Artikel

Beranda Artikel CAT TERMOPLASTIK DENGAN BAHAN PENGIKAT ROSIN ESTER GETAH PINUS UNTUK MARKA JALAN
Beranda Artikel CAT TERMOPLASTIK DENGAN BAHAN PENGIKAT ROSIN ESTER GETAH PINUS UNTUK MARKA JALAN

CAT TERMOPLASTIK DENGAN BAHAN PENGIKAT ROSIN ESTER GETAH PINUS UNTUK MARKA JALAN

  •  15 Agus 2023
  • Artikel/Artikel
  • 5454 viewed
CAT TERMOPLASTIK DENGAN BAHAN PENGIKAT ROSIN ESTER GETAH PINUS UNTUK MARKA JALAN
Foto: CAT TERMOPLASTIK DENGAN BAHAN PENGIKAT ROSIN ESTER GETAH PINUS UNTUK MARKA JALAN
Oleh : Madi Hermadi, Azis Hardianto Wahyujati, Yohanes Ronny P. A

Dalam pembukaan Rakornas BPKP tanggal 14 Mei 2022, Presiden Joko Widodo mengungkapkan bahwa “Bodoh sekali kita, pajak rakyat dipakai belanja produk import” (Liputan6.com). Ungkapan tersebut tepat sekali pada pembelian marka jalan cat termoplastik dengan bahan pengikat umumnya resin C5 yang merupakan produk import, padahal Indonesia sebagai penghasil getah pinus terbesar ke tigadiduniamemilikibahanpengikatrosinesteryang dibuat dari getah pinus produk lokal yang melimpah. Sejak tahun 2020, sebenarnya Kementerian PUPR (Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat) sudah sejalan dengan perkataan Presiden Joko Widodo tersebut, yaitu dengan mulai menggunakan cat termoplastik dengan bahan pengikat rosin ester untuk seluruh marka jalan pada jalan nasional. Keseriusan terhadap penggunaan bahan lokal ini dibuktikan pula dengan diterbitkannya dua spesifikasi khusus yang terkait yaitu “Spesifikasi Khusus Interim Rosin Ester Sebagai Bahan Zat Perekat (Binder) pada Campuran Cat Marka Jalan Termoplastik (SKh-1.9.5) dan Spesifikasi Khusus Interim Cat Termoplastik Dengan Bahan Pengikat Rosin Ester Untuk Marka Jalan (SKh-1.M.03).

 

Marka Jalan

Marka Jalan adalah suatu tanda yang berada di permukaan jalan atau di atas permukaan jalan yang meliputi peralatan atau tanda yang membentuk garis membujur, garis melintang, garis serong, serta lambang yang berfungsi untuk mengarahkan arus lalu lintas dan membatasi daerah kepentingan lalu lintas. Marka jalan juga diterapkan di tempat lain atau fasilitas yang digunakan oleh kendaraan untuk menandai tempat parkir atau menentukan area untuk penggunaan lain.

Marka Jalan di Indonesia pada pelaksanaannya sebagian besar menggunakan bahan cat marka jalan tipe termoplastik. Cat Marka jalan tipe termoplastik ini merupakan campuran dari binder (resin), pigmen, manik-manik kaca dan bahan pengisi (filler). Sesuai spesifikasinya, penggunaaan binder (resin) dalam campuran marka jalan cukup tinggi yaitu sekitar 18%. Dengan adanya resin maka dalam pengaplikasiannya, cat termoplastik ketika dipanaskan akan berubah menjadi cair (liquid state) sehingga dapat disemprotkan atau diekstruksi untuk membentuk marka jalan sesuai dimensi yang direncanakan.

Binder (resin) Cat Marka Jalan yang dipergunakan di Indonesia, sebelum tahun 2020 pada umumnya masih mempergunakan resin hidrokarbon jenis C5 yang berasal dari hasil proses cracking turunan minyak bumi. Saat ini resin C5 masih merupakan barang import yang harganya fluktuatif mengikuti harga bahan bakar minyak dunia, serta memiliki nilai TKDN (Tingkat Komponen Dalam Negeri) yang rendah. Dengan adanya peraturan mengenai pemanfaatan TKDN yang nilainya minimal 40% pada tahun 2021, dan akan meningkat menjadi minimal 50% pada tahun 2024 (kemenperin.go.id, 2020) maka perlu adanya alternatif binder produk dalam negeri yaitu rosin ester yang berasal dari getah pohon pinus. Rosin Ester sebagai Binder pengganti Resin Hidrokarbon import kini menjadi solusi   dalam   mengatasi   ketergantungan   import resin dan sekaligus meningkatkan nilai TKDN cat termoplastik untuk marka jalan.

minimal 50% pada tahun 2024 (kemenperin.go.id, 2020) maka perlu adanya alternatif binder produk dalam negeri yaitu rosin ester yang berasal dari getah pohon pinus. Rosin Ester sebagai Binder pengganti Resin Hidrokarbon import kini menjadi solusi   dalam   mengatasi   ketergantungan   import resin dan sekaligus meningkatkan nilai TKDN cat termoplastik untuk marka jalan.

 

Rosin Ester

Rosin ester diolah dari getah pinus dengan proses secara umum sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Getah   pinus   disadap   dari   batang   pohon   pinus (Pinus Merkusii Jungh et de Vriese). Getah pinus ini diproses untuk memisahkan Gum Rosin (Gondorukem) dari minyak ringan Terpentin dengan cara destilasi (penguapan) atau esktrasi (pelarutan) serta penyaringan. Terpentin yang berbentuk minyak cair putih dapat digunakan sebagai pelarut cat. Sedangkan Gondorukem yang berbentuk padat, transparan dan berwarna agak kuning kecoklatan, harus diproses terlebih dahulu menjadi Rosin Ester agar dapat digunakan sebagai binder pada cat termoplastik.

Gum Rosin sebenarnya sudah memiliki sifat termoplastik yang diperlukan sebagai binder pada cat termoplastik. Namun Gum Rosin memiliki kelemahan yaitu cenderung mengkristal, mudah teroksidasi  oleh  oksigen  pada  udara  terbuka  dan mudah   bereaksi   dengan   garam, terutama garam dari logam yang digunakan sebagai pigmen.  Maka dari  itu,    untuk    mengurangi    kelemahan  Gum Rosin tersebut   maka perlu   dilakukan modifikasi yaitu dengan memodifikasi ikatan rangkap dan gugus   karboksil   yang   ada   pada   senyawa   asam dalam rosin tersebut dengan cara esterfikasi untuk menghasilkan Rosin Ester yang memiliki sifat yang lebih baik sehingga dapat memenuhi presyaratan sebagai binder pada cat termoplastik. Dalam proses esterifikasi, terjadi reaksi pembentukan ester dari alkohol dan asam karboksilat dari Gum Rosin. Pada proses ini terjadi penggantian gugus –OH dari asam karboksilat dengan gugus alkoksi dari alkohol.

 

Perbedaan Binder Rosin Ester dengan C5

Perbedaan yang sangat signifikan antara Rosin Ester dan C5 (resin hidrokarbon turunan dari minyak bumi) yaitu pada nilai asam, hal ini dikarenakan rosin ester merupakan resin alam (berdasarkan kandungan asam bebas) namun resin minyak bumi berdasarkan kandungan hidrokarbon. Kualitas Rosin Ester Sangat bergantung pada Pereaksi Alkohol yang dipakai dan dapat ditingkatkan kualitasnya lebih lanjut dengan berbagai proses seperti hidrogenasi. Kualitas Rosin Ester akan semakin lebih baik dengan proses lanjutannya setelah direaksikan dengan alkohol yang terindikasi dari hasil pengujian titik lembek dan color gardner.

 

Perbedaan Teknis Binder Rosin Ester dengan Binder Resin Hidrokarbon C5

 

Perbedaan Non  Teknis  Binder Rosin  Ester dengan Binder Resin Hidrokarbon C5

 

Cat Termoplastik

Cat termoplastik adalah jenis cat yang menjadi lunak hingga cair jika dipanaskan, namun akan kembali mengeras pada saat dingin kembali. Proses ini bisa dilakukan berulang kali.

Sebagai dukungan dalam penggunaan Rosin Ester sebagai binder pada Cat Termoplastik, Direktorat Bina Teknik Jalan dan Jembatan melalui Balai Bahan Jalan telah membuat Spesifikasi Khusus.

Salah satu parameter yang membedakan antara Cat Termoplastik dengan Binder Rosin Ester dan Cat Termoplastik dengan Binder Resin Hidrokarbon yaitu terletak pada nilai asam dimana dengan metode uji ASTM D0465 -15 nilai asam cat termoplastik yang menggunakan binder Rosin Ester yaitu minimum 2

mgKOH/g.

Berikut ini adalah spesifikasi cat termoplastik untuk marka jalan serta perbandingan antara spesifikasi Bahan Cat Termoplastik dengan Binder Rosin Ester dan Bahan Cat Termoplastik dengan Binder Resin Hidrokarbon C5.

 

Perbedaan Spesifikasi  Cat Termoplastik Marka Jalan Binder Rosin Ester dengan Binder Resin Hidrokarbon C5

Sesuai Spesifikasi Khusus Interim Cat Termoplastik dengan Bahan Pengikat Rosin Ester untuk Marka Jalan,  Cat  termoplastik  dengan  bahan  pengikat rosin ester terdiri dari bahan utama yaitu pengikat (binder)   rosin   ester   yang   berbentuk   padatan, Titanium Dioksida (TiO2) dan/atau pigmen kuning, manik-manik kaca, dan bahan pengisi. Pigmen warna kuning atau cara pewarnaan lainnya tidak disyaratkan   dan menjadi kewenangan produsen untuk menghasilkan cat termoplastik warna kuning yang memenuhi persyaratan pada spesifikasi.

 

Komposisi Cat Termoplastik dengan Bahan Pengikat Rosin Ester untuk Marka Jalan

Selain  bahan  utama  tersebut,  dimungkinkan adanya  penambahan  bahan  tambah  seperti  wax dan plasticizer yang proporsinya relatif sedikit (< 2%). Penambahan bahan tambah tersebut menjadi kewenangan dan tanggung jawab produsen untuk menghasilkan cat termoplastik dengan sifat yang memenuhi ketentuan. Penambahan wax dan plasticizer dimaksudkan untuk mempermudah pekerjaan cat marka jalan dengan cara menurunkan viskositas dari cat marka jalan sedangkan plasticizer berguna agar cat marka tidak terlalu kaku dan tidak mudah retak.

Penggunaan manik-manik kaca, selain dicampurkan ke dalam cat termoplastik dengan jumlah sesuai ketentuan atau istilah lain adalah intermix, juga ditaburkan atau disemprotkan pada permukaan cat marka jalan pada saat masih cair (drop-on) agar menghasilkan daya pantul cahaya yang baik mulai dari awal pengaplikasian hingga habis masa layanan.

 

Pengujian Kualitas Cat Marka Jalan Resin Hidrokarbon (C5) dan Rosin Ester

Cat marka jalan termoplastik ini, yang umum dijumpai adalah dengan menggunakan hidrokarbon C5   sebagai  bahan  binder  dalam   campuran   cat marka termoplastik tersebut. Dikarenakan bahan tersebut adalah barang import (kurang mendukung kebijakan pemerintah mengenai nilai TKDN) dan harga hydrocarbon C5 relatif mahal, maka dicarilah solusi pengganti bahan binder yang kualitasnya hampir  sama  dengan  bahan  binder  hydrocarbon C5, lebih murah dan tidak import, yaitu dengan menggunakan rosin ester yang berasal dari getah pinus yang melalui proses esterifikasi gum rosin (gondorukem). Perbandingan hasil pengujian kualitas cat marka jalan termoplastik dari sumber bahan cat marka termoplastik aplikator cat marka jalan termoplastik dengan bahan pengikat rosin ester, dengan menggunakan 2 (dua) bahan binder, hydrocarbon C5 dan Rosin Ester ini, ditujukan pada Tabel berikut.

 

Tabel Perbandingan Hasil Uji Cat Marka Binder Rosin Ester dengan Binder Resin Hidrokarbon C5

Dari perbandingan hasil pengujian terhadap cat marka termoplastik putih dan kuning, yang masing- masing  menggunakan  bahan  binder  hydrocarbon C5 dan Rosin ester tersebut, menunjukkan bahwa tidak  terdapat  perbedaan  yang  signifikan  antara cat marka termoplastik menggunakan hydrocarbon C5 dan Rosin ester tersebut, kecuali pada nilai komposisi penggunaan bahan binder dan nilai titik lunak (softening point) dari semua jenis cat marka termoplastik tersebut. Pada cat marka termoplastik Rosin ester menunjukkan penggunaan bahan binder yang lebih tinggi dibandingkan dengan cat marka termoplastik C5. Hal ini disebabkan karena di dalam bahan binder tersebut terdapat bahan wax dan plasticizer, yang berfungsi sebagai bahan pelunak dan bahan mempermudah pekerjaan cat marka termoplastik di lapangan.

Dikarenakan nilai titik lembek bahan Rosin ester ini lebih tinggi dari nilai titik lembek hydrocarbon C5, maka penggunaan bahan wax dan plasticizer di dalam binder Rosin ester akan menjadi lebih banyak dibandingkan dengan di dalam binder hydrocarbon C5. Perbedaan nilai komposisi bahan binder dan nilai  titik  lembek  dari  kedua  bahan  binder  ini juga sangat mempengaruhi nilai titik lembek cat marka termoplastik dari kedua bahan binder yang dihasilkan tersebut. Hal ini dapat terlihat dari Tabel di atas, menunjukkan bahwa nilai titik lunak atau titik lembek (softening point) cat marka termoplastik menggunakan Rosin Ester ini lebih tinggi dari cat termoplastik menggunakan hydrocarbon C5. Hal ini dimaksudkan supaya ketika cat marka termoplastik yang menggunakan bahan Rosin ester diaplikasikan di lapangan, tidak getas (kaku) dan tidak mudah retak, sehingga dapat mudah lepas dari ikatan terhadap perkerasan jalan.

 

Pelaksanaan Pengecatan

Sesuai dengan spesifikasi umum 2018 revisi 2 pelaksanaan pekerjaan pengecatan marka jalan dilakukan dengan mempersiapkan permukaan perkerasan jalan terlebih dahulu. Permukaan Perkerasan  Jalan  harus  bersih,  kering  dan  bebas dari  bahan  yang  bergemuk  dan  debu.  Penyedia Jasa harus menghilangkan dengan grit blasting (pengausan dengan bahan berbutir halus) setiap marka jalan lama baik termoplastis maupun bukan, yang akan menghalangi kelekatan lapisan cat baru.

Berikut merupakan salah satu contoh mengenai pelaksanaan pengecatan marka jalan termoplastik dengan Bahan pengikat rosin ester yang telah dilakukan oleh aplikator cat marka jalan :

Pekerjaan diawali dengan persiapan campuran cat marka  jalan  (pemanasan)  hingga  cair  pada  suhu 212oC±8oC. Cat Marka Jalan yang tersimpan dalam karung  dimasukkan  pada  pemanas  kemudian diaduk hingga cair pada suhu 212oC±8oC.

Dalam proses persiapan campuran cat marka jalan ini   juga   ditambahkan   manik-manik   kaca   pada wadah yang tersedia dialat pengecatan cat marka. Manik-manik kaca tersebut akan disemprotkan dengan alat kompressor guna menghasilkan tingkat reflektoefektif yang diinginkan.

Setelah mencapai suhu 212oC±8oC. dan konsistensi campuran terlihat sudah merata tingkat kecairannya, mencukupi secara visual, maka dicoba diaplikasikan pada plat besi untuk mengetahui apakah tingkat kekentalan sudah bisa mencukupi target ketebalan. Jika dinilai sudah dapat mencukupi maka cat marka jalan siap untuk diaplikasikan.

Cat marka jalan diaplikasikan dengan menjalankan alat pengecat cat marka jalan sesuai dengan dimensi dan rute cat marka jalan yang ditentukan. Cat Marka yang telah cair akan keluar melalui bagian bawah alat cat marka jalan yang sudah dibentuk seperti corong dengan keluaran berbentuk persegi panjang yang ukurannya menyesuaikan ketebalan cat marka yang diinginkan.

Manik-manik Kaca yang telah ditambahkan sebelumnyapadaalatpengecatanakandisemprotkan secara   langsung   dengan   kompressor   saat   cat marka dipalikasikan. Penggunaan kompressor ini ditujukan agar manik-manik kaca dapat menempel dengan baik pada permukaan cat marka jalan sehingga dapat menghasilkan tingkat reflektoefektif yang memenuhi syarat spesifikasi umum.

Penerapan yang telah dilakukan Oleh Aplikator Cat Marka Jalan

Sesuai dengan spesifikasi umum 2018 revisi 2 marka jalan harus memiliki rata-rata tingkat reflektoefektif minimal 200 mcd/m2/lux (warna putih maupun kuning) pada umur 0 – 6 bulan setelah aplikasi baik saat malam maupun siang hari. Pada akhir tahun ke-1 pengaplikasian rata-rata tingkat reflektoefektif minimal 150 mcd/m2/lux. Pengukuran tingkat reflektoefektif menggunakan  alat  reflektometer yang penggunaannya langsung ditempelkan pada permukaan cat marka jalan.

 

Penerapan yang telah dilakukan Oleh Aplikator Cat Marka Jalan