Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Cat merupakan produk pelapis (coating) yang tersusun atas berbagai komponen, seperti resin atau bahan pengikat (binder), pigmen, pelarut, aditif, serta bahan tambahan lainnya. Setelah cat diaplikasikan pada suatu permukaan, komponen yang mudah menguap akan menghilang melalui proses penguapan, sedangkan komponen yang tidak mudah menguap akan tertinggal dan membentuk lapisan pelindung atau dekoratif. Salah satu parameter penting dalam pengendalian mutu produk cat adalah kadar padatan total atau nonvolatile content. Parameter ini menunjukkan jumlah material yang tersisa setelah komponen volatil dalam sampel diuapkan pada kondisi pengujian tertentu. Nilai kadar padatan total dapat digunakan untuk mengevaluasi konsistensi formulasi, mengontrol penggunaan bahan baku, serta memperkirakan jumlah material yang berpotensi membentuk lapisan setelah proses aplikasi dan pengeringan. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menentukan kadar bahan tidak menguap dalam cat dan produk pelapis adalah American Society for Testing and Materials, ASTM D2369, yaitu metode pengujian untuk menentukan kandungan bahan volatil pada coatings.

Prinsip Pengujian dengan Metode ASTM D2369

Prinsip pengujian dengan American Society for Testing and Materials, ASTM D2369 didasarkan pada perubahan massa sampel akibat pemanasan. Pengujian dimulai dengan persiapan sampel, yaitu menimbang sejumlah tertentu bahan pelapis ke dalam wadah aluminium. Sampel kemudian dikondisikan sesuai prosedur sebelum pengujian dan wadah ditempatkan dalam desikator untuk mencegah kontaminasi atau penyerapan kelembapan. Massa sampel yang digunakan bergantung pada perkiraan kandungan bahan volatil dalam produk pelapis:

• 0,3 ± 0,1 gr untuk produk pelapis dengan kandungan volatil kurang dari 40%.
• 0,5 ± 0,1 gr untuk produk pelapis dengan kandungan volatil lebih tinggi.

Tahap pemanasan merupakan inti dari pengujian, dimana sampel ditempatkan dalam oven dengan sirkulasi udara paksa (forced air circulation) pada suhu 110°C ± 5°C, kemudian dipanaskan selama 60 menit. Kondisi pemanasan yang terkendali memungkinkan komponen volatil menguap sehingga menyisakan bahan tidak menguap atau padatan yang membentuk lapisan coating.

Setelah proses pemanasan selesai, sampel didinginkan di dalam desikator hingga mencapai suhu ruang. Tahap ini bertujuan untuk mencegah penyerapan kelembapan yang dapat memengaruhi massa akhir sampel. Selanjutnya, sampel ditimbang kembali dengan menggunakan neraca analitik untuk menentukan perbedaan antara massa sebelum dan setelah pemanasan. Perbedaan massa tersebut menjadi dasar untuk menghitung kandungan volatil dan nonvolatil.

Pengujian ini menghasilkan dua parameter utama, yaitu kandungan volatil dan kandungan nonvolatil. Kandungan volatil merupakan bagian dari sampel yang menguap selama proses pemanasan, seperti pelarut, air, dan komponen lain yang mudah menguap pada kondisi pengujian. Sementara itu, kandungan nonvolatil merupakan material yang tertinggal setelah proses pemanasan dan secara umum merepresentasikan bahan padatan yang berkontribusi terhadap pembentukan lapisan coating.

Perhitungan dilakukan berdasarkan tiga hasil penimbangan:

W₀ = massa wadah aluminium kosong

W₁ = massa wadah aluminium + sampel sebelum pemanasan

W₂ = massa wadah aluminium + residu setelah pemanasan dan pendinginan

Perhitungan Kandungan Volatil:

Kandungan Volatil (%) = [(W₁ − W₂) / (W₁ − W₀)] × 100

Perhitungan Kandungan Nonvolatil atau Padatan Total:

Kandungan Nonvolatil/ Padatan Total (%) = 100 − Kandungan Volatil (%)

Nilai kandungan nonvolatil atau padatan memberikan informasi mengenai jumlah material yang tersisa setelah komponen volatil diuapkan pada kondisi pengujian. Parameter ini penting dalam pengendalian mutu produk coating, terutama untuk mengevaluasi konsistensi formulasi dan memperkirakan jumlah material yang berkontribusi terhadap pembentukan lapisan setelah proses pengeringan.

Gambar 1. Oven dengan Forced Air Circulation dan Neraca Analitik

Dalam industri cat, pengujian ini memiliki peran penting dalam pengendalian mutu karena membantu memastikan konsistensi kandungan bahan tidak menguap pada setiap produk atau batch produksi.

Referensi:

ASTM International. ASTM D2369: Standard Test Method for Volatile Content of Coatings. ASTM International, West Conshohocken, PA.