chapter ii suriani pulp

Upload: muhammad-alfikri-ridhatullah

Post on 02-Mar-2018

221 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/26/2019 Chapter II Suriani Pulp

    1/10

    4

    TINJAUAN PUSTAKA

    Pisang (Musa paradisiaca)

    Pisang (Musa paradisiaca) berasal dari Asia dan tersebar di Spanyol, Itali,

    Indonesia serta Amerika. Pisang merupakan salah satu buah tropik yang

    mempunyai nilai ekonomi tinggi, ketersediaannya tidak mengenal musim dan

    harganya terjangkau. Tanaman pisang bersifat monokarfik artinya hanya berbuah

    sekali dan kemudian mati. Tanaman pisang akan berproduksi dengan baik apabila

    pertumbuhannya juga subur (Nurjanah, 2007).

    Pisang umumnya dapat tumbuh di dataran rendah dengan ketinggian 1.000

    m diatas permukaan laut. Pisang dapat tumbuh pada iklim tropis basah, lembab

    dan panas. Meskipun demikian pisang dapat tumbuh di dataran tinggi sampai

    ketinggian 1.300 m diatas permukaan laut. Di dataran tinggi umur tanaman

    sampai berbuah lebih lama dan kulitnya lebih tebal. Taksonomi tanaman pisang

    adalah sebagai berikut :

    Kingdom : Plantae

    Devisi : Spermatophyta

    Sub. Divisi :Angiospermae

    Kelas :Monocotylae

    Bangsa :Musales

    Suku :Musaceae

    Marga :Musa

    Jenis :Musa paradisiaca

    (Rismunandar, 1990).

    Universitas Sumatera Utara

  • 7/26/2019 Chapter II Suriani Pulp

    2/10

    5

    Batang pisang mempunyai manfaat cukup banyak dapat dipergunakan

    sebagai bahan makanan tambahan ternak dimusim kering, dan dapat pula

    dipergunakan sebagai bahan baku pupuk kompos, yang nantinya akan mempunyai

    nilai-nilai ekonomi yang baik. Batang pohon pisang dapat digunakan sebagai

    bahan dasar kertas daur ulang (Satuhu dan Ahmad, 1999).

    Kandungan yang terdapat pada batang pisang sebagian besar berisi air dan

    serat (selulosa), disamping bahan mineral kalium, kalsium, fosfor, besi

    (Satuhu dan Ahmad, 1999). Komposisi kimia batang pisang dapat dilihat pada

    Tabel 1.

    Batang pisang sebenarnya terletak dalam tanah berupa umbi batang. Batang

    pisang ini terbentuk dari pelepah daun panjang yang saling menelangkup dan

    menutupi dengan kuat dan kompak sehingga bisa berdiri tegak seperti batang

    tanaman dengan tinggi berkisar 3,5-7,5 meter tergantung jenisnya.

    (Satuhu dan Ahmad, 1999).

    Tabel 1. Komposisi kimia batang pisang setiap (100 kg)

    Unsur Jumlah

    Air (gr) 92,50Protein (gr) 0,35Lemak -Fosfor (mg)Kalium (mg)Kalsium (mg)Besi (mg)

    Hidrat arang (gr)

    1352131220,70

    4,60Sumber: Munadjim, 1983

    Kertas dan Serat

    Bahan baku utama untuk produksi kertas dan kertas board ialah pulp.

    Dalam proses pembutannya serat yang berasal dari pulpdan kertas bekas dibantu

    dengan bahan pengisi dan zat warna dengan perbandingan tertentu tergantung

    pada jenis kertas yang akan diproduksi. Di Negara-negara maju ada

    Universitas Sumatera Utara

  • 7/26/2019 Chapter II Suriani Pulp

    3/10

    6

    kecenderungan untuk meningkatkan pemakaian kertas bekas (waste paper), hal ini

    tercermin dalam hal-hal sebagai berikut:

    -

    menurunnya persentase pemakaian/konsumsi kertas koran.

    (dimana pembuatan kertas koran sedikit memakai kertas bekas).

    - Pemakaianpulp cenderung menurun per unit produksi kertas.

    (Departemen Perindustrian, 1982).

    Kertas adalah suatu bahan yang disusun terutama oleh serat-serat sellulose

    yaitu tanaman, mineral, bulu binatang, serat sintetis. Umumnya proses pembuatan

    kertas terdiri dari 2 bagian kelompok besar yaitu proses pembuatan pulp dari

    proses pembuatan kertas dan board. Proses pembuatan pulpyang melalui 2 tahap

    proses yaitu proses mekanis dan kimia (Soekartawi, 1989).

    Selulosa merupakan komponen penting dari kayu yang bermanfaat sebagai

    bahan baku pembuatan kertas. Menurut Zulferiyenni, dkk (2009) menyatakan

    bahwa perbedaan rasio antara ampas tebu dan batang pisang tidak berbeda nyata

    sedangkan konsentrasi asam asetat berpengaruh nyata terhadap kadar selulosa

    pulp yang dihasilkan. Kadar selulosa yang dihasilkan pada semua perlakuan

    berkisar 4256%.

    Pada dasarnya tanaman Abaca (tanaman pisang) merupakan bahan mentah

    untuk pembuatanpulpdan kertas yang dengan mudah ditanam dalam waktu yang

    cepat dibanding tanaman kayu yang ada dihutan. Abaca memiliki serat yang

    begitu kuat sehingga memungkinkan untuk menghasilkan pulp yang berkualitas

    karena bahan mentah yang menghasilkan lignin selulosa bersumber dari tanaman

    pisang yang tumbuh (Muladi dan Arifin, 2005).

    Universitas Sumatera Utara

  • 7/26/2019 Chapter II Suriani Pulp

    4/10

    7

    Jenis cetakan tidak menggunakan mesin handpress melainkan

    menggunakan screen. Meskipun ciri-ciri alat pencetaknya berbeda, hasil kedua

    cetakan mesin sama. Ada beberapa jenis kertas yang dipakai untuk usaha

    percetakan tangan. Yaitu buffalo (ada yang tebal dan tipis atau disebut dengan

    kertas litax), orien (tebal dan tipis), HVS, BC, BC buffalo, hammer, undangan

    merah, kertas jeruk dan sebagainya. Harga-harga tiap jenis kertas berbeda-beda

    (Karyadi, 2000).

    Pertanaman serat lunak (soft fibre) terdiri dari jenis rosella, kenaf dan jute.

    Saat ini pengembangannya yang terbanyak ialah kenaf, lebih kurang 85%,

    kemudian rosella, lebih kurang 15% dan sedikit jute. Menurut Soekartawi (1989)

    menyatakan serat maupun batang berkulit rosella, kenaf dan jute dapat dijadikan

    pulp kertas. Kertas yang dihasilkan merupakan kertas yang dipakai untuk surat-

    surat berharga seperti cek, perangko, ijazah dan lain-lain.

    Serat yang berdinding tipis akan menghasilkan lembaran pulpdan kertas

    yang lebih padat dan kekuatan retak yang lebih baik dibandingkan dengan serat

    yang berdinding tebal (Soekartawi, 1989). Serat yang berdinding tebal

    menghasikan lembaran yang mempunyai kekuatan sobek yang tinggi, tetapi

    kekuatan retak yang rendah. Untuk memperoleh kekuatan retak dan sobek yang

    tinggi, serat yang berdinding tebal perlu dicampur dengan serat panjang dan

    berdinding tipis misalnya dengan serat kayu daun jarum.

    Dalam pembuatan pulp kenaf pun dapat dimasak menggunakan proses

    yang sama seperti pada jenis non kayu yang lain, yaitu proses soda, sulfat dan

    NSSC (Neutral Sulfite Semi Chemical). Rata-rata konsumsi serat dunia berkisar

    Universitas Sumatera Utara

  • 7/26/2019 Chapter II Suriani Pulp

    5/10

    8

    antara 3,44 juta dan 5,53 juta ton per tahun. Negara konsumen serat sebagian

    besar adalah negara sedang berkembang (Soekartawi, 1989).

    Pembuatan Kertas dan Penggunaan NaOH

    NaOH (Natriun Hidroksida) yang termasuk senyawa alkali ini banyak

    dikenal sebagai soda (caustic soda) telah banyak dikenal dalam industry

    pembuatan kertas. Fungsi umum penggunaan dalam proses pembuatan kertas

    NaOH ada pada proses pendegradasian lignin. Selain untuk degradasi lignin,

    penggunaan NaOH digunakan untuk memperbaiki sifat serat dalam prosesnya

    untuk dibuat menjadi kertas (Sjostrom, 1995). Perbaikan serat yang dimaksud

    adalah perbaikan sifat dalam usahanya untuk lebih mempermudah dan

    memperkuat jalinan serat kertas yang terbentuk. Dalam proses pemasakan serat

    dengan larutan NaOH, serat akan mengalami efek ribbon. Efek ribbon adalah efek

    fisik dimana serat tunggal menjadi kasar dan berserabut.

    Ketebalan kertas dinyatakan dalam satuan mikron (m) berdasarkan hasil

    penelitian Sucipto, dkk (2009) ketebalan kertas seni pelepah pisang dari hasil

    penelitian sebesar 235 m lebih rendah dari kertas seni yang ada di pasaran, yaitu

    sebesar 246 m. perbedaan ketebalan kertas ini disebabkan adanya pengaruh

    perlakuan komposisi yaitu konsentrasi NaOH.

    Pada umumnya pulp yang dihasikan pada dewasa ini dalah pulp kimia,

    membagi pulp kimia berdasarkan bahan kimia yang digunakan dalam proses

    pemasakan, yang terdiri dari soda, sulfat dan silfit. Pulpsoda adalah pulpkimia

    hasil pemasakan dengan menggunakan larutan soda kostik sebagai larutan

    pemasak. Pulp sulfat adalah pulp kimia hasil pemasakan dengan menggunakan

    soda kostik natrium sulfide sebagai larutan pemasaknya. Pulp sulfit adalah pulp

    Universitas Sumatera Utara

  • 7/26/2019 Chapter II Suriani Pulp

    6/10

    9

    kimia hasil pemasakan dalam larutan bisulfat. Pembuatan pulp kraft dilakukan

    dengan larutan yang terdiri atas natrium hidroksida dan natrium sulfida, yang

    dinamakan lindi putih. Dimana semua bahan kimia dihitung sebagai ekuivalen

    natrium dan dinyatakan sebagai berat NaOH atau Na2O. Dalam kimia pembuatan

    pulp modern unit-unit berat NaOH sering diganti dengan unit-unit molar,

    misalnya efektif per liter larutan atau per kilogram kayu (Sjostrom, 1995).

    Kadar alfa selulosa dari alang-alang memiliki nilai tertinggi dibandingkan

    dengan jenis bahan baku yang lain. Menurut Wibisono, dkk (2011) diketahui

    bahwa kadar alfa selulosa yang semakin tinggi mengakibatkan daya tarik kertas

    semakin kuat dan daya hapus juga semakin baik sehingga kualitas dari kertas yang

    dihasilkan oleh pulp berbahan baku alang-alang lebih baik jika dibandingkan

    denganpulp dari ampas tebu dan eceng gondok. Akan tetapipulp dari alang-alang

    memiliki intensitas kecerahan kertas yang lebih jelek jika dibandingkan dengan

    pulp dari eceng gondok, karena banyak lignin yang terkandung dalam pulp

    menyebabkan kertas yang dihasilkan menjadi lebih gelap.

    Reaksi pemasakan bahan baku dengan asam asetat berlangsung pada

    kondisi endotermis, dimana konversi reaksi pada reaksi endotermis akan

    dipengaruhi oleh panas yang diterima pada saat proses pemasakan. Besar

    pemasukan akan kebutuhan panas bergantung pada perubahan suhu. Semakin

    besar perubahan suhu akan menyebabkan semakin besar pula panas yang akan

    dihasilkan. Maka dengan penggunaan suhu pemasakan yang lebih tinggi akan

    membuat konversi dan reaksi lebih baik. Dengan demikian baiknya konversi

    reaksi akan menyebabkan lignin yang terdegradasi semakin besar sehingga kadar

    alfa selulosa dalampulpmenjadi lebih besar (Wibisono, dkk., 2011).

    Universitas Sumatera Utara

  • 7/26/2019 Chapter II Suriani Pulp

    7/10

    10

    Perbedaan utama di antara berbagai proses pembuatan kertas ialah metode

    yang digunakan untuk menyelesaikan langkah pertama pembuatan pulp. Cara

    mekanis, cara kimia, atau energi panas atau kombinasi-kombinasinya digunakan

    dalam memproduksi pulp. Dua proses kimia yang berbeda digunakan dan

    keduanya berbeda pada tipe bahan kimia penyusun cairan pemasak, proses-proses

    ini ialah proses sulfit dan proses sulfat (Bowyer, 1996).

    Larutan natrium hidroksida digunakan sebagai lindi pemasak dan lindi

    bekas yang dihasilkan dipekatkan dengan cara penguapan dan dibakar. Proses

    kraft telah hampir menggantikan secara lengkap proses soda yang tua karena

    keunggulan selektifitas delignifikasi yang menghasilkan juga kualitas pulp yang

    lebih tinggi. Disamping dimensi dan nilai turunan serat dipergunakan sebagai

    pengukur kualitas bahan baku. Komponen kimia serat atau kayu umumnya terdiri

    dari selulosa, hemi-selulosa, lignin dan zat okstraktif. Selulosa sangat dibutuhkan

    dalam pembuatan kertas karena selulosa mempunyai daya gabung yang besar

    sehingga hal ini memudahkan pengerjaan jalinan serat (Soekartawi, 1989).

    Pengujian kertas

    Gramatur adalah massa lembaran kertas dibagi luasnya dalam satuan

    g/m2. Gramatur kertas dipengaruhi oleh kadar air pada kelembapan udara relatif

    disekitar kertas. Semakin besar gramatur yang dihasilkan maka ketahanan sobek

    dan ketahanan tarik pada kertas seni semakin kuat (Sucipto, dkk, 2009).

    Untuk keperluan pengendalian proses dan mutu bagi produsen kertas dan

    karton BSN menentukan batas nilai gramatur minimal dan maksimal yang masih

    diperkenankan bagi kertas dan karton pada gramatur tertentu yang tertera pada

    tabel berikut ini:

    Universitas Sumatera Utara

  • 7/26/2019 Chapter II Suriani Pulp

    8/10

    11

    Tabel 2. Toleransi gramatur

    Gramatur (g/m) Toleransi (%)

    < 28,00 7

    35,00 6

    45,00 55,00 5>60,00 4

    (BSN, 2006).

    Ketahanan tarik adalah daya tahan lembaran kertas atau karton terhadap

    gaya tarik yang bekerja pada kedua ujung kertas tersebut diukur pada kondisi

    standar. Daya regangan adalah regangan maksimum yang dapat dicapai oleh jalur

    kertas tersebut diukur pada kondisi standar. Panjang putus adalah jalur kertas atau

    karton dengan lebar sama yang beratnya dapat memutuskan jalur tersebut apabila

    digantung satu ujungnya.

    Peralatan yang digunakan mengukur kekuatan tarik adalah:

    1. Dua buah alat penjepit untuk kedua ujungnya

    2. Bandulan kertas

    3.

    Skala pembaca untuk ketahanan tarik

    4. Motor untuk menggerakkan bandul dengan kecepatan tetap

    Ketahanan tarik dapat dinyatakan sebagai panjang putus dengan perhitungan:

    panjang putus (m)=kekuatan tarikpanjang jalur (m)

    berat jalur

    (BSN, 1998).

    Ketahanan sobek adalah gaya dalam miliNewton (mN) yang dibutuhkan

    untuk menyobek kertas pada kondisi standar. Prinsip uji ketahanan sobek kertas

    metode Elmendorf adalah setumpuk lembaran contoh uji yang sudah mengalami

    penyobekan awal kemudian disobek menggunakan pendulum pada jarak tertentu.

    Gaya sobek yang ditimbulkan oleh pendulum bergerak dalam bidang yang tegak

    lurus terhadap bidang contoh uji. Usaha untuk menyobek contoh uji diindikasikan

    Universitas Sumatera Utara

  • 7/26/2019 Chapter II Suriani Pulp

    9/10

    12

    dengan hilangnya energi potensial dari pendulum. Peralatan uji ketahanan sobek

    metode Elmendorf adalah:

    1.

    Alat penjepit yang terdiri dari sebuah penjepit statis dan sebuah penjepit yang

    dapat bergerak bersama sektor pendulum

    2. Sektor pendulum

    3. Alat penahan sektor pendulum

    4. Jarum penunjuk dan skala

    5.

    pisau

    (BSN, 2009).

    Karakteristik kertas

    Kualitas suatu produk kertas merupakan suatu hal yang terukur. Kualitas

    ini dilihat dari karakteristiknya berdasarkan kegunaan kertas itu sendiri. Diantara

    karakteristik-karakteristik itu adalah :

    1.

    Bonding strength : Daya ikat serat dalam lembaran kertas. Kertas dengan daya

    ikat yang baik tidak akan mudah rusak di saat proses pencetakan

    2. Burst Strength : Ukuran tentang kekuatan selembar kertas untuk dapat

    menahan suatu tekanan

    3. Brightness : Sifat pemantulan cahaya yang dimiliki kertas atau pulp.

    Pengukuran brightness dilakukan dengan kertas dan pulp dengan standard

    referensi (dalam skala 1 sampai 100 yang mewakili pemantulan sinar

    magnesium oksida)

    4. Opacity : Suatu derajat nilai yang didasarkan seberapa besar seseorang tidak

    bisa melihat menembus selembar kertas. Besarnya diukur dengan banyaknya

    cahaya yang tertinggal saat melewati kertas

    Universitas Sumatera Utara

  • 7/26/2019 Chapter II Suriani Pulp

    10/10

    13

    5. Tear (Indeks sobek) : Indikator panjang serat dan keseragaman serat dalam

    selembar kertas. Tear dihitung dengan satu tes yang mengukur besarnya

    tenaga yang dibutuhkan untuk dapat merobek kertas itu saat pertama kali

    6. Tensile Strength : didefinisikan sebagai besarnya gaya maksimum yang

    dibutuhkan untuk memutuskan kertas dengan arah horizontal

    (Firmansyah, 2007).

    Universitas Sumatera Utara