makalah kaca2

25
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kaca merupakan benda yang sering kita jumpai di kehidupan sehari-hari. Kaca banyak sekali di gunakan dalam sifat-fatnya yang khas, yaitu transparan, tahan terhadap serangan kimia, efektif sebagai isolator listrik, dan mampu menahan vacum. Tetapi kaca adalah bahan yang rapuh dan secara khas mempunyai kekuatan kompresi lebih tinggi dari kekuatan tariknya. Salah satu rujukan yang paling tua mengenai bahan ini di buat oleh pliny, yang menceritakan bagaimana pedagang-pedagang Phonesia purba menemukan kaca tatkala memasak makanan. Periuk yang digunakan secara tidak sengaja diletakan di atas massa trona di suatu pantai, penyatuan yang terjadi antara pasir dan alkali menarik perhatian dan orang kemudian berusaha menirunya. Sejak tahun 6000 atau 5000 sebelum Masehi, orang Mesir telah membuat permata tiruan dari kaca dengan ketrampilan yang halus dan keindahan yang mengesankan. Kaca jendela sudah mulai disebut-sebut sejak tahun 290. Ibnu Firnas dikenal sebagai ilmuwan pertama yang memproduksi kaca dari pasir dan batu-batuan. Pada abad ke-8 M, ahli kimia itu secara mengejutkan telah menjelaskan tak kurang dari 58 resep orisinil untuk memproduksi gelas atau kaca berwarna. Rumus pembuatan kaca berwarna itu dituliskannya dalam dua kitab yang dituliskannya selama hidup. Dalam Kitab al-Durra al-Maknuna atau The Book of the Hidden Pearl dan 12 resep atau rumus pembuatan kaca atau gelas lainnya dipaparkan Ibnu Hayyan dalam Kitab Al-Marrakishi. Silinder kaca jendela tiup ditemukan oleh para pendeta pada abad ke-12. Dalam abad tengah, Venesia memegang monopoli sebagai pusat industi kaca. Di Jerman dan inggris, kaca baru mulai dibuat pada abad ke-16. Secara keseluruhan sebelum tahun 1900, industri ini merupakan seni yang dilengkapi oleh rumus-rumus rahasia yang dijaga ketat. Pada tahun 1914, di Belgia di kembangkan proses fourcault yang menarik kaca plat secara kontinyu. Selama 50 tahun berikutnya, para insinyur dan ilmuwan telah berhasil berbagai modifikasi terhadap proses penarikan kaca dengan tujuan untuk memperkecil distorsi optik kaca lembaran (kaca jendela) dan menurunkan biaya pembuatan kaca lembaran gosok dan poles. Dari segi fisika kaca adalah zat cair yang sangat dingin dan tidak mempunyai titik cair tertentu serta mempunyai viskositas cukup tinggi sehingga tidak megalami kristalisasi. Hal ini

Upload: hanic

Post on 31-Jan-2016

8 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

makalah kaca

TRANSCRIPT

Page 1: makalah kaca2

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kaca merupakan benda yang sering kita jumpai di kehidupan sehari-hari. Kaca banyak

sekali di gunakan dalam sifat-fatnya yang khas, yaitu transparan, tahan terhadap serangan kimia,

efektif sebagai isolator listrik, dan mampu menahan vacum. Tetapi kaca adalah bahan yang rapuh

dan secara khas mempunyai kekuatan kompresi lebih tinggi dari kekuatan tariknya. Salah satu

rujukan yang paling tua mengenai bahan ini di buat oleh pliny, yang menceritakan bagaimana

pedagang-pedagang Phonesia purba menemukan kaca tatkala memasak makanan. Periuk yang

digunakan secara tidak sengaja diletakan di atas massa trona di suatu pantai, penyatuan yang

terjadi antara pasir dan alkali menarik perhatian dan orang kemudian berusaha menirunya.

Sejak tahun 6000 atau 5000 sebelum Masehi, orang Mesir telah membuat permata tiruan

dari kaca dengan ketrampilan yang halus dan keindahan yang mengesankan. Kaca jendela sudah

mulai disebut-sebut sejak tahun 290. Ibnu Firnas dikenal sebagai ilmuwan pertama yang

memproduksi kaca dari pasir dan batu-batuan. Pada abad ke-8 M, ahli kimia itu secara

mengejutkan telah menjelaskan tak kurang dari 58 resep orisinil untuk memproduksi gelas atau

kaca berwarna. Rumus pembuatan kaca berwarna itu dituliskannya dalam dua kitab yang

dituliskannya selama hidup. Dalam Kitab al-Durra al-Maknuna atau The Book of the Hidden Pearl

dan 12 resep atau rumus pembuatan kaca atau gelas lainnya dipaparkan Ibnu Hayyan dalam Kitab

Al-Marrakishi.

Silinder kaca jendela tiup ditemukan oleh para pendeta pada abad ke-12. Dalam abad

tengah, Venesia memegang monopoli sebagai pusat industi kaca. Di Jerman dan inggris, kaca baru

mulai dibuat pada abad ke-16. Secara keseluruhan sebelum tahun 1900, industri ini merupakan

seni yang dilengkapi oleh rumus-rumus rahasia yang dijaga ketat.

Pada tahun 1914, di Belgia di kembangkan proses fourcault yang menarik kaca plat secara

kontinyu. Selama 50 tahun berikutnya, para insinyur dan ilmuwan telah berhasil berbagai

modifikasi terhadap proses penarikan kaca dengan tujuan untuk memperkecil distorsi optik kaca

lembaran (kaca jendela) dan menurunkan biaya pembuatan kaca lembaran gosok dan poles.

Dari segi fisika kaca adalah zat cair yang sangat dingin dan tidak mempunyai titik cair

tertentu serta mempunyai viskositas cukup tinggi sehingga tidak megalami kristalisasi. Hal ini

Page 2: makalah kaca2

terjadi karena struktur partikel-partikel penyusunnya yang saling berjauhan dan pendinginan

(cooling) terjadi sangat cepat, sehingga partikel-partikel silika tidak “sempat” menyusun diri secara

teratur.

Sedangkan dari segi kimia, kaca adalah gabungan berbagai oksida anorganik yang tak

mudah menguap, yang dihasilkan dari dekomposisisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali

tanah, pasir serta berbagai penyusun lainnya sehingga menghasilkan produk yang mengahasilkan

struktur atom yang acak. Kaca adalah pruduk yang mengalami vitrifikasi sempurna, atau setidak-

tidaknya produk yang mengandung amat sedikit bahan nonvitreo dalam keadaan suspensi.

Kaca atau gelas merupakan materi bening dan transparan (tembus pandang) yang biasanya

di hasilkan dari campuran silikon atau bahan silikon dioksida (SiO2), yang secara kimia sama

dengan kuarsa. Kaca memiliki sifat-sifat yang khas dibanding dengan golongan keramik lainnya.

Kekhasan sifat-sifat kaca ini terutama dipengaruhi oleh keunikan silika (SiO2) dan proses

pembentukannya.

B. Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah:

1. Untuk menambah wawasan mengenai industri kaca

Page 3: makalah kaca2

BAB II PEMBAHASAN

A. Definisi

Menurut Adams dan Williamson, kaca adalah material amorf yang pada suhu biasa

mempunyai bentuk yang keras, tetapi apabila dipanaskan, lama kelamaan akan menjadi lunak,

sesuai dengan suhu yang meningkat dan akhirnya menjadi kental hingga mencapai keadaan cair.

Selama proses pendinginan terjadi proses yang berkebalikan dengan proses peleburan kaca. Kaca

atau gelas merupakan bahan pecah belah, biasanya terbentuk apabila bahan cair tidak berkristal

didinginkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup waktu untuk jaringan kekisi kristal

biasa terbentuk. Kaca atau gelas termasuk kelompok vitroida atau termogel, yang merupakan

senyawa kimia dengan susunan yang kompleks.

Senyawa tersebut diperoleh dengan membekukan lelehan yang lewat dingin. Kaca atau

gelas ialah produk yang amorf dan bening dengan kekerasan dan elastisitas yang cukup, tetapi

sangat rapuh. Seperti yang telah dijelaskan di bab sebelumnya bahwa kaca atau gelas apabila

dipandang dari segi fisika merupakan zat cair yang sangat dingin. Disebut demikian karena

struktur partikel-partikel penyusunnya yang saling berjauhan seperti dalam zat cair namun dia

sendiri berwujud padat. Ini terjadi akibat proses pendinginan (cooling) yang sangat cepat, sehingga

partikel-partikel silika tidak “sempat” menyusun diri secara teratur. Dari segi kimia, kaca atau

adalah gabungan dari berbagai oksida anorganik yang tidak mudah menguap, yang dihasilkan dari

dekomposisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali tanah, pasir serta berbagai penyusun lainnya.

Walupun terdapat ribuan macam formulasi kaca yang di kembangkan dalam 30 tahun

terakhir namum perlu di catat bahwa pasir kaca, gamping, silika, dan soda masih merupakan bahan

baku dari 90 persen dari seluruh kaca yang di produksi di dunia. Kaca dibuat dari campuran 75%

silikon dioksida (SiO2), Na2O, CaO, dan beberapa zat tambahan. Suhu lelehnya adalah 2.000

derajat Celsius. Bahan-bahan pembuat kaca di antaranya adalah:

1. Pasir (SiO2)

Pasir yang di gunakan haruslah kuarsa yang hampir murni (99.1 – 99.7 %). Silikon (IV)

oksida ialah molekul kovalen raksasa. Oleh karena itu, silicon (IV) oksida memerlukan

banyak tenaga haba untuk mengatasi setiap ikatan kovalen antara atom dalam struktur

raksasa. Maka, silicon (IV) oksida mempunyai titik lebur yang sangat tinggi, yaitu 1710oC.

Page 4: makalah kaca2

Dalam silicon (IV) oksida, setiap atom silikon diikat secara kovalen kepada 4 atom oksigen

dalam bentuk tetrahedron dengan sudut antara ikatan 109.5 . Unit itu diulangi secara tidak

terhingga dengan setiap atom oksigen terikat kepada 2 atom silikon untuk membentuk

molekul kovalen raksasa seperti struktur berlian.

Sifat pasir ini adalah dapat tembus cahaya, sehingga lebih banyak digunakan untuk

pembuatan alat-alat optik. Oleh karena itu lokasi pabrik kaca biasanya ditentukan oleh

lokasi endapan pasir kaca, kandungan besinya tidak boleh melebihi 0,45 % untuk barang

gelas pecah belah atau 0,015 % untuk kaca optik, sebab kandungan besi ini bersifat merusak

warna kaca pada umumnya. Ukuran partikel silika sand sangat berpengaruh pada temperatur

di furnace. Jika ukuran partikel besar makamembutuhkan banyak waktu untuk melebur

silika sand maka sebelumdiolah silika sand harus diayak sehingga didapat butiran partikel

yang lebih halus.

Pasir ini berguna untuk membentuk cairan gelas yang sangat kental yang memiliki

ketahanan terhadap perubahan temperatur yang mendadak. Pasir kuarsa ini terdapat di

beberapa tempat di Indonesia, di antaranya: Aceh, Sumatera Utara, Bengkulu, pulau Bangka

dan Belitung, pulau Jawa, Kalimantan Timur, Kalimantan Selatan, dan Papua.

2. Dolomite ( CaO.MgO.H2O)

Dolomite merupakan variasi batu gamping yang mengandung <50% karbonat. Dolomite

mempunyai struktur kristal rhombohedral yang mempunyai komposisi kimia

CaMg(CaCO3)2 atau manganodolomit dan berkomposisi MgFe(CaCO3)2 atau ferrodolomit.

Dolomite ini biasanya berupa mineral tambang berwarna putih keabu-abuan atau kebiru-

biruan. kekerasan 3,5 – 4, berifat pejal, berat jenis 2,8 – 2,9, berbutir halus-kasar, mudah

menyerap air, mudah dihancurkan. Penggunaan dolomite sangat penting karena dapat

mempermudah peleburan (menurunkan temperatur peleburan) serta mempercepat proses

pendinginan kaca. Pemanasan dolomite menghasilkan CaO dan MgO. Fungsi dari MgO

adalah untuk menurunkan viskositas kaca padatemperatur tinggi

CaCO3 " CaO + CO2

Page 5: makalah kaca2

MgCO3 " MgO + CO2

3. Soda Abu (Na2CO3) dan Soda (Na2O)

Soda ash (Na2CO3) digunakan karena kita memerlukan kaca yang bebas dari ion chlor

dan sejenis (golongan halogen) sedangkan sumber natriumnya mayoritas berasal dari garam

NaCl. Soda ash dipakai dalam kaca akanmembentuk oksida Na2O dan K2O dimana total

Na2O dan K2O disebut R2O. Soda ash merupakan material yang memiliki sifat garam.

Soda mengandung sodium atau natrium, yang merupakan golongan alkali, yang memiliki 1

ion +. Soda merupakan pereaksi kuat, sangat kuat bereaksi dengan ion lain. Sifat soda akan

melembekkan material atau softening. Secara umum, penggunaan soda ash adalah

mempercepat pembakaran, menurunkan titik lebur, mempermudah pembersihan gelembung

dan mengoksidasi besi.

4. Cullet

Cullet merupakan sisa-sisa dari pecahan kaca yang dapat digunakan sebagai bahan baku

utama dari produksi kaca. Tujuan dari penggunaan cullet ini adalah mengurangi bahan

utama lainnya sehingga biaya produksi dapat semakin kecil, selain itu cullet ini dapat

memperkecil melting point dari pembuatan kaca, sehingga dapat menghemat penggunaan

bahan bakar. Cullet yang diumpankan sebanyak 25% dari total bahan baku.

5. Feldspar

Feldspar mempunyai rumus umum R2O. Al2O3.6SiO2, dimana R2O dapat berupa Na2O

atau K2O atau campuran keduanya. Feldspar ditemukan pada batuan beku, batuan erupsi

dan metamorfosa, baik bersifat asam maupun basa. Feldspar mempunyai nilai kekesaran 6

– 6,5 skala Mosh, berat jenis 2,4 – 2,8, warna dari putih keabu-abuan, merah jambu, coklat,

kuning dan hijau.

Sebagai sumber Al2O3, feldspar mempunyai banyak keunggulan dibanding produk lain,

karena murah, murni, dan dapat dilebur. Dan seluruhnya terdiri dari oksida pembentuk kaca. Al2O3 sendiri digunakan hanya bila biaya tidak merupakan masalah. Feldspar juga

merupakan sumber Na2O atau K2O dan SiO2. Kandungan aluminanya dapat menurunkan

melting point kaca dan memperlambat terjadinya devitrifikasi. Mutu feldspar ditentukan oleh kandungan oksida kimia K2O dan Na2O yang relatif tinggi diatas 6%, oksida Fe2O3

dan TiO2 . Feldspar mengandung 72 % SiO2, 12 %Al2O3, 8 % K2O dan 2 % Fe2O3

Page 6: makalah kaca2

6. Borax

Borax adalah bahan campuran yang menambahkan Na2O dan boron oksida kepada kaca.

Walaupun jarang dipakai dalam kaca jendela atau kaca lembaran, boraks sekarang banyak

digunakan didalam berbagai jenis kaca pengemas. Ada pula kaca borat berindeks tinggi yang

mempunyai nilai dispersi lebih rendah dan indeks refraksi lebih tinggi dari semua kaca yang

telah dikenal. Kaca ini banyak digunakan sebagai kaca optik. Disamping daya fluksnya yang

kuat, boraks tidak saja bersifat menurunkan koefisien ekspansi tetapi juga menungkatkan

ketahanannya terhadap aksi kimia. Asam borat digunakan dalam tumpak yang memerlukan

hanya sedikit alkali.

Selain bahan utama, terdapat pula bahan penunjang lainnya, yaitu bahan stabilizer,

refining agent (penghilang gelembung), penghilang warna, pewarna, dan opacifiers. Bahan

stabilizer merupakan bahan yang mampu menurunkan kelarutan di dalam air, tahan terhadap

serangan bahan kimia lain termasuk materi-materi lain yang terdapat di atmosfer. Contoh bahan

stabiliser yang biasa dipakai di industri gelas adalah:

1. Kalsium Karbonat atau Limestone, membuat produk akhir menjadi tidak larut di

dalam air.

2. Barium Karbonat, meningkatkan berat spesifik dan indeks bias.

3. Timbal Oksida, membuat produk menjadi transparan, mengkilat, dan memiliki indeks

bias yang tinggi.

4. Seng Oksida, membuat gelas tahan terhadap panas yang mendadak, memperbaiki sifat-

sifat fisik dan mekanik, dan meningkatkan indeks bias

5. Aluminium oksida adalah sebuah senyawa kimia dari aluminium dan oksigen, dengan

rumus kimia Al2O3 dan nama mineralnya adalah alumina. Disini alumunium oksida

berfungsi untuk meningkatkan viskositas gelas, kekuatan fisik dan ketahanan terhadp

bahan kimia.

6. Salt cake yang mengandung 99% Na2SO4 berfungsi sebagai fining agent, bahan pemurni

kaca dari bubble. Salt cake berbentuk serbuk halus danmerupakan sumber Na2O dan

SO2. Sulfat ini harus dipakai bersama karbon agar tereduksi menjadi sulfite.

7. Arsen trioksida dapat pula ditambahkan untuk menghilangkan gelombang-gelombang

dalam kaca.

Page 7: makalah kaca2

8. Nitrat, baik dari natrium maupun kalium digunakan untuk mengoksidasi besi sehingga

tidak terlalu kelihatan pada kaca produk. Kalium nitrat atau karbonat digunakan pada

berbagai jenis kaca meja, kaca dekorasi, dan kaca optik. Sodium Nitrate adalah sumber

Na2 dan mencegah terbentuknya NiS padakaca. Adanya NiS pada kaca akan

menyebabkan kaca pecah secara tiba-tiba

9. Blok refraktori untuk industri kaca dikembangkan khusus berhubung dengan kondisi

yang hebat yang harus dialami dalam penggunaannya. Zirkon, alumina, mulit (mullite),

mulit aluminasinter dan zirkonia alumina-silika, alumina, krom-alumina elektrokast

banyak digunakan sebagai refraktor pada tangki kaca.

10. Mangan dioksida (MnO2), logam Selenium (Se), atau nikel oksida (NiO) merupakan

bahan penghilang warna (decolorant) yang dapat menghilangkan warna karena

kehadiran senyawa besi oksida yang masuk bersama bahan baku.

11. Bahan pewarna dalam kaca / gelas adalah oksida dari unsur transisi, terutama golongan

pertama Tc, V, Ca, Mn, Fe, Co, Ni, dan Cu. Warnanya dihasilkan dari absorbsi cahaya

frekuensi tertentu. Contoh NiO akan memberikan warna coklat pada larutan natrium-

timbal, dan menghasilkan heliotrope dalam kaca potas. Krom oksida akan memberikan

warna yang berkisar dari hijau sampai jingga.

B. Sifat-sifat Kaca

Beberapa sifa-sifat kaca secara umum adalah:

1. Padatan amorf

2. Berwujud padat tetapi susunan atomnya seperti pada zat cair

3. Tidak memiliki titik lebur yang pasti

4. Mempunyai viskositas cukup tinggi (lebih dari 1012Pa.s)

5. Transparan, tahan terhadap serangan kimia, kecuali hidrogen fluorida)

6. Efektif sebagai isolator

7. Mamppu menahan vakum tetapi rapuh terhadap benturan

C. Jenis-jenis Kaca

1. Kaca Forming. Jenis kaca yang dilebur atau dipanaskan kemudian dicetak sesuai model

yang diinginkan.

2. Kaca Es. Jenis kaca ini agak buram dan tidak terlalu tembus pandang,dengan warna

Page 8: makalah kaca2

umumnya netral atau putih, tetapi ada juga yang warna-warni.

3. Kaca Melton. Permukaan kaca jenis ini menghadirkan aneka ragam tekstur, hingga

berbentuk dan agak timbul, atau tampak seperti diukir.

4. Kaca Sandblasting. Jenis kaca ini agak buram dengan tekstur permukaan halus dan warna

agak ke abu-abuan.

5. Kaca Patri. Kaca ini dirakit dengan timah atau kuningan yang membentuk sebuah desain

dengan sistem patrian. Kaca Patri atau Stained Glass banyak menghiasi rumah ibadah seperti

masjid dan gereja, juga rumah pribadi. Permukaan kaca ini tampak seperti dilukis warna-warni,

hingga membiaskan warna ke dalam ruangan bila diterpa sinar mentari keindahannya juga akan

tampak pada malam hari dengan pantulan sinar lampu dari dalam bangunan atau rumah.

6. Kaca Raindown. Populer untuk menghiasi interior properti komersial, jenis kaca ini

seperti dialiri air pada permukaannya, seolah menghadirkanekosistem air di dalam ruangan,

Bersifat tidak tembus pandang, kaca inibisa menjadi partisi atau penghias di ruangan

D. Proses Pembuatan

Urutan proses pembuatan kaca pada umumnya sebagai berikut :

1. Transportasi bahan baku ke pabrik

2. Pengaturan ukuran bahan baku

3. Penimbunan bahan baku

4. Pengangkutan, penimbangan, dan pencampuran bahn baku, dan pemuatannya ke tanur kaca

5. Reaksi pembentukan kaca di dalam tanur

6. Penghematan kalor melalui regenarasi dan rekuperasi

7. Pembuatan bentuk produk kaca

8. Penyelesaian produk kaca

Reaksi yang terjadi dalam pembuatan kaca adalah:

Na2CO3 + aSiO2 " Na2O.aSiO2 + CO2

CaCO3 + bSiO2 " CaO.bSiO2 + CO2

Na2SO4 + cSiO2 + C " Na2O.cSiO2 + SO2 + SO2 + CO

Page 9: makalah kaca2

Berikut adalah gambaran proses produksi kaca yang diaplikasikan di PT Asahimas Flat Glass Tbk.

(AMFG)

1. Proses pencampuran bahan baku

Proses pencampuran bahan baku dibagi menjadi dua tahapan, yaitu:

a. Pencampuran antara materal menjadi mixed batch

Material antara lain silika sand, dolomite, soda ash, lime stone, feld spar,salt cake, colorant dan

lain-lain sesuai dengan kaca yang akan diproduksi dicampur dengan menggunakan mixer berbentuk

turbin. Secara garis besar maka skema prosesnya adalah proses mixing berlangsung selama 4 menit

yang dibagi menjadi 2 tahap, mixing basah dan mixing kering. Proses mixing kering terjadi pada 1

menit pertama kemudian dilanjutkan mixing basah dengan penambahan air untuk memperoleh

moisture sesuai dengan yang diharapkan yaitu 4,5-5,5%. Sebagian besar alat transportassi material

adalah belt conveyer dan bucket elevator

b. Pencampuran antara mixed batch dengan cullet

Setelah campuran batch keluar dari mixer, batch tersebut diangkut dengan belt conveyer dan

dibawa oleh bucket elevator masuk ke mixed batch tank. Bersamaan dengan itu cullet yang berasal dari

circulating cullet dan foreign cullet juga ditimbang dalam hopper scale. Setelah itu batch dan cullet

diangkut dengan belt conveyer dan bucket elevator masuk ke dalam batch dan cullet tank. Selanjutnya

dibawa ke blanket feeder sebelum masuk kedalam melter. Namun apabila terjadi kesalahan proses

batch yang dapat disebabkan oleh kesalahan scale atau kesalahan operasi maka mixed batch tank harus

dikuras dan hasilnya disebut miss batch. Miss batch ini disimpan kemudian diidentifikasi komposisinya

melalui laboratorium. Pemakaian miss batch dilakukan secara bertahap dengan berdasarkan kesamaan

jenis produk dan kualitasnya.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam operasi batch house antara lain:

a. Berat material

Berat target harus sesuai dengan berat material di lapangan, dari batch calculation dapat

diketahui berat target material dalam keadaan dry, sedangkan untuk bahan-bahan yang berasal dari

tambang pasti memiliki kadar moisture tertentu.

Page 10: makalah kaca2

b. Prosentase kandungan air material

Material yang berasal dari hasil tambang pasti memiliki kadar air tertentu. Kadar air ini harus

dikontrol dan di cek secara manual dan automatik. Kadar air material harus sesuai dengan standar yang

ditentukan, yaitu:

1) Kadar air silika sand ≤ 5%

2) Kadar air dolomite ≤ 12%

3) Kadar air feldspar ≤ 5%

4) Kadar air lime stone ≤ 3%

5) Kadar air batch from mixer 3,5-5,5%

Moisture dicek secara manual dan auto moisture check yang terdapat pada setiap ujung scle

feeder dari material yang tercantum di atas. Tidak semua material diperika moisturenya, karena

beberapa material tidak memiliki sifat menyerap air atau tidak memiliki sifat hidroskopis.

Tujuan pengontrolan kadar air material adalah:

1) Mencegah material batch yang terlalu kering, terbang dan hilang pada saat transportasi batch

berlangsung.

2) Mencegah material batch yang terlalu kering, terbang dan hilang karena tersapu flame pada saat

memasuki melter dan dapat menyebabkan kebuntuan pada regenerator.

c. Grain size

Grain size dicek dengan cara sampel yang telah diambil diayak dengan sieveyang memiliki

ukuran mesh berbeda-beda sesuai dengan material yang diperiksa. Setelah diayak maka terdapat

material yang tidak lolos sieve yang kemudian ditimbang.

2. Proses peleburan (Melting)

Operasi melting adalah proses peleburan batch dan cullet menjadi bentuk yang homogen yang

disebut molten glass. Jenis tungku yang digunakan adalah Flat bottom Furnace. Kejadian di fase

melting adalah kejadian alamiah, dimana terjadi perubahan fase dari padat ke cair. Beberapa zat

berubah dari padat ke gas atau cair ke gas. Perubahan fase ini sifatnya endothermik atau memerlukan

panas/energi. Proses melting memerlukan energi untuk melebur batch dan cullet, energi ini berasal dari

pembakaran natural gas dan panas dari molten glass.

Proses peleburan ini menggunakan tanur. Tanur kaca dapat diklasifikasi sebagai tanur periuk

atau tanur tangki. Tanur-tanur ini tergolong tanur regenerasi dan beroperasi dalam dua siklus. Suhu

Page 11: makalah kaca2

tanur yang baru mulai hanya dapat dinaikkan sedikit demi sedikit setiap hari, bergantung pada

kemampuan refraktorinya menampung ekspansi. Bila tanur regenerasi itu sudah dipanaskan, suhunya

harus dipertahankan minimal 1200oC setiap waktu. Kebanyakan kalor menghilang melalui radiasi, dan

hanya sebagian kecil yang termanfaatkan untuk pencairan.

a. Tanur periuk (port furnace), dengan kapasitas sekitar 2 t atau kurang dapat digunakan secara

untuk membuat kaca khusus dalam jumlah kecil di mana kaca cair itu harus dilindungi terhadap

hasil pembakaran. Tanur ini digunakan terutama dalam pembuatan kaca optik dan kaca seni

melalui proses cetak. Periuknya sebetulnya ialah suatu cawan yang terbuat dari lempung pilihan

atau platina.

b. Tanur tangki (tank furnance), bahan kaca dimuat ke satu ujung tangki besar yang terbuat dari

blok-blok refraktor, di antaranya ada yang ukutan 38 x 9 x 1.5 m dengan kapasitas kaca cair

sebesar 1350 t. Kaca itu membentuk kolam di dasar tanur. Sama seperti tanur periuk,

dindingnya mengalami korosi karena kaca panas. Kualitas kaca dan umur tangki berganting

pada kualitas blok konstruksi

Yang digunakan oleh PT Asahimas Flat Glass Tbk. (AMFG) pembakaran terjadi di furnace yang

disebut port side furnace, yaitu pembakaran dari samping yang mempunyai 12 port yang terdiri dari 6

port sisi kiri. Tiap port terdapat dua buah burner kecuali port 6, sistem pembakaran dilakukan secara

bergantian kiri dan kanan setiap 20 menit. Setiap sisi furnace dilengkapi dengan regenerator untuk

memanfaatkan panas hasil pembakaran kemudian digunakan untuk memanaskan udara.

Dalam proses melting, molten glass mengalir dan mengalami sirkulas ikarena adanya perbedaan

temperatur dan juga karena aksesoris-aksesoris yang ada pada proses melting, yaitu bubler, neck

skimbar dan stirrer. Ada empat stage pada proses melting, akan dijelaskan sebagai berikut:

a. Primary Melting Stage

Pada tahap ini, material mulai dipanasi dan melebur. Sumber panas pada tahap ini adalah burner

port 1-2-3 dan molten glass itu sendiri. Pada tahap ini konsumsi energi di melting furnace sangat tinggi,

karena untuk merubah bentuk raw material menjadi molten butuh energi yang besar. Di fase inireaksi

inti dan penguraian komposisi material menjadi oksida terjadi. Dari semua oksida melebur menjadi satu

dan komponen gas yang terjadi akan terlepas dan ada yang larut.

Batch-cullet yang masuk ke dalam furnace melalui dog house, membetuk batch pile yang

kemudian akan melebur. Primary melting dibatasi oleh bubler yang membentuk gelombang permukaan

Page 12: makalah kaca2

(tsunami) ke segala arah.Karena susunan bubler melintang sepanjang melter, maka arah gelombang

secara global ke arah upstream dan downstream. Sehingga ada arus balik ke upstream pada primary

melting.

b. Fining Stage

Tahap yang kedua ini adalah tahap dimana gas-gas hasil reaksi melting utama (primary melting)

yang terkadung di dalam molten glass dilepaskan. Pada tahap ini temperatur molten glass dinaikkan

agar kaca menjadi makin encer dan mudah untuk melepaskan gas-gas tersebut. Gas-gas hasil reaksi

primer membentuk benih-benih buble atau seed bubble, dimana diameter dari bubble ini sangat kecil,

namun banyak sekali. Gas-gas ini banyak mengandung CO2. CO2 ini dapat dilepaskan dengan

membuat bubble yang lebih besar dari ukuran CO2, yaitu dengan menambahkan gas SO2 dan O2.

Mekanisme fining yang terjadi adalah, bubble yang berdiameter kecil akan menyatu dengan

bubble yang berdiameter besar, sehingga bubble ini akan semakin volatile atau kemampuan ambangnya

bertambah. Gas yang berdiameter besar diperoleh dari yang berasal dari salt cake. Untuk menambah

efektifitas proses fining ini, maka temperatur molten pada stage ini dinaikkan sampai mencapai

>1450ºC. Proses terjadinya fining ini ada di area port 4-5-6 dan stagnan. Pada areaini akan terlihat

banyak foam pada permukaan molten. Foam ini merupakan foam bubble yang naik ke atas permukaan.

Agar foam ini dapat tersapu bersih, maka pada pembakaran port 4 dan 5 ditambahkan material

Titanium yang dibakar bersama dengan api pembakaran, yangtujuannya untuk menyapu foam ini

dengan flame yang berat. Titanium memberi efek flame akan jatuh ke bawah dan menyapu foam yang

ada di permukaan sehingga gasnya benar-benar terlepas. Fasilitas penyapu foam ini dinamakan

Thinering Foam Layer (TFL). Materialnya merupakan campuran larutan Tetra Butil Titanate dengan

Light Oil, dengan ratio 1:7.3.

c. Stiring dan Skiming

Pada tahap ini molten glass harus melewati sebuah celah sampai yang disebut sebagai neck

(leher) dimana pada area ini terdapat proses yang sangat berpengaruh, yaitu:

1) Stirring (Pengadukkan)

Tujuan pengadukkan molten glass ini adalah untuk mencampur molten glass yang berat

dan ringan, sehingga berat jenisnya homogen. Molten glass yang ringan banyak dikontribusi

dari fresh molten glass dan melter, karena temperaturnya tinggi, sedangkan molten glass yang

Page 13: makalah kaca2

ringan dikontribusi dari molten glass return dari refiner, yang temperaturnya lebih dingin dan

berada pada posisi bottom neck. Stirrer terletak pada posisi atas, blade dan rotasinya didesign

untuk menarik molten glass yang dari bawah naik ke atas dan dimixing bersama-sama. Bentuk

blade stirrer adalah paddle simetris dengan membentuk sudut 45º. Efek aliran dari stirrer disebut

efek ‘pumping up´ dimana molten glass dari bawah tertarik ke atas permukaan dan dimixing

bersama-sama dengan molten baru. Blade stirrer ini dibuat dari pipa yang dibentuk seperti

dayung dan dialiri air pendingin. Body stirrer juga diberi proteksi mortal refractory jenis

‘cocation’.

2) Skimming (Pemisahan/Penyaringan)

Skimming adalah pemisahan sebuah substansi yang sejenis dan sefase, berdasarkan

perbedaan berat jenis / densitasnya. Pada proses ini, kaca dibendung dengan rangkaian pipa

berair pendingin, yang tujuannya memblokir kaca yang temperatur dan berat jenisnya berat

dapat memasuki area refiner. Pipa ini disebut ‘Neck Skim Bar’. Neck skim bar memiliki

dimensi yang bermacam-macam tergantung kebutuhan pendinginan dan area bendungan

(blocking area) yang diinginkan. Ketika berhadapan dengan skim bar hanya kaca yang memiliki

berat jenis ringan saja yang dapat melewati bagian atas dan sekitar skim bar, artinya hanya kaca

yang sangat panas yang dapat melewatinya. Kaca yang dingin akan semakin dingin dan menjadi

berat, akhirnya tidak dapat melewati skim bar. Kemudian kaca ini akan turun ke bawah dan

kembali bersama ‘return current’ dari refiner atau dimix kembali diarea stirrer.

d. Refining

Pada tahap ini adalah tahap akhir dari proses di furnace. Pada tahap ini kaca dijaga agar

temperaturnya tidak terlalu drop dan cukup untuk masuk ke dalam metal bath. Secara prinsip, jika

temperatur kaca terlalu dingin,maka pada refiner akan rawan terbentuk lapisan kaca yang dingin dan

berat yang akan diam di bottom refiner. Ini disebut sebagai ‘Dead Glass’. Jika terlalu banyak dead glass

yang terbentuk, maka lapisan kaca ini akan ikut keluar melalui canal bersama-sama dengan kaca yang

ringan dan akan menyebabkan gangguan optik dan distorsi pandang pada kaca. Gangguan ini disebut

sebagai ‘Ream’ dan efek optiknya disebut ‘Zebra’.

Jika kaca terlalu panas, maka proses foaming di metal bath akan kesulitan, karena ribbon

cenderung melebar dip roses forming awal dan cenderung mengecil dip roses forming tengah.

Temperatur yang ideal untuk kacamasuk ke dalam metal bath adalah sekitar 1010 s/d 1050ºC

padatemperatur bottom canal, atau pada kisaran 1150-1200 pada temperatur permukaan molten di

Page 14: makalah kaca2

canal.

Diharapkan dalam sirkulasi ini, molten glass yang keluar dari melting menujumetal bath akan

homogeny, dengan cara selelu memperhatikan temperatur pada dog house bottom temperatur, crown

stagnan, crown front dan canal bottom. Temperatur berhubungan dengan massa jenis dimana jika masa

jenis berubah maka tidak homogen. Di dalam furnace terjadi reaksi antar material, berdasarkan

temperatur terjadinya dibagi menjadi empat kategori sebagai berikut:

a. Solid state reaction (300-800ºC)

Pada temperatur 300-800ºC reaksi solid terjadi diantara permukaan partikel batch.

Reaksi-reaksi ini utamanya terjadi antara karbonat dan pasir quartz. Tipe-tipe silika yang

berbedadan kombinasi karbonat (double karbonat) terbentuk. Derajat dari tejadinya reaksi ini

tergantung dari mutu kontak antara komponen-komponen tersebut. Penambahan air saat batch

akan menguntungkan karena dapat meningkatkan kontak antara partikel-partikel. Reaksi yang

terjadi antara lain:

Na2CO3 + MgCO3 " Na2Mg(CO3)2 (300 – 500oC)

Na2CO3 + CaCO3 " Na2Ca(CO3)2 (550 – 850oC)

Na2Ca(CO3)2+SiO2"Na2SiO3 + CaSiO3 +2CO2 (600–800oC)

Na2CO3 + SiO2 " Na2SiO3 + CO2 (700 – 850oC)

2CaCO3 + SiO2 " Ca2SiO4 + 2CO2 (600 – 900oC)

b. Pembentukan fase metl primer (700-900ºC)

Pada temperatur 700-900ºC alkali yang mengandung karbonat akan melt (leleh). Fase

melt sangat penting karena silika sand akan dikeliling oleh lelehan alkali yang kaya karbonat.

Pada temperatur lebih tinggi lelehan ini akan melarutkan pasir dengan cukup cepat.

Fase melt utama adalah sebagai berikut:

Ts (Na2CO3) = 850ºC

Ts (Na2Ca(CO3)2) = 820ºC

Ts (K2CO3) = 890ºC

Selain itu beberapa fase melt yang mungkin juga terjadi, seperti:

Teut (Na2CO3.KCO3) = 700ºC

Teut (Na2Ca(CO3)2+ Na2CO3) = 740ºC3.

Page 15: makalah kaca2

c. Dissociation Reaction

Karbonat yang mengandung Ca dan Mg berdisosiasi (dekomposisi) sebelum oksidanya

bergabung menjadi glass melt. Selama disosiasi dihasilkan CO2.

CaCO3 " CaO + CO2 (910ºC, 1 atm)

Na2Ca(CO3)2 " CaO + Na2O + 2CO2 (6ºC, 1 atm)

CaCO3 " CaO + CO2 (540ºC, 1 atm)

CaCO3 " CaO + CO2(650ºC, 1 atm)

CaCO3 selanjutnya akan bereaksi dengan SiO2 atau Na2CO3 membentuk kalsium silikat atau

Na2Ca(CO3)2. Lalu oksida-oksida hasil reaksi akan menjadi bagian dari fase melt silikat yang

ada.

d. Dissolving reaction SiO2

Pada temperatur diatas 800ºC silika akan bereaksi dengan alkali kaya karbonat (melt)

menjadi sodium silikat melt. Na2CO3+ n SiO2 " Na2SiO2+ CO2 (T>800ºC)

3. Proses Pembentukan Kaca (Drawing)

Proses pembentukan kaca disebut proses drawing yaitu proses untuk membentuk molten glass

dari melting menjadi kaca lembaran. Pembentukan kaca ini bisa diatur tebal tipisnya kaca dan lebar

kaca yang dibutuhkan. Secara alamiah, jika molten glass dituangkan ke permukaan yang rata, contoh

timah cair. Kaca relatif elastik saat masih berbentuk molten glass, sehingga kaca bisa ditarik dan

ditebalkan sesuai keinginan kita, sehingga mendapatkan ketebalan dan lebar kaca yang diiginkan. Di

proses drawing ini kaca dituang ke dalam kolam timah sepanjang +/- 48 meter dan selebar 3 sampai

dengan 7 meter, lalu ditarik oleh deretan roll, yang disebut lehr roll, sepanjang +/- 100 meter.

Selama ditarik lehr roll ini, kacadidinginkan sampai siap dipotong. Kaca ini terus menyambung,

sehingga disebut sebagai ribbon. Operasi dalam bath ini secara manual. Pengendalian ribbon

hanyadilakukan dengan periscope atau kamera intip di dalam bath. Pengendalian ribbon bisa dimonitor

secara lengkap hanya dari meter room bath dan meter room bath satu sisi bath saja. Untuk itu

koordinasi antara meter room dari bath sebelah kiridan kanan harus bagus. Ada beberapa macam

ascesoris yang dipakai di dalam operasi drawing dimetal bath. Secara umum, ascesoris ini dibagi

berdasarkan peruntukannya, antara lain:

Page 16: makalah kaca2

a. Pembentukkan kaca

1) A-roll adalah alat utama di dalam pembentukan kaca pada proses float ini,dimaan

fungsinya adalah melebarkan atau mengecilkan lebar ribbon.A-roll bekerja dengan 3

cara:

a) Sudut

Yaitu mengarahkan arah dayungan kaca keluar (arah bath side) atau ke dalam (arah ke

cantre). Jika diarahkan keluar, maka kacaakan melebar, jika diarahkan ke dalam, maka kaca

akan menyempit

b) Speed barel

Pengaruhnya adalah kecepatan dayungan dan ini juga bergantung pada posisi A-roll,

yang erat kaitannya dengan profil ribbon dan posisi sudut yang erat kaitannya dengan arah

dayungan. PutaranA-roll searah dengan arah ribbon di posisi area nip on, sehinggaA-roll L & R

putarannya berkebalikan.

c) Nip down A-roll

Nip down adalah kadar menancapnya A-roll di atas ribbon. Nipdown ini dapat diukur

dari kedalaman gigi barell yang terlihat.

2) Penscope & camera monitor adalah alat untuk melihat ribbon secara visual, tepat di

atas ribbon, sehingga pergerakkan ribbon di dalam bath bisa dimonitor secara detail,

termasuk terlihat visual A-roll pattern. Prinsip kerja periscope sama seperti periscope

kapal selam, hanya saja periscope ini bekerja pada kondisi panas, sehingga harus

dilindungi oleh cooler house dan diberi purging N2 untuk menahan bath atmosfer panas

masuk merusak periscope.

3) Carbon extention tile (CET) adalah blok carbon yang ditambahkan untuk memajukan

restrictor tile. Sehingga ribbon baru akan melebar lebih ke downstream. Tujuan

pemasangan CET ini adalah untuk membantu kerja A-roll di dalam mendayung ribbon

ke tengah, khususnya saat produksi thicker glass, dimana diperlukan pengumpulan

massa kaca di HOT agar lebih tebal dari tebal kesetimbangan.

4) Carbon fender adalah carbon ini dipasang untuk membuat kaca tebal atau thicker

glass.Gross keep dan tebal diatur hanya menggunakan lehr speed dan pull.

Page 17: makalah kaca2

5) Carbon fence berfungsi untuk centering ribbon di exit dan menjaga ribbon agar tidak

menabrak shoulder, jika terjadi ribbon swing (pembesaran grossyang over).

b. Pengaturan temperatur kaca

1) Conal cooler adalah coller yang dipasang di canal (upstream back tweel), dimana fungsinya

untuk menurunkan temperatur canal.

2) Hot cooler adalah cooler yang dipasang di area hot, fungsinya untuk menurunkan temperatur

ribbon agar A-roll tidak bermasalah dengan ribbon karena ribbon terlalu panas

3) Exit cooler digunakan untuk mengatur temperatur exit.

4) Pipe cooler adalah cooler pipa yang dicelupkan ke dalam timah. Posisinya ada di tepi.

Umumnya dipakai di exit area, untuk mendinginkan temperatur exit dengan cara mendinginkan

temperatur timahnya. Namun ada beberapa kasus diseting di tapper area.

5) Bath heater mutlak dipakai untuk pemanasan ribbon dan pengendalian operasi di bath.

Terdapat beberapa region heater, yaitu: hot end, pre-heat, re-heat, shoulder, auxiliary dan exit

c. Pengaturan arus konveksi timah

1) Carbon barrier dengan adanya setting carbon barrier ini, timah dingin akan masuk kembali

ke tengah dan timah panas dari upstream sebagian akan keluar di upstream barrier dan kembali

ke depan.

2) Linear motor adalah penggerak timah yang menggunakan gaya elektromagnetik dan bisa

berfungsi mendorong timah atau menarik timah.

d. Ascessoris pendukung.

1) De-drossing pocket (DDP) adalah bagian dari bath yang disetting secara permanen dan

memiliki design khusus dengan bath yang fungsinya untuk menarik dross dari area exit dan

dapat dipisahkan dengan mudah.

2) Jaringan SO2. SO2 berfungsi untuk meningkatkan ketahanan kaca saat melalui lehr.SO2

bereaksi dengan kaca dan akan menghasilkan film Na2SO4 tipis di bawah kaca dari film ini

menambah kekuatan kaca. Kaca akan lebih tahan gores dan tidak mudah pecah.

Page 18: makalah kaca2

3) Bath sealing

e. Proses Float

Proses ini adalah proses pengambangan kaca di atas timah cair, untuk memperoleh kerataan

kaca yang datar, sehingga kaca memiliki kemampuan tranmisi optic yang baik (tanpa distorsi).

Timah dipilih sebagai media pengambang karena sifat timah

1) Tidak menempel di kaca

2) Lebih berat daripada kaca, sehingga kaca akan mengambang di atas timah

Ribbon secara alamiah akan mengalami pelebaran saat turun ke tin bath, kemudian akan

mengecil seiring dengan pengaruh tarikan lehr speed. A-rool akan membantu melebarkan

ribbon, sehingga kaca akan dapatdisesuaikan ketebalan dan lebarnya. Hot cooler dan exit cooler

digunakan untuk membantu pendinginan temperatur kaca. Bath heater digunakan untuk

memanaskan temperatur kaca agar mudah dibentuk. Dari kondisi ribbon, ada 5region di dalam

metal bath, antara lain:

Region I

Pada region ini, kaca secara alamiah akan membesar, setelah turun dariatas spout lip. Kaca akan

mengarah ke tebal kesetimbangan (+/- 6,7 mm). Gaya yang bekerja pada ribbon ke arah luar

dan tengah mengalami perlambatan.Temperatur kaca masih tinggi (+/- 1050ºC) dan kaca masih

dalam bentuk cair,sehingga kaca masih memiliki kemampuan untuk menstabilkan penyebaran

massa kaca ke semua arah.

Region II

Bagian ini dinamakan initial forming area atau fire polishing area. Padaregion II kaca sudah

melewati tebal kesetimbangannya, namun kaca seakan ditahan oleh A-roll no. 1 sehingga kaca

akan membesar. Pada region ini, gaya akibat efek lehr speed mulai terasa dan mulai menarik

ribbon ke downstream,dalam hal ini masih ada pelebaran dari ribbon. Gaya pelebaran kaca

semakin mengecil dan sampai pada titik dimana gaya pelebaran tersebut nol, titik inidinamakan

titik kritis, karena ribbon mulai akan mengecil.

Titik kritis ini merupakan batas akhir dari Region II, temperatur kacamasih relative panas dan

pada area ini kaca memiliki kemampuan menstabilkandistribusi massanya. Semakin lama kaca

tinggal di region ini, semakin baik kualitas distorsinya.

Page 19: makalah kaca2

Region III

Pada region ini, ribbon mulai mengalami pengecilan yang besar, akibat tarikanlehr speed,

sehingga pada area ini A-roll ditempatkan. A-roll akan menahan ribbon dan membuat ribbon

menjadi lebar dan tipis. Pada region ini ribbon jugaakan dingin akibat kehadiran A-roll yang nip

on, sehingga banyak konsumsiheater di daerah ini, untuk menjaga ribbon dalam kondisi yang

cukup elastic saatdibentuk dan A-roll tidak mengalami ribbon slip. Pada region ini, ribbon juga

akan dingin akibat kehadiran A-roll yang nipon, sehingga banyak konsumsi heater di daerah ini

untuk menjaga ribbon dalam kondisi yang cukup elastic saat dibentuk dan A-roll tidak

mengalami ribbon slip.

Region IV

Pada daerah ini, A-roll sudah tidak ada lagi dan ribbon mengalami pengecilan alamiah. Pada

area ini kaca sudah mencapi hardening point atau titik temperatir kaku, dimana kaca sudah tidak

elastis lagi, sehingga gross dan tebal sudah tidak dapat dibetuk lagi. Pada area ini rawan

terbentuk lipatan-lipatan pada ribbon, karena temperatur kaca yang masih memungkinkan untuk

elastis namun hampir kaku. Di daerah ini, kaca masuk ke area shoulder.

Region V

Diregion ini, kaca sudah kaku dan mulai didinginkan agar temperatur tidak terlalu panas saat

memasuki lehr annealing dan cooling, Diarea ini metal bath berakhir.

f. Pendinginan Kaca di Lehr

Setelah kaca keluar dari Metal Bath, pasti kaca membutuhkan pendinginan. Pendinginan ini

tidak semata-mata sekedar didinginkan saja, karena proses ini mempengaruhi fisik kaca secara

luas. Target dari operasi pendinginankaca di Lehr adalah:

1) Kaca tidak pecah

2) Kaca mudah dipotong

3) Kaca tidak berkelok-kelok atau bowing / ngulet atau harus flat. Untuk itu, ketika

memerlukan instalasi pendinginan yang panjang, karena kitaharus menunjukkan

temperatur kaca +/- 600ºC ke temperatur kamar. Suatu perjalanan temperatur yang

sangat panjang.

Seperti yang kita ketahui, bahwa dalam system fluida, perubahan temperatur berdanding

terbalik dengan perubahan dnsity dan perubahan viskositas (kekentalan).

Page 20: makalah kaca2

Artinya, jika temperatur naik, maka massa jenis akan turun, fluida semakin ringan

karena massa / volumenya semakin kecil.Demikian halnya dengan material yang sudah padat.

Kita ketahui bahwa batang besi bila dipanaskan akan bertambah panjangnya, jika didinginkan

akan memendek. Hal ini disebabkan karena fenomena yang sama. Ketika dipanasi,maka

molekul akan meregang dan ketika didinginkan molekul akan merapat. Dalam bahasa teknis,

kondisi molekul rapat disebut kompresi, kondisi molekul meregang disebut tensi. Fase ini

dinamakan fase annealing. Seperti halnya materi padat yang lain, ketika didinginkan, material

tersebut akan memasuki temperaturkritis, dimana kondisinya akan berbalik, yang seharusnya

dipanaskan molekulnyamengalami peregangan (tensi), malah mengalami perapatan (kompresi).

Fase ini dinamakan fase cooling.

Page 21: makalah kaca2

4. Proses Pemotongan dan Pengepakan (Cold Line)

a. Proses Pemotongan (Cutting)

Pada tahap pemotongan kaca mengalami proses pemotongan secara horizontal. Saat

lembaran kaca berjalan, sudut pisau pemotong dan kecepatangerak pisau sudah diatur

sedemikian rupa sehingga mendapatkan potongan secara horizontal dan lurus. Pisau pemotong

ini disebut cross wise cutter yang diatur oleh pulsa generator. Kecepatan lehr speed

dikonversikan oleh computer (CPU) menjadi suatu sinyal. Sinyal ini dikirimkan ke cross wise

cutter dalam bentuk pulsa generator yang berfungsi untuk menyesuaikan kecepatan cutter

terhadap kecepatan dalam memotong lembaran kaca sesuai dengan ukuran potongan yang

dikehendaki.

Sedangkan untuk pemotongan secara vertikal atau searah digunakan pisau length wise

cutter. Untuk memperlancar proses pemotongan kedua pisau ini selalu mengeluarkan kerosene

secara otomatik. Selanjutnya hasil goresan pisau secara horizontal dipatahkan oleh snapping

main line. Proses pematahan ini sangat sederhana yaitu roll pematah dibuat sedikit lebih tinggi

dari roll lainnya sehingga kaca akan patah. Agar kaca tidak bersinggungan maka kecepatan kaca

dibuat dua kali kecepatan lehr sehingga kaca yang sudah terpotong lebih cepat terpisah.

Sedangkan untuk mematahkan hasil goresan pisau secara vertikal digunakan edge

snapper yang berupa roda kecil dipasang menggantung diatas permukaan kaca sedikit menekan,

sehingga kaca dapat dipatahkan. Untuk memisahkan hasil potongan roda kecil yang arah

putarannya agak keluar. Bagian tepi kaca yang sudah patah dibuang terpisah kedalam suatu

hopper. Selanjutnya kaca terus bergerak menuju ke tempat pengambilan sampel (take off

sampling). Bila kaca yang digunakan lebih kecil ukurannya maka digunakan longitudinal

snapper. Kaca-kaca yang sudah dipotong dengan ukuran yang diinginkan dibersihkan dengan

menggunakan udara yang disemprotkan dengan tekanan tertentu.

Proses pemotongan ini terdiri dari dua proses yaitu pemotongan langsung dan

pemotongan tidak langsung.

1) Pemotongan langsung (cutting on line)

Pemotongan langsung dilakukan diatas roll-roll yang berjalan.Pemotongan langsung

dibagi dalam dua tahap, yaitu:

a) Tahap Pendahuluan

Setelah melewati lehr kaca bergerak kebagian pemotongan. Peralatan pertama

yang dilewati adalah guoltine yang berfungsi memecah kaca sebelum masuk ke washing

Page 22: makalah kaca2

machine. Alat ini digunakan jika terjadi pergantian warna, pecah vertical atau bila terjadi

pergantian ketebalan kaca. Kemudian kaca masuk ke washing machine untuk dicuci dan

dibilas. Tujuannya adalah untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang melekat di

permukaan atau bawah kaca.

Peralatan yang digunakan berupa brushing roll dan pada proses pencuciannya

dibantu dengan hot water yang dihasilkan dari steam dengan suhu berkisar antara 80-

100ºC, karena kaca yang keluar dari lehr suhunya sekitar 90ºC sehingga tidak terjadi

perbedaan suhu yang terlalu tinggi dan terhindar dari thermal shock yang menyebabkan

pecahnya kaca.

b) Pencucian kedua dengan rinse water yangdiperoleh dari air sungai yang sudah

didemineralisasi.

Kemudian kaca memasuki suatu ruangan gelap (dark room). Di dalam dark room

terdapat suatu alat yang disebut Floatican Cathcer yang berfungsi untuk mendeteksi

adanya cacat pada permukaan, bagian bawah dan bagian dalam kaca. Adanya cacat pada

kaca tersebut ditandai dengan lampu detector berwarna merah. Jika pada kaca terdapat

cacat, maka akan terbentuk suatu bayangan pada layar (shine screen). Kamera akan

menangkap bayangan tersbeut dan akan melaporkannya ke CPU, setelah itu CPU akan

memerintahkan alat-alat yang lain untuk melakukan action. Setelah melalui floatation

cacher kaca akan melalui ruangan yang di dalamnya terdapat dua orang untuk mengecek

kualitas kaca secara manual.

Di dalam ruangan tersebut juga terdapat dua oranguntuk mengecek kualitas kaca

secara manual. Didalam ruangan tersebut juga terdapat sisi yang dinamakan papan

zebra, yang berfungsi untuk mengetahui adanya cacat berupa zebra. Zebra adalah cacat

yang disebabkan karena adanya distorsi sehingga bayangan yang terbentuk tidak sesuai

denagn aslinya. Selanjutnya setelah kaca keluar dari dark room, dilakukan pelapisan

dengan bahan kimia (chemical coating) dipermukaan dan bawah kacadengan

disemprotkan.

Tujuan pemberian larutan kimia ini adalah:

· Menghindari jamur

· Menghindari reaksi antara kaca dengan kertas

· Menghindari perubahan warna kaca akibat perubahan cuaca

Page 23: makalah kaca2

Supaya kaca tahan terhadap goresanChemical coating dibuat dari bahan-bahan kimia

yang terdiri dari:

· Zine sulfate (ZnSO4.7H2O)

· Citrate acid (C6H8O7)

· Poly etana glycol [HOCH2(CH2OCH2)nCH2OH]

· Mono ethanol amine (NH2C2H5OH)

2) Pemotongan tidak langsung (off line)

Pemotongan tidak langsung bertujuan untuk memotong kaca-kaca ukuran kecil yang tidak dapat

dipotong pada proses pemotongan langsung, untuk memotong kaca-kaca afkir (tidak standar) untuk

dipotong menjadi ukuran yang lebihh kecil. Selain itu untuk memenuhi pesanan dalam jumlah sedikit

tetapi berbagai macam ukuran engan menggunakan proses pemotongan OMM (One Man Machine).

Setelah itu kaca dilewatkan pada main floating table. Untuk memindahkan jalannya kaca

dibuatkan suatu lubang pada table yang berisi roll atau roda yang bagian atasnya dilapisi beludru,

permukaan table juga dilapisi beludru agar permukaan bawah kaca tidak tergores yang bisa

mengakibatkan menurunnya kualitas kaca.

b. Proses Pengepakkan (Packing)

Proses pengepakan bertujuan untuk mengemas produk kaca di dalam box atau pallet dan

menjaga kualitas produk sampai ke tujuan pengiriman. Proses ini dilakukan oleh packing section

dengan tugasnya:

1) Perencanaan dan persiapan packing material

2) Preparation wooden box yang meliputi box local dan eksport

3) Control ware house balance yang dikoordinasikan dengan cutting balance

4) Servise glass packing yang meliputi standart ekspor dan standar pallet

Kaca-kaca yang telah dipotong sesuai dengan ukuran yang dikehendaki langsung dikemas.

Sistem pengepakkan ada dua cara tergantung dari pesanan eksport dan pesanan domestic. Cara tersebut

adalah:

1) Unpacked yaitu pengepakkan dengan pallet saja tanpa menggunakan peti.Ini untuk pengiriman

ke dealer-dealer yang berada dalam kota dan luar kota dipulau Jawa (domestic).

2) Packed yaitu pengepakkan dengan menggunakan peti atau box. Digunakan untuk pengiriman

diluar pulau jawa (dalam negeri) maupun eksport.

Page 24: makalah kaca2

Material-material yang digunakan packing adalah:

1) Kertas (paper inserted) berfungsi sebagai pelapis antar kaca untuk menghindari kerusakan pada

kaca akibat gesekan, benturan serta untuk menghindari menempelnya kaca yang satu dengan

yang lain. Jenis-jeniskertas yang digunakan yaitu sheinkasi dan AP untuk eksport sedangkan

kraft untuk domestik.

2) Styrofoam berfungsi sebagai peredam atau penahan guncangan yangdipasanng antara kaca dan

peti agar kaca tidak bergesekan langsung dengan peti sehingga kaca tidak mudah pecah.

3) Karton sebagai pelapis antara kaca, khususnya untuk kaca yang ketebalannya mencapai 15-19

mm. Jenis karton yang digunakan adalah single wave.

4) Softboard digunakan dibagian bawah peti untuk melindungi kaca dari goncangan dan benturan.

Softboard ini lebih lunak dari kayu tapi lebih keras dan kuat dari Styrofoam.

5) Steelband adalah pita baja yang digunakan untuk mengikat susunan kacadalam box. Untuk

menggunakan dan mengeratkan ikatan steelbanddigunakan klein seng.

6) Paku dan baut digunakan untuk menguatkan kelembaban dalam tumpukan kaca.

7) Plastik berfungsi untuk mencegah masuknya uap air ke dalam box.

8) Silica gel berfungsi untuk mengurangi kelembaban dalam tumpukkan kacaUntuk pengiriman ke

luar negeri (eksport) kaca-kaca tersebut di bos secara khusus untuk menghindari kerusakan pada

saat perjalanan. Box tersebutdimasukkan ke dalam container.

Macam-macam container yang sering digunakan adalah:

1) Dry Container (DC). Container jenis ini memiliki satu pintu di salah satu sisinya maka hanya

digunakan untuk kaca-kaca dengan ukuran kecil saja.

2) Open Top Container. Untuk container ini bagian atasnya terbuka sehingga kaca dengan

ketinggian melebihi container tetap dapat dimasukkan.

3) Hard Top Container. Sama seperti open top tapi penutup atas container terbuat dari besi.

Container jenis ini sangat sulit dibuka sehinggaa jarang digunakan untuk pengiriman

Page 25: makalah kaca2

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. (2013, May). All about glass. Dipetik October 21, 2013, dari

http://aalfiyahya13.blog.uns.ac.id/all-about-glass/

Anonim. (2011). Bab III Proses Produksi. Dipetik October 21, 2013, dari

http://id.scribd.com/doc/47027633/BAB-III

Anonim. (2012, September 04). Bahan-bahan Dasar Pembuat Kaca. Dipetik October 21, 2013, dari

http://bisakimia.com/2012/09/04/bahan-bahan-dasar-pembuat-kaca/

Anonim. (2013, May). Langkah cara membuat. Dipetik October 20, 2013, dari http://langkah-cara-

membuat.blogspot.com/2013/05/contoh-makalah-cara-pembuatan-gelas-dan.html

Anonim. (2011, September 26). Pembuatan Kaca. Dipetik October 20, 2013, dari

http://aadhew.wordpress.com/2011/09/26/pembuatan-kaca/

Anonim. (2005). SNI 15-0047-2005. Kaca Lembaran .

Anonim. (2008, January). Thesis Binus. Dipetik October 20, 2013, dari

http://thesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2008-1-00455-TISI-Bab%202.pdf

Anonim. (t.thn.). Makalah Kaca. Dipetik October 20, 2013, dari

http://id.scribd.com/doc/98539379/makalah-kaca

Hernorjen, I. (t.thn.). hernorjen. Dipetik October 20, 2013, dari

http://hernorjen.blogspot.com/p/makalah-proses-pembuatan-kaca.html

Keenan, & W, C. (1984). Ilmu Kimia Untuk Universitas. Jakarta: Erlangga.

Komandoko, G. (2010). Ensiklopedia Pelajar dan Umum. Yogyakarta: Pustaka Widyatama.

Schey, J. A. (2009). Pengenalan Kepada Pproses Pembuatan. ITBM.

Virdian. (t.thn.). How Glass Is Made. Dipetik October 22, 2013, dari

http://www.viridianglass.com/Residential/AboutGlass/Pages/HowGlassisMade.aspx

Vogel, & Suehela, G. (1990). Buku Tesks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Mikro. (L.

Setiono, & A. Pudjaatmaka, Penerj.) Jakarta: Kalman Media Pustaka.