Tugas Industri Kaca .docx

BAB I PENDAHULUAN

1.1 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

1

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 terjadi karena struktur partikelpartikel 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.

1.2 Tujuan 

Untuk mengetahui bahan-bahan pembuatan kaca



Untuk mengetahui proses yang terjadi sehingga kaca terbentuk dan bisa dimanfaatkan



Untuk mengetahui reaksi kimia yang terjadi dalam proses tersebut

1.3 Rumusan Masalah 

Apa saja bahan-bahan yang dibutuhkan untuk membuat kaca?



Bagaimana proses produksi kaca?



Bagaimana reaksi kimia yang terjadi selama pembuatan kaca?

1.4 Manfaat 

Dapat mengetahui bahan – bahan pembuatan kaca



Dapat mengetahui dengan jelas proses pembuatan kaca

2



Dapat mengetahui reaksi kimia yang terjadi selama proses pembuatan kaca

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Kaca Kaca merupakan materi bening dan transparan (tembus pandang) yang biasanya di hasilkan dari campuran silikon atau bahan silikon dioksida (SiO2). Biasanya dibuat dari pasir. Suhu lelehnya adalah 2000°C. Jenis kaca yang paling umum di kenal dan yang telah digunakan sejak berabad – abad silam sebagai jendela dan gelas minum adalah kaca soda kapur, yang terbuat dari 75% silica (SiO2) ditambah Na2O, CaO, dan sedikit aditif lain. Di dalam ilmu pengetahuan, istilah kaca didefinisikan dalam arti yang luas, kaca dapat dibuat dari paduan bahan yang berbeda: paduan logam, ion – ion yang di cairkan, molekul cair, dan polimer. Untuk banyak aplikasi seperti

botol,

kaca

mata,

gelas

dll.

Kaca

memainkan peran penting dalam ilmu pengetahuan dan industri. Karena struktur kimianya, fisik, dan khususnya sifat optik kaca cocok untuk aplikasi optik dan bahan Optoelektronik, peralatan laboratorium, isolator termal, bahan penguat, dan seni kaca (seni, kaca studio). 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 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. 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.

2.2 Sejarah Perkembangan Kaca Kaca pertama kali ditemukan secara tidak sengaja di daerah Syria pada 5000 SM, dengan melelehnya batuan yang digunakan untauk memasak

4

dan kemudian mengeras menjadi opaque (tidak trnsparan).Sekitar 3500 SM, bahan dasar kaca mulai digunakan sebagai bahan yang memberi efek kilau pada vas dan pot. Para pedagang yang mengetahui ini mulai menyebarkan informasi ini sepanjang perjalanan mereka. Pada 1600 SM mulai dibuat vas yang terbuat dari kaca. Juga ditemukan bukti-bukti pembuatan kaca di daereah Yunani dan Cina. Pada tahun 1500 SM, pengrajin Mesir menmukan caara untuk membuat pot kaca dengan cetakan. Terbukti dengan ditemukannya 3 buah vas dengan ukiran nama Pharoh Thoutmosis III (1504-1450SM), yang membawa pengrajin kaca dari misi militernya di Cina. Sampai abad 9 SM kerajinan kaca mulai berkembang didaerah Mesopotamia dan sampai ke Italia. Cara pembuatan kaca yang tertulis pertama dibuat pada tahun 650 SM dengan ukiran diatas lempengan batu yang tersimpan di perpustakaan raja Assyria Ashurbanipal (669-626 SM).Antara 27 SM samapi 14 SM, ditemukan caara baru dalam mengolah kaca yaitu disebut glassblowing. Alat yang digunakan berupa pipa logam sempit sebagai alat untuk meniup. Lalu bangsa Roma mulai menggunakan alat cetakan untuk membuat kaca. Pada tahun 100 M, bansa Roma menjadi yang pertama menggunakan kaca dalam arsitektur, dengan ditemukannya clear glass yang digunakan pada bangunan-bangunan penting dan vila-vila mewah. Sekitar tahun 1000 M, bangsa Eropa yang mulai kesulitan mencari bahan dasar kaca mulai memakai bahan dasar lain, yaitu potash. Pada abad 11, Jerman menciptakan metode membuat kaca lembaran .(glass sheet). Pada abad 13, bangsa Venezia mulai memproduksi kaca dalam bentuk lembaran. Pada akhir abad 19, mulai berdiri bangunan yang menggunakan kaca sebagai bungkus luar bangunan dan menjadi hal yang sangat baru karena pada zaman itu bangunan masih menggunakan batu bata untuk dindingnya.

5

2.3 Sifat – Sifat Kaca Kaca atau gelas memiliki sifat-sifat yang sangat khas bila disbanding dengan keramik. Kehasan sifat kaca ini disebabkan oleh keunikan silika (SiO2) dan proses pembentukannya. Beberapa sifat kaca atau gelas yang sangat umum adalah sebagai berikut : 

Gelas merupakan bahan yang dapat ditembus oleh cahaya tampak dan sinar infra merah, tetapi tidak oleh sinar ultraviolet.



Padatan amorf (short range order).



Berwujud padat tapi susunan atom-atomnya seperti pada zat cair.



Tidak memiliki titik lebur yang pasti (ada range tertentu)



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



Transparan,

tahan

terhadap

serangan

kimia,

kecuali hidrogen fluorida. Karena itulah kaca banyak dipakai untuk peralatan laboratorium. 

Efektif sebagai isolator



Mampu menahan vakum tetapi rapuh terhadap benturan.

2.4 Jenis – Jenis Kaca Secara umum, kaca dapat dikelompokkan menjadi beberapa golongan : 1. Silika lebur. Silika lebur atau silika vitreo dibuat melalui pirolisis silikon tetraklorida pada suhu tinggi, atau dari peleburan kuarsa atau pasir murni. Kaca ini sering disebut kaca kuarsa (quartz glass). Kaca ini mempunyai ciriciri nilai ekspansi rendah dan titik pelunakan tinggi. Karena itu, kaca ini mempunyai ketahanan termal lebih tinggi daripada kaca lain. Kaca ini juga sangat transparan terhadap radiasi ultraviolet. Kaca jenis inilah yang sering digunakan sebagai kuvet untuk spektrometer UV-Visible yang harganya sekitar dua jutaan per kuvet. 2. Alkali silikat Alkali silikat adalah satu-satunya kaca yang mengandung dua komponen

yang

di

publikasikan

secara

komersial.

Pada

proses

pembuatannya pasir dan soda dilebur bersama-sama, dan hasilnya disebut

6

Natrium silikat. Larutan silikat soda juga dikenal sebagai kaca larut air (water soluble glass) dan banyak dipakai sebagai adhesif dalam pembuatan kotak – kotak karton gelombang yang memiliki sifat tahan api. 3. Kaca soda gamping Kaca soda gamping (soda-lime glass) merupakan 95 persen dari semua kaca yang dihasilkan. Kaca ini digunakan untuk membuat segala macam bejana, kaca lembaran, jendela mobil dan barang pecah belah. 4. Kaca timbal Dengan menggunakan oksida timbal sebagai pengganti kalsium dalam campuran kaca cair, didapatlah kaca timbal (lead glass). Kaca ini sangat penting dalam bidang optik, karena mempunyai indeks refraksi dan dispersi yang tinggi. Kandungan timbalnya bisa mencapai 82% (densitas 8,0, indeks bias 2,2). Kandungan timbal inilah yang memberikan kecemerlangan pada “kaca potong” (cut glass). Kaca ini juga digunakan dalam jumlah besar untuk membuat bola lampu, lampu reklame neon, radiotron, terutama karena kaca ini mempunyai tahanan (resistance) listrik tinggi. Kaca ini juga cocok dipakai sebagai perisai radiasi nuklir. 5. Kaca borosilikat Kaca borosilikat biasanya mengandung 10 sampai 20% B2O3, 80% sampai 87% silika, dan kurang dari 10% Na2O. Kaca jenis ini mempunyai koefisien ekspansi termal rendah, lebih tahan terhadap kejutan dan mempunyai stabilitas kimia tinggi, serta tahanan listrik tinggi. Kaca borosilikat juga digunakan sebagai isolator tegangan tinggi, dan digunakan juga untuk lensa teleskop seperti misalnya lensa 500 cm di Mt. Palomer (AS). Perabot laboratorium yang dibuat dari kaca ini dikenal dengan nama dagang pyrex 6. Kaca khusus Kaca berwarna , bersalut, opal, translusen, kaca keselamatan, fitokrom, kaca optik dan kaca keramik semuanya termasuk kaca khusus. Komposisinya berbeda-beda tergantung pada produk akhir yang diinginkan. 7. Serat kaca (fiber glass)

7

Serat kaca dibuat dari komposisi kaca khusus, yang tahan terhadap kondisi cuaca. Kaca ini biasanya mempunyai kandungan silika sekitar 55%, dan alkali lebih rendah. Selain itu, ada juga kaca silika yang digunakan di dalam keteknikan yang mempunyai berbagai substansi yang ditambahkan ke SiO2, sehingga membuatnya lebih mudah direkayasa, tetapi titik fusinya menjadi lebih rendah. Kaca-silika di dalam keteknikan diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu : 

Kaca alkali tanpa oksida berat. Kaca ini mempunyai titik lebur yang agak rendah. Pemakaiannya antara lain untuk botol dan kaca jendela.



Kaca alkali yang mengandung oksida berat. Kaca ini mempunyai sifat kelistrikan yang tinggi dibandingkan dengan kaca alkali kelompok 1. Kaca flint ditambah dengan PbO atau kaca crown ditambah dengan BaO digunakan sebagai kaca optik. Kaca khusus untuk bahan dielektrik kapasitor adalah kaca flint yang disebut minos. Di antara kaca-kaca crown terdapat jenis yang disebut pireks. Pireks mempunyai koefisien thermal 33. 10-7 per oC dan mampu menahan perubahan suhu yang mendadak.



Kaca non alkali.Penggunaan kaca ini adalah sebagai kaca optik dan bahan isolasi listrik. Beberapa jenis kaca dari kelompok ini mempunyai titik pelunakan yang sangat tinggi.

2.5 Bahan Baku Pembuatan Kaca Berbagai macam mesin otomatis diciptakan untuk mempercepat produksi botol, bola lampu dan sebagainya. Walaupun terdapat ribuan macam formulasi kaca yang di kembangkan dalam 30 tahun terakhir, 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. Secara umum dan ringkas reaksi pembentukan kaca adalah sebagai berikut : Na2CO3 + aSiO2 –>

Na2O.aSiO2

+ CO2

CaCO3 + bSiO2 –>

CaO.bSiO2

+ CO2

Na2SO4 + c SiO2 + C -> Na2O.cSiO2 + SO2 + CO  Bahan Utama Pembuatan Kaca

8



Pasir Pasir yang di gunakan haruslah kuarsa yang hampir murni, oleh

karena itu, lokasi pabrik kaca biasanya di tentukan 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. 

Soda (Na2O) Soda terutama di dapat soda abu padat Na2 CO3. sumber lainnya

adalah bikarbonat, kerak garam, dan natrium nitrat.yang tersebut terakhir ini sangat berguna untuk mengoksidasi besi dan unutk mempercepat pencairan. 

Kaca Soda Gamping (soda lime glass) Merupakan 95 % dari semua kaca yang di hasilkan. Kaca ini di

gunakan untuk membuat segala macam bejana, kaca lembaran, jendela mobil, atau lain-lain, gelas atau barang pecah belah.  Bahan Tambahan Pembuatan Kaca Sebagai fluks dari silika, di pakai soda abu, kerak garam, batu gamping dan gamping. Di samping itu, banyak pula di pakai oksida timbal, abu mutiara (kalsium karbonat), salpeter, boraks, asam borat, asam trioksida, feldspar, dan fluorspar bersam berbagai oksida, karbonat serta garam-garam logam lain untuk membuata kaca berwarna. Dalam operasi penyelesaian, banyak pula di pakai berbagai produk lain seperti abrasif dan asam fluorida.  Feldspar Mempunyai rumus umum P2O.Al2O3 6SiO2.feldspar mempunyai banyak keunggulan di banding produk lain, karena murah, murni dan dapat di lebur dan seluruhnya terdiri dari oksidasi pembentuk kaca  Borax Borax adalah perawis tambahan yang menambahkan Na2O dan boron oksida kepada kaca. Walaupun jarang di pakai dalam kaca

9

jendela atau kaca lembaran, boraks sekarang banyak di gunkan di dalam berbagai jenis kaca pengemas. 

Kerak Garam ( salt cake ) Sudah lama digunakan dalm perawis tambahan pada pembuatan

kaca, demikian pula beberapa sulfat lain amonium sulfat dan barium sulfat, dan sering di tentukan pada. Kerak garam ini di perkirakan dapat membersihkan buih yang mengganggu pada tanur tangki. Sulfat ini harus di pakai bersama karbon agar tereduksi menjadi sulfit. 

Arsen Trioksida Dapat pula di tambahkan untuk menghilangkan gelombang-

gelombang dalam kaca. 

Nitrat Baik dari natrium maupun kalium di gunkan untuk mengoksidasi

besi sehingga tidak terlalu kelihatan pada kaca produk. 

Kalium Nitrat Digunakan pada berbagai jenis kaca meja, kaca dekorasi dan kaca optik.



Kulet (Cullet) Kulet aalah kaca hancuran yang di kumpulkan dari barang-barang

rusak, pecahan kaca beling dan berbagai kaca limbah. Bahan ini dapat di pakai 10% atau bahkan sampai 80% dari muatan bahan baku. 

Blok Refraktori Zirkon, alumina, mulit, mulit alumina sinter dan zirkonia alumina

elektrokast banyak di gunakan sebagai refraktor pada tanki kaca.  Bahan Bakar Pembuatan Kaca Pada proses peleburan kaca sarana yang di gunakan adalah api yang sangat panas untuk memanaskan tungku pemanas agar kaca dapat melebur sesuai dengan suhu yang di inginkan atau tergantung pada jenis bahan yang di kehendaki.

10

2.6 Proses Pembuatan Kaca Proses pembuatan kaca dapat dibagi menjadi 4 tahap utama yaitu : 1. Peleburan Tanur kaca dapat di klasifikasikan sebagai tanur periuk dan tanur tanki. Tanur periuk (pot furnace), dengan kapasitas sekitar 2 t atau kurang dapt di gunakan secara menguntungkana untuk membuat kaca khusus dalam jumlah kecil di mana tumpak cair itu harus di lindungi terhadap hasil pembakaran. Tanur ini digunakann dalam pembuatan kaca optik dan kaca seni melalui proses cetak. Periuknya sebetulnya ialah suatu cawan yang terbuat dari lempung pilihan atau platina. Sulit sekali melebur kaca didalm bejana ini tanpa produknya terkontaminasi atau tanpa sebagian bejana itu sendiri meleleh, keculai biola bejana itu terbuat dari bejana platina. Dalam tanur tanki (tank furnace), bahan tumpak itu dimuat ke satu ujung suatu tanki besar yang di muat ke sutu ujung suatu tanki besar yang terbuat dari blok-blok reflaktor, di antaranya ada yang berukuran 38 X 9 X 1,5 m dengan kapasitas kaca cair sebesar 1350 t. Kaca itu membentuk kolam di dasar tanur itu, sedang nyala api menjilat berganti darti satu sisi ke sisi lain. Kaca halusan (fined glass) di kerjakan dari ujung lain tanki itu, operasinya kontinyu. Dalam t5anur jenis ini, sebagaimana juga dalam tanki periuk, dindingnya mengalami korosi karena kaca panas, kulaitas panas dan umur tanki bergantung pada kualitas blok kontruksi. Karena itu, perhatian biasanya di tujukan pada reflaktori tanur kaca. Tanur tangki kecil disebut tanki harian (day tank) dan berisi persediaaan kaca cair untuk satu hari sebanyak 1 t sampai 10 t. Tanki ini di panasi secara elektrotermal atau dengan gas. Tanur-tanur yang disebautkan di atas adalah tergolong tanur regenerasi (regenerative furnace) dan beroperasi dalam dua siklus dengan dua perangkat ruang berisis susunan bata rongga. Gas nyala setelah memberiakan kalornya pada waktu melalui tanur berisi akca cair, megalir ke bawah melalui satu perangkat ruang yang diisi penuh

11

denagn pasangan baja terbuka atau bata rongga (checkerwork). Sebagian besar dari kandungan kalor sensibel gas keluar dari situ , dan isian itu berkisar antara 15000C di dekat pintu keluar. Bersamaan dengan itu, udara di panaskan dengan melewatkannya melalui ruang regemerasi yang telah di panaskan sebelumnya dan telah di campur denagn gas bahan bakar yang telah terbakar, sehingga suhu nyalanya menjadi lebih tinggi lagi, (di bandingkan dengan jika udara tidak di panaskan terlebih dahulu). Pada selang waktu yang teratur, yaitu antara 20 sampai 30 menit, aliran campuran udar bahan bakar, atau siklus itu di balik, dan sekarang masuk tanur dari ujung yang berlawanan melaui isian yang tealh mendapat pemanasan sebelumnya, kemudian melalui isian semula, dan mencapai suhu yang lebih tinggi. Suhu tanur yang baru mulai berproduksi hanya dapat di naikkan sedikit demi sedikit setiap hari, tergantung kepada kemampuan reflaktorinya menampung ekspansi. Bila tanur regenerasi itu sudah di panaskan, suhunya harus di pertahankan sekurang-kurangnya 12000C setiap waktu. Kebanyakan kalor hilang dari tanur melalui radiasi, dan hanya sebagian kecil yang termanfaatkan untuk pencairan. Tanpa membiarkan dindingnya sedikit karena radiasi, suhu akan menjadi terlalu tinggi sehingga kaca cair itu dapat menyerang dinding dan melarutkannya. Untuk mengurangi aksi kaca cair, pada dinding tanur kadang-kadang di pasang pipa air pendingin.

2. Pencetakan Kaca dapat di bentuk dengan mesin atau denagn cetak tangan. Faktor yang terpenting yang harus di perhatikan dalam cetak mesin (machine molding) ialah bahwa rancang mesin itu haruslah sedemikian rupa sehingga percetakan barang kaca dapat di selesaikan dalm tempo beberapa detik saja. Dalam waktu yang sangat singkat itu kaca berupa dari zat cair viscos menjadi zat cair yang berwarna bening. Jadi, jelas sekali bahwa masalh rancang yang harus di selesaikan, seperti aliran kalor stabilitas logam, dan jarak bebas bantalan

12

merupakan masalh yang rumit sekali. Keberhasilan mesin cetak kaca merupakan prestasi besar bagi para insinyur kaca. Berikut ini akan di bahas jenis-jenis mesin pembentuk kaca yang umum yaitu kaca jendela, kaca plat, kaca apung, botol, bola lampu, dan tabung.  Kaca Jendela Pada proses fourcault, ruang penarikan di isi penuh dengan kaca dari tanki peleburan. Kaca itu di tarik secara vertikal dari tanur melalui “dibitense” denagn suatu mesin penarik. Dibitense itu terdiri dari sampan refraktonsi yang mempunyai celah di tengahnya. Kaca mengalir melalui celah ini, pada waktu sampan setengah terbenam, kaca mengalir ke atas secara kontinyu. Penarikan kaca di mulai dengan menurunkan pemancing dari logam ke gelas itu di melalui celah, pada waktu bersamaan denagn di turunkannya dibitense, sehingga kaca mulai mengalir. Kaca itu di tarik ke atas secara kontinyu dalm bentuk pita secepat itu dia mengalir melalui celah, dan permukaannya di dinginkan denagn gulungan air di dekat itu pita kaca yang masih bergerak ke atas dan di topang oleh rol-rol, di lewatkan melalui cerobong penyangai atau lehr yang panjangnya 7,5 m. Pada waktu keluar dari lehr, kaca itu di potong-potong menjadi lembaran menurut ukuran yang di kehendaki dan di kirim ke bagian penggolongan dan pemotongan. PPG industri es mengoperasikan proses fourcault yang di modifikasi dan menghasilkan kaca pennvernon. Lembaranlembaran kaca sebesar 3 m denagn ketebalan sampai 0,55 cm. Pada proses ini dibitense apung di ganti dengan batangan tarik yang terbenam, yang mengendalikan dan mengarahkan lembran itu. Setelah di tarik ke atas sepanjang 8 m, dimana sebagian besarnya ada di dalam leher penyangai, kaca itu di potong untuk ketebalan di atas kekuatan tunggal atau rangkap dua, dilakukan penyangaian kedua di dalam lehr horizontal standar 36 m.  Kaca Plat

13

Bahan baru di tumpahkan ke satu ujung tanur, dan kaca cair pada suhu cair pada suhu sampai setinggi 15950C, kemudian di lewatkan melalui zone pemurnian dan keluar melalui ujung yang satu lagi dalam bentuk aliran yang tak putus-putus. Dari keluaran refraktori yang lebar itu, kaca cair dilewatkan melalui dua rol pembentuk yang didinginkan dengan air, sehingga mengambil konfigurasi pita plastik. Pita kaca itu di tarik di atas sederetan rol yang lebih kecil, yang juga didinginkan dengan air dengan kecepatan permukaan sedikit lebih tinggi dari rol pembentuk. Efek peregangan yang di akibatkan oleh perbedaan kecepatan dan pencairan kaca pada waktu mendingin menyebabkan pita itu menjadi lebih tipis pada waktu memasuki lehr. Setealh mengalami penyangaian, pita itu di potong-potong menjadi lembaran yang kemudian di gerinda dan di poles. Atau, boleh pula pita itu bergerak terus secara otomatis sepanjang 50 - 100 m, melalui operasi penyangaian, gerinda, poles, dan inspeksi sebelum di lewatkan ke mesin potong yang memotong-motongnya menjadi ukuran yang cocok unutk pemanasan. Operasi gerinda dan poles membuang kira-kira 0,8 mm, kaca dari masing-masing permukaan.  Kaca Apung Kaca apung di kembangkan oleh pilkington brothers di inggris. Perkembangan ini merupakan suatu perbaikan fundamental dalam pembutan kaca plat berkualitas tinggi. Proses apung mrnggunakan sistem peleburan tanur tangki dimana bahna baku di umpankan pada satu ujung tanur dan kaca cair di lewatakan melalui zone pemurnian dan masuk ke kanal sempit yang menghubungkan tanur dengan penangas. Laju aliran di kendalikan secara presisis dengan cara menaikan dan menurunkan pintu yang membentang kanal itu secara otomatis, kaca cair lalu lewat ke dalam kolam timah cair, di atas permikaaan tiamah itu, dalam atmosfir yang tak mengoksidasi, dan di bwah kondisis suhu yang di kontrol dengan

14

ketat. Pemanasan terkendali itu di menyebabkan cairnya semua ketakrataan sehingga menghasilkan kaca yang kedua sisinya rata dan sejajar.  Kaca Berkawat Dan Berpola Kaca cair di alirkan darim bibir tanur dan lewat diantara rolrol logam yang sudah mempunyai goresan pola pada permukaanya. Rol itu membetuk kaca tadi dan mencetakan pola itu dalam satu operasi saja. Karena itu menyebabkan cahaya terdisfusi sehingga tak tembus pandang. Kaca seperti ini cocok unutk pintu, ruang kantor, dan dinding kamar mandi. Kaca itu dapt pula di perkuat dengan kawat yang di pasangkan pada saat awal pembentukannya. Hal ini berguna untuk meningkatkan keselamatan, misalnya pada jendela pintu darurat.  Kaca Tiup Kebutuhan modern akan kaca tiup akhir-akhir ini mendorong pengembangan metode produksi yang lebih cepat dan lebih murah. Mesin pembuatan botol merupakan satu-satunya mesin pencetak dengan menggunkana udara untuk membuata bentuk lowong. Beberapa jenis mesin itu menghasilakan parison yaitu botol setengah jadi atau blanko botol.Salah satu di antaranya adalah : jenis umpan sedot (section feet), yang dengan beberapa variasinya, di gunkana dalam pemnbuatan bola lampu dan gelas anggur. Jenis umpan gumbal (god feet) yang di terapka oleh para pembuat berbagai barang yang di buat denagn press (tekan) tiup atau gabungan “pres dan tiup”. Pada mesin umpan sedot, kaca yang terdapat di dalam tanki dangkal bundar yang berputar di sedot dalam cetakan. Cetakan itu kemudian diayun menjauh dari permukaan kaca, di bika dan dilepasakan sehingga tinggal parison yang di pegang pada leherny. Cetakan botol lalu naik dan mengurung parison itu dan hembusan udara tekan kemudian membuat kaca itu mengalir ke dalam cetakan. Cetakan itu di biarkan mengungkung botol yang terbentuk

15

sampai operasi pengumpulan. Kemudian, setelah melepaskan botol itu, cetakan naik kembali mengungkung parison baru. Operasi ini seluruhnya otomatis, dan kemudian kecepatan 60 unit per menit bukanlah sesuatu hal yamg luar biasa. Pengumpan gumpal merupakan salah satu perkembangan penting dalam pembuatan barang kaca secara otomatik. Dalam operasi ini kaca cair mengalir dari tanur melalui palung yang pada ujungnya mempunyai sebuah lubang. Kaca jauth melalui lubang itu, dan di potong dengan gunting mekanik sehingga merupakan suatu gumpal dengan ukuran persis sebagaimana yang di kehendaki. Kaca itu lalu di teruskan melalui suatu corong ke cetakan parison, yang melaui operasi pembetukan botol dalm posisi terbalik. Sebuah jarum leher naik dan menempati posisinya, sementara sebuah plunyer jatuh dari atas; dan udar tekan di “tiup enap” (settle blow) lalu mendorong kaca menjadi bentuk-bentuk lehernya. Cetakan itu di tutup di sebelah atas ( dasar botol), jarum leher di tarik dan udar di suntikan pada “tiup lawan” (counter blow) melalui leher yang baru terbentuk sehingga membuat lubang lowong. Cetakan parison terbuka, parison itu di balikan sambil di pindahkan ke possisi baru, dimana botol yang setengah jadi itu sekarang berada dalam posisis tegak. Kemudian, cetakan tiup akan mengungkung parison yang di panaskann kembali untuk selang waktu yang singkat. Udara lalu di suntikan untuk memberikan tiupan akhir, dan bersamaan dengan itu menciptaka bentuk dalam dan bentuk luar pada botol itu. Cetakan tiup itu kemudian berayun meniggalkan botol, dan botol itu bergerak ke leher. Mesin otomatis peniupan botol biasanya terdiri dari dua buah meja bundar yang di kenal dengan nama meja cetak parison ( parison mold table) dan meja tiup ( blow table). Berbagi operasi yang di sebutkan di atas berlangsung pada waktu kaca itu bergerak mengelilingi meja tadi. Gerakan meja di kendalikan oleh udara tekan yang menggerakan piston bolak-balik dan berbagai operasi

16

yang berlangsung di atas meja di ikoordinasikan dengan gerakan meja oleh mekanisme pengatur waktu motor. Piranti yang tersebut terakhir itu merupakan salh satu alt yang paling vital dan paling mahal di antara semua peralatan yang di gunakan.  Bola Lampu Peniupan bola lampu yang tipis berbeda dengan pembuatan botol, karena bentuk dan ukuran bola lampu pada mulanya di tentukan oleh tiupan itu sendiri, dan bukan oleh cetakannya. Kaca cair mengalir melalui bukaan berbentuk anulus pada tanur dan turun ke bawah melalui dua rol yang didinginkan dengan air. Salah satu rol mempunyai lekkukan sehingga menyebabkan pita kaca mempunyai bagian yang menggelembung yang bertepatan dengan lubang bundar pada konveyer rantai horizontal tempat pita itu berpindah selanjutnya. Kaca itu melengkung melalui lubang itu karena beratnya sendiri. Di bawah setiap lubang itu terdapat cetakan putar, nozel udar jatuh ke permukaan pita, masing-masing sebuah di atas setiap gelembungan kaca atau lubang konveyer. Pada waktu pita itu bergerak, nozel melepaskan suatu hembusann udara yang kemudian menyebabkan terbentuknya gelembung bola pada pita. Cetakan yang berputar itu sekarang naik dan sebuah lagi hembusan udara, yang bertekanan jauh lebih rendah dari hembusan pertama membentuk gelembung bola itu ke dalam cetakan menjadi bentuk bola lampu. Cetakan itu lalu terbuka, sebuah palu kecil memukul bola lampu itu lepas dari pita. Bola lampu jatuh ke atas sabuk yang membawanya ke rak leher, dimana leher lampu di masukan ke dalam, diantara dua bilah vertikal yang menopangnya pada waktu disangai. Waktu total untuk keseluruhan operasi yang di sebutkan di atas, termasuk penyangaian kira-kira 8 menit. Mesin ini ada yang mencapi kecepatan 2000 bola lampu per menit.  Tabung Televisi

17

Tabung btelevisi yang sekarang di buat sampai sebesar 68 cm ukuran melintang, terdiri dari tiga bagian utama, yaitu muka layar yang fosforeson tempat gambar televisi di munculkan, kaca pengurung, dan penembak elektron. Pemasangan fosfor pada muka layar kurung di lakukan dengan penyerapan atau pendebuan. Pembuatan kaca kurung itu sendiri merupakan masalh yang sulit hingga kemudian di temukan prosedur pencetakan centrifugal, yang menggunkan cetakan putar yang dapat menghasilkan tebal dinding yang lebih seragam. Bagian-bagian kaca itu di pertautkan satu sama lain dengan menggunkan nyala gas, gas atau listrik. Untuk tabung televisi warna, fosfor di pasangkan pada permukaan sebelah dalam tabung. Semacam topeng berlubang-lubang kemudian di pasang berkas elektron sebagaimana di kehendaki. Dalm hal ini, suhu yang di gunakan untuk merapatkan bagian-bagian tabung tidak boleh terlalu tinggi karena hal ini dapat merusak fosfor.  Tabung Kaca Pada proses danner, kaca cair mengalir ke atas sebuah batang lempung lowong berputar yang terpasang dengan kemiringan 300. udara di tiupkan melaluinya dan kaca pada batangan itu mengalir berlahan-lahan ke bawah dan di tarik ke luar dari bawah dalm bentuk tabung. Sepasang sabuk memegang tabung itu dan menariknya dengan kecepatan seragam. Diameter dan tebal dinding di kendalikan melalui pengaturan suhu, kecepatan tarik dan volume udar yang di tiupkan melalui batangan. Tabung ini tidak memerlukan perlakuan penyaringan. Kaca untuk piringan tudung gelembung menara distilasi, prisma dan kebanyakan kaca optik, barang-baranf dapur, isolator dan beberap jenis kaca warna, kaca arsitektur, dan berbagai barang seperti itu di buat dengan cetak tangan (hand mold). Proses ini terdiri dari operasi penarikan suatu kwalitas kaca tertentu, yangh di sebut kumpul (gather)., dari periuk atau tangki dan membawanya

18

ke cetakan . di sini, kualitas kaca yang persis di perlukan di potong dengan gunting dan cetakan itu di pasang dengan tangan atau dengan tekanan hidraulik. Beberapa kaca tertentu di bentuk dengan cara semi otomatik yang melibatkan gabungan proses percetakan dengan mesin dan tangan sebagaimana di uraikan di atas. Lalu volumetrik dan bagian menara yang berbentuk silinder dan pyrek di buat dengan cara ini.

3. Penyangaian atau Sepuh Lindap Untuk mengurangi regangan-regangan dalam kaca, semua barang kaca harus disangai (anneal), baik barang kaca yang di buat dengan mesin maupun yang di buat dengan tangan. Secara singkat, penyangaian menyangkut dua macam operasi. Pertama adalah menahan kaca itu pada suatu suhu di atas suhu kritis tertentu selama beberapa waktu yang cukup lama sehingga mengurangi regangan-regangan dalam dengan jalan pengaliran plastik sehingga regangannya kurang dari sustu maksimum yang di tentukan. Kedua adalah mendinginkan masa kaca itu sampai suhu kamar secara cukup perlahan sehingga regangan itu selalu berada di bawah batas maksimum leher atau tungku penyaringan, tidak lain hanyalah satu ruang pemanasan yang di rancang dengan baik dimana laju pendingin dapat di atur sehingga memenuhi persyaratan yang di sebut di atas. Adanya

hubungan

dan birefringence yang

di

kuantitatif sebabkan

oleh

antara tegangan

tegangan itu

telah

memungkinkan para ahli teknologi kaca merancang kaca yang dapat menangani kondisi tegangan termal dan mekanii tertentu. Dengan data di atas sebagai dasar para insinyur berhasil membuat peralatan penyangat kontinyu dengan pengaturan suhu otomatik dan sirkulasi terkendali sehingga penyangaian dapat di laksanakan dengan biaya bahan bakar lebih rendah dan kerugian produk lebih sedikit.

19

4. Penyelesaiaan Semua kata yang sudah di sanagi harus mengalami operasi penyelesaian yang relatif sederhana tetapi sangat penting, operasi ini meyangkut pembersihan, penggosoakan, pemolesan, pemotongan, gosoksemprot dengan pasir, pemasangan email klasifikasi kualitas, dan pengukuran. Walaupun tidak semua harus dilakukan unutk setiap barang, namun satu atau dua di antara yang di sebutkan di atas selalu di perlukan. Pada waktu pengiriaman barang pada gudang atau tempat bpenyimpanan karean kaca adalah bahan yang sangat mudah pecah maka kaca tersebut di sekat dan di lapisi busa sebagai pelindung dari kaca tersebur agar tidak terjadi benturan antara masing-masing kaca.

2.7 Flow Chart

20

BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan  Kaca atau gelas adalah salah satu alat rumah tangga yang bahan utama penyusunnya adalah SiO2 dengan suhu pelelehan 2000◦ C yang bersifat transparan dan dingin.  Reaksi pembuatan kaca atau gelas secara umum: Na2CO3 + aSiO2 –> Na2O.aSiO2 + CO2 CaCO3 + bSiO2 –>

CaO.bSiO2

+ CO2

Na2SO4 + c SiO2 + C -> Na2O.cSiO2 + SO2 + CO 

Pada prinsipnya tahapan proses pembuatan kaca atau gelas ada lima, yaitu: a) Persiapan bahan baku (batching) b) Pencairan (melting/fusing) c) Pembentukan (forming/shaping) d) Annealing e) Finishing dan pengendalian kualitas (Quality Control)

3.2 Saran Dengan adanya perusahaan pembuatan kaca dan semakin majunya alat yang di cipatakan para insinyur maka sudah pasti akan menciptakan lapangan pekerjaan baru bagi para penganggur. Dengan makin besarnya perusahaan kaca ini maka akan sangat menganggu lingkungahn karena proses pembuatan kaca ini pasti mempunyai limbah yang sangat berbahaya bagi kelangsungan hidup manusia dan juga hewan yang ada di sekitarnya. Sudah tentu semua ekosistem kana berubah baik dari struktur tanah ataupun air, tetapi ini tidak langsung terjadi sangat cepat tetapi secara berlahan-lahan. Diharapkan setiap perusahaan menangani kasus tersebut agar ekosistem sekitar tidak rusak sehingga tidak ada yang dirugikan.

21



DAFTAR PUSTAKA Austin T, George. 1984. Shereve’s Chemical Process Industries Fifth Edition. Singapore : Mc Graw Hill International Edition



http://hernorjen.blogspot.com/p/makalah-proses-pembuatan-kaca.html diakses pada tanggal 24 September 2018 pukul 11.00



http://www.academia.edu/17139627/Makalah_proses_pembuatan_Botol_KAc a diakses pada tanggal 24 September 2018 pukul 12.00

22

Contents 1.1

Latar Belakang .................................................................................................... 1

1.2 Tujuan ....................................................................................................................... 2 1.3 Rumusan Masalah ..................................................................................................... 2 1.4

Manfaat .............................................................................................................. 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................... 4 2.1

Pengertian Kaca ................................................................................................ 4

2.2

Sejarah Perkembangan Kaca .......................................................................... 4

2.3

Sifat – Sifat Kaca ............................................................................................... 6

2.4

Jenis – Jenis Kaca ............................................................................................. 6

1.

Silika lebur......................................................................................................... 6

2.

Alkali silikat....................................................................................................... 6

3.

Kaca soda gamping .......................................................................................... 7s

4.

Kaca timbal........................................................................................................ 7

5.

Kaca borosilikat ................................................................................................ 7

6.

Kaca khusus....................................................................................................... 7

7.

Serat kaca (fiber glass) ...................................................................................... 7

2.5

Bahan Baku Pembuatan Kaca ......................................................................... 8



Pasir.................................................................................................................... 9



Soda (Na2O) ....................................................................................................... 9



Kaca Soda Gamping (soda lime glass) ............................................................ 9



Feldspar ............................................................................................................. 9



Borax .................................................................................................................. 9



Kerak Garam ( salt cake )............................................................................... 10



Kulet (Cullet) ................................................................................................... 10



Blok Refraktori ............................................................................................... 10

2.6

Proses Pembuatan Kaca ................................................................................. 11

1.

Peleburan ......................................................................................................... 11

2.

Pencetakan ....................................................................................................... 12

3.

Penyangaian atau Sepuh Lindap ................................................................... 19

4.

Penyelesaiaan................................................................................................... 20

2.7 Flow Chart ............................................................................................................. 20 BAB III PENUTUP ......................................................................................................... 21

23

3.1 Kesimpulan ............................................................................................................. 21 3.2 Saran ....................................................................................................................... 21 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 22

24