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. Untuk memberi gambaran jelas bagaimana cat dibuat, berikut ini
adalah tahapan pembuatan cat dengan teknologi sedang:
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).
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.
Proses Dispersi
Tahapan dispersi merliputi:
Ø Proses
pembasahan permukaan partikel-partikel pigment dan/atau extender oleh bahan-bahan
cair (millbase).
Ø 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.
Ø 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.
Prosses 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 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:
Ø 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.
Ø 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.
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. Tahap ini akan dijelaskan lebih lengkap pada bab yang lain.