Laporan Pembuatan Cat Emulsi PDF

Download Laporan - Laporan Praktikum Pembuatan Cat Emulsi dengan format PDF. Laporan ini dapat di download dengan mudah secara gratis. Tulisan ini berisi laporan Pembuatan Cat Emulsi yang digunakan untuk melengkapi tugas praktikum Kimia. Adapun tujuan dari laporan ini adalah untuk mengetahui bahan pembuatan cat, proses pembuatan cat dan menentukan kualitas cat.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik. Dan juga kami berterima kasih pada Ibu Puji Utami, S.Pd. selaku Guru mata Pelajaran Kimia SMA Negeri 1 Pati yang telah memberikan tugas ini dan bimbingan dalam menyelesaikan tugas.

Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai koloid utamanya cat emulsi, dan juga bagaimana mencegah dan prosedur pengobatannya. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa yang akan datang.

Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Cat adalah suatu cairan yang dipakai untuk melapisi permukaan suatu bahan dengan tujuan memeperindah, memperkuat, atau melindungi bahan tersebut. Setelah dikenakan pada permukaan dan mengering, cat akan membentuk lapisan tipis yang melekat kuat pada permukaan tersebut. Pelekatan cat ke permukaan dapat dilakukan dengan banyak cara: diusapkan, dilumurkan, dikuas, diseprotkan, dsb.

Emulsi merupakan suatu jenis koloid dengan fase terdispersi berupa zat cair dalam medium pendispersi padat, cair, dan gas.

Cat tembok water based disebut juga cat emulsi, dimana terdapat emulsi antara air dan minyak dalam formulasinya. Dalam emulsi pada masing-masing komponen pembetuknya sudah terdapat emulsifer berupa surfactan. Komponen atau bahan penyusun dari cat terdiri dari binder (resin), pigmen, solvent dan additive.

a. Binder

Zat pengikat atau binder merupakan bahan yang mengikat antara partikel pigmen cat, sehingga cat dapat membentuk lapisan tipis yang rapat ketika digunakan.

b. Pigmen

Pigmen berperan sebagai zat pemberi warna utama pada cat. Pigmen menurut fungsinya terbagi menjadi dua yakni pigmen utama dan pigmen extender/filler.

c. Solven

Solven atau pelarut berfungsi untuk menjaga kekentalan cat agar tetap cair saat digunakan, selain itu juga sebagai media pendispersi.

d. Additive

Additive merupakan bahan yang ditambahkan dalam cat untuk menambahkan property atau sifat-sifat cat sehingga dapat meningkat kan kualitas cat.

Karena cat emulsi merupakan salah satu jenis koloid, yang dimana ukuran partikelnya berada pada rentan larutan sejati dan suspensi kasar, maka pada cara pembuatannya dapat dilakukan dengan dua cara yakni metode secara dispersi dan cara kondensasi.

Metode dispersi adalah proses pemecahan partikel-partikel besar menjadi berukuran koloid, sedangkan metode kondensasi adalah pembentukan agregat dari molekul-molekul kecil berukuran larutan menjadi berukuran koloid.

Material yang akan diaplikasikan adalah beton atau tembok yang dihasilkan dari lapisan semen atau mortar. Seperti diketahui sifat dasar semen adalah basa dengan pH diatas 7 (netral). Oleh karena itu, cat tembok yang diaplikasikan menempel pada semen tentunya harus memiliki sifat dasar alkali juga. Karena jika tidak maka akan menimbulkan reaksi yang tidak diinginkan.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa saja bahan pembuatan cat?
2. Bagaimana proses pembuatan cat?
3. Bagaimana menguji kualitas cat yang baik?

1.3 Tujuan Penulisan

1. Siswa mampu menjelaskan bahan pembuatan cat.
2. Siswa mampu menjelaskan proses pembuatan cat.
3. Siswa mampu menentukan kualitas cat.

1.4 Metode Penulisan

Dalam melakukan penyusunan makalah ini, siswa menggunakan metode atau cara kajian pustaka. Setelah menentukan definisi kasus, siswa menganalisis kasus, hingga menemukan solusi. Siswa secara mandiri mencari sumber pengetahuannya melalui buku, internet, dan berbagai referensi lain. Setelah memperdalam materi yang didapat masing-masing, siswa memiliki kesempatan untuk menyumbangkan informasi, pengetahuan, ide, dan pendapat yang dimilikinya untuk dituangkan kedalam makalah. Kemudian ide ide tersebut diintegrasikan ke dalam makalah ini.

BAB II. PEMBAHASAN

Cat merupakan bahan yang digunakan untuk melindungi dan menambahkan warna pada permukaan objek dengan melapisinya menggunakan lapisan berpigmen.

Pada dasarnya pembuatan cat menggunakan teknologi yang berkaitan dengan teknologi kimia organik dan kimia polimer. Prosesnya dengan memanfaatkan kimia antar permukaan, kimia koloid, elektrokimia dan petrokimia.

Rancangan polimer untuk cat berupa komposit dengan persyaratn tinggi untuk mencapai tinggi untuk mencapai berbagai fungsi, sebagai aplikasi utama dari kimia polimer. Resin sintetis untuk cat berupa polimer yang dibuat dengan menggabung beberapa monomer untuk mencapai berbagai karakteristik. Ada banyak jenis resin seperti resin linier termoplastik, resin thermosetting yang dapat ditaut silang, resin tak jenuh, dan masih banyak lagi jenis yang lain. Yang diterapkan terutama teknologi sintetis resin, polimerisasi tambahan dan polimerisasi kondensasi, sementara teknologi polimerisasi baru lainnya saat ini banyal dikembangkan oleh para ahli kimia.

Untuk mencapai mutu mendasar sebagai cat, yang sangat penting adalah berbagai faktor yang terkait dengan kimia antara cat dan substract, kadar basah (wettability) cat, adhesi dan absorpsi, serta reologi.

Kurang lebih 75% dari bahan utama cat seperti resin, aditif dan pelarut bergantung pada produk minyak bumi, sehingga petrokimia dan kimia organik sangat terkait erat dengan cat.

Cat didefinisikan sebagai tebaran koloid dari pigmen dalam sarana (resin dan pelarut). Dengan demikian properti cat sangat tergantung pada ukuran partikel dan permukaan pigmen. Tebaran pigmen adalah proses untuk membasahi dan melepas partikel utama pigmen dan menebarkannya ke dalam sarana secara merata. Untuk menghindari koagulasi dan menjaga agar kondisi tetap stabil, yang sangat penting adalah kontrol yang didasarkan atas kimia koloid dan kimia antar permukaan. Berbagai properti cat, seperti fluiditas, kehalusan, kilap, kekuatan menyembunyikan dan stabilitas penyimpanan sangat dipengaruhi oleh penebaran pigmen ini.

3.1 Bahan-Bahan Penyusun Cat

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 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), yaitu:

a. 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 mongering, 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

b. 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).

c. 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 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.

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.

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.

2. Pigment Dan Extender (Filler)

Pigment dan dyestuff adalah bagian dari colorant. Dyestuff bersifat larut dalam solvent, sedang pigment tidak. Pigment merupakan padatan halus (bubuk) yang ditambahkan ke dalam cat dengan beberapa fungsi berikut:

• OPTIS. Memberi karakter khas pada penampakan cat tersebut, seperti: warna, derajat kilap (gloss) maupun daya tutupnya.
• PROTECTIVE. Memberi nilai tambah pada karakter kekutan cat tersebut, seperti: kekuatan terhadap cuaca, korosi, panas atau api, dll.
• REINFORCING. Meningkatkan sifat, seperti meningkatkan kekerasan, kelenturan, daya tahan terhadap abrasi, dll.

Kekuatan, daya tahan dan sifat-sifat lain yang diinginkan dari cat dapat dibentuk atau diciptakan dengan menambahkan pigment yang tepat dan konsentrasi yang sesuai. Untuk memilih pigment yang tepat dan benar perlu dipelajari sifat-sifat umum dari pigment itu sendiri. Sifat-sifat pigment tersebut adalah:

• Warna dasar
• Bentuk dan ukuran partikel
• Berat jenis, density atau specific gravity
• Oil absorption
• Hiding power (refractive index)
• Daya tahan terhadap panas dan asam basa
• PH
• Muatan Listrik
• Bleeding

Secara umum pigment terbagi dalam dua kategori besar berikut:

• 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.

3. Solvent

Seperti sudah dijelaskan dalam bagian sebelumnya bahwa masing-masing komponen penyususun 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. 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.

4. Additive

Disamping ke tiga komponen 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, diantaranya:

• 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.
• 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.
• Anti Sagging. Mencegah turunnya atau melelehnya cat jika dipakai pada permukaan tegak.
• Anti Foaming. Mencegah atau menghilangkan timbulnya busa pada permukaan cat.
• Anti Flooding and Foating. Mencegah pemisahan pigment baik secara vertikal maupun horisontal
• Anti Fungus. Mencegah timbulnya jamur.

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 meliputi:

• 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 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.

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.

3.2 Jenis-jenis Cat

Jenis-jenis cat diantaranya:

1. Berdasarkan 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.
2. Berdasarkan Methode Pengecatan : Cat kuas, spray, celup, wiping, elektrostatik, roll, dll.
3. Berdasarkan 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.
4. Berdasarkan 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.
5. Berdasarkan kondisi dan bentuk campuran : Cat pasta, ready-mixed, emulsi, aerosol, dll.
6. Berdasarkan mekanisme pengeringan : Cat kering udara (varnish dan syntetic enamel), cat stoving (panggang), cat UV curing, cat penguapan solvent (lacquer dan duco), dll.

3.3 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 resin, pigment, extender, solvent dan additive yang dibeli dan kemudian disimpan di dalam gudang sesuai spesifikasi, tidak terjadi salah barang, penyimpangan dan perubahan kualitasnya. Proses pembuatan pasta menghasilkan pasta yang stabil, tidak gampang mengulit, mengeras dan dengan dengan derajad kehalusan sesuai kebutuhan. Proses pembuatan cat menghasilkan cat dan film dengan kualitas seperti yang diharapkan.

BAB III. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari makalah ini adalah:

1. Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan cat adalah sangat banyak dan bervariasi, tetapi intinya cat terdiri dari Resin Atau Binder, Pigment Dan Extender (Filler), Solvent, dan Solvent
2. Proses produksi cat melalui beberapa proses, yaitu pre-mixing, grinding, let-down, filtering, color matching, dan packaging.
3. Untuk mendapatkan kualitas cat seperti yang diharapkan, dilakukan berbagai pengujian terhadap resin, pigment, extender, solvent dan additive

DAFTAR PUSTAKA

Yuli Irianto, Sugeng. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP dam MTs Kelas VIII. 2nd. Gramedia: Jakarta (hal.109)
Sunarya, Yayan. 2007. Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XI SMA. Setia Purna Inves. Bandung. (hal 215)
Suryatin, Budi. 2008. Kimia SMP/MTs Kelas VII. Gramedia. Jakarta (hal 60)

UNDUH FILE

Laporan Pembuatan Cat Emulsi PDF

Demikian pembahan tentang laporan praktikum Pembuatan Cat Emulsi PDF, semoga dapat membantu tugas anda. Jika ada hal yang belum jelas silahkan tinggalkan komentar dibawah.

Share :