Prosiding Pertemuan Ilmiah Sains Mater; 1997 /SSN 14/0 -2897

STATUS PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN BAHAN KERAMIK DALAMINDUSTRI NASIONAL MENGHADAPI ERA GLOBALISASI 1

Meda Sagala 2S S.lo

ABSTRAK

STATUS PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN BAHAN KERAMIK DALAM INDUSTRI NASIONALMENGHADAPI ERA GLOBALISASI. Sejak tahun 1980, industri Keramik Konvensional di Indonesia berkembang denganpesat. Pertumbuhan rata-rata pada tahun 1990 s/dl995 adalah 10 % dan tahun 1995 sid 1997 menjadi 17 %. Namun industri inimasih menghadapi masalah utama yaitu bahan baku yang tidak konsisten. Inovasi proses produksi, substitusi bahan amu rekayasabahan harus terns diupayakan agar industri keramik dapat bersaing dipasar global. Kebijakan yang diambil adalah pemanfaatansumber daya alam secara optimal dan penyediaan bahan setengah jadi. Untuk itu telah dilakukan berbagai kegiatan litbang bahanbaku keramik guna mendukung perkembangan industri keramik nasional menghadapi Era Globalisasi.

ABSTRACTCURRENT STATUS OF RESEARCH & DEVELOPMENT OF THE CERAMIC MATERIALS IN NATIONAL

INDUSTRIES ENTERING GLOBAL MARKET. Since 1980s, conventional ceramic industry in Indonesia has shown atremendous growth. The average growth from 1990 to 1995 was 10 % and increased to 17 % from 1995 to 1997. However, theindustry still face many problems, particularly in obtaining consistent quality of raw material. Production process innovation,research and development for substituting materials and material engineering have become necessary to support our ceramikindustry so the products of our ceramic industry could compete with that of other countries in the global market. Policy undertakenhas to be directed to the optimization in the utilization of local natural resources and production of semi-processed material. Tosupport and keep high level growth of national ceramic industry in facing globalization era, various R & D activities to promote theuse of local ceramic raw materials have been done.

KEY WORDSubstituting material, Material engineering, Ceramic raw materials

PENDAHULUAN sebagai matrik diantara kristal yang terdispersididalamnya. Bahan baku utamanya adalahlempung.Pengertian keramik serta penggolongannya

Keramik Maju berstruktur mikro sebagianbesar terdiri dari fasa kristal. Bahan baku utama-nya adalah oksida clan non oksida.Sistematika pengelompokan produk keramikadalah sebagai berikut :

1. Produk keramik konvensional :a. Keramik Bahan Bangunan dari Lempung-Bata, genteng daD pipa-Ubin lantai dan ubin dinding-Barang-barang sanitarib. Keramik Bahan Bangunan dari Gelas-Kaca lembaran dan produk dari kaca-Genteng kaca-Blok gelas beronggac. Keramik Bahan Bangunan dari Semen dan

Kapur-Semen Portland-Semen Portland Pozolan ( SPP )-Semen Pozolan Kapur ( PK )d. Keramik Rumah Tangga (ART) / Table-

warec. Keramik Teknik / Technical Ceramicsf. Keramik Seni / Art Ceramicsg. Bata Tahan Api / Refractoriesh. Gelas Wadah (Container glass)

2. Keramik Maju ( Advanced Ceramics)a. Keramik Konstruksi ( Structural Ceramics)-Suku Cadang Konstruksi Mesin ( Engine

Contruction Parts)

Bahan di alam ini sebenamya hanyaterdiri dari 3 jenis saja yaitu : Keramik, Logam clanPolimer atau kombinasinya.

Keramik adalah bahan anorganik nonlogam yang dalam proses produksinya dilakukanpada suhu tinggi clan produknya terdiri dari rasakristalin atau gelas atau campuran keduanya.

Keramik saat ini bukan lagi sekedarbarang seni semata, tetapi karena keunggulan sifat-sifatnya, keramik telah menjadi bahan utamayang fungsinya tidak dapat digantikan olehlogam alan polimer.

Keunggulan keramik dibanding logamsebagai bahan industri antara lain adalah : tidakkorosif, ringan, keras, clan stabil pada suhu tinggi.Keramik mencakup komoditi yang sangat luas.Atas dasar fungsi clan mikrostruktur produknya,keramik dapat dibagi alas dua golongan yaitu :

I. Keramik Konvensional2. Keramik Maju

Keduanya dibedakan terutama alas dasarpresisinya (ketepatannya) dalam pemakaiannyaseperti antara lain:

-Ketepatan dimensi-Sifat fisis, mekanik, maknit, listrik, optik daD

term is.Keramik Konvensional mempunyai strukturmakro, sebagian besar teridiri dari rasa gelas

, Otpresentasikan pada P~uan llmiah Sains-Materi 19972 Kepala Balai Besar lndustri Keramik 4'

Prosidin Pertemuan /lmiah Sains Materi /997 /SSN /410- 2897

-Alat Pemotong ( Cutting Tools)-Keramik Tahan Aus-Keramik Nuklir-8 u s i ( Spark Plugs)-Keramik Hayati ( Bio Ceramics)-Keramik Pelapis ( Ceramic Coatings)

-Komposit Keramik-Keramik Suhu Tinggi-Serat Kaca

b. Keramik Elektronika ( Electronic Ceramics)

-Kapasitor-Substrat-Keramik Magnet-Piezoelektrik / Piezoelectrics-Resistor / Termistor / Resistor / Themistors-Sensor-Transduser, Superkonduktor, Varistor, Keramik

Non Linier dll-Isolator Keramik / Isolator Gelas

menguntungkan. Potensi bahan baku inibukan saja untuk keramik konvensional tetapijuga untuk keramik maju.

3. Industri keramik merupakan salah satuindustri yang padat energi. NamunIndonesia termasuk beruntung karena selainmemiliki jumlah sumber energi yang besarjuga tersedia sumber energi yang beragamyaitu minyak, gas, batubara dan tenagasurra.

4. lumlah penduduk Indonesia yang besarmerupakan potensi pasar dalam negeri yangsangat mendukung pengembangan inqustrikeramik. Konsumsi per kapita keramik diIndonesia masih rendah dibanding negara-negara lain sebagai contoh konsumsi ubinkeramik di Indonesia barn 0,8 M2 sementaradi Eropa 3 m2, Singapur 2,5 m2 dan Thailan1,5m2, Konsumsi kaca lembaran di Indonesia2,04 kg sedangkan di Eropa 15 kg, Jepang13,3 kg, Singapur 10,8, Thailand 2,5 danMalaysia 4,7 kg. Dengan meningkatnyatingkai kesejahteraan rakyat Indonesia daDdari data konsumsi keramik diatas makakondisi ini akan sangat mendukungberkembangnya Industri Keramik diIndone~ia pacta masa mendatang.

Kapasitas produksi pada 4 tahun terakhir ini danperkembangan pacta tahun 1998 adalah sepertitabell .

Keramik Majo

Perkembangan Industri Keramik di IndonesiaIndustri keramik di IndoneSia termasuk

industri gelas dan kaca serta semen, berkembangdengan pesat sejak tahun 1980 terutama untukindustri ubin keramik. Saat ini Indonesia menjadiprodusen ubin keramik ke 5 di dunia setelah Italia,China, Spanyol dan Brasil. Sedang pertumbuhanrata-rata industri keramik dari tahun 1990 sId 1995adalah 10 % dan dari tahun 1995 sId 1997:t 15 %.Hal ini disebabkan oleh beberapa faktorpendukung yaitu :

1. Adanya iklim usaha yang mendukungpertumbuhan industri

2. Tersedianya sumber bahan baku yangmelimpah seperti tanah liat, pasir kuarsa,barn kapur dll. Hal ini akan memberikankemudahan bagi pengusaha untuk memilihjenis dan lokasi pabrik yang relatif lebih

Industri keramik maju di Indonesia belumberkembang -Industri yang ada saat ini baruindustri isolator listrik tegangan menengah/tegangan tinggi dengan jumlah

Tabel Kapasitas Produksi lndustri Keramik

48

Prosiding Pertemuan I/miah Sains Materi 1997 /SSN /4/0 -2897

industri 13 buah. Oari 13 industri tersebut barn 5industri yang "Full Manufacturing" selebihnyamasih asembling saja. Oemikian pula industri busi,seluruhnya masih asembling. Sedang keramikelektronik barn ada I industri di Batam yangselurnh bahan bakunya masih diimpor.

Barn-barn ini telah diresmikan industri"Honeycomb" yaitu suatu produk convertor gasbasil pembakaran yang bahan bakunya masih 100% impor.

Bila dilihat dari perkembangan industrielektronika, industri automotif serta kebutuhantenaga listrik yang selallu meningkat makakebutuhan keramik elektronik, Struktural keramikserta isolator akan selalu meningkat berartiperkembangan industri keramik maju di Indonesiasebenarnya mempunyai prospek yang baik.

3. Berdasarkan penggunaannyaa. Bahan mentah keramik untuk pembuatan

badan seperti kaolin, kuarsa, felspar,le!UPung plastis, dolomit, kapur, piropilitclan lain-lain.

b. Bahan mentah keramik untuk pembuatanglasir:

-Bahan pelebur : borax, asam borat,karbon at, timbal oksida dll.

-Bahan opagcifier : SnO2, zrO2 clan lain-lain-Bahan pewama : oksida-oksida pewamac. Bahan penolong

Bahan ini sangat penting dalam prosespembuatan untuk mencapai kondisi tertentuseperti : detlokulan (water glass, sodiumkarbonat ), tlokulan (asam -asam lunak ),perekat ( dextrin, gom arab ), mineralizerdll.

4. Berdasarkan fungsinya dalam komposisikeramik

a. Bahan pembentuk kerangka atau pengisi :lempung, silika, zirkon, titania, bauksitclan lain -lain.

b. Bahan pembentuk gelas atau bahan pengikat: silika, oksdia borat clan lain-lain.

c. Bahan pelebur : felspar, nephelin, bahanyang mengandung oksida Li, Na, K,Ca, Mgclan lain -lain.

d. Bahan yang dapat memberikan sifatkhusus seperti wama, sensitivity, tekstur,mempunyai kuat mekanik tinggi dan lain -lain.

Jadi bahan baku utama industri keramikkonvensional adalah lempung, pasir kuarsa clanfelspar. Ketiga bahan baku tersebut tersediamelimpah di Indonesia clan tersebar diberbagaidaerah,

Bahan Baku KeramikPada umumnya bahan mentab keramik

adalah bahan alam tanpa atau melalui prosespemumian.Pembagian bahan mentah keramik adalah sebagaiberikut :1. Berdasarkan asafuya :

a. Bahan mentah keramik alam sepertikaolin, felspar, kuarsa, lempung, piropilitdaD sebagainya.

b. Bahan mentah keramik buatan seperti mulit,silikon, karbida, borida, nitrida clansebagainya.

2. Berdasarkan sifat keplastisannya.a. Bahan mentah keramik plastis seperti

lempung plastis ( ball clay), bentonit daDlain-lain.

b. Bahan mentah keramik tidak plastis sepertifelspar, kuarsa, kapur, dolomit clan lain-lain.

Tabel 2 Kebutuhan bahan baku keramikSatuan dalarn Ton

1998No JenisBahan baku

1994 1995 1996 1997

1

976.699565.55253.862

1.170.122677.551-64.529

1.679.762972.656

92.634

-Lempung-Felspar-Kaolin

815.300472.09544.961

2 lndustri Saniter.Lempung.Felspar-Kaolin

26.51913.25926.519

30.53915.27030.539

35.17017.58535.170

20.00010.00020.000

23.03511.51723.035

3 Industri TaWare.Lempung-Felspar-Kaolin

131.484131.484157.781

142.881142.881171.457

174.289174.289209.147

200.605200.605240.726

230.964230.964277.156

4. lndustri GentengGlasir-Lempung 192.521 211.773144.643 159.109 175.020

49

1.401.930811.78077.312

ProsidingPertemuan Ilmiah Sains Materi 1997 /SSN/4/0- 2897

Dilihat dari kapasitas produksi keramik sepertidiuraikan dimuka maka kebutuhan bahan bakukeramik konvensional saat ini adalah sepertiberikut :

Oari tabel tersebut tampak babwakebutuhan lempung adalab 1,825 juta ton padatahun 1997 dan diperkirakan menjadi 2,158 jutaton pada tab un 1998, sedang kebutuhan felspar1,028 juta ton pada tabun 1997 clan menjadi 1,221

juta ton pada tabun 1998. Kebutuhan ini belumtermasuk kebutuhan baban untuk industri kecilbata, genteng clan keramik seni.

Perlu diketahui bahwa belum seluruhbaban -bahan ini dipenuhi dari dalam negeri.Sebagian besar felspar dan sebagian lempungplastis masih diimpor.

Sedang glasir dan pewarna masih banyakyang diimpor. Namun penggunaan baban-bahanini hanya :t 5 -10 % dari berat produk.

Sebagaimana diuraikan dimuka babwakeramik maju dibuat dari baban-bahan oksida clannon oksida, maka bahan baku utamanya antaralain adalah : Zirconia ( zrO ), Barium Oksida(BaO), Alumina ( AI2O3), Silika (SiOv, Titania(TiO), Silikon Carbida (SiC), Silikon Nitrida(Si3N4) clan lain-lain. Bahan-bahan tersebutdituntut kemumian yang tinggi oleh karena itutidak dapat menggunakan baban alam langsungmelainkan harus melalui proses pemumian daribahan alamo Sebenamya Indonesia memilikisumber daya alam sebagai sumber dari oksida-oksida diatas seperti Barit sebagai sumber BaO,kaolin sebagai sumber AI2O3 clan SiO2, PasirIlmenit sebagai sumber TiO2, sekam padi sebagaisumber SiC, SiO2 atau SiN clan fosfat sebagaisumber CaO clan P2Os clan lain-lain. Sampai saatini baban-bahan ini sarna sekali belumdimanfaatkan.

kibatkan mutu bahannya sangat beragam.Sedangkan sampai saat ini belurn ada industribahan baku keramik yang melakukan prosespencampuran atau pemumian kecuali pengolahankaolin di Bangka -Belitung. Hal ini;mengakibatkan pasokan bahan baku ke industrikeramik mutunya tidak konsisten.

Mutu bahan baku yang tidak konsisten inimenyulitkan bagi industri untuk memper-tahakankan mutu sesuai dengan standar produkyang telah ditetapkan. Akibatnya banyak produkyang rejek clan biaya pengendalian bahan menjaditinggi. Hal inilah yang menyebabkan efisiensinyabelum optimal.

Upaya lain untuk meningkatkan efisiensiadalah dengan melakukan inovasi prosesproduksi seperti berkembangnya teknik pem-bakaran " Single fast firing " atau teknikpembentukan dengan sistem " High pressure

casting ".lnovasi proses produksi tersebut bertujuan untuk

mengurangi energi sehingga dapat mengurangibiaya produksi. Naum akibat dari diterapkannyaproses produksi tersebut diperlukan bahan bakudengan persyaratan tertentu sebagai contoh untukproses single fast firing felspar yang diperlukanadalah Sodium Potasium Felspar. Sedang lempungplastis ( ball clay) yang diperlukan harnsmempunyai kuat lentur kering 20 -25 kg/cm2bahkan untuk produk " Homogenius Vitrified Tile" dituntut lempung plastis dengan kuat lentur

sampai 30 kg/cm2. Persyaratan-persyaratan bahanbaku ini belum dikuasai oleh para pemasok bahanbaku.

Pennasalahan bahan baku ini tidak hanyadari sisi kualitas namun juga kuantitasnya.Sebagaimana diuraikan dimuka bahwa sebagianbesar industri keramik berlokasi di Jakarta clanJawa Barat, sementara cadangan lempung di JawaBarat ( Sukabumi clan Tangerang )sudah makinmenipis, sehingga perlu dipikirkan altematif lokasicadangan endapan yang lain seperti denganmemanfaatkan cadangan bahan baku yang banyakterdapat diluar Jawa.

PERMASALAHAN YANG DtHADAPI IN-nUSTRI kERAMIK DALAM ERA GLO-BALISASI.

STATUS PENELITIAN DANBANG AN BAHAN KERAMIK

PENGEM-

Berdasarkan potcnsi perkembanganindustri keramik di Indonesia, potensi cadanganbahan baku yang dimiliki serta permasalahanbahan baku yang dihadapi, maka kebijakan yangdiambil dalam pengembangan bahan keramik diIndonesia untuk menghadapi era globalisasi adalah: Pemanfaatan somber daya alam lokal secara

optimal.

Pada Era Globalisasi dimana tidak adalagi batas antara negara maka persaingan dipasarglobal menjadi sangat terbuka. Oleh karena ituhanya industri-industri yang unggul yang dapatbersaing. Untuk dapat b~rsaing di pasar globalsuatu pel"Usahaan hams berproduksi denganefisien. Guna mencapai efisiensi produksi harnsdilakukan inovasi proses produksi, substitusibahan atau rekayasa bahan.

Industri keramik di Indonesia saat inibelum dapat bekerja dengan produktivitas yangtinggi. Hal ini disebabkan oleh beberapa hamba-tan, utamanya adalah masalah bahan baku .Sebagaimana diketahui bahwa industri keramikmenggunakan bahan dari alam, mengingat keadaangeologi Indonesia yang masih muda menga-

Bertitik tolak dari kebijakan tersebutBal~i Besar Keramik telah melakukan berbagaiupaya melalui kegiatan penelitian clan

50

maka Balai Besar Keramik juga melakukanberbagai pengembangan bahan baku seperti: mencari altematif lempung disekitarYogyakarta untuk mengganti lempungKasongan yang mutunya kurang baik.Dengan mencampur lempung Kasongandan Godean diperoleh produk yangmemiliki kekuatan lebih baik sehinggatidak pecah dalam transportasi ;Pengembangan badan keramik jenisdolomit untuk memperoleh barang senidengan kekuatan mekanik yang tingginamun densitinya rendah sehingga beratnyarendah, akibatnya biaya pengiriman dapatditekan.

Selain itu yang lebih penting lagi adalah upayapengembangan bahan siap pakai untuk industriKecil Keramik Hias. Dengan tersedianya bahan inipara perajin hanya memikirkan masalah desainsaja, tidak perlu memikirkan masalah bahan bakudan pengendaliannya yang memerlukan keahlianclan peralatan khusus clan diperoleh produk denganmutu yang lebih baik.

pengembangan dibidang bahan baku keramiksebagai berikut :

I). Keramik,Konvensionala. Inventarisasi daD Karakterisasi

Cadangan Bahan Baku Keramik diIndonesiaKegiatan ini dilaksanakan oleh Balai BesarKeramik bekerjasama dengan PPTM danDSN melalui " Kelompok Kerjasama BahanGalian Industri " ( KKSBGI ). Selain melalui

KKSBGI kegiatan sejenis dilakukan jugaoleh Balai Besar Keramik bekerjasamadengan berbagai PEMDA diluar Jawa alanInvestor yang akan mendirikan industrikeramik.Dari kegiatan ini disusun suatu Bank Datayang memuat lokasi, jumlah cadangan,karakter bahan serta kemungkinan

penggunaannya.

b.

2). Keramik Maju

Kebijakan yang diambil dalam litbang keramikmaju guna menghadapi era globalisasi adalahpenyediaan bahan setengah jadi dari bahan alamyang dimiliki.Dengan menguasai teknologi penyediaan bahansetengah jad\ ini akan diperoleh nilai tambah yangbesar.

Studi Pengembangan Bahan BakuKeramik terutama Felspar daD LempungPlastis ( Ball Clay)Kegiatan ini terlaksana atas kerjasama BalaiBesar Keramik dengan JICA ( JapanInternational Cooperation Agency). Hasildari studi ini adalah :I) Dikuasainya teknologi pengolahan felspar

sehingga diperoleh felspar denganberbagai tingkat mutu yaitu felspar mututinggi untuk barang saniter dan alatmakan minurn serta felspar dengan mutusedang untuk ubin keramik.

2) Dikuasainya teknik penambangan danpencampuran ( mixing) lempungsehingga diperoleh lempung dengan mutuyang konsisten.

3) Dikuasainya metoda karakterisasi sertainterpretasi bahan baku keramik untukberbagai jenis produk keramik.

4) Tersedianya Pra Studi KelayakanPengolahan Felspar Banjarnegara clanLempung Sukabumi. Pra StudiKelayakan ini dapat pula dikembangkanuntuk endapan bahan baku yang lain.

Kegiatan yang telah dilakukan adalah :a) Pengolahan pasir ilmenit untuk diperoleh

Titan Oksidab) Pembuatan SiC dari sekam padic) Pembuatan SIALON dari kaolind) Pengolahan limbah penambangan timah

untuk diperoleh Zircone) Pengolahan limbah bittern garam untuk

diperoleh MgOf) Pembuatan Hidrosilipatit dari barn kapur dan

fosfat alamg) Barium titanat dari barium oksida yang

diperoleh dari borit dan titan oksidac. Guna meningkatkan efisiensi produksidengan teknologi yang makin maju, telahdilakukan litbang untuk penggunaan bahan-bahan aditif seperti : penggunaanwolastonit untuk mengurangi " moistureexpantion " yang banyak menyebabkan

terjadinya popping pada aplikasi ubinkeramik ; penggunaan alumina untukmeningkatkan kekuatan makanik padabarang-barang table ware dan lain-lain.

d. Mengingat lndustri Kecil Keramik Hias jugamakin berkembang dan dibeberapa daerah

seperti Plered, Kiaracondong, Kasongandan Dinoyo telah banyak melakukan expor,

Selain penelitian-penelitan tersebut diatas gunamengikuti perkembangan Teknologi KeramikMaju Balai Besar Keramik juga aktif menjalinkerjasama dengan instansi litbang luar negerisebagai berikut :

a) Aktif dalam sidang-sidang clan penyusunanStandar ISO/TC-206 Fine Ceramic.

b) Joint Research dengan national IndustrialResearch Institute Nagoya, Jepang.

c) Selalu mengikuti Group Training JICAdibidang Advance Material.

51

Pros;d;ng P~rtemuan Ilm;ah Sa;ns Mater; 1997 ISSN 1410 -2897

d) Menjadi anggota dan hadir dalamInternational Congress of Glass ( ICG )

e) Meningkatkan keahlian para Peneliti BalaiBesar Keramik dibidang Material Sciencemelalui pendidikan S2, S3 atau training-training didalam dan luar negeri.

f) Selalu memperoleh laporan kegiatan litbangAdvance Ceramic dari National Science andTechnology Council, USA dan AnnualReport dari Japan Fine Ceramic Assosiation.

Bila dilihat dari kemajuan yang sangat pesatdinegara-negara maju seperti Amerika dan Jepang,maka apa yang telah dilakukan Indonesia ini masihsangat jauh. Bahakn dibanding dengan China danMalaysia, Indonesia masih tertinggal. Oleh karenaitu melalui seminar ini kami menghjimbau agarkerjasama antar instansi litbang dapat lebihditingkatkan guna memanfaatkan segala sumberdaya dan saran a sehingga dapat diperoleh basilyang lebih optimal.Dengan demikian hila industri keramik majuberkembang di Indonesia landasan litbangnyatelah kuat.

2,

3

4.

5

Inovasi proses produksi, substitusi bahan danrekayasa bahan mutlak diperlukan agarindustri dapat bekerja lebih efien sehinggadapat bersaing dalam pasar global.Kebijakan dalam pengembangan bahankeramik di Indonesia adalah pemanfaatansumber daya alam secara optimal danpenyediaan bahan setengah jadi untuk industrikeramik maju.Kegiatan litbang yang telah dilakukan adalah :Bank Duta Bahan Mentah Keramik;Pengembangan bahan felspar dan ball clay;litbang rekayasa bahan untuk meningkatkanefisiensi; penyediaan bahan siap pakai untukindustri kecil keramik maju dari bahan alamlokal.Perlu peningkatan kerjasama antar instansilitbang dalam pengembangan bahan keramik.

DAFT AR PUST AKA

KESIMPULAN1. Sejak tahun 1980 Industri KeramikNasional

berkembang dengan pesat, namun masihmengalami hambatan utama yaitu tidakkonsistennya kwalitas clan kwantitas suplaibahan mentah.

[1] Balai Besar Industri Keramik, Program PelitaVI Balai Besar Industri Keramik, (1994).

[2] Pola Pengembangan Industri Bahan GalianNon Logam, Direktorat IBGNL DitjenILMK, (1995).

[3] Study on Development of Raw Material ofCeramic Industry in Indonesia, UnicoInternational Corporation, Tokyo Japan,(1977).

52