175-515-1-pb

5
 Jurnal Matematika dan Sains Vol. 8 No. 2, Juni 2003, hal 67 – 71 Penggunaan Enzim Selulase-Hemiselulase  pada Proses Deinking Kertas Koran Bekas  Jenni Rismijana, Iin Naomi Indriani, Tutus Pitriyani  Balai Besar Litbang Industri Selulosa  Jl. Raya Dayeuhkolot no.132. Bandung-40258, e-mail : [email protected] Diterima 21 Oktober 2002, disetujui untuk dipublikasikan Maret 2003  Abstrak Percobaan penggunaan enzim selulase-hemiselulase pada proses deinking kertas koran bekas dilakukan dengan menguraikan kertas koran bekas dalam beater, kemudian pada konsistensi 4 %, pH 5, dan suhu 40 0 C ditambahkan enzim dari 0,05-1,5 %. Setelah reaksi berlangsung selama 60 menit, kemudian diencerkan dan ditambahkan kolektor untuk mengikat partikel-partikel tinta, selanjutnya dilakukan flotasi dengan waktu retensi selama 20 menit.  Hasil flotasi dicuci dengan air bersih sampai pH netral dan sebagian dibuat lembaran dengan gramatur (berat lembaran) 55 g/m 2  dan sebagian lagi dilakukan proses pemutihan dengan peroksida. Lembaran yang dihasilkan diuji sifat optik dan sifat fisiknya meliputi noda, derajat putih, opasitas, indeks tarik dan indeks sobek serta daya regang. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penggunaan enzim selulase-hemiselulase dapat meningkatkan sifat optik dan sifat fisik lembaran hasil proses deinking. Dengan dilakukannya proses pemutihan, sifat optik lembaran sedikit meningkat tetapi sifat fisik cenderung menurun. Hasil paling baik diperoleh dengan penambahan enzim sebanyak 1%, dan untuk yang unbleach diperoleh dengan penambahan enzim 0,05%. Pada penambahan enzim 0,5% sifat optik dan sifat fisik lembaran kertas yang unbleach telah memenuhi persyaratan spesifikasi kertas koran menurut SNI 14-0091-1998.  Kata kunci  : Kertas koran bekas, deinking, enzim, pemutihan, sifat optik dan fisik. Abstract   Deinking process of old newspaper by using cellulase-hemicellulase has been done. The old newspaper was beated, then at 4 % consistency, pH 5, and temperature 40 0 C, an enzyme was added with the dosage of 0,05-1,5 %. After reacting for 60 minutes the mixture was diluted and collector was added to catch the ink particles and then followed  float for 20 minutes. The floating particle was scraped and the fibre was washed with fresh water until neutral pH and made as a sheet with 55 g/m 2  grammage. A part of the fibre was bleached with peroxide before made as a sheet The optical and the physical properties including a dirt count, brightness, opacity, tensile index, tear index and elongation were tested. The experiment results showed the increase in the optical and the physical properties from the deinking sheet product. After bleaching process the optical properties increased, but the physical properties tended to decrease. The use of enzyme at 1% dosage gave the best result. The 0,05% enzyme dosage for the unbleached deiked pulp and 0,5% enzyme dosage for the bleached deiked pulp was able to fulfil the terms specification of newspaper according to SNI 14-0091-1998.  Keywords : old newspaper, deinking, enzyme, bleaching, optical and physical properties. 1. Pendahuluan Salah satu alternatif untuk mengatasi kelangkaan dan semakin mahalnya bahan baku kertas dari pulp asli ( virgin pulp), yaitu dengan pemakaian kembali kertas bekas sebagai bahan baku kertas. Untuk memperoleh serat dari kertas bekas biasanya dilakukan melalui proses deinking yaitu proses  penghilangan tinta dari serat. Proses penghilangan tinta secara konvensional dengan menggunakan  bahan kimia akan berdampak terhadap lingkungan karena akan menghasilkan limbah. Dengan adanya kemajuan dibidang bioteknologi, memberikan alternatif baru dalam pengembangan industri pulp dan kertas. Enzim telah digunakan untuk biopulping, biobleaching, konversi starch, waste water treatment,  pitch kontrol, dan banyak lainnya 1) . Penggunaan enzim dalam proses penghilangan tinta menunjukkan kemampuan pengurangan penggunaan bahan kimia dan pengolahan air limbah. Keuntungan pemakaian enzim antara lain drainage stock  lebih cepat, mempercepat waktu penggilingan, derajat putih yang dihasilkan mendekati/melebihi derajat putih yang diperoleh dengan proses konvensional 2,3) . Kertas bekas dapat dikumpulkan dari berbagai sumber antara lain perkantoran, rumah tangga,  pembuangan sampah, dan lain-lain. Kertas bekas merupakan salah satu sumber serat yang potensial dan mempunyai prospek ekonomis tinggi. Kertas  bekas yang telah mengalami pengolahan merupakan  bahan baku serat yang dikenal dengan istilah serat sekunder (secondary fiber ). Penggunaan serat 67

Upload: sartika-danial

Post on 18-Jul-2015

46 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 175-515-1-PB

5/16/2018 175-515-1-PB - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/175-515-1-pb 1/5

Jurnal Matematika dan SainsVol. 8 No. 2, Juni 2003, hal 67 – 71

Penggunaan Enzim Selulase-Hemiselulase pada Proses Deinking Kertas Koran Bekas

 Jenni Rismijana, Iin Naomi Indriani, Tutus Pitriyani

 Balai Besar Litbang Industri Selulosa

 Jl. Raya Dayeuhkolot no.132. Bandung-40258,e-mail : [email protected] 

Diterima 21 Oktober 2002, disetujui untuk dipublikasikan Maret 2003

 Abstrak

Percobaan penggunaan enzim selulase-hemiselulase pada proses deinking kertas koran bekas dilakukan dengan

menguraikan kertas koran bekas dalam beater, kemudian pada konsistensi 4 %, pH 5, dan suhu 400

C ditambahkan

enzim dari 0,05-1,5 %. Setelah reaksi berlangsung selama 60 menit, kemudian diencerkan dan ditambahkan

kolektor untuk mengikat partikel-partikel tinta, selanjutnya dilakukan flotasi dengan waktu retensi selama 20 menit.

 Hasil flotasi dicuci dengan air bersih sampai pH netral dan sebagian dibuat lembaran dengan gramatur (berat 

lembaran) 55 g/m2

dan sebagian lagi dilakukan proses pemutihan dengan peroksida. Lembaran yang dihasilkan

diuji sifat optik dan sifat fisiknya meliputi noda, derajat putih, opasitas, indeks tarik dan indeks sobek serta daya

regang. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penggunaan enzim selulase-hemiselulase dapat meningkatkan sifat 

optik dan sifat fisik lembaran hasil proses deinking. Dengan dilakukannya proses pemutihan, sifat optik lembaran

sedikit meningkat tetapi sifat fisik cenderung menurun. Hasil paling baik diperoleh dengan penambahan enzim

sebanyak 1%, dan untuk yang unbleach diperoleh dengan penambahan enzim 0,05%. Pada penambahan enzim

0,5% sifat optik dan sifat fisik lembaran kertas yang unbleach telah memenuhi persyaratan spesifikasi kertas koran

menurut SNI 14-0091-1998.

 Kata kunci : Kertas koran bekas, deinking, enzim, pemutihan, sifat optik dan fisik.

Abstract 

 Deinking process of old newspaper by using cellulase-hemicellulase has been done. The old newspaper was beated,

then at 4 % consistency, pH 5, and temperature 400

C, an enzyme was added with the dosage of 0,05-1,5 %. After 

reacting for 60 minutes the mixture was diluted and collector was added to catch the ink particles and then followed  float for 20 minutes. The floating particle was scraped and the fibre was washed with fresh water until neutral pH 

and made as a sheet with 55 g/m2

grammage. A part of the fibre was bleached with peroxide before made as a sheet 

The optical and the physical properties including a dirt count, brightness, opacity, tensile index, tear index and 

elongation were tested. The experiment results showed the increase in the optical and the physical properties from

the deinking sheet product. After bleaching process the optical properties increased, but the physical properties

tended to decrease. The use of enzyme at 1% dosage gave the best result. The 0,05% enzyme dosage for the

unbleached deiked pulp and 0,5% enzyme dosage for the bleached deiked pulp was able to fulfil the terms

specification of newspaper according to SNI 14-0091-1998.

 Keywords : old newspaper, deinking, enzyme, bleaching, optical and physical properties.

1. Pendahuluan

Salah satu alternatif untuk mengatasi

kelangkaan dan semakin mahalnya bahan baku kertas

dari pulp asli (virgin pulp), yaitu dengan pemakaian

kembali kertas bekas sebagai bahan baku kertas.

Untuk memperoleh serat dari kertas bekas biasanya

dilakukan melalui proses deinking yaitu proses

penghilangan tinta dari serat. Proses penghilangan

tinta secara konvensional dengan menggunakanbahan kimia akan berdampak terhadap lingkungan

karena akan menghasilkan limbah. Dengan adanya

kemajuan dibidang bioteknologi, memberikan

alternatif baru dalam pengembangan industri pulpdan kertas. Enzim telah digunakan untuk biopulping,

biobleaching, konversi starch, waste water treatment,

 pitch kontrol, dan banyak lainnya1)

. Penggunaanenzim dalam proses penghilangan tinta menunjukkan

kemampuan pengurangan penggunaan bahan kimia

dan pengolahan air limbah. Keuntungan pemakaian

enzim antara lain drainage stock  lebih cepat,

mempercepat waktu penggilingan, derajat putih yang

dihasilkan mendekati/melebihi derajat putih yang

diperoleh dengan proses konvensional2,3).

Kertas bekas dapat dikumpulkan dari berbagaisumber antara lain perkantoran, rumah tangga,

pembuangan sampah, dan lain-lain. Kertas bekas

merupakan salah satu sumber serat yang potensial

dan mempunyai prospek ekonomis tinggi. Kertas

bekas yang telah mengalami pengolahan merupakanbahan baku serat yang dikenal dengan istilah seratsekunder (secondary fiber ). Penggunaan serat

67

Page 2: 175-515-1-PB

5/16/2018 175-515-1-PB - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/175-515-1-pb 2/5

JMS Vol. 8 No. 2, Juni 2003 68

sekunder berkembang seiring dengan perkembangan

teknologi, faktor ekonomis, dan keterbatasan sumber

daya alam dalam penyediaan serat primer. Pemakaian

serat dari kertas bekas atau serat sekunder untuk 

pembuatan lembaran kertas mempunyai beberapa

keuntungan antara lain meningkatkan stabilitasdimensi, opasitas dan formasi yang lebih baik serta

kecenderungan curl yang rendah. Sedangkan

kerugiannya antara lain derajat putih dan kekuatan

relatif lebih rendah, mengandung kontaminan yang

beragam dan derajat giling yang tidak seragam, serta

seratnya relatif pendek 4).

Kertas koran merupakan salah satu jenis

kertas yang banyak digunakan sebagai media masa

cetak yang diterbitkan setiap hari dengan jumlah

yang besar dan setelah dibaca biasanya langsung

dibuang. Kertas koran mengandung sekitar 80-85 %

pulp mekanis dan 15-20 % pulp kimia yang berfungsi

untuk meningkatkan kekuatan kertas. Kertas korandapat dibuat dari berbagai bahan baku diantaranya

kertas koran bekas (ONP), campuran kertas bekas

(MWP), CPO, campuran pulp dan kertas bekas. Pada

kertas koran bekas, kontaminan utamanya adalah

tinta cetak yang umumnya terdiri dari pigmen ataubutiran tinta yang berperan sebagai pembawa warna

berbentuk partikel padatan kecil, vehicle atau zat

pembawa pigmen berfungsi mengalirkan pigmen

tinta pada kertas selama pencetakan sehingga dapat

berikatan dengan serat. Vehicle umumnya berupa

resin, minyak nabati, dan larutan volatile5) .

Proses cetak pada kertas koran umumnya

dilakukan secara offset  atau letterpress. Sistimpencetakan pada kertas memakai tinta dengan zat

pembawa pigmen tidak mengering tetapi hanya

diadsorpsikan pada serat dan dicetakkan pada kertas

yang tidak disalut (uncoated ). Zat pembawa pigmentersebut dapat disabunkan dengan alkali untuk 

melepaskan pigmen sehingga partikel karbon pecah

menjadi partikel-partikel halus yang dapat

dihilangkan secara efisien dengan proses deinking 

konvensional yakni cara flotasi atau washing. Dengan

perkembangan dalam bidang bioteknologi,

biodeinking semakin diminati dengan penggunaan

enzim selulase dan hemiselulase untuk 

menghilangkan kontaminan tinta dari kertas bekas

karena lebih ramah lingkungan dan tidak banyak 

limbah dari penggunaan bahan kimia.

Enzim

Enzim merupakan suatu katalisator dalam

reaksi biokimia dan setiap enzim mempunyai

kemampuan spesifik untuk merubah molekul

tertentu. Menurut Haldare6), enzim merupakan

larutan koloid atau katalis organik yang dihasilkan

mikroorganisme. Sebagai katalisator, enzim hanya

meningkatkan kecepatan reaksi dan sangat spesifik 

untuk reaksi yang dikatalisanya. Enzim adalah bahankimia yang dihasilkan mikroorganisme untuk 

meningkatkan kecepatan reaksi menuju keadaan

keseimbangan reaksi kimia, sehingga sifat

termodinamika sistim tidak berubah.

Enzim yang umum digunakan dalam daur

ulang kertas bekas adalah selulase, xylanase,

hemiselulase7). Sedangkan dalam biodeinking,

selulase dan hemiselulase yang paling banyak digunakan. Bagaimana mekanisme kerja enzim

dengan struktur selulosa masih belum diketahui

dengan jelas6). Menurut Lee dkk 6) faktor terpenting

dalam mempelajari sistim selulosa-selulase adalah

sifat struktur dari bahan selulosa karena hidrolisa

secara enzimatis terhadap selulosa sebagian besar

tergantung pada bahan kimia alam dan struktur fisik 

dari substrat selulosa. Kecepatan reaksi hidrolisa

enzimatik dipengaruhi oleh kristalinitas substrat,

asesibilitas enzim, luas permukaan spesifik, derajat

polimerisasi dan unit dimensi sel dari bahan

selulosa6).

Berdasarkan Oltus et.al.6), reaksi selulaseadalah pemutusan rantai serat. Sedangkan

berdasarkan Prommier dkk.2,8), enzim menyerang

permukaan serat menghasilkan efek   peeling. Bila

efek ini dibatasi dan dikontrol, enzim hanya akan

memindahkan elemen-elemen kecil atau campuranyang mempunyai afinitas lebih besar terhadap air

tetapi yang kontribusinya kecil terhadap ikatan

hidrogen dari serat. Menurur Jackson dkk.6), enzim

 jenis selulase dapat memflokulasi  fine (serat yang

berukuran kurang dari 75 µm) dan partikel-partikel

kecil serat. Fine akan dihidrolisa mengakibatkan

peningkatan derajat giling (freeness), dan permukaan

serat menjadi bersih dari fibril dan partikel-partikel7) .Hal yang menarik dari penggunaan enzim

pada proses deinking adalah pembatasan penggunaan

bahan kimia seperti NaOH, Na2SiO3, H2O2, chelating

agent , sehingga beban COD dan BOD limbah cair

dapat berkurang. Kebanyakan penggunaan enzim

pada proses deinking terpusat sekitar kertas koran

atau pulp mekanis lainnya.

2. Bahan dan Metoda

2.1. Bahan

Dalam percobaan ini digunakan bahan baku

berupa kertas koran bekas lokal dengan usia rata-ratadibawah satu tahun. Enzim pergalase A 40

merupakan campuran sellulase-hemisellulase  dalam

bentuk cairan. Kolektor dari jenis asam lemak 

dipakai sebagai deinking agent . Bahan pemutih

terdiri dari hidrogen peroksida (H2O2), natrium

hidroksida (NaOH), natrium silikat (Na2SiO3) dan

chelating agent  jenis DTPA (diethylen triamin penta

acetic acid ).

2.2. Metode

Kertas koran bekas diuraikan dalam beater  

tanpa beban selama 7,5 menit, kemudian pada

konsistensi stok 4 %, pH 5 (dengan penambahanH2SO4 encer) dan suhu 400 C ditambahkan enzim

dengan variasi 0-1,5%, diaduk selama 30 detik dan

dibiarkan bereaksi selama 60 menit untuk memberi

Page 3: 175-515-1-PB

5/16/2018 175-515-1-PB - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/175-515-1-pb 3/5

69 JMS Vol. 8 No. 2, Juni 2003

kesempatan enzim mendegradasi permukaan serat.

Setelah 60 menit ditambahkan es atau air dingin

(suhu 5-100 C) untuk menghentikan aktivitas enzim.

Stok diencerkan menjadi konsistensi 0,8% dan

dipanaskan hingga 600 C, lalu ditambahkan kolektor

sebanyak 0,5% terhadap berat kering serat.Kemudian dilakukan proses flotasi selama 20 menit.

Stok hasil flotasi dicuci hingga pH netral.

Sebagian dari stok dibuat lembaran dengan

gramatur 55 g/m2, dan sebagian lagi dilakukan proses

pemutihan menggunakan H2O2 1%, NaOH 0,15%,

Na2SiO3 2% dan DTPA 0,3%, pada kondisi pH 10

dan suhu 700C selama 60 menit. Stok hasil pemutihan

kemudian dibuat lembaran dengan gramatur 55 g/m2 .

Terhadap lembaran yang diperoleh dari hasil

flotasi dan pemutihan, dikondisikan pada suhu 23±10

C dan RH 50±2 % selama 24 jam kemudian

dilakukan pengujian sifat fisik dan optik meliputi

derajat putih, opasitas, noda, indeks tarik, indekssobek dan daya regang.

3. Hasil dan Pembahasan

Derajat Putih

Derajat putih berhubungan erat dengan

keberhasilan proses penghilangan tinta dari kertas

bekas, semakin rendah kandungan noda lembaran

hasil deinking semakin tinggi derajat putih lembaran.

Derajat putih lembaran dapat dijadikan sebagai

indikator kandungan lignin dalam serat. Derajat putih

lembaran yang terbuat dari pulp mekanis yang

banyak mengandung lignin akan menurun dengancepat selama penyimpanan.

Dari grafik 1, penggunaan enzim selulase-

hemiselulase pada proses deinking kertas koran bekas

dapat meningkatkan nilai derajat putih lembaran

sekitar 10,2-17,5% dibandingkan blanko.

Peningkatan ini terjadi karena aktivitas enzim yang

bekerja pada tinta dan permukaan serat, melemahkan

ikatan antar serat sehingga tinta yang melekat pada

serat ikut terlepas, dan dengan adanya kolektor pada

proses flotasi tinta tersebut terangkat kepermukaan

bersama gelembung udara untuk dipisahkan.

Dari proses pemutihan yang dilakukan

menghasilkan lembaran dengan nilai derajat putihnaik sekitar 2,8%, hal ini terjadi disebabkan H2O2 

mendegradasi dan mengubah kromofor lignin dimana

lignin merupakan salah satu faktor penyebab nilai

derajat putih yang rendah.

Berdasarkan spesifikasi dari kertas koran

(SNI 14-0091-1998)9), derajat putih yang

dipersyaratkan minimal 55%. Dari hasil deinking 

dengan enzim, nilai ini dapat dicapai oleh seluruh

variasi penambahan enzim. Sedangkan nilai derajat

putih tertinggi dicapai dari penambahan enzim 1%.

48

50

52

54

56

58

60

62

64

66

Blanko 0% 0,05% 0,1% 0,5% 1,0% 1,5% SNI

Variasi penambahan enzim (%)

   D  e

  r  a   j  a   t  p  u   t   i   h   (   %   )

U nb le ac h B le ac h

 Grafik 1. Derajat putih lembaran hasil proses

deinking

Opasitas

Opasitas merupakan sifat yang penting

terutama untuk kertas cetak, karena kertas dengan

opasitas tinggi tidak akan membentuk bayangan hasil

cetakan pada permukaan sebelahnya, terutama untuk cetak kedua permukaan. Nilai opasitas dipengaruhi

antara lain oleh gramatur, formasi lembaran, bahan

pengisi, jenis serat, dan lain-lain. Bertambahnya

gramatur akan meningkatkan opasitas lembaran, pulp 

belum putih menghasilkan lembaran dengan opasitas

yang lebih tinggi dibanding  pulp yang sudah putih.

Dari grafik 2 terlihat bahwa opasitas lembaran hasil

deinking dari seluruh variasi penambahan enzim

sedikit naik dari blanko dengan nilai sekitar 99% atau

naik antara 0,85-1,15%. Sedangkan hasil dari proses

pemutihan nilai opasitas menurun sekitar 3-5%. Hal

ini disebabkan adanya sebagian lignin yang terlepas

dalam proses pemutihan dan meningkatnya derajat

putih lembaran.

Spesifikasi kertas koran mempersyaratkan

nilai opasitas minimal 90%, dan dari hasil percobaan

seluruh variasi penambahan enzim dapat memenuhi

nilai persyaratan spesifikasi kertas koran.

84

86

88

90

92

94

96

98

10 0

10 2

B lanko 0% 0,05% 0,1% 0,5% 1,0% 1,5% SNI

Varias i penambahan enz im (%)

   O  p  a  s   i   t  a  s   (   %   )

Unbleach

Bleach

 Grafik 2. Opasitas putih lembaran hasil proses

deinking 

0

20

40

60

80

10 0

12 0

14 0

16 0

18 0

B lank o 0% 0,05% 0,1% 0,5 % 1,0% 1,5%

Var ias i penambahan enz im (%)

   N  o   d  a   (  m  m

   2   /  m   2   )

U nbleac h

B leac h

 Grafik 2. Jumlah noda putih lembaran hasil proses

deinking 

Page 4: 175-515-1-PB

5/16/2018 175-515-1-PB - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/175-515-1-pb 4/5

JMS Vol. 8 No. 2, Juni 2003 70

Jumlah Noda

Noda pada kertas didefinisikan sebagai benda

asing yang terdapat pada lembaran kertas, berwarna

lain dan mempunyai luas hitam minimal setara 0,04

mm

2 9)

. Luas hitam standar adalah luas standar sebuahnoda hitam bulat di atas dasar putih yang

memberikan kesan pandangan sama dengan noda

yang terdapat pada lembaran uji. Menurut

Paraskevas5), tinta untuk kertas koran mudah

didispersikan menjadi ukuran kecil sehingga akan

membentuk noda-noda kecil pada lembaran. Dari

grafik 3 terlihat bahwa hasil deinking dengan variasi

 jumlah penambahan enzim dapat menurunkan jumlah

noda pada lembaran sekitar 69,0-85,6%, sedangkan

pada proses deinking yang dilanjutkan dengan tahap

pemutihan jumlah noda pada lembaran turun sekitar

3-9% dari jumlah noda pada lembaran tanpa proses

pemutihan. Penurunan jumlah noda paling besardiperoleh pada penggunaan enzim sebanyak 0,05%.

Penurunan jumlah noda pada lembaran ini

disebabkan terjadi degradasi pada permukaan serat

oleh enzim sehingga melemahkan ikatan antar serat

dan akibatnya serat terpisah satu dengan lainnya.

Kejadian ini mempermudah pelepasan partikel tinta

dari serat sehingga lembaran yang dihasilkan menjadi

lebih bersih dari noda.

0

5

10

15

20

25

30

35

B lanko 0% 0 ,05% 0,1% 0 ,5% 1 ,0% 1 ,5% S NI

Var iasi penambahan enzim (%)

   I  n   d  e   k  s   t  a  r   i   k

   (   N  m   /  g   )

Unbleach

Bleach

 Grafik 4. Indeks tarik putih lembaran hasil proses

deinking

Indeks Tarik

Indeks tarik merupakan nilai ketahanan tarik 

dalam satuan newton per meter dibagi gramatur

dalam satuan gram per meter persegi, sedangkan

ketahanan tarik adalah gaya tarik yang bekerja pada

kedua ujung kertas diukur pada kondisi standar9).

Faktor yang mempengaruhi ketahanan tarik antara

lain jumlah ikatan antar serat, panjang serat, dan

kandungan  fine. Kandungan  fine yang cukup tinggi,

akan mengakibatkan ketahanan tarik yang cenderung

lemah karena berkurangnya ikatan antar serat. Grafik 

4 merupakan hasil deinking kertas koran bekas

memakai enzim dari seluruh variasi penambahan

enzim menghasilkan lembaran dengan indeks tarik 

naik sekitar 40-71% dari indeks tarik lembaran

blanko. Sedangkan lembaran hasil dari prosespemutihan, indeks tariknya naik sekitar 12-48% atau

turun sekitar 23-28% dari nilai indeks tarik lembaran

tanpa proses pemutihan. Hal ini ada kaitannya

dengan jumlah noda pada lembaran, semakin rendah

kandungan noda pada lembaran maka antar serat

tidak terhalang adanya partikel noda akibatnya ikatan

antar serat akan lebih baik sehingga ketahanan tarik 

lembaran meningkat. Sedangkan pada proses

pemutihan, bahan kimia pemutih yang digunakantidak hanya mendegradasi kromofor lignin tetapi

bereaksi juga dengan karbohidrat dari selulosa yang

menyebabkan ikatan antar serat berkurang, akibatnya

ketahanan tarik lembaran turun. Nilai indeks tarik 

paling tinggi diperoleh dari penambahan enzim

sebanyak 1% yaitu 29,36 Nm/g. Menurut spesifikasi

kertas koran nilai indeks tarik yang dipersyaratkan

minimal 21,5 Nm/g, dan dari seluruh variasi

penggunaan enzim, lembaran yang dihasilkan

memenuhi persyaratan indeks tarik tersebut.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Blanko 0% 0,05% 0,1% 0,5% 1,0% 1,5% SNI

Variasi penambahan enzim

   D  a  y  a  r  e  g  a  n  g

   (   %   )

Unbleach

Bleach

 Grafik 5. Daya regang putih lembaran hasil proses

deinking

Daya Regang

Daya regang (elongation) merupakan

regangan maksimal yang dicapai oleh kertas sebelum

putus diukur pada kondisi standar9). Faktor yang

mempengaruhi daya regang antara lain panjang serat,

fleksibilitas serat dan ikatan antar serat. Secara

keseluruhan dari variasi penambahan enzim (grafik 

5) lembaran yang dihasilkan memiliki daya regang

yang lebih besar dari lembaran blanko dengan

kenaikan sekitar 35-64%. Sedangkan dari proses

pemutihan daya regang lembaran naik sekitar 27-

98% atau turun sekitar 0,13-0,3% dari nilai daya

regang lembaran tanpa proses pemutihan. Seluruhnilai daya regang lembaran hasil dari percobaan

memenuhi persyaratan dari spesifikasi daya regang

kertas koran yaitu minimal 0,7%.

Indeks Sobek

Indeks sobek lembaran kertas merupakan hasil

bagi dari ketahanan sobek dengan gramatur,

sedangkan ketahanan sobek adalah gaya dalam

satuan gram gaya (gf) atau milinewton (mN) yang

diperlukan untuk menyobek kertas pada kondisistandar9). Ketahanan sobek sangat dipengaruhi

terutama oleh panjang serat, selain itu dipengaruhi

 juga oleh ikatan antar serat, gramatur dan fleksibilitaslembaran. Hasil uji dari seluruh variasi penggunaan

enzim memperlihatkan nilai indeks sobek lembaran

lebih tinggi dari blanko, dengan kenaikan sekitar 19-

 

Page 5: 175-515-1-PB

5/16/2018 175-515-1-PB - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/175-515-1-pb 5/5

71 JMS Vol. 8 No. 2, Juni 2003

35% untuk lembaran hasil deinking tanpa pemutihan

dan untuk lembaran dengan proses pemutihan terjadi

kenaikan sekitar 11-37% atau turun sekitar 0,3-

1,93% dari nilai indeks sobek lembaran tanpa proses

pemutihan. Efek ini dapat disebabkan karena enzim

menghidrolisa  fine menjadi glukosa sehingga  fine dalam stok berkurang dan yang tertinggal serat yang

berukuran panjang, akibatnya ketahanan sobek 

lembaran meningkat.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Blanko 0% 0,05% 0,1% 0,5% 1,0% 1,5% SNI

Variasi penambahan enzim (%)

   I  n   d  e   k  s  s  o   b  e   k   (  m   N  m

   2   /  g   )

Unbleach

Bleach

Grafik 6. Indeks sobek putih lembaran hasil proses

deinking

Hasil keseluruhan parameter sifat lembaran

kertas hasil deinking dengan variasi penambahan

 jumlah enzim, memperlihatkan kenaikan sifat optik 

dan sifat fisik serta penurunan jumlah noda lembaran.

Hal ini dimungkinkan karena enzim di dalam stok 

bekerja menyerang permukaan serat yang

mengakibatkan efek   peeling, sehingga terjadi

pemutusan ikatan antar serat8). Dengan adanya aksi

mekanis, partikel tinta yang lepas dapat dibuang dari

stok. Semakin banyak ikatan antar serat yang putus

memudahkan partikel tinta lepas. Dari nilai hasil uji

parameter sifat lembaran yang diperoleh, penggunaan

enzim sebanyak 0,05% telah memenuhi persyaratan

spesifikasi kertas koran menurut SNI 14-0091-1998.

Sedangkan hasil dari proses pemutihan, derajat putihmengalami peningkatan, akan tetapi parameter

lainnya umumnya menurun. Efek ini terjadi karena

bahan kimia pemutih peroksida dan adanya natrium

hidroksida menghasilkan ion perhidroksil yang

efektif berfungsi sebagai bahan atau zat pemutihkertas seperti terlihat pada reaksi berikut H2O2 + OH - <==> HOO- + H2O.

4. Kesimpulan

Dari rangkaian percobaan penggunaan enzim

selulase-hemiselulase pada proses deinking kertas

koran dapat disimpulkan sebagai berikut :

1.  Penggunaan enzim selulase-hemiselulase pada

proses deinking kertas koran bekas, meningkatkan

sifat optik dan sifat fisik lembaran hasil deinking 

seperti meningkatnya derajat putih, opasitas,

indeks tarik, daya regang, indeks sobek dan

menurunnya jumlah noda.2.  Proses pemutihan dengan hidrogen peroksida,

sifat optik lembaran sedikit meningkat tetapi sifat

fisiknya cenderung menurun.

3.  Dari hasil secara keseluruhan, hasil paling baik 

diperoleh pada penggunaan enzim sebanyak 1%.

Pada penggunaan enzim sebanyak 0,05% tanpa

proses pemutihan dan 0,5% dengan proses

pemutihan sifat optik dan sifat fisik lembaran

kertas telah memenuhi persyaratan spesifikasi

kertas koran menurut SNI 14-0091-1998.

Daftar Pustaka

1.  Putz, H-J., Katharina R., Lothar G. and Olli J.,“Enzymatic Deinking in Comparison with

Conventional Deinking of Offset News”, TAPPI 

Prociding Pulping Conference Book 2, TAPPI

PRESS, 877-884 (1994).

2.  Pommier, J.D., Jean-L.F. and Gerard G., “Using

Enzyme to Improve the Process and the Product

Quality in the Recycled Paper Industry, Part 1: the

basic laboratory work”,  Recycling Paper:From

Fiber to Finished Product , 197-201 (1990).

3.  Pommier, J.D., Gerard G., Jean-L.F. and Christian

R., “Using Enzyme to Improve the Process and

the Product Quality in the Recycled Paper

Industry, Part 2: Industrial application”, TAPPI 

 Journal, 73:12, 197 (1990).

4.  Mahagaonkar, M. and Paul B., ”Effect of 

Deinking on Optical and Physical Properties of 

Secondary Fibre after Pulping and Flotation”,

 APPITA, 4:6, 429 (1995).

5.  Paraskevas, S., “Ink Removal-Various Methods

and Their Effectiveness”, Recycling Paper: From

Fiber to Finished Product , 426-429 (1990).

6.  Ferguson, L. D.; “Bleaching Wastepaper”, TAPPI 

 Deinking Short Course, Atlanta, GA, USA, 273-

310 (1995).

7.  Bajpai, P. and Pramod K. B., “Deinking with

Enzyme: a Review”, TAPPI Journal, 81:12, 111

(1998).

8.  Zeyer, C., James W. R., Thomas W. J. and John

A. H., “Enzymatic Deinking of Cellulose

Fabric”,Textile Research Journal, 26:3, 26 (1994)

9.  SNI 14-0091-1998 : “Spesifiksi Kertas Koran”