2.1 Bahan Body Keramik
2.1.3 Sifat-sifat Phisis Lempung
Sifat-sifat phisik lempung dalam keadaan mentah menentukan kegunaannya. Suatu kenyataan lempung basah dapat diberi bentuk dan bila dikeringkan bentuk tidak berubah serta bila dibakar pada temperatur tinggi akan membentuk benda yang padat, awet serta bisa kelihatan indah, sehingga menyebabkan lempung sebagai bahan yang berharga dalam kemajuan peradaban / zaman. Sifat-sifat phisik lempung yang penting adalah sebagai berikut:
a. Flokulasi dan deflokulasi, suatu istilah yang berlawanan dipergunakan untuk melukiskan keadaan agregasi dari butir-butir lempung bila dicampur air. Flokulasi adalah proses penggumpalan butiran lempung menjadi gumpalan yang besar . Deflokulasi adalah proses dispersi / pemecahan gumpalan-gumpalan menjadi bagian-bagian kecil. Proses dispersi dapat diperkuat dengan penambahan elektrolit atau deflokulan seperti water-glass, Na2 CO3, Na2 HPO4 dan lain-lain. Jumlah penggunaan deflokulan tergantung beberapa faktor yaitu:
1) Kadar butiran halus yang menunjukkan sifat-sifat koloid; 2) Jumlah dan jenis garam terlarut yang ada didalam lempung;
3) Sifat-sifat dari elektolit / deflokulan yang dipakai; 4) Sifat-sifat mineral lempung yang ada didalam lempung.
b. Keplastisan, adalah sifat yg memungkinkan lempung basah dapat diberi bentuk tanpa retak-retak dan bentuk tersebut akan bertahan setelah gaya pembentuk dihilangkan. Sifat ini memungkinkan lempung dapat diberi bentuk menurut keinginan dan lempung juga menunjukkan derajat keplastisan yang berbeda-beda.
Faktor yg memepngaruhi keplastisan adalah:
1. Pengaruh air bahan-bahan padat dan gejala koloid yg menyertai
2. Ukuran partikel-partikel padat 3. Komposisi partikel-partikel padat
4. Bentukpartikel-partikel padat dan struktur dalamnya 5. Keadaan agregasi partikel padat
6. Jumlah luas permukaan partikel padat dan tarik- menarik inter molukuler
7. Adanya bahan lain yg dapat mempengaruhi sifat partikel
8. Orientasi partikel di dalam massa
Didalam pembuatan benda keramik, keplastisan merupakan factor yg sangat penting, karena akan sangat menunjang proses pembentukan yg mengikuti bentuk. Untuk itu perlu dilakukan usaha peningkatan keplastisan. Usaha-usaha peningkatan keplastisan:
1. Memcari kadar air yang optimum
2. Pencampuran (tempering) yg lebih sempurna antara lempung dengan air
3. Menghilangkan/mengurangi bahan-bahan non-plastis dari lempung
4. Menambah bahan flokulan ke dalam lempung seperti: * Mempergunakan bahan yg oleh permentasi atau
peat, serat-serat, bahan-bahan peruraian karbon akan meningkatkan keplastisan
* Menambahkan asam-asam lemah: asam humus, asam tannin, asam asetat
5. Dengan menambahkan bahan-bahan koloid 6. Dengan penggilingan dan penguledan yang baik 7. Dengan menghalau udara yg terperangkap di dalam lempung dengan vakum
8. Dengan mengembangkan kondisi thexotrofi didalam lempung
9. Dengan melakukan ageing atau souring Sifat-sifat berasosiasi dengan keplastisan:
1. Kelengketan (stickeness) yaitu sifat lempung yang terlampau basah yang menempel pada jari-jari
2. Mobilitas: dipergunakan untuk menujukkan mudahnya bergerak dari massa lempung
3. Extrudability: sangat berhubungan dengan mobilitas, yaitu mudah / dapat / tidaknya lempung basah dibentuk dengan jalan diextrud melalui mulut/die suatu mesin extruder.
4. Daya ikatan ( bending power ), lempung yang diukur dgn bahan-bahan non-plastis yang dapat dicampurkan tanpa mengurangi kemampuan campuran dibuat model, dalam praktek terlihat kekuatan kering.
5. Perekat organik: untuk meningkatkan daya ikat dan keplastisan terutama pembuatan bentuk yang sulit kerap kali dipergunakan bahan perekat organik seperti: tepung dan ace, gom arab, tragasan, gom accia, dextrin, alginate, polyvinyl, silicon, metal etil selulosa, sodium karbometil selulosa, gelatin, casein-glue, paraffin waxes yang larut dalam air, air, olie bekas. Bahan-bahan ini menjadi keplastisan semu (psendo plasticity).
c. Daya Bersuspensi, adalah suatu sifat dari bahan lempung yang memungkinkan bahan itu sendiri dan bahan lain dalam keadaan bersuspensi di dalam suatu cairan. Sifat ini berkaitan dengan keplastisan. Kaolin atau ball clay berbutir halus akan tetap tinggal tersuspensi di dalam air berjam-jam tanpa menunjukkan pengendapan. Apabila ditambah flokulan seperti asam, borax, MgSO4 dll, maka terjadi flokulasi (penggumpalan) dengan pengendapan secara cepat. Bila ditambah bahan elektrolit seperti waterglass, Na 2 CO 3 akan menambah proses dispersi dan menghasilkan suatu suspensi yg lebih permanen. Banyak proses keramik membutuhkan banyak air kedalam massa campuran dan menjadi cair yang dinamakan “slip”, seperti massa cor untuk pembuatan barang sanitair, suspensi glasir dan email.
d. T e k s t u r
Keplastisan, kekuatan mekanis, kemudahan dalam pengeringan dan karakter produk setelah dibakar sangat dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk partikel lempung. Ini disebut tekstur lempung. Lempung gembur umumnya mempunyai dua jenis tekstur:
1. Tekstur mineral-mineral lempung yg sangat halus. 2. Tekstur mineral-mineral non-plastis yang umumnya
sebagai impuritis / pengotor bertekstur kasar sampai halus. Tekstur lempung keras atau serpih biasanya menunjukkan derajat penggilingan. Makin banyak penggilingan makin halus teksturnya. Dalam butiran lempung sebenarnya merupakan kumpulan dari partikel-partikel mineral lempung yang sangat halus. Lain halnya untuk pasir. Untuk memisahkan butir-butir tersebut dipergunakan sederetan saringan standar yang
disusun dari kasar hingga halus. Untuk butir-butir lebih dari 200 mesh dipergunakan metoda pengendapan ( Andreasen ). Semua lempung terdiri dari 2 bagian yaitu bagian halus yang plastis dan bagian kasar yang non-plastis.
e. Susut Kering
Waktu proses pengeringan terjadi pengeluaran air. Air yang menyelimuti butiran lempung secara berangsur-angsur menyingkir dan hal ini memungkinkan butir-butir tersebut mendekat satu dengan yang lain. Setelah air selaput tersebut habis maka gilirannya air terserap pada butir-butir akan keluar. Kedua jenis air tersebut akan menimbulkan susut kering. Jenis air yg masih tersisa dinamakan air pori dan tidak menimbulkan susut. Sisa air yg masih terikat secara mekanis ini hanya dapat dihilangkan setelah dipanaskan hingga 110˚ C . Lempung sangat bervariasi susut keringnya. Derajat variasi susut kering lempung identik dengan variasi jumlah air yang diperlukan untuk menimbulkan keplastisannya. Makin tinggi keplastisan lempung, makin banyak air yg terabsorbsi serta air selaput makin tebal, maka akan makin besar pula susut keringnya. Lempung yang mempunyai susut kering tinggi sukar dikeringkan tanpa timbulnya retak-retak / pecah-pecah. Lempung yang sangat halus, padat dan sangat plastis akan sukar dikeringkan dan harus sangat hati-hati agar dapat selamat. Jadi susut kering tinggi berarti ada kecenderungan untuk timbul pecah / retak. Hal ini dapat dikurangi dengan penambahan bahan-bahan non-plastis seperti pasir kwarsa, flint / kapur dan feldspar di dalam porselin dan “grog” di dalam barang tahan api.
SUSUT KERING BEBERAPA JENIS LEMPUNG