Pemanfaatan Abu Vulkanik Gunung Kelud Untuk Mengembangkan

PEMANFAATAN ABU VULKANIK GUNUNG KELUD UNTUK MENGEMBANGKAN
BADAN KERAMIK STONEWARE TANAH LIAT SUKABUMI
Wahyu Gatot Budiyanto
ABSTRAK
Pengembangan badan keramik stoneware bakaran menengah dilakukan pada
tanah liat Sukabumi. Tujuan penelitian ini adalah untuk 1) mendapatkan formula badan
keramik stoneware bakaran menengah (1150oC-1250oC) dengan memanfaatkan abu
vulkanik Gunung Kelud, 2) mendapatkan hasil produk keramik stoneware berglasir
bakaran menengah (1150oC-1250oC) dengan menggunakan formula hasil
pengembangan badan keramik.
Penelitian ini merupakan jenis penelitian pengembangan (research and
development) yang digunakan untuk menghasilkan produk tertentu, dan mengkaji
keefektifan produk tersebut. Instrumen dan teknik pengumpulan data dengan observasi
dan dokumentasi, sedangkan analisis data menggunakan analisis deskriptif kuantitatif
dan kualitatif. Penelitian mencakup analisis mineral, plastisitas, penyusutan, vitrifikasi,
porositas, kuat patah, dan penerapan glasir bakaran menengah cone 5 (1196oC).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa 1) abu vulkanik Gunung Kelud dapat
digunakan untuk mengembangkan formula badan keramik stoneware tanah liat
Sukabumi untuk formula Sb-2, Sb-3, Sb-4, dan Sb-5; 2) hasil produk keramik dengan
glasir opaq dan matt menunjukkan hasil bakaran yang bagus.
Kata kunci: tanah liat Sukabumi, stoneware, abu vulkanik Gunung Kelud, glasir,
keramik.
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara yang kaya sumber daya alam berupa bahan
tambang, bahan mineral keramik yang melimpah: lempung lokal, kaolin, feldspar,
kuarsa, ballclay, toseki dan lain-lain (Sukandarrumidi,1999). Industri keramik yang
memproduksi bahan bangunan, keramik hias, tableware, dan produk lain menggunakan
bahan tersebut sebagai bahan baku utama. Produk kerajinan keramik dapat
berkembang dengan baik apabila didukung potensi sumber daya alam sebagai aset
penyediaan bahan baku, sumber daya manusia untuk bekerja pada bidang kerajinan
keramik, dan kekayaan seni budaya yang menjadi sumber inspirasi terciptanya produk
keramik. Abu vulkanik Gunung Kelud yang meletus pada tanggal 13 Februari 2014
merupakan bahan material yang berupa batuan berukuran besar sampai kecil. Abu
vulkanik Gunung Kelud yang jatuh di Yogyakarta merupakan batuan halus,
memungkinkan sebagai bahan campuran pengembangan badan keramik. Hasil analisis
1
kimia BPCB Yogyakarta menunjukkan abu vulkanik Gunung Kelud mengandung silika
(SiO2) 53.50%. Silika dibutuhkan sebagai bahan pengisi yang berfungsi mengurangi
penyusutan, mengurangi plastisitas, mencegah keretakan, dan merupakan rangka
dalam proses pembakaran. Produk keramik tradisional saat ini kurang begitu
berkembang, salah satu faktor adalah kurangnya industri yang mengolah bahan tanah
liat menjadi bahan baku untuk badan keramik siap pakai yang terstandar. Kondisi ini
menjadikan produk keramik yang dihasilkan tidak konsisten dan kadang-kadang
kualitasnya berbeda-beda dari waktu ke waktu. Salah satu alternatif pemanfaatan abu
vulkanik Gunung Kelud adalah untuk mengembangkan formula badan keramik
stoneware bakaran menengah (1150oC-1250oC).
PERMASALAHAN
Indonesia merupakan negara yang kaya akan potensi sumber daya alam
berupa bahan mineral untuk pembuatan produk benda keramik. Abu vulkanik yang
berasal dari gunung berapi juga merupakan potensi yang perlu dikembangkan sebagai
bahan alternatif campuran badan keramik stoneware. Penelitian ini dimaksudkan
memberikan salah satu alternatif pemanfaatan abu vulkanik Gunung Kelud sebagai
bahan campuran untuk mengembangkan formula badan keramik stoneware tanah liat
Sukabumi bakaran menengah (1150oC-1250oC).
Berdasarkan
hal
tersebut
maka
permasalahan
yang
dikemukakan
1)
Bagaimanakah formula badan keramik stoneware tanah liat Sukabumi bakaran
menengah (1150oC-1250oC) hasil pengembangan yang memanfaatkan abu vulkanik
Gunung Kelud? dan 2) Bagaimanakah produk keramik stoneware tanah liat Sukabumi
berglasir bakaran menengah (1150oC-1250oC) dengan menggunakan formula hasil
pengembangan badan keramik?
LANDASAN TEORI
Keramik
Istilah keramik berasal dari bahasa Yunani keramos yang berarti periuk atau
belanga yang dibuat dari tanah liat. Sedangkan yang dimaksud barang keramik ialah
semua barang yang dibuat dari bahan-bahan tanah/batuan silikat yang proses
pembuatannya melalui pembakaran suhu tinggi (Astuti, 2008).
Tanah liat merupakan mineral yang terbentuk dari struktur partikel-partikel yang
sangat kecil, terutama dari mineral-mineral yang disebut kaolinit, yaitu persenyawaan
oksida alumina (Al2O3), dengan oksida silika (SiO2) dan air (H2O). Tanah liat dalam ilmu
2
kimia termasuk hidrosilikat alumina yang mempunyai rumus: Al2O3 2SiO2 2H2O. Formula
tersebut terdiri dari 39% oksida alumina, 47% oksida silika, dan 14% air.
Penggolongan badan benda keramik secara umum dapat dibedakan menjadi tiga
jenis, yaitu earthenware (900oC-1060oC), stoneware (1150oC-1250oC), dan porselin
(1250oC-1400oC) (Ambar Astuti, 2008).
Pengembangan Formula Badan Benda Keramik
Pengertian formula badan tanah liat menunjuk pada formula tertentu yang
tersusun dari beberapa jenis tanah liat atau bahan lain yang dicampur menjadi suatu
massa badan benda keramik.
1.
Campuran Sistem Garis (Line Blend). Line blend merupakan metode tes praktis
untuk menentukan persyaratan tanah liat dan hasil tes dipilih sesuai persyaratan
tersebut (Frank dan Janet Hammer, 1997). Sistem ini dikembangkan dengan
mencampur dua tanah liat sejenis.
Tabel 1. Pencampuran Sistem Garis (Frank dan Janet Hammer, 1986)
Jenis Tanah Liat
Tanah Liat A
Tanah Liat B
1
100
0
2
90
10
3
80
20
4
70
30
5
60
40
Formula
6
7
50
40
50
60
8
30
70
9
20
80
10
10
90
11
0
100
Pada tabel di atas terdapat sebelas formula, diantaranya:
a.
b.
2.
Formula 2, terdiri dari 90% tanah liat A dan 10% tanah liat B
Formula 3, terdiri dari 80% tanah liat A dan 20% tanah liat B
Campuran Sistem Segitiga (Triaxial Blend). Dalam penelitian diperlukan campuran
sistem tiga variabel yaitu lempung, flint (kuarsa) dan feldspar, untuk itu perlu
menggunakan diagram triaxial (A.R. Suparta, 1992). Sistem ini dikembangkan
dengan mencampur tiga tanah liat sejenis.
TL. A
1
2
3
5
4
12
11
TL. B 16
17
9
8
7
6
18
10
14
13
19
15
20
21
TL. C
Gambar 1. Campuran Sistem Segitiga (Suparta, 1992)
Pada gambar terdapat dua puluh satu formula campuran, diantaranya:
3
a.
b.
Formula 2 terdiri dari 4 bagian A dan 1 bagian B
Formula 3 terdiri dari 2 bagian A, 1 bagian B, dan 1 bagian C
Pengujian Formula Badan Benda Keramik
Agar diperoleh massa yang lebih baik, perlu dilakukan pengujian tanah liat
terlebih dahulu (Astuti, 2008). Pengujian dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat fisika
(plastisitas, penyusutan, porositas, warna bakar, dan suhu bakar) dan sifat kimia
(kandungan bahan anorganik seperti kapur tohor, gips, garam alkali).
1.
Analisis Mineral Tanah Liat dan Abu Vulkanik Gunung Kelud
Untuk mengetahui mineral dan senyawaan oksida yang terkandung dalam tanah
liat. Untuk mengetahui jenis mineral dalam tanah liat dilakukan analisis X-Ray
Diffraction (XRD) (Brown, G.1972). Sedangkan senyawa oksida ditentukan dengan
metode Spektroskopi Serapan Atom (SSA).
2.
Plastisitas
Plastisitas syarat utama berfungsi pengikat dalam proses pembentukan sehingga
tidak retak atau berubah bentuk. Besar kecilnya partikel, zat yang membusuk, dan
bakteri dalam tanah liat sangat mempengaruhi sifat plastisitasnya (Astuti, 2008).
Bentuk partikel hexagonal yang datar, menyebabkan sifat plastis dan mudah
dibentuk bila dicampur air, karena partikel-partikel tersebut saling meluncur.
3.
Penyusutan
Badan keramik akan menyusut ketika pengeringan dan pembakaran, karena
hilangnya air mekanis maka partikel bergerak mendekat. Besarnya susut bakar
tergantung beberapa faktor seperti jenis lempung, jumlah material organik, teknik
pembentukan, dan suhu bakar. Susut bakar tanah liat 8%-25%, badan benda
keramik yang memenuhi untuk semua kebutuhan penyusutannya tidak lebih 12%
(Charles McKee, 1984). Cara perhitungan susut total (Charles McKee, 1984):
Persentase Penyusutan
4.
=
panjang awal – panjang baru
panjang awal
x 100%
Vitrifikasi (Kematangan)
Suhu bakar keramik berkaitan langsung kematangan, yaitu keadaan benda keramik
yang telah mencapai kematangan secara tepat tanpa mengalami perubahan
bentuk. Tanah liat berubah menjadi keramik setelah suhu melebihi 600ºC menjadi
suatu mineral padat, keras, dan permanen. Suhu kematangan ialah suhu dimana
benda yang dibakar mengalami proses vitrifikasi, sehingga kandungan silika bebas
yang ada di dalam tanah liat mulai melebur/menggelas mengisi sebagian atau
seluruh rongga pori-pori.
4
5.
Porositas
Sifat porous terjadi karena tanah liat mengandung partikel halus dan kasar. Secara
umum penyerapan air badan keramik porselen 0-2%, stoneware 1-5%, dan
earthenware 4-10%. Pembakaran yang semakin tinggi akan mengurangi tingkat
porositas, tetapi badan keramik harus dibakar pada suhu yang sesuai (Nelson, 1984
dalam McKee, 1984). Pada tanah liat plastis rongga antara partikel dan mineral lain
terisi air, jika dibakar 600oC menjadi keramik yang poros, jika dibakar di atas 600oC
silikat cair akan mengisi semua rongga sehingga terjadi penyusutan. Hal ini
merupakan proses vitrifikasi yang sempurna, jika melampaui titik ini keramik akan
mengalami perubahan bentuk dan meleleh (Frank dan Janet Hammer, 1986).
Persentase porositas dihitung dengan rumus berikut (McKee, 1984):
Porositas
6.
=
berat basah – berat kering
berat kering
x
100%
Kuat Patah
Kekuatan badan keramik untuk badan benda keramik stoneware pada pembakaran
1196oC harus mempunyai harga kuat patah minimal 15 MPa (SNI 1147-1989-A).
Sifat mekanis dapat diuji dengan uji kuat patah (modulus of rupture), kuat desak,
kuat tarik, maupun kuat lentur. Kuat patah dapat dihitung dengan rumus sebagai
berikut (Nuryanto, 1992):
K
=
3xGxP
2 x 1 x t2
Keterangan:
K = Kuat lentur dalam kg/cm 2
G = Gaya yang mematahkan benda coba (kg)
P = Jarak penumpu antara kedua titik tumpu
benda coba/tile (cm)
l = lebar benda coba/tile (cm)
D = tebal benda coba/tile (cm)
Glasir
Glasir merupakan material dari bahan lempung/batuan silikat dimana selama
proses pembakaran bahan-bahan tersebut akan melebur dan membentuk lapisan tipis
seperti gelas yang melekat pada permukaan keramik. Secara sederhana, glasir terdiri
tiga bagian: silika (SiO2) yang berubah menjadi kaca jika meleleh, fluks untuk
menurunkan temperatur lebur atau mencairnya silika, dan alumina (Al2O3) untuk
meningkatkan kepekatan glasir dan membuat glasir stabil (Daly, 1995). Suhu
pembakaran glasir dibedakan tiga: 1) glasir rendah cone 016-02 (792oC-1120oC), 2)
glasir menengah cone 02-6 (1120oC-1222oC), dan 3) glasir tinggi cone 6-14 (1230oC1370oC). Pemilihan glasir bakaran menengah yang matang antara cone 02-6 (1120oC1222oC) ini sesuai dengan kemampuan bakar badan benda keramik stoneware.
5
Pembakaran
Tanah liat mengalami pembakaran melewati suhu 600oC maka tanah liat
tersebut mengalami perubahan fisik dan kimia menjadi keramik yang tidak hancur oleh
air. Peristiwa itu disebut ceramic change, sebab keramik tidak bisa dikembalikan menjadi
tanah liat. Pembakaran yang melewati suhu 600oC, bukan berarti keramik tersebut telah
matang sempurna.. Pembakaran biskuit pada umumnya dilakukan antara suhu 850oC900oC, hal ini agar badan keramik biskuit masih memiliki daya serap sehingga cairan
glasir dapat melekat.
Kajian Pustaka
Hasil penelitian Kasiyan (2012) menyimpulkan campuran lumpur Lapindo dan
abu vulkanik Gunung Merapi dapat difungsikan sebagai bahan baku untuk pembuatan
keramik seni dengan komposisi minimal 70% lumpur Lapindo dan 30% abu Gunung
Merapi, namun campuran yang ideal adalah lumpur Lapindo 60% dan abu Gunung
Merapi 40%. Hasil penelitian Salwa Ayub dan Hamdzun Haron (2014) menyimpulkan
abu vulkanik hasil erupsi Gunung Toba ribuan tahun lalu dapat digunakan sebagai
pengganti silika untuk badan benda keramik, komposisi abu vulkanik antara 15%-25%,
badan benda keramik dapat diglasir dengan baik pada pembakaran 1200oC, dan
penggunaan 100% abu vulkanik Gunung Toba juga dimungkinkan untuk pembuatan
keramik seperti ubin, tableware, dan lain-lain baik dengan teknik cetak pres maupun
teknik putar.
METODE PENELITIAN
Penelitian
ini
menggunakan
jenis
penelitian
yang
digunakan
untuk
menghasilkan produk tertentu, dan mengkaji keefektifan produk tersebut (Sugiyono,
2010). Menurut Richey dan Klein (2007) design and development research terdiri dari
dua kategori utama yaitu: (1) product and tool research, dan (2) model research.
Penelitian pada kategori pengembangan produk tahapannya ialah: analisis (analysis),
perencanaan (design), pengembangan (development), dan evaluasi (evaluation). Kajian
pustaka dilakukan selama penelitian untuk menggali landasan teori guna mendukung
data kuantitatif, sedangkan uji laboratorium untuk memperoleh data kuantitatif. Data
yang diperlukan adalah karakteristik fisik dan kimia mineral tanah liat dengan XRD dan
SSA, plastisitas, penyusutan, vitrifikasi, porositas, dan kuat patah, serta pengamatan tile
hasil pembakaran glasir cone 5 (1196oC).
Tahapan Penelitian
1.
Studi Penjajagan
6
Jenis tanah liat stoneware yang selama ini digunakan merupakan tanah liat murni,
produk keramik ini cukup banyak dan kualitasnya baik, untuk mengurangi
penggunaan tanah liat stoneware murni diperlukan alternatif lain yaitu dengan
memanfaatkan abu vulkanik Gunung Kelud.
2.
Pengembangan Formula Badan Keramik Stoneware
Pengembangan formula dilakukan dengan sistem garis yaitu pencampuran dua
jenis bahan antara tanah liat Sukabumi dengan abu vulkanik Gunung Kelud.
Formula yang dikembangkan seperti pada tabel 2.
Tabel 2. Formula Badan Keramik Stoneware
No
Kode Tile
1
2
3
4
5
6
Sb-1
Sb-2
Sb-3
Sb-4
Sb-5
Sb-6
Tanah Liat Sukabumi
100
90
80
70
60
50
Formula
Abu Vulkanik Gunung Kelud
0
10
20
30
40
50
Pengujian ini dilakukan meliputi kegiatan sebagai berikut:
a.
b.
c.
d.
3.
Penyiapkan alat dan bahan, dilakukan pengeringan bahan tanah liat.
Penyusunan formula badan keramik dengan sistem line blend.
Pembuatan tile ukuran 4 x 7 x 0.8 cm dan dibuat tanda berjarak 5 cm.
Pengujian, dilakukan dengan 1) menganalisis bahan tanah liat dan abu
vulkanik, 2) uji plastisitas, 3) uji penyusutan, 4) uji vitirifikasi setelah
pembakaran suhu 1196oC, 5) uji porositas, dan 6) uji kuat patah.
Uji Produk
Pengujian produk yang dilakukan dengan membuat produk keramik menggunakan
formula badan keramik stoneware tanah liat Sukabumi bakaran menengah hasil
pengembangan formula yang memenuhi persyaratan setelah proses pengujian.
Pengujian produk dilakukan dengan pembentukan teknik putar menggunakan
formula badan keramik stoneware dilakukan hingga proses pengglasiran.
Instrumen dan Teknik Pengumpulan Data
Untuk memperoleh data yang akurat dan lengkap diperlukan metode yang
efektif, data yang sifatnya kuantitatif digunakan seperangkat instrumen uji laboratorium
kimia, sedangkan untuk data yang bersifat kualitatif digunakan pedoman pengamatan.
Teknik pengumpulan data dilakukan dengan pengamatan secara langsung dan
sisitematis hasil pengembangan badan keramik dari formula sistem line blend. terhadap
gejala atau kondisi fisik yang nampak pada obyek penelitian berupa analisis mineral
tanah liat dan abu vulkanik, plastisitas, penyusutan, vitrifikasi, porositas, dan kuat patah.
7
Pengumpulan data dokumentasi dilakukan melalui buku, catatan, dan referensi yang
dipergunakan untuk melengkapi data yang lain.
Teknik Analisa Data
Data-data dianalisis secara deskriptif kuantitif dan kualitatif yaitu menelaah data
yang diperoleh dari hasil pengujian formula badan keramik stoneware, melakukan
reduksi data dan mengelompokkan hasil pengujian berdasar formula badan keramik
stoneware, dan memvalidasi pengembangan formula badan keramik stoneware
melibatkan expert judgement (pakar). Data yang terkumpul dari pengujian formula
pengembangan badan keramik stoneware bakaran menengah selanjutnya dihitung serta
disimpulkan hasilnya baik bersifat deskriptif kuantitatif maupun kualitatif.
PEMBAHASAN
Hasil penelitian dan pembahasan campuran sistem line blend yang merupakan
campuran dari tanah liat stoneware Sukabumi dengan abu vulkanik Gunung Kelud
bakaran menengah (1150oC-1250oC) adalah sebagai berikut:
1.
Analisis Mineral Tanah Liat Sukabumi dan Abu Vulkanik Gunung Kelud
Analisis mineral dilakukan sebagai dasar pengembangan badan keramik
stoneware, untuk mengetahui jenis mineral yang terkandung dalam tanah liat
Sukabumi dan abu vulkanik Gunung Kelud dilakukan analisis XRD. Tanah liat dan
abu vulkanik yang halus dikenai sinar X sehingga diketahui jenis mineral yang ada.
Sedangkan senyawa-senyawa oksida ditentukan dengan metode SSA. Hasil
analisis XRD menunjukkan adanya perbedaan, kedua sampel mengindikasikan
adanya kuarsa (Qz), kaolinit (Ka), dan kapur. Mineral kaolinit ini adalah penanda
bahwa sampel tersebut merupakan jenis tanah liat. Hasil analisis SSA komposisi
kimia tanah liat Sukabumi dan abu vulkanik Gunung Kelud ditunjukkan tabel 3.
Tabel 3. Hasil Analisis Tanah Liat dan Abu Vulkanik Gunung Kelud
No
1
2
3
4
5
6
7
Tanah Liat Sukabumi
Unsur
%
SiO2
70.479
Al2O3
19.293
Na2O
0.206
Fe2O3
1.385
K2O
3.449
MgO
0.510
CaO
0.002
Abu Vulkanik Gunung Kelud
Unsur
%
SiO2
53.50
Al2O3
13.44
SiO4
1.90
FeOx
3.05
CO3
7.39
MgO
2.91
CaO
2.19
Hasil analisis SSA menunjukkan silikon oksida merupakan senyawa yang dominan.
Jumlah silika tidak semuanya berupa silika bebas, tetapi dapat berupa silikat (silika
8
yang bersenyawa dengan oksida lain membentuk mineral). Dari hasil analisis
kandungan silika tanah liat Sukabumi 70.479%. Berdasarkan hal tersebut maka abu
vulkanik Gunung Kelud dapat digunakan sebagai sumber silika, karena komposisi
kimia tanah liat dan abu vulkanik memiliki korelasi sehingga memungkinkan
keduanya sebagai bahan baku badan keramik.
2.
Plastisitas
Hasil pengujian plastisitas terhadap formula tanah liat Sukabumi menunjukkan
formula tanah liat tersebut berada dalam kisaran skala 9 menurut skala Conrad
(Conrad, 1984). Hasil uji plastisitas dapat dilihat pada tabel 4
Tabel 4. Hasil Pengujian Plastisitas
No
Kode Tile
1
2
3
4
5
6
Sb-1
Sb-2
Sb-3
Sb-4
Sb-5
Sb-6
Skala
8
6
9
V
V
V
V
V
V
Dari hasil pengujian plastisitas 6 formula tanah liat Sukabumi menunjukkan bahwa
formula-formula tersebut berada dalam kisaran skala 9 menurut skala Conrad.
Formula Sb-1 s.d. Sb-6 plastisitas cukup baik sampai skala 9. Berdasarkan hasil uji
plastisitas semua formula layak digunakan, namun dalam hal ini adalah formula Sb1 s.d. Sb-5 yang layak digunakan.
3.
Penyusutan
Pengujian penyusutan badan tanah liat Sukabumi yang dilakukan adalah pengujian
susut kering, susut bakar suhu 900oC, dan susut bakar suhu 1196oC untuk
mengetahui penyusutan maksimal yang dipersyaratkan. Susut bakar formula badan
keramik stoneware bakaran menengah suhu 1196oC ditunjukkan tabel 5 berikut.
Tabel 5 Penyusutan Pembakaran Suhu 1196oC
No
Kode Tile
Panjang Bakar Rata2 (cm)
Susut Bakar (%)
1
2
3
4
5
6
Sb-1
Sb-2
Sb-3
Sb-4
Sb-5
Sb-6
4.38
4.41
4.43
4.47
4.43
4.43
12.33
11.87
11.40
10.53
11.47
11.40
Dari hasil pengujian susut bakar suhu 1196oC menunjukkan besarnya susut bakar
formula Sb-1 s.d. Sb-6 antara 10.53%-12.33%. Berdasarkan hasil pengujian, maka
9
formula yang layak digunakan sebagai badan keramik stoneware bakaran
menengah formula Sb-1 s.d. Sb-5.
4.
Vitrifikasi (Kematangan)
Pengujian vitrifikasi dilakukan setelah badan tanah liat mengalami proses
pembakaran suhu 1196oC. Hasil pengujian vitrifikasi badan keramik stoneware
tanah liat Sukabumi dengan melihat karakteristik yang menunjukkan warna
mengarah dari terang ke gelap, cenderung semakin sulit tergores, penyusutan dan
porositas cenderung semakin mengecil. Berdasarkan pengujian maka formula yang
layak digunakan sebagai badan keramik stoneware bakaran menengah adalah
formula Sb-1 s.d. Sb-5.
5.
Porositas
Hasil pengujian porositas badan keramik stoneware bakaran menengah dilakukan
setelah proses pembakaran suhu 1196oC yang merupakan suhu kematangan tanah
liat yang akan dicapai. Hasil uji porositas disajikan pada tabel 6 berikut.
Tabel 6. Porositas pada Pembakaran Suhu 1196oC
No
1
2
3
4
5
6
Kode Tile
Sb-1
Sb-2
Sb-3
Sb-4
Sb-5
Sb-6
Porositas Rata-Rata (%)
3.71
4.08
2.50
2.16
1.77
1.50
Dari hasil pengujian porositas pada suhu pembakaran 1196oC menunjukkan
besarnya porositas formula Sb-1 s.d. Sb-6 antara 1.50%-4.08%. Berdasarkan data
hasil pengujian porositas maka formula yang layak digunakan sebagai badan tanah
liat keramik stoneware bakaran menengah adalah formula Sb-1 s.d. Sb-6.
6.
Kuat Patah
Kekuatan badan keramik yang dinyatakan dengan angka kuat patah, untuk badan
keramik stoneware pada pembakaran 1196oC harus mempunyai harga kuat patah
minimal 15 MPa (SN1 1147-1989-A). Hasil uji kuat patah setelah proses
pembakaran 1196oC disajikan pada tabel 7 berikut.
Tabel 7. Kuat Patah Badan Keramik setelah Pembakaran Suhu 1196oC
10
No
1
2
3
4
5
6
Kode Tile
Sb-1
Sb-2
Sb-3
Sb-4
Sb-5
Sb-6
Kuat Patah Rata-Rata (MPa)
17.07
17.91
19.26
19.84
15.78
17.81
Dari hasil pengujian setelah pembakaran suhu 1196oC menunjukkan besarnya
angka kuat patah formula Sb-1 s.d. Sb-6 antara 15.78-19.84 MP. Berdasarkan data
tersebut maka formula yang layak digunakan sebagai badan keramik stoneware
adalah formula Sb-2 s.d. Sb-6.
Dari hasil pengujian disimpulkan bahwa penambahan abu vulkanik Gunung
Kelud pada tanah liat Sukabumi yang memenuhi persyaratan sebagai badan
keramik stoneware adalah formula Sb-2, Sb-3, Sb-4, Sb-5. Hasil tersebut
berdasarkan hasil pengujian plastisitas skala 9; penyusutan yang kurang dari 12%,
karakteristik vitrifikasi yang sesuai dengan suhu pembakaran cone 5 (1196oC),
porositas yang kurang dari 5%, dan kuat patah yang lebih dari 15 MPa.
2.
Pengembangan Produk
Untuk mengembangkan produk keramik dari formula yang memenuhi
persyaratan selanjutnya formula tanah liat Sukabumi tersebut diglasir dengan glasir
keramik stoneware pembakaran cone 5 (1196oC):
Glasir Opaq
Glasir Matt
: Opaq
Zirkon
: Feldsapar
Whiting
Kaolin
Zinc Oxide
Kwarsa
Titanium
100
5
+ Cobalt
47.5
18.6
14.6
13.4
5.9
5
+ Cupper oxide
2
1.5
Hasil tes glasir pada formula Sb-2, Sb-3, Sb-4, Sb-5 ditunjukkan gambar 2.
Gambar 2. Hasil Tes Pembakaran Glasir Opaq dan Mat Suhu 1196oC
11
Dari tes glasir opaq dan glasir matt pada formula tanah liat Sukabumi Sb-2, Sb-3,
Sb-4, dan Sb-5 untuk pembakaran cone 5 (1196oC) menunjukkan bahwa kedua
resep glasir menghasilkan permukaan yang bagus.
Dari hasil pengembangan formula tanah liat Sukabumi yang memenuhi persyaratan
yaitu Sb-2, Sb-3, Sb-4, dan Sb-5 dan hasil tes glasir opaq dan glasir matt selanjutnya
dibuat contoh produk keramik dengan pembentukan teknik putar langsung dan
pembakaran glasir cone 5 (1196oC) menggunakan tungku gas.
Sb-2
Sb-3
Sb-4
Gambar 3. Hasil Pembakaran Glasir Opaq Suhu
Sb-2
Sb-3
Sb-5
1196oC
Sb-4
Sb-5
Gambar 4. Hasil Pembakaran Glasir Matt Suhu 1196oC
Contoh produk di atas menunjukkan bahwa glasir opaq dapat menyatu dengan baik,
merupakan glasir penutup warna biru dari hasil pewarna oksida cobalt yang
mengkilat, terjadi bintik-bintik hitam karena dalam proses pembakaran glasir terjadi
reduksi.
Sedangkan produk dengan glasir matt dapat menyatu dengan baik,
merupakan glasir dof, terjadi bintik-bintik hitam, warna hijau kemerahan dan hijau
kehitaman dari pewarna oksida cupper, hal ini disebabkan dalam proses
pembakaran glasir terjadi reduksi sehingga oksida cupper sebagian akan berwarna
kemerahan dan kehitaman.
KESIMPULAN
1.
Formula badan keramik stoneware bakaran menengah (1150oC-1250oC) hasil
pengembangan dengan memanfaatkan abu vulkanik Gunung Kelud dengan suhu
12
pembakaran cone 5 (1196oC) adalah formula Sb-2 tanah liat Sukabumi 90% dan
abu vulkanik 10%, Sb-3 tanah liat Sukabumi 80% dan abu vulkanik 20%, Sb-4 tanah
liat Sukabumi 70% dan abu vulkanik 30%, Sb-5 tanah liat Sukabumi 60% dan abu
vulkanik 40%.
2.
Hasil produk keramik stoneware tanah liat Sukabumi berglasir bakaran menengah
(1150oC-1250oC) dapat dilakukan dengan pembentukan teknik putar langsung dan
penerapan glasir opaq dan glasir matt pada suhu pembakaran cone 5 (1196oC)
menunjukkan hasil bakaran yang bagus, glasir opaq menghasilkan glasir penutup
warna biru yang mengkilat sedangkan glasir matt menghasilkan glasir yang dof,
bintik-bintik hitam, warna hijau kemerahan dan hijau kehitaman.
DAFTAR PUSTAKA
Astuti, Ambar. 2008. Keramik: Ilmu dan Proses Pembuatannya. Yogyakarta: Jurusan
Kriya, Fakultas Seni Rupa, ISI.
BPPT. 2011. BPPT Manfaatkan Abu Vulkanik Gunung Merapi dan Bromo Sebagai
Bahan Glasir Keramik. Berita Teknologi Informasi, Energi & Material.
http://www.bppt.go.id/index.php/teknologi-informasi-energi-dan-material/767.
Diakses tanggal 3Juli 2014.
Brown, G. 1972. The X-Ray Identification and Crystal Structure of Clay Minerals.
Mineralogical Society (Clay Minerals Group). London.
Conrad, J.W. 1980. Contemporary Ceramics Formulas. New York: MacMillan Publishing
Co. Inc.
Hammer, Frank and Janet. 1997. The Potters Dictionary of Materials and Techniques.
London: A & C Black Publisher Limited.
Kasiyan dan B. Muria Zuhdi. 2012. “Pengembangan Model Pemanfaatan Lumpur
Lapindo dan Abu Gunung Merapi sebagai Bahan Baku Pembuatan Keramik
Seni Earthenware dan Stoneware”. Jurnal Penelitian dan Pengembangan
propinsi DIY. Volume IV. No. 6 Tahun 2012.
McKee, Charles. 1984. Ceramic Handbook: A Guide to Glaze Calculation Material, and
Processes. Belmont: Star Publishing Company.
Nelson, Glenn C. 1984. Ceramics A Potter’s Hand Book. New York: CBS Collage
Publishing.
Rahman, Abdul. 2013. “Pemahaman Keplastisan pada Lempung”. Informasi Teknologi
Keramik & Gelas. Vol. 34 No. 2. Kementerian Perindustrian. Badan Pengkajian
Kebijakan Iklim dan Mutu Industri. Balai Besar Keramik.
13
Reed, James S. 1988. Introduction to the Principles of Ceramic Processing. New York:
Wiley & Sons, Incorporated, John.
Richey, Rita C. & Klein, James D. 2007. Design and Development Research. New
Jersey: Lawrence Elbaum Associate, Inc.
Salwa Ayub dan Hamdzun Haron. 2014. “The Foundation of Ceramics Body using the
Toba Volcanic Ash of Leggong”. Jurnal Teknologi. 67:1. 99-104.
http://www.jurnalteknologi.utm.my. Diakses tanggal 1 Desember 2014.
Sugiyono. 2009. Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R & D. Bandung: Penerbit
Alfabeta.
Suparta, A.R. dkk. 1992. Hitung Keramik. Bandung: Depatemen Perindustrian, Badan
Penelitian dan Pengembangan Industri, Balai Besar Industri Keramik.
..........2014. “Pelaksanaan Kegiatan Analisis abu vulkanik Gunung Kelud”. Tanggal 1421
Februari
2014
di
laboratorium
BPCB
Yogyakarta.
http://www.purbakalayogya.com/?page=berita-detail.html&judul=133. Diakses
tanggal 15 Mei 2014.
BIODATA PENULIS
Nama
: Wahyu Gatot Budiyanto
NIP
: 19620527 199203 1 002
Jabatan
: Widyaiswara Madya
Pangkat/Golongan
: Pembina /IVa
Spesialisasi
: Kriya Keramik
Instansi
: PPPPTK Seni dan Budaya
Jl. Kaliurang Km. 12,5 Yogyakarta
55581
Email
: [email protected]
14