BAB III

SISTEM PROSES

Proses pembuatan granite tile di PT. Asri Pancawarna ini terdiri dari

beberapa proses yang dikelompokan dalam lima area :

1. Body preparation area,

2. Green tile area,

3. Glaze making area,

4. Firing area, dan

5. Finishing area

Secara umum proses pembuatan granite tile hampir sama dengan proses

pembuatan keramik. Namun terdapat perbedaan antara granite tile yang

diproduksi oleh PT. Asri Pancawarna dengan keramik pada umumnya. Perbedaan

tersebut antara lain :

1. Proses pembuatan keramik relatif lebih sederhana dibandingkan dengan

proses pembuatan granite tile. Keramik memiliki satu jenis base/body yang

sama meski memiliki motif yang beragam, sedangkan masing-masing jenis

granite tile memiliki jenis base/body yang berbeda.

2. Komposisi bahan untuk membuat granite tile lebih mengutamakan batuan-

batuan mineral dibandingkan clay, sementara pembuatan keramik lebih

banyak menggunakan clay. Perbedaan komposisi ini yang menyebabkan

perbedaan sifat fisik antara granite tile dan keramik.

3.1 Body Preparation

Body preparation merupakan tahap awal dalam proses pembuatan granite

tile. Pada tahap ini setiap material bahan baku akan diproses untuk mendapatkan

material campuran yang siap dicetak. Proses utamanya adalah mengolah bahan

baku (raw material) menjadi powder. Pada unit Body preparation terdapat dua

inti proses yaitu size reduction dan powder preparation. Proses reduksi ukuran/

kominusi berlangsung dalam unit milling, sementara pembentukan powder

berlangsung dalam spray drier.

PPICSchedule Production

Body ColourMilling

Proses PenyaringanBesi100 mesh

Adjusment

R & DBody Batching Composition (BBC)

Formulasi

Body BasePenimbangan

Proses unloadingProses milling

Pemeriksaan rheologyProses unloading ke Homogenous Tank

Penambahan warnaPencampuranHomogenisasi

Penyaringan 100 meshAdjusment

PemeriksaanTes R &D

Proses TransferPenyaringanTransfer ke Tansfer Tank

PengeringanPemeriksaan kadar air

Granulasi

Transfer Ke SiloSilo colourSilo base

Selesai

OKNot OK

Berikut adalah diagram alir proses yang terjadi di body preparation area :

Penggilingan Zat Pewarna(Colour Milling)

Penimbangan(Weighting / Batcing Plan)

Penggilingan (Milling)

(Base Milling)

Homogenisasi(Matching Colour)

Penyaringan(Filtration)

Pengeringan(Drying)

Jika disederhanakan, digram alir prosesnya adalah sebagai berikut:

3.1.1 Penimbangan

Pada proses ini dilakukan penimbangan seluruh material pembentuk badan

(body/base) granite tile dalam alat yang disebut Batching Plan. Material yang

ditimbang memiliki perbandingan komposisi tertentu sesuai dengan jenis base

yang akan dibuat. Perbedaan komposisi pada bahan-bahan / material tersebut akan

mempengaruhi karakteristik setiap base. Material ditimbang sebagai material

basah dengan kadar air tertentu. Berat basah diperoleh melaui perhitungan

menggunakan rumus :

Berat basah (BB) = 100 %

(100−MC ) %x Berat Kering (BK )

Keterangan :

Berat kering (BK) = Berat meterial solid kering yang dibutuhkan

Berat basah (BB) = Berat aktual penimbangan material solid

Moisture Content (MC) = Kadar air dalam material solid basah

Bahan-bahan yang ditimbang terdiri dari bahan baku utama dan bahan

baku penunjang yang dicampur secara batch.

3.1.2 Penggilingan dan Pencampuran

Proses penggilingan terdiri dari dua jenis proses yaitu penggilingan

material base dan penggilingan zat pewarna granite. Seluruh bahan yang

digunakan untuk pewarna granite tile adalah zat anorganik, karena semua jenis zat

organik akan hilang terbakar menjadi abu pada suhu 600oC. Penggilingan zat

warna dilakukan pada BM Colour sedangkan penggilingan material base

dilakukan di BM MS 40 dan BM MT 60.

Seluruh material yang berasal dari batching plan dimasukkan ke dalam

mesin penggiling (BM MS 40 atau BM MT 60) menggunakan konveyor. Air

ditambahkan ke dalam Ball Mill setelah seluruh material yang ditimbang selesai

dipindahkan. Jumlah air yang dibutuhkan dalam proses milling adalah 50 % dari

berat material solid dalam berat keringnya. Karena material solid yang

dimasukkan ke dalam Ball Mill memiliki kandungan air dengan kadar tertentu

maka jumlah air yang dibutuhkan disesuaikan dengan nilai MC pada proses

batching tersebut. Jumlah air yang ditambahkan dapat dihitung dengan rumus :

Jumlah penambahan air = (0,5 x BK) – (jumlah air dalam BB)

Alubite dengan berbagai variasi ukuran digunakan sebagai media

penggiling. Tujuan dari perbedaan ukuran alubite adalah untuk meningkatkan

efisiensi penggilingan, sehingga diperoleh ukuran material solid yang lebih kecil.

Peningkatan efisiensi penggilingan ini karena alubite dengan ukuran yang lebih

kecil dapat mengisi ruang kosong antar alubite dengan ukuran yang lebih besar.

Jenis alubit yang digunakan yaitu Sinoma Alubite, Super Sinoma Alubite, dan

Bitossi Alubite.

Alubite memiliki kekerasan yang berbeda tergantung jenis dan ukuran

diameter alubite. Kekerasan ini bergantung pada proses pematangan alubite.

Alubite memiliki dua lapisan. Lapisan terluar adalah lapisan dengan tingkat

kematangan dan kekerasan yang lebih tinggi. Sedangkan lapisan dalamnya

memiliki tingkat kematangan dan kekerasan yang lebih rendah. Penggerusan yang

terjadi selama proses milling akan membuat ukuran alubite mengecil dan mudah

pecah. (cari informasi tambahan mengenai alubite dari internet)

Hasil dari operasi penggilingan berupa lumpur (slurry) dengan suhu

mencapai 80oC dan kandungan air sekitar 52%. Pada proses produksi, lumpur

biasa disebut dengan slip. Operasi penggilingan base berlangsung selama 10 jam.

Sampling dilakukan pada waktu yang tidak ditentukan tergantung kebutuhan.

Karakteristik yang diuji saat sampling yaitu densitas (ρ), viskositas (µ), dan

jumlah residu (r). Residu adalah jumlah material yang tidak memenuhi ukuran

standar yaitu lebih dari 350 mesh.

Analisa dilakukan dengan cara :

a. Densitas (ρ)

Pengukuran densitas dilakukan dengan cara memasukan slip/ lumpur ke

dalam tabung logam (TARA) dengan berat 200g dan volume 100cc. Densitas

slip dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

ρ = (berat tabung+lumpur )−berat kosong

volume tabung

b. Viskositas (µ)

Pengukuran viskositas dilakukan dengan cara memasukkan slip dalam sebuah

corong dengan volume (tertentu???) dan ukuran diameter lubang keluaran

(...mm). Viskositas diukur dalam satuan sekon, yaitu waktu yang dibutuhkan

slip untuk mengalir keluar dari corong hingga habis. Standar viskositas yang

dijinkan adalah 16s sampai 23s. Viskositas dengan satuan sekon tersebut telah

dikalibrasi dengan satuan viksositas yang sebenarnya. Pengukuran dengan

menggunakan corong ini dipilih agar memudahkan analis dalam menguji

viskositas.

b. Residu (r)

Kandungan air (MC) diukur dengan metode gravimetri. Langkah pertama slip

dengan volume tertentu disaring menggunakan saringan berukuran 350 mesh.

Pada proses penyaringan slip diguyur dengan air hingga air keluaran dari

ayakan berwana sama seperti air masukan. Material solid yang tertinggal di

ayakan kemudian dikeringkan. Menimbang berat basah dan berat kering

material terukur. Rumus yang digunakan untuk perhitungan ini adalah :

% residu = Berat residu

Berat kering(DG)x100 %

Dimana,

DG = Sg

Sg−1x (D−1000)

Keterangan :

Sg = Specific gravity (berbeda-beda tergantung jenis base. Sg BC = 2,65)

DG = Dry Weight / Berat Kering

Hasil dari penggilingan di Ball Mill Colour (BMC) berupa slip colour. Jika

slip base telah siap maka slip colour langsung dicampurkan dengan slip base

dalam Homogenuos Tank. Namun jika slip base belum siap maka slip colour

ditampung semetara waktu dalam Storage Tank.

Saluran outlet Ball Mill dilengkapi dengan penyaring dengan bentuk

lubang persegi dan lingkaran. Lubang saringan dengan bentuk persegi memiliki

ukuran 1x2 cm, sedangkan lubang dengan bentuk lingkaran memiliki ukuran

diameter 1 cm. Fungsi dari saringan ini adalah menahan media grinding agar tidak

terbawa dalam aliran slip. Pada saluran inlet Homogenous Tank juga dilengkapi

dengan penyaring untuk menahan pecahan media grinding yang tidak tersaring

pada saluran outlet Ball Mill (ini dimasukin di sini apa d Homogenisasi??).

(Mw masukin tentang ajustment juga ga??)

3.1.3 Homogenasi

Dalam Homogenuos Tank terjadi proses homogenasi antara slip base dan

slip colour selama 5-8 jam. Kecepatan putar pengaduk yang digunakan adalah

(...rpm) dan membutuhkan daya pompa sebesar (...Kwh). Lamanya waktu

pengadukan dalam tangki bergantung pada jenis warna yang akan dibentuk.

Untuk warna-warna base gelap diperlukan waktu pengadukan yang lebih lama

dibandingkan dengan base dengan warna yang lebih terang.

3.1.4 Penyaringan

Setelah slip tercampur dengan baik kemudian slip dialirkan menuju

saringan magnet dan saringan dengan ukuran 100 mesh. Saringan magnet (magnet

filter) digunakan untuk menangkap kandungan besi yang terdapat dalam slip. Besi

ini harus dihilangkan atau dikurangi hingga kadarnya sesedikit mungkin dalam

slip, tidak ada ukuran baku jumlah besi yang harus dikurangi. Besi yang

terkandung dalam slip akan menurunkan kualitas granite tile yang dihasilkan.

Besi memiliki titik leleh (....oC) sehingga akan meleleh pada suhu pembakaran

1200oC dalam Kiln. Lelehan besi ini akan berwarna hitam dan merusak motif serta

dapat menimbulkan lubang pada granite tile yang keluar dari Kiln. Penyaringan

besi hanya dilakukan pada slip base yang berwarna gelap (black slip), sedangkan

untuk slip base warna terang seperti putih dan abu-abu biasanya tidak dilakukan

penyaringan besi. Penyaringan yang selalu dilakukan adalah penyaringan dengan

menggunakan penyaring ukuran 100 mesh, berfungsi untuk menahan sampah dan

kerikil yang terbawa dalam aliran slip.

Slip hasil penyaringan ditampung dalam Tranfer Tank. Suhu slip yang

masuk ke dalam Tranfer Tank berkisar antara 60-80oC. Kemudian slip

dipompakan ke dalam Spray Dryer menggunakan pompa hidrolik. Sebelum

masuk ke dalam pompa, suhu slip diturunkan dengan air pada sistem Single Tube

Heat Exchanger hingga mencapai suhu 40-60oC. Suhu slip yang terlalu tinggi

akan mudah merusak komponen pada pompa terutama shield pompa.

3.1.5 Pengeringan

Pengeringan bertujuan mengurangi kandungan air pada material solid.

Proses pengeringan dilakukan dengan menggunakan Spray Drier. Karena material

yang dihasilkan dari proses ini berupa butiran maka proses pengeringan ini dapat

disebut juga dengan proses granulasi.

Slip dengan suhu 40-60oC disemprotkan dengan menggunakan 12 buah

nozzle yang terbagi ke dalam 4 lances dengan masing-masing lences terdiri dari 3

nozzle pada tekanan 20-25 bar. Kadar air slip optimal saat memasuki spray drier

adalah 52%. Jika slip terlalu encer, maka dibutuhkan energi lebih banyak untuk

menguapakan kandungan airnya. Sedangkan jika kandungan airnya terlalu rendah

maka akan menghambat kerja pompa dan menyebabkan penyumbatan. Terdapat

dua jenis spray drier berdasarkan bahan bakar yang digunakan untuk

menghasilkan udara panas, yaitu :

AS 9001 dan AS 9003. Menggunakan gas metan untuk menghasilkan

udara panas. Suhu udara panas / flue gas masuk kedalam spray drier

adalah sebesar 390oC, sedangkan suhu pembakaran pada furnace juga diset

pada suhu 390 oC. Suhu flue gas tidak akan turun terlalu signifikan dalam

perjalanan dari furnace menuju inlet Spray Dryer. Hal ini disebabkan

karena pembakaran menggunakan metan cenderung lebih stabil.

AS 7000. Menggunakan batu bara untuk menghasilkan udara panas. Batu

bara mengalami proses pembakaran didalam furnace. Flue gas yang

dihasilkan dari proses pembakaran ini dimanfaatkan untuk mengeringkan

slip. Berikut adalah data suhu pemanasan menggunakan batu bara :

Suhu (oC) Setting Aktual

Pembakaran 850 720

Input Spray Dryer 520 420

Output 77 100

Pengeringan dengan bahan bakar batu bara memiliki kualitas yang

lebih rendah dibandingkan dengan menggunakan gas metan. Hal ini

dipengaruhi oleh ketidakstabilan kondisi batu bara yang digunakan.

Apabila kandungan air dalam batu bara tinggi, maka nilai flash point akan

meningkat. Akibatnya dibutuhkan waktu yang lebih lama untuk

menghasilkan suhu flue gas yang diinginkan. Jika terjadi penurunan suhu

pada furnace maka akan sulit untuk mengembalikan suhu inlet spray drier

ke kondisi operasi normalnya.

Kerugian lain menggunakan batu bara adalah penurunan suhu flue

gas yang signifikan dalam perjalanan dari furnace menuju inlet spray

drier. Hal ini disebabkan karena pembakaran menggunkan batu bara

menghasilkan ash/debu. Debu tersebut tidak boleh masuk dalam unit spray

drier karena merupakan bahan organik yang akan hilang dalam proses

pembakaran di Kiln dan meninggalkan lubang pada produk yang

dihasilkan. Debu dihilangkan dengan dua buah cyclone secara bertahap.

Proses inilah yang menurunkan suhu flue gas.

Itu kan suhu inpu SD diset, berarti klo terlalu tinggi itu

digimanain?? Ada pendinginnya??

Setelah menghasilkan satu jenis base maka Spray Dyer dimatikan dan

dibilas menggunakan air hingga bersih. Hal ini dilakukan agar sisa bubuk base

dari operasi sebelumnya tidak menjadi kontaminasi bagi operasi selanjutnya untuk

jenis base yang berbeda. Proses heating up pada spray drier dilakukan selama 40-

50 menit untuk menaikkan suhu di dalam spray drier dari suhu lingkungan (32oC)

ke suhu sekitar 450 oC. Proses ini rata-rata membutuhkan bahan bakar gas LNG

sebesar 56.000 m3. Sedangkan kapasitas pemakaian gas saat beroperasi adalah 35

m3/ton powder yang dihasilkan. (perlu dicari satuan yang benernya g sih buat

satuan gasnya?? Kan gas klo diukur pada tekanan dan suhu yang berbeda suhunya

akan berbeda juga)

Powder yang dihasilkan dari proses ini memiliki suhu 40-43oC dengan

kadar air 6-7,2%. Suhu tersebut dihasilkan akibat adanya proses pendinginan

dengan menyemprotkan udara dari bagian bawah (dekat outlet) spray drier. Jika

tanpa pendinginan suhunya dapat mencapai 50-80oC. Suhu powder yang terlalu

tinggi akan menyebabkan powder tidak stabil dan terjadi osmosis gas ke dalam

powder. Dengan dilakukannya penurunan suhu maka powder akan relatif lebih

stabil.

Powder dicek kadar air dan ukurannya. Pengecekan kadar air dilakukan

dengan metode penimbangan berat basah dan berat keringnya. Sampel powder

dikeringkan pada suhu 100oC untuk menguapkankan kandungan airnya. Dengan

menimbang berat powder pada saat sebelum dan sesudah proses pengeringan pada

suhu 100oC maka dapat diketahui jumlah air yang hilang. Kandungan air yang

hilang menunjukkan kadar air yang terkandung didalam sampel powder. Adapun

pengecekan ukuran dilakukan dengan ayakan getar. Variasi ukuran ayakan yang

digunakan adalah 30, 40, 60, 100, 120, 150, dan PAN (PAN itu apa??) mesh.

Kandungan air powder yang dihasilkan dari satu batch milling dengan

lainnya memiliki kadar yang berbeda. Perbedaan kadar air pada powder akan

mempengaruhi plastisitas dan dapat menyebabkan retakan pada hasil pencetakan.

Untuk menyeragamkan kandungan airnya diperlukan proses aging. Aging adalah

proses pendiaman atau akumasi powder dalam silo selama waktu tertentu hingga

kandungan airnya sama atau hampir sama. Terdapat perbedaan waktu aging

antara powder yang dihasilkan dari pengeringan menggunakan gas dan batu bara.

Powder yang dihasilkan melalui pemanasan dengan gas hanya membutuhkan

waktu aging 8-24 jam, sedangkan batu bara membutuhkan waktu 24-72 jam.

Rataan kadar airnya adalah ......???

Spray dryer menghasilkan powder dengan ukuran yang bervariasi. Powder

dengan ukuran yang sangat kecil (.....??mesh) dapat terbawa dalam aliran udara

keluaran Sray Dryer dan terbuang ke lingkungan. Untuk mencegah hal tersebut,

digunakan 4 buah cyclone yang berfungsi menangkap powder tersebut. Powder

yang dapat ditangkap oleh cyclone mencapai .....ton/hari. Kadar air powder dari

cyclone 3-5%.

3.2 Green Tile Preparation

3.2.1 Press and Dryer

Proses pencetakan dibagi menjadi 3 section :

1. Transfer Powder. Transfer powder ini terdiri dari beberapa silo yang

menampung powder base dengan jenis yang berbeda.

2. Pencetakan. Pencetakan merupakan section utama pada rangkaian proses

ini. kekuatan tekan pada saat pencetakan mencapai 330-350 kg/cm2 atau

290bar. semakin besar luas permukaan catakan, maka semakin lama waktu

penekanannya. Prinsip pada proses ini adalah deaerasi powder. Pada saat

penekanan seluruh kandungan air yang terdapat dalam powder tersebar

merata. Pompa pada unit ini hanya menghasilkan tekanan sebesar 100

kg/cm2. Tekanan udara dinaikkan kembali dalam sebuah akumulator dan

valve hingga mencapai tekann operasi, yaitu 330-350 kg/cm2.

3. Dryer. Fungsi dryer adalah untuk mengurangi kadar air dari 6-7% menjadi

kurang dari 1%. Tujuan penurunan kadar air adalah mencegah hasil

pencetakan retak dalam perjalanan sebelum proses selanjutnya ketika

melewati roll. Dryer terdiri dari dua jenis, horizontal dan vertikal :

a. Pengering horizontal lebih menguntungkan karena lebih terkontrol dan

penurunan kadar air yang lebih besar. Namun pengering horizontal ini

membutuhkan ruang yang lebih besar. Dryer ini terbagi ke dalam 5

titik yang diset dengan suhu 130, 140, 175, 175, 130oC.

b. Pengering vertikal terdiri dary rak-rak yang tersusun secara seri paralel

vertikal. Rak-rak ini biasa disebut dengan bucket. Diperlukan

pengecekan posisi umpan dan ada atau tidaknya pecahan keramik

dalam dryer jenis ini, karena jika posisi tidak pas dan terjadi

penumpukan pecahan keramik akan menyebabkan bucket miring dan

keramik jatuh.

8 Unit pencetakan yang terdapat di PT. Asri Pancawarna, beberapa

diantaranya memiliki fungsi yang berbeda unit satu dan lainnya.

a. Pencetak yang dilengkapi unit mixing. Powder yang berasal dari beberapa silo

dicampurkan dengan perbandingan tertentu untuk menghasilkan suatu motif.

Perbandingan jumlah powder (Colour Mixing Ratio) ditentukan diset pada

outlet silo agar motif yang dihasilkan sesuai dengan yang diinginkan.

Kemudian powder melewati unit crusher agar motif yang dihasilkan lebih

halus.

b. Pencetak tanpa dilengkapi mixing biasa digunakan untuk mencetak base yang

yang hanya terdiri dari 1 jenis powder. Pada unit pencetak jenis ini, motif

dibentuk di Line Aplication Area.

Powder dipindahkan ke unit pencetakkan menggunakan hopper. Jika

jumlah powder yang terakumulasi di unit pencetakan telah mencukupi (20-30

kg/keramik), Falling Drawer akan mendorong powder ke frame pencetakan.

Lower punch akan tururn sehingga terbentuk cekungan berbetuk kotak. Powder

akan mengisi cekungan tersebut dengan penuh. Falling Drawer akan bergerak ke

arah sebaliknya untuk meratakan permukaan powder. Kemudian Upper Punch

akan turun memberikan tekanan secara bertahap pada powder. Proses penekanan

tersebut terdiri dari 3 tahap :

1. Pencetakan awal

2. Deaerasi

3. Pencetakan akhir

Hasil pencetakan kemudian dikeringkan dalam dryer. Suhu keramik keluaran

dryer adalah 85-100 oC. Jumlah Reject Base, yaitu produk yang tidak memenuhi

standar dari proses ini dapat mencapai 21 ton/hari.

3.2.2 Glaze Making

Pada tahap ini dibuat bahan-bahan yang akan digunakan pada line

aplication. Bahan-bahan tersebut adalah :

1. Engobe

Engobe adalah alas glaze, fungsinya untuk menutup pori-pori keramik

sehingga glaze tidak masuk terlalu dalam ke pori-pori keramik. Proses ini

dilakukan untuk penghematan bahan glaze yang cukup mahal. (cari lagi

fungsinya dari internet)

2. Glaze (glasur)

Glaze merupakan bahan pelapis keramik yang berfungsi untuk :

a. Menutup pori-pori keramik

b. Memberikan kesan mengkilap pada keramik

c. Menambah kekuatan keramik.

3. Pasta pewarna.

Pasta ini terdiri dari stain dan frit dengan kekentalan dan kombinasi tertentu

sesuai motif yang akan dibentuk.

3.2.3 Line Aplication

Line Aplication memiliki fungsi utama membentuk motif pada keramik.

Tahap pertama dari proses ini adalah brushing. Brushing berfungsi menghaluskan

permukaan dan membuka pori-pori keramik sebelum diberi bahan-bahan pelapis.

Setelah brushing, suhu keramik diturunkan dengan menggunakan blower pada

bagian atas konveyor. Suhu ini diturunkan hingga mencapai 55-70oC.

Terdapat dua jenis operasi yang berklangsung di Line Aplication. Proses

awal dari kedua operasi ini sama yaitu brushing dan pendinginan menggunakan

blower. Perbedaan prosesnya terjadi pada pembentukan motifnya. Kedua jenis

proses tersebut adalah :

a. Keramik tanpa Proses Glazing dengan Polishing

Setelah pendinginan, keramik diberi motif dengan pasta dari zat

pewarna. Pemberian motif dilakukan dengan sistem printing yang bekerja

seperti pada proses penyablonan. Pendinginana pada proses awal berfungsi

untuk mengatur kecepatan penyerapan pasta ke dalam pori-pori keramik. Jika

suhu keramik terlalu rendah maka pasta tidak akan terserap dengan optimal

ke dalam keramik sehingga warna yang dihasilkan tidak sesuai dengan yang

diharapkan. Sedangkan bila suhu terlalu tinggi maka penyerapan terlalu cepat

dan terlalu jauh ke dalam pori-pori keramik, bahkan dapat menembus hingga

ke permukaan bawah keramik.

Keramik yang telah diberi motif kemudian disemprot dengan air

bertekanan 9,5-11 bar menggunakan nozzle berdiameter 0,43-0,52mm.

Tujuan proses ini adalah mendorong pasta pewarna. Setelah melalui proses

ini kadar air keramik kembali naik menjadi 6%. Permukaan bawah keramik

dilapisi dengan Alumina (Al2O3) yang berfungsi sebagai bahan anti lengket

saat keramik berada dalam Kiln. Karamik disimpan dalam car box selama

2jam untuk penirisan, mengurangi kadar airnya sehingga mengurangi beban

pengeringan pada dryer sebelum pembakaran.

b. Keramik dengan Proses Glazing tanpa Polishing

Pendinginan pada operasi ini dilakukan hingga suhu keramik mencapai

35oC, permukaan atas keramik dilapisi dengan engobe yang berfungsi sebagai

alas glaze. Bahan kimia cair pada proses coating dan glazing disemprotkan

dengan tekanan 10 bar menggunakan nozzle berukuran 0,36mm. Keramik

keluaran coating memiliki suhu 50oC. Proses ini juga dilakukan pada keramik

yang motifnya telah terbentuk pada proses pencetakan. Perbedaannya adalah

proses ini tidak melewati proses pewarnaan lagi.

Setelah itu permukaan keramik diberi motif dengan Rotocolour.

Rotocolour merupakan peralatan printing berbentuk silinder. Terdapat 3 buah

rotocolour yang disusun secara seri, masing-masing rotocolour menghasilkan

motif atau warna yang berbeda pada keramik. Permukaan bawah keramik

dilapisi Alumina seperti pada operasi dengan proses Polishing tanpa proses

Glazing.

Pembakaran

Proses pembakaran merupakan proses paling inti dalam industri granite

tile. proses ini melibatkan suhu tinggi yang dapat mencapai 1200-1300o C.

Metoda pembakarannya dapat berupa single firing atau double firing. Metoda

pembakaran yang diterapkan dalam pembuatan granite tile di PT. Asri

Pancawarna ini adalah metoda single firing (satu kali pembakaran) yang

berlangsung dalam kiln.

Sebelum proses pembakaran dalam kiln dilakukan, green tile telah

mengalami proses pengeringan pada dryer kiln dengan suhu 100-120o C. Panas

dalam unit dryer ini diambil dari cooling zone pada kiln atau biasa dikenal dengan

istilah cooling kiln. Proses pengeringan ini dilakukan untuk menurunkan kadar air

hingga nilai MC (moisture content) green tile berada dibawah 1 %. Jika nilai

moisture content lebih dari 1%, maka kemungkinan besar green tile akan

mengalami explosion selama proses pembakaran berlangsung. Unit pengering

pada tahap ini berbeda dengan unit pengering yang berada pada area pressing.

Pada tahap ini, proses pengeringan dilakukan beberapa saat sebelum Green tile

yang berada dalam storage car dikeluarkan untuk kemudian dimasukkan kedalam

kiln. Pada prinsipnya proses pengeringan ini dilakukan dengan memasukkan

storage car kedalam unit dryer yang berbentuk lorong. Storage car tersebut

dibiarkan didalam unit dryer selama kurang lebih 50 menit. Pada kisaran waktu

tersebut, kadar air (moisture content) dalam green tile biasanya telah mencapai 0,7

% (maksimum 1 %). Panjang lorong tersebut hanya sekitar 1-2 meter dengan

kedua ujungnya yang dibiarkan terbuka. Lorong tersebut terdiri dari 2 dinding

dengan fungsi yang berbeda. dinding yang satu berfungsi untuk menghembuskan

udara panas sementara dinding yang lainnya berfungsi untuk meghisap udara

panasan membuangnya ke lingkungan sekitar. Pada kedua dinding tersebut

terdapat lubang-lubang kecil yang berfungsi sebagai tempat keluar masuknya

udara panas selama proses pengeringan berlangsung.

Setelah proses pengeringan dilakukan, green tile siap dimasukkan kedalam

kiln melaui roller. Roller yang digunakan dalam kiln terbuat dari keramik yang

tahan terhadap suhu tinggi. Adapun panjang kiln dari mulai saluran input sampai

output adalah sekitar 109 meter. Kiln sepanjang 109 meter tersebut dibagi

kedalam tiga zona, yakni zona preheating, firing dan cooling.

1. Pemanasan awal (preheating)

Pemanasan awal (preheating) dilakukan pada suhu sekitar 300-

900o C. Dengan adanya proses preheating, suhu green tile akan dinaikkan

secara bertahap sampai mencapai suhu pembakarannya. Proses preheating

sangat penting agar green tile yang masuk kedalam kiln tidak mengalami

shock thermal.

preheating Firing Cooling

2. Pembakaran (firing)

Proses pembakaran dibagi menjadi 3 tahapan, diantaranya adalah

tahap prefiring (1050-1180o C), firing (1229o C) dan endfiring (1150-1170o

C). Pada tahap pembakaran (firing), tile akan mengalami penyusutan.

Penyusutan ini diakibakan oleh proses penguaraian material berbentuk gas

yang terkandung dalam green tile. Kandungan tersebut diantaranya uap

air, komponen organik dan karbonat (CO3). Selain itu penyusutan green

tile juga dapat diakibatkan oleh pembebasan oksigen dari oksida

bervalensi, misalnya oksida besi merah-III (Hematit : Fe2O3) yang berubah

menjadi magnetit yang berwarna hitam (Fe3O4) atau Wuesit (FeO) pada

temperatur ± 1100oC.

Pada proses pembakaran, badan keramik akan mengalami

perubahan kimia dan perubahan fisika diantaranya:

a. Penguapan air higroskopis dan air hidrat

Air higrosskopis biasanya akan menguap pada temperatur 100oC.

Jumlah yang diuapkan tergantung pada kehalusan butiran-butiran

bahan. Air hidrat akan menguap pada temperatur yang bervariasi

tergantung pada garam atau kation yang mengikatnya pada temperatur

100-640oC.

b. Dekomposisi

Reaksi dekomposisi yang terjadi dapat digolongkan menjadi beberapa

bagian, antara lain:

Dekomposisi mineral-mineral tanah lempung yang menyebabkan

hilangnya hidrat, sehingga yang tertinggal adalah campuran

komponen-komponen oksidanya. Reaksi tersebut terjadi pada

temperatur tertentu tergantung dari mineral-mineral yang

terkandung, dapat dilihat pada tabel 3.1

Tabel 3.1 Temperatur Dekomposisi Beberapa Senyawa Mineral Tanah Lempung

Mineral Rumus kimia Suhu

(oC)

Air

hilang

(%)

Kaolinite

Halloysite

Montmorilonit

e

Muscovite

Gibbsite

Goethite

Al2O3.2SiO2.2H2O

Al2O3.2SiO2.2H2O

2[(Al1,67Mg0,33)Si4O10(OH)2]

K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O

Al(OH)3

FeO(OH)

585

558

678

856

325

350

14,1

14,1

5,0

4,5

34,6

10,1

(sumber : Hartono, 1991)

Dekomposisi garam-garam oxy seperti karbonat atau sulfat yang

cenderung akan melepaskan CO2 atau SO3. Sebagai contoh adalah

dekomposisi dari CaCO3 (pada suhu 880oC) dan MgCO3 (pada

suhu 790oC) seperti reaksi dibawah ini:

CaCO3 CaO + CO2

MgCO3 MgO + CO2

Reaksi reduksi dan oksidasi dari senyawa karbon, senyawa sulfat

atau senyawa besi.

c. Kristalisasi

Kristalisasi adalah reaksi dimana oksida-oksida mengalami

transformasi atom membentuk senyawa-senyawa kristalin, contohnya

sebagai berikut:

Kaolinite (Al2O3.2SiO2.2H2O) akan mulai mengurai pada

temperatur 550oC menjadi silika dan alumina amorf sampai dengan

temperatur 980oC, lalu silika amorf perlahan-lahan akan

membentuk crystobalite (SiO2) pada suhu 1000oC.

Al2O3 yang berbentuk amorf akan termodifikasi pada temperatur

1000oC menjadi corundum.

Reaksi kristalisasi pada temperatur yang lebih tinggi akan terjadi

reaksi rekombinasi.

d. Rekombinasi

Rekombinasi adalah reaksi yang berlangsung pada temperatut\r

tertentu antara dua atau lebih komponen amorf atau kristalin yang ada

dalam tanah lempung. Reaksi ini umumnya berlangsung dalam

keadaan padat (seperti halnya kristalisasi) dan berjalan dengan

perlahan-lahan. Sebagai contoh adalah:

Kombinasi antara alumina dan silika membentuk mullite pada suhu

980oC seperti pada reaksi:

3Al2O3 + 2SiO2 3Al2O3.2SiO2

Kombinasi antara oksida-okksida besi dengan silika membentuk

pyroxene (FeO.SiO2) pada temperatur sekitar 1000oC

CaO hasil dekomposisi batu gamping (CaCo3) akan bereaksi

dengan gas-gas pembakaran yang kaya akan SO3 membentuk

kalsium silikat (CaSO4). CaO juga akan bereaksi dengan alumina

dan silica membentuk pseudowolllastonite (CaO.SiO2) dan

dikalsium silikat (2CaO.SiO2) pada suhu sekitar 1000oC

Magnesium akan bereaksi dengan silika [ada temperatur sekitar

1000oC membentuk forsterite (2MgO.SiO2) atau enstatite

(MgO.SiO2). mineral-mineral ini sangat tidak stabil bila ada

alumina dan akan terurai atau membentuk cairan.

e. Peleburan

Peleburan adalah berubahnya fasa padat menjadi fasa cair yang

disebabkan oleh meningkatnya temperatur. Campuran bahan baku

granite tile akan mengalami reaksi peleburan pada suhu yang cukup

tinggi (>1100oC) yaitu dihasilkannya cairan gelas.

Kesempurnaan dari peleburan bahan baku granite tile tergantung

dari:

Tingginya panas yang diberikan

Jumlah unsur pelebur seperti Na2O, K2O, CaO, MgO atau Fe2O3

yang terkandung

Ukuran butiran dan keseragaman penyebaran bahan

Lamanya penahanan temperatur maksimum yang diberikan

3. Pendinginan (cooling)

Proses pendinginan dibagi menjadi 3 tahap, diantaranya adalah

direct cooling, indirect cooling dan final cooling. Pendinginan langsung

(direct cooling) dilakukan dengan cara menghembuskan udara yang

diambil dari atmosfer kedalam kiln. Udara tersebut akan mengalami

kontak langsung dengan green tile sehingga terjadi pertukaran panas

diantara keduanya. Adapun suhu pada proses direct cooling ini adalah

sekitar 600oC. Berbeda dengan direct cooling, proses indirect cooling

tidak melibatkan kontak langsung antara fluida pendingin dengan media

yang ingin didinginkan. Udara yang diambil dari atmosfer akan dialirkan

melaui pipa yang masuk kedalam kiln. udara tersebut tetap bergerak

didalam pipa sehingga pertukaran panasnya berlangsung melewati dinding

pipa tersebut. keluaran dari pipa adalah beruapa udara panas yang

kemudian dimanfaatkan sebagai udara pengering pada dryer kiln.

pemanfaatan udara tersebut adalah sekitar 50% dari total udara yang

keluar dari pipa. Adapun 50% lainnya dibiarkan terbuang ke atmosfer .

Pada proses indirect cooling ini suhu dalam kiln adalah sekitar 480-540oC.

Tahap terakhir dalam proses pendinginan ini adalah final cooling. Prinsip

pendinginannya sama direct cooling yakni adanya kontak langsung antara

udara pendingin dengan green tile didalam kiln. suhu pada proses final

cooling ini adalah sekitar 380oC.

Setelah keluar dari kiln, granite tile akan bergerak melewati break roll

untuk mengecek ada tidaknya crack pada produk yang keluar dari kiln. break roll

tersebut akan menekan granite tile dengan tekanan 2 bar sehingga produk yang

yang mengalami cracking akan pecah dengan sendirinya. Pengecekan ini

dilakukan agar produk yang cacat (crack) tidak ikut masuk kedalam unit

polishing. Selain itu, dilakukan pula pengecekan terhadap movement produk.

Granite tile dimasukkan kedalam air panas (±100oC) untuk mengetahui apakah

produk tersebut menjadi susut atau mengembang. Perubahan ukuran yang

diperbolehkan adalah sekitar 0,05 mm (maksimum).

Finishing

Keramik dari Kiln dipindahkan menggunakan Take Pile ke area polishing.

Tahap awal dari proses polising adalah squaring dengan tujuan agar keramik

memiliki ukuran yang sama pada keempat sisinya. Proses squaring terdiri dari 2

tahap, yaitu presquaring dan squaring. Tahap pertama squaring adalah memotong

dua sisi yang berhadapan. Keluar dari squaring pertama, keramik diputar 90o dan

dipotong 2 sisi lainnya. Ukuran kemik pada tahap ini lebih 0,4-0,5 mm dari

ukuran akhirnya. Selanjutnya keramik masuk ke dalam unit calibrating yang

berfungsi mengatur planariti dari keramik. Terdapat 3 tahap kalibrasi yang bekerja

dengan cara mengikir/mengeruk permukaan atas keramik menggunakan pisau roll.

Kalibrasi pertama dan kedua berfungsi untuk meratakan, sedangkan kalibasi yang

ketiga selain untuk meratakan juga berfungsi untuk penghalusan awal.

Selanjutnya keramik memasuki unit polishing untuk mengkilapkan

keramik. Proses polishing dibagi menjadi 2 tahap berdasarkan media penghalus

yang digunakan, yaitu :

1. Tahap 1 menggunakan batu abrasif yang terbuat dari besi untuk

penghalusan awal.

2. Tahap 2 menggunakan batu abrasif yang terbuat dari batu ........(apa

namanya???) untuk penghalusan akhir.

Batu abrasif dipasang pada sebuah head yang berputar. Sebuah unit polishing

terdiri dari 16 head, 6 buah batu abrasif dipasang pada masing-masing head.

Brightness keramik yang dihasilkan dari proses ini mencapai 60. Selanjutnya

keramik dipotong di final squaring hingga ukuran sesuai dengan standar. Untuk

pengecekan akhir ukuran keramik dilakukan pengukuran diagonal keramik satu

per satu secara manual menggunakan penggaris. Kemudian karamik dikalibrasi

pada mesin kalibrasi otomatis untuk menentukan ukuran keramik jenis S, M, atau

L sesuai dengan range yang ditentukan.

Keramik tanpa glaze akan masuk ke dalam mesin nano technologi. Pada

bagian inlet unit ini terdapat selang yang mengeluarkan cairan kimia dengan

campuran Zirconium/Silicon Dioxide. Bahan kimia ini diratakan menggunakan

Spiral Pale. Alat ini terdiri dari 8 head, 4 buah Spiral Pale dipasang pada masing-

masing head. Fungsi dari teknologi ini adalah untuk menutup pori-pori keramik

sehingga tidak mudah tertembus air atau cairan, mengkilapkan, anti slip, dan anti

noda. Brightness keramik setelah melewati unit ini dapat mencapai 100 dengan

standar minimal 88. Produk akhir setelah melewati nano technologi disortir secara

visual. Planariti yang diijinkan untuk kecembungan maksimal 0,6mm dan

kecekungan 0,4mm. Kemudian keramik dipoles dengan zat kimia yang berfungsi

sebagai anti slip.

Sortir and Packing

Sortir

Ganite tile yang keluar dari unit polishing akan disortir secara visual.

Pengamatan terfokus pada tampilan motif, brightess, dan shading. Produk yang

mengalami crack atau pecah bisanya jarang ditemukan pada unit ini. Hal ini

disebabkan karena produk yang masuk kedalam unit polishing telah disortir agar

bebas dari crack. Pengecekan lainnya dilakukan terhadap planaritas produk,

seperti cembung atau cekungnya bentuk tile.

Produk yang tidak sesuai standar akan diberi tanda dan disortir

berdasarkan tanda tersebut. produk dengan tanda yang sama akan diambil dari

dari conveyor dan disimpan diatas pallet. Selannjutnya pallet diangkut oleh

Forklift menuju unit packing.

Pada unit sorting ini, produk akan diklasifikasikan menjadi produk

Kualitas 1 (KW 1), kualitas 2 (KW 2), kualitas 3 (KW 3), atau rejected. Di PT.

Asri Pancawarna ini, produk KW 1 bisa mencapai 88-90 %.

Packing

Proses packing dilakukan secara otomatis dengan menggunakan packing

maschine. Produk tile yang berada diatas pallet akan diambil oleh mesin dengan

jumlah yang telah ditentukan. Satu kali ambil adalah 4 buah tile, untuk satu box

kemasan. Pada unit ini terdapat sensor yang akan mendeteksi jumlah tile yang

masuk. Jika jumlahnya melebihi batas yang ditentukan, maka sensor akan

memberikan sinyal berupa lampu dan suara.

Setelah melewati sensor, tile akan dikemas dalam box dan diikat dengan

tali yang semuanya dilakukan secara otomatis. Produk dalam bentuk kemasan ini

akan diambil oleh mesin take pile dan disimpan diatas pallet. Pallet tersebut akan

diangkut ke tempat penyimpanan produk.