Selasa, 20 April 2010

Tutorial - Cat Tembok - Bagian 8 - Penutup

Sudah setengah tahun berlalu, tanpa terasa karena kesibukan penulis maka baru sempat menyelesaikan setelah vakum 5 bulanan. Penulis mohon maaf juga karena terlalu sibuk, maka banyak komentar baik melalui email maupun di blog ini sendiri tidak terbalas dengan segera (kelamaan tepatnya). Untuk pertanyaan yang lebih lanjut tentang cat tembok, harap menulis email saja ke alamat gmail penulis, sehingga akan bisa ditanggapi oleh penulis. Mohon maaf karena sulitnya memberikan illustrasi secara tertulis, maka penjelasannya mungkin ada yang susah disampaikan dan dimengerti (biasa penulis menjelaskan sambil corat-coret di kertas / papan tulis).

Sabtu, 16 Januari 2010

Tutorial - Cat Tembok - Bagian 7 - Alat-alat Untuk Pengetasan Cat Tembok

Beberapa alat laboratorium digunakan untuk pengetesan kualitas cat tembok, diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Penentuan Viskositas
Karena cat tembok memiliki sifat Non-Newtonian (tidak mengalir), maka dibutuhkan alat pengukur viskositas yang disebut dengan STORMER Viscometer. Satuan viskositas cat tembok ditentukan dengan satuan KREBS UNIT atau disingkat KU. Alat ini berfungsi untuk menentukan Viskositas KU, yaitu viskositas cat tembok di saat kondisi low shear / no shear. Viskositas KU tidaklah berbanding lurus dengan viskositas Newtonian fluid, sehingga tidak bisa ditemukan korelasinya secara akurat.

2. Penentuan MFFT
Seperti dibahas sebelumnya tentang coalescent / coalescing aid, untuk cat tembok yang baik maka perlu ditentukan MFFT dari cat yang dihasilkan. Biasanya ukuran Tg dari latex yang digunakan dapat dijadikan indikasi, dan dosis coalescent yang optimal adalah dosis dimana pada suhu 0 (nol) Celsius, formulasi cat masih bisa kering. Ini adalah sebagai garansi bahwa cat tembok yang kita hasilkan dapat kering dalam kondisi normal pada rentang suhu 0 derajat Celsius keatas. Alat MFFT Tester berupa plat dengan temperature zone berbeda-beda. Setelah cat diaplikasikan diatas alat ini, maka kemudian cat bisa diamati kemampuan keringnya di berbagai bidang suhu diatas permukaan plat.

3. Penentuan Sag dan Levelling
Menggunakan alat Proofer untuk Sag dan Levelling. Cat diaplikasikan pada bidang datar standard (misal Leneta paper), kemudian ditaruh vertikal dan diamati kemampuan menahan gravity sag dan juga diamati levelling yang terlihat setelah aplikasi cat tersebut.

4. Penentuan Durability Film
Menggunakan Washability Scrub Tester (disebut juga Wet Scrub Abraser). Setelah cat diaplikasikan pada substrate plastik khusus (Leneta substrate) dan membentuk film, kemudian substrate ini diletakkan diatas alat ini, dan dialirkan air secara kontinu (atau chemicals lainnya, tergantung standard pengetesan yang dipakai) sambil disikat dengan sikat tertentu pada tekanan tertentu. Seberapa banyak gerakan sikat (cycle) yang dapat ditahan oleh cat diatas Leneta substrate itu menentukan kualitas / durability cat yang kita hasilkan.

5. Penentuan Rheology
Ini adalah test yang sangat kompleks mengingat alat ini sangat mahal dan tidak banyak pabrikan cat tembok yang benar-benar menguji untuk menentukan rheology profile yang tepat pada produk-produk yang mereka hasilkan. Adapun rheology profile akan menentukan banyak hal yang ingin dicapai dari formulasi cat tembok, antara lain adalah KU Viscosity (low shear) ataupun ICI Viscosity (High Shear). Alat ini secara akurat mampu mengukur seluruh aspek rheology dan menggambarkan kurva rheology profile formulasi cat kita. Dengan mengetahui rheology profile, maka kita akan bisa melakukan optimalisasi formulasi cat dari sisi rheologynya. Alat ini disebut sebagai RHEO Meter.

6. Test Mikroorganisma
- Test In Can Preservation (Algae Challenge dan Fungal Challenge)
- Test Dry Film Protection (Algae dan Fungal Challenge, Weathering vs efficacy, etc)
Biasanya test ini dilakukan di lab produsen biocides maupun di third party (misal SGS/Sucofindo). Standard pengetesan yang digunakan selain ASTM adalah JIS.

7. Test Density
Menentukan efektifitas defoamer, dimana cat dengan banyak bubble akan memilik density lebih rendah dibanding dengan cat tanpa bubble. Ada sebagian bubble bersifat "micro bubble", sehingga tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. Dengan bejana DENSITY METER, maka dapat ditentukan efektifitas defoamer yang berbeda dalam formulasi cat kita (jika secara kasat mata tidak terlihat).

8. Test Spatter (Cipratan)
Ini adalah test yang subjective, biasanya hanya menggunakan rolller dan dibandingkan antara berbagai formulasi dan dihitung masing-masing cipratan yang terjadi pada asumsi perlakuan yang sama.

Tutorial - Cat Tembok - Bagian 6 - Tahapan Produksi Cat Tembok

A. Metode Direct

Tahap 1 : MILL BASE
Pigment
Dispersing
Wetting
Thickener
pH Buffer
Filler
Defoamer
Thinner

Tahap 2 : LET DOWN
Larutan Mill Base
Latex
Coalescent
Open Time
Biocides


B. Metoda Pasta 1

Tahap 1 : Pembuatan Pasta Warna
Pigment (bisa single bisa mixed color)
Dispersing
Wetting

Tahap 2 : Mill Base
Larutan Pasta Warma
Filler
pH Buffer
Thickener
Defoamer
Thinner

Tahap 3 : Let Down
Larutan Mill Base
Latex
Coalescent
Open Time
Biocides


C. Metoda Pasta 2 (Tinting System)

Tahap 1 : Pembuatan Pasta Warna
Pigment
Dispersing
Wetting
Pembuatan pasta warna bisa mengacu pada bermacam-macam warna dasar, sehingga diperoleh bermacam jenis larutan pasta warna

Tahap 2 : Larutan Let Down (bisa pigmentless bisa putih, untuk cat tembok umumnya putih)
Filler
pH Buffer
Thickener
Defoamer
Thinner
Latex
Coalescent
Open Time
Biocides

Tahap 3 : Pencampuran
Larutan Let Down
Larutan Pasta (bisa single color bisa mixed beberapa pasta)



Pada umumnya, produsen cat yang menengah kecil akan menggunakan cara pertama. Cara manapun adalah baik, cuman untuk cara pertama kelemahannya adalah menyimpan stock cat warna-warni terlalu banyak (jika kita klaim ada 200 warna dalam color card kita, maka kita harus bikin 200 jenis stock cat).

Penggunaan cara kedua juga hanya cara antara saja, tetap menyimpan stock dalam jumlah besar.

Penggunaan cara ketiga adalah cara yang paling efektif dan efisien, walaupun bukannya tanpa kendala. Beberapa kendala dalam cara ini adalah untuk pengendalian rheologynya, karena larutan pasta yang dicampurkan akan berjumlah cukup besar sehingga timbul kemungkinan turunnya viskositas secara cukup drastis. Mesin POS (Point of Sale) pencampur warna yang banyak terdapat di toko cat itu menggunakan prinsip ini. Jika penggunannya pada skala produksi, maka disebut sebagai IN-PLANT TINTING SYSTEM.

Tutorial - Cat Tembok - Bagian 5 - Marketing Gimmick

Setelah membahas cukup panjang tentang bahan baku dan juga pengetesan cat tembok, sekarang kita membahas "marketing gimmick" yang dilakukan oleh produsen cat tembok sebagai refreshing dan kiat-kiat apa yang digunakan produsen untuk mendukung klaim marketing tersebut.

1. ANTI JAMUR & LUMUT
Menggunakan biocides yang sesuai dengan klaim diatas, terutama Dry Film Protection biocides.

2. ANTI BAKTERI
Menggunakan biocides yang sesuai dengan klaim diatas. Ada 2 perusahaan multinational di Indonesia menggunakan chemistry ZPT untuk mendukung klaim anti bakteri ini.

3. MUDAH DIKUAS / DIAPLIKASI
Selain menggunakan rheology / thickener tipe HEC, juga menambahkan PU Thickner ataupun Acrylic Associative Thickener.

4. TIDAK MENCIPRAT
Penambahan Thickener yang memiliki KU Viscosity buildup bagus akan memberikan rheology yang diinginkan pada saat low shear, sehingga terbentuk rheology yang cukup di "state" tersebut, sehingga menghindarkan terjadinya cipratan.

5. DAYA TUTUP BAIK / OPTIMAL / MAKSIMAL / etc
Penggunaan yang seimbang untuk filler-fillernya (termasuk pigment). Cat dengan daya tutup baik biasa mengkombinasikan pemakaian Kaolin dengan Titanium Dioxide yang cukup jumlahnya.

6. LIGHT SPACE / COLOR SPACE / etc
Penggunaan filler khusus yang diklaim memiliki kemampuan diatas.

7. HEAT RESISTANCE PIGMENT
Penggunaan pigment khusus yang heat resistive.

8. Cat Tembok 2 in 1 (Interior dan Exterior)
Penggunaan binder latek Styrene Acrylic maupun VEOVA (yang umum).

9. Ribuan / Jutaan Warna
Hanya untuk yang POS (Point of Sale) machine, dimana base color diaduk untuk mendapatkan warna yang diinginkan konsumen. Umumnya mahal harganya (baik alatnya maupun cat yang dihasilkannya), dan juga tidak mendatangkan keuntungan untuk produsen cat-nya sendiri secara umum (Ongkos operasinya umumnya lebih mahal dari pendapatannya).

10. Mudah dibersihkan
Cat tembok medium PVC sampai low PVC biasanya jauh lebih mudah dibersihkan dibanding high PVC. Hal ini karena penggunaan filler yang lebih sedikit. Cara lain (tapi tidak umum) adalah penggunaan jenis binder / latex tertentu yang hybrid sehingga bisa memberikan permukaan cat yang mudah dibersihkan (ada yang klaim anti grafitti, dimana aksi vandalisme dengan cat aerosol solvent based yang melekat di permukaan cat masih bisa dibersihkan dengan metode tertentu seperti water jet wash).

11. APEO Free
Tidak menggunakan surfactant ataupun bahan baku yang mengandung surfactant dengan basis Alkyl Phenol Ethoxylate yang sudah banyak dilarang penggunaannya di negara maju (di Indonesia belum dilarang)

12. Green Produt / Low VOC (Volatile Organic Compound) / Environmental Friendly
Selain APEO Free, juga mercury free (lihat biocides), heavy metal free, dan juga low coalescent & open time additives demand. Artinya penggunaan coalescent bisa ditekan, dan juga additives open time menggunakan tipe lain yang juga dikategorikan Low VOC atau Non VOC.

13. Dan Lain Lain
Jika ada gimmick lain coba ditanyakan, nanti kita akan coba analisa

Tutorial - Cat Tembok - Bagian 4.4.7 - Bahan Baku Pembuatan Cat Tembok - Biocides

Biocides adalah material yang digunakan sebagai pertahanan cat tembok terhadap serangan mikro-organisma. Adapun ada 2 jenis mikro-organisma yang umum yang diketahui dapat merusak cat tembok, yaitu JAMUR dan LUMUT (Fungi & Algae). Mikro-organisma yang lain, yaitu bakteri, diketahui bisa merusak, tetapi occurences-nya jarang, sehingga manufaktur cat tembok akan lebih fokus pada Jamur dan Lumut saja.

Pertahanan terhadap Jamur dan Lumut ini dibagi menjadi 2 macam dalam formulasi cat tembok, yaitu :

1. IN CAN PRESERVATIVE
yaitu mencegah kerusakan cat tembok pada saat storage / penyimpanan. Disini digunakan in-can preservatives yang dapat mencegah kerusakan cat water based, sehingga tidak menjadi busuk dan berubah warna. Jenis yang paling umum digunakan adalah tipe CMIT/MIT 1.5% yang diproduksi dalam jumlah besar oleh banyak pabrikan baik di dalam maupun dari luar negri. Untuk tipe yang lebih advance bisa menggunakan BIT yang diketahui lebih aman dibanding CMIT/MIT chemistry. Selain lebih aman, BIT juga memiliki keunggulan rentang pH operasi yang luas dan juga tahan terhadap pemanasan. CMIT/MIT hanya bekerja di rentang pH basa, sehingga efektifitasnya bisa berubah pada saat yang berbeda. Selain itu CMIT/MIT memiliki 15ppm Skin Sensitizer ruling, yang artinya jika penggunaannya lebih dari 15 ppm dalam formulasi, maka harus dilabel skin-sensitizer (bisa menyebabkan kulit sensitif).

Beberapa produsen yang tidak bertanggung jawab menggunakan Formaldehyde maupun Merkuri sebagai preservative cat tembok mereka, dan hal ini pada dasarnya adalah dilarang keras, karena baik Formaldehyde dan Mercury telah dikenal sangat berbahaya bagi kesehatan manusia (Carcinogen dan bisa merusak genetis). Tetapi banyak pabrikan cat tembok yang keras kepala dan menggunakan jenis pengawet ini, sehingga tanggung jawab moral penggunalah yang harus lebih memperhatikan hal-hal seperti ini, juga dari sisi Deperindag jika bisa mengatur hal ini untuk mencegah bahaya dalam masyarakat.

In-Can preservatives biasanya digunakan dalam dosis rendah, sekitar 0.05-0.20 % dari total formulasi.

Perlu diingat bahwa in-can preservatives adalah bahan yang digunakan untuk "mencegah" sebelum terjadinya kerusakan cat tembok, bukan untuk "mengobati" cat tembok yang telah rusak (jadi istilahnya adalah seperti suplemen/vitamin, yang berguna mencegah agar kita tidak sakit).

2. DRY FILM PROTECTION
Setelah cat tembok diaplikasi, kemudian kering, beberapa saat kemudian (minggu, bulan, tahun) tiba-tiba datang pengganggu yang tidak diinginkan, yaitu Jamur (tidak kentara) maupun Lumut (kentara sekali). Hal ini disebabkan karena kandungan bahan baku cat tembok yang waterbased merupakan media tumbuh mikro-organisma yang baik. Oleh karena itu, untuk mencegah timbulnya jamur atau lumut pada lapisan cat tembok yang diaplikasi, diperlukan biocides khusus yang berfungsi untuk mencegah jamur/lumut menyerang dan merusak cat tersebut.

Chemistry yang biasa digunakan sebagai dry film protection biocides adalah antara lain DIURON, CARBENDAZIM, ZPT, dll. Dari chemistry itu, semua mengklaim adalah yang terbaik. Sebenarnya semua biocides adalah efektif, jika tidak efektif tentunya produsen tidak akan launch produknya. Hanya kadang chemistry tertentu itu efektif sekali pada strain tertentu, chemistry tertentu lainnya ke strain lainnya. Jarang sekali ada biocides yang memiliki "wide-range of strain effectiveness", selalu saja ada yang kurang sedikit-sedikit. Untuk negara yang lembab seperti Indonesia, jamur dan lumut sangat mudah dijumpai, sehingga pemilihan biocides untuk cat tembok dengan tujuan dry film protection adalah sangat penting, baik untuk cat exterior maupun interior (banyak bagian rumah yang lembab juga, seperti kamar mandi, tembok yang bersinggungan dengan air, rembesan air, etc).

Di dunia, biocides sangat diregulated sekali berdasarkan dengan EU BPD (European Union Biocides Product Directives), yang menentukan chemistry-chemistry biocides apa yang boleh digunakan ataupun yang tidak boleh digunakan. Sebagai contoh di Indonesia, sepengetahuan penulis hanya 1 produsen cat tembok (asing / multinasional) yang benar-benar mematuhi aturan EU BPD ini, bahkan untuk barang yang listing di EU BPD beberapa tahun lagi baru dilarang penggunaannya pun sudah mereka tinggalkan, dan mereka sekarang menggunakan biocides yang bisa lebih "ramah lingkungan" menurut versi EU BPD.

Konsep lain dari penggunaan Dry Film Protection adalah yang bisa mencegah bakteri tumbuh diatas lapisan cat tembok dengan biocides tertentu. Ini mengarah ke cat anti bakteri yang pada akhirnya digunakan sebagai marketing gimmick untuk HYGIENIC COATINGS yang ditujukan untuk aplikasi kamar tidur anak-anak dan orang tua, rumah sakit, klinik, tempat praktek dokter, tempat perawatan, dll.

Untuk dry film protection, selain harganya lebih mahal dari in-can preservatives, penggunannya juga cukup banyak, umumnya di level antara 0.50-2.00 % dari total formulasi cat tembok.