Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh
Sebenarnya ada banyak cerita menarik ketika kami membahas Tugas Akhir
dari mahasiswa, terutama yang berkaitan dengan tema finishing kulit. Salah satu
hal yang sering kali sederhana tetapi cukup penting adalah coating amount.
Pernah suatu ketika kami bertanya kepada mahasiswa:
“Finishing ini coating amount-nya berapa?”
Mahasiswa tersebut hanya terdiam dan terlihat bingung. Kemudian ia balik
bertanya:
“Apa itu coating amount?”
Secara sederhana, coating amount dapat digunakan untuk menyatakan
jumlah bahan finishing yang menempel atau terdeposit pada suatu substrat per
satuan luas.
Karena luas kulit biasanya dinyatakan dalam square feet (sqft),
jumlah bahan finishing yang terdeposit atau menempel pada kulit sering
dinyatakan dalam gram per square feet (g/sqft).
Sebagai contoh, apabila kita mengatakan:
Coating amount = 10 g/sqft
maka secara sederhana kita sedang berbicara mengenai 10 gram bahan
finishing untuk setiap 1 sqft luas kulit.
Namun, di sinilah kita perlu sedikit berhati-hati. Dalam proses aplikasi
finishing, terutama menggunakan spray gun, jumlah bahan yang kita
aplikasikan tidak selalu sama dengan jumlah bahan yang benar-benar terdeposit
atau menempel pada permukaan kulit.
Misalnya, kita memasukkan 20 gram bahan finishing ke dalam spray gun.
Bukan berarti seluruh 20 gram tersebut akan berada di permukaan kulit.
Sebagian bahan dapat menempel terdeposit di kulit dan sebagian lagi dapat
terbuang, atau tidak mengenai permukaan kulit. Oleh karena itu, kita perlu
mengenal istilah transfer efficiency, yaitu persentase bahan yang
diaplikasikan yang berhasil terdeposit pada substrat.
Sebagai contoh, apabila transfer efficiency proses spray adalah 60%,
maka secara sederhana:
- 60%
bahan berhasil terdeposit pada kulit;
- 40%
lainnya merupakan loss atau bahan yang tidak terdeposit pada kulit.
Jadi, transfer efficiency 60% bukan berarti loss 60%. Jika
transfer efficiency-nya 60%, maka loss-nya secara sederhana adalah 40%.
Lalu, bagaimana jika kita
menginginkan 10 g/sqft bahan terdeposit pada kulit?
Misalnya luas kulit adalah 1 sqft dan kita menginginkan coating
amount sebesar 10 g/sqft.
Jika transfer efficiency spray gun diperkirakan 60%, maka jumlah bahan
yang perlu diaplikasikan secara teoritis adalah:
10/0,6 = 16,67 gram
Artinya, secara teoritis kita perlu mengaplikasikan sekitar 16,67
gram bahan untuk mendapatkan sekitar 10 gram bahan yang terdeposit
pada kulit.
Tetapi sekali lagi, angka 16,67 gram tersebut hanyalah perhitungan
teoritis.
Dalam praktiknya, transfer efficiency tidak selalu tepat 60%. Nilainya
dapat berubah tergantung dari berbagai macam hal, misalnya, tekanan udara,
viskositas bahan, ukuran nozzle, jarak spray gun, kecepatan gerakan tangan,
jenis substrat, dan teknik aplikasi.
Oleh karena itu, coating amount tidak cukup ditentukan hanya dengan
perhitungan di atas kertas. Kita perlu melakukan percobaan.
Bagaimana menentukan
coating amount melalui percobaan?
Salah satu cara sederhana adalah menggunakan substrat uji dengan luas
yang telah diketahui, misalnya plat dengan luas 1 sqft.
Kemudian kita melakukan aplikasi menggunakan spray gun dan mengatur
beberapa parameter, seperti:
- jumlah
bahan yang keluar dari spray gun;
- tekanan
atau volume udara;
- ukuran
nozzle;
- jarak
spray gun dengan substrat;
- kecepatan
gerakan spray gun;
Dengan melakukan beberapa kali percobaan dengan menimbang plat sebelum
dan sesudah diaplikasi, kita dapat mengetahui hubungan antara jumlah bahan
yang diaplikasikan dan jumlah bahan yang terdeposit.
Dari percobaan tersebut kita dapat memperkirakan transfer efficiency dan
kemudian menentukan kondisi aplikasi yang dapat menghasilkan bahan finishing
terdeposit sesuai target.
Setelah kondisi aplikasi diperoleh, barulah parameter tersebut dapat
diterapkan pada kulit.
Apakah coating amount salah
satu lapisan (mis : top coat) selalu sama?
Belum tentu.
Ini merupakan hal penting yang sering kali terlewatkan.
Mari kita lihat contoh sederhana.
Percobaan 1
Kita menggunakan Binder A dengan formulasi:
Binder A = 100%
Kemudian formulasi tersebut diaplikasikan pada kulit seluas 1 sqft
dengan coating amount 10 g/sqft.
Jika kita mengabaikan loss dan menganggap seluruh bahan terdeposit pada
kulit, maka jumlah binder yang terdapat pada kulit adalah:
10 gram Binder A
Sekarang kita lakukan percobaan kedua.
Percobaan 2
Kita menggunakan formulasi:
Kemudian formulasi tersebut diaplikasikan dengan coating amount 20
g/sqft pada kulit seluas 1 sqft.
Sama dengan percobaan 1, jika kita mengabaikan loss dan menganggap
seluruh bahan terdeposit pada kulit, maka terdapat 20 gram campuran pada
permukaan kulit.
Tetapi campuran tersebut hanya mengandung 50% Binder A.
Maka:
20 gram×50%=10 gram Binder A
Jadi, meskipun coating amoung pada Percobaan 1 adalah 10 g/sqft dan
Percobaan 2 adalah 20 g/sqft, jumlah Binder A yang terdeposit pada kulit
sama-sama 10 gram.
Dari contoh sederhana ini kita dapat melihat bahwa coating amount
dapat berbeda, sementara jumlah bahan aktif atau binder yang tertinggal pada
kulit dapat sama. Semuanya bergantung pada formulasi bahan finishing yang
digunakan.
Hal ini kemudian menimbulkan pertanyaan berikutnya:
Jika formulasi berbeda, apakah coating amount yang digunakan juga harus
berbeda?
Sebaliknya, jika Percobaan 1 dan Percobaan 2 diaplikasikan dengan
coating amount yang sama, maka jumlah Binder A yang menempel pada kulit akan
berbeda.
Perbedaan jumlah binder tersebut tentunya dapat berpengaruh terhadap ketebalan
dan karakteristik lapisan finishing.
Lalu muncul pertanyaan berikutnya:
Bagaimana sebenarnya cara mengukur ketebalan lapisan finishing pada
kulit?
Belum selesai sampai di sini.
Misalnya, pada Percobaan 1 kita berhasil mengaplikasikan tepat 10 gram
bahan finishing pada kulit seluas 1 sqft. Apakah setelah kulit tersebut kering,
bahan finishing yang tersisa masih sebanyak 10 gram?
Tentu saja tidak selalu demikian.
Bahan finishing umumnya tidak hanya terdiri dari binder. Di dalam
formulasi terdapat air atau komponen lain yang dapat menguap selama proses
pengeringan.
Dengan demikian, berat bahan yang diaplikasikan sebelum pengeringan
tidak sama dengan berat lapisan kering setelah pengeringan.
Dari sini kita dapat melihat bahwa menentukan coating amount ternyata
tidak sesederhana menentukan angka dalam satuan gram/sqft.
Kita perlu mempertimbangkan formulasi, efisiensi aplikasi, kandungan
padatan, jumlah binder, kehilangan material selama aplikasi, serta berat dan
ketebalan film setelah pengeringan.
Lalu, pertanyaan yang lebih mendasar adalah:
Seberapa banyak bahan finishing yang sebenarnya harus diaplikasikan pada
kulit?
Apakah ada dasar atau acuan untuk menentukan berapa banyak lapisan
finishing yang diperbolehkan pada suatu jenis kulit?
Semoga pertanyaan-pertanyaan tersebut dapat kita bahas lebih lanjut pada
kesempatan berikutnya. Terima kasih yang sudah menonton, semoga bermanfaat.
Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.
Posts
