Laporan Praktikum Pembuatan Cat Emulsi [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM DASAR REKAYASA PROSES PEMBUATAN CAT EMULSI



oleh :



Fadilla Yulanda Mustika 1031410035



POLITEKNIK NEGERI MALANG 2011



Tujuan Setelah melakukan percobaan, diharapkan mahasiswa dapat membuat cat tembok berbahan dasar kaolin serta dapat mengetahui pengaruh jumlah penambahan air, pigmen, surfactan terhadap sifat fisik cat tembok.



BAB I Dasar Teori



Cat adalah suatu cairan yang dipakai untuk melapisi permukaan suatu bahan dengan tujuan memeperindah, memperkuat, atau melindungi bahan tersebut. Setelah dikenakan pada permukaan dan mengering, cat akan membentuk lapisan tipis yang melekat kuat pada permukaan tersebut. Pelekatan cat ke permukaan dapat dilakukan dengan banyak cara : diusapkan, dilumurkan, dikuas, diseprotkan, dsb. Emulsi merupakan suatu jenis koloid dengan fase terdispersi berupa zat cair dalam medium pendispersi padat, cair, dan gas. Cat tembok water based disebut juga cat emulsi, dimana terdapat emulsi antara air dan minyak dalam formulasinya. Dalam emulsi pada masing-masing komponen pembetuknya sudah terdapat emulsifer berupa surfactan. Komponen atau bahan penyusun dari cat terdiri dari binder (resin), pigmen, solvent dan additive. a. Binder Zat pengikat atau binder merupakan bahan yang mengikat antara partikel pigmen cat, sehingga cat dapat membentuk lapisan tipis yang rapat ketika digunakan. b. Pigmen Pigmen berperan sebagai zat pemberi warna utama pada cat. Pigmen menurut fungsinya terbagi menjadi dua yakni pigmen utama dan pigmen extender/filler. c. Solven Solven atau pelarut berfungsi untuk menjaga kekentalan cat agar tetap cair saat digunakan, selain itu juga sebagai media pendispersi.



d. Additive Additive merupakan bahan yang ditambahkan dalam cat untuk menambahkan property atau sifat-sifat cat sehingga dapat meningkat kan kualitas cat. Karena cat emulsi merupakan salah satu jenis koloid, yang dimana ukuran partikelnya berada pada rentan larutan sejati dan suspensi kasar, maka pada cara pembuatannya dapat dilakukan dengan dua cara yakni metode secara dispersi dan cara kondensasi. Metode dispersi adalah proses pemecahan partikel-partikel besar menjadi berukuran koloid, sedangkan metode kondensasi adalah pembentukan agregat dari molekul-molekul kecil berukuran larutan menjadi berukuran koloid. Material yang akan diaplikasikan adalah beton atau tembok yang dihasilkan dari lapisan semen atau mortar. Seperti diketahui sifat dasar semen adalah basa dengan pH diatas 7 (netral). Oleh karena itu, cat tembok yang diaplikasikan menempel pada semen tentunya harus memiliki sifat dasar alkali juga. Karena jika tidak maka akan menimbulkan reaksi yang tidak diinginkan.



BAB II Percobaan a)



Bahan dan Alat Alat -



Mixer



-



Ayakan



-



Spatula



-



Gelas kimia



-



Kaca arloji



-



Beaker plastik



-



Pipet tetes



-



Gelas ukur



-



Batang pengaduk



-



Timbangan



-



Kuas



Bahan



b)



-



Kaoline



-



Surfaktan



-



Polyvinyl acetat



-



TiO2



-



Pine oil



-



Natrosol



-



Air



-



Ammonia



Langkah Kerja



Ketrerangan : Mixing 1 dilakukan selama 60 menit



Mixing 2 dilakukan selama 30 menit



BAB III Hasil Pengamatan dan Percobaan



a)



Hasil Pengamatan



Data Percobaan



Bahan



Jumlah (gram)



Hasil



Trial



Percobaan



Kaoline



10.875



108.75



Surfactan



0.2



2



Polyvinyl Acetat



3.626



36.26



TiO2



2.5



25



Pine Oil



0.05



0.5



Natrosol



0.125



1.25



Air



14.5



145



Ammonia



2 (tetes)



20 (tetes)



Trial : Kurang homogen, bergelembung, cepat kering, tekstur kasar



Percobaan : Sedikit bergelembung, halus, homogen, cepat kering



Tabel 3.1 Data pengamatan



Hasil Analisa



Organoleptik



Percobaan 1 (Trial) 1



2



3



4



Percobaan 2 1



2



3



Homogenitas



•



•



Kekentalan



•



•



Tekstur



•



Keterangan 4



•



Pengeringan



•



•



Aroma



•



•



Warna



•



1. Amat Kurang 2. Kurang 3. Baik 4. Amat baik



•



Tabel 3.2 Hasil Analisa Organoleptik b)



Pembahasan



Cat emulsi merupakan salah satu bahan pelapis material yang bertujuan untuk melindungi, memperindah atau memperkuat material tersebut. Komponen



penyusun utama pada cat adalah binder, pigmen (utama dan extender/ filler), solvent dan additive. Pada proses pembuatannya, pada praktikum kali ini bahan yang digunakan adalah kaoline, surfactan, TiO2, air, pine oil, natrosol, PVAC, dan ammonia. Bahan-bahan yang berbentuk serbuk sebelum dicampurkan semuanya diayak terlebih dahulu baru kemudian didispersikan terhadap medium penidpersinya, yang dalam praktikum kali ini adaalh air. Hal ini bertujuan untuk membentuk partikel-partikel besar menjadi partikel berukuran koloid. Sehingga pada saat pencampuran akan lebih mudah untu membentuk suatu zat yang homogen. Disini yang berperan sebagai komponen utama adalah TiO2, kaoline, PVC dan air dan pine oil . Air dan pine oil berfungsi sebagai solven, akan tetapi penggunaan air disini lebih pada penegncer sulfactan yang nantinya akan membantu mengencerkan binder (resin) yang dalam hal ini adalah PVAC. Sedangkan pine oil selain untuk menambahkan bau yang khas pada cat juga berfungsi melarutkan TiO2dan kaoline yang berperan sebagai pigmen dan filler. Pigmen yang digunakan adalah pigmen putih, karena pigmen putih merupakan pigmen universal yang pada umumnya digunakan sebagai warna dasr. TiO2 dipilih sebagai pigmen warna putih yang apabila dibandingkan dengan warna putih dari kapur, hasilnya lebih baik dan tahan lama. Selain itu dengan penambahan kaoline yang berfungsi sebagai bahan penguat pigmen (filler) akan menghasilkan warna putih yang lebih baik dan lebih mudah mengikat warna dari pewarna tambahan. PVAC merupakan resin vinyl yang selain berfungsi untuk merekatkan pigmen, juga dapat meningkatkan propertis seperti fleksibilitas dan ketahan terhadap benturan. Selain komponen-komponen utama tersebut ada juga bahan yang berpran sebagai additive yaitu sulfactan dan ammonia. Sulfactan berfungsi sebagai penyeimbang buih dan merupakan salah satu emulsifer. Sedangkan ammonia berperan sebagai pH buffer. Ammonia ditambahkan agar pH cat yang dihasil kan bersifat basa, karena dalam proses pencampurannya ammonia bereaksi dengan air sehingga menghasilkan ammonium hidroksida yang merupakan basa lemah. Selain sebagai pH buffer ammonia juga memberikan efek wetting pigmen sehingga dapat mengurangi kebutuhan dispersing agent, sehingga pada akhirnya mengurangi timbulanya foam. Pada praktikum kali ini dilakukan dua kali percobaan dimana pada percobaan pertama digunakan sebagai trial sehingga dapat melihat pengaruh penambahan setiap bahan pada hasil yang didapat. Pada trial digunakan komposisi



atau jumlah bahan sebesar sepersepuluh dari jumlah formula yang sama dengan pada percobaan utama (yang sudah dibuat sebelumnya). Pada percobaan pertama (trial) pada saat proses pencampuran pertama yang berisi campuran sulfactan (yang sudah dalam air), kaolin, TiO 2, dan natrosol, didapat campuran yang homogen (tidak menggumpal) dan dengan kekentalan yang cukup. Akan tetapi pada saat pencampuran kedua yakni pada saat penambahan PVAC, pine oil dan ammonia, campuran menjadi bergelembung dan sedikit menggumpal (kasar) Hal ini terjadi pada saat penambahan ammonia. Selain itu pada saat dicoba diaplikasikan pada asbes, hasil yang didapat setelah mengering teksturnya tidak halus (kasar). Akan tetapi pada percobaan utama dengan cara pencampuran yang sama campuran yang didapat pada saat pencampuran pertama dan kedua sama-sama berupa campuran yang homogen, sedikit bergelmbung. Bahkan ketika diaplikasikan pada asbes pun tekstur yang didapat halus, baik yang sudah diacampur dengan air maupun yang murni hanya adonan saja.



Gambar 3.3 Cat hasil percobaan utama Apabila dilihat dari perbadaan hasil keduanya hal yang memungkinkan menjadi penyebabnya adalah pada komposisi dan pada proses pengadukannya. Pada percobaan trial komposisi yang digunakan dalam jumlah sangat kecil sehingga menyebabkan pada saat proses penimbangan menajadi tidak valid. Selain itu pada saat proses pencampurannya dilakukan pengadukan manual,sedangkan pada percobaan pertama menggunakan alat (mixer). Hal ini menyebabkan perbedaan homogenitas hasil campuran yang didapat karena perbedaan kecepatan dan kekuatan pengadukan antara mixer dan manual. Disamping itu pada pengaduka manual akan lebih tidak konstan karena



menggunakan sumber energi tenaga manusia yang memungkinkan timbulnya kelelahan sehinga pengadukannya tidak konstan.



BAB IV Kesimpulan



Cat emulsi yang baik adalah cat yang tidak menimbulkan reaksi pada saat diaplikasika pada materialnya,sehigga pH dari cat tersebut harus sama dengan pH materialnya. Penambahan air dan sulfactan mempengaruhi pada tekstur atau struktur cat, karena dilihat dari fungsinya sulfactan yang dilarutkan dalam air dapat melarutkan resin yang berpotensi menimbulkan gumpalan. Sedangkan penambahan pigmen lebih perpengaruh terhadap warna utama yang dihasilkan sebelum diberi bahan pewarna tambahan.



DAFTAR PUSTAKA



Anonim.2009. Tutorial - Cat Tembok - Bagian 4.4.5 - Bahan Baku Pembuatan Cat Tembok - pH buffer. www.tgcoatings.blogspot.com (diakses 15 November 2011) Anonim.2010. Bahan dan Cara Pembuatan Cat. www.suparsa.blogspot.com (diakses 15 November 2011) Anonim.2011.Produksi Pembuatan Cat Tembok. www.scribd.com (diakses 15 November 2011) Susyanto, Heri.2007. Apakah Cat ?. www.ochities.org/herisusyanto (diakses 20 Oktober 2011) Yuli Irianto, Sugeng.2008.Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP dam MTs Kelas VIII. 2nd. Gramedia.Jakarta (hal.109) Sunarya,Yayan.2007.Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XI SMA.Setia Purna Inves. Bandung. (hal 215) Suryatin,Budi.2008.Kimia SMP/MTs Kelas VII.Gramedia.Jakarta (hal 60)