C HAPTER 24
INDUSTRY PELAPISAN PERMUKAAN Produk industri pelapisan permukaan sangat penting untuk pemeliharaan semua jenis struktur arsitektur, termasuk pabrik, dari pergantian cuaca. Kayu dan logam yang tidak dilapisi sangat rentan terhadap kerusakan, terutama di kota-kota di mana jelaga dan belerang dioksida mempercepat tindakan tersebut. Selain tindakan murni pelindungan menggunakan cat, pernis, dan meningkatkan daya tarik barang-barang manufaktur, serta daya tarik estetika sebuah rumah dan interior rumah. Lapisan yang digunakan untuk menutupi bangunan, furnitur, dan sejenisnya yang yang disebu disebutt sebagai sebagai pelapi pelapisan san permuk permukaan aan atau atau lapisa lapisan n arsite arsitektu kturr induus induustr trial ial lapisa lapisan n yang berbeda dengan yang digunakan pada bahan yang diproduksi. Industri setelah diterapkan untuk berbagai bahan seperti logam, tekstil, karet, kertas, dan plastik, serta kayu. Lapisan arsitektur biasanya diterapkan untuk kayu, gipsum wallboard, atau plester permukaan. Indust stri ri pela pelapi pisa san n permu permukaa kaan n mema memang ng sala salah h satu satu peni peningg nggal alan an kuno kuno pada pada SEJARAH. Indu kenyataannya, Noah diperintahkan untuk menggunakan lapangan dalam dan di luar Tabut. Asal dari cat kembali ke zaman prasejarah kapan penduduk awal bumi mencatat kegiatan mereka dalam warna pada dinding-dinding gua mereka. Cat minyak mentah ini mungkin terdiri dari warna bumi atau tanah liat yang dicampurkan dalam air. air. Orang mesir, mesir, mulai mengembangkan seni lukis pada 1500 b.c dalam jumlah besar dan berbagai berbagai warna. Sekitar 1000 b.c mereka para pendahulu kita menemukan pernis, masa kini biasanya resin alami atau beeswax adalah filmforming forming ingeredient. ingeredient. Pliny garis pembuatan pembuatan timah putih adalah yang pertama pertama dan cuka, dan hal ini mungkin bahwa prosedur kuno belanda menyerupai proses kuno yang lama Pembuatan pelapisan permukaan adalah bisnis besar dengan KEGUNAAN DAN EKONOMI . Pembuatan penjualan mendekati $ 10.000 milion setiap tahunnya. tahunny a. Tidak ada satu perusahaan memiliki lebih dari 10 persen dari pasar, dan ada antara 1000 dan 1200 perusahaan berlomba-lomba untuk bisnis. Tabel 24.1 menunjukkan saat ini dan proyeksi ukuran pasar. Lebih dari 70 persen dari perdagangan dijual cat yang water-based.
CAT CAT
Berdasarkan sejarahnya, pelapisan permukaan cat telah dibagi menjadi (relatif padat buram pelapis diterapkan sebagai lapisan tipis, yaitu film yang biasanya dibentuk oleh polimerisasi ), Table 24.1 Production of Coatings in the United States (in millions of liters and dollars)*
minyak tak jenuh ganda varnishes ( jelas lapisan ), enamels ( pigmented varnishes ), lak ( film yang dibentuk oleh penguapan hanya, pencetakan tinta, poles, dll Klasifikasi ini telah paling berguna di d i masa lalu, tapi pengenalan plastik resin ke industri telah membuat seperti klasifikasi relatif berarti. Tabel 24.2 daftar paling penting jenis bahan saat ini digunakan di permukaan lapisan. CONSTITUENTS . Cairan cat adalah sebuah dispersi halus yang dibagi pigmen dalam cairan
terdir terdirii dari dari resin resin atau atau binder binder dan pelarut pelarut stabi stabil. l. Bagian Bagian cairan cairan dikenal dikenal sebagai sebagai penyal penyalur ur.. Konsti Konstitue tuen n cat yang yang diurai diuraikan kan di tabel tabel 24.2 24.2 dan 24.3. 24.3. Pigmen, Pigmen, meski meski sub substa stansi nsi inorg inorgani anik, k, biasanya juga didapat murni, pelarut pewarna organik dikenal sebagai toner, atau pewarna organik organik diendapkan diendapkan di sebuah perusahaan anorganik anorganik seperti seperti alumunium alumunium hidroksida, hidroksida, barium sulfat, atau tanah liat, dengan demikian merupakan sebuah penghasil. Pigmen extender, atau pengisi, mengurangi mengu rangi biaya cat dan sering meningkatkan men ingkatkan daya tahan. Fungsi pigmen dan pengisi adalah untuk tidak hanya memberikan warna permukaan, menyenangkan untuk yang mungkin, missal estetika. Partikel padat cat banyak merusak sinar cahaya, dan dengan demikian membantu
untuk memperpanjang kehidupan cat. Secara umum, pigmen harus buram untuk memastikan kekuatan yang baik dan secara kimiawi inert untuk mengamankan stabilitas, maka umurnya akan panjang. Pigmen harus nontoxic, atau setidaknya racun, sangat rendah untuk kedua pengguna yaitu pelukis dan penduduk. Pigmen yang berbeda-beda prosesnya meliputi kekuatan per satuan berat. Meskip Meskipun un minyak minyak sering sering berfun berfungsi gsi sebagai sebagai bagian bagian dari dari perant perantara ara untuk untuk membawa membawa pigmen, fungsi utama dari minyak adalah untuk formulir, formulir, atau membentuk, film pelindung dan eksk eksklu lusi siff plas plasti tici cized zed itu. itu. Tanpa anpa film film pemb pembent entuk uk bahan bahan,, pigm pigmen en tida tidak k akan akan melek melekat at ke permukaan. Cat minyak film terbentuk Table 24.2 Paint Contituents
oleh proses “kering” berbagai minyak tak jenuh. Ini akan lebih lanjut dijelaskan dalam bab 28. Pengeringan adalah perubahan kimia melibatkan oksidasi dan polimerisasi, itu adalah proses oleh pretreatment minyak dan menambahkan kering, atau katalis, didominasi berat logam sabun, yang biasanya larut dalam minyak pembawa oksigen. Pengeringan ini perlu digunakan hanya dalam jumlah kecil (1-2% berat). Minyak reaktif, seperti seperti biji rami, kedelai, castor, castor, safflower safflower dan tung, biasanya digunakan. Bagian Bagian nonvolat nonvolatil il pemben pembentuk tuk film film penyalu penyalurr mun mungki gkin n resin resin sintet sintetis is bukan bukan minyak minyak pengeringan. Pengeringan minyak sintetis ini dikenal sebagai alkyds dan dapat dilakukan dari asam asam lemak lemak atau atau minyak minyak atau atau minyak minyak,, asam asam polyba polybasic sic,, dan polyhy polyhydri dricc resin. resin. Cat banyak banyak mengandung minyak pengeringan alami dan sintetik. Pengeringan atau pengerasan minyak ini melibatkan reaksi kimia, yang agak kompleks tetapi termasuk oksidasi sebagai langkah awal.
Beberapa polimerisasi juga terjadi dan banyak lintas-linkage. Minyak yang kering untuk film dimiliki olefinic unsaturation. Misalnya asam dari minyak biji rami mengandung sekitar 9% jenuh asam (palmitic dan stearic). 19% asam oleat, linoleat 24%, dan Asam linolenat 48%. Dalam pengeringan, minyak ini pertama kali menyerap oksigen dari udara, peroksida membentuk atau hydroperoxides di bagian olefinic obligasi. Produk still-liquid ini sebagian membusuk, memberikan oksidasi yang mudah menguap produk, tetapi terutama perubahan dalam tahap berikutnya reaksi oleh cross-linkages ke padat, meskipun masih elastis, koloid film melalui agregasi. Dalam kasus minyak biji rami, the padat, tidak larut, film elastis ini disebut linoxyn. Film yang seperti itu tidak permanen, sejak reaksi kimia terus berlangsung, meskipun di sebuah kecepatan, jauh lebih lambat sampai setelah perjalanan dari tahun ke tahun film itu sepenuhnya hancur. Cahaya, terutama ultraviolet, reaksi ini, mengatalisis dan salah satu dari pigmen yang di permukaan lapisan adalah untuk mencerminkan cahaya dan dengan demikian membantu melestarikan film. Pengeringan minyak yang jarang digunakan tidak dimodifikasi. Mereka mungkin meningkatkan sejumlah cara yang berbeda dengan (1) tindakan pengeringan (i.e., pengeringan katalis atau promotor), (2) minyak keseluruhan, (3) fractionation dan segregasi, (4) isomerization atau konjugasi, (5) dehidrasi, dan (6) reaksi lain karbon double-bond. Ada juga copolymer minyak, poly seperti polypenta-erythirol, alkohol oil-modified alkyds, dan minyak sintetis. Minyak keseluruhan bervariasi berbeda dengan minyak, tetapi umumnya harus lebih baik menjadi kering, membasahi, dan warna retensi properti dari unbodied minyak. Bodying adalah sebuah reaksi oksidasi dan dapat mencapai baik oleh pemanasan di ceret atau dengan meniup udara dalam baik gelembung melalui minyak pada 100 untuk 200oC selama beberapa jam. Ekstraksi pelarut atau ekstraksi cair-cair memisahkan konstituen pengeringan minyak dari konstituen nondrying. Isomerisasi cat minyak, terutama populer untuk minyak biji rami dan kedelai, melibatkan sebagian penataan ulang. Obligasi ganda terisolasi, nonconjugated menjadi lebih reaktif terkonjugasi posisi atas perlakuan panas dengan katalis, seperti oksida logam, nikel aktif, atau SO2 tertentu. Dehidrasi, saat ini, ini berlaku hanya untuk minyak jarak dan dicapai dengan memanaskan minyak dalam vakum hadapan dehidrasi katalis seperti alumina, fuller’s earth, silica gel, H3PO4 atau H2SO4.
Dalam cat emulsi-base, bahan pembentuk film adalah berbagai kisi-kisi dengan atau tanpa penambahan lain. Pembentukan film berlangsung sebagian besar meskipun logam Koalesensi tersebar resin partikel dari sebuah film terus-menerus yang kuat. Penyalur untuk type cat ini adalah emulsi bahan pengikat dalam air, pengikat minyak, akrilik atau resin. Polivinil asetat, atau yang lain emulsifiable binder. Meskipun cat menipis air akan kembali ke yang lama, mereka bukanlah komersial penting sampai cat berbasis kasein dikembangkan sekitar tahun 1925. Pertumbuhan fenomenal mereka ditunjukkan oleh peningkatan besar produksi US. Cat resin-emulsi telah banyak digunakan sejak Perang Dunia I, tetapi berbasis lateks cat, diperkenalkan secara komersial pada tahun 1948, memiliki pertumbuhan yang spektakuler, lebih dari 70% dari penjualan interior cat adalah tipe ini. Jenis cat dikembangkan untuk memenuhi tuntutan untuk kasus yang lebih besar dari aplikasi, cepat pengeringan, rendah bau, mudah dibersihakan, daya tahan yang besar, dan impermeability untuk kotoran. Lateks cat memiliki konstituen pembentuk film utama mereka resin sintetis lateks, dengan atau tanpa konstituen pembentuk film lain ditambahkan, dalam minyak-air emulsi-jenis sistem. Fase yang terusmenerus terdiri dari koloid hidrofil alkali-tersebar dalam air dan berisi dua atau lebih jenis partikel dalam suspensi. Styrene butadiene rubber (SBR) copolymer adalah kualitas asli film-bekas dalam lateks cat. Polivinil asetat (PVA), akrilik, dan akrilik PVA copolymers sebagian besar telah menggantikan SBR sebagai pembentuk film dalam perdagangan saat ini. Kualitas secara substansial meningkat. Pusat cat perumusan yang tepat melalui persyaratan spesifik aplikasi tertentu. Persyaratan ini menyembunyikan kekuatan, warna, resistansi, cuaca washability, gloss, sifat logam anticorrosive, dan konsistensi, yang terkait dengan tipe aplikasi ( menyikat, mencelupkan, penyemprotan, atau roller lapisan ). Persyaratan individu dipenuhi oleh pigmen, pilihan yang tepat extenders, dan penyalur dengan cat formulator. Sejak teknik cat perumusan teknologi masih empiris, sebagian besar sulit untuk memprediksi sifat-sifat khusus perumusan, dan ini sering berarti bahwa sejumlah besar dari cobaan harus dijalankan sebelum sifat yang diinginkann diperoleh. Namun, dengan menggunakan metode statistik sederhana, ini telah menunjukkan bahwa lebih efisien pengujian dan pengembangan hasil yang didapat. Hampir semua pembuat cat utama telah mengembangkan beberapa jenis sistem warna-kontrol otomatis, metode baru yang
mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk mencocokkan cat dan, dengan memberikan kontrol persyaratan pigment yang lebih dekat, dan menjaga biaya produksi turun. Untuk formulator lukis modern, beberapa pihak berwenang percaya konsep yang paling penting adalah bahwa pigmen volume konsentrasi (PVC). Dirumuskan sebagai berikut:
PVC sebagian besar faktor-faktor kontrol seperti gloss, reflektansi, rheological, cuci, dan daya tahan. Persyaratan melekat pada penyalur kombinasi pigmen-extender yang sedang diterapkan, namun, mempengaruhi perumusan PVC yang digunakan. Akibatnya biasanya ada rentang PVC untuk cat tertentu, seperti ditunjukkan dalam tabulasi berikut: Flat paints
50-75%
Exterior house paints 28-36%
Semigloss paints
35-45%
Metal primers
25-40%
Gloss paint
25-35%
Wood primers
35-40%
PVC formulasi tertentu yang berfungsi sebagai panduan untuk Reformulasi dengan pekerjaan, menggunakan pigmen berbeda terus memperkuat dan meningkatkan sifat pembentuk film hingga mencapai konsentrasi yang kritis (CPVC). Pada titik ini dan seterusnya, sifat-sifat perlawanan cat mengurangi, sebagai film menjadi berpori, menyebabkan cat untuk cuaca lebih cepat dan kehilangan anti-gores dan fleksibilitas. Prosedur manufaktur. Berbagai operasi diperlukan untuk mencampur cat fisik sepenuhnya. Operasi unit ini akan ditampilkan dalam urutan yang tepat di flowchart di gambar 24.1.
Fig. 24.1. Flowchart for the mixing of paint. NOTE: Because a complete paint factory consumes upward of 2000 different raw materials and products ten times as many finished products, it is not possible to give yield, etc. *Many types of grinding mills are used in the same plant, either in series or In parallel. Some of them are ball mills, high-speed dispersers, and three and five roll steel mills.
Konversi kimia yang terlibat dalam pembuatan konstituen cat juga seperti pengeringan dari film. Prosedur manufaktur yang digambarkan adalah untuk cat produksi massal. Timbangan, perakitan, dan pencampuran pigmen dan penyalur mengambil tempat lantai. Mixer mungkin mirip dengan kneader besar adonan dengan sigma pisau. Massa batch yang conveyed ke lantai di bawah ini, yang mana grinding dan pencampuran lebih lanjut sudah mengambil. Berbagai penggilingan pabrik dapat digunakan. Salah satu metode tertua adalah grinding, atau dispersi, antara dua buhrstones; Namun, pabrik-pabrik bola-dan-kerikil dan baja roller pabrik itu kepala penggilingan pabrik yang digunakan sampai saat ini. Pasir mills, agigators berkecepatan tinggi dan kecepatan semakin tinggi pabrik batu yang digunakan untuk menggiling cat dan enamel. Jenis-jenis pigmen dan penyalur adalah faktor dominan dalam pemilihan peralatan yang digunakan. (Rajah 24,2 dan 24.3). Pencampuran dan grinding pigmen dalam minyak memerlukan banyak pengalaman ketrampilan dan untuk menjamin produk halus tanpa biaya terlalu tinggi. Perry 5 menyajikan operasi ini di cara yang berguna, dengan gambar dari berbagai pabrik dan tabulasi faktor teknik yang bersangkutan. Satu mesin Universal. Setelah pencampuran, cat ditransfer ke lantai yang lebih rendah berikutnya, yang mana menipis dan berwarna dalam tank agitated, yang dapat memegang batch ke gerbong mesin
pengisian di lantai di bawah ini. Sentrifugal, layar, label, makan, dan pindah ke penyimpanan, setiap langkah yang sepenuhnya otomatis. Untuk lateks cat, yang dispersant dan amonia ditambahkan ke air di apony mixer, diikuti oleh pigmen premixed dan tanah di bola pabrik. Pigmen dan extenders paling digunakan rewaterdispersible nilai dari titanium dioksida, seng sulfida, lithopone, dan nilai teratur dari barium sulfat, mika, diatomaceous silika, tanah liat, dan magnesium silikat. Kombinasi dari empat atau lima inerts ini umumnya bekerja. Biasa pigmen berwarna dapat digunakan untuk pewarnaan, dengan beberapa pengecualian seperti prusia biru, chrome kuning, chrome hijau, dan karbon hitam. Pertama ada sensitif terhadap alkalies, dan yang terakhir cenderung untuk memecahkan emulsi. Juga, sodium-free alkalies dan lebih disukai, pigmen karena mereka meminimalisir efflorescene disebabkan oleh natrium sulfat di cat surface.interior pigmen harus, oleh hukum, menjadi tidak beracun jika tertelan. Pembentuk Film ditambahkan ke dispersi pigmen, diikuti dengan larutan pengawet (biasanya) diklorinasi dan antifoam (tallow tersulfonasi atau minyak pinus). Emulsi lateks diaduk perlahan-lahan, diikuti oleh air. Cat dicampur, disaring dan dicampur lagi sebelum kemasan. Sebuah cat khas terdiri dari pigmen 35% dan filler dan sekitar 21% bahan pembentuk film. Cat lateks membutuhkan penambahan pengental untuk memungkinkan cat yang akan menyebar luaskan. Aditif lain yang diperlukan untuk spesifik, tujuan: antibakteri dan antimildew-agen, freeze-thaw stabilisator, surfaktan, defoamers dan adjuster pH.
Fig.
PAINT KEGAGALAN . Kegagalan cat untuk di pakai mungkin berhubungan dengan penyebab
beberapa, dan dalam setiap kasus ada istilah khusus yang digunakan untuk menggambarkan
kegagalan. Jejak adalah membedaki progresif dari film cat dari permukaan ke dalam yang disebabkan oleh oksidasi lanjutan dan merusak minyak setelah pengeringan asli cat. Sangat cepat Meninggalkan jejak disebut erosi. Pengelupasan, kadang-kadang disebut mengupas, adalah karena keterikatan cat ke permukaan yang tertutup dan biasanya dihubungkan dengan kotoran atau minyak di permukaan atau air masuk dari belakang cat. Campuran akumulasi bawah cat sangat destruktif. Semua igatoring adalah dari pengupasan di mana bagian tengah bagian mulai mengupas tetap menempel permukaan. Memeriksa menunjukkan jenis yang sangat halus retak permukaan. Sebagai lawan jenis kegagalan cat, pakaian normal adalah penghapusan bertahap cat dari permukaan oleh unsur-unsur, meninggalkan permukaan halus.
PAINT APLIKASI . Permukaan yang efisien dicat, dipernis, atau dipernis sering membutuhkan
penerapan sejumlah lapisan yang berbeda bervariasi sesuai kondisi. Misalnya, permukaan yang paling membutuhkan penggunaan primer, atau mantel filler, untuk memuluskan ketidaksetaraan dan untuk mengamankan kepatuhan yang lebih baik. Ini mungkin yang akan ditutupi dengan cat yang tepat dalam satu atau lebih aplikasi. Aplikasi banyak cat masih dilakukan dengan kuas tangan dan rol, tetapi mencelupkan dan lukisan semprot yang mendapatkan nikmat karena kemudahan dan kecepatan penyebaran, sehingga menghemat tenaga kerja, meskipun membuang bahan sedikit. Penggunaan muatan listrik sangat mengurangi hilangnya cat semprot. Berbagai macam atomizers untuk penyemprotan tersedia, termasuk pencampuran internal dan eksternal pencampuran lebih umum. Senjata semprot dioperasikan sering semua tekanan dari 275 dari 414 kPa. Coating bahan dalam wadah aerosol, dijual dalam jutaan, yang populer karena kenyamanan aplikasi mereka. Prefinishing logam dan lembaran kayu dilakukan dengan terbalik atau lapisan gulungan langsung pabrik. Proses ini lebih ekonomis dibanding pada pekerjaan melukis dan finisher adalah kualitas yang lebih baik.
PIGMEN *
Pigmen (Tabel 24.3) berwarna, substansi larut organik dan anorganik yang digunakan secara luas di lapisan permukaan, tetapi mereka juga dipekerjakan dalam plastik, tinta, karet, keramik, kertas, dan industri linoleum untuk memberikan warna. Sejumlah besar pigmen dan pewarna dikonsumsi karena membutuhkan produk yang berbeda pilihan tertentu untuk memberikan materi ekonomi cakupan maksimum, opacity, warna, daya tahan dan reflektansi yang diinginkan.
Timah putih, seng oksida, dan lithopone dulunya pigmen putih utama, pigmen berwarna terdiri dari Prussian Blue, kromat memimpin, oksida besi dan berbagai warna danau beberapa. Titanium oksida dalam banyak variasi hampir pigmen putih yang hanya digunakan. Pigmen utama, sangat penting, sekarang dilarang oleh hukum untuk berbagai keperluan.
Table 24.3 Pigments and Extenders for surface Coatings
Pigmen putih
Yang paling tertua dan yang penting dari pigmen putih adalah timah putih, yang tidak lagi diizinkan sebagai konstituen dari cat kebanyakan. Seng oksida, pigmen putih lain sebelumnya banyak digunakan, kini yang penting hanya sebagian kecil. Tabel 24.4 menyajikan ringkasan dari karakteristik pigmen putih.
LITHOPONE.
Lithopone adalah sulfida seng-barium sulfat campuran pigmen yang
mengandung seng sulfida sekitar 30%. Kepekaan cahaya asli telah diatasi dengan pemurnian bahan baku dan dengan penambahan agen seperti polythionates dan sulfat kobalt. Lithopone berbentuk putih cemerlang sangat halus, murah, pigmen putih. Hal ini sangat baik disesuaikan lapisan interior.
Table 24.4 Comparison of White Pigments
Pembuatan ditunjukkan diagram pada Gambar. 24.4 yang mana barium, seng, dan lithopone sirkuit yang diwakili oleh berbagai jenis garis. Solusi sulfida barium disiapkan dengan mengurangi bijih barit (BaSO4) dengan karbon dan pencucian massa yang dihasilkan. Persamaan adalah: BaSO 4 + 4 C → BaS + 4 CO
Scrap zinc atau seng terkonsentrasi dilarutkan dalam asam sulfat, dan solusi yang dimurnikan ditampilkan. Kedua solusi yang bereaksi, dan hasil endapan berat campuran yaitu sebesar 28 sampai 30% seng sulfida dan barium sulfat 72-70%. ZnSO4 + 4 C → ZnS + BaSO4
Endapan tidak cocok untuk pigmen sampai disaring, dikeringkan, ditumbuk, dipanaskan sampai suhu tinggi dan disiram air dingin. Pemanasan kedua dalam tungku meredamnya dan pada 725oC menghasilkan kristal dengan ukuran optik yang tepat. Lithopone digunakan dalam cat berbasis air karena ketahanan yang sangat baik alkali mereka. Mereka juga digunakan sebagai pemutih dan agen memperkuat untuk karet dan sebagai pengisi dan pemutih untuk kertas. TITANIUM DIOKSIDA. Pigmen putih yang paling penting adalah TiO2. Hal ini dipasarkan
dalam dua bentuk kristal, anatase dan rutil lebih stabil. Hampir semua TiO 2 yang digunakan dalam
Fig. 24.4 Flowchart for lithopone manufacture. ……………….indicates the barium circuit, …….zinc circuit, and _____ the lithopone circuit.
cat adalah bentuk rutil. Anatase dapat dikonversi ke rutil dengan pemanasan sampai 700 sampai 950oC. TiO2 secara luas digunakan dalam cat eksterior dan juga di enamel dan lak. Sebuah cat eksterior khas putih mengandung pigmen sekitar 60%, dimana 20% adalah TiO2, bedak 60%, dan mika 20%. Seperti formulasi memiliki umur panjang melalui dikontrol jejak (lapisan pigmen bubuk longgar pada mengecat permukaan berikutnya Sekitar 50% dari pigmen ini dikonsumsi dalam cat, pernis, dan lak dan. Pelanggan yang paling penting kedua (23%) adalah kertas industri. Penggunaan lain penting adalah dalam pewarnaan plastik. Permintaan pada tahun 1981 adalah 750.000 ton. Dua metode penting untuk memproduksi TiO2 adalah sulfat dan proses klorida. Sulfat adalah proses yang lebih tua, tapi proses klorida telah banyak digantikan dan menghasilkan lebih dari 60% dari produksi AS. Proses sulfat menggunakan bijih, murah domestik, ilmenite, sebagai bahan baku, putih proses klorida membutuhkan bijih impor lebih mahal, rutil. Iimenit dapat dikonversi ke rutil sintetik, dan DuPont memiliki proses klorida dipatenkan yang menggunakan ilmenit.
Proses sulfat secara tradisional digunakan bacth pencernaan bijih di mana asam sulfat pekat direaksikan dengan ilmenit. Reaksi ini sangat keras dan menyebabkan entrainment dari SO, dan H2SO4 dalam jumlah besar uap air, mereka kemudian dipancarkan ke atmosfer dalam jumlah yang jauh lebih besar dari yang diizinkan oleh standar udara bersih. Dalam upaya untuk mengurangi emisi partikulat, scrubber telah dipasang di kebanyakan tanaman, tetapi ini, pada gilirannya, telah mengharuskan pengobatan jumlah besar menggosok cairan sebelum dibuang. Lain-limbah pembuangan produk masalah yang menghabiskan asam sulfat dan copperas (FeSO47H2O). Proses klorida memanfaatkan pengobatan rutil (alam sintetis) dengan gas klorida dan kokas untuk memproduksi titanium tetraklorida. The titanium tetraklorida didestilasi untuk menghilangkan kotoran dan kemudian bereaksi dengan oksigen atau udara api di sekitar 1500oC untuk menghasilkan klorin dan titanium dioksida partikel sangat halus. Klorida tersebut didaur ulang (Gbr. 24.5). Produk limbah lebih mudah untuk membuang daripada yang dibentuk oleh proses sulfat. Sebuah proses sulfat baru yang mengklaim untuk menghilangkan banyak masalah pencemaran lama telah diperkenalkan oleh NL Industries. Ini merupakan proses yang berkesinambungan menggunakan relatif asam sulfat encer (25 sampai 60%)
24.5 Titanium dioxide manufacture by the chloride process
untuk meredam reaksi, kekerasan asli dan mengurangi jumlah air-uap partikulat entrained. Karena proses menggunakan asam lebih encer daripada proses batch yang lebih tua dari asam
menghabiskan dapat didaur ulang. Arus diagram untuk kedua batch dan proses yang terus menerus ditunjukkan pada Gambar. 24.6. Gambar. 24.5 Titanium dioksida pembuatan oleh proses klorida
TiO 2 ( ore ) + H 2 SO4 →TiOSO 4 + FeSO 4 ∙ H 2 O TiOSO 4 + H 2 O→TiO 2 ∙ xH 2 O TiO 2 ∙ xH 2 O
heat TiO 2 800− 1000o C
Reaksi hidrolisis tergantung pada banyak faktor kualitas dan mutu benih ditambahkan ke suspensi koloid TiO2, konsentrasi, laju pemanasan, dan pH. Pengenalan bibit sebelum hidrolisis memastikan produksi bentuk yang diinginkan. Menggunakan bibit anatase, 6 jam mendidih diperlukan, dan dengan biji rutil, waktu dapat disingkat menjadi 3 jam. BARIUM SULFAT. Barium sulfat, sering disiapkan dengan menggiling bijih barit, biasanya
tidak digunakan sendirian sebagai pigmen putih karena daya kecil yang meliputi, namun secara luas digunakan sebagai extender pigmen. Hal ini juga berkontribusi untuk gloss. Penggunaan utamanya (lebih dari 90%) adalah di pengeboran minyak lumpur. Hanya 3% dari produksi AS yang digunakan dalam cat. Blanc fixe dibuat oleh presipitasi senyawa larut-barium, seperti barium klorida, sulfat. Bentuk ini memiliki partikel halus dari barit tanah dan sering digunakan dalam tinta cetak untuk memberikan transparansi.
Pigmen hitam
Satu-satunya pigmen hitam adalah karbon hitam. Ini datang dalam berbagai warna dan pembuatan mereka dibahas di bawah karbon industri di Chap. 8. Jelaga, yang memiliki ukuran partikel yang lebih besar, digunakan untuk Tinting untuk menghasilkan warna abu-abu. Para karbon hitam sangat buram dan memiliki daya tahan yang sangat baik, ketahanan terhadap semua jenis bahan kimia, dan tahan luntur cahaya. Mereka tidak boleh digunakan dalam kontak langsung dengan besi dan baja dalam lapisan primer karena mereka mensimulasikan korosi logam.
Fig. 24.6 Titanium dioxide manufacture by two types of sulfuric acid processes
Pigmen biru ULTRAMARINE BIRU . Ini adalah silikat natrium kompleks dan sulfida dibuat secara sintetis.
Karena memiliki komposisi sulfida, itu tidak boleh digunakan pada besi atau dicampur dengan pigmen timah. Ultramarine secara luas digunakan sebagai kebiruan dalam pencucian untuk menetralkan nada kekuningan kapas dan kain linen. Hal ini juga diterapkan untuk kertas dan produk pemutih lainnya. Nilai khusus, rendah belerang bebas, yang digunakan dalam tinta.
PHTHALOCYNINE BLUES. Kelompok ini berwarna biru, dipasarkan di Amerika Serikat
sejak 1936, sangat berguna untuk nitroselulosa lacquers dalam konsentrasi rendah sebagai pigmen sangat tahan terhadap alkali, asam dan perubahan warna. Untuk detail pembuatan, lihat Bab. 39. Seperti saat ini diproduksi, mereka yang paling mempunyai pigmen yang stabil, tahan terhadap kristalisasi dalam pelarut organik, dan pada dasarnya bebas dari flokulasi dalam lapisan. Baik hijau dan biru memiliki kekuatan tinting tinggi dan digunakan dalam cat lateks dan tinta cetak, serta semua jenis interior dengan atau tanpa amonia.
FEEROCYANIDE BLUES . Feerocyanide blues dikenal sebagai Prusia biru, Cina biru, milori
biru, perunggu biru, Antwerpen biru, dan biru Turnbull. Seperti nama-nama yang telah
kehilangan banyak diferensiasi asli mereka, istilah yang lebih umum dari biru disukai. Pigmen ini dibuat pada dasarnya dengan cara yang sama oleh presipitasi larutan besi sulfat (kadangkadang dengan adanya ammonium sulfat) dengan natrium ferrocyanide, memberikan ferrocyanide besi putih, yang kemudian dioksidasi menjadi ferrocyanide ferri, Fe4 [Fe(CN)6]3, atau Fe(NH4) (Fe(CN)6] oleh kekuatan yang berbeda seperti potasium klorat, bubuk pemutih, dan kalium dikromat. Pigmen ini dicuci dan diizinkan untuk menetap, karena filtrasi adalah kinerja yang sangat sulit, transparansi relatif mereka merupakan keuntungan dalam dip-coating foil dan benda logam cerah, dan butiran berwarna untuk herpes zoster aspal. Mereka tidak dapat digunakan dalam cat berbasis air karena daya dukung yang lemah alkali mereka.
Pigmen merah PEDOMAN PEMBACAAN. Timbal merah (Pb3O4) memiliki warna merah-oranye brilian,
cukup tahan terhadap cahaya, dan menemukan penggunaan ekstensif sebagai lapisan priming untuk baja struktural karena memiliki sifat menghambat korosi. Timbal merah, atau minimal, yang diproduksi oleh proses rutin dengan mengoksidasi menyebabkan litharge (PbO) di udara dan selanjutnya mengoksidasi litharge untuk memberi merah. Dalam proses diasapi, yang menghasilkan partikel yang lebih kecil, timah cair dikabutkan oleh udara terkompresi dan kemudian dipaksa melalui pusat api gas, yang pada gilirannya mengkonversikannya menjadi litharge sebagai asap dikumpulkan dalam kantong filter. Litharge tersebut kemudian dioksidasi menjadi penyebab warna merah dengan memanggang di udara.
Ferri OKSIDA (Fe2O3). Ini adalah satu lagi pigmen merah yang digunakan dalam cat dan
primer, serta formulasi karet. Sebuah luas alam pigmen merah oksida tersedia dan, karena tertelan. Pembentuk Film ditambahkan ke dispersi pigmen, diikuti dengan larutan
pengawet (biasanya) diklorinasi dan antifoam (tallow tersulfonasi atau minyak pinus). Emulsi lateks diaduk perlahan-lahan, diikuti oleh air. Cat dicampur, disaring dan dicampur lagi sebelum kemasan. Sebuah cat khas terdiri dari pigmen 35% dan filler dan sekitar 21% bahan pembentuk film. Cat lateks membutuhkan penambahan pengental untuk memungkinkan cat yang akan menyebar memuaskan.
Aditif lain yang diperlukan untuk spesifik, tujuan: antibakteri dan antimildewagen, freeze-thaw stabilisator, surfaktan, defoamers dan adjuster pH. (salah).
Pigmen Kuning OCHER .
Ocher adalah pigmen alami yang berisi warna clay dengan kandungan 10
sampai 30% ferrik hidroksida. Saat digunakan, pigmen dihaluskan dulu dan dilevigasi. Meski begitu, ocher adalah warna yang sangat lemah, dan sering diganti dengan besi oksida kuning hidrat sinthetik untuk menghasilkan warna lebih cerah dan keseragaman yang lebih baik. KUNING KROM . Pigmen kuning dengan variasi lebar masuk ke kelas yang disebut
kuning krom. Ini adalah pigmen kuning paling populer karena cerah, opacity-nya besar, dan memiliki terang yang sempurna. Warna ini dibuat dengan mencampur larutan lead nitrat atau asetat dengan larutan sodium dikromat. Bahan ekstender memiliki bobot sama dalam gipsum, clay atau barite. Pigmen ini memiliki gravity spesifik dan bisa terurai. Penggunaan pigmen krom dibatasi karena toksikitasnya.
KUNING SENG . Kuning seng atau kromat, meski power warnanya rendah, digunakan
karena ada efek hambatan karat baik di dalam campuran cat dan sebagai lapisan priming dari baja dan aluminium. Kuning seng adalah kompleks komposisi approksimat 4ZnO.K 2 O.4CrO 3 .3H 2 O. Dua pigmen kromat kuning lainnya adalah strontium kromat dan barium kromat, yang keduanya digunakan sebagai inhibitor korosi.
Pigmen Hijau HIJAU PHTHALOCYANINE . Pigmen hijau besar adalah hijau phtalosianin. Ini
adalah senyawa tembaga kompleks dan memiliki opacity, terang dan resistansi kimia yang baik. Ini cocok digunakan dalam cat berbahan pelarut dan berbahan air.
HIJAU KROMIUM OKSIDA . Salahsatu pigmen hijau paling tua adalah kromium
oksida (Cr 2 O 3 ). Ini memiliki kelemahan, seperti biaya tinggi dan kurangnya briliansi
dan opacity. Ini dibuat dengan kalsinasi sodium atau potassium dikromat dengan sulfur di sebuah tungku reverberasi: Na 2 Cr 2 O 7 + S
Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4
HIJAU GUIGNET . Hijau Guignet (hijau zamrud) adalah kromium oksida hidrat.
Cr 2 O(OH)4 memiliki warna hijau lebih brilian dibanding oksida dan memiliki permanensi yang baik. Ini dibuat dengan membakar campuran sodium dikromat dan asam borik pada panas merah selama beberapa jam. Selain itu, hijau dengan permanensi yang baik di luar cat trim bisa didapat dengan campuran tembaga phthalosianin dengan seng kromat atau kuning hansa. Hijau permanen paling cerah, yaitu tembaga phthalosianin klorin, memang mahal tapi awet. Grade terlarut-air dan warna pulp tersedia untuk cat lateks.
HIJAU KROM . Pigmen ini dijual dalam nama berbeda dan menjadi campuran atau ko-
resiprokasi kuning krom dan biru prussia. Filler inersia digunakan di pigmen ini dalam membuat cat. Bila tidak dihaluskan atau di-kopresipitasi-kan, maka dua warna ini terpisah saat dicampur di sebuah cat. Karena kadar lead-nya, maka ini jarang digunakan. Resistansi alkalinya buruk dan tidak bisa digunakan di cat lateks.
Pigmen Coklat
Pemanasan berbagai clay yang mengandung besi dalam cara terkontrol bisamenguatkan pigmen coklat, dan ini disebut burnt sienna, burnt umber dan burnt ocher . Besi hidroksida bisa dikonversi baik banyak atau sedikit menjadi oksida. Umber mengandung coklat mangan oksida atau besi oksida. Ada pigmen permanen yang cocok bagi kayu dan besi. Meski begitu, sienna sebagai pewarna bisa diganti dengan sinthetik oksida karena kekuatan dan kejelasan warna dari sinthetik oksida lebih besar. Vandyke brown
adalah pigmen tanah native dengan komposisi tidak terbatas antara kandungan oksida besi dan zat organik.
Toner dan Lake
Toner adalah dye organik yang sulit terlarut dan bisa digunakan langsung sebagai pigmen karena awet dan power warnanya kuat. Lake berasal dari presipitasi warna organik, biasanya berasal dari sinthetik, dengan basis anorganik. Ini digunakan di banyak warna. Beberapa contoh tipikalnya adalah para-merah dibentuk dengan proses diasotisasi p-nitroanilin dan memasangkannya dengan
-napthol. Toner toluidin,
pigmen merah yang lebih baik dan mahal, dibuat dengan proses diasotisasi m-nitro-ptoluidin dan memasangkannya dengan
-naphthol. G kuning hansa (kuning lemon)
dibuat dengan proses diasotisasi m-nitro-p-toluidin dan memasangkannya dengan asetoasetanilida. Kuning Hansa 10G (kuning primrose) dibuat dengan memasangkan orthokloroasetanilida dengan diasotisasi-4-kloro-2-nitroanilin. Lake adalah dye pigmen anorganik. Bagian anorganiknya, atau base-nya, berisi extender seperti clay, barite, atau blanc fixe, dan aluminium hidroksida. Dye organik bisa diendapkan ke dalam basis, seperti clay atau barite yang tersuspensi dalam larutan, atau dye dan base bisa dikopresipitasi-kan, misal, pada blanc fixe atau aluminium hidroksida. Toner dan lake dihaluskan di dalam minyak atau diterapkan seperti pigmen lainnya.
Pigmen Lain-Lain
Dalam pelapisan permukaan, bubuk metallik, yaitu logam dan alloy yang berbubuk flake atau halus, dikembangkan bukan hanya untuk tujuan dekoratif, tapi juga dipertimbangkan karena awet, memiliki komponen refleksi panas, dan memiliki efek anti-korosi. Bubuk flake aluminium biasanya dibuat lewat steel-ball milling pada bentuk granular di sebuah cylindrical mill dimana ditambahkan pelumas dan bahan dispersal. Bubuk seng, yang disebut sebagai zinc dust, digunakan dalam primer, di dalam cat untuk besi galvanis, dan dalam lapisan finishing. Bubuk led dan pasta digunakan juga
dalam primer. Meski tidak dikelaskan bersama pigmen, salahsatu penggunaan metallik stearat adalah sebagai bahan suspensi pigmen. Cat luminescent memiliki banyak kegunaan, khususnya dalam papan iklan dan pesawat, karena visibilitasnya tinggi.
PERNIS
Sebuah pernis adalah dispersi atau solusi koloid non-pidgmen dari resin sinthetik dan/atau alami di dalam minyak dan/atau thinner yang digunakan sebagai protektif dan/atau coat dekoratif untuk berbagai permukaan yang dikeringkan lewat penguapan, oksidasi, dan polimerisasi beberapa porsi konstituennya. Karena tidak dipigmenkan, pernis kurang resistan ke kerusakan akibat cahaya dibanding cat, enamel dan lacquer berpigmen. Meski begitu, ini memfurnish film transparan, yang menonjolkan tekstur permukaan yang di-coat. Pernis sering bersifat oleoresinous. Ada dua kelas minor, yaitu spirit varnish dan japan. Pernis oleoresinous adalah larutan yang berisi satu atau beberapa resin alami atau sinthetik di sebuah minyak pengering dan sebuah pelarut volatil. Minyak mengurangi kerapuhan alami dari film resin-murni. Spirit varnish adalah larutan resin, tapi pelarutnya sangat volatil dan tidak membentuk film. Pernis oleoresinous dulu dianggap penting, tapi pernis alkyd dan pernis urethan mulai menggantikannya karena dianggap lebih awet, tidak menguning, mudah digunakan, dan cantik. Tekanan untuk mengurangi jumlah pelarut polutan udara di dalam pernis dan cat, dan
disertai
keinginan
untuk
membersihkan
alat
dengan
air,
memunculkan
perkembangan pernis dengan thinner cair. Spirit varnish adalah larutan resin dalam pelarut volatil saja, seperti methanol, alkohol, hidrokarbon, ketone dan sebagainya. Spirit varnish mengering cepat tapi cenderung rapuh, retak dan mudah mengelupas kecuali bila ditambahkan plastikiser yang cocok. Persiapan produk berisi pengadukan aktif, dan kadang, pemanasan, untuk menghasilkan larutan yang diinginkan. Contoh dari spirit varnish adalah shellac atau sebuah larutan shellac resin dalam methanol atau alkohol. Japan jarang juga digunakan. Ini adalah opaque varnish yang ditambahkan ke aspal atau materi serupa sebagai warna
dan pencerah. Ada beberapa jenis seperti baking japan, semibaking japan, dan air-drying japa n, berdasarkan metode terapa nnya. Untuk eksterior, resin alkyd adalah sarana yang lebih awet, sedangkan pernis fenolik modifikasi digunakan untuk finishing interior. Komposisinya berbeda tergantung biaya dan guna akhir. Beberapa di antaranya digunakan dengan disika t dan lainnya disemprotkan ke permukaan. Ketika dikeraskan lewat proses baking, ini bisa awet. Resin alkyd-amine digunakan untuk meningkatkan kualitas.
RESIN . Resin asli yang digunakan adalah copal, yang berisi fossil gum dari berbagai
tempat di dunia. Resin alami lainnya yang banyak digunakan adalah dari pohon cemara, atau rosin. Ketika tanaman meneteskan produknya, ini disebut balsam, dan saat konstituen volatilnya diuapkan, ini menghasilkan resin. Karena itu, cemara daun panjang, kuning dan keras di negara bagian selatan, lewat penyayatan yang tepat, akan menghasilkan sebuah balsam yang, setelah disuling, akan menghasilkan terpentin dan residu yang disebut rosin. Produk yang bernama rosin ini adalah asam abietik. Banyak resin alami adalah resin fosil yang terkubur dan berubah gradual selama beberapa abad. Rosin yang sekarang melewati perubahan bentuk, yaitu, bila diurutkan mundur, dari resin damar, copal dan kauri hingga resin fosil yang tertua, amber. Beberapa resin seperti kauri dan coal ternyata sangat kuno sehingga mungkin telah berubah menjadi produk yang sulit larut, dan sebagian mengalami depolimerisasi oleh panas sebelum terlarut atau bercampur dengan minyak panas dan konstituen lain di ketel pernis. Resin jaman sekarang adalah shellac, atau lac resin. Tidak seperti lainnya, ini adalah produk hidup hewani dan berasal dari serangga betina parasitik (Coccus lacca ) yang saat makan pohon tertentu di India, mengeluarkan eksudasi protektif yang melapisi ranting, dan karena itu, memberikan furnishing lac yang lengket. Ini diambil dan dipurifikasi menjadi shellac komersil dengan proses rolling, crushing, separating, washing dan bleaching. Yang membayangi kepopuleran produk alami adalah resin sinthetis. Rangking resin sinthetis yang digunakan di industri adalah alkyd, akrilik, epoksi, nitroselulosa,
fenolik, urethan, dan tipe baru yang menjanjikan tapi mahal tapi digunakan dalam jumlah kecil, seperti alkyd silikon, poliester dan akrilik, fluoropolimer, dan polyimide. Resin fenolik (fenol-formaldehida) adalah yang pertama yang harus disuplai dan masih digunakan karena ini sangat resistan ke air dan banyak bahan kimianya. Agar bisa membuat bahan ini terlarut dalam minyak dan pelarut di industri pernis, maka dilakukan modifikasi. Ini bisa dilakukan dengan memflukskannya dengan bahan lunak seperti ester gum atau dengan mengontrol reaksi polimerisasinya dengan memilih fenol parasubstitusi, yang karena itu, menghentikan reaksi sebelum produk akhir yang sulit larut atau sulit fusi, didapatkan. Resin alkyd dibentuk dengan mengkondensasikan asam dikarboksilik dengan alkohol polihidrik, dan dimodifikasi dengan asam lemak untuk mendapatkan kelarutan. Sebagai konstituen dari pernis atau enamel, ini memiliki komponen keindahan dan fleksibilitas yang bisa tahan lama meski terkena eksposur cuaca. Saat diperkenalkan, industri pelapisan permukaan menjadi pengguna sinthetik. Komponen formulasi alkyd bisa dimodifikasi dengan penggunaan asam lemak berbeda atau minyak tipe pengering dan
non-pengering,
dengan
penggunaan
pentaerithritol
untuk
gliserin,
dengan
penggunaan maleik atau anhidrit dibasik lainnya untuk semua atau sebagian phthalik anhidrit, dan dengan modifikasi resin lain (fenolik, rosin dan sebagainya). Dalam cara tersebut, ditemukan terapan diversifikasi di berbagai formulasi coating. Ini mengganti pernis tipe oleoresinous. Ester gum, produk esterifikasi asam abietik atau rosind engan gliserin, adalah bahan baku penting lain dalam membua t pernis. Selain tipe coumarone-indene, tipe urea-formaldehida, dan resin melamin-formaldehida, beberapa resin yang baru adalah akrilik, silikon, dan vinil. Resin epoksi banyak digunakan untuk coating protektif dan resistan-kimia tapi gagal memenuhi kebutuhan produksi massa dari industri perabotan. Coating urethan yang cepat kering mulai berkembang dari bidang finishing khusus ke pasar lebih luas. Lacquer urethan orisinil memiliki dua kelemahan, yaitu bahaya uap isocyanat dan sistem two-pot. Sekarang, lacquer ini digunakan lewat kaleng. Finishing baru ini memiliki dua kelas: (1) Urethan modifikasi-minyak non-reaktif isocyanate yang
menggunakan toluene diisocyanate (TDI) yang digabung dengan poliol seperti gliserin, methil glukosida, linseed, dan minyak kedelai. Penggunaan besarnya cenderung diberikan ke kayu eksterior, seperti untuk siding, shingle, perahu, dan lantai dan perabotan interior; (2) Tipe reaktif isocyanate dibuat dengan mereaksikan TDI ekses atau isocyanate alifatik atau sikloalifatik dengan substansi pembawa hidroksil untuk membentuk prepolymer, yang kemudian bereaksi dengan kelompok hidroksil poliol (kategori pertama) atau dengan kelembaban (kategori kedua) yang membentuk film. Penggunaan isocyanat alifatik menghasilkan coating dengan daya awet lebih besar. Resin sinthetik memiliki keuntungan dibanding tipe alami, seperti resistansi besar ke eksposur cuaca dan kimia, kemampuan bakar lebih cepat di suhu tinggi, dan kadar pada tan lebih tinggi dibanding lacquer nitroselulosa, yang menghasilkan operasi satusemprot menjadi lebih mudah.
LACQUER
Lacquer adalah istilah jarang digunakan. Ini mencerminkan komposisi coating yang didasarkan pada materi pembentuk film thermoplastik sinthetik yang dilarutkan di dalam pelarut organik, yang dikeringkan lewat penguapan pelarut. Memang sulit membedakan lacquer dan enamel, dan ini tidak mengherankan karena definisi standar enamel adalah cat yang mampu membentuk film halus. Lacquer jernih, saat ditambahkan pigmen, menjadi enamel lacquer, atau lacquer berpigmen. Penggunaan lacquer dibatasi ke proses coating mebel. Ketika digunakan untuk meng-coat mobil, enamel disebut lacquer. Coating permukaan yang dikemas dalam kaleng pressure (aerosol) biasanya disebut lacquer (jernih, berwarna atau metalik), tapi ada juga coating vinil yang resistan terhadap abrasi, matahari, dan kelembaban. Selain itu, juga ada epoksi dan stainlesssteel flake di dalam vinil atau epoksi yang dibuat untuk mencegah korosi mesin.
COATING INDUSTRI
Resin alkyd digunakan besar-besaran dalam coating industri. Ini sebanding dengan minyak dan resin lain, tapi awetnya dan resistansinya ke air, matahari dan bahan kimia masih lebih rendah daripada fenolik. Fenolik digunakan untuk melawan alkohol dan asam makanan, khususnya dalam kaleng dan kontainer, tapi penggunaannya di pernis masih kalah dibanding urethan dan pembentuk film lainnya. Akrilik, yang tersedia sebagai tipe thermoplastik dan thermosetting (dengan campuran yang ada), merepresentasikan gabungan optimum antara harga, pengawetan, fleksibilitas dan tampilan. Ini digunakan dalam topcoat otomotif. Epoksi sering digunakan di bangunan yang memiliki resistansi kimia besar. Ini membutuhkan bahan curing dan pastinya mahal. Ini digunakan dalam segala peralatan, seperti lining, dan juga untuk prime coat. Urethan melekat kuat ke logam dan melawan serangan kimia dan abrasi. Kejelasan dan resistansi ke cuaca membuatnya berguna untuk jasa industri. Fluoropolymer memiliki kadar maksimum dalam resistansi cuaca. Permukaan yang berlapis dan resistansi aus yang baik menyebabkan ini digunakan sebagai coating untuk sekop salju, gergaji, pesawat terbang, dan chute liner. Resin polyimide digunakan untuk melapisi panci dan bahan lain yang tahan suhu 275 0 C secara kontinyu atau 450 0 C maksimum.
TERAPAN . Terapan tradisional dengan sikat terbukti memakan waktu lama. Tangki
celup bisa memberikan terapan murah, tapi coatingnya tidak rata dan prosesnya kadang terpengaruh libur kerja. Alat semprot konvensional berharga murah dan mudah dirawat, tapi ini memberikan hasil seragam hanya jika berada di tangan operator ahli dan seringkali menghasilkan ketebalan film yang variasinya tinggi. Penyemprotan harus dilakukan dengan perapian karena polusi udara dengan pelarut volatil dan padatan halus. Penyemprotan elektrostatik, ketika droplet cat membawa muatan satu polaritas
sedangkan obyek yang dicat bermuatan berlawanan, bisa mengurangi sampah dan memberikan coat yang seragam. Penggunaannya terbatas pada obyek logam dalam tempat semprot. Coil Coating terhadap sheet dengan melewatkan sheet pada bath, kadang diteruskan dengan leveling roller, bisa menghasilkan penggunaan fluida yang efisien, tapi edge-nya sulit dicoat dengan tepat. Electrodeposition bisa digunakan dengan penyebaran cair alkyd, poliester, epoksi dan akrilik yang dilarutkan dengan alkali
seperti
diethylamine,
ammonium
hidroksida,
dan
potassium
hidroksida.
Keseragaman coating yang tinggi bisa dihasilkan lewat deposisi anodik atau katodik dengan menggunakan voltase 300 sampai 450 V. Aliran arus berhenti otomatis ketika coating 25 sampai 40 m dibentuk karena kompnen insulasi dari resin. Bagian yang dicoat membutuhkan 30 menit pada suhu 1750 C untuk menghasilkan film polimer thermoset cross-link. Dalam anodic coating, besi dilarutkan dari logam, dan karena itu, korosi terjadi sebelum baja di-coat. Praktek arus bisa memudahkan cathodic coating dimana ion logam akan dipegang dan ion resin positif terkandung di dalam baja. Proses fluidized-bed coating dan electrostatic spray coating digunakan untuk meng-coat logam dengan bubuk, yang kemudian difusikan. Teknik ini digunakan dengan epoksi, vinil, nilon 11 dan 12, poliethilen, polipropilen, poliether klorin, dan tidak diragukan, beberapa senyawa lainnya. Polusi udara bisa dihindari, dan kualitas coating terbilang ekselen, tapi masalah warna dan sampah tetap menimbulkan masalah. Proses curing radiasi electron-beam (EB) telah diuji dan terkesan menjanjikan. Proses curing EB berjalan sangat cepat dan tidak membutuhkan panas. Prepolymer dicure-kan dengan menggunakan sebuah accelerator’s beam. Coating dari kualitas proses baking bisa dihasilkan dalam materi sensitif-panas seperti kayu atau plastik. Autodeposition adalah teknologi finishing logam baru yang aktif secara kimiawi dibanding secara listrik. Ini menggunakan dipersi cair terhadap polimer, pigmen, dan aktivator logam, dan ini dioperasikan di suhu ruangan. Efisiensi coatingnya tinggi, dan proses pretreat dan coat logam bisa dilakukan bersamaan. Precoating pada logam, seperti lembar baja dan aluminium, mulai banyak dilakukan sebelum fabrikasi. Roller coater mulai diperkenalkan dalam kecepatan dan
kualitas permukaan tertentu sehingga bisa meng-coating satu sisi atau dua sisi dari stok strip kontinyu. Resin yang digunakan ditunjukkan di Tabel 24.5.
MARINE ANTI-FOULING COATING
Masalah pencegahan fouling di permukaan yang terpapar lingkungan laut sudah dialami manusia sejak dulu. Tar coating dan pitch coating, ataupun copper sheathing adalah yang sering digunakan. Yang terbaru adalah lead sheathing. Seiring munculnya kapal baja, metallic sheating harus dibuang karena ada korosi galvan ik. Di waktu sekarang, penggunaan tembaga oksida dalam binder resin vinil tidak terlarut atau binder resinrosin vinil terlarut adalah cara yang wajar. Proses dengan merelease toksik tembaga oksida, tapi aksi toksik secara lambat menjadi decay karena keberadaan hidrogen sulfida di air polusi yang menghasilkan formasi tembaga sulfida tidak aktif. Pendekatan yang terbaru dan paling menjanjikan adalah penggunaan senyawa organotin, baik sendiri atau gabungan dengan tembaga oksida. Cat yang mengandung tributil tin oksida dan/atau tributil tin fluorida juga digunakan. Tes coating senyawa organotin yang memiliki ikatan kimiawi dengan polimer pembentuk-film menunjukkan peningkatan aktivitas anti-fouling. Coating ini bisa sedikit dilarutkan dengan air sehingga film segar biocide akan terekspos secara konstan.
Tabel 24.5. Coating Industri Pasar Finishing Industri
Resin dalam Finishing Industri
Peralatan
Akrilik
Otomotif, laut, dan pesawat terbang
Alkyd, akrilik
Kontainer dan penutup
Epoksi
Alat industri dan pertanian
Fluoropolimer
Perawatan
Nitroselulosa
Mebel logam
Fenolik
Kertas dan kemasan fleksibel
Poliester
Sheet, strip dan coil coating
Polyimide
Mebel kayu
Poliurethan Polivinil Polimer silikon Urea dan melamin
TINTA PRINTING DAN POLISH INDUSTRI
Tinta printing berisi dispersi pigmen atau dye dalam sebuah sarana yang berupa minyak pengering dengan atau tanpa resin alami atau sinthetik, dan dengan tambahan drier atau thinner. Sarana yang digunakan bisa minyak pengering atau minyak petroleum dan resin. Meski begitu, sistem resin sinthetik terbaru juga sering digunakan karena cepat kering dan komponen kerjanya bagus. Tinta printing memiliki beragam komposisi dan beragam komponen. Ini terjadi karena besarnya proses printing berbeda dan tipe kertas yang digunakan. Tinta magnetik baru yang mahal, yang dikembangkan untuk digunakan di mesin elektronik, adalah kunci dari satu tipe sistem prosesing data. Tinta yang diformulasikan dengan pigmen luminescent menghasilkan efek yang super-terang. Dye dilelehkan ke dalam resin dan dibakar, dan ketika keras, bahan mudah dibubukkan. Rhodamin, auramin, dan thioflavin adalah dye pokok yang digunakan dalam tinta heatset. Polish polimer, yang meraih 85 persen pasar polish total, mulai populer baik dalam peralatan industri dan dalam peralatan keluarga yang berukuran besar. Polish di jaman sekarang bertipe emulsi-air yang kering-sendiri dan digunakan awalnya di dalam industri kulit di tahun 1926, dan sejak itu, mulai berkembang pesat.
