BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Industri cat adalah salah satu industri tertua di dunia. Sekitar 20.000 tahun lalu,

manusia sudah menggunakan cat untuk kegiatan komunikasi, dekorasi dan proteksi.

Mereka menggunakan meterial-material yang tersedia di alam seperti arang (karbon),

darah, susu, dan sadapan dari tanaman-tanaman yang memiliki warna yang menarik

sebagai bahan dasar cat. 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 mengekstrasi akar tanaman

tertentu dengan kasein sebagai perekatnya. Seiring dengan perkembangan teknologi,

manusia mulai menemukan minyak tanaman dan resin dari fosil untuk mengganti

darah dan susu sebagai perekat cat. Walaupun telah ditemukan perekat atau resin

yang semakin baik dengan berkembangnya teknologi kimia, resin-resin natural

hingga kini masih banyak dipakai.

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 (Susyanto, 2009b).

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) (Anonim, 2009).

Makalah ini membahas mengenai struktur, komposisi, jenis-jenis cat, dampak,

proses pembuatan cat dan kelegalan yang ditimbulkan oleh bahan cat dan pigmen.

1

B. Rumusan Masalah

Dari latar belakang diatas dapat diambil beberapa rumusan masalah, diantaranya:

1. Bagaimana sejarah perkembangan cat?

2. Bagaimana struktur dan komposisi bahan cat?

3. Apa saja jenis-jenis bahan cat?

4. Apa dampak dari penggunaan bahan cat?

5. Bagaimana tahapan dari proses pembuatan cat?

6. Bagaimana kelegalan dari bahan cat menurut Undang-Undang yang berlaku?

C. Tujuan

Adapun tujuan berdasarkan rumusan masalah tersebut adalah sebagai berikut:

1. Menjelaskan sejarah perkembangan cat.

2. Mengidentifikasi struktur dan komposisi cat.

3. Menjelaskan jenis-jenis cat.

4. Menjelaskan dampak dari penggunaan cat

5. Menjelaskan tahapan dalam proses pembuatan cat.

6. Mengidentifikasi kelegalan dari bahan cat yang digunakan menurut Undang-

Undang yang berlaku.

2

BAB II

PEMBAHASAN

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 (Susyanto, 2009b).

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) (Anonim, 2009).

A. Sejarah Cat

Industri 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).

Sejak 30.000 SM orang-orang di Perancis dan Spanyol sudah menggambar

dengan cat di gua-gua. Zat pewarna yang pertama terbuat dari tanah liat, batu-batuan,

dan bijih logam. Zat pembawa yang pertama terbuat dari lemak binatang, kemudian

digunakan getah Arab, agar-agar, putih telur, dan lilin lebah.

Ditemukan pula bahwa 35.000 tahun yang lalu terdapat gambar “Bison” di

dinding gua daerah Lascaux, Prancis. Pigmen atau bahan warna yng digunakan

berasal dari saliva dan lemak binatang. Selain itu, batu – batuan juga digunakan

sebagai bahan baku pigmen, diantaranya hematite dan cinnabar untuk warna merah,

3

lazurit untuk warna biru cerah, zurite untuk warna biru kehijauan, orpiment dan

realgar untuk warna kuning dan orange, serta malasit untuk warna hijau.

Pada abad Pertengahan orang menciptakan zat pembawa yang baru dari tumbuh-

tumbuhan dan mineral yang dibakar. Bangsa Mesir membuat zat pewarna dengan

menghaluskan mineral Azurit untuk warna biru. Malasit untuk warna hijau. Cinabar

untuk warna merah terang.

Bangsa Yunani membuat verdigris (sebuah campuran warna antara biru dan

hijau) dari tembaga yang dipisahkan oleh cuka. Mereka mengambil warna ungu dari

siput laut. Pada Abad Pertengahan warna biru laut diambil dari mineral lapis lazuli.

Warna merah dibuat dari akar pohon Madder dan warna lain diambil dari buah berry

dan bunga.

Cat minyak muncul pada abad 15,pada awalnya Leo Battista Alberta

menggunakan cat minyak yang kental dan dapat diencerkan dengan turpentine.Dan

tidak terlalu lama digunakan juga diseluruh Eropa.Mereka telah menemukan tipe cat

yang revolusioner. Pada saat itu di jajahan Amerika Serikat cat menjadi simbul

kemewahan. Hanya warga kaya yang berhak mencat rumah mereka. Dan para artis

cat terlebut menjadi titik awal evolusi cat dimana dari pengalaman mereka ragam

warna dikembangkan.

Warna pertama yang digiling muncul di Eropa selama abad ke 17. Pada tahun

1828 dibuat warna biru laut sintetik yang dibuat dari soda, tanah liat cina, batu bara

dan belerang. Pada tahun 1858-an ter batu bara dipergunakan sebagai bahan celup.

Pada abad 19, industri cat dan pernis bukan lagi bersifat seni. Industri cat sudah

menjadi bagian dari industri kimia. Dengan kemajuan tersebut pabrik cat sudah dapat

membuat cat yang siap pakai.

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.

Seiring dengan berkembangnya waktu, ditemukan bahwa pigmen bisa berasal

dari garam anorganik yaitu melalui proses presipitasi dari ion aqueous dalam larutan.

Diantaranya reaksi Pb(NO3)2 + Na2CrO4 PbCrO4 + 2NaNO3 yang menghasilkan

4

warna kuning, atau reaksi antara zink hidroxida dan NaOH yang menghasilkan warna

putih, dan lain sebagainya.

Pada abad 20 kita sudah dapat menyaksikan perkembangan yang luar

biasa.Pengetahuan kimia telah menunjukan pada kita bahan-bahan lain dan proses

lain seperti pemasakan minyak dengan resin alam,penemuat resin sintetis/resin

buatan yang mana acrylic termasuk didalamnya.

B. Struktur dan Komposisi

Cat berupa cairan yang kental, cat terdiri dari beberapa komponen yaitu resin,

pigment, solvent, dan bahan tambah lainnya. Cat biasanya dilarutkan dengan thinner,

agar mudah penggunaannya, dalam hal cat tipe dua komponen cat ditambahkan

dengan hardener.

1. Struktur Cat

Sumber:Gambar 2.1 Struktur alkyd

Sumber:Gambar 2.2 Struktur acrylic

5

Sumber:Gambar 2.3 Struktur melamin formaldehide

2. Komponen Cat

Cat memiliki beberapa komponen yaitu:

a. Resin

Resin adalah unsur utama cat yang berbentuk cairan kental yang dapat

membentuk lapisan yang padat dan transparan yang membentuk film atau

lapisan setelah diaplikasi pada suatu obyek dan mengering. Kandungan resin

mempunyai pengaruh langsung pada kemampuan cat seperti misalnya:

kekerasan, ketahanan solvent serta ketahanan cuaca. Demikian pula

berpengaruh atas kualitas akhir misalnya tekstur, kilap (gloss), daya rekat

suatu cat, serta kemudahan penggunaan diantaranya waktu pengeringan.

Resin yang digunakan pada cat, secara garis besar terbagi menjadi tipe-

tipe sebagai berikut (Anonim, tth: 3):

1) Klasifikasi menurut material:

a) Resin Netral, diekstrak terutama dari tumbuh-tumbuhan,

digunakan untuk membuat vernish dan lacquer.

b) Resin Sintetik, resin buatan manusia, karena tersedia dalam

jumlah banyak, maka cat modern sebagian besar dibuat dari resin

sintetik

2) Klasifikasi menurut tipe lapisan (film):

a) Thermoplastik Resin, pengerasan thermoplastic resin adalah

melalui penguapan solvent, tanpa melibatkan reaksi kimia.

Apabila dipanaskan, maka akan menjadi lunak dan akhirnya

mencair. Thermoplastic resin sangat fleksibel dan sangat mudah

larut dalam solvent.

6

b) Thermosetting Resin, thermosetting resin bila dipanaskan akan

mengeras melalui reaksi kimia. Apabila telah mengeras tidak

akan melunak lagi oleh pemanasan kembali.

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). Struktur dari masing – masing jenis resin pun berbeda.

Tabel 2.1 Ciri-ciri Resin

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

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),

7

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.

b. Pigment

8

Pigment adalah zat pewarna yang tidak bercampur dengan air, oli, atau

solvent. Pigment tidak dapat melekat pada obyek lain, akan tetapi pigment

dapat melekat pada obyek lain apabila telah tercampur dengan resin dan

komponen lain dalam bentuk cat. Pigment dibagi menjadi beberapa tipe yaitu

(Anonim, tth: 4):

1) Pigment warna, untuk menambah warna pada cat dan meningkatkan daya

sembunyi (hiding power) cat.

2) Pigment terang, menambah wana-warni metalik pada coat.

3) Pigment extender, menambah kekuatan dan body pada coat,

meningkatkan viskositas dan mencegah sedimentasi.

4) Pigment pencegah karat, digunakan pada cat dasar untuk mencegah

karat.

5) Pigment flatting, digunakan untuk mengurangi kilap pada coat. Pigment

ini dicampur dengan cat apabila dikehendaki kurang kilap.

Pigmen berasal dari bahan organik maupun anorganik. Contoh dari

pigmen anorganik adalah dari garam anorganik yaitu melalui proses

presipitasi dari ion aqueous dalam larutan. Diantaranya reaksi Pb(NO3)2 +

Na2CrO4 PbCrO4 + 2NaNO3 yang menghasilkan warna kuning, atau

reaksi antara zink hidroxida dan NaOH yang menghasilkan warna putih.

c. Zat pengencer (Solvent/Thinner)

“Solvent adalah suatu cairan yang dapat melarutkan resin dan

memungkinkan pencampuran pigment dan resin dalam proses pembuatan

cat.” (Herminanto Sofyan, tth: 41). Solvent dan thinner adalah sama-sama zat

pengencer atau pelarut, bedanya dengan thinner adalah solvent digunakan

ketika dalam pembuatan cat sedangkan thinner digunakan untuk menentukan

tingkat kekentalan cat sebelum cat tersebut diaplikasikan. Menurut

Herminanto Sofyan (tth: 41) komponen pembentuk solvent meliputi:

1) Diluent, merupakan larutan yang membantu melarutkan resin lacquer.

2) Laten solvent, juga digunakan untuk mencampur pelarut yang baik,

hasilnya sama dengan pelarut yang berkualitas baik.

3) Solvent murni, adalah larutan yang mampu melarutkan sesuatu yang

mengakibatkan cairan tersebut masuk ke dalam larutan. Solvent murni

melarutkan bahan residu dan binder.

Penggolongan solvent berdasarkan struktur kimia adalah sebagai berikut: HIDROKARBON

9

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.

Tabel 2.2 Penggolongan Hidrokarbon

GOLONGAN UTAMA

SUB GOLONGAN KETERANGAN CONTOH DAN

PENGGUNAANNYA

ALIPHATIS JENUH,  tidak mempunyai ikatan rangkap dalam strukturnya, disebut juga ALKANA atau PARAFFIN.Terbagi menjadi 3 golongan: RANTAI LURUS, RANTAI BERCABANG dan SIKLIS.SIKLIS (NAPHTENE), ikatanya melingkar, atom karbon pertama bertemu dengan atom carbon terakhir.

Hasil-hasil distilasi minyak bumi berupa campuran beberapa alkana dan mungkin beberapa jenis hidrokarbon lain.Titik didihnya dinyatakan dalam range. Komposisi dinyatakan dalam persentasi alkana  yang ada.Alkana yang penting dalam industri cat adalah antara C6=hexana hingga C10=dekana.

Dari hasil distilasi minyak bumi (produksi PERTAMINA):Special Boiling Point XX, campuran senyawa hidrokarbon aliphatis, naphtenis dan sedikit aromatis. Boiling range-nya: 55 - 120oC. Mudah terbakar dan sangat volatile.Low Aromatic White Spirite (LAWS), campuran senyawa hidrokarbon paraffin, cycloparafin dan aromatis. Boiling range antara 145 - 195oC. Stabil dengan warna jernih.Minasol-M, Pertasol CA, Pertasol CB, Pertasol CC dan minyak tanah (kerosene).Contoh lain adalah petroleum ether (40-60oC), naphta (70-90oC), petroleum

10

benzine (120-150oC)Contoh jenis siklis yang diperoleh dari hasil ekstraksi tanaman adalah terpentin.Biasanya dipakai untuk solvent cat jenis alkyd (varnish, synthetic enamel) dan polyurethane.

TIDAK JENUH, mempunyai ikatan rangkap dua, ALKENA/OLEFIN (ethylene, propylene, dll) atau rangkap tiga, ALKYNE (etuna/acetylene, propuna, dll). Karena sifatnya reaktif dan hampir sebagian besar senyawanya dalam kondisi gas, maka tidak umum dipakai sebagai solvent dalam cat.

AROMATIS

Struktur molekulnya mengandung ikatan aromatis (benzene), C6H6

Daya larutnya lebih kuat dibanding senyawa-senyawa hidrokarbon aliphatis.

Toluena (methyl benzene), mempunyai titik didih 111° C, merupakan pelarut yang sangat kuat.Xylene (dymethyl benzene), merupakan campuran dari tiga macam isomer: ortho, metha dan para-xylena yang mempunya titik didih hampir sama (144, 139 dan 139oC) sehingga sulit dipisahkan dengan proses distilasi.Solvent-solvent jenis aromatis dipakai hampir pada semua jenis cat, terutama cat jenis acrylic, polyurethane, epoxy atau nitrocellulose.

HALOGENATED HIDROKARBON

Hidrokarbon dimana satu atau lebih atom hidrogen-nya diganti oleh atom halogen, seperti klorine (Cl) atau fluorine (F)

Methylene klorida atau diklormethane, cairan tak berwarna dengan titik didih 40oC. Dipakai untuk pembersih logam, solvent untuk cat jenis lacquer dan pembersih/penghilang cat (paint

11

remover).

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.

Tabel 2.3 Penggolongan Oksigenated Solvent

GOLONGAN UTAMA KETERANGAN CONTOH DAN

PENGGUNAANNYA

ESTER

Senyawa organik hasil reaksi kondensasi antara asam karboksilat dan alkohol (esterifikasi), karenanya nama ester dimulai dari alkil alkohol dan diikuti nama asam karboksilat-nya, seperti: methyl acetat.

Bau yang wangi adalah ciri khas senyawa ini. 

Makin sedikit atom karbon dan/atau makin banyak cabangnya, maka makin mudah menguap.

Ethyl acetateIsopropil acetateIso dan butyl acetate

Dipakai sebagai solvent  pada cat jenis acrylic dan nitro cellulose.

ETHER

Senyaw organik hasil reaksi kondensasi alkohol. Senyawa ini mengandung gugus fungsional oksigen yang diapit oleg dua buah lakil.

Ethyl methyl ether (methyl "cellosolve")

Butyl ethyl ether (butyl "cellosolve")

Dipakai sebagai solvent  pada cat jenis acrylic dan nitro cellulose.

KETONE Senyawa organik hasil reaksi oksidasi alkohol. Senyawa ini mengandung gugus fungsional karbonil.

Merupakan solvent yang sangat kuat daya larutnya dan juga sangat volatile.

Acetone Methyl ethyl ketone (MEK)Methyl methyl ketone (MMK)Methyl isobutyl ketone (MIBK)Dipakai sebagai solvent  pada

cat jenis acrylic dan nitro cellulose.

12

ALKOHOL Adalah senyawa organic yang mempunyai gugus fungsional hidroksil (OH) yang melekat pada sebuah alkil dari hidrokarbon, baik aliphatis maupun aromatis.

Ethyl alkohol (ethanol) Isopropyl alkohol (2-propanol)ButanolDipakai sebagai latent solvent

pada cat jenis nitro cellulose

d. Additives

Aditif adalah suatu bahan yang ditambahkan pada cat dalam jumlah yang

kecil untuk meningkatkan kemampuan cat sesuai tujuan atau aplikasi cat.

Berbagai tipe bahan yang ditambahkan pada cat dalam jumlah yang kecil

untuk meningkatkan kemampuan cat sesuai dengan tujuan atau aplikasi cat.

Zat additif berfungsi untuk mencegah terjadinya buih pada saat

penyemprotan (anti foaming), mencegah terjadinya pengendapan cat pada

saat dipergunakan (antisetting), meratakan permukaan cat sesaat setelah

disemprotkan (flow additif), menambah kelenturan cat, dll.

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.

13

Additive biasanya dibagi berdasarkan fungsinya.Berikut ini adalah

beberapa additive yang biasa dipakai dalam industri cat.

1) Wetting agent (agen pembasah) dan dispersing agent.

Agen pembasah dan agen penyebar mendorong penyebaran cairan

saampai permukaan. Lechithin soya adalah agen pembasah dan penyebar

yang banyak digunakan dan memiliki fungsi sebagai agen antar muka

yang efektif untuk aplikasi cat, lacquer, printing ink dan juga sebagi

waterbase coating. Lecithin soya sangaat efektif untuk kasus pewarna

Prussian blue, ultra marine blue atau pigmen titanium dioksida dalam

varnish linseed oil. Selain letichin soya ada juga yang menggunakn Zinc

naqpthenate dan octoate yang mempunyai kemampuan sebagai wetting

agen dan dispersion agen yang lebih baik.

2) Anti skinnig agent

Anti skinning agent digunakan untuk memperlambat oksidasi dan

juga pembentukan radikal bebas dan hidro peroksida. Anti oksidan yang

sering digunakan untuk daalam cat harus mempunyai daya evaporasi

yang tinggi sehingga mudah menguap tanpa meninggalkan bekas.

Berikut ini adalah anti oksidan yang digunakan seperti Quinones dengan

hidroquinones, phenols, amines, oximes. Merupakan anti oksidan yang

menghambat oksidasi tetapi tidak seara utuh menguap dari film coating.

Oximes secara luas digunakan pada coating merupakan anti oksidan

paling ideal yang digunakan sebagai skinning. Bahan ini menguap

dengan cepat tanpa menunda waktu pengeringan.

3) Anti setting agent

Laju pengendap[an partikel meningkat sebanding dengan ukuran dan

grafitasi tetapi menurunkan apabila viskositas meningkat. Pigmen akan

cendrung mengendap membentuk sediment dari partikel pigmen

sehingga sulit untuk membuatnya menyebar. Untuk mrngatasi hal

tersebut maka ditambahkan oleat sampai 1% untuk menghindari

pengendapan atau setting. Selain itu juga digunakan turkey red, calcium

linoleat dan aluminium napthenate sampai 2%.

4) Anti floating dan anti flooding agent

Floating adalah pemisahan lapisan pigmen baik dalam keadaan cair

atau dalam permukaan coating. Floating dipercepat manakala satu atau

lebih pigmen yangmendukung viskositas structural. Bahan yang sering

14

digunakan untuk mengatasi floating dan flooding seperti china clay,

silica persipitasi dan kalsium carbonat.

5) Leveling dan flow control agent

Leveling merupakan kemampuan film basah untuk menjadi mulus

seragam selama proses pengeringan. Bahan yang sering digunakan untuk

membuat cat supaya menjadi mulus adalah zinc benzoate, zinc oksida

dan asam benzoate.

15

6) Defoaming agent

Foaming atau pembusaan sering muncul akibat adanya bahan coating

cairan yang mana menurunkan tegangan permukaan cairan dan

mempunyai efektivitas permukaan. Agen anti defoaming yang banyak

digunakan adalah suefaktan yang memiliki HLB rendah seperti silicon,

alcohol , tupentene dan minyak pinus.

7) Preservatif dan fungicidas

Pada kasus coating berbasis solvent serangan bakteri bukan menjadi

penyebab tetapi diganti dengan serangan jamur. Bahan yang biasanya

digunakan untuk mengatasinya adalah merkuri asetat, phenyl merkuri,

naphenat, penta chlorophenol sodium salt, tetra chlorophynel sodium salt

dan copper napthenat.

Pemilihan additive dilakukan secara trial dan error , additive dapat

mendukung salah satu sifat namun terkadang juga dapat menjadi perusak dari

sipaty coating yang diharapkan. Oleh karena itu penambahan additive harus

diperhitungkan dan memerlukan ahli teknis yang berpengalaman.

C. Jenis-Jenis 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 2.4 Dasar Pengelompokan Jenis-Jenis Cat

DASAR

PENGELOMPOKANJENIS 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,

16

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:

Tabel 2.5 Jenis-Jenis Cat yang Beredar di Pasaran

JENIS

CAT

CONTOH

CATDIPRODUKSI 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 PT. PROPAN RAYA Industrial Coatings & Chemicals

17

Anti

Corrosion

PRIMTOP

PT – 88

D. Fungsi Bahan Cat

Tabel 2.6 Fungsi dari Bahan Kandungan Cat

Bahan Fungsi

Bahan pembentuk lapisan (film-forming

materials) : Linseed oil, Soybean oil,

Tung oil, dehydrated caster oil, fish oil,

oiticica oil, perila oil, casein, latex

emultion, varnishes

Membentuk lapisan pelindung melalui

oksidasi dan polimerisasi minyak tak jenuh

Tiner (thinners) : Hidrokarbonalifatik,

naptha, fraksi petroleum lain Turpentine

Hidrokarbon aromatic, toluene silol

(xylol), methylated naphthalene

Sebagai suspensi pewarna cat, konsentrasi

sedikit

Pengering (driers) : Co, Mn, Pb, Zn,

naphthalene, resin, otocates, linoleat,

talates

Mempercepat pengeringan lapisan melalui

oksidasi dan polimerisasi

Antiskining agent : Polyhydroxy phenols Mencegah penggumpalan dan pengelupasan

cat

Plasticzser : Beberapa macam minyak Memberikan elastisitas dan mencegah proses

penguraian

Tabel 2.7 Fungsi dari Bahan Dasar Pigmen

Bahan FungsiPewarna putih : timah putih, titanium

dioksida, Zn oksida, litophene, Zn

sulfide, basic lead sulphate

Pewarna hitam : karbon hitam,

lampblack, graphite, magnetite black

Pewarna biru : Ultramarine, cobalt blue,

copper pthalocyanine, iron blue

Untuk melindungi lapisan cat dari sengatan matahari, menguatkan lapisan dan memberi tampilan menarik

18

Pewarna merah : timah merah, iron

oxides, cadmium merah, toners dan

lakes

Pewarna metalik : aluminium, debus

eng, bubuk tembaga

Pewarna kuning : litharge, ochre, timah

atau Zn kromat, hansa yellow, ferrite

yellow, cadmium lithopone

Pewarna jingga : basic lead chromate,

cadmium orange, molybdenum orange

Pewarna hijau : kromium oksida, kromat

hijau, hydrated kromium oxide,

pthalocyanine green, permansa green

Pewarna coklat : burnt sienna, burn

amber, Vandyke brown

Metal protective pigment : timah merah,

timah biru, seng basic lead, barium

potassium chromat

Pigment extenders : china clay, talk,

asbestos, silica, gips, mika, barites,

blanc fixe

Mengurangi biaya perawatan, ketahanan

warna

Tabel 2.8 Fungsi Additive pada Penambahan CatKategori Nama Keterangan

Mempercepat atau mempermudah proses

Wetting Agent Berguna untuk mempermudah atau mempercepat proses penggantian udara dan air oleh resin pada permukaan pigment atau extender

Dispersing Agent

Berguna untuk mempermudah distribusi pigment dan extender ke dalam cairan resin

Mengurangi akibat kerusakan selam penyimpanan

Anti Skinning Agent

Berguna untuk mencegah proses pengulitan pada permukaan cat (oil atau alkyd base resin) selama penyimpanan

Thickening Agent

Berguna untuk mempertahankan kekentalan cat atau melindungi cat selalu dalam kondisi koloid

Anti Settling Agent

Berguna untuk mempertahankan pigment selalu berada pada kondisi dispersi yang stabil dalam campuran, sehingga tidak mengendap.

Mengurangi akibat selama

Anti Sagging Berguna untuk mencegah turunnya atau melelehnya cat jika dipakai pada permukaan tegak

19

pemakaian Levelling Agent Berguna untuk meningkatkan kualitas permukaan cat, sehingga permukaannya rata tidak bergelombang

Anti Flooding & Floating

Berguna untuk mencegah pemisahan pigment baik secara vertikal maupun horisontal

Anti Foaming Berguna untuk mencegah atau menghilangkan timbulnya busa pada permukaan cat

Memperbaiki atau Merubah Sifat Flim Anti Static Agent

Berguna untuk mencegah atau mengurangi timbulnya arus listrik static selama pemaikaian

DryedBerguna untuk mempercepat reaksi oksidasi dan polymerisasi dari ikatan tak jenuh pada cat jenis alkyd atau synthetic (mengandung drying oil).

Catalyst Berguna untuk mempercepat reaksi crosslinking antara resin amino dan alkyd polyol (atau turunannya), biasanya dipakai senyawa-senyawa asam organik maupun anorganik

Plasticizer Berguna untuk meningkatkan fleksibilitas cat, terutama pada cat yang mempunyai berat molekul yang besar, seperti NC.

Anti Fouling Agent

Berguna untuk mencegah timbulnya atau melekatnya tumbuhan air laut pada dasar dinding kapal

Matting Agent Berguna untuk menurunkan derajad kilap lapisan cat (dari gloss ke semi gloss atau dari semi ke dof/matt)

Anti Fungus Berguna untuk mencegah timbulnya jamur

E. Dampak dari Penggunaan Bahan Cat

1. Binder/ Resin / formaldehida

Binder yang dapat menyebabkan masalah kesehatan adalah resin (epoxy resin

dan urethane resin) menimbulkan iritasi hidung, mata, tenggorokan dan kulit.

Formaldehida merupakan salah satu polutan dalam ruangan yang sering

ditemukan karena resin formaldehida dipakai dalam bahan konstruksi ini

melepaskan formaldehida pelan-pelan. Apabila kadar di udara lebih dari 0,1

mg/kg, formaldehida yang terhisap bisa menyebabkan iritasi kepala dan membran

mukosa, yang menyebabkan keluarnya air mata, pusing, teggorokan serasa

terbakar, serta kegerahan.

Ada studi yang menunjukkan formaldehida dalam kadar yang lebih sedikit,

seperti yang digunakan dalam bangunan, tidak menimbulkan pengaruh

karsinogenik terhadap makhluk hidup yang terpapar zat, akan tetapi jika kadarnya

berlebih bisa menimbulkan kanker. Jika terpapar formalidehida dalam jumlah

banyak semisal terminum, asam format yang terkandung bisa meningkatkan

20

keasaman darah, membuat tarikan napas menjadi pendek dan sering, hipotermia,

koma, bahkan sampai kematian. Formaldehida menimbulkan terikatnya DNA dan

protein sehingga mengganggu ekspresi genetik. Sangat berbahaya pada ibu hamil

karena bisa merusak sistem saraf pada janin penyebab kecacatan.

Percobaan pada tikus, menunjukkan bahwa inhalasi bahan selama 30 hari

dengan dosis 70, 300, 540 ppm menunjukkan tingginya angka kematian, terutama

pada dosis 540 ppm. Efek terhadap fungsi paru pada manusia , dari beberapa

studi kasus menunjukkan bahawa acrylic resin menyebabkan serangan asma pada

pekerja.

2. Dampak Solvent / Thinner

Semua cat mengandung pelarut/ solvent yang biasanya berupa tiner. Tiner

akan menguap segera setelah cat dioleskan, saat itu pekerja cat dapat menghisap

bahan berbahaya yang terkandung dalam solvent. Thinner terbuat dari senyawa

toulena yang berbahaya.

Tabel 2.9 Dampak dari Paparan Thinner

Organ yang terpapar Dampak

Kulit Kontak berkepanjangan dan berulang kali dapat

menyebabkan dermatitis (merah, gatal, kulit kering

Sistem syaraf Sejumlah penelitian pada pekerja printer

rotogravure, tukang cat  dan pekerja pada

industrirubberized-matting  dengan paparan toluena

jangka panjang  menunjukan  tentang potensi

kerusakan sistem saraf pusat (SSP). Kebanyakan

penelitian tidak memiliki data eksposur yang baik.

Namun beberapa tes neurobehavioural yang

direkomendasikan oleh Organisasi Kesehatan

Dunia dapat digunakan mengetahui besarnya

paparan toluena dalam tubuh. Hasil beberapa

penelitian melaporkan akibat paparan toluena

berlebih bisa menimbulkan akibat seperti

kehilangan memori, gangguan tidur, kehilangan

kemampuan untuk berkonsentrasi, atau ketiadaan.

Akan tetapi ada juga yang melaporkan tidak ada

21

efek dari Toluena.

Mata Sebuah penelitian menemukan hasil jika paparan

toluena berdampak  pada menurunnya penglihatan

warna.  Pandangan sesorang menjadi lebih kabur dan

bahkan buta warna.

Pendengaran Gangguan pendengaran telah diamati pada pekerja.

Dalam beberapa studi menjelaskan jika paparan toluena

yang sangat tinggi bisa mengganggu pendengaran. Hal

ini didukung dengan penelitian penggunaan toluena

pada hewan yang mengakibatkan kebisingan dan

penurunan pendengaran.

Paru-paru Beberapa peneliti telah melaporkan adanya efek dari

tiner sebagai pelarut / solvent terhadap gangguan fungsi

paru. Pengukuran volume ekspirasi paksa selama detik

pertama (FEV1) pada pekerja yang terpapar tiner

menunjukkan adanya tanda obstruksi paru. Pengamatan

pada pekerja pengecatan menunjukkan bahwa paparan

tiner ini menunjukkan tanda-tanda iritasi pada saluran

pernafasan. Iritasi ini selanjutnya menyebabkan

terjadinya fibrosis paru sehingga pada akhirnya terjadi

gangguan fungsi paru.

3. Dampak Zat Kimia Pigmen

a. Timbal (Pb)

Lead atau lebih dikenal  dengan timbal sejenis logam berat yang terdapat

secara alami di dalam kerak bumi. Keberadaan timbal bisa juga berasal dari

hasil aktivitas manusia, yang mana jumlahnya 300 kali lebih banyak

dibandingkan Pb alami yang terdapat pada kerak bumi. Timbal (Pb) adalah

logam yang mendapat perhatian khusus karena sifatnya yang toksik (beracun)

terhadap manusia.Timbal (Pb) dapat masuk ke dalam tubuh melalui konsumsi

makanan, minuman, udara, air, serta debu yang tercemar Pb. Timbal banyak

digunakan industri cat untuk member pigmen cat. Banyak jenis pigmen

berbahaya seperti Lead chromate: digunakan untuk memberi warna hijau,

kuning dan merah; dapat menyebabkan kerusakan sistem saraf pusat.

22

Paparan Pb dosis tinggi mengakibatkan kadar Pb darah mencapai 80

µg/dL pada orang dewasa dan 70 µg/dL pada anak-anak sehingga terjadi

ensefalopati, kerusakan arteriol dan kapiler , edeme otak, meningkatkanya

tekanan zalir serebrospinal, degenerasi neuron, serta perkembangbiakan sel

gliayang disertai dengan munculnya ataksia, koma, kejang-kejang, dan

hiperaktivitas. Kandungan Pb dalam darah berkorelasi dengan tingkat

kecerdasan manusia. Semakin tinggi kadar Pb dalam darah, semakin rendah

poin IQ.Apabila dalam darah ditemukan kadar Pb sebanyak tiga kali batas

normal (intake normal sekitar 0,3 mg/hari), maka akan terjadi penurunan

kecerdasan intelektual.

Penyerapan melalui inhalasi partikel Pb ini dipengaruhi oleh 3 proses,

yaitu dimana partikel tersebut terdeposisi, mucociliary clearance, dan

alveolar clearance. Paparan partikel ini dapat menyebabkan kelainan obtruksi

sebagai hasil dari meningkatnya partikel yang terdeposisi di alveoli. Keadaan

ini diperparah bila pekerja juga merokok, oleh karena mekanisme clearance

yang kurang baik

b. Kadmium

Kadmium pada cat akan memberi warna hijau, kuning, oranye dan

merah. Kadmium (Cd) dalam tubuh terakumulasi dalam hati dan terutama

terikat sebagai metalotionein mengandung unsur sistein, dimana Kadmium

(Cd) terikat dalam gugus sufhidril (-SH) dalam enzim seperti karboksil

sisteinil, histidil, hidroksil, dan fosfatil dari protein purin. Kemungkinan

besar pengaruh toksisitas kadmium (Cd) disebabkan oleh interaksi antara

kadmium (Cd) dan protein tersebut, sehingga menimbulkan hambatan

terhadap aktivitas kerja enzim dalam tubuh (Darmono, 2001).

Kadmium (Cd) merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya

karena elemen ini berisiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium (Cd)

berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat

terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal (Palar, 2004). 

Gejala akut dan kronis akibat keracunan kadmium (Cd) yaitu (Sudarmaji

dkk, 2006):

Gejala akut : 

Sesak dada.

Kerongkongan  kering  dan  dada  terasa  sesak  (constriction  of chest).

Nafas pendek.

23

Nafas terengah-engah, distress dan bisa berkembang kearah penyakit

radang paru -paru. 

Sakit kepala dan menggigil. 

Mungkin dapat diikuti kematian.

Gejala kronis:

Nafas pendek.

Kemampuan mencium bau menurun.

Berat badan menurun.

Gigi terasa ngilu dan berwarna kuning keemasan.

Menurut Palar (2004), efek kronis akibat toksisitas kadmium (Cd) pada

manusia dapat dikelompokkan menjadi lima kelompok yaitu :

1) Efek kadmium (Cd) terhadap ginjal

Logam kadmium (Cd) dapat menimbulkan gangguan dan bahkan mampu

menimbulkan kerusakan pada sistem yang bekerja di ginjal. Kerusakan yang

terjadi pada sistem ginjal dapat dideteksi dari tingkat jumlah atau jumlah

kandungan protein yang terdapat dalam urine. Petunjuk kerusakan yang dapat

terjadi pada ginjal akibat logam kadmium (Cd) yaitu terjadinya asam

amniouria dan glokosuria, dan ketidaknormalan kandungan asam urat

kalsium dan fosfor dalam urine.

2) Efek kadmium (Cd) terhadap paru

Keracunan yang disebabkan oleh peristiwa terhirupnya uap dan atau debu

kadmium (Cd) juga mengakibatkan kerusakan terhadap organ respirasi paru-

paru. Kerusakan paru-paru tersebut dapat terjadi sebagai akibat dari

keracunan kronis yang disebabkan oleh kadmium (Cd).

3) Efek kadmium (Cd) terhadap tulang

Efek keracunan kadmium (Cd) juga dapat mengakibatkan kerapuhan

pada tulang. Gejala rasa sakit pada tulang sehingga menyulitkan untuk

berjalan. Terjadi pada pekerja yang bekerja pada industri yang menggunakan

kadmium (Cd). Penyakit tersebut dinamakan “itai-itai”.

4) Efek kadmium (Cd) terhadap sistem reproduksi

Daya racun yang dimiliki oleh kadmium (Cd) juga mempengaruhi sistem

reproduksi dan organ-organya. Pada konsentrasi tertentu kadmium (Cd) dapat

mematikan sel-sel sperma pada laki-laki. Hal inilah yang menjadi dasar

bahwa akibat terpapar oleh uap logam kadmium (Cd) dapat mengakibatkan

impotensi.

24

Metabolisme cadmium dalam tubuh sangat lambat, meskipun

progresivitasnya dapat meningkat apabila terjadi akumulasi. Penyerapan

cadmium ke dalam tubuh dapat melalui inhalasi dan oral. Melalui inhalasi

cadmium tergantung pada ukuran partikelnya. Sekitar 10 – 50% cadmium

yang terinhalasi akan terdeposit dalam alveoli paru-paru. Sebagian dari

cadmium yang terdeposit tersebut akan dikeluarkan melalui mekanisme

clearance. Efek terhadap saluran pernafasan, inhalasi partikel cadmium akan

menyebabkan gangguan fungsi paru, yang berupa emphysema, kelainan

obstruktif, dan fibrosis paru. Kelainan tersebut akan terjadi terutama pada

pekerja yang terpapar partikel cadmium secara kronis.

c. Kromium

Kromium pada cat memberikan warna hijau, kuning, dan oranye. Logam

krom (Cr) adalah salah satu jenis polutan logam berat yang bersifat toksik,

dalam tubuh logam krom biasanya berada dalam keadaan sebagai ion

Cr3+. Krom dapat menyebabkan kanker paru-paru, kerusakan hati (liver) dan

ginjal. Jika kontak dengan kulit menyebabkan iritasi dan jika tertelan dapat

menyebabkan sakit perut dan muntah. Usaha-usaha yang dilakukan untuk

mengurangi kadar pencemar pada perairan biasanya dilakukan melalui

kombinasi proses biologi, fisika dan kimia. Pada proses fisika, dilakukan

dengan mengalirkan air yang tercemar ke dalam bak penampung yang telah

diisi campuran pasir, kerikil serta ijuk. Hal ini lebih ditujukan untuk

mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran kasar dan penyisihan

lumpur. Pada proses kimia, dilakukan dengan menambahkan bahan-bahan

kimia untuk mengendapkan zat pencemar misalnya persenyawaan karbonat.

Kromium (III) adalah esensial bagi manusia dan kekurangan dapat

menyebabkan kondisi jantung, gangguan dari metabolisme dan diabetes. Tapi

terlalu banyak penyerapan kromium (III) dapat menyebabkan efek kesehatan

juga, misalnya ruam kulit. Kromium (VI) adalah bahaya bagi kesehatan

manusia, terutama bagi orang-orang yang bekerja di industri baja dan tekstil.

Orang yang merokok tembakau juga memiliki kesempatan yang lebih tinggi

terpapar kromium Kromium (VI) diketahui menyebabkan berbagai efek

kesehatan. sebuah senyawa dalam produk kulit, dapat menyebabkan reaksi

alergi, seperti ruam kulit. Pada saat bernapas ada krom (VI) dapat

menyebabkan iritasi dan hidung mimisan. Masalah kesehatan lainnya yang

disebabkan oleh kromium (VI) adalah:

25

kulit ruam

sakit perut dan bisul

Masalah pernapasan

Sistem kekebalan yang lemah

Ginjal dan kerusakan hati

Perubahan materi genetik

Kanker paru-paru

Kematian

Bahaya kesehatan yang berkaitan dengan kromium bergantung pada

keadaan oksidasi. Bentuk logam (krom sebagaimana yang ada dalam produk

ini) adalah toksisitas rendah. Bentuk yang hexavalent beracun. Efek samping

dari bentuk hexavalent pada kulit mungkin termasuk dermatitis, dan reaksi

alergi kulit. Gejala pernafasan termasuk batuk, sesak napas, dan hidung gatal.

Partikel ini dalam bentuk trivalent dan hexavalent secara signifikan dapat

menyebabkan gangguan fungsi paru. Gangguan fungsi paru dapat terjadi

terutama pada paparan dengan dosis cukup, yaitu akan terjadi iritasi saluran

pernafasan, dengan nasal septal perforation. Pulmonary sensitization pernah

dilaporkan juga terjadi akibat paparan partikel ini meskipun kejadiannya

jarang.

4. Additive

Adapun dampak penggunaan bahan additive pada cat akan menimbulkan efek

gangguan pernapasan pada pekerja. Penggunaan zat additive pada cat yang berlebih

jika terhirup akan terakumulasi pada tubuh sehingga bersifat karsinogenik.

F. Proses Pembuatan Cat

1. Peralatan dalam Pembuatan Cat

Dalam pembuatan cat dibutuhkan berbagai peralatan yang diperlukan untuk

mencampur semua bahan yang diperlukan untuk membuat cat. Alat – alat

tersebut antara lain.

a. Timbangan.

Untuk mengukur berat dari bahan yang padat atau caair seperti pigmen,

solven, rekeasing agent dan air.Timbangan untuk mengukur adonan yang

jumlah totalnya kurang lebih satu kilogram maka diperlukan timbangan

dengan keteliutian seperseribu.Kelebihan releasing 10 gr saja dapat

26

menyebabkan adonan menjadi terlalu basah atau malah tidak bisa dihapus

jika realizing agennya sedikit. Penggunaan timbangan sangat mempengaruhi

kualitas cat yang dihasilkan.

b. Grinding

Grinding digunakan untuk menghaluskan atau memperkecil ukuran yang

ditujukan untuk mengurangi ukuran suatu padatan agar diperoleh luas

permukaan yang besar.Dengan luas permukaan yang bertambah maka

didapat keuntungan seperti mempercepat pelarutan, mempercepat reaksi

kimia, mempertinggi kemmpuan penyerapan dan menambah kekuatan warna.

c. Ball mill

Ball mill merupakan salah satu alat yang digunakan untuk memperkecil

ukuran padatan yang mana merupakan tabung yang berputar dengan bola –

bola pejal didalamnya, bahan dikecilkan dengan penekanan, penggesekan dan

pemukulan.

Setelah semua bahan siap maka selanjutnya dilakukan mixing atau

pencampuran. Mixing merupakan operasi dasar untuk menyebarkan bahan –

bahan dengan sifat dan kimia yang berbeda secara merata dibawah pengaruh gaya

mekanik. Suatu penyebaran merata dari komponen tercapai bila dalam suatu

system tidak lagi terdapat perbedaan konsentrasi, besar butiran dan suhu. Proses

pencampuran adalah proses mekanik untuk penyatuan bahan .jenis campuran

diarahklan kepada keadaan fisik bahan dimana terdapat komponen campuran.

Untuk mencampur bahan dibutuhkan pengetahuan tentang konsistensi bahan

adalah yang paling penting seperti bahan kental, semi kental dan encer. Mixer

dibagi menjadi dua cara yaitu kecepatan dan performance kerja.

2. Jenis Pencampuran dalam Pembuatan Cat

Ada beberapa jenis pencampuran atau mixing yang dilakukan dalam

pembuatan cat yaitu :

a. Cone blender mixer

Proses pencampuran bahan padat ini dilakukan setelah proses pengecilan.

Untuk mendapat derajat pencampuran yang tinggi dengan waktu yang

singkat, bahan harus memiliki ukuran partikel yang kecil sehingga dapat

bergerak secara turbulan dalam alat pencampur. Pencampur V merupakan

sebuah bejana dengan sebelah atau kedua sisinya berbentuk V dan berputar

mengelilingi sumbu horizontal.Pada pencampuran ini bahan diangkat

27

kemudian dijatuhkan kebawah.Pada saat jatuh bahan terdistribusi dan

termamfaatkan sehingga meningkatkan derajat pencampuran dan waktu yang

lebih singkat.

b. Planetary paste mixer

Merupakan messin pencampur multi purpose, satu lebih sumber

pengaduk dicampur secara konsentris , eksentris atau menyilang. Biasanya

sumbu ini memiliki arah perputaran yang saling berlawanan sehingga

menimbulkan gaya geser yang besar.

c. Colloid mill

Colloid mill berguna untuk milling, dispersing, homogenizing dan untuk

memecah agglomerate dalam industri pasta , emulsi, coating, ointment,

cream, pulp, pelumas pasta dan lain – lain. Fungsi utamanya adalah untuk

menjamin pecahnya agglomerate untuk memperoduksi droplet dengan

ukuran 1 micron

Bahan yang akan diproses dimasukan ke hopper dengan bantuan gravitasi

dipompa sedemikian rupa masuk melalui elemen rotor dan stator yang mana

bahan tersebut menjadi sasaran gaya gesek dan gaya hidrolik. Bahan dengan

kandungan padatan fiber yang lebih tinggi akan lebih baik menggunakan disc

berujung kerucut.

3. Proses Produksi Cat

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.

28

Sumber : google.images.comGambar 2.4 Skema pembuatan cat

Bahan baku utama yang digunakan dalam proses produksi cat adalah resin,

solvent (pelarut), pigmen dan ekstender.

a. Resin : Alkid, aklirik, vinil, dan lain-lain

b. Solvent : Aromatik, alifatik, keton, alkohol, dan lain0lain

c. Pigemn : TiO2 organik dan anorganik

d. Ekstender : Kalsium Karbonat, Kapurm Tanah liat

e. Bahan pembantu : Minyak goreng, Plasticizer, dan lain lain

Bahan baku pigmen yang biasanya digunakan mengandung 60% FeO, ZnO,

bubuk Zn, dan pasta alumunium; 27% mengandung senyawa Pb dan Cr dan 13%

senyawa lainnya.

Ada dua jenis cat yang dihasilkan berdasarkan pemanfaatnya, yaitu cat

solvent based fan cat water based. Pada prinsipna proses produksi pembuatan cat

utuk cat solvent based dan water based dama, namun proses pembuatannya

masing-masing terpidah dan tidak menggunakan alat yang sama. Perbedaannya

ganya pada bahan aditip pada tahap pra pencampuran pada proses penggilingan

dan proses percampuran awal.

Untuk cat solven based bahan yang dimasukkan adalah resin, pigmen,

ekstender, pelarut dan plasticizer, sedangkan pada cat water based bahan yang

dimasukkan adalah air, amonia, dispersan, pigmen dan ekstender.

a. Proses pembuatan cat solvent based

Bahan baku resin, pigmen kering dan ekstender digiling dan diaduk

dengan kecepatan tinggi pada tangki pengaduk atau pencampur. Selama

proses ini berlangsung, bahan pelarut dan plasticizer simasukkan ke dalam

tangki pencampur. Proses ini disebut tahap pra pencampuran. Kemudian hasil

dari proses pra pencampuran dimasukkan ked tangki penggiling dan

29

pengadukan lanjut untuk tahap proses pendispersian bahan yang telah

dicampur.Selanjutnya dilakukan tahap stabilisasi dalam tangki pengaduk

dengan penambagan zat pewarna dan tiner (cairan yang mudah menguap).

Proses selanjutnya adalah tahap stabilisasi dengan penambahan bahan resin

untuk menghasilkan kualitas cat yang diinginkan kemudian hasilnya

dimasukkan dalam proses penyaringan. Produk dari hasil proses penyaringan

kemudian memasuki proses pengalengan cat, penyegelan dan pengemasan

produk akhir.

b. Proses pembuatan cat water based

Bahan baku air, amonia, dispersan, pigmen, dan ekstender figiling dan

diaduk dalam tangki pengaduk. Selama proses ini berlangsung, bagan pigmen

kering dan ekstender pigmen dimasukkan kedalam tangki pencampuran.

Proses ini disebut tahap pra pencampuran. Kemudian hasil dari proses

pencampurandimasukkan ketaangki penggiling dan pengadukan lanjut untuk

tahap proses dispersi bahan yang telah dicampur dengan penambahan bahan

penolong seperti resin, plasticizer, bahan pengawet, antifoaming, bahan

pengemulsi polivinil asetat (PVA) dan air sebagai tinner. Proses selanjutnya

adalah tahap stabilisasi dalam tangki pencampur untuk menghasilkan kualitas

cat yang diinginkan kemudian hasilnya dimasukkan dalam proses

penyaringan.Hasil proses penyaringan kemudian memasuki proses

pengalengan cat, penyegelan, dan pengemasan.

30

31

G. Kelegalan

1. Resin / Formaldehida

Turunan formaldehida yaitu metilena difenil diisosianat juga merupakan

elemen dalam pembuatan cat. Kita mengenal Formalin yang sesungguhnya

berasal dari larutan formaldehida dalam air, dengan kadar antara 10%-40% atau

bisa dikatakan. Formalin adalah nama dagang dari formaldehida ( HCHO ).

Formalin juga biasa digunakan sebagai bahan pembuat zat pewarna. Sebenarnya

batas toleransi Formaldehida dapat diterima tubuh manusia dengan aman adalah

dalam bentuk air minum, menurut International Programme on Chemical

Safety (IPCS), adalah 0,1 mg per liter atau dalam satu hari asupan yang

dibolehkan adalah 0,2 mg.

2. Thinner

Toluena sangat lipofilik yang dapat mempengaruhi system pusat saraf jika

kita terpapar, oleh karena itu Badan Keselamatan dan Kesehatan Pekerja (OSHA)

menetapan batas maksimum konsentrasi toluene di udara yaitu 200 ppm.

3. Pigmen

- Kadmium

Berdasarkan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia

No 51 tahun 1995 tentang Bahan Baku Limbah Cair pada Industri Cat kadar

maksimum kadmium pada cat adalah 0,1 mg/l dengan beban pencemaran

maksimum 0,80 gram/m3

- Kromium

Berdasarkan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia

No 51 tahun 1995 tentang Bahan Baku Limbah Cair pada Industri Cat kadar

maksimum kromium pada cat adalah 0,25 mg/l dengan beban pencemaran

maksimum 0,20 gram/m3

- Timbal

Berdasarkan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia

No 51 tahun 1995 tentang Bahan Baku Limbah Cair pada Industri Cat kadar

maksimum kromium pada cat adalah 0,40 mg/l dengan beban pencemaran

maksimum 0,32 gram/m3

4. Additive

Batas maksimum penambahan zat additive pada cat di sesuaikan dengan

keperluan penggunaan atau sesuai dengan kebutuhan.

32

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Sejarah cat dimulai dari tahun 30.000 sebelum masehi yang ditandai dengan

ditemukannya lukisan – lukisan di dinding gua, contohnya di Luscaux Prancis

dimana pigmen cat didapatkan dari tanaman dan batu – batuan maupun dari

bagian hewan. Selanjutnya penggilingin warna pertama yaitu di eropa pada abad

17. Industri kimia cat dimulai pada abad ke 19. Pada abad ke 20 ditemukan cat

sintetis. Industri cat terus berkembang hingga sekarang.

Komponen cat terdiri dari resin, pigmen, dan solvent, serta additive. Resin

sebagai perekat memiliki banyak jenis, diantaranya Natural Oil, Alkyd, Nitro

Cellulose, Polyester, Melamine, Acrylic, Epoxy, Polyurethane, Silicone,

Fluorocarbon, Venyl, Cellolosic. Masing – masing jenis resin memiliki struktir

kimia yang berbeda. Sedangkan pigmen berasal dari bahan organik maupun

anorganik. Pigmen sintetis maupun alami. Contoh pigmen sintesis adalah

Diantaranya reaksi Pb(NO3)2 + Na2CrO4 PbCrO4 + 2NaNO3 yang

menghasilkan warna kuning, atau reaksi antara zink hidroxida dan NaOH yang

menghasilkan warna putih. Struktur kimia solvent tergantung dari bahan baku

penyusunnya. Bahan baku solvent terbagi menjadi hidrokarbon (mengandung

unsur hidrogen dan karbon) dan oxigen solvent (mengandung unsur oxigen).

Jenis-jenis cat digolongkan berdasarkan bahan baku utama, mekanisme

pengeringan, letak dan dimana cat itu dipakai, kondisi cat, jenis dan keberadaan

solvent, fungsi, methode pengecatan, jenis substratnya, mekanisme pengeringan,

ada tidaknya solvent, serta kondisi dan bentuk campuran.

Fungsi bahan cat resin yaitu membentuk lapisan pelindung melalui oksidasi dan

polimerisasi minyak tak jenuh, thinner sebagai suspensi pewarna cat, konsentrasi

sedikit, Pigmen Untuk melindungi lapisan cat dari sengatan matahari,

menguatkan lapisan dan memberi tampilan menarik dan additive mencegah

penggumpalan dan pengelupasan cat serta mempercepat pengeringan lapisan

melalui oksidasi dan polimerisasi.

Dampak penggunaan resin yaitu menimbulkan iritasi hidung, mata, tenggorokan

dan kulit. Solvent akan menyebabkan dermatitis (kulit merah, gatal dan kering),

menurunnya penglihatan, dan iritasi saluran pernafasan.Adapun dampak timbal

33

yang terkandung pada pigmen yaitu gangguan pada syafat pusat, kadmium

menyebabkan sesak dada, nafas pendek, sakit kepala , kemampuan mencium bau

menurun, dan gangguan fungsi paru, kromium menyebabkan kanker paru-paru,

kerusakan hati dan ginjal.

Tahapan pembuatan cat dapat diantaranya: pre-mixing, grinding, let-down,

filtering, color matching, dan packaging.

Adapun kelegalan resin menurut International Programme on Chemical

Safety (IPCS), adalah 0,1 mg per liter, thinner menurut Badan Keselamatan dan

Kesehatan Pekerja (OSHA) menetapan batas maksimum konsentrasi toluene di

udara yaitu 200 ppm, kadmium berdasarkan Keputusan Menteri Lingkungan

Hidup Republik Indonesia No 51 tahun 1995 tentang Bahan Baku Limbah Cair

pada Industri Cat kadar maksimum kadmium pada cat adalah 0,1 mg/l, kromium

berdasarkan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia No 51

tahun 1995 tentang Bahan Baku Limbah Cair pada Industri Cat kadar maksimum

kromium pada cat adalah 0,25 mg/l, timbal berdasarkan Keputusan Menteri

Lingkungan Hidup Republik Indonesia No 51 tahun 1995 tentang Bahan Baku

Limbah Cair pada Industri Cat kadar maksimum kromium pada cat adalah 0,40

mg/l dan additive batas maksimum penambahan zat additive pada cat di

sesuaikan dengan keperluan penggunaan atau sesuai dengan kebutuhan.

B. Saran

Dengan semakin berkembangnya teknologi maka perkembangan bahan kimia

semakin meluas maka hendaknya mengeksplorasi dan mengeksploitasi sumber daya

alam juga harus mempertimbangkan kelestarian ekosistem. Penggunaan bahan cat

juga harus mengutamakan kelestarian lingkungan dengan cara mengolah limbah-

limbah hasil pembuatan cat agar tidak mencemari lingkungan demi keberlangsungan

hidup ekosistem didalamnya.

34

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. Teori tentang Cat Lengkap http://www.scribd.com/doc/92225354/Teori-

Tentang-Cat-Lengkap diakses pada tanggal 15 Mei 2014 pukul 03.00 WIB.

Anonim. 2011. Pengertian Cat. http://hunter-science.blogspot.com/2011/06/pengertian-

cat.html . Diakses tanggal 17 Mei 2014.

Anonim. 2012. Zat-zat kimia berbahaya pada cat. http://bioindustries.co.id/zat-zat-kimia-

berbahaya-dalam-cat-3064/ . Diakses tanggal 17 Mei 2014.

Anonim. 2012. Logam kadmium. http://kesmas-unsoed.info/2012/11/logam-berat-

kadmium-cd.html . Diakses tanggal 17 Mei 2014.

Anonim. 2012. Kromium. http://aprysilver.wordpress.com/2012/09/06/kromium-cr/ .

Diakses tanggal 17 Mei 2014.

Anonim. 2012. Kegunaan Formalin. http://kimiafarmasi.wordpress.com/tag/kegunaan-

formalin/. Diakses tanggal 17 Mei 2014.

Febrita, Rahmi. 2013. Toulena.

http://rahmifebritadewi.blogspot.com/2013/11/toluena.html. Diakses tanggal 17 Mei

2014.

Budiono, Erwan. 2007. Tesis “Faktor resiko gangguan paru pada pekerja pengecatan

mobil”. http://eprints.undip.ac.id/17854/1/IRWAN_BUDIONO.pdf. Semarang:

Universitas Diponegoro.

Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia No 51 tahun 1995.

Chemical, Duroposita. 2007. http://www.scribd.com/doc/12325179/ebook-Produksi-Cat-

Tembok-Berkualitasdiakses pada tanggal 15 Mei 2014 pukul 03.22 WIB

Gilbert, Joseph. Bahan Cat Tembok http://www.scribd.com/doc/11467566/Bahan-Cat-

Tembok diakses pada tanggal 15 Mei 2014 pul 03.00 WIB

35