BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang industri keramik

Industri keramik muncul dikarenakan maraknya bisnis properti yang

cukup mendominasi pasar lokal dan dunia serta pergeseran selera dan gaya hidup

masyarakat akan kebutuhan barang-barang mewah. Bisnis properti yang

meningkat menyebabkan kebutuhan akan keramik seperti ubin, keramik hiasan,

dan table ware (peralatan makan) ikut meningkat, sedangkan pergeseran gaya

hidup masyarakat menyebabkan meningkatnya permintaan barang-barang

keramik. Selain itu, dengan tersedianya bahan baku untuk pembuatan keramik

maka industri keramik dapat mempengaruhi perkembangan industri keramik baik

di Indonesia maupun dunia.

Indonesia memiliki sumber material alam yang cukup besar dalam bentuk

SiO2, Al2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku

pembuatan keramik. Di Indonesia sendiri Perkembangan industri keramik juga

dikarenakan kebutuhan akan keramik sangat meningkat baik keramik untuk

hiasan, ubin dan lain-lain.

Adapun perkembangan teknologi material keramik pada saat ini telah

diarahkan kepada spesifikasi kegunaannya dalam berbagai kebutuhan, antara lain :

kebutuhan rumah tangga, industri mekanik, elektronika, cordierite, refraktori,

teknologi ruang angkasa, keramik berpori , dan lain sebagainya.

1.2 Sejarah Industri Keramik

Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos yang artinya

suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Pada

mulanya diproduksi dari mineral lempung yang dikeringkan di bawah sinar

1

matahari dan dikeraskan dengan pembakaran pada temperatur tinggi. Bahan baku

keramik yang umum dipakai adalah felspard, ball clay, kwarsa, kaolin, dan air.

Industri keramik telah bermula dalam tahun 4500 sebelum Masehi yang di

usahakan oleh penduduk di perkampungan neolitik di dalam daerah Shanxi di

negeri China. Industri keramik pada masa itu hanya tertumpu pada penghasilan

tembikar. Tembikar tertua di temui di England, dapat di kesan kembali pada

pertama tahun masehi dan penaklukan Roma. Antara masa itu dan 1500 tahun

Masehi, perkembangan yang paling penting adalah porselin yang dapat

memantulkan cahaya. Aktiviti di England bermula dengan tembikar eistercian

pada awal abad ke enam belas. Abad ketujuh belas mulai nampak permulaan

industri tembikar Inggris melalui Tofst bersaudara yang membuat tembikar slip di

Staffordshire. Dalam abad ke delapan belas menampakkan bibit perkembangan

yang telah menjadikan industri tembikar sebagaimana yang terdapat pada hari ini.

Di bagian akhir abad ini pengenalan api elektro telah membawa kepada bibit

permulaan industri porselin elektro. Dalam tempo setelah perang dunia kedua,

industri keramik tertumpu kepada produksi yang keramik yang modern. Ia

dihasilkan dari bahan mentah alami atau sintetis atau campuran yang

menggunakan teknologi modern. Keramik jenis ini digolongkan kepada keramik

Modern atau advance keramik.

Material industri keramik mengalami perkembangan yang begitu pesat.

Perkembangan tersebut meliputi di dalam struktur, komposisi, sifat-sifat fisik dan

mekanik. Sifat-sifat fisik yaitu berkaitan dengan berat jenis material tersebut,

manakala sifat mekanik berkaitan dengan kemampuannya untuk digunakan di

dalam produk teknik. Keramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan,

yaitu sejak 4000 SM. Barang –barang yang di buat dari keramik adalah pot bunga

dan bata. Dalam industri otomotif, keramik telah di gunakan sejak berpuluh-puluh

tahun yang lalu, yaitu untuk menghasilkan ignition park di dalam proses

pembakaran otomotif. Keramik juga berfungsi sebagai isolator listrik. Bahan

keramik menjadi bahan yang penting di dalam mesin karena sifatnya yang kuat.

Keramik pada dasarnya terbuat dari tanah liat dan umumnya di gunakan untuk

perabot rumah tangga dan bata untuk pembangunan perumahan. Pada masa kini

2

keramik tidak lagi hanya terbatas penggunaanya untuk keperluan tradisional,

keramik telah mengalami kemajuan dan di kenal dengan bahan keramik termaju.

Bahan keramik sudah di gunakan dalam bidang teknik elektro, sipil, mekanik,

nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang kedokteran. Bahan

keramik sebagian sudah di gunakan dalam motor bakar seperti untuk komponen-

komponen mesin diesel misalnya untuk turbo charge, klep dan kepala piston.

Jaman Penjajahan Belanda

Teknologi pembuatan keramik dapat dikatakan mulai berkembang dengan

didirikannya Laboratorium Keramik atau “Het Keramische Laboratorium” pada

tahun 1922 di Bandung. Fungsi utama laboratorium ini sebagai pusat penelitian

bahan bangunan seperti bata, genteng, saluran air dan sebagainya yang terbuat

dari tanah liat. Selain itu mengembangkan juga teknologi glasir untuk barang

gerabah halus yang disebut dengan ‘aardewerk’. Bahan glasir didatangkan dari

Belanda. Selanjutnya di Plered Purwakarta didirikan sebuah pabrik keramik

dengan dilengkap alat-alat produksi masinal untuk mengolah bahan tanah liat.

Pabrik ini berfungsi sebagi induk yang memberikan bimbingan dalam pembuatan

bahan bangunan dan gerabah halus berglasir kepada para perajin setempat. Pabrik

keramik di Pleret yang dimaksudkan sebagai pusat penyuluhan di Jawa barat

terpaksa gulung tikar. Sedangkan pusat induknya di Bandung hidupnya masih

belum menentu keberadaannya. Tetapi walaupun dengan pemasukan teknologi

impor ini, keramik Indonesia belum mengalami kemajuan yang pesat. Pusat

penyuluhan bidang keramik sasarannya pada kehidupan gerabah pedesaan saja.

Masyarakat kota belum banyak mengenal keramik bakaran tinggi pada masa itu,

dan lebih suka menggunakan barang impor dari negeri China atau Eropa.

Jaman Pendudukan Tentara Jepang

Dengan masuknya tentara Jepang , pabrik keramik di Bandung telah

diubah namanya menjadi “Toki Shinkenjo”. Laboratorium ini berfungsi sebagai

balai penelitian yang meneliti dan mengembangkan serta memproduksi barang-

barang keramik dengan suhu bakar tinggi. Produknya antara lain: bata tahan api,

3

botol sake, dan sebagainya. Barang-barang tersebut dibuat untuk keperluan bala

tentara Jepang di Indonesia.

Jaman Pemerintah Republik Indonesia

Sejak pemerintahan dipegang pemerintah republik Indonesia, maka “Toki

Shinkenjo” berubah nama menjadi Balai Penyelidikan Keramik (BPK), dalam

operasionalnya dilengkapi dengan alat-alat pengujian dan alat-alat produksi yang

lebih modern. Fungsi dan tugas BPK semakin berkembang, tidak hanya

berporduksi barang-barang keramik, gelas, isolator listrik tetapi juga

aktif melakukan kegiatan penelitian barang-barang mentah keramik hasil temuan

bahan keramik di beberapa tempat. Dengan diketemukannya bahan-bahan mentah

yang melimpah seperti kaolin, felspard, kwarsa dan sebagainya. maka sejak

tahaun 1960-an bermunculan pabrik-pabrik keramik dibebebrapa kota. Produknya

pun bermacam-macam seperti produk gerabah, stoneware dan porselin, jenis

produksinya antara lain peralatan makan dan minum, benda hias, barang tahan

api, bata tahan api, alat-alat teknik, gips, email, dan keramik bahan

bangunan. Sekitar tahun 1969 BPK mencoba mengembangkan apa yang disebut

dengan keramik ‘biru putih’ yaitu imitasi keramik China yang pembakarannya

pada suhu 1300 derajat celcius. Dengan diperkenalkanya produk ala China ini

maka banyak perusahaan lain di kota Bandung memproduksinya; seperti pabrik

keramik di Kiara Condong, pabrik keramik Tanah Agung di kota Malang, serta

pabrik keramik di Plered-Purwakarta. Produk keramik dengan corak biru putih

tersebut ternyata banyak penggemarnya. Pada masa Pelita ke dua munculah

harapan-harapan baru untuk penggunaan benda keramik di hotel-hotel di Jakarta

dan di kota-kota lain.

Benda keramik tersebut berupa peralatan makan, hiasan dan tempat bunga.

Kemudian berlanjut ke masyarakat kota yang mulai terbiasa menggunakan benda-

benda keramik dan sedikit demi sedikit munculah keinginan benda tersebut

sebagai kebutuhan rumah tangga.

Kehidupan dunia keramik mulai bangkit dan tumbuhnya perusahaan kecil

dan menengah yang bergerak dibidang keramik seperti terdapat di Bandung,

Plered-Purwokweto, Klampok, Bayat-Klaten, Malang, Yogyakarta dan lainnya

4

daerah di luar Jawa. Dengan perjalanan waktu, dan dengan adanya pendidikan

tinggi seni rupa seperti ITB Bandung, ASRI (ISI) Yogyakarta, ASTI (ISI)

Surakarta dan universitas lainnya mulai menelurkan seniman akademisi keramik

yang turut menghidupkan dunia keramik saat ini. Namun, ditengah kemajuan

industri keramik dunia, industri keramik Indonesia belum mengalami kemajuan

yang signifikan walaupun kemajuan dalam bidang keramik ini sudah menjadi

tuntutan pasar. Hal ini disebabkan karena sarana dan prasarana, berupa alat-alat

untuk mengembangkan industri keramik itu termasuk mahal.

Selain itu teknologi yang adapun sulit didapat. Sebab bahan-bahan untuk

keramik maju harus bahan yang lebih murni. Tetapi usaha-usaha untuk

mengembangkan industri keramik, berupa penelitian-penelitian tetap dilakukan,

kegiatan seperti ini telah menjadi kegiatan rutin seperti Balai Besar Keramik di

Bandung, juga kegiatan-kegiatan pengembangan desain untuk benda keramik di

industri seperti di Sango Semarang, industri keramik di Tangerang dan di industri

lainnya. Dari hasil pembinaan dan bimbingan dari pemerintah dan pihak terkait,

baik produktivitas dan variasi bentuk juga pengalaman perajin semakin

meningkat. Perkembangan dari bentuk produk keramik yang masih melekat ciri

khas dari masing-masing daerah semakin menarik dan memperkaya hasil budaya

bangsa. Perkembangan dunia pariwisata yang makin maju memberikan dampak

yang sangat bagus bagi perkembangan keramik.

5

1.3 Pabrik Industri Keramik di Indonesia

a) PT. HCG Indonesia

PT.HCG Indonesia adalah perusahaan gabungan dari PT Catur

Sentosa Adiprana Tbk dan HCG Philipines yang didirikan pada tahun

2007. PT HCG Indonesia mendistribusikan produk Sanitari yang

berkualitas tinggi, seperti kloset, toilet, kran, urinal, dan pancuran mandi,

di seluruh Indonesia melalui 39 cabang distribusi CSA dan beberapa

distributor lainnya. Kloset HCG dilengkapi dengan pra-instal fitting tangki

yang mencegah kebocoran dan kerusakan, demikian juga dengan Geberit

fitting tangki dengan teknologi hemat air. Selain itu HCG adalah perintis

dalam mengadopsi aplikasi Nano-size Formulated Glaze, dan juga

pencipta paten Innoglaze yang menjamin perlindungan dari kotoran dan

bakteri untuk seluruh produk HCG dengan cara melapisi seluruh

permukaan pada tingkat mikro.

b) PT. Hankook Ceramic Indonesia

Hankook Ceramic didirikan pada tahun 1991 sebagai perusahaan

modal asing (PMA), sebuah perusahaan joint venture antara korea dan

Indonesia. PT Hankook Ceramic Indonesia didukung oleh 3 pabrik seluas

11 hektar, dan mampu menghasilkan satu juta piranti makan yang

berkualitas setiap bulannya.

St.James merupakan brand produk yang dimiliki hankook, produk

ini telah dikenal luas sebagai piranti makan keramik ternama diantara

kalangan masyarakat kelas atas, hotel-hotel dan restauran kelas atas di

pasaran domestik. Selain membuat produk sendiri Hankook Ceramic juga

telah memproduksi banyak merk dan brand piranti makan termuka di

dunia, seperti antara lain: LENOX dan MIKASA (Amerika Serikat),

Villeroy & Boch (Jerman), ARC Internetional (Perancis), Ittala

(Finlandia), NARUMI (Jepang), Mark & Spencer (Inggris), dan ZEN

(korea). Disamping itu Hankook Ceramic Indonesia memproduksi “Super

Bone” yang didekorasi dengan desain-desain terbaru yang menarik serta

memiliki reputasi yang telah dikenal dunia. Produk ini dikenal karena

6

kualitas dan kehandalannya yang telah mendapat pengakuan luas dari

kalangan Internasional.

c) PT Arwana Citramulia Tbk ( Arwana )

PT Arwana Citramulia Tbk (Arwana) adalah perusahaan publik

yang tercatat di papan utama Bursa Efek Indonesia (BEI) dan

diperdagangkan dibawah “ARNA” kode saham. Perusahaan ini didedikasi

untuk memproduksi ubin keramik murah untuk melayani segmen pasar

menengah-rendah secara nasional. Produk yang dijual dibawah “ Arwana

Ceramic Tiles” nama merek yang menandakan produk berkualitas dengan

harga yang kompetitif. Pada tahun 2011 merek ubin keramik baru dengan

kualitas yang lebih baik yaitu : UNO, diperkenalkan untuk menagkap

segmen pasar menengah- tinggi.

Sejak operasai awal pada tahun 1995, Arwana tetap setiap dalam

bisnis inti berdasarkan kompetensinya untuk menghasilkan produk

berkualitas dengan desain kreatif. Berbagai macam produk yang indah–

mix ditawarkan termasuk embossed, marmer, plain color, granity, strata,

rustic, fancy wood dan francy dekorasi. Ukuran yang paling umum adalah

20 x 20 cm dan 30 x 30 cm. Namun, tren saat ini telah berkembang

menjadi 40 x 40 cm. Ubin subway dari 20 x 25 cm dan 25 x 40 cm untuk

ubin dinding juga telah berkembang meskipun dari basis yang kecil.

d) PT. Maha Keramindo Perkasa

Salah satu merk keramik yang diproduksi oleh PT. Maha

Keramindo Perkasa adalah merk “Masterina”. PT. Maha Keramindo

Perkasa yang berlokasi di desa Pasir Awi, Tangerang, memproduksi

keramik lantai dan keramik dinding. PT. Maha Keramindo Perkasa

didirikan pada tanggal 25 september 1989 sebagai pabrik produksi

keramik lantai yang menggunakan merk dagang Masterina. Saat ini, luas

wilayah pabrik tersebut sekitar 13.000 m2. Keramik Masterina telah

memiliki sertifikat ISO Ceramic European Nomenclature dan Sertifikat

ISO 9001, sehingga dapat dipastikan memiliki kualitas yang baik.

7

1.4 Pabrik Industri Keramik di Dunia

a) Hocheng Group Holding Corp

Hocheng Group adalah sebuah perusahaan multinasional yang

terdaftar di pasar saham Taiwan, dengan pengalaman manufaktur 82-tahun

di industri, yang menyediakan perlengkapan kamar mandi, keramik dan

peralatan dapur

Hocheng Philippines Corporation (HPC) didirikan pada 24

November 1995. HPC adalah anggota dari International Standard

Organization 9002 dan memegang lisensi American National Standards

Institute (ANSI), Korean Standards (KS), dan sertifikasi Bureau of Product

Standards (Filipina).  Hocheng Philippines Corporation memiliki fasilitas

pabrik lebih dari 10 hektar di FCIE Dasmarinas Cavite, dengan 850

karyawan yang berpengalaman dan dilengkapi dengan peralatan

berteknologi tinggi yang mendukung kegiatan manufaktur produk-produk

sanitari berkualitas tinggi.

b) Ceratec Ceramic Tiles

Ceratec adalah bisnis keluarga yang dibangun di atas nilai-nilai

yang solid. Ceratec didedikasikan untuk ubin keramik selama hampir 65

tahun. Ceratec didirikan dengan nama St Lawrence Keramik pada tahun

1949. St Lawrence Keramik berkonsentrasi pada pembuatan ubin keramik,

membuka cabang di sejumlah provinsi Kanada. St Lawrence Keramik

berfokus pada mendistribusikan ubin keramik. Pengalaman manufaktur

adalah aset berharga dalam memilih kualitas lantai untuk menghargai

pelanggan. Ceratec berfokus pada membangun posisi B2B solid sebagai

grosir memasok mitra saluran seperti pengecer penuh lantai, toko-toko

khusus, pusat-pusat rumah, dan pasar komersial.

8

BAB II

PEMILIHAN PROSES

2.1 Jenis-jenis Proses Pembuatan Industri Keramik

a) Die Presseing

Pada proses ini bahan keramik dihaluskan hingga membentuk bubuk, lalu

dicampur dengan pengikat (binder) organik kemudian dimasukkan ke dalam

cetakan dan ditekan hingga mencapai bentuk padat yang cukup kuat. Metode ini

umumnya digunakan dalam pembuatan ubin, keramik elektronik atau produk

dengan cukup sederhana karena metode ini cukup murah.

b) Pressure Casting

Pada proses ini, bubuk keramik dituangkan pada cetakan dan diberi

tekanan. Tekanan tersebut membuat bubuk keramik menjadi lapisan solid keramik

yang berbentuk seperti cetakan.

c) Centrifugal Casting

Prinsip: Menuangkan bahan baku cair ke dalam cetakan yang berputar dan

akibat gaya centrifugal bahan baku cair akan termampatkan sehingga diperoleh

benda kerja tanpa cacat. Pengecoran ini digunakan secara intensif untuk

pengecoran plastik, keramik, beton dan semua logam.

9

d) Injection Molding

Proses ini digunakan untuk membuat objek yang kecil dan rumit. Metode ini

menggunakan piston untuk menekan bubuk keramik melalui pipa panas masuk ke

cetakan. Pada cetakan tersebut, bubuk keramik didinginkan dan mengeras sesuai

dengan bentuk cetakan. Ketika objek tersebut telah mengeras, cetakan dibuka dan

bagian keramik dipisahkan.

e) Extrusion

Extrusion adalah proses kontinu yang mana bubuk keramik dipanaskan

didalam sebuah tong yang panjang. Terdapat baling-baling yang memutar dan

mendorong material panas tersebut kedalam cetakan. Karena prosesnya yang

kontinu, setelah terbentuk dan didinginkan, keramik dipotong pada panjang

tertentu. Proses ini digunakan untuk membuat pipa keramik, ubin dan bata

modern.

2.2 Perbandingan Proses Pembuatan Industri Keramik

A. DIE PRESSING

Advantage Die Pressing

1. Ukuran dan bentuk benda sangat tepat

2. Jarang menggunakan proses finishing

3. Baik untuk produksi massal

4. Waste material rendah.

Disadvantage Die Pressing

1. Harga mesin dan cetakan mahal

2. Bentuk benda kerja sederhana

3. Benda kerja harus segera dikeluarkan

4. Berat dan ukuran produk terbatas

5. Umur cetakan menurun

B. PRESSURE CASTING

Advantage P ressure Casting:

1. Produksi Tinggi

10

2. Cetakan dapat dipakai berulang kali

3. Dalam operasinya tidak diperlukan tenaga ahli

4. Ketelitian produk lebih baik daripada sand casting

5. Tidak memerlukan proses lanjutan

Disadvantage P ressure Casting:

1. Harga cetakan mahal

2. Perlu perhitungan yang tepat dalam mengerjakan cetakan

3. cetakan untuk satu macam produk

4. ukuran produk kecil dan sederhana

5. tidak dapat mengecor baja

C. CENTRIFUGAL CASTING

Advantage Centriugal Casting:

1. Riser tidak diperlukan

2. Produk yang berlekuk-lekuk dapat diproses dengan kualitas permukaan baik

3. toleransi dimensi kecil

4. ketebalan benda kerja uniform

Disadvantage Centrifugal Casting:

1. Harga peralatan mahal

2. Biaya maintenance mahal

3. Laju produksi rendah

4. One product in one mold

D. INJECTION MOLDING

The Advantage of Injection Molding

1. Keakuratan dimensi tinggi

2. Kualitas permukaan baik

3. Siklus kerja pendek

The Advantage of Injection Molding

1. Harga mesin mahal

2. Ekonomis untuk produksi missal

11

BAB III

BAHAN BAKU DAN PRODUK

3.1 Bahan Baku Keramik

1. Lempung (tanah liat)

Lempung atau tanah liat adalah partikel mineral silikat yang berdiameter

kurang dari 4 mikrometer. Lempung mengadung leburang silika dan aluminium

yang halus. Unsur-unsur ini silikon, oksigen, dan aluminium adalah unsur yang

paling banyak menyusun kerak bumi. Lempung terbentuk dari proses pelapukan

batuan silica oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan pleh aktifitas panas

bumi. Tanah liat memiliki sifat-sifat yang khas yaitu bila dalam keadaan basah 

mempunyai sifat plastis tetapi bila dalam keadaan kering akan menjadi keras,

sedangkan bila dibakar akan menjadi padat dan kuat. Pada umumnya, masyarakat

memanfaatkan tanah liat (lempung) sebagai bahan baku pembuatan bata dan

gerabah.

Tanah liat yang digunakan untuk membuat benda keramik harus

memenuhi persyaratan tertentu yaitu: plastis, homogen, bebas gelembung udara

dan kotoran. Untuk memenuhi persyaratan tersebut, proses pengolahan campuran

berbagai jenis tanah liat perlu dilakukan secara cermat dan tepat karena hasil

pengolahan akan berpengaruh pada proses selanjutnya. Pengolahan tanah liat ada

dua macam, yaitu pengolahan dengan teknik basah dan teknik kering. Pengolahan

tanah liat dengan teknik kering merupakan pengolahan yang sederhana untuk

12

menghasilkan tanah liat siap pakai dalam jumlah kecil. Untuk jumlah yang besar

pengolahan akan lebih efisien apabila menggunakan pengolahan teknik basah.

Sifat tanah liat yang penting untuk pembuatan keramik : Plastisitas : kemampuan untuk dibentuk tanpa mudah retak

Fusibilitas : kemampuan untuk dilebur

Fungsi tanah liat : mempermudah proses pembentukan keramik

Sifat dan keadaan bahan :

berbutir kasar  rapuh dalam keadaan basah  mempunyai sifat plastis tetapi bila dalam keadaan

kering akan menjadi keras bila dibakar akan menjadi padat dan kuat sangat tahan api.

2. Mineral clay (tanah liat mineral)

Clay dikenal sebagai tanah liat (argiles), merupakan sejenis mineral halus

berbentuk kepingan, gentian atau hablur yang terbentuk dari batuan sediment

(sediment rock) dengan ukuran butir < 1/256 mm. Kandungan utama pada tanah

liat mineral ada 3 yaitu: kaolit, illit, dan monmorilonit.

a. Kaolit (bahan untuk membuat keramik putih)

Kaolit diklasifikasikan dalam 2 jenis yaitu pertama suatu endapan residu

berasal dari perubahan batu-batuan. Kedua adalah jenis pengendapan yang mana

batu bagus dan partikel-partikel clay telah dipisahkan dari endapan.

Kaolit yang berasal dari preshidrotermal yaitu pengikisan yang terjadi

akibat pengaruh air panas yang terdapat pada retakan dan patahan serta daerah

permeable lainnya dalam batu-batuan. Kaolin yang berasal dari proses pelapukan

(sedimentasi) yaitu pelapukan batuan beku dan batuan metamorpik yang reaksinya

adalah sebagai berikut :

KAlSi3O8 HAlSi3O8 + KOH (Hydrolysis)

HAlSi3O8 HAlSiO4 + 2Si O2 (Desilikation)

2HAlSiO4 + H2O (OH)4Al2Si2O5 (Hydration)

13

Kaolit yang dipergunakan dalam pembuatan sampel adalah kaolit yang

berasal dari Kecamatan Bandar Pulau Kabupaten Asahan Sumatera Utara dengan

cadangan dan potensi cukup banyak ± 7.913.000 ton (Dinas Pertambangan dan

Energi Sumut, 2007).

Garis besar deretan reaksi atau perubahan fasa kaolit yang dipanaskan

adalah sebagai berikut :

a. Tahap pertama : Sekitar 500oC yaitu reaksi endotermis yang sehubungan

dengan hilangnya struktur air atau dehidrasi kaolinit dan pembentukan

metakaolin, 2Al2O3.4SiO2.

b. Tahap kedua : Sekitar 950oC yakni reaksi eksotermis, sehubungan dengan

pengkristalan yang cepat fasa bentuk jarum (spinel), disebut γ-Al2O3, oleh

Brinley dan Nakahira dinyatakan dengan 2Al2O3.3SiO2.

c. Tahap ketiga : Sekitar 1050 – 1100oC, sehubungan dengan reaksi

eksotermis kedua dimana struktur bentuk jarum berubah menjadi fasa

mullit dan selanjutnya muncul kristobalit. Jika pemanasan diteruskan

akhirnya mullit akan mengkristal dengan baik dengan komposisinya

3Al2O3.2SiO2. (Syukur, 1982)

b. Monmorilonit (lempung dengan kapasitas tinggi)

Monmorilonit ( Na, Ca )0,33 ( Al, Mg )12 Si4 O10 ( OH )2 n H2O,

merupakan salah satu jenis dari kelompok mineral lempung yang bersifat lunak

dengan tingkat kekerasan 1 pada skala Mohs, berat jenis antara 1,7 - 2,7, mudah

pecah, terasa berlemak jika diusap, mempunyai sifat mengembang apabila kena

air. Monmorilonit merupakan mineral lempung yang menyusun hampir 80% dari

bentonit.

14

3. Feldspar

Feldspar merupakan silikat alamiah pada umumnya digunakan dalam

pembuatan keramik sebagai bahan fluks (Fluxing Material) yaitu sebagai sumber

alumina dalam gas dan sumber alkali dalam gelas serta sumber alkali dalam glasir

dan enamel. Fungsi bahan baku feldspar adalah sebagai bahan pengikat dan

menurunkan temperatur pembakaran.

Bahan ini dapat berupa pelebur (fondaut) dengan kandungan alumino-

sifat-alkali yang beraneka ragam terdiri dari:

a. Arthose : (Si3Al)O8K, Potasis

b. Albite : (Si3Al)O8Na, Sodis

c. Anorthite : (Si3Al)O8Ca, Kalsis

Dari komposisinya dapat dilihat bahwa struktur feldspar tidak berbeda

dengan struktur tanah liat, merupakan silikat alamiah, berwarna merah jambu atau

kecoklat-coklatan dan merupakan mineral keramik dengan salah satu

komposisinya adalah NaAlSi3O8. Feldspar juga merupakan jaringan silikat dan

satu diantara empat atom silicon digantikan oleh atom aluminium. Diatas

temperature 900oC feldspar umumnya masih dalam keadaan stabil dan tidak

mengalami perubahan fasa. Sifat fisik dan kimia feldspar dapat dilihat pada tabel

3.1.

15

KOMPOSISI KIMIA DAN SIFAT FISIK FELDSPAR

Tabel 3.1.Sifat fisik dan kimia feldspar

Feldspar

RumusKomposisi Kimia Teoritis Berat

JenisKekerasan

K2O Na2O CaO Al2O3 SiO2

Ortoklas

K2O.Al2O36SiO2 16,9 - - 18,4 64,7 2,24-2,66

6,0

Albit Na2O.Al2O86SiO2 - 11,8 - 19,4 68,8 2,50-2,70

6,0-6,5

Anortit CaO.Al2O82SiO2 - - 20,1 36,62 43,28 2,60-2,80

6,0-6,5

4. Pasir

Pasir merupakan contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya

berukuran antara 0.0625 sampai 2 millimeter. Materi pembentuk pasir adalah

silikon dioksida, tetapi dibeberapa pantai tropis dan subtropics umumnya dibentuk

dari batu kapur. Pasir berfungsi sebagai bahan non plastik: untuk mengatur

plastisitas, dan untuk mengurangi penyusutan (susut kering dan susut bakar). Pasir

juga berfungsi sebagai bahan pengisi, namun jika penambahan terlalu banyak

silikat dalam pasir menyebabkan keretakan pada waktu pembakaran.

16

5. Kuarsa (silica)

Kuarsa adalah salah satu mineral yang berupa kristal sempurna, terdiri dari

kristal-kristal silica (SiO2). Kuarsa merupakan hasil dari proses pelapukan yang

mengandung mineral utama seperti: Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, Na2O3, TiO2, K2O.

Kuarsa berwarna putih bening, memiliki sifat-sifat fisis dan mekanis tertentu.

(www.refractron.com)

Tujuan pemakaian kuarsa ini ialah:

-  Mengurangi susut kering, jadi mengurangi retak-retak dalam pengeringan.

-  Mengurangi susut waktu dibakar dan mempertinggi kwalitas.

-  Merupakan rangka selama pembakaran.

Sifat-sifat dan keadaan bahan :

-  Memiki ukuran partikel yang halus .

-  Sifat plastis yang tinggi .

-  Memiliki kekuatan kering yang tinggi

-  Penyusutan pada saat pengeringan dan pembakaran tinggi.

-  Warna setelah pembakaran abu-abu muda karena unsur besinya lebih tinggi

dibanding kaolin.

-  titik lebur tinggi sekitar 1728°C

17

Sifat kimia maupun sifat fisika bahan baku dasar pembuatan keramik

dapat dilihat pada tabel 3.2

Tabel 3.2 Bahan Baku Dasar Pembuatan Keramik

Sifat Kaolinit Feldspar Pasir atau Filn

Rumus

Plasisitas

Fusibilitas (keleburan)

Titik cair

Ciut pada pembakaran

Al2O3.2SiO2.2H2O

Plastik

Refraktori*

1785oC

Sangat ciut

K2O.Al2O3.6SiO2

Nonplastik

Perekat mudah lebur

1150 oC

Lebur

SiO2

Nonplastik

Refraktori*

1710 oC

Tidak ciut

*Tidak melebur pada suhu tertinggi api batu bara (1400 oC)

BAHAN GLASIR KERAMIK

1. Bahan mentah yang sering digunakan untuk membuat glasir,

diantaranya adalah:

Silika (SiO2)

FeldsparWhiting/Kapur/Calcium

Carbonate (CaCO3)

Kaolin/ChinaClay (Al2O3.2SiO2 .2H2O)

Zinc Oxide (ZnO)Rutile/Titanium oxide (TiO2)

2. Bahan glasir siap pakai

Glasir siap pakai merupakan bahan glasir yang langsung dapat digunakan

tanpa mencampur dengan bahan glasir lainnya. Pada umumnya glasir tersebut

berupa glasir transparan dan penutup (opaq) dengan berbagai suhu bakar yang

berbeda. Bahan glasir siap pakai berbentuk bubuk (powder) dan cara

mengolahnya dengan menambahkan air 40% - 60% dari berat kering.

Jenis bahan glasir siap pakai yang dipasarkan, antara lain:

18

Glasir 107

Glasir Stoneware

Glasir opaq

Glasir frit

Glasir TSG

3. Bahan oksida pewarna

Oksida pewarna merupakan kombinasi (persenyawaan) suatu senyawa

oksigen dengan unsur lain. Di dalam keramik senyawa oksida logam digunakan

sebagai sumber pewarna, penggunaan oksida pewarna dalam glasir dapat berdiri

sendiri atau campuran dari beberapa oksida pewarna. Yang perlu diperhatikan

adalah persentase yang digunakan dalam suatu formula glasir.

Beberapa oksida pewarna glasir yang umum digunakan adalah:

Cobalt Oxide Cobalt Carbonate untuk menghasikan warna biru

Copper Oxide/Copper Carbonate untuk menghasikan warna hijau

Chrom oxide untuk menghasikan warna hijauIron

Oxide untuk menghasikan warna coklat

Manganes oksida, warna ungu.

Manganese Carbonate untuk menghasikan warna ungu

4. Bahan pewarna/stain

Pewarna stain/pigmen merupakan bahan pewarna glasir atau tanah liat

yang terbuat dari bahan-bahan oksida logam melalaui proses pembakaran

sehingga dihasilkan warna yang lebih stabil. Untuk menghasilkan glasir warna,

bahan pewarna stain dicampurkan dalam campuran glasir.

3.2 Produk

19

Sifat – sifat umum keramik :

Tahan terhadap suhu tinggi 

Dapat digunakan sebagai bahan insulasi listrik atau semikonduktor denagn

variasi sifat – sifat magnetic dan dielektrik. 

Tahan erhadap demormasi, rapuh. 

Ketergantungan rendah. 

Kekerasan tinggi. 

Sifat – sifat keramik lainnya:

Keramik memiliki sifat kimia, mekanik, fisika, panas, elektrik, dan magnetik

yang membedakan mereka dari material lain seperti logam dan plastik. Industri

keramik merubah sifat keramik dengan cara mengontrol jenis dan jumlah material

yang digunakan untuk pembuatan.

1. Sifat Kimia

Keramik industri sebagian besar adalah oksida (senyawa ikatan oksigen),

akan tetapi ada juga senyawa carbida (senyawa ikatan karbon dan logam berat),

nitrida (senyawa ikatan nitrogen), borida (senyawa ikatan boron) dan silida

(senyawa ikatan silikon). Sebagai contoh, pembuatan keramik alumina

menggunakan 85 sampai 99 persen aluminum oksida sebagai bahan utama dan

dikombinasikan dengan berbagai senyawa kompleks secara kimia. Beberapa

contoh senyawa kompleks adalah barium titanate (BaTiO3) dan

zinc ferrite(ZnFe2O4). Material lain yang dapat disebut juga sebagai jenis keramik

adalah berlian dan graphite dari karbon.

Keramik lebih resisten terhadap korosi dibanding plastik dan logam. Keramik

biasanya tidak bereaksi dengan sebagian besar cairan, gas, aklali dan asam. Jenis-

jenis keramik memiliki titik leleh yang tinggi dan beberapa diantaranya masih

dapat digunakan pada temperatur mendekati titik lelehnya. Keramik juga stabil

dalam waktu yang lama.

2. Sifat Mekanik

20

Ikatan keramik dapat dibilang sangat kuat, dapat kita lihat dari kekakuan

ikatan dengan mengukur kemampuan keramik menahan tekanan dan

kelengkungan. Bend Strength atau jumlah tekanan yang diperlukan untuk

melengkungkan benda biasanya digunakan untuk menentukan kekuatan keramik.

Salah satu keramik yang keras adalah Zirconium dioxide yang memiliki bend

strength mendekati senyawa besi. Zirconias (ZrO2) mampu mempertahankan

kekuatannya hingga temperatur 900oC (1652oF), dan bahkan silikon karbida dan

silikon nitrida dapat mempertahankan kekuatannya pada temperatur diatas 1400oC

(2552oF). Material-material silikon ini biasanya digunakan pada peralatan yang

memerlukan panas tinggi seperti bagian dari Gas-Turbine Engine. Walaupun

keramik memiliki ikatan yang kuat dan tahan pada temperatur tinggi, material ini

sangat rapuh dan mudah pecah bila dijatuhkan atau ketika dipanaskan dan

didinginkan seketika.

3. Sifat Fisik

Sebagian besar keramik adalah ikatan dari karbon, oksigen atau nitrogen

dengan material lain seperti logam ringan dan semilogam. Hal ini menyebabkan

keramik biasanya memiliki densitas yang kecil. Sebagian keramik yang ringan

mungkin dapat sekeras logam yang berat. Keramik yang keras juga tahan terhadap

gesekan. Senyawa keramik yang paling keras adalah berlian, diikuti boron nitrida

pada urutan kedua dalam bentuk kristal kubusnya. Aluminum oksida dan silikon

karbida biasa digunakan untuk memotong, menggiling, menghaluskan dan

menghaluskan material-material keras lain.

4. Sifat Panas

Sebagian besar keramik memiliki titik leleh yang tinggi, artinya walaupun

pada temperatur yang tinggi material ini dapat bertahan dari deformasi dan dapat

bertahan dibawah tekanan tinggi. Akan tetapi perubahan temperatur yang besar

dan tiba-tiba dapat melemahkan keramik. Kontraksi dan ekspansi pada perubahan

temperatur tersebutlah yang dapat membuat keramik pecah. Silikon karbida dan

silikon nitrida lebih dapat bertahan dari kontraksi dan ekspansi pada perubahan

temperatur tinggi daripada keramik-keramik lain. Oleh karena itu material ini

21

digunakan pada bagian-bagian mesin seperti rotor pada turbin dalam mesin jet

yang memiliki variasi perubahan temperatur yang ekstrim.

5. Sifat Elektrik

Beberapa jenis keramik dapat menghantarkan listrik. Contohnya Chromium

dioksida yang mampu menghantarkan listrik sama baiknya dengan sebagian besar

logam. Jenis keramik lain seperti silikon karbida, kurang dapat menghantarkan

listrik tapi masih dapat dikatakan sebagai semikonduktor. Keramik seperti

aluminum oksida bahkan tidak menghantarkan listrik sama sekali. Beberapa

keramik seperti porcelain dapat bertindak sebagai insulator (alat untuk

memisahkan elemen-elemen pada sirkuit listrik agar tetap pada jalurnya masing-

masing) pada temperatur rendah tapi dapat menghantarkan listrik pada temperatur

tinggi.

6. Sifat Magnetik

Keramik yang mengandung besi oksida (Fe2O3) dapat memiliki gaya

magnetik mirip dengan magnet besi, nikel dan cobalt. Keramik berbasis besi

oksida ini biasa disebut ferrite. Keramik magnetis lainnya adalah oksida-oksida

nikel, senyawa mangan dan barium. Keramik ber-magnet biasanya digunakan

pada motor elektrik dan sirkuit listrik dan dapat dibuat dengan resistensi tinggi

terhadap demagnetisasi. Ketika elektron-elektron disejajarkan sedemikian rupa,

keramik dapat menghasilkan medan magnet yang sangat kuat dan sukar

demagnetisasi (menghilangkan medan magnet) dengan memecah barisan elektron

tersebut.

(http://chemistryismyworld.blogspot.com/2011/07/proses-industri-kimia-industri-

keramik.html )

22

BAB 1V

URAIAN PROSES

Membuat keramik memerlukan teknik-teknik yang khusus dan unik. Hal ini

berkaitan dengan sifat tanah liat yang plastis dimana diperlukan ketrampilan

tertentu dalam pengolahan maupun penanganannya. Proses membuat keramik

adalah rangkaian proses yang panjang yang didalamnya terdapat tahapan-tahapan

kritis. Kritis, karena tahapan ini paling beresiko terhadap kegagalan. Tahapan

proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya.

Proses awal yang dikerjakan dengan baik, akan menghasilkan produk yang baik

juga. Demikian sebaliknya, kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan

produk yang kurang baik juga.

Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu

produk keramik, yaitu:

4.1 Proses Persiapan Bahan Baku

a. Penggalian bahan baku, bahan baku yang digunakan untuk keramik pada

umumnya adalah lempung/tanah liat. Sebagian besar lempung merupakan

bentuk endapan yang terletak di permukaan bumi sehingga penggaliannya

dilakukan dengan cara terbuka.

b. Bahan baku ditimbun sesuai jenisnya.

c. Bahan baku dihaluskan dengan penggilingan.

d. Bahan baku dicampur di tangki pengaduk sesuai takarannya. Lalu

ditambah air sehingga menjadi slurry. Lalu disimpan didalam tangki

penyimpanan (storage).

23

Gambar 4.1 Penimbunan bahan baku

4.2 Proses Pembuatan Keramik

1. Pembentukkan

a. Slurry disemprotkan ke dalam atomizer melalui nozzle (pemercik).

Suhu dalam atomizer mencapai 100o-350o, sehingga slurry akan

teratomisasi hingga menjadi bubuk yang halus dan lembab.

b. Bubuk diberi tekanan (press) sebesar 340-400 kg dengan

menggunakan alat hidrolik sehingga bubuk akan menjadi sangat padat

dan berbentuk lempengan.

c. Lempengan tersebut dipotong dengan ukuran tertentu.

Gambar 4.2 keramik yang sudah dibentuk dengan ukuran tertentu

2. Pengeringan

Pada saat keramik selesai dibentuk, biasanya mengandung air antara 7-30

%. Keramik ini masih dalam kondisi mentah dan basah sehingga untuk

24

mengurangi kadar airnya perlu dikeringkan terlebih dulu. Tujuan

pengeringan adalah untuk menguapkan air yang masih terkandung di

dalam produk mentah tersebut, sehingga pada saat dibakar tidak banyak

terjadi kerusakan, tidak berubah sifat maupun bentuknya.

Pada saat pengeringan, akan terjadi penyusutan karena air di dalam bahan

mentah akan menguap sehingga butir-butir masa lempung akan mendekat

satu sama lain. Produk kering sudah tidak mengalami perubahan bentuk

lagi. (Norton, 1976).

3. Glasier

Glasier adalah lapisan yang melapisi benda-benda keramik. Pemasangan

glasier dapat digunakan dengan cara celup, semprot, tuang ataupun

sapuan.

a. Permukaan keramik diberi glasier agar keramik tahan lama, higenis,

kedap air dan terlihat menarik karena dapat terdapat dekorasi.

b. Setelah diberikan glasier, permukaan keramik diberi motif.

c. Kemudian disemprotkan glasier sehingga permukaan akan menjadi

licin dan mengkilap.

(a) (b)

Gambar 4.3 (a) pemberian glasier pada permukaan keramik (b) pemberian motif

pada keramik

25

4.3 Proses Pemurnian keramik

Proses kiln

Mesin kiln Proses produksi keramik melalui beberapa tahapan yang salah

satunya adalah pembakaran. Pembakaran bertujuan mengubah material

keramik menjadi bahan yang padat, keras kedap air serta tahan terhadap

tekanan dan reaksi kimia. Proses ini dilakukan pada mesin yang bernama kiln.

Kiln merupakan mesin untuk membakar keramik. Pada kiln terjadi proses

pemanasan, transfer energi, penekanan dan pengurangan kadar air tile.

(http://library.gunadarma.ac.id)

Gambar 4.4 proses kiln pada keramik

4.4 Proses Penanganan Produk

Produk yang sudah jadi kemudian disusun sesuai ukuran dan dipack dalam

kardus, kemudian disimpan dalam gudang untuk didistribusikan.

Gambar 4.5 produk yang siap didistribusikan4.2

26

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

1. Industri keramik berkembang pesat seiring dengan kemajuan teknologi.

2. Bahan baku keramik mudah didapat dari sumber daya alam bumi.

3. Jenis-jenis proses pembentukan keramik menentukan produk yang

dihasilkan.

4. Proses pembuatan membutuhkan ketelitian dan perhatian yang sangat

tinggi agar produk yang dihasilkan sempurna.

5. Perhatian tidak hanya ditujukan pada pembuatan keramik saja namun juga

pada dekorasi keramik tersebut.

5.2 SARAN

1. Agar mahasiswa lebih mendalami tentang industri keramik sebaiknya

diadakan kunjungan langsung ke pabrik keramik.

2. Praktek pembuatan keramik sebaiknya juga dilakukan agar pemahaman

didapat tidak dari teori saja.

27

LAMPIRAN A

DIAGRAM ALIR

28

Persiapan bahan baku

Penggilingan

pembentukan

Pencampuran bahan baku dengan air

Dikeringkan

Dekorasi

Atomisasi

Proses kiln Produk jadi

LAMPIRAN B

REAKSI

Bahan baku Kaolin

KAlSi 3O8 HAlSi3O8 + KOH (Hydrolysis)

HAlSi3O8 HAlSiO4 + 2Si O2 (Desilikation)

2HAlSiO4 + H2O (OH)4Al2Si2O5 (Hydration)

29