cat

MAKALAH KIMIA RUMAH TANGGA

CAT DAN PIGMEN

KELOMPOK 9 :

1.      DIAN KURVAYANTI        (12030654018)

2.      DENYS ARLIANOVITA    (12030654019)

3.      BELLA FIDDIINI R                        (12030654021)

4.      ELLA WAHYUNI               (12030654039)

5.      NURUL FATHONAH         (12030654050)

PEND. SAINS A 2012

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

PRODI PENDIDIKAN SAINS

2014

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.

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.

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, 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 à PbCrO₄ + 2NaNO₃ yang menghasilkan 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

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.

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), 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

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 à 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

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 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 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 acetate ·         Isopropil acetate ·         Iso 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.
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) ·         Butanol ·         Dipakai 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.

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 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.

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 PENGELOMPOKAN	JENIS 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, 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 CAT	DIPRODUKSI 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 Anti Corrosion PRIMTOP PT – 88	PT. PROPAN RAYA Industrial Coatings & Chemicals

D.     Fungsi Bahan Cat

Tabel 2.5 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 2.6 Fungsi dari Bahan Dasar Pigmen

Bahan	Fungsi
Pewarna 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 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	Untuk melindungi lapisan cat dari sengatan matahari, menguatkan lapisan dan memberi tampilan menarik
Pigment extenders : china clay, talk, asbestos, silica, gips, mika, barites, blanc fixe	Mengurangi biaya perawatan, ketahanan warna

Tabel 2.7 Fungsi Additive pada Penambahan Cat

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

a.      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 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.

b.      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 2.4 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 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.

c.       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.

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.

§  Nafas terengah-engah, distress dan bisa berkembang kearah penyakit radang paru -paru. 

§  Sakit kepala dan menggigil. 

§  Mungkin dapat diikuti kematian.

b. 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.

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 Cr^3+. 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:

ü  kulit ruam

ü  sakit perut dan bisul

ü  Masalah pernapasan

ü  Sistem kekebalan yang lemah

ü  Ginjal dan kerusakan hati

ü  Perubahan materi genetik

ü  Kanker paru-paru

ü  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.

d.    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

Dalam pembuatan cat dibutuhkan berbagai peralatan yang diperlukan untuk mencampur semua bahan yang diperlukan untuk membuat cat. Alat – alat tersebut antara lain.

1.      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 menyebabkan adonan menjadi terlalu basah atau malah tidak bisa dihapus jika realizing agennya sedikit. Penggunaan timbangan sangat mempengaruhi kualitas cat yang dihasilkan.

2.      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.

3.      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.

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 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.

1.      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.

Sumber : google.images.com

Gambar 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 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.

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.

BAB III

KESIMPULAN

Ø  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.

Ø  Struktur dan komposisi :

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 à PbCrO₄ + 2NaNO₃ yang menghasilkan warna kuning, atau reaksi antara zink hidroxida dan NaOH yang menghasilkan warna putih.

Ø  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).

Ø  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.

Ø  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.

Ø  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 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.

Ø  Secara umum proses pembuatan cat dapat dibagi dalam beberapa tahapan diantaranya: pre-mixing, grinding, let-down, filtering, color matching, dan packaging.

Ø  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.