel besar lengan berkuasa dan padat pada permukaan tersebut. Pelekatan cat ke permukaan mampu dilakukan dengan banyak cara: diusapkan (wiping), dilumurkan, dikuas, disemprotkan (spray), dicelupkan (dipping) atau dengan cara yang lain.
Cat yakni perumpamaan umum yang dipakai untuk keluarga produk yang dipakai untuk melindungi dan memberikan warna pada sebuah objek atau permukaan dengan melapisinya dengan lapisan berpigmen. Cat mampu dipakai pada hampir semua jenis objek, antara lain untuk menghasilkan karya seni (oleh pelukis untuk membuat lukisan), salutan industri (industrial coating), pemberian pengemudi (marka jalan), atau pengawet (untuk mencegah korosi atau kerusakan oleh air).
Cat digunakan mulai dari cat rumah, perabot rumah, dan berbagai peralatan hingga kepada kendaraan beroda empat. Gunanya, selain untuk memperbesar keindahan barang yang dicat juga untuk melindungi materi yang dicat dari karat, khususnya logam. Mulai dari pagar besi, teralis dan hingga terhadap perut kapal maritim ataupun tanker.
Cat mempunyai beberapa sifat dasar selaku berikut:
Daya rekat.
Praktis diaplikasikan.
Dapat menutupi permukaan dengan gampang dan membentuk kohesive film (bab cat yang menempel).
Memberi pertolongan.
Dapat tahan usang.
Kualitas yang konsisten.
Selain itu, cat juga mempunyai sifat-sifat yang spesifik contohnya, cat untuk dapur biasanya cat yang tahan minyak dan mudah dibersihkan, cat untuk bak renang adalah cat yang tahan air, dan cat untuk pesawat udara menggunakan cat yang tahan terhadap pergantian suhu dll.
Adapun beberapa sifat jenis bahan cat antara lain selaku berikut:
Acrylic
– Satu komponen
– Tahan Cuaca
– Pengeriang yang cepat
– Memiliki daya rekat yang bagus
– Kilap dan daya tahan yang bagus
– Tidak tahan pelarut tertentu
Alkyd
– Cukup tahan cuaca / lingkungan
– Cukup baik warna dan kilap
– Tergolong surface tolerance
– Tidak tahan alkali
– Pengeringan memerlukan waktu
Bitumen dan Tar
– Tidak mengandung zat pewarna
– Tidak tahan kepada temperature tertentu
– Menggunakan banyak pelarut untuk aplikasi
– Praktis pecah / retak kalau aplikasi terlalu tebal
– Harga yang sangat murah
Chlorinated Rubber
– Tahan terhadap air, cuaca dan bahan kimia
– Tahan abrasi
– Memiliki daya rekat dan kelenturan
– Tidak tahan panas max 600 C
– Tidak tahan pelarut
– Tidak tahan minyak binatang dan flora
Epoxy
– Kedap kepada air dan materi kimia
– Daya rekat yang berpengaruh
– Tahan kepada erosi
– Tidak tahan UV
– Kurang mempunyai kelenturan
Bahan-materi penyusun cat :
Binder: komponen yang membentuk kontinuitas film (bab cat yang menempel) berfungsi sebagai daya rekat. Binder berdasarkan cara pembentukannya terdiri dari solid, oksidasi, katalis, panas, dan tipe emulsion.
Solvent/thinner: digunakan untuk melarutkan dan menolong penguapan yang tidak menjadi bab pada lapisan kering. Berfungsi sebagai pelarut, control vicositas (kekentalan), dan mengontrol waktu pengeringan.
Pigment: partikel padat yang menyebar dalam cat dan tidak larut dala binder. Fungsinya untuk keindahan, pelindung, dan fungsi spesial.
Additive: untuk menunjukkan atau memperbaiki sifat khusus yang tidak dimiliki oleh binder, solvent, dan pigment. Fungsinya untuk kekentalan.
Extender: material yang menyebar dalam cat, tidak larut dalam binder. Fungsinya untuk memodifikasi dan memperbaiki sifat cat seperti flow, gloss, filler (pengisi cat misalnya kalsium karbonat).
Tahapan pengerjaan cat sungguh dipengaruhi oleh seberapa mutakhir teknologi yang dipakai untuk menunjang pengerjaan cat tersebut, makin canggih tinggi teknologi yang dipakai maka semakin singkat dan mudah proses pembuatan catnya.
1. Persiapan
Pada tahap ini dimulai dengan mempersiapkan bahan-materi baku sesuai dengan formula atau resep cat yang akan dibuat. Bahan-bahan diambil dari gudang yang sudah teruji kualitasnya, tidak bau dan tidak pula cacat atau rusak baik fisik maupun kimia (yang ditandai dengan adanya pergeseran amis, warna, bentuk, atau kekentalan pada materi tersebut).
Mengukur materi yang hendak diproses, mampu dikerjakan dengan cara ditimbang beratnya atau diukur volumenya, tergantung dengan basis apa yang digunakan dalam formula atau resepnya. Ketelitian dan keakuratan penimbangan ialah aspek penting kepada hasil selesai pengerjaan cat, terutama pada penimbangan additive atau pigment.
Bahan-bahan tersebut lalu dimuat ke area produksi, mampu dijalankan dengan tenaga insan biasa, forklif atau melalui sistim pemipaan (untuk bahan cair).
2. Produksi
Proses bikinan cat dibagi menurut jenis cat yang mau dibentuk:
Cat Tanpa Pigment, Extender atau Filler
Pembuatannya cuma melibatkan proses penuangan, mixing dan stiring saja, adalah menuang materi-bahan dengan urutan dan cara sesuai dengan jenis cat yang akan dibuat ke dalam sebuah tangki dengan ukuran pas. Kemudian mencampur bahan-materi dengan putaran mixer relatif pelan, sampai diperoleh sebuah adonan yang sungguh-sungguh merata di semua titik. Waktu stiring dan kecepatan mixer disesuikan dengan jumlah dan kekentalan gabungan.
Perlakuan seperti ini juga dipakai untuk membuat thinner, hardener, wood stain (solvent + dyestuff) atau adonan bahan lain yang tidak mengandung pigment atau extender asli (padatan). Namun jika pigment atau extender-nya telah diproses menjadi bahan setengah jadi (pasta) terlebih dulu, maka materi atau gabungan ini bisa diproses seperti tersebut di atas.
Cat Dengan Pigment dan/atau Extender.
Proses pengerjaan cat jenis ini juga dibagi berdasarkan pada seberapa halus padatan (pigment atau extender) terdispersi di dalam adonan. Jika dikehendaki padatan terdispersi secara agresif (dengan kehalusan antara 20 – 50 mikron), maka proses yang diharapkan yaitu cukup dengan proses dispersi saja; namun jika diharapkan padatan terdispersi secara halus (5 – 20 micron) maka dibutuhkan proses penggilingan partikel padat dalam mesin giling. Contoh jenis cat yang dibentuk cukup dengan proses dispersi saja adalah : dempul atau filler, cat primer, undercoat, intermediate atau tembok dimana kehalusan partikel bukan ialah sifat yang harus diraih.
3. Proses Dispersi
Tahapan dispersi merliputi:
Proses pembasahan permukaan partikel-partikel pigment dan/atau extender oleh bahan-materi cair (millbase).
Proses pemecahan secara mekanis terhadap golongan-kolompok partikel pigment dan/extender menjadi golongan-kelompok yang lebih kecil atau partikel-partikel primernya sesuai dengan derajad kehalusan yang diinginkan.
Mempertahan agar agar kalangan-kelompok partikel yang lebih kecil atau partikel-partikel primer ini tetap terpisah satu sama lain, tidak bersatu kembali.
Proses dispersi akan mendapatkan hasil maksimal bila prinsip-prinsip dispersinya tercukupi. Adapun prinsip-prinsip dispersi yang perlu mendapat perhatian yaitu: kecepatan peripheral gabungan, bentuk cakram, diameter cakram terhadap tangki, tinggi cakram dari dasar tangki, diameter tangki, tinggi tangki dan perbandingan padatan dan cairan adonan (kadar padatan = PVC) serta penambahan secara tepat additive wetting dan dispersingnya.
Jika keadaan ideal tercukupi, maka akan terbentuk sebuah fatwa yang mirip donat, terbentuk “doughnut effect”. Pada kondisi ini diperoleh proses dispersi yang optimal.
4. Penggilingan
Dengan hanya dispersi, kita belum menerima kehalusan partikel lebih rendah dari 20 mikron, adalah ukuran rata-rata partikel primer dari pigment dan/atau extender. Untuk itu dibutuhkan 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 mempermudah dalam pengerjaan cat; umumnya pigmen, extender, sebagian resin dan additive digiling apalagi dahulu untuk dibentuk pasta (materi setengah jadi). Pasta ini bisa disimpan dalam gudang atau langsung diproses untuk dibentuk cat, adalah hanya dengan proses mixing biasa, mirip dijelaskan pada proses pengerjaan 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 yang lain, dimana jarak diantara dua buah silinder ini mampu diatur sesuai dengan derajad kehalusan yang diharapkan. Contoh dari alat ini yakni Triple roll Mill.
Melewatkan secara vertical atau horizontal millbase ke dalam mesin giling yang berisikan agitator dan banyak glass bead di dalamnya. Di dalam silinder giling, glass bead bersama dengan millbase akan diputar oleh agitator pada kecepatan tertentu, menimbulkan 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 yang dibuat dari bahan yang keras dan kuat, pada karenanya juga akan terpecah, ini akan menyebabkan proses penggilingan akan menurun performance-nya dan glass bead mesti diganti dengan yang gres. kecepatan putar agitator, kekentalan, kadar padatan dan waktu tinggal millbase di dalam mesin yakni faktor-faktor yang mensugesti efektifitasnya proses penggilingan. Jika satu tahap proses penggilingan belum meraih hasil yang dikehendaki, millbase umumnya dikembalikan lagi ke dalam mesin, dijalankan mampu berkali-kali hingga diperoleh derajad kehalusan yang dikehendaki.
5. Penyelesaian
Seperti telah diterangkan pada bagian di atas bahwa proses pengerjaan cat dibagi menjadi dua bagian besar, adalah proses yang melibatkan dispersi dan/atau penggilingan dan proses yang cuma melibatkan proses mixing saja. Tahap tamat dari kedua proses ini juga berlawanan, pada proses yang melibatkan dispersi dan/atau penggilingan pigment, maka mengukur derajad kehalusan dari partikel-partikelnya ialah tahap yang penting guna menuntaskan proses tersebut.
Sedang proses lain, yang cuma melibatkan proses mixing, maka untuk menyaksikan seberapa jauh gabungan telah tercampur sempurna dan sesuai komposisi yang diputuskan, cukup mengukur kekentalan atau viskositas adonan tersebut. Namun jikalau adonan tersebut mengandung berbagai jenis pasta, maka menyamakan warna (colour matching) adonan cat secara garang perlu dikerjakan, agar campuran tidak terlampau jauh berlawanan dengan warna standardnya.
Kedua tahapan ini biasanya disebut uji mutu pendahuluan, adalah tahapan antara sebelum cat diuji secara seksama pada tahap paling selesai dari proses pembuatan cat, yaitu tahap pengujian mutu cat (Susyanto, 2009e).
6. Proses Pembuatan Cat Secara Umum
Proses buatan cat melalui beberapa proses, yaitu pre-mixing, grinding, let-down, filtering, color matching, dan packaging. Pre-mixing yaitu proses pencampuran permulaan dimana bagian padat dari cat seperti pigmen dan extender/filler didispersikan ke pelarutnya dengan suplemen aditif yang sesuai mirip 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 diharapkan. Kemudian selanjutnya ialah proses finishing yang mencakup let-down, filtering, color matching hingga packaging. Pada proses ini cat dikontrol kekentalannya, disertakan zat aditif, disaring dari kotoran saat pengadukan, disesuaikan dan dipilah-pilah warnanya, dan pada kesudahannya di kemas