//
you're reading...
Sekedar info

Tinta

Tinta adalah bahan berwarna yang mengandung pigmen warna yang digunakan untuk mewarnai suatu permukaan. Tinta bersama pena dan pensil digunakan untuk menulis dan menggambar. Tinta merupakan sebuah media yang sangat kompleks, berisikan pelarut, pigmen, celupan, resin dan pelumas, sollubilizer (semacam senyawa yang membentuk ion-ion polimer polar dengan resin tahan air), surfaktan (yaitu unsur basah yang menurunkan tekanan permukaan dari sebuah cairan, memungkinkan penyebaran yang mudah, surfaktan juga menurunkan tekanan antar permukaan antara dua cairan), materi-materi partikuler, pemijar, dan material-material lainnya. Komponen-komponen tinta tersebut menjalankan banyak fungsi: pembawa tinta, pewarna, dan dan bahan-bahan addiktiv lainnya digunakan untuk mengatur aliran, ketebalan dan rupa tinta ketika kering.bahan 
Setiap perusahaan tinta pastinya mempunyai bahan tambahan yang menjadi kekuatan jual produk mereka, tetapi pada intinya tinta semua tinta dye mempunyai bahan dasar yang harus ada untuk memproduksinya. Semua bahan tersebut dicampur menjadi satu.
Bahan dasar tinta jenis Dye :
1. Air
Air yang digunakan adalah harus air dengan kualitas tinggi, tidak terkontaminasi baik sejak pengambilan hingga pemrosesan tinta, kualitas air menentukan daya tahan tinta nantinya saat penyimpanan, biasanya air ini harus melalui proses UV dan Reverse Osmosis, ada juga yang menggunakan air destilasi. Air adalah komponen terbanyak yang digunakan untuk membuat tinta Dye.
2. Pewarna
Pewarna Jenis Dye yang terbaik adalah pewarna yang mampu menampilkan kualitas warna yang baik.
3. Co-Solvent – Humectant
Adalah bahan cair yang membantu pewarna (bukan tinta keseluruhan) agar tidak mudah mengeras sebelum terserap oleh kertas.
4. Fixative – Penetrant
Adalah bahan yang mengontrol tinta saat jatuh pada permukaan kertas, bahan ini harus mampu menahan tinta agar tidak terlalu terserap oleh kertas yang dapat mengakibatkan tinta tembus ke belakang kertas atau basah sebelum mengering.
5. Surfactant.
Adalah bahan cair pemacu kerja tinta keluar dari head catridge, ukuran yang salah dalam penggunaannya menghasilkan tinta yang buruk. Humectant yang terlalu banyak bisa membuat tinta terus-menerus keluar dari head (wicking), atau terlalu sedikit juga bisa membuat tinta mudah menggumpal pada tangki dan head menjadi tersumbat (clogging). Pemakaian Surfactant harus seimbang dengan penggunaan Fixative.
6. Resin
Bahan  inilah yang membuat efek polish dan tidak mudah terberai saat hasil cetakan pada kertas kita gosok dengan tangan.
7. Biosida/Fungisida
Adalah bahan tambahan untuk menjaga keawetan tinta saat disimpan pada waktu yang lama dengan membunuh kuman dan bakteri pada tinta.
8. Buffer dan Agent lainnya
Biasanya tinta harus memiliki pengatur pH agar tinta tidak terlalu asam atau basa.
Itulah bahan-bahan dasar dalam pembuatan tinta printer jenis Dye.
Saya yakin setelah mengetahui bahan-bahan dasar tinta ini, kita bisa mengetahui penyebab tinta wicking atau clogging, tinta yang jamuran, tinta yang berwarna pudar, dan lainnya.
Kandungan

Secara umum tinta dibagi menjadi dua macam, tinta  yang berbasis pelarut dan tinta yang berbasis air. Keduanya mempunyai keunggulan dan kelemahan. Dibanding tinta yang berbasis solven maka tinta yang berbasis air lebih tidak berbahu dan tidak beracun, tetapi tinta yang berbasis solven relatif lebih cepat mengering dan menghapus tinta yang belum kering tidak akan meninggalkan noda.

a. Kandungan utama

1.     Solvent ( pelarut ).

Adalah cairan yang mudah menguap merupakan bahan yang ditambahkan dalam cat, vernis dan lacquer sebagai upaya untuk melarutkan komponen resin dan untuk memodifikasi viskositas bahan. Untuk memenuhi hal itu secara efektif pelarut harus memenuhi kriteria;

1. Harus merupakan larutan yang kekentalannya sesuai untuk penyimpanan dan   kebutuhan penerapan pelapisan dalam bentuk cairan.

2. Harus mempunyai laju penguapan yang benar.

3. Harus mendepositkan lapisan dengan karakteristik optimum.

4. Harus tidak mempunyai bau yang tidak menyengat.

5. Harus tidak beracun.

6. Harus tidak bereaksi dengan pigmen.

7. Harus mempunyai harga yang masuk akal.

Pelarut untuk tinta white board ada dua macam air dan bahan organik ( VOC’s). Saat ini keduanya telah secara luas digunakan untuk bahan pembuatan tinta cair, pasta dan padat. Bahan pelarut organik ( VOC’s) terbagi dalam berbagai macam klas.

1.1.  Hidrokarbon;

white spirit, pelerut ini dicirikan dengan laju penguapan yang lambat dengan bau yang sedang saja.Dapat melarutkan minyak, resin alami, vernis oleoresin, dan resin alkyd. Secara umum digunakan untuk pembersihan ( general cleaning purpose ) dan pelarut lemak dan digunakan sebagai pelarut pada kebanyakan formulasi tinta.

toluen, Biasanya digunakan bersamaan dengan pelarut yang lain dalam formulasi dari vinyl copolimer pengeringan udara terbuka dan pelapisan klorinasi karet. Toluen secara luas digunakan dalam pelapisan nitroselulose sebagai diluent.Merupakan tipe pelarut yang murah untuk menurunkan harga formulasi pelapisan.

xylene, biasanya digunakan sebagai pelarut untuk poliurethan, chlorinated rubber, vinyl copolimer dan resin alkyd dikarenakan kekuatan pelarutan yang baik dan laju penguapan yang rendah yang mana cukup untuk memfasilitasi good flow. Xylen sangat sesuai digunakan coating oven karena laju penguapannya memungkinkan untuk flash off.

benzene, adalah pelarut yang tidak berwarna, cairan yang sangat mudah terbakar dengan karakter bau yang khas. Merupakan pelarut yang sangat kuat dan secara alami sangat beracun. Salah satu penggunaan utamanya adalah untuk menghilangkan cat dan vernis ( paint and vernish remover ). Kelebihannya yang lain adalah sebagai pelarut resin yang excellen. Sangat sesuai digunakan untuk lacquer, cat dari karet yang cepat kering.

1.2.  Ketone;

Acetone, merupakan pelerut yang sangat bagus dengan laju penguapan yang sangat tinggi. Aseton dipertimbangkan sebagai salah satu pelarut komersial terbaik dengan harga murah. Pelarut ini digunakan dalam vinyl kopolimer dan formulasi nitroselulose. Biasanya aseton ditambahkan dalam jumlah yang sedikit untuk dicampur dengan pelarut yang lain, yang mana kekuatan larutnya sangat bagus dan laju penguapannya sangat berguna untuk memodifikasi penerapan coating dan sifat bentukan lapisan film dari coating permukaan. Kecepatan dan kekuatan aksi pelarutan aseton membuatnya menjadi kandungan yang diperlukan untuk penghilangan cat dan varnis dan sebagai larutan pembersih yang digunakan pada bagian manufaktur dan penyimpanan.

MEK, dibandingkan dengan aston maka MEK mempunyai titik didih yang lebih tinggi dan laju penguapan rendah. MEK digunakan secara aktif dalam pelarut lacquer nitro selulose. Mempunyai toleransi larut yang tinggi, resistansi blush yang baik untuk laju penguapannya, dan merupakan pelarut yang sangat baik untuk resin natural dan sintetik. Oleh karena itu maka MEK digunakan dalam formulasi lacquer kepadatan tinggi. Digunakan dalam lacquer vinyl, pelarut untuk selulose asetat dan celulose asetat butirat dalam pembuatan pesawat terbang.

MIBK ( methyl Isobutyl Ketone ), mempunyai kekuatan pelarutan yang sangat tinggi dan laju penguapan yang moderat. MIBK mempunyai ketahanan blush yang sangat baik, toleransi diluent yang sangat tinggi dan daya alir bagus ( good flow ) membuatnya menjadi pelarut tunggal yang sangat ideal untuk lacquer semprot nitro selulose dan berbagai macam jenis coating. MIBK secara luas digunakan sebagai pelarut untuk epoxy poliurethan dan sistem coating nitroselulose  karena alasan daya larut dan laju penguapan yang baik

1.3.  Ester;

 Ethyl asetat, merupakan pelarut aktif  titik didih rendah yang umum untuk nitro selulose. Dicirikan dengan sifat laju penguapan yang cepat dan bau yang enak, karena bau yang agak enak maka sering digunakan untuk mengganti ketone dalam lacquer nitroselulose.

 amyl asetat, adalah solven aktif untuk nitroselulose, mempunyai bau manis seperti prambors. Membantu meningkatkan resistansi blush, menambah kilap. Digunakan dalam lacquer dimana laju evaporasi rendah yang diperlukan.

 butyl asetat, mempunyai laju penguapan yang moderat dan berbau khas buah buahan. Sangat mendukung good flow dan blush resistans untuk lacquer nitroselulose. Terutama digunakan sebagai pelarut aktif titik didih moderat untuk lacquer nitro selulose dan resin modifikasi.

 propil asetat. Juga seperti pelarut ester ang lebih dulu merupakan pelarut yang baik untuk nitroselulose, juga untuk pelarut resin alami dan resin sintetis. Mempunyai titik didih yang rendah.

1.4.  Glykol ether;

methyl cellosolve, merupakan pelarut yang bagus untuk nitroselulose, selulose asetat dan ethyl selulose, tetapi karena resistansi blushnya kurang maka penerapannya terbatas pada NC lacquer. Digunakan pada pada enamel yang cepat kering dan vernis.

cellosolve, atau ethylen glykol monoethyl ether, laju penguapannya lambat dibanding methyl sellosolve. Cellosolve mempunyai toleransi yang sangat tinggi terhadap pelarut aromatiktetapi hanya moderat untuk pelarut aliphatic. Berbau sedang atau mild dan daya larutnya untuk nitro selulose sangat bagus. Cellosolve sangat mendukung untuk viskositas rendah lacquer nitroselulose dan sangat cocok untuk lacquer tipe semprot, lacquer silk screen, cat dan untuk menghilangkan varnis.

 carbitol. Digunakan secara luas dalam lacquer nitroselulose dan hampir semua resin yang digunakan dalam coating permukaan. Sebagian dari carbitol pelarut yang sangat baik untuk acid dye yang dimanfaatkan pada stain bukan serbuk, yang mana membuat carbitol dipakai dalam industri coating permukaan.

1.5.  Alkohol;

ethyl alkohol, dikenal secara komersial sebagai alkohol industri ( methylated spirit ). Ethanol merupakan salah satu bahan yangtitik didihnya rendah secara umum digunakan untuk nitroselulose lacquer. Karena kekuatan pelarutannya yang sangat bagus dan laju penguapannya yang cepat membuat ethanol menjadi bahan yang disukai untuk untuk melarutkan shellac. Merupakan pelarut yang baik untuk resin alami dan sintetik.

 IPA, digunakan secara luas dalam lacquer NC dan thinner. IPA tersedia dalam tiga macam yaitu anhidrous, 95%, dan 91%. Grade anhidrous lebih disukai untuk formulasi coating permukaan dan produk yang sejenisnya. IPA digunakan sebagai pelarut untuk phenol dan resin alami dalam vernis spirit. IPA dicampur dengan toluen atau xylene digunakan sebagai pelarut selulose, resin alkyd dan vernis oleo resin.

Butyl alkohol. Dicirikan dengan bau yang menyengat digunakan sebagai pelarut laten untuk lacquer NC. Merupakan pelarut yang baik untuk banyak jenis minyak dan resin. Butyl alkohol digunakan sebagai pelarut untuk alkyd dan alkyd modifikasi amino dan ditemukan dalam coating basis acrilik dan dalam vernis sebagai pelarut.

1.6.  Terpene;

Turpentine, Secara komersial tersedia dalam dua jenis gum terpentin dan wood terpentin. Saat ini terpentin diganti oleh pelarut yang lain kaena alasan harga, ketidaktersediaannya, sifat dari tampilannya.

Dipentene, digunakan sebagai agen anti shinning dan mempunyai daya larut yang sangat tinggi untuk tujuan khusus seperti untuk penyetabil vernis over-cooked yang mana sangat dekat dengan titik gel.

Pine oil. Merupakan bahan yang laju penguapannya lebih lambat dan daya larutnya lebih tinggi dibanding dipentene. Titik didihnya 210° C – 220° C dan berat jenisnya 0.935. Digunakan dalam prosentasi kecil dalam coating permukaaan untuk meningkatkan daya alir, gloss dan sifat yang lain.

2.    Resin polimer ( binder ).

Polimer mempunyai fungsi yang sangat jamak dalam menentukan sifat dan karakter tinta. Pada zaman dahulu resin polimer yang yang tersedia di alam telah digunakan dalam pembuatan tinta dan cat, tetapi saat ini tinta mengandung lebih banyak polimer sintetis. Salah satu fungsi utama polimer dalam pembuatan tinta adalah untuk menyebarkan partikel pewarna tinta agar merata di semua bagian, prakteknya dapat digunakan secara sendiri atau bersama dengan surfaktan.

Polimer berfungsi juga untuk mengatur vskositas ( kekentalan ) dan untuk rheological modifier. Fungsi lain polimer yang tidak kalah pentingnya adalah untuk membantu pembentukan film dan menaikkan sifat mekanis dan sifat khusus  dari tinta seperti kemampuan pembasahan dan ketahanan abrasi ( abrasion resistance ).

Polimer berbasis nitrosellulose adalah pemain utama pada pembuatan tinta berbasis solvent sedangkan poliakrilat lebih dikenal sebagai pendukung modern water based ink ( tinta berbasis air). Berbagai macam poliakrilat baik homopolimer maupun copolimer secara luas telah digunakan dalam pembuatan tinta, walaupun ada klas yang lain seperti poliurethan dan poliester yang berguna juga untuk mendukung sifat khusus dari tinta. Sifat mendasar seperti suhu transisi gelas yang mana polimer berubah dari glassy atau kondisi yang keras menjadi kondisi yang lunak ( flexible state ), kondisi tersebut harus terkontrol untuk mendapatkan ketahanan blocking yang sesuai ( kondisi yang menyebabkan tinta melekat hanya pada substratnya) serta kondisi pembentukan film minimum ( MFFT, Minimum Film Forming Temperature). Aktifitas polimer dengan komponen lain dalam tinta akan menentukan sifat akhir tinta. Misalnya interaksi antara polimer dan surfaktan akan mempengaruhi viskositas dan stabilitas dispersi yang akibatnya akan tampak pada kemampuan untuk mudah digunakan dan tambahan kekuatan warna pada tinta.

Berikut ini akan dijelaskan tentang binder atau resin baik yang sintetis maupun resin yang alami ;

  1. Resin alami.

a.      Rosin.

Gum rosin relatif merupakan rosin yang murah yang secara luas digunakan dalam industri cat. Gum rosin secara alami diperoleh dari menyadap pohon pinus. Rosin mempunyai titik lebur yang rendah dan acid value tinggi. Sebelum digunakan untuk bahan cat dan vernis rosin perlu untuk dimodifikasi secara kimia. Rosin mengandung 90% asam rosin dan 10 % rosin netral. Asamnya monobasic dan mengandung asam tak jenuh. Kandungan utama asamnya adalah abetic acid yang mana dapat diisomerisasikan menjadi levopimaric acid dengan perlakuan panas.

b.      Limed Rosin

Rosin yang keasamannya tinggi dapat dikurangi dan titik leburnya dapat dinaikkan dengan cara mereaksikannya dengan 4% – 8% hidrated lime. Rosin dipanasi sampai 232° C dan hidrated lime dimasukkan secara perlahan – lahan dengan pengadukan yang konstan. Selanjutnya suhu dinaikkan menjadi 275° C dan masa dibiarkan pada suhu tersebut sampai sample yang diambil menjadi clear apabila didinginkan. Limed rosin lebih murah dari pada ester gum dan lebih disukai apabila pertimbangan harga murah yang diutamakan.

c.       Gloss oil.

Larutan yang dibuat dari limed rosin dan white spirit dinamakan “Gloss oil”. Gloss oil dapat juga dipersiapkan dengan cara thinning adonan limed rosin setelah mengalami pendinginan sampai suhu 215° C . Gloss oil dapat ditambahkan pada vernis dan resin lain seperti alkyd resin untuk membikin enamel yang lebih murah atau dapat ditambahkan pada pigmen untuk pasta.

d.      Zinc resinate.

Rosin dapat dipanasi dan ditambah zinc oksida untuk membentuk zinc resinate. Resin ini mempunyai titik lebur yang tinggi dan sifat pengeringan yang bagus manakala digunakan dalam industri coating. Banyak digunakan untuk finishing dekoratif interior dan lacquer nitroselulose dan berbagai macam formulasi tinta.

e.       Ester gum.

Ester gum dibuat dengan mencampurkan 3 mol rosin dan 1 mol gliserol. Rosin dimasukkan dalam ketel baja dipanasi sampai suhu 260°C dibawah lingkupan CO2. Gliserol ditambahkan secara perlahan – lahan disertai pengadukan. Kemudian suhu dinaikkan sampai 288°C. Masa dipertahankan sampai diperoleh acid value yang diiginkan dan kemudian dilakukan vaccum untuk menghilangkan kelembaban dan gliserol.

Ester gum dengan harga asam yang tinggi digunakan dengan varnesh heavy oil karena lebih baik dalam mengurangi gelation dibanding yang harga asamnya rendah. Juga mempunyai sifat – sufat pembasahan pigmen yang baik. Karena ester gum mengandung gugus yang tidak jenuh akan teroksidasi jika dibiarkan dalam udara terbuka oleh karena itu kontainernya harus yang kedap udara untuk menghindari reaksi okdidasi.

f.        Penta Erythritol Esters.

Apabila gliserol diganti dengan penta erythritol maka titik lunaknya akan naik. Rosin dipanasi sampai 205°C dalam lingkup karbon dioksida, penta erythritol ditambahkan dengan pengadukan konstan. Suhu dinakkan dari 293°C sampai 296°C dan masa campuran dipertahankan sampai nilai asam yang diharapkan biasanya antara 12 sampai 15. Harus menggunakan ketel baja agar diperoleh warna yang lebih baik. Penta erythritol ester mempunyai sifat yang lebih stabil pada suhu yang lebih tinggi bila digunakan pada pembuatan vernis dan mudah dilarutkan serta keringnya lebih keras.

g.      Maleic Modified Rosin.

Rosin dipanasi sampai 94 °C dan ditambahkan maleic anhidrid perlahan – lahan dengan suhu dinaikkan bertahap sampai 149°C sampai reaksi selesai. Maleic modified rosin mempunyai titik lebur, acid value yang tinggi dan larut dalam alkohol dan glikol dan seirng digunakan dalam vernis alkohol, tinta printing dan berbagai jenis lacquer.

Karena acid valuenya tinggi membuatnya sangat reaktif dengan bahan coating yang lain. Oleh karena itu diesterifikasi dengan alkohol utnuk penggunakan vernis yang lebih umum. Resin maleic pentamodified dapat digunakan dengan bodying oil yang lambat untuk pembuatan vernis, tetapi tidak akan cocok untuk lacquer dan vernis alkohol.

h.      Dammar.

Damar adalah resin yang tidak keras yang mempunyai aroma yang khas dan dicirikan dengan kelarutannya dalam hidrokarbon tetapi tidak dalam alkohol. Damar sering digunakan pada jenis vernis yang murah, vernis kertas, enamel yang tahan api dan lacquer. Kekurangan yang menonjol dari damar adalah sifat yang kurang keras dan tidak tahan lama apabila digunakan untuk aplikasi di tempat terbuka. Biasanya digunakan untuk mengkilapkan enamel dan cat murah aplikasi interior. Sebagai bahan utama yang digunakan dalam vernis bebas minyak seperti vernis untuk kertas kristal dan vernis map dengan cara melarutkannya dalam terpentin pada kondisi dingin, yang akan menghasilkan vernis yang sangat pucat dan dimana keringnya sangat cepat yang akan menghasilkan film sangat elastis.

i.        Amber.

Merupakan resin yang sangat keras, rosin ini tidak larut dalam carbon bisulphida, minyak bumi, alkohol, benzene dan asam asetat. Amber yang dalam kondisi lebur dapat larut dalam minyak biji kapuk yang panasa, chloroform, ether, benzene, petroleum, spirtus, dan terpentin tetapi tidak larut dalam alkohol. Amber jarang digunakan dalam pembuatan vernis karena alasan harga yang sangat mahal.

j.        Copals.

Meliputi beberapa resin natural antara lain, manila, congo, kauri dan lain – lain. Secara umum copal mempunyai harga asam yang lebih tinggi dibanding resin alami yang lain.

k.      Manila.

Rosin ini larut dalam alkohol, keton dan hampir cocok utnuk semua pelarut, minyak dan resin. Manila yang tingkatannya lunak dan menengah digunakan sebagai pengganti shellac. Resin manila dapat digunakan untuk industri vernis tetapi masih kurang bagus jika dibanding shellac. Jalan. Manila digunakan dalam pengecatan jalan diapdukan dengan alkohol sebagai pelarutnya yang mana tidak akan membuat bereaksi dengan aspal

l.        Congo.

Merupakan resin fosil yang sangat keras, varietas kongo yang paling baik secara prktis adalah yang tidak           berwarna. Sebelumditreatmen kongo tidak larut dalam semua pelarut organik setelah ditreatmen kongo dapat larut dalam pelarut organik, minyak dan resin. Banyak digunakan dalam lacquer dan vernis karet dan dalam indusstri enamel karena mempunyai kemampuan merekat yang kuat pada permukaan logam.

m.    Kauri.

Merupakan resin fosil yang sangat keras, kauri larut pada alkohol, keton minyak dan rosin sebelum ditreatmen tetapi setelah ditreatmen kauri dapat larut hampir dalam semua pelarut digunakan dalam industri lacquer dan vernis. Merupakan resin yang sangat berharga karena dapat dikombinasikan dengan semua minyak dengan sangat mudah.

n.      Shellac.

India adalah produsen shllac terbesar, hampir 90% permintaan dunia diambil dari sana. Merupakan hasil sintesa dari kelenjar suatu insekta. Shellac dapat larut dalam alkohol dan spirtus membentuk warna kecoklatan yang kebanyakan digunakan dalam french polish. Berbentuk padat dan berjenis T.N., Button Lac, dan Garnet lac. Merupakan resin yang digunakan untuk membuat vernis dan lacquer yang peracikannya menggunakan spiritus, atau menggunakan alkohol manakala sudah kering akan menjadi lapisan yang keras mulus. Walaupun cukup mahal tetapi masih diaplikasikan dalam mebel, lantai rumah, model cor dan pernik pernik dari kayu karena sifatnya yang cepat kering, keras, kuat, transparan dan tahan aus tetapi mempunyai ketahanan terhadap air dan   kelembaban yang buruk.

o.      Natural Asphalt.

Aspal alami adalah resin yang sangat keras, rapuh dengan softening point pada 132° C – 205° C. Dari berbagai macam resin aspal maka gilsonit adlah yang paling penting. Gilasonite adalah yang termurah dan digunakan untuk vernis dan cat high gloss, hitam dan gelap.

p.      Manjak.

Merupakan resin aspal yang lain yang mana berwarna hitam dan keras. Digunakan dalam coating yang buram dan coating kulit telur hitam, menghasilkan hasil coating yang kurang kilap dibanding gilsonite. Resin aspal ini mempunyai kecenderungan merembes pada lapis atas. Perembesan ini yang menyebabkan pembatasan penggunaaanya.

q.      Petroleum Aspahalt.

Aspal minyak bumi sering digunakan sebagai bahan impregnasi kertas dan kain dan sebagai bahan tahan air, coting bagian bawah, bahan atap dan cat yang tahan asam dan basa. Kelebihan yang paling utama adalah harga murah dan ketersediaannya yang melimpah. Karena harga yang murah maka sering digunakan sebagai pelapis yang tebal.  Kekurangannya adalah sifat yang mudah merembes sampai lapisan coating yang paling atas.

 

r.       Coaltar pitches.

Merupakan hasil distilasi dari tar batu bara, sangat mudah larut dalam benzene dan carbon bisulphida. Digunakan pada atap rumah, dasar kapal, bahan tahan air dan sering digunakan sebagai vernis insulasi.

s.       Glue.

Merupakan bentuk murni dari gelatin, diturunkan dari kulit, tulang binatang dan tulang ikan. Dapat larut dalam air dan berguna sebagai cat yang mudah larut dalam air. Sebagai binder dalam cat calcimine bubuk kering. Hal yang menonjol dari glue adalah harga yang murah. Hal yang paling merugikan adalah kelarutan permanen dalam air dan sifat pembentukan film yang jelek.

t.        Casein.

Merupakan kandun gan albumen dalam susu. Diendapkan dari susu dengan cara penambahan asam. Casein ditambahkan dalam persentase yang sangat sedikit sebagai koloid pelindung dan thickening agen. Casein kurang larut dalam air tetapi larut dalam larutan alkali. Digunakan sebagai coating dalam kertas dan yang secara relatif mempunyai ketahanan air yang jelek. Media air yang digunakan untuk pengendapan dalan finishing kulit berbasis pada casein.

  1. Resin sintetis.

a.      Phenolics Resin.

Resin phenol diracik dari phenol dan formaldehida dengan bantuan katalis, maka terbentuklah resin dengan berat molekul yang rendah. Sedangkan resin resol dibuat dari reaksi antara phenol dengan formaldehida yang berlebihan dibawah kondisi alkali. Resin novolac dibuat dari reaksi antara phenol yang berlebihan  dan formaldehida dalam kondisi asam. Resin resol dan novolac digunakan dalam coating permukaan apabila dimodifikasi akan menjadi bahan yang lebih berguna. Modifikasi dari resin phenol ini kebanykandigunakan dalam industri cat dan vernis.

Resin phenol mempunyai ciri warna kuning dan cenderung menjadi berwarna kuning jelek dalam aging film. Phenol modifikasi mempunyai ketahanan air dan alkali yang lebih baik. Tetapi secara umum resin phenol mempunyai ketahanan terhadap alkali yang jelek karena adanya gugus hidrosil bebas. Karakter insulasi listriknya sangat bagus.

Resin phenol sering digunakan pada insulasi sukucadang listrik. Yang terbanyak digunakan dalam binder vernis insulasi. Sering juga digunakan dalam perekat dan dalam resin penukar hidrogen sebagai pelunak air. Resin phenol setelah mengalami modifikasi digunakan dalam cat dan vernis.

b.      Alkyd Resin

Diproduksi dengan cara polimerisasi kondensasi ester dari reaksi antara asam policarboxilic dan polihidric alkohol. Glyserol dan asam phtalat atau anhidrous phthalat sebagai bahan utama yang digunakan utnuk membuat resin alkyd.

Tahap utama dalam pembuatan adalah proses esterifikasi alkohol atau metode alternatif lain yang digunakan untuk membuat resin alkyd adalah proses alkoholisis. Pada proses alkoholisis ini minyak dan alkohol polihidric dicampur dan dipanasi pada 240° C sampai 260° C dengan keberadaan katalis seperti calsium hidroksida. Minyak yang paling sering digunakan untuk semi drying dan drying oil dari alkyd modifikasi adalah minyak kedelai dan linseed oil walalaupun kadang – kadang digunakan minyak lain juga.

Policarboxilic acid Polihdric alkohol minyak
Phtalic anhidrid Glycerol Soya Bean
Isophtalic acid Penthaerythritol Linseed oil
Orthophtalic acid Sorbitol Castor
Maleic acid T.M.E Coconut
Fumaric acid T.M.P Tung

Alkyd resin dibagi menjadi tiga kategori

1.      drying.

2.      Semi drying.

3.      Non drying alkyds.

Kategori diatas masih lebih jauh dibagi lagi berdasar kandungan minyak misal banyaknya minyak dalam resin alkyd.

Short drying alkyd ( sd 45% kandungan minyak ) hanya larut dalam pelarut aromatis dan dicuring dengan temperatur tinggi ( dioven atau dipanggang ).

Medium oil alkyd ( sd 45 % – 60 % kandungan minyak ) adalah yang terbanyak larut dalam pelarut aromatis atau campuran pelarut aliphatis aromatis dan dapat dicuring baik dengan udara langsung atau melalui suhu tinggi.

Resin alkyd yang semi drying dan bukan semi drying yang kandungan minyaknya medium digunakan bersamaan  dengan resin yang lain seperti resin amino, melamin.

Long oil alkyd  ( 60 – 80% ) secara umum disiapkan dari drying oil. Semua resinnya larut dalam pelarut aliphatis. Sering digunakan sebagai binder untuk sistem finishing dekorasi dan finishing khusus lainnya.

c.       Modified Alkyd Resin.

Resin alkyd adalah polyester dan kebanyakan mudah untuk diserang oleh alkali. Alkyd apabila dimodifikasi dengan rubber chlorinasi  akan meningkatkan ketahanan korosi dan api dan mempercepat laju pengeringan. Apabila dimodifikasi dengan celulose nitrat meningkatkan kekerasan dan laju oengeringan. Apabila dimodifikasi dengan resin amino akan meningkatkan kekerasan dan ketahanan terhadap alkali.

d.      Styrenated Alkyd Resin.

Proses yang digunakan adalah styrenasi alkyd yang mana resin alkyd direaksikan dengan styren dengan keberadaan katalis peroksida. Penambahan styrene terjadi pada ikatan ganda pada residu asam lemak dari resin alkyd. Alkyd sterenasi meningkatkan laju pengeringn dan ketahanan kimia yang lebih baik dibandingkan dengan resin alkyd yang lain.

e.       Amino Resin.

Resin amino dimbuat dari reaksi kondensasi antara aldehida dan amine. Urea formaldehida dan melamin formaldehida adalah polimer yang paling populer diantara resin amino.

Pembuatan resin urea formaldehida melalui beberapa langkah. Pada reaksi awalnya dibawah kondisi alkali  yang akan menghasilakan campuran methylolurea.

Dibawah kondisi asam methyolurea mengalami reaksi kondensasi dan menghasilkan

Tetapi jika senyawa tersebut lebih jauh lagi bereaksi akan menghasilkan copolimer linear. Resin urea formaldehida tak termodifikasi dan resin melamin formaldehida biasanya dimodifikasi dengan butanol untuk membuatnya mudah larut dalam pelarut yang biasa digunakan.

Resin urea formaldehida butilated larut dalam pelarut yang biasa dipakai  dan secara luas digunakan dalam industri coating bersamaan dengan resin alkyd short dan medium oil length. Resin alkyd butylated amino mempunyai fleksibilitas, adhesi yang bagus dan kilap serta ketahanan kimia yang lumayan.

f.        Vynil Resin.

Adalah resin yang diperoleh dari monomer ethenoid seperti vinyl asetat dan vinyl chloride. Jenis utama dari resin vinyl adalah polivynil chloride, polivynil asetat, polivynildene chloride, vynil chloride dan lain lain. Poli vynil chloride dan polivynil asetat kebanyakan digunakan dalam industri kimia.

g.      Polyvinyl Chloride.

Vynil chloride diperoleh dari treating acetilen dengan hidrogen chloride dengan keberadaan katalis suhu dijaga di 60° C sampai 80° C, katalis yang digunakan adalah larutan hidrochlorida dari metal chlorida.

                                                             Cl

CH = CH + HCL             H2C = C

H

Tekanan gas dari hidrogen chlorida dijaga pada 1 sampai 1.5 atm. Vinyl chlorida dipolimerisasi untuk membentuk polivynil chlorida dengan memanaskan emulsi air dari vinyl chlorida dengan sedikit tambahan benzoil peroksida atau hidrogen peroksida dalam autoclave dibawah tekanan.

Emulsi diperoleh dari agitasi 1000 galon air lunak 400 lbs sabun, 40 lbs ( 40 % ) hydrogen peroksida dan 1100 gallon dari vinyl chlorida. Temperatur daijaga pada 40° C. Waktu reaksinya dalah 24 jam polivinyl yang diperoleh kemudian dispray dried.

Sifat dari polivinyl chloride tidak terbakar dan thermoplastik. Tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa dan secara kimia inert. Bentuk serbuk dari PVC mempunyai berat jenit 1.33.

h.      Polyvynil Acetate.

Merupakan reisn yang termoplastik dan polimer dari vinyl asetat. Polivynil asetat dibuat dari vinyl asetat yang berujud cair mendidih pada suhu 72° C dan diperoleh dari interaksi antara acetilene dan asam asetat dengan keberadaan katalis mercury kompleks. Sedangkan polivinyl asetat diperoleh dari pemanasan vinyl asetat dalam keberadaan benzoil peroksida yang sedikit. Polimerisasinya dapat dilakukan dengan berbagai macam cara.

Sifat dari polivinyl asestat adalah resin padat sejernih air, tidak berasa, tidak berbau. Mempunyai ketahanan panas yang baik sampai munculnya warna kekuningan hanya setelah mengalami penyimpanan lama diatas suhu 120° C.

Polivinyl asetat digunakan dalam industri lacquer, cat, perekat. Secara luas digunakan dalam industi perekat untuk merekatkan kulit dengan kulit, kertas dengan kertas, kulit dengan kayu, logam dengan logam dan lain – lainnya.

i.        Epoxy Resin.

Resin epoksi kebanyakan digunakan pada industri cat, lacquer, perekat dan lain – lain. Epoxi mempunyai sifat yang mantap seperti;

1.      kekuatan.

2.      Ketahanan kimia.

3.      Fleksibilitas dan adhesi.

Resin epoxy mempunyai ketahanan kimia yang baik dan digunakan karena sifat ketahanannya tersebut. Resin epoxy digunakan sebagai laminating dan bahan casting, sebagai bahan untuk peralatan listrik dan untuk stabiliser resin PVC.

Resin epoxy dibuat dengan mereaksikan epichlorohydrin dan bisphenol pada temperatur diatas 60°C dengan keberadaan katalis alkalin. Sifat yang menonjol aplikasi khususnya adalah faktor utama pemilihan resin epoxy dari berat molekul yang khusus. Misalnya resin epoxy cair dengan berat molekul rendah sesuai untuk laminasi, casting dan perekat tetapi resin epoxy dengan berat molekul yang lebih tinggi sesuai untuk coting permukaan.

Apabila resin epoxy diblending dengan resin yang lain yang mengandung gugus aktif seperti phenol, amino, resin akrilik maka akan muncul kopolimer dengan kedua sifat resin tersebut.epoxy resin dapat juga dimodifikasi dengan esterifikasi oleh karena itu reaksi dari hidroksi dan grup epoksi didalam molekul dengan asam karboksilat menghasilkan ester yang mempunyai ketahanan kimia  dan mekanis.

Resin epoksi mempunyai ketahanan kimia, air, pelarut, asam dan alkali yang baik disebabkan karena ikatan ethernya. Adanya grup epoxy dan hidroksida menjadikan resin mempunyai fleksibilitas dan hubungan silangnya menambah kekuatannya.

j.        Silicone Resin.

Silikon resin menempati pasar yang luas disebabkan sifat ketahanannya panasnya yang tinggi. Pembuatannta dengan cara mereaksikan antara silikon klorida dan senyawa organik. Resin silikon sangat tahan air dan sangat stabil pada temperatur dimana senyawa organik murni lain akan terdekomposisi.

Dengan cara kopolimerisasi resin silikon dengan resin yang lain seperti alkyd, epoxi, dan akrilik maka meningkatkan ketahanan panas dan meningkatkan ketahanan terhadap cuaca.

3.    Colorant ( pewarna ).

Lebih dari 90% dari tinta adalah tinta untuk printing ( cetak ) yang mana pemakain pewarnanya banyak menggunakan pigmen dari pada dye. Pigmen tidak larut tetapi dye larut, penggunaan istilah dye dan pigmen dalam dunia perdagangan sering tumpang tindih.Pigemen tinta dapat berjenis organik atau an organik. Kebanyakan tinta merah menggunakan larutan dye eosin encer. Sedangkan warna biru dapat diperoleh dari dye triphenyl methane. Sedangkan tinta tulis permanen mengandung besi sulfat dan asam galat atau asam tanat. Tinta untuk ballpoint biasanya lebih pasta mengandung 40 – 50 % dye.

Tinta yang putih mengandung titanium dioksida sebagai pigmen, dapat berujud kristal tetragonal anatase atau rule. Perkembangan terhadap pemahaman tentang bahan yang beracun dari logam berat telah mendorong pergeseran pigmen organik seperti chrome yellow, molybdenum orange dan cadmium red ke arah pigmen organik yang mempunyai sifat yang lebih tahan dan kurang beracun. Perkembangan lebih jauh lagi penggunaan carbon black telah mengganti spinnel black, rutile balack dan iron black pada hampir semua tinta hitam. Kenyataan di lapangan dunia industri tinta telah menjadi konsumen terbesar dari carbon black.

Pigmen diketahui sebagai pendukung utama tinta dan mempengaruhi harga produksi tinta sampai 50%. Secara esensial pigmen adalah partikel padat yang berwarna hitam, putih atau fluorescent yang merubah penampakan suatu obyek dengan cara seleksi menyerap dan atau menyebarkan cahaya. Pigmen tersebut dapat berujud suspensi koloid dalam tinta dan tetap pada struktur kristal atau partikel sampai proses pencetakan selesai.

Pigmen organik tinta modern didindentifikasikan dengan sistem nomor indek warna yang mencerminkan bayangan dan rona warna,  dari detail kronolagis dan struktural pigmen. Misalnya yang sangat dikenal adalah pigmen biru tembaga pthalocyanin blue PB 15. Intensitas warna (kekuatan) dari pigmen bertambah apabila ukuran partikel pigmen berkurang dan pucak keburaman ( opacity peaks ) pada ukuran pigmen sekitar 0.3 mm. Sedangkan struktur molekul pigmen dari empat pigmen yang terpenting yang digunakan dalam produksi tinta adalah;

kunjappu_mar03_box.gif

Ada pigmen yang secara khusus dibutuhkan seperti pigmen fluorescent yang mempunyai banyak fungsi penerapan seperti dalam tinta sekuriti untuk menjaga pemalsuan dokumen, dalam sinyal tanda lalu lintas, papan poster pada adversiting. Pigmen pearlescent digunakan dalam tinta untuk merefleksikan cahaya dengan cara yang sama seperti perl alami. Pigmen logam seperti bubuk aluminium ( aluminium bronze ) dan bubuk alloy tembaga seng ( gold bronze ) digunakan pada novel tinta perak dan emas. Pigmen organik lain dapat memberikan effek luminescent dan pearlescent.

d. Releasing agent. ( untuk tinta white board )

Disebut juga scrapping, separating agen. Merupakan bahan yang dimanfaatkan untuk kemudahan pelepasan atau penghapusan dari coating atau tulisan diatas whiteboard. Bahan tersebut dapat berupa lilin, silikon, lemak , minyak atau cairan hidrokarbon. Dengan adanya releasing agen maka tinta yang tertulis di papan whiteboard akan dengan mudah dihapus. Penggunaan releasing agen berkisar 1 – 20% berat komposisi tinta.

Releasing agen yang digunakan pada water based ink dan solven based ink berbeda dalam fisiknya saja, penggunaan dalam water based ink aplikasinya dalam bentuk emulsi. Sedangkan dalam solven based ink dipilih releasing agen yang dapat dilarutkan dalam solven tersebut. Pada prakteknya releasing agen yang digunakan dari berbagai macam golongan yaitu;

  1. Aliphatic carboxylic acid ester ( ACAE ), berujud cair dan tidak menguap atau sedikit menguap pada suhu ruang sebagai contohnya adalah;
    1. Monobasic carboxylic acid ester ( misal, propil myristate,  butyl palmitate, butyl stearate, octyl stearate, butyl isostearate ).
    2. Dibasic carboxylic acid diester ( misal, dodecanedioic acid dioctyl ester, dipropil adipate, dioctyl sebaceate, dioctyl azelate ).
    3. Mono-, diesters dihydric alcohol.
    4. Mono-, di-, triester trihydrate alcohol, ( misal gliserin, tri isostearate ).

Jumlah ACAE dalam komposisi tinta apabila kurang dari 1 % dari berat tinta maka tinta yang dihasilkan tidak mudah untuk dihapus sebaliknya jika kandunga ACAE lebih dari 20% dari berat tinta maka tinta yang diperoleh bila digunakan untuk menulis akan tidak cepat kering dan bila dihapus akan meninggalkan kotoran, hasil tulisan tidak dapat segera dihapus alias tinta basah terus di papan white board.

ACAE lebih efektif dibanding dari PPMAE dalam kemampuan hapus awal ( initial erasability ), masalah tersebut menjadi subyek daei us paten 5316 574.

  1. Higher hidrocarbon ( HHC) atau Higher Alcohol Ether ( HAE ), bahan tersebut tidak menguap pada suhu ruang dan berujud cair, apabila digunakan dalam water based ink aplikasinya dalam bentuk emulsi. Golongan HHC yang digunakan untuk releasing agen adalah, parafin, squalene dan oxidized polyethylene wax. Sedangkan golongan HAE yang digunakan sebagai releasing agen adalah Hexyl alcohol, octyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol.

Jumlah penggunaan HHC dan HAE tidak lebih dari 10%, kedua bahan tersebut biasa sigunakan sebagai additional releasing agen.

  1. Polyoxyethylen Polyoxypropilen Mono Alkyl Ethers ( PPMAE ) block copolimer,dan derivatif lanoline digunakan sebagai asisten releasing agen yang mana berguna untuk membantu primer releasing agen, PPMAE terbukti sangat tangguh untuk penggunaan penulisan yang tidak segera dihapus ( long standing erasability ). Berbagai merk dagang PPMAE yang diperjual belikan sebagai berikut;

1.      Newpol.

2.      PE-61, PE-62, PE-71 ( Sanyo Kasei K.K Japan ).

3.      Pluronic L-31, L-44, L-61, L64, F-68, P-84, P-83 atau L-101 ( Asahi Denka Kogyo K.K Japan).

4.      Epan 420 atau 720 ( Daiichi Kogyo saiyaku K.K Japan )

5.      Emulgen PP-150 atau PP230 ( Kao K.K Japan).

6.      Pronon 102 atau 201 ( Nippon Yushi K.K Japan ).

7.      Actinol P-3035 ( Matsumoto Yushi Seiyaku K.K Japan ).

8.      Lionol PL-32, PL-42 atau PL-712 ( Lion K.K. Japan ).

Jumlah PPMAE yang digunakan 0.2 – 3 % berat komposisi tinta. Apabila jumlah PPMAE terlalu kecil maka hasil tinta tidak mudah untuk dihapus sebaliknya jika jumlahnya terlalu banyak maka menghapusnya dapat mengotori white board.

Sedangkan lanoline yang digunakan adalah lanolin alcohol, alkoxylation lanoline alcohol, acetylized lanoline alcohol, hydrogenated lanolin alcohol, alkoxylated cholesterol, ethoxylated cholesterol biasa diaplikasikan dalam bentuk alrutan, campuran antara alkohol dan air.

Turunan lanoline yang diperjual belikan secara komersial adalah ethoxylated laniline alcohol ( Bellpol A-20 ), ethoxylated cholesterol ( Bellpol A-24 ), ethoxylated cholesterol ( Bellpol L-19, L-30, L75 ). Turunan lanoline tersebut terbukti sangat manjur untuk menambah kemampuan hapus tinta diatas white board yang terbuat dari resin melamin, atau resin polyester tidak jenuh. Jumlah efektif yang sebaiknya digunakan adalah 0.1 – 2 % berat komposisi tinta.

  1. Polyhidrc Alcohol ( PA), yang digunakan sebagai eleasing agen adalah golongan, polyalkene glycols seperti ethylene glycol, diethilene glycols, triethylene glycols, propilene glycols, dipropilen glycols, tripropilen glycols, polyethylene glycols yang berat molekul rata – ratanya 200 – 600, propilen glikol yang berat molekul 1000 – 3000,  dan trimethylolpropane.

Jumlah yang digunakan tidak lebih dari 10 % berat komposisi tinta jika penggunaan lebih dari 20% berat maka hasil tinta viskositasnya tinggi  dan menghapusnya menyebabkan whiteboar menjadi kotor.

  1. Ester Polyhidric Alcohol ( EPA),

1.      ester trimethylol propane ( tri methylol propane ( mono, di, tri ) caproate ).

2.      tri 2- ethylhexyl trimethylate ( tri alkyl esters tri methylol ).

3.      tri methylol propane tri isopalmitate.

4.      ester propilen glycol ( propilen glycol mono caprilate, p g dicaprilate).

5.      Fatty acid ( olive oil, safflower oil, coconut oil).

  1. Ester Higher Fatty Acid ( EHFA ), merupakan releasing agen yang dapat melerut dalam alkohol berujud cair dan tidak mudah menguap atau sangat mudah menguap misalnya, myristyl caproate, isostearyl caproate, oleyl caproate, isostearyl caprylate, oleyl caprylate, cetyl 2- ethylhexanoate, stearyl 2- ethylhexanoate, isostearyl 2- ethyl hexanoate, oleyl 2- ethyl hexanoate, isooctadecyl caproate, oleyl caproate, iso octyl palmitate, isooctadecyl palmitate, isooctyl stearate,  isooctadecyl stearate, iso propil myristate, lauryl oleate dan butyl oleate.

b. Kandungan Tambahan ( additif ).

1.      Surfaktan.

Surfakatan adalah surface aktif agent ( agen aktif permukaan ) berguna untuk menurunkan tegangan permukaan dari pelarut ( solven ) di dalam mana surfaktan dilarutkan. Surfaktan mempunyai fungsi yang bermacam macam dalam formulasi tinta. Aktifitas yang utama adalah sebagai agen stabilisasi utnuk penyebaran pigmen. Selaras dengan kemajuan tinta berbasis air, surfaktan mempunyai fungsi tambahan sebagai wetting agen ( agen pembasah ), menjaga agar tegangan permukaan air tetap rendah sehingga tinta dapat bereaksi lebih leluasa dengan substrat. Pemilihan surfaktan yang tepat sering mencukupi untuk menghindari masalah pembentukan busa dalam tinta. Putusnya aliran tinta sering terjadi apabila da pembentuka gelembung dalam pen tip.

Adanya busa hampir tidak dapat dihindari dalam manufakturing tinta yang mana merupakan hasil pelepasan dari berbagai macam gas, seperti gas yang terserap pada waktu tahapan penyebaran pigmen dan gas yang masuk pada tahap proses mixing. Surfaktan akan menyusup pada antar muka udara air dalam busa dan menyetabilkannya.

Pembusaan dapat diatasi dengan dua pendekatan ;

Penjagaan dengan agen anti foaming, agen tersebut meliputi berbagai macam padatan hidrophobia, minyak lemak dan surfaktan yang bekerja dengan cara menembus antar muka air udara dalam busa dan menghambat pembentukan busa.

Secara umum surfaktan adalah struktur yang mengandung rantai hidrokarbon hidrophobia dan suatu grup polar. Apabila grup polarnya ionik maka ada dua macam klas kationik dan anionik. Surfakta ionik secara khusus baik untuk menyetabilkan busa, yang mana para ahli kimia tinta berusaha untuk menghilangkannya. Klas yang lain adalah surfaktan zwetterionik yang mengandung ion negatif dan ion positif dalam molekul yang sama yang mana merupakan tambahan dari grup hidro pobi. Terakhir adalah surfaktan non ionik adalah grup ethilen oksida yang mendukung polaritasnya.

Contoh dari berbagai macam surfaktan diatas adalah ;

  1. Sodium dodecyl sulfate, SDS, dikenal sebagai surfaktan anionik, CH3 (CH3)11 OSO3 Na
  2. Cethyl trimethyl amonium bromide, CTAB, dikenal sebagai surfaktan kationik, C16H33(CH2)3NBr.
  3. Dodecyl octa ethylenglykol mono ether, dikenal sebagai non ionik surfaktan, CH3(CH2)11(OCH2CH2)6OH.
  4. N-n Dodecyl N, N Dimethyl betaine dikenal sebagai zwetterionik surfaktan, CH3(CH2)11N (CH3)2 CH2 COO

Apabila konsentrasi surfaktan dalam larutan naik maka beberapa sifat fisis dari larutan akan berubah secara tajam pada konsentrasi yang dinamakan  CMC ( Critical Micelle Concentration )  seperti pada gambar(  ) berikut. Diatas CMC molekul surfaktan akan bersama ama membentuk agregat ( micelle )yang mana pusat lingkarannya terisi oleh rantai hidropobhi dan pada bagian luar lingkaran terisi grup polar yang lain. Jumlah rata rata dari molekul surfaktan dalam setiap misel dinamakan aggregation number. Untuk kasus surfaktan SDS jumlahnya 60.

Agregat surfaktan berada pada permukaan lapisan yang ada dalam antar muka air udara dan cairan padatan. Diawali dengan berkurangnya tegangan permukaan cairan dan selanjutnya antar muka baian padat ( pigmen ) cairan termodifikasi. Hasil akhirnya adalah penyebaran partikel pigmen menjadi stabil dengan menurunnya energi mekanik yang diperlukan untuk penyebaran.

Dengan perpaduan antara polimer dan surfaktan maka masalah penyebaran partikel pigmen dapat diatas. Paduan polimer dan surfaktan menyerab partikel pigmen dan membentuk lapisan film dari berbagai macam komposisi dan ketebalan. Menghasilkan permukaan partikel yang termodifikasi yang mana dapat menarik atau mendorong satu dengan yang lai, mengontrol penggumpalan atau menyetabilkan. Penggumpalan menghambat peyebaran dan daya stabilisasi maka adalah penting untuk menjaga partikel pigmen yang halus agar tidak mengendap. Ukuran dan bentuk dari partikel pigmen menentukan intensitas warna, rona dan ketahanan.

Saat ini kecenderungan untuk menghentikan solven organik dari produk komersial dan tidak terkecuali pada tinta. Peraturan membatasi penggunaan  volatile organic compounds ( VOC’s ) dimanapun dalam industri manufaktur dari cat sampai plastik. Sebagai dampaknya para ahli kimia tinta berusaha untuk meneliti dan menemukan resep yang menggunakan air sebagai bahan pelarutnya atau dengan sangat mengurangi penggunaan VOC’s dan dangan mencampur air.  Tinta berbasis air memunculkan klas baru surfaktan dan polimer dalam dunia kimia tinta.

2.      Plasticizer.

Zat pemlastis pada umumnya mempunyai berat molekul yang rendah, merupakan cairan yang tidak mudah menguap yang mana secara ideal sangat kompatibel dengan lapisan komponen polimer, menaikkan fleksibilitas dan melunakkan polimer. Fungsi utama zat pemlastis untuk meningkatkan fleksibilitas film, secara khusus pada binder yang mempunyai kecenderungan menjadi rapuh karena fleksibilitasnya rendah.

Zat pemlastis eksternal ditambahkan secara fisis kedalam polimer dan zat pemlastis internal secara kimiawi ditambahkan ke dalam polimer yang akan berikatan dengan molekulnya dengan mekanisme kopolimerisasi. Selanjutnya zat pemlastis yang digunakan dalam dunia industri ada berbagai 2 macam;

Zat pemlastis primer, dapat dipandang sebagai pelarut dari polimer. Pemlastis primer mengandung gugus kimia yang dapat berinteraksi dengan polimer sedemikian rupa yang mana elastisetas dari pemlastis yang berat molekul rendah masuk diantara rantai polimer dengan berat molekul tinggi yang akan membentuk struktur yang kurang rigid. Pemlastis sekunder tidak reaktif terhadap polimer  dan beraksi sebagai pelumas. Pemlastis sekunder mempunyai pengaruh yang berakibat membalik kekuatan film.

Adapun sifat-sifat umum dari pemlastis adalah sebagai berikut ;

  1. Compatibility, Zat pemlastis harus kompatibel dengan berbagai macam jenis polimer. Grup fungsional dari molekul pemlastis biasanya secara alami bersifat polar yang akan mendukung untuk kompatibilitasnya. Perbandingan yang paling besar dari grup fungsionalnya terhadap molekul remainder, adalah zat pemlastis yang terbesar kompatibilitas terhadap polimerdari kompatibilitas yang terbatas. Misalnya dimethyl pthalat kompatibel dengan selulose asetat tetapi tidak dengan dibutyl pthalat.
  2. Efektif, zat pemlastis yang kan menghasilkan sifat dan karakter yang diinginkan pada coating permukaan pada prosentasi penggunaan yang terkecil akan dipandang sebagai yang paling efektif.
  3. Permanen, zat pemlastis harus mempunyai sifat volatilitas rendah untuk mengurangi penguapan coating film. Volatilitas dari pemlastis dipengaruhi oleh beberapa faktor, tekanan uap ( vapor pressure ), suhu, kompatibilitas dan ketebalan film.
  4. Stabilitas, zat pemlastis harus tahan terhadap panas, cahaya, air, minyak, bahan kimia dan api, mempinyai solubilitas dalam air yang rendah sehingga tidak dapat terbawa keluar dari lapisan film.
  5. Bau, rasa, racun dan warna, zat pemlastis yang digunakan untuk melapis kontainer makanan, pakaian, aplikasi medis harus total bebas dari bau dan racun.

Berbagai macam zat pemlastis yang digunakan dalam industi adalah sebagai berikut ini;

1.Minyak kastor, merupakan minyak non drying, adalah gugus hidroksil yang akan meningkat kompatibilitasnya dengan nitro selulose. Khususnya minyak kastor coklat digunakan sebagai zat pemlasti pada lacquer. Minyak kastor asetilated dipakai sebagai pemlastis pada lacquer nitroselulose dan dalam coating insulasi vinyl.

2.Minyak epoxidised, pemlastis epoksidized dibuat dari munyak drying dan semi drying. Mempunyai sifat yang cukup dalam kompatibilitas, volatilitas yang rendah dan fleksibilitas yang sangat ekselent pada temperatur rendah. Harganya lebih murah yang menggeser stabilser metalik dalam senyawa vinyl mempunyai performans yang lebih baik pada beaya yang lebih hemat.

3.Camphor, Secara alami ada dalam kayu comphore, digunakan sebagai zat pemlastis pada varnish dan lacquer dan secara luas sebagai pemlastis celulose ester.

4.Dibutyl pthalat, digunakan sebagai zat pemlastis dengan ciri kompatibilitas yang baik dalam banyak resin, kekurangannya adalah volatilitasnya yang tinggi.

Dibutyl pthalat telah lama digunakan dalam lacquer nitrocelulose. Menguap dari film lacquer lebih cepat oleh karena itu pada lacquer grade tinggi penggunaannya diganti agar tetap terjaga kekerasan dan fleksibilitasnya. Dapat digunakan secara bersama – sama dengan polimer emulsi polivinil asetat dan sebagai perekat general purpose.

5.Di – ( Zethyl hexyl ) pthalat, disebut juga octyl pthalat ( DOP), DOP kurang volatile dan mempunyai stabilitas baik dalam panas dan cahaya. Gambar struktur kimianya adala seperti berikut;

DOP secara luas digunakan sebagai pemlastis dalam resin vinyl dan secara ekstesif digunakan pada sistem finishing nitroselulose. Tersedia pada harga yang murah, mempunyai kompatibilitas pada kebanyakan resin, efektifitas yang sangat tinggi, stabilitas yang baik dan sangat mendukung fleksibilitas pada coating temperatur rendah.

6.Butyl benzyl pthalate, merpakan pemlastis hasil perkembangan terakhir, saat ini mengganti posisi di butyl pthalat dalam nitro celulose dan lacquer akrilik. Komposisinya akan menghasilkan lacquer yang superior dalam kekerasan, fleksibilitas yang lebih baik, kepadatan yang baik, permeabilitas air yang baik dan ketahanan pemakaian luar yang hebat. Mempunyai volatilitas yang lebih rendah dibanding dibutyl pthalat dan stabil terhadap panas dan cahaya serta ketahanan yang cukup terhadap pelarut dan minyak.

7.Tricresyl phosfate, pemlastis yang tidak berwarna dan berbau serta mempunyai volatilitas yang sangat rendah. Solubilitas dalam air dan minyak yang rendah dan mendukung permeabilitas uap air yang baik pada lapisan coating. Merupakan pelarut untuk nitroselulose dan dapat digunakan dalam jumlah yang banyak tanpa kuatir akan terjadi sweating. TCP mendukung fleksibilitas yang hebatdan tidak menurunkan tegangan tensile yang diharapkan. Karena mempunyai ketahanan panas dan listrik yang baik maka banyak dimanfaatkan pada enamel kawat dan varnish insulasi.

8.Triphenyl phospat, digunakan untuk sistem finishing nitro selulose yang mana ada sebagian sifat dari plastisnya cenderung untuk mengurangi flammability dari film coating. Kompatibel dengan selulose asetat, vinyl resin, dan karet sintetis dan larut dalam semua pelarut serta minyak vegetable. Mempunyai volatilitas rendah dan fleksibilitas baik, tahan api dan kekerasan. Karena mempunyai sifat yang seperti itu maka banyak ditemukan dalam aplikasi industri.

9.Butyl stearat, merupakan pemlastis sekunder untuk nitroselulose dan lacquer. Butyl stearat menjaga dan meningkatkan ketahanan gesek dan abrasi dari film. Butyl stearat meningkatkan kekerasan film dan efekrif pada suhu rendah.

3.Wetting agent ( Agen Pembasah ) dan dispersing agen.

Agen pembasah dan agen penyebar mendorong penyebaran cairan sampai permukaan. Wetting agen dan dispersing agen merupakan bahan yang sama yang berbeda hanya dalam sudut pandang saja. Lecithin soya adalah agen pembasah dan agen penyebar yang secara umu telah digunakan. Fungsi lecithin soya sebagai agen antar muka yang efektif untuk aplikasi cat, lacquer, printing ink dan juga sebagai agen dispersi dalam waterbased coating. Lecithin soya sangat efektif pada kasus pewarna prussian blue, ultra marine blue atau pigemen titanium dioksida dalam varnish linseed oil.

Metalik soap dari asam lemak digunakan dalam surface coating dan beberapa diantaranya zinc napthenate dan octoate yang mempunyai aksi pembasahan lebih baik dibanding yang lain.

Zinc napthenate dan octoate merupakan garam dan digunakan sebagai wetting agen dalam banyak aplikasi. Asam oleat digunakan sebagai wetting agen juga.

 4.      Anti Skinning Agen.

Bahan coating ( cat, tinta, lacquer) selama peyimpanan menyerap udara dan membentuk lapisan film tipis pada permukaanya. Apabila kulit permukaan tidak dihilangkan pada prosrs finishingnya akan tidak sempurna.

Anti skinning digunakan untuk memperlambat oksidasi. Selam proses oksidasi ada pembentukan radikal bebas dan hidro peroksida. Anti skinning mengontrol radikal bebas, menghambat pemulaian dan berikut oksidasinya oleh karena itu memperlama periode induksinya. Naiknya periode induksi akan menghambat periode pembentukan kulit.

Anti oksidan yang digunakan sebagai anti skinning harus mempunyai laju evaporasi yang tinggi sehingga apabila dilakukan coating, anti oksidan akan menguap bersama solven meninggalkan coating tanpa bekas sehingga tidak menghambat waktu pengeringan coating. Beberapa anti oksidan yang digunakan adalah;

1.      Quinones dan hidroquinones.

2.      Phenols

3.      Amines

4.      Oxime.

Adalah anti oksidan yang menghambat oksidasi tetapi tidak secara utuh menguap dari film coating pada akhirnya menambah waktu pengeringan coating.

Kecuali oximes yang secara luas digunakan pada coating adalah anti oksidan yang paling ideal dipakai sebagai anti skinning. Oximes akan menghambat oksidasi selama bahan ada dalam kontainer ( penyimpanan ). Setelah bahan digunakan oximes akan menguap sangat cepat tidak menunda waktu kering dari coating. Klas oximes yang secara luas digunakan methyl ethyl ketoximes, butyral doximes, cyclo hexamone oxime.

5.      Anti Settling Agen.

Laju pengendapan partikel meningkat sebanding dengan ukuran dan grafitasi, tetapi menurun apabila viskositas meningkat. Pigmen akan cenderung untuk mengendap dan membentuk sedimen dari partikel pigmen yang menyatu sehingga sulit unutk membuatnya menyebar kembali.

Pada coating yang menggunakan barytes ( sejenis ekstender) ditambah larutan oleat sampai 1% untuk menghindari settling ( pengendapan ). Pigmen yang lain dapat menggunakan minyak turkey red untuk mengontrol settling yang berlebihan. Kalsium linoleat dan napthenate efektif untuk menjaga pigmen dari settling.

Lecithin soya ditambahkan sebagai agen suspensi dalam kasus coating glossy. Lecithin soya dipakai dalam kisaran 0.2 – 0.4 % dari berat bahan coating.

Aluminium napthenate mempunyai sifat suspensi yang ekselent dan dapat dipakai sampai 2 %.

6.      Anti Floating Agen dan anti flooding agen.

Floating adalah pemisahan lapisan pigmen baik dalam keadaan cair atau dalam permukaan coating. Floating dipercepat manakala satu atau lebih pigmen cenderung untuk mengumpal.

Usaha untuk mengontrol flooding atau floating dapat memanfaatkan bahan yang mndukung viskositas struktural yang secara umum efektif dalam aplikasinya. Ekstender seperti china clay, silika persipitasi dan kalsium karbobat dalah bahan yang sangat efektif.

7.      Agen levelling dan agen flow kontrol.

Levelling adalah kemampuan dari film basah untuk menjadi mulus seragam selama proses pengeringan. Bahan coating dengan levelling yang bagus dan ketahanan sag dapat dapat diformulasikan apabila mempunyai viskositas rendah selama dan setelah proses pemakaian, tetapi viskositas tinggi medium diperlukan untuk mengurangi atau menjaga sagging

Khususnya zinc benzoate, zinc oksida dan asam bensoat mempunyai pengaruh pada levelling. Dalam penggunaan pada lacquer film dengan levelling yang bagus diproduksi dengan cara memadukan pelarut titik didih tinggi dan cairan pemlastis methyl cyclohexanol stearate dan kloroparafin adalh bahan yang sesuai

8.      Defoaming agent.

Foaming ( pembusaan ) sering muncul oleh adanya dalam bahan coating cairan yang mana akan menurunkan tegangan permukaan cairan dan mempunyai efektifitas kerja permukaan sebagai bahan untuk defoaming adalah kelas alkohol, keton yang menyebabkan busa terjebak didalam tanpa bisa keluar dari permukaan dan mengontrol foaming.

Agen anti foaming yang secara luas digunakan dalah suefaktan yang mempunyai nilai HLB rendah seperti silikon, alkohol, turpentene dan minyak pinus.

9.      Preservatif dan Fungicides.

Coating untuk waterbased dan marine coating merupakan sasaran dari microorganisma dan media pertumbuhannya apabila kemudian terjadi aksi enzimatik dan berakibat memutus sistem coating secara keseluruhan maka lebih jauh lagi akan muncul bau yang tidak enak. Pada kasus coating berbasis solven serangan bakteri bukan menjadi masalah tetapi serangan jamur gantinya sebagai masalah.

Pengawet yang umumnya digunakan adalah phenyl merkuri asetat, phenyl merkury napthenat, penta chlorophenol sodium salt, tetra chlorophenyl sodium salt dan copper napthenat. Tri – n – butyl tin merupakan senyawa efektif digunakan untuk preservatif melawan mikroorganisme.

Pemilihan aditif dilakukan secara trial and error, aditif dapat mendukung salah satu watak atau sifat tetapi kadang juga dapat menjadi perusak dari sifat coating yang diharapkan. Oleh karena itu asitif harus diperhitungkan setelah pengkajian yang hati – hati dari sifat masing – masing dan hal ini memerlukan ahli teknis yang berpengalaman.

Iklan

Diskusi

Belum ada komentar.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: