teknologi produksi pulp dari serat daun nenas (jurnal)

8/16/2019 Teknologi Produksi Pulp Dari Serat Daun Nenas (Jurnal)

1/21

1

TEKNOLOGI PRODUKSI PULP DARI SERAT DAUN NENAS(KAJIAN VARIASI PELARUT CAO, SUHU DAN WAKTU PEMASAKAN)

M. Zulfikar T.1, Sri Kumalaningsih2, Susinggih Wijana3

1) Mahasiswa Program Studi Teknologi Industri Pertanian, PPSUB2) Staf Pengajar Program Studi Teknologi Industri Pertanian, PPSUB3) Staf Pengajar Program Studi Teknologi Industri Pertanian, PPSUB

ABSTRAK

Kertas merupakan benda yang sering kita temukan sehari-hari dalam berbagai kegiatan dalam kehidupan umatmanusia. Bahan utama dalam proses pembuatan kertas adalah bubur kertas atau yang dikenal dengan istilah pulp. Pulp umumnya terbuat dari serat kayu, namun dapat juga dibuat dari serat non kayu seperti serat dari daun nenas. Proses pulping untuk tanaman serat non kayu adalah proses alkali menggunakan NaOH, namun untuk mengurangi dampak negatif bagilingkungan dapat menggunakan CaO.

Metode penelitian untuk uji fisik dan kimia menggunakan Metode Respon Permukaan dengan program Design Expert8 Trial Version, sedangkan untuk uji sensorik menggunakan Uji Friedman dan penentuan perlakuan terbaik parametermenggunakan indek efektifitas. Analisis kelayakan finansial menggunakan perhitungan Break Event Point (BEP), PaybackPeriod (PP), Net Present Value ( NPV) dan Profitability Index (PI).

Hasil penelitian menunjukkan kondisi proses pulping daun serat nenas yang optimal sesuai dengan metode

permukaan respon adalah menggunakan CaO 14,3%, lama pemasakan 120 menit dan suhu pemasakan 120 °C. Solusi ini akanmenghasilkan rendemen 62,41%, Lignin 7,9%, gramatur 172,1 g/m 2, ketahanan sobek 41,67 kgf/cm2, dan ketahanan tarik 0,42kgf/cm2. Dari hasil uji sensoris kombinasi perlakuan terbaik berdasarkan indeks efektifitas diperoleh dari kombinasi perlakuanA1B1C1 (CaO 5%, suhu 800C, 60 menit) dengan nilai produk 0,680 yang memiliki kandungan rendemen 89,65%, lignin 17,98%,gramatur 182,07 g/m2, ketahanan sobek 30,17 kgf/cm2, ketahanan tarik 0,38 kgf/cm, .warna 5, tekstur permukaan 5, dankenampakan serat 4,8.

Total biaya produksi selama 1 tahun kertas seni dari serat daun nenas adalah sebesar Rp. 94.857.333, - dengan perincianbiaya tetap (fixed cost) sebesar Rp. 54.171.333,- dan biaya tidak tetap (variable cost) sebesar Rp. 40.686.000,-. HargaPokok Produksi (HPP) sebesar Rp. 131,75. Harga jual yang dihitung di tingkat produsen ke pengecer sebesar Rp. 329.37sampai dengan Rp. 400,00. Perhitungan BEP dicapai pada volume penjualan 931.968,05 lembar atau senilai Rp. 306.958.347,59,-..Nilai payback period dicapai pada 1 tahun 6 bulan 3 hari .Nilai Net Present Value ( NPV ) sebesar Rp. 343,053,425. Nilai IRR padasuku bunga 10%-20% adalah 0,496, sedangkan pada suku bunga 15%-30% sebesar 0,61. Nilai Profitability Index (PI) sebesar 3,89dengan demikian unit usaha industri kertas seni dari proporsi daun nenas layak dilaksanakan.

Kata kunci : Kertas, Daun Nenas, Skala Industri Kecil

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangKertas merupakan benda yang sering kita

temukan sehari-hari dalam berbagai kegiatan dalamkehidupan umat manusia. Bahan utama dalam prosespembuatan kertas adalah bubur kertas atau yang dikenaldengan istilah pulp. Pada umumnya pulp terbuat daribahan baku kayu yang mengalami beberapa tahapanproses, sehingga pada akhirnya berubah menjadi buburkertas dimana proses tersebut disebut pulping . DiIndonesia, kebutuhan akan pulp setiap tahunnya semakintinggi. Biro Pusat Statistik mencatat impor pulp di

Indonesia pada tahun 2004 sejumlah 543.345 ton danmengalami peningkatan yang sangat signifikan pada tahun2005 (8.479.910 ton) dan pada tahun 2006 (22.069.216ton) (Anonymous, 2006).

Indonesia kaya akan sumber keanekaragamanhayati termasuk serat alam dan salah satu yangberpotensi untuk dikembangkan adalah serat daun nenas.Kemajuan teknik budidaya tanaman nenas disatu sisidapat meningkatkan produksi buah, tetapi disisi lainberdampak pada semakin banyaknya limbah daun nenas.Dengan teknologi penggunaan hormon/ethrel dapat

dilakukan proses pembuahan secara serentak dalam satuareal tanaman Nenas sehingga panennya pun diharapkansecara serentak (Onggo dan Triastuti, 2005).

Propinsi Jawa Timur merupakan salah satupropinsi di Indonesia yang memproduksi buah nenas yangcukup tinggi dan memiliki rumpun tanaman nenas yangcukup banyak. Pada tahun 2007 untuk wilayah Blitar danKediri tercatat di Departemen Pertanian ada sekitar211.318.229 rumpun tanaman nenas didaerah tersebut.Jika dari setiap tanaman nenas rata-rata menghasilkanlimbah daun pangkasan rata-rata 1,4 kg, maka daerahtersebut akan menghasilkan sekitar 295.845.521 tonlimbah daun nenas yang perlu dipertimbangkanpemanfaatannya. Salah satu pemanfaatan daun nenasyang mungkin untuk dikembangkan untuk memberikan

nilai tambah bagi petani nenas pada umumnya adalahbahan baku pembuatan pulp (Anonymous, 2008).Kandungan serat selulosa dari limbah pertanian dapatdimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan kertas seni(Sukundayanto 2004).

Pada umumnya pulp yang dihasilkan padadewasa ini adalah pulp kimia. Pulp kimia adalah pulp yangdiperoleh dengan proses kimia, sehingga sebagian besarkomponen kimia nonserat dihilangkan dan serat-seratterpisah tanpa suatu pengerjaan mekanis. Pembagianpulp kimia berdasarkan bahan kimia yang digunakan


2/21

2

dalam proses pemasakan terdiri atas pulp soda, sulfat dansulfit. (Joedodibroto, 1983).

Proses pulping yang optimal untuk serat tanamannon kayu adalah proses alkali menggunakan NaOH.

Namun, untuk mengurangi dampak negatif dari limbahNaOH yang terbuang diperlukan bahan pelarut yang lebihramah lingkungan (Malo, 2004). Selain NaOH, bahanalkali yang dapat digunakan pada pembuatan pulp denganproses soda yaitu kapur (CaO) dimana bahan inidigunakan saat pemasakan bahan-bahan berserat pendekdan dapat meningkatkan titik didih air yang digunakanpada proses hidrolisis (Pratiwi, 2000). Serat adalahkumpulan selulosa dan hemiselulosa yang merupakanpolisakarida sebagai komponen dasar kertas maupunkain. Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahanbaku berserat (kayu maupun non kayu) melalui berbagaiproses pembuatannya. Pulp terdiri dari serat-serat(selulosa dan hemiselulosa) yang digunakan sebagaibahan baku kertas (Sjostrom, 1995).

Faktor yang mempengaruhi kondisi optimum

pada proses pemasakan pulp ( pulping ) selain konsentrasipelarut adalah waktu dan suhu pemasakan. Waktu dansuhu pemanasan pada proses pulping sangat erathubungannya. Pada dasarnya waktu pemasakan dapatdikurangi beberapa saat dengan menaikkan suhupemasakan, namun diatas suhu 180oC tidak ada pengaruhyang jelas pada laju pembuatan pulp, bahkan pada suhutinggi rendemen dan kualitas pulp akan turun (Fengel danWegener, 1995).

Studi kelayakan merupakan suatu perencanaansistematis dan terpadu pada pendirian suatu proyek bisnissehingga resiko kegagalannya dapat dikurangi. MenurutUmar (2000), studi kelayakan bisnis adalahpenelitian tent ang layak tidaknya suatau proyek bisnisdilaksanakan. Maksud dari layak atau tidak di siniadalah perkiraan bahwa proyek akan dapat atau tidak

dapat menghasilkan keuntungan yang layak bila telahdioperasikan. Sutojo (1999) mengemukakan hal-hal yangperlu dikaji dalam studi kelayakan meliputi: aspek pasardan pemasaran, aspek teknis teknologis, aspekmanajemen operasi, serta aspek ekonomi danfinansial.

Berdasarkan uraian di atas perlu diadakankajian yang mendalam tentang pembuatan pulp dari daunnenas dengan mengkombinasikan konsentrasi CaO, suhudan waktu pemasakan agar dapat diperoleh kondisi yangoptimum yang layak secara teknis dan finansial.

1.2. Rumusan MasalahRumusan masalah dari penelitian yang akan

dilakukan adalah :

1. Berapakah konsentrasi yang tepat antara CaO,suhu dan waktu pemasakan yang layaksecara teknis untuk membuat pulp dari seratdaun nenas ?

2. Bagaimanakah perancangan unit pembuatan pulp dari serat daun nenas (Cayenne) yanglayak secara teknis dan finansial dalam skalaindustri kecil ?

1.3. Tujuan PenelitianAdapun tujuan penelitian ini adalah :1. Mengetahui kombinasi konsentrasi yang

tepat antara CaO, suhu dan waktu

pemasakan yang layak secara teknis untukmembuat pulp dari daun nenas yangoptimum.

2. Untuk mendapatkan rancangan unitpembuatan pulp dari serat daun nenas(Cayenne) yang layak secara teknis danfinansial dalam skala industri kecil.

1.4. Manfaat PenelitianManfaat dari penelitian ini adalah :1. Diperolehnya informasi proses pengolahan

daun tanaman nenas untuk membuat pulp dengan CaO

2. Memberikan informasi khususnya kepadapetani tanaman nenas proses pemanfaatanlimbah daun tanaman nenas

3. Memberikan informasi tentang kajian aspekteknis dan finansial serta kelayakanpendirian unit pembuatan pulp dari seratdaun nenas (cayenne).

1.5. Hipotesis1. Diduga kombinasi konsentrasi CaO, suhu

dan waktu pemasakan yang tepat akanmenghasilkan pulp dari daun nenas yanglayak secara teknis dan finansial

2. Diduga optimasi pengolahan pulp dari seratnenas skala industri kecil layak secarafinansial..

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. NenasTanaman nenas bukan tanaman asli dari

Indonesia, tetapi berasal dari Amerika. Pada waktu benuaAmerika belum diketemukan, tanaman nenas belumdikenal. Kata nenas berasal dari bahasa Indian “NANA”.Dalam bahasa latin sering disebut Ananas comosus (L)Merr; Syn. A. Sativus Schult. f atau Bromelia comosa L.(Rukmana, 1996)

Nenas adalah suatu tanaman monocotyl yangdapat hidup dalam beberapa musim (perennial).Mempunyai rangkaian bunga dan buah pada ujungbatang. Tanaman ini masih dapat melanjutkanpertumbuhannya melalui beberapa cabang vegetative

baru yang muncul dari batang. Cabang baru tersebut kelakdapat juga menghasilkan buah yang masih terikat padatanaman induk (tanaman pertama). Yang dimaksuddengan tanaman induk yaitu tanaman pertama atautanaman asli hasil pemisahan vegetative yang ditanampertama kali (Rukmana, 1996).

Tinggi tanaman nenas dapat mencapai 90 –100 cm atau lebih. Daun membentang sampai 130 – 150cm. Jumlah daun yang berfungsi dan aktif jumlahnya rata-rata 70 – 80, dan berbentuk roset. Daun yang rimbun inimelekat pada batang pendek sehingga batang tak terlihat


3/21

3

dari luar karena tertutup daun. Pada batang bawah, daunlebih tua dan pendek. Makin keatas daun makin lebihpanjang dan mencapai panjang maksimum. Di bagian atasdaun makin pendek dan lebih muda. Dan daun yang

terakhir terletak ditengah pada ujung tanaman, Daun takbertangkai, bagian bawah cekung memeluk batang(Pracaya, 1990).

Panen buah nanas dilakukan setelah nanasberumur 12-24 bulan, tergantung dari jenis bibit yangdigunakan. Bibit yang berasal dari mahkota bungaberbuah pada umur 24 bulan, hingga panen buah setelahberumur 24 bulan. Tanaman yang berasal dari tunasbatang dipanen setelah umur 18 bulan, sedangkan tunasakar setelah berumur 12 bulan (Rukmana, 1996).

Tanaman nanas dipanen setelah berumur 12-24 bulan. Pemanenan buah nanas dilakukan bertahapsampai tiga kali. Panen pertama sekitar 25%, kedua 50%,dan ketiga 25% dari jumlah yang ada. Tanaman yangsudah berumur 4-5 tahun perlu diremajakan karenapertumbuhannya lambat dan buahnya kecil. Cara

peremajaan adalah membongkar seluruh tanaman nanasuntuk diganti dengan bibit yang baru. Penyiapan lahansampai penanaman dilakukan seperti cara bercocoktanam pada lahan yang baru. (Rukmana, 1996).

Propinsi Jawa Timur merupakan salah satupropinsi di Indonesia yang memproduksi buah nenas yangcukup tinggi dan memiliki rumpun tanaman nenas yangcukup banyak. Pada tahun 2007 untuk wilayah Blitardan Kediri tercatat di Departemen Pertanian ada sekitar211.318.229 tanaman di daerah tersebut. Jika dari setiaptanaman Nenas rata-rata menghasilkan limbah daunpangkasan sekitar 1.4 kg, maka daerah tersebut akanmenghasilkan sekitar 295.845.521 ton limbah daunNenas yang perlu dipertimbangkan pemanfaatannya.Salah satu pemanfaatan daun nenas yangmungkin untuk dikembangkan adalah sebagai bahan baku

pembuatan pulp (Onggo dan Triastusi, 2005). Untuk diBlitar sendiri yang banyak ditanam adalah golonganQueen, daunnya halus, bentuk buah silendris, berat buahmencapai 2,3 kg, kulit buah warna orange dengan matayang datar, rasanya manis, rendah serat, serta banyakmengandung air (Anonymous, 2008).2.2 Kertas Seni

Kertas didefinisikan sebagai lembaran yangrelatif tipis dan terdiri dari serat yang terletak padaberbagai bagian datar dan lembaran secara merata(Anonymousa, 2005). Menurut Sukundayanto (2004), seratyang digunakan biasanya adalah alami dan mengandungselulosa. Kandungan serat selulosa dari limbah pertaniandapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatankertas seni.

Kertas daur ulang dikenal juga dengan sebutan’art paper’ atau ’kertas seni’ karena selain berbahanlimbah kertas, juga sering ditambahkan serat tanaman,daun-daunan, kelopak bunga, dan bahan-bahan lain yangterdapat di alam. Inilah yang menjadi salah satu cirikhusus kertas daur ulang buatan tangan. Kertas seni tidakselalu merupakan hasil pengolahan limbah kertas,melainkan dapat juga merupakan kertas yang dibuat dariserat-serat tanaman selain kayu, seperti jerami, encenggondok, dan sebagainya (Bainbridge, 1996). Karakterkertas daur ulang buatan tangan memiliki ciri-ciri, yaitu

motif kertas yang unik, karakter bahan yang khas,mempunyai daya serap terhadap air yang besar danbiasanya ukurannya tidak bisa sebesar ukuran kertasbiasa karena semakin besar kertas maka semakin sulit

tingkat pembuatannya (Mahyar, 2001).Selembar kertas buatan tangan atau kertasseni mempunyai karakteristik berbeda dengan kertasbuatan pabrik. Kertas buatan tangan dengan ciri-cirikhusus mempunyai serat-serat murni yang panjang danmenghasilkan kertas yang kuat dan awet, serta dalamproses pembuatannya cenderung bebas dari bahan-bahankimia yang berbahaya. Kertas seni dapat dimanfaatkansebagai media untuk menampilkan nilai-nilai seni rupa,karena wujudnya masih menampakkan serat-serat alamidan kertas tersebut dapat dihadirkan secara utuh sebagaibahan yang mengandung unsur-unsur estetis (Bahari,1995).

Dalam pembuatan kertas seni perludipertimbangkan nilai tambah atau nilai ekonominya dalambentuk produk industri seni yang bersifat praktis dan

memiliki nilai keindahan (estetika). Mendirikan industri senimerupakan salah satu alternatif mengolah bahan yang adadi sekitar pedesaan yang selama ini belum digarap secaralebih serius seperti pelepah pisang, batang padi, batang jagung, batang alang-alang, dan tanaman tidak produktiflainnya. Penerapan dari kertas seni ini dapat diwujudkanmenjadi elemen karya seni terap (applied art ) sepertipigura, kap lampu, penyekat ruang, kartu undangan, kipas,tas, dompet, dan benda kerajinan tangan lainnya.

2.2.1. Pembuatan Kertas SeniSecara garis besar proses pembuatan kertas

meliputi tahap-tahap persiapan bahan baku, pulping, defiberasi, pencucian, penyaringan, pemutihan, danpencetakan (Smook, 1994). Proses pembuatan kertas

dapat dilihat pada Gambar 1.Pembuatan kertas seni dapat dibagi menjadi

dua tahap, yaitu proses pembuatan pulp dan prosespembuatan kertas. Kedua hal tersebut dapat diuraikan lagilebih lanjut sebagai berikut :

2.2.2. Proses Pembuatan Pulp pada Kertas Seni Pulping adalah suatu proses dimana

kayu/bahan baku berserat lainnya diperkecil ukurannyasehingga menjadi suatu massa serat (Smook, 1994).Tujuan utama pembuatan pulp adalah untuk melepaskanserat-serat yang dapat dikerjakan secara kimia, mekanikatau semikimia yaitu kombinasi dua tipe perlakuan.Metode pembuatan pulp dengan proses kimia dapatdibedakan menjadi dua yaitu metoda proses basa (proses

soda dan proses sulfat) dan proses asam (proses sulfit)(Fengel dan Wegener, 1995).


4/21

4

Gambar 1. Proses Pembuatan Kertas (Smook, 1994)

Pulp yang berbahan baku pelepah pisangdibuat dengan menggunakan proses semikimia denganmetode proses soda. Menurut Onggo (2004), proses pulping yang optimal untuk serat tanaman non kayuadalah proses alkali menggunakan NaOH. Selulosabersifat tidak larut dalam alkali NaOH, sedangkan lignin,hemiselulosa, pektin dan komponen serat lainnya bersifat

larut. Pembuatan pulp secara semikimia meliputiperlakuan serpih dengan larutan natrium hidroksida(NaOH) dan defibrasi penggiling akhir (Fengel danWegener, 1995). Kertas yang dihasilkan dari proses iniadalah kertas dengan derajat putih yang rendah(kecoklatan), memiliki serat yang bersifat kuat, tetapimemiliki kualitas cetak yang kurang bagus (Smook, 1994).

2.2.3. Proses Pembentukan Kertas (Forming )

Penambahan bahan perekat pada penggunaankertas seni dilakukan pada saat bubur kertas (pulp) belumdibentuk menjadi lembaran kertas dengan caramencampurkan perekat tapioka. Tanpa penggunaan

bahan perekat, serat-serat yang digunakan untuk kertassebenarnya sudah saling mengkait. Penggunaan bahanperekat disini adalah untuk menguatkan ataumengawetkan kertas sehingga didapatkan kertas yangberkualitas dengan ketahanan tarik dan ketahanan sobekyang tinggi (Bahari, 1995).

Tahap terakhir adalah pembentukan kertas(forming ), yaitu dengan mencetak bubur kertas sesuaidengan bentuk pada desain yang telah dibuat. MenurutMalo (2004), pencetakan dimulai setelah pulp siap denganmenyatukan kedua cetakan/bingkai secara bersamaan(bingkai dengan screen berada di bawah, sedangkanbingkai kosong berada di atas), kemudian dimasukkandalam bak berisi bubur kertas sampai tenggelam. Cetakankosong diangkat dan cetakan ber screen dengan pulpdiatasnya dijemur di bawah terik matahari dengan posisi

mendatar.

2.3. Pulping2.3.1. Pengertian Pulping

Pulping adalah usaha untuk mendapatkanserat-serat dengan cara melarutkan lignin semaksimalmungkin. Tujuan utama dari proses Pulping adalahmendapatkan serat sebanyak mungkin yang diindikasikandengan nilai rendemen yang tinggi dengan kandunganlignin seminimal mungkin, yang diuraikan oleh nilaibilangan kappa. Pada saat proses Pulping , lignin akanterdegradasi oleh larutan pemasak menjadi molekul yanglebih kecil yang dapat larut dalam lindi hitam. Peristiwa inidisebut delignifikasi (Rahmawati, 1999).

Pembuatan Pulp secara kimia bertujuan untukmemisahkan lignin yang terikat pada serat secara selektif

(Sjostrom, 1995). Dewasa ini proses Pulping kimiawidiarahkan pada proses Pulping bebas belerang untukmengurangi masalah lingkungan hidup (pencemaran airdan udara), jadi diantaranya dilakukan denganmengembangkan proses soda, yaitu proses pemasakansecara alkali dengan NaOH sebagai larutannya (Tapaneset al., 1992).

2.3.2. Sifat fisik pulpSifat fisik pulp merupakan salah satu parameter

yang digunakan untuk menentukan kualitas pulp (Sixta,2006). Kriterianya tergantung pada jenis produk yangdiinginkan. Secara sederhana sifat-sifat tersebut menurutCasey (1991), meliputi:

1.

Ketahanan sobekDidefinisikan sebagai gaya dalam satuan gram

gaya atau gram force (gf) atau miliNewton (mN), yangdiperlukan untuk menyobek lembaran pulp pada kondisistandar (SII-0435-81). Dalam hal ini nilai kekuatannyadipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain (Browyer danHaygreen, 1999)

:a. Panjang serat

Bahan Baku

Defiberasi

Pulping

Persiapan

Penyaringan

Pencucian

Pencetakan

Pemutihan

Kertas

(pemotongan, pengecilan ukuran, penimbangan)

(Penguraian serat)

(Pembuatan lembaran)


5/21

5

Secara umum ketahanan sobeklembaran pulp meningkat seiring denganpeningkatan panjang serat. Hal ini terjadi karenaserat-serat panjang dapat menyebarkan daerah

perusakan ikatan yang lebih besar daripada seratpendek saat dilakukan penyobekan.

b. Jumlah serat yang berperan saat penyobekanMasing-masing serat yang menyusun

suatu lembaran pulp pada gramatur tertentu (massalembaran pulp dalam gram per satuan luasnyadalam meter persegi yang diukur pada kondisistandar (SII-0439-81) turut menyumbangkan energyterhadap keseluruhan energy yang dibutuhkanuntuk penyobekan. Sehingga lembaran pulp dengan jumlah serat lebih banyak akan memiliki ketahanansobek lebih tinggi.

c. Ikatan antarseratIkatan antarserat turut berpengaruh

terhadap ketahanan sobek lembaran pulp. Dalamhal ini kekuatan ikatannya sangat tergantung padaproses fibrilasi (penguraian mikrofibril serat) yangterjadi pada saat pulping yang kemudiandisempurnakan melalui proses refining. Didalamrefiner sebagian mikrofibril serat akan mengalamipemipihan dan penguraian sehingga luaspermukaan yang berpotensi membentuk ikatanhydrogen bertambah, akibatnya ikatan antarseratmakin kuat. Ketahanan sobek lembaran pulpmeningkat seiring dengan peningkatan ikatanantarserat sampai pada batas tertentu saat masing-masing serat mengalami tarikan yang sangat kuatsehingga ikatan antarkeduanya mudah putus.

2. Ketahanan tarik

Didefinisikan sebagai daya tahan lembaran pulpterhadap gaya tarik yang bekerja pada kedua ujungnya,diukur pada kondisi standar (SII-0436-81). Sifat fisik inidianggap penting untuk jenis kertas tertentu seperti tasbelanja . Dalam hal ini nilai kekuatannya dipengaruhi olehbeberapa faktor antara lain (Saranah, 2002):a. Arah serat dalam lembaran pulp

Nilai ketahanan tarik lembaran pulp akanlebih tinggi jika arah seratnya sejajar dengan arahtarikannya

b. Ikatan antarseratMakin besar kekuatan ikatan antarserat

maka ketahanan tarik lembaran pulp makin besar.

3. Ketahanan retak

Didefinisikan sebagai tekanan hidrostatikdalam kilopascal atau psi yang dibutuhkan untukmeretakkan suatu bahan saat tekanan ditingkatkanpada kecepatan konstan oleh karet diafragmabundar dengan diameter 30,5 mm (T-404-cm-92).Sifat fisik ini dianggap penting untuk jenis taskhusus yang biasa digunakan untuk menahanbeban sangar berat. Dalam hal ini nilai kekuatannyatergantung pada (Nursyamsu, 1993):a. Panjang serat

Lembaran pulp yang tersusun oleh serat-seratpanjang akan memiliki kekuatan retak yanglebih tinggi

b. Ikatan antarserat

Makin besar kekuatan ikatan antarserat makaketahanan retak lembaran pulp makin besar.Kekuatan ikatan antarserat sangat dipengaruhioleh proses fibrilasi.

2.3.3. Kapur (CaO)Lime atau kapur merupakan salah satu bahan

tambahan yang biasanya digunakan dalam pembuatankertas skala kecil. Larutan kapur dengan rumus kimia(CaOH)2 digunakan untuk proses pemasakan bahandengan kualitas rendah seperti jerami atau serat kain(Williams, 1993).

Degradasi lignin dapat dilakukan melalui prosesoksidasi dengan oksida-oksida logam atau tekananoksigen dalam larutan yang ditambah dengan kapur.

Ca(OH)2 adalah senyawa yang bersifat basa kuat danmempunyai fungsi yang hamper sama dengan larutanCaCl2, tetapi kelarutan kapur dalam air lebih kecildibandingkan dengan CaCl2. Kelarutan kapur dalam airpada suhu 25oC adalah 0,12%, semakin tinggi suhunyamaka kelarutannya semakin turun (Fengel and Wegener,1995).

Menurut Haroen (2006), jenis kapur dapatdibedakan sesuai dengan proses pembentukannya,diantaranya yaitu : 1. Kalsium oksida dengan rumus kimia CaO

mempunyai nama komersil seperti lime, burnt lime,quicklime dan stonelime. CaO terbentuk denganpengeluaran CO2 dari pembakaran kapur yangsingkat.

2. Kalsium hidroksida dengan rumus kimia Ca(OH)2

merupakan alkaline dan menyerap CO2 dari udara.Saat air ditambahkan pada kalsium oksida, makaakan menjadi kalsium hidroksida atau hydrated limeatau slaked lime. (Ca(OH)2 digunakan dalampengobatan, pembuatan gips, semen dan industrykulit.

3. Kalsium karbonat dengan rumus kimia CaCO3 dikenal dengan nama limestone. CaCO3 bersifattidak larut dalam air tetapi larut dalam air yangmengandung CO2 dan bertransformasi menjadikalsium bikarbonat atau Ca(HCO)3

Selain NaOH, bahan alkali yang dapatdigunakan pada pembuatan pulp dengan proses sodayaitu kapur (CaO) dimana bahan ini digunakan saatpemasakan bahan-bahan berserat pendek dan dapatmeningkatkan titik didih air yang digunakan pada proseshidrolisis. Kapur yang termasuk basa kuat yang dapatmembengkakan kulit binatang dan menghilangkan buludalam industry kulit binatang atau melarutkan zat kulitmentah atau protein (Rahmawati, 1999).

2.4. Hidrolisis LigninLignin merupakan senyawa aromatic berbentuk

amorf, tersusun oleh unit fenol propane (Singh, 1991).Lignin dapat dihidarolisis oleh sama dengan memutusikatan α-benzil eter namun metode ini tidak cocok untukpelarut lignin. Dalam hal ini reaksi kondensasi muncul


6/21

6

sebagai kompetitornya. Sementara itu banyaknyakandungan lignin dalam bahan berpengaruh terhadapkonsumsi bahan kimia dalam pulping dan bleaching(pemucatan) (Browyer dan Haygreen, 1999). Pulp dan

kertas dengan kandungan lignin lebih kecil akanmempunyai sifat fisik yang lebih baik. Meskipun secarastructural lignin mengandung gugus hidroksil, namunsifatnya yang menolak air (hidrofob) dan kaku dapatmenyulitkan dalam proses penggilingan sehinggapenguraian serat tidak berlangsung sempurna (Sixta,2006).

Hidrolisis merupakan proses penguraiansenyawa-senyawa yang ada dalam suatu bahan menjadisenyawa-senyawa yang lebih sederhana dengan bantuanair (Winarno, 1993). Pulp dibuat dengan menggunakan airsebagai pelarut karena air merupakan pelarut yang cukupbaik untuk pembuatan pulp kertas. Serat selulosaberikatan satu sama lain dengan kuat karena adanyaikatan hydrogen antar serat yang jumlahnya sangatbanyak jika serat-serat ini dalam keadaan kering. Lignin

yang terdapat pada sumber serat akan mengalamipelunakan menjadi fragmen-fragmen kecil oleh ionhidroksil (OH) larutan pemasak (Haroen, 2006).

Air mempunyai kemampuan untuk membuatikatan hidrogen antar serat-serat selulosa menjadi sangatrenggang dan lemah karena masuknya air diantara serat-serat selulosa membuat ikatan hidrogen antar serat akandigantikan oleh molekul air. Air mampu mendesakkedudukan serat selulosa yang sedang berikatan denganserat selulosa lainnya karena kemampuan air juga mampuuntuk membentuk ikatan hidrogen dengan serat selulosa.Secara umum proses prehidrolisa merupakan suatu carauntuk menghilangkan hemiselulosa dan pentosan sertastruktur kimia bahan baku (Pratiwi, 2000).

Tahap pertama dari proses pulping yaituhidrolisis lignin dimana lignin dan komponen lainnya

dihilangkan dari serat selulosa yang akan digunakan untukmembuat kertas. Lignin merupakan perekat antar seratdan akan memberi warna pada kertas apabila lignintertinggal pada pulp (Williams, 1993).

Waktu dan suhu pemanasan pada prosespulping sangat erat hubungannya. Pada dasarnya waktupemasakan dapat dikurangi beberapa saat denganmenaikkan suhu pemasakan, namun diatas suhu 180oCtidak ada pengaruh yang jelas pada laju pembuatan pulp,bahkan pada suhu tinggi rendemen dan kualitas pulp akanturun (Fengel and Wegener, 1995).

2.5. Penentuan kadar lignin sisa pulpKadar lignin dalam pulp menentukan tingkat

kematangan pulp yang dihasilkan dan biasa digunakan

sebagai control dalam pulping dan bleaching (Casey,1991). Penentuan lignin dalam pulp secara tidak langsungsangat efektif untuk pemeriksaan rutin, mengingat waktutang dibutuhkan relatif singkat. Sampai saat ini penentuanbilangan kappa merupakan metode yang paling banyakdigunakan diindustri pulp dan kertas didasarkan padakemampuan permanganate untuk mengoksidasi lignin.Metode ini paling cepat dan logis karena permanganatebereaksi lebih cepat dengan lignin daripada karbohidratdalam larutan asam (Singh, 1991). Hal hal ini dikenalistilah bilangan kappa, didefinisikan sebagai volume

larutan kalium permanganate (KMnO4) 0,1 N yangdigunakan untuk mengoksidasi 1 gr pulp selama 10 menitpada 25°C dikali dengan faktor koreksi (Tabel BilanganKappa). Freudenberg membuktikan bahwa terdapat

hubungan linier antara bilangan kappa dengan kadar ligninsisa dalam pulp kraft dengan factor 0,147 (Casey, 1991),sehingga :

kadar lignin sisa pulp = Bilangan Kappa x0,147.

2.6. Sifat fisik dan kimia daun nenas ditinjau darisegi pembuatan pulp2.6.1. Serat pada nenas

Serat pada nenas dapat digunakan untuk tekstildan kertas.Cara memisahkan serat secara tradisional yaitudaun dibuat memar dengan melepaskan kutikula sehinggaserat mudah dipisahkan dengan tangan. Sesudah dicucidengan air, dijemur di sinar matahari yang kemudian diikatbersama serat-serat yang panjangnya 1 – 1,2 meter. Hasilserat dari daun yang telah tua yaitu 1.0 – 1.2%. Varietas

Aechmea magdalenae Andre ini tahan air garam. Varietaslainnya, Bromelia sylvestris Vell, kekuatan rentangnyatinggi. Serat dari Smooth Cayenne lunak,seperti suteradan halus, hanya saja kekuatan rentangnya rendah,sehingga kalau dipakai tali, kurang kuat bila dibandingkandengan ( Aechmea magdalenae) (Anonymous, 2008).

Serat dari Smooth Cayenne telah dicobadipakai untuk bahan pakaian dan hasilnya sangat menarik,hanya disini masih kalah dengan tekstil sintetis yangharganya lebih murah. Serat dari tanaman nenas dapat juga dipergunakan untuk bahan kertas. Kertas yangdihasilkan dapat tipis, permukaannya halus, lemas danliat, dapat dilipat dan dapat dikisutkan tetapi dapatdihaluskan lagi tanpa kerusakan (Asbani, 1994).

2.6.2. Komposisi kimia serat nanas

Komposisi kimia serat nanas disajikan padaTabel 1 dan sebagai pembanding disajikan juga komposisikimia serat kapas dan rami.

Tabel 1. Komposisi Kimia Serat Nanas

Komposisi kimiaSeratNanas

(%)

SeratKapas

(%)

Serat Rami(%)

1. Alpha Selulosa 69,5 –71,5

94 72 – 92

2. Pentosan 17,0 –17,8

- -

3. Lignin 4,4 – 4,7 - 0 - 1

4. Pektin 1,0 – 1,2 0,9 3 – 27

5. Lemak dan Wax 3,0 – 3,3 0,6 0,2

6. Abu 0,71 –0,87

1,2 2,87

7. Zat-zat lain (protein,asam organik, dll.)

4,5 – 5,3 1,3 6,2

Sumber : Anonymous (2008)2.6.3. Sifat-Sifat Fisik Serat Nanas

Serat nanas mempunyai kekuatan yang relatiftinggi. kekakuan lentur atau Flexural rigidity dan torsionalrigidity serat relatif lebih tinggi dibanding kapas. Hal inimenyebabkan serat mempunyai ketahanan yang besar


7/21

7

untuk digintir (twist), sehingga serat cenderung tidaksegera tergintir pada saat proses penggintiran selesai.Oleh karena itu serat cenderung kaku dan agak sulit untukmendapatkan serat yang kompak seperti yang

dikehendaki. Sifat porous dan menggelembung (swelling)pada serat nanas menunjukkan adanya sifat dayaabsorbsi lembab dan kemampuan untuk dicelup. Seratnanas tidak menunjukkan pengurangan kekuatan dalampenyimpanan hingga 6 bulan, sedangkan penyimpananlebih dari 6 bulan terjadi penurunan kekuatan. Termalkonduktivitas serat nanas relatif rendah yaitu sebesar0,0273 watt/m2/oK, oleh karena itu serat nanas merupakantermal isolator yang baik (Anonymous, 2008).

Menurut Onggo dan Triastuti (2005), serat daunnenas bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku pulp dankertas dengan kelas mutu II (nilai 275). Selain itu kadarselulosanya juga tinggi (57,81%) sehingga dapat diperolehrendemen tinggi. Produksi kertas seni dari daun nenas juga dapat dilakukan dan bisa diterapkan pada industrirumah tangga (skala 5.000 lembar kertas seni per bulan).

2.7. Analisis Finansial pada Studi KelayakanStudi kelayakan merupakan suatu

perencanaan sistematis dan terpadu pada pendirian suatuproyek bisnis sehingga resiko kegagalannya dapatdikurangi. Menurut Umar (2000), studi kelayakanbisnis adalah penelitian tentang layak tidaknyasuatau proyek bisnis dilaksanakan. Maksud dari layakatau tidak disini adalah perkiraan bahwa proyek akandapat atau tidak dapat menghasilkan keuntungan yanglayak bila telah dioperasikan. Sutojo (1999)mengemukakan hal-hal yang perlu dikaji dalam studikelayakan meliputi: aspek pasar dan pemasaran, aspekteknis teknologis, aspek manajemen operasi, sertaaspek ekonomi dan finansial.

Dalam melakukan studi kelayakan aspek

keuangan merupakan faktor yang menentukan, artinyabetapapun aspek-aspek yang lain mendukung namunkalau tidak tersedia dana maka hanya sia-sia belaka.Aspek keuangan berkaitan dengan bagaimanamenentukan kebutuhan jumlah dana dan sekaliguspengalokasiannya serta mencari sumber dana yangbersangkutan secara efisien, sehingga memberikankeuntungan yang menjanjikan (Suratman, 2002).

Faktor penentu apakah suatu proyekinvestasi dapat dikatakan layak diperlukan teknik-teknikkriteria penilaian investasi yang didasarkan pada estimasialiran kas yang bersangkutan. Selain itu juga dapatmenggunakan analisis Break Even Point (BEP) serta analisissensitivitas untuk melengkapi analisis kriteria investasitersebut.

2.7.1. Net Present Value (NPV) Net Present Value adalah selisih antara nilai

sekarang dari investasi dengan nilai sekarang daripenerimaan-penerimaan kas bersih di masa yang akandatang (Umar, 2000).

Rumus untuk menghitung NPV (Husnandan Suwarsono, 2002) adalah sebagai berikut:

NPV = -Ao + ∑= +

n

t t r

At

1 )1(

Keterangan:

-Ao = Pengeluaran investasi pada tahun ke-0 At = Aliran kas masuk bersih pada tahun ke- R = Tingkat suku bunga pada periode ke-i t = Periode investasi (t = 0,1,2,...n)

n = Jumlah tahun (usia) proyek

Berdasarkan kriteria finansial bila NPV > 0 makaproyek dinyatakan layak, jika NPV = 0 maka proyekmengembalikan sebesar social opportunity cost of capital,dan jika NPV < 0 maka proyek dinyatakan tidak layak.

Menurut Sutojo (1999), untuk menghitung nilaisekarang perlu ditentukan terlebih dahulu tingkat bungayang dianggap relevan. Tingkat bunga tersebut dapatdiperoleh dengan memelihara tingkat bunga pinjaman jangka panjang yang berlaku di pasar modal ataudengan mempergunakan tingkat bunga pinjaman yangharus dibayar oleh pemilik proyek.

2.7.2. Jangka Waktu Pengembalian Modal (PaybackPeriod)

Payback Period (PP) adalah suatu periodeyang diperlukan untuk menutup kembali pengeluaraninvestasi dengan menggunakan aliran kas (Umar,2000). Rumus untuk menghitung PP adalah:

PP = n +

)( 11 ++ − nn C B

m

Keterangan:n = Periode investasi pada saat nilaikomulatif B1- C1 negatif terakhirm = Nilai Kumulatif B 1- C 1 negatifterakhirBn+i = Nilai sekarang penerimaan social brutopada tahun n+lCn+i = Nilaisekarang biaya

sosial bruto padatahun n+l

2.7.3 Break EventPoint (BEP)

Break Event Point (BEP) adalah suatu carauntuk dapat menetapkan tingkat produksi dimana tingkatpenjualan sama dengan biaya-biaya. Dengan kata lain,tingkat produksi dimana tidak ada kerugian dankeuntungan (Nitisemito, 1998). Rumus untuk mengitungBEP adalah:Q (BEP) =

)/()/arg( Unit bel BiayaVariaUnit aPenjualan H

BiayaTetap

−

Penjualan (BEP) =

maanTotalPener

bel BiayaVaria BiayaTetap−

−1

2.7.4. Internal Rate of Return (IRR)Metode ini digunakan untuk mencari tingkat

bunga yang menyamakan nilai sekarang dari aruskas yang diharapkan dimasa yang akan datangatau penerimaan kas, dengan pengeluaran investasi awal(Umar, 2000). Dengan kata lain IRR adalah tingkat bunga


8/21

8

dimana nilai NPV = 0. Rumus untuk menghitung IRR(Rangkuti, 2001) adalah sebagai berikut :

IRR = i l +

NPVnegatif NPVpositif

ii NPV

−

− )12(

NPV positif adalah net present value positif dengandiscound rate tertentu yang lebih rendah (i 1). SedangkanNPV negatif adalah net present value negatif dengandiscound rate tertentu yang lebih tinggi (i 2).

2.8. Industri Kecil dan MenengahUndang-undang No. 9 tahun 1995 tentang

Usaha Kecil menggolongkan industri kecil dalam batasanusaha kecil. Berdasarkan UU ini, maka industri kecildidefinisikan sebagai kegiatan ekonomi yang dilakukanperseorangan atau rumah tangga maupun suatu badanbertujuan untuk memproduksi barang ataupun jas auntuk diperniagakan secara komersial (Subanar, 2001).

Batasan mengenai skala usaha menurut BPS,yang berdasar pada jumlah tenaga kerja dapat dilihat

pada Tabel 2.

Tabel 2. Batasan Skala Usaha Berdasarkan Jumlah TenagaKerja

No Skala Usaha Jumlah Tenaga kerja

1. Industri dan Dagang Mikro (ID-Mikro) 1- 4 orang

2. Industri dan Dagang Kecil (ID-Keci l) 5- 19 orang

3. Industri dan Dagang Menengah (ID-Menengah) 20 - 99 orang

4. Industri dan Dagang Besar (ID-Besar) 100 orang atau leb ih

Sumber: Subanar (2001)

Menurut Subanar (2001), industri skala kecilmemi li ki keunggulan dan daya tarik seperti:a.

Fleksibel terhadap bentuk fluktuasi Jangka

pendek, namun tidak memiliki rencana jangkapanjang (corporate plan).

b. Independen dalam penentuan harga produksi atasbarang atau jasanya.

c. Mudah dalam proses pendirian.d. Merupakan tipe usaha yang paling cocok untuk

mengelola produk, jasa atau proyek perintisan,yang sama sekali baru atau belum pernah adayang mencobanya, sehingga memiliki sedikit pesaing.

e. Diversifikasi usaha terbuka luas sepanjang waktudan pasar konsumen senantiasa tergali melaluikreativitas pengelola.

f. Relatif tidak membutuhkan investasi yang terlalubesar, tenaga kerja yang tidak berpendidikantinggi, serta produksi lainnya yang tidak terlalumahal.

Industri kecil juga memiliki banyak kelemahan,pada umumnya dalam masalah keorganisasian,keuangan, administrasi, pembukuan, dan pemasaran.Kelemahan keorganisasian umumnya berupa tidak jelasnyastruktur organisasi, pembagian tugas dan wewenangyang jelas. Dibidang keuangan biasanya lemah dalammembuat anggaran, tidak adanya pencatatan danpembukuan yang memadai. Kelemahan dibidang pemasaranlazimya berupa ketidakserasian antara program produksi dan

penjualan. Dengan ukurannya yang kecil, pengusahakecil seringkali mengabaikan hal-hal prinsip dalampengoperasian usaha. Banyak kebijaksanaanperusahaan yang dibuat berdasarkan kira-kira,

kebiasaan, dan naluri (Wibowo dkk ., 2002).

2.9. Perancangan Unit PengolahanPabrik yang dalam istilah asingnya dikenal

sebagai factory atau plant adalah setiap tempat dimanafaktor-faktor seperti manusia, mesin dan peralatan (fasilitasproduksi lainnya, material atau bahan, energi, uang(modal/kapital), informasi dan sumber daya alam dikelolabersama-sama dalam suatu produksi guna menghasilkansuatu produk atau jasa secara efektif, efisien, dan aman.Istilah pabrik ini sering diartikan sama dengan industri,meskipun industri sebenarnya merupakan salah satu jenisindustri yang terutama akan menghasilkan produk jadi (finishgoods product ) (Wignjosoebroto, 2000).

Pendirian suatu perusahaan atau pabrikmembutuhkan sebuah perencanaan ( planning ).

Perencanaan ini penting, karena tujuan dari suatuperusahaan, baik perusahaan yang mengejar keuntungan( profit seeking ) maupun tidak adalah untukkelangsungan hidup dan perkembangan.Kelangsungan hidup dan perkembangan ini hanyadiperoleh bila perusahaan atau pabrik beroperasi secaraefisian dan efektif. Untuk itu dibutuhkan adanya suaturencana yang tepat dan baik (Assauri, 1990).

Perancangan sistem operasi meliputipenyeleksian produk dengan rancangan produk,penyeleksian peralatan dan proses, perancangan kegiatanoperasi, perancangan tugas, penentuan lokasi danpenyusunan tata letak peralatan. Perancangan danpengendalian operasi meliputi pengendalian terhadappersediaan dan proses operasi, pemeliharaan dan

perawatan mesin, pengendalian bahan baku, pengendaliantenaga kerja, dan pengendali biaya dan perbaikan.Perancangan kegiatan operasi memerlukan kerangkakeputusan yang mencakup proses kapasitas, persediaan,tenaga kerja dan kualitas (Sudarsono, 2002).

Konsep yang paling sederhana dalammenentukan skala operasi (kapasitas produksi) adalahbergantung pada kemungkinan perkembangan pangsapasar (market share) yang dapat diraih dan kapasitasmesin serta peralatan yang dimiliki perusahaan. Hal inidilakukan dalam proses produksi, kemampuan keuanganperusahaan dan kemungkinan adanya perubahan teknologiproduksi di masa yang akan datang (Suratman, 2002 ).

Penelitian studi kelayakan pada umumnyadilakukan terhadap aspek-aspek pasar, teknis, keuangan,

hukum, ekonomi Negara dan dampak sosial. Jenis aspek yangdikaji tergantung pada besar kecilnya dana yang tertanamdalam investasi tersebut, semakin besar dana yangditanam, semakin banyak aspek yang dikaji (Husnan danSuwarsono, 1999).

Aspek keuangan menyangkut bahasan tentangdana yang diperlukan untuk investasi, baik untuk aktiva tetapmaupun modal kerja, sumber-sumber pembelanjaan yangdigunakan, taksiran penghasilan, biaya dan rugi atau laba padaberbagai tingkat operasi, manfaat dan biaya dalam artianfinansial, seperti net present value, profitability


9/21

9

indeks, payback period , dan keuangan (Husnan danSuwarsono, 1999).

2,10. Optimasi dengan metode permukaan respon2.10.1 Metode permukaan responMetode permukaan respon atau respon surface

methodology (RSM) adalah suatu kumpulan dari teknik-teknik statistika yang berguna untuk menganalisispermasalahan tentang beberapa variabel bebas yangmempengaruhi variabel tak bebas atau respon, sertabertujuan untuk mengoptimalkan respon tersebut. Dengandemikian metode permukaan respon dapat digunakanpeneliti untuk :

1. Mencari suatu fungsi pendeketan yang cocokuntuk meramalkan respon yang akan datang

2. Menentukan nilai-nilai dari variabel bebas yangmengoptimalkan respon yang dipelajari(Gasperz, 1992)

Pada dasarnya analisis metode permukaanrespon serupa dengan analisis regresi, yaitumenggunakan prosedur pendugaan parameter fungsirespon berdasarkan metode kuadrat terkceil (least squaremethod), namun dalam MPR diperluas denganmenerapkan teknik-teknik matematika untuk menentukantitik-titik optimal agar dapat ditemukan respon yang optimal(maksimal/minimal). Menurut Gasperz (1992), kelemahandari penggunaan MPR yaitu timbulnya kesulitan bagipeneliti untuk menetapkan daerah percobaannya karenadapat saja terjadi bahwa percobaan yang dilakukan tidakberhasil menemukan titik optimum karena memang titikoptimum berada jauh diluar daerah percobaannya.

Pembahasan dalam MPR, variabel bebasdidefinisikan sebagai x, dimana cariabel bebas itudiasumsikan merupakan variabel kontinyu dan dapat

dikendalikan oleh peneliti tanpa kesalahan, diasumsikanmerupakan variabel acak (random variable). Variabelbebas bisa terdiri dari x1, x2, ..., xk, dengan Y sebagaivariabel tak bebas (respon) yang diduga sebagian atauseluruhnya merupakan respon dari y1, y2, ..., yk (gasperz,1992)

Pada kebanyakan MPR, hubungan matematikamenggambarkan respon percobaan yang dianggap tidakdiketahui sehingga langkah pertama yang harus dilakukanadalah menentukan perkiraan yang sesuai untukhubungan matematika tersebut. Jika suatu hubunganmatematika diketahui maka hubungan tersebut dapatdigunakan untuk menentukan kondisi operasi palingefisien dari sistem yang dipelajari (Garcia dan Philipd,1995). Penggunaan rancangan komposit terpusat akanmenghemat bahan percobaan karaena banyaknya datayang diperlukan dalam membangun ordo kedua lebihsedikit, selain itu fungsi persamaan matematika dari ordokedua dapat dijadikan sebagai salah satu kelebihan dalampenggunaan MPR karena dapat mempermudah penelitidalam meramalkan respon yang akan datang.

2.10.2 Rancangan komposit terpusatSuatu rancangan percobaan untuk membangun

model polinomial ordo kedua harus memliki paling sedikit3 taraf dari setiap faktor yang dicobakan agar parameter

model dapat diduga. Rancangan percobaan itu dipilihberdasarkan pertimbangan :

1. Ketelitian relatif dalam menduga koefisienparameter model

2. Banyaknya pengamatan yang dibutuhkan

Rancangan percobaan yang dpat dipergunakanuntuk membangun model ordo kedua adalah rancanganfaktorial 3k.Salah satu bentuk rancangan permukaanrespon ordo kedua yang diterapkan secara luas adalahrancangan komposit terpusat (central composite design).Pada dasarnya rancangan komposit terpusat adalahrancangan faktorial ordo pertama (2k) yang diperluasmelalui penambahan titik-titik pengamatan pada pusatagar memungkinkan pendugaan koefisien parameterpermukaan respon ordo kedua. Rancangan kompositpusat didefinisikan sebagai rancangan percobaan faktorial2k atau faktorial sebagian (biasanya diberik kode +1 dan -1) ditambah dengan titik sumbu (±1,, 0, 0, ....0), (0, ±1,0,...,0), (0, 0, ±1, ...,0), (0,0,0,..., ±1) (Gasperz, 1992)

Penentuan kondisi operasi optimumKriteria utama ketepatan model adalah

berdasarkan uji simpangan dari model, dimana suatumodel dianggap tepat atau cocok dengan permasalahanapabila uji simpangan dari model bersifat tidak nyatasecara statistik,meskipun mungkin kriteria yang lain cukupmemuaskan (gasperz, 1992).Kondisi optimum akan diperoleh apabila memenuhi syarat-syarat berikut :

1. Syarat perluŶ

= 0 dan

Ŷ

= 0

2. Syarat cukupDeterminan minor utama D matrik Hessan (H)bersifat definit negatif dimana matrik Hdidefinisikan sebagai berikut :

Ŷ

Ŷ

Ŷ

Ŷ


10/21

10

BAB IIIMETODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu

Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia,Universitas Muhammadiyah Malang pada bulanNopember 2009 – Pebruari 2010. Dan analisis Fisikkertas dilakukan di BALITTAS Karang Ploso Malang padaBulan Januari 2010.

3.2. Alat dan Bahan3.2.1. Alat

Alat yang digunakan dalam pembuatan pulpdari daun nenas adalah pisau, timbangan digital, panci,kompor, saringan, pengaduk, gelas ukur, bak/ember, plastik, oven, autoklaf . Sedangkan alat yang digunakanuntuk pengujian fisik kertas di BALITTAS Karang PlosoMalang adalah Elmendorf Tearing Tester (uji ketahanansobek) dan Paper Tensile Strength Tester (uji ketahanantarik).

3.2.2. BahanBahan yang digunakan dalam pembuatan pulp

dari tanaman nenas adalah daun tanaman nenas varietasChayenne yang berasal dari Blitar, bahan-bahanpembantu yang digunakan yaitu Kalsium oksida (CaO)teknis.

3.3. Metodologi Penelitian3.3.1 Uji Fisik dan Kimia

Tahap pengumpulan data dan analisis hasilpenelitian uji fisik dan kimia menggunakan MetodePermukaan Respon (RSM) dengan program Design-Expert DX8 yang diperoleh dari download dengan alamatwww.statease.com dengan Trial version. Faktor-faktor

yang berpengaruh adalah konsentrasi CaO, Suhu danWaktu Pemasakan. Percobaan ini menggunakanrancangan komposit terpusat (Central Composite Design)dengan menggunakan 3 faktor, masing-masing faktormemiliki dua level, terendah (-1) dan tertinggi (+1). Sesuaidengan rancangan komposit terpusat 3 faktor makapengulangan dilakukan pada titik tengah sebanyak 6(enam) kali. Faktor beserta batas atas dan bawahnyaadalah sebagai berikut :

a. Faktor Konsentrasi CaO (A)1. Konsentrasi CaO =

5% (a1 = -1)2. Konsentrasi CaO =

15% (a2 = +1)b. Faktor Suhu Pemasakan (B)

1. Suhu Pemasakan =80 °C (b1 = -1 )2. Suhu Pemasakan =

120 °C (b2 = +1)c. Faktor Lama Pemasakan (C)

1. Lama Pemasakan =60 menit (c1 = -1 )

2. Lama Pemasakan =120 menit (c2 = +1)

Nilai α dipilih k = 3 adalah 2 k/4 = 23/4 = 1,68.Setelah menetapkan level-level faktor yang bersesuain

dengan rancangan factorial 2k, maka ditetapkan level-levelfactor yang bersesuaian dengan titik pusat a = 0, b = 0 danc = 0, dengan jalan mengambil titik tengah diantara kedualevel Faktor yang telah dispesifikasikan dalam langkah

pertama. Dari faktor dan level diatas, maka diketahui titik-titik pusat adalah :a. Faktor Konsentrasi CaO dengan titik pusat :

5 % + 15 % = 10 %2

b. Faktor Suhu Pemasakan dengan titik pusat :

80 °C + 120 °C = 100 °C2

c. Faktor Lama Pemasakan dengan titik pusat :60 menit + 120 menit = 90 menit

2

Diketahui bahwa level-level konsentrasi CaO(A) berturut-turut adalah : 5% (kode a = -1), 15 % (kode a= 1), dan 10 % (kode a=0), maka titik tengah dari factor Aadalah 10 % serta jarak diantara level factor adalah 5 %,

dengan demikian hubungan antara variable kode a danvariable asli A dapat dinyatakan sebagai berikut :

(8)dengan cara yang sama, maka dapat ditentukan bentukhubungan antara b dan B serta c dan C, sebagai berikut :

(9)

(10)Penentuan level-level faktor yang bersesuaian dengan

nilai -α = -1,68 dan α = 1,68 dengan jalan memanfaatkan

hubungan yang ada antara variable kode dan variable aslidalam persamaan (8), (9), dan (10).

Menggunakan persamaan (8), maka diketahui bahwa :Untuk a = -1,68, maka A = 5 (-1,68) + 10 = 1,6Untuk a = 1,68, maka A = 5 (1,68) + 10 = 18,4

Menggunakan persamaan (9), maka diketahui bahwa :Untuk a = -1,68, maka B = 20 (-1,68) + 100 =

66,4Untuk a = 1,68, maka B = 20 (1,68) + 100 =133,6

Menggunakan persamaan (10), maka diketahui bahwa :Untuk a = -1,68, maka C = 30 (-1,68) + 90 =

39,6Untuk a = 1,68, maka C = 30 (1,68) + 90 =140,4


11/21

11

Pengkodean dan level asli proses atau variable bebasditunjukan oleh Tabel 3.

Per

lakuan

Peng

acakan

Nilai Faktor Terkodekan Nilai Faktor Aktual

A:CaO

B:

Waktu C:Suhu A:CaO B:Waktu C:Suhu

% menit oCelcius % menit oCelcius

1 16 -1 -1 -1 5 60 80

2 5 1 -1 -1 15 60 80

3 10 -1 1 -1 5 120 80

4 1 1 1 -1 15 120 80

5 2 -1 -1 1 5 60 120

6 15 1 -1 1 15 60 120

7 19 -1 1 1 5 120 120

8 11 1 1 1 15 120 120

9 13 -1.68 0 0 1.6 90 10010 9 1.68 0 0 18.4 90 100

11 18 0 -1.68 0 10 66.4 100

12 17 0 1.68 0 10 133.6 100

13 8 0 0 -1.68 10 90 39.6

14 6 0 0 1.68 10 90 140.4

15 12 0 0 0 10 90 100

16 3 0 0 0 10 90 100

17 14 0 0 0 10 90 100

18 20 0 0 0 10 90 100

19 4 0 0 0 10 90 100

20 7 0 0 0 10 90 100

Tabel 3. Pengkodean dan Level Proses Asli Prosesatau Variabel Bebas

3.3.2. Analisis Data uji sensorisData uji sensoris dianalisis dengan metode

statistik non parametrik menggunakan Uji Friedman.Penentuan hasil terbaik delakukan dengan menggunakanmetode indeks efektifitas (Susrini, 2005).3.4. Pelaksanaan Penelitian3.4.1. Alur Kerja Pelaksanaan Penelitian

Pelaksanaan penelitian secara garisbesar dapat dilihat pada Gambar 1 seperti berikutini :

Gambar 1. Alur Kerja Pelaksanaan Penelitian

3.4.2. Proses Pulping

Proses pulping dapat dilihat padadiagram alir seperti pada gambar 2:


12/21

12

3.5. Penetapan Variabel dan ParameterPerancangan3.5.1. Aspek Teknis

Variabel yang diteliti adalah :

a. Aspek Teknis proses :1) Karakteristik kertas seniKarakteristik kertas seni parameternya adalah :rendemen, kekuatan tarik, sobek dan gramatur

2) Uji sensoris produkParameternya adalah : warna, tekstur

permukaan, kenampakan seratb. Perancangan kebutuhan mesin dan peralatan

Parameternya adalah :- Spesifikasi mesin dan peralatan untuk

pengolahan produk kertas seni- Waktu proses yang dibutuhkan dalam proses

pengolahan produk kertas seni.c. Lokasi pendirian unit pengolah

Parameternya adalah :- Jumlah bahan baku

- Lokasi beberapa sumber (air, suhu udara,tenaga listrik dan telepon)

- Sarana transportasi- Lokasi pasar- Lokasi tenaga kerja

d. Perancangan Proses PengolahanParameternya adalah :- Kualitas dan kuantitas produk kertas seni.- Spesifikasi dan jumlah mesin dan peralatan

yang digunakan untuk pengolahan- Waktu yang dibutuhkan untuk tiap tahapan

proses pengolahane. Perancangan Penjadwalan dan Pengendalian

ProduksiParameternya adalah :- Kapasitas produksi per hari unit pengolahan

produk kertas seni.- Kebutuhan bahan baku unit pengolahan

produk kertas seni.

3.5.2. Aspek ManajemenVariabel yang diteliti adalah :

a. Penentuan struktur organisasi dan deskripsi pekerjaanParameternya adalah :- Kompleksitas Pekerjaan dan besar kecilnya

perusahaanb. Penentuan jumlah dan kualifikasi tenaga kerja

Parameternya adalah :- Jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan- Kualifikasi tenaga kerja yang dibutuhkan

3.5.3. Aspek FinansialVariabel yang diteliti adalah :a. Biaya investasi

Parameternya adalah :- Harga mesin, peralatan, dan sewa

bangunanb. Biaya Operasional

Parameternya adalah :- Harga bahan baku dan gaji pekerja- Biaya penggunaan air, listrik, telepon dan

bahan bakar

c. Kelayakan FinansialParameternya adalah :- Harga bahan baku, harga mesin dan peralatan

- Biaya penggunaan air, listrik, telepon danbahan bakar- Sewa bangunan dan gaji pekerja

3.6. Teknik Pengumpulan DataUntuk menganalisis dan

menginterpretasikan data dengan baik, makadiperlukan data yang akurat dan sistematis agar hasil yangdidapat mampu menggambarkan situasi obyek yangditeliti dengan benar. Data tersebut bersumber dari duadata :1. Data primer

Data primer adalah data yang diperoleh ataudikumpulkan langsung di lapangan olehorang yang melakukan penelitian atau yangbersangkutan yang memerlukannya. Disebut juga

data asli atau data baru. Pada penelitian ini dataprimer diantaranya data organoleptik dan karakteristikkimia produk.

2. Data sekunderData sekunder adalah data yang diperoleh

atau dikumpulkan orang yang melakukanpenelitian dari sumber-sumber yang telah ada.Data ini biasanya diperoleh dari perpustakaan ataudari laporan-laporan peneliti terdahulu, disebut jugadata tersedia (Hasan, 2002). Pada penelitian ini datasekunder yang digunakan adalah data kualitas fisik dankimia bahan substitusi .

Metode pengumpulan data yang dipergunakandalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

a. WawancaraWawancara adalah teknik pengumpulan data denganmengajukan pertanyaan langsung olehpewawancara kepada responden.

b. DokumentasiDokumentasi adalah teknik pengumpulan data yangtidak langsung ditujukan pada subyek penelitian,namun melalui dokumen (Hasan, 2002).

3.7. Batasan MasalahPenelitian yang dilakukan dibatasi pada :a. Masalah yang dikaji difokuskan pada konsentrasi

CaO, waktu dan suhu dalam pengolahan produkpulp dari serat daun nenas yang meliputi aspekteknis, aspek manajemen, dan aspek finansial.

b. Kelayakan unit pengolahan yang dirancangditentukan berdasarkan analisis finansial yaituperhitungan NPV (Net Present Value), PP (PaybackPeriod) BEP (Break Even Point ), IRR (Internal RateReturn) dan Profitability Index (PI).


13/21

13

BAB IVPEMBAHASAN

4.1. Analisis Parameter Kimia dan Fisik denganMetode Permukaan Respon (RSM)Penelitian tahap ini, menggunakan metode

permukaan respon dengan desain komposit terpusat. Datahasil penelitian diolah dengan program Design Expert 8.Respon yang digunakan meliputi rendemen, ketahanantarik, ketahanan sobek, gramatur dan lignin.

4.1.1. Rendemena. Analisis ragam

Analisis ragam disajikan pada lampiran 11,menunjukkan model kuadratik yang dipilih mempunyai nilaiF Hitung 33.15 dan nilai p =


14/21

14

lignin yang dapat dilarutkan dalam alkali pada konsentrasitersebut sangat sedikit sehingga ikatan antar seratelementernya masih kuat dan menghasilkan ketahanantarik yang rendah.

b. Profil interaksi faktorHasil analisis ragam menunjukan bahwa

konsentrasi CaO, suhu dan waktu pemasakan berpengaruhsignifikan pada model. Profil interaksi konsentrasi CaO,suhu dan waktu pemasakan terhadap ketahanan tarikdisajikan pada gambar 5.

Gambar 5. Profil katalis CaO, suhu dan waktu pemasakanterhadap Ketahanan Tarik

Gambar 5 memperlihatkan nilai ketahanan tarikkertas terkecil diperoleh dari konsentrasi CaO 5% dengansuhu 800C yang dipanaskan selama 60 menit. Hal inidikarenakan rendahnya konsentrasi CaO (konsentrasi 5%)sehingga menghasilkan ketahanan tarik yang rendah pula.Nilai ketahanan tarik kertas semakin tinggi seiring denganmeningkatnya konsentrasi CaO, suhu dan waktupemanasan. Chatrine dan Witono (2006) menyatakanketahanan tarik kertas yang tinggi dikarenakan

peningkatan jumlah serat pada bahan baku kertas, hal inimenyebabkan ikatan yang dibentuk dari serat non-kayuakan membuat kertas menjadi lebih baik.

4.1.3. Ketahanan Sobeka. Analisis Ragam

Analisis ragam disajikan pada lampiran 15,menunjukkan model kuadratik yang dipilih mempunyai nilaiF Hitung 59,38 dan nilai p =


15/21

15

dimana y = gramatur; x1= konsentrasi CaO; x2 = suhu; x3 =waktu

Persamaan kuadratik diatas, berdasarkan hasil

analisis ragam, menjelaskan bahwa 94,31% total ragammasuk dalam nilai gramatur sehingga model dapatmenerangkan kondisi sebenarnya yakni nilai gramaturkertas akan semakin rendah apabila nilai konsentrasi CaO,suhu dan waktu semakin tinggi, begitu juga sebaliknya nilaigramatur kertas akan semakin tinggi apabila nilaikonsentrasi CaO, suhu dan waktu pemasakan semakinrendah.

b. Profil interaksi faktorHasil analisis ragam menunjukan bahwa

konsentrasi CaO, suhu dan waktu pemasakan berpengaruhsignifikan pada model. Profil interaksi konsentrasi CaO,suhu dan waktu pemasakan terhadap gramatur disajikanpada gambar 7.

Gambar 7. Profil katalis CaO, suhu dan waktu pemasakanterhadap gramatur

Gambar 7 memperlihatkan nilai gramatur kertastertinggi diperoleh dari konsentrasi CaO 5% dengan suhu800C yang dipanaskan selama 60 menit. Yangmempengaruhi nilai gramatur adalah pada perlakuan

penambahan konsentrasi CaO, suhu dan waktupemasakan. Konsentrasi CaO yang semakin tinggi akanmenyebabkan serat terputus secara lebih sempurna danmembentuk massa serat yang kecil, sehingga jumlah seratberkurang yang menyebabkan turunnya gramatur.

4.1.5. LigninLignin merupakan senyawa aromatic berbentuk

amorf, tersusun oleh unit fenol propane (Sugesty, 1990).

a. Analisis RagamAnalisis ragam disajikan pada lampiran 13,

menunjukkan model kuadratik yang dipilih mempunyai nilaiF Hitung 46,71 dan nilai p =


16/21

16

ikatan hydrogen antar serat yang jumlahnya sangatbanyak jika serat-serat ini dalam keadaan kering. Ligninyang terdapat pada sumber serat akan mengalamipelunakan menjadi fragmen-fragmen kecil oleh ion

hidroksil (OH) larutan pemasak (Haroen, 2006).

4.1.6 Prediksi Nilai Faktor Untuk mendapatkan HasilRespon Optimal

Prediksi optimasi dari faktor konsentrasi CaO,suhu dan waktu pemasakan menggunakan criteria sepertipada Tabel 4.

Nama TujuanBatasAtas

BatasBawah

A:Katalis (CaO) Dalam Batas -1 1

B:Waktu Dalam Batas -1 1

C:Suhu Dalam Batas -1 1

Rendemen Maksimum 61.58 89.65

Kappa Minimum 45.51 122.31

Lignin Minimum 6.69 17.98

Gramatur Maksimum 172.07 182.07

Ketahanan Sobek Maksimum 30.17 42.14

Ketahanan Tarik Maksimum 0.38 0.43

Tabel 4. Batasan Optimalisasi ResponMenggunakan Program Design Expert 8

Hasil komputasi menunjukan terdapat 25 solusiuntuk mengoptimalkan faktor yang diurutkan berdasarkantingkat desirability . Lima nilai dengan desirability teratasadalah:

No CaOWak

tuSuhu

Ren-demen

Lignin

Gramatur

Ket.Sobek

Desirability

1 0.86 1.00 1.00 62.4178 7.59992 172.067 41.6701 0.9227901

2 0.86 1.00 0.98 62.547 7.62078 172.067 41.6469 0.9214134

3 0.85 1.00 1.00 62.5078 7.64768 172.087 41.6429 0.9205141

4 0.86 1.00 0.96 62.6747 7.64111 172.067 41.6238 0.9200562

5 0.87 1.00 0.89 63.0276 7.68973 172.067 41.5639 0.9166749

Tabel 5. Solusi hasil Komputasi Prediksi Nilai OptimalRespon Menggunakan Program Design Expert 8

Gazperz (1992), mendeskripsikan bahwa suatumetode multirespon dinamakan desirability (ataudisarankan pada Tabel 5), dinamakan fungsi desirability .Fungsi tersebut mencerminkan bentangan yang diinginkanmasing-masing respon.

Respon permukaan dan plot kontur responyang diperoleh dari konsentrasi CaO, suhu dan waktupemasakan setelah proses optimalisasi dengan nilaidesirability tertinggi (solusi 1) dapat dillihat pada gambar 9.

Gambar 9. Permukaan Respon dan Plot Kontur ResponOptimum

Prediksi optimum yang dihasilkan sesuaidengan solusi 1 (Desirebility=0.9227901) adalahmenggunakan CaO 14,3%, lama pemasakan 120 menit

dan suhu pemasakan 120 °C. Prediksi dari solusi ini akanmenghasilkan rendemen 62,41%, Lignin 7,9%, gramatur172,1 g/m2, ketahanan sobek 41,67 kgf/cm2, dan

ketahanan tarik 0,42 kgf/cm2

.

4.2. Uji Sensoris4.2.1. Warna

Hasil uji sensoris menunjukkan bahwa rerataranking kesukaan panelis terhadap warna kertas berkisarantara 1 – 5 (Lampiran 17). Semakin tinggi rerata rankingkesukaan panelis, maka tingkat kesukaan panelisterhadap warna kertas semakin besar. Rerata rankingtingkat kesukaan panelis terhadap warna kertasditunjukkan pada Gambar 10.

Gambar 10. Rerata Kesukaan Panelis terhadap WarnaKertas pada Berbagai KombinasiPerlakuan

Rerata nilai kesukaan panelis terhadapwarna kertas mempunyai nilai terendah 1 didapatkan dariA3B1C1 (CaO 15%, suhu 800C, 60 menit), sedangkan nilaitertinggi 5 didapatkan dari A1B1C1 (CaO 5%, suhu 800C,60 menit).

Hasil analisis Uji Friedman menunjukkan

bahwa pembuatan kertas memberikan pengaruhnyata (α = 0,05) terhadap rerata kesukaan warnakertas. Kombinasi perlakuan terbaik tingkat kesukaanwarna diperoleh dari A1B1C1 (CaO 5%, suhu 800C, 60menit).

4.2.2. Tekstur PermukaanHasil uji sensoris menunjukkan bahwa rerata

ranking kesukaan panelis terhadap tekstur permukaankertas berkisar antara 1 – 5 (Lampiran 18). Semakin tinggirerata ranking kesukaan panelis, maka tingkat kesukaan


17/21

17

panelis terhadap tekstur permukaan kertas semakin besar.Rerata ranking tingkat kesukaan panelis terhadap teksturpermukaan kertas ditunjukkan pada Gambar 9.

Gambar 11. Rerata Kesukaan Panelis terhadap Teksturpermukaan Kertas pada BerbagaiKombinasi Perlakuan

Rerata nilai kesukaan panelis terhadaptekstur permukaan kertas mempunyai nilai terendah 1didapatkan dari A3B1C1 (CaO 15%, suhu 800C, 60 menit),

sedangkan nilai tertinggi 5 didapatkan dari A1B1C1 (CaO5%, suhu 800C, 60 menit).Hasil analisis Uji Friedman menunjukkan

bahwa pembuatan kertas memberikan pengaruhnyata (α = 0,05) terhadap rerata kesukaan teksturpermukaan kertas. Kombinasi perlakuan terbaiktingkat kesukaan tekstur permukaan diperoleh dariA1B1C1 (CaO 5%, suhu 800C, 60 menit).

4.2.3. Kenampakan seratHasil uji sensoris menunjukkan bahwa rerata

ranking kesukaan panelis terhadap kenampakan seratkertas berkisar antara 1 – 5 (Lampiran 19). Semakin tinggirerata ranking kesukaan panelis, maka tingkat kesukaanpanelis terhadap kenampakan serat kertas semakin besar.Rerata ranking tingkat kesukaan panelis terhadap

Kenampakan serat kertas ditunjukkan Gambar 10.Rerata nilai kesukaan panelis terhadap

kenampakan serat kertas mempunyai nilai terendah 1didapatkan dari A3B3C3 (CaO 15%, suhu 1200C, 120menit), sedangkan nilai tertinggi 5 didapatkan dari A1B1C3(CaO 5%, suhu 800C, 120 menit).

Gambar 12. Rerata Kesukaan Panelis terhadapkenampakan serat Kertas pada Berbagai kombinasi

PerlakuanHasil analisis Uji Friedman menunjukkan

bahwa pembuatan kertas memberikan pengaruhnyata (α = 0,05) terhadap rerata kesukaankenampakan serat kertas. Kombinasi perlakuanterbaik tingkat kesukaan kenampakan serat diperolehdari A1B1C3 (CaO 5%, suhu 800C, 120 menit).

4.3. Pemilihan Alternatif Terbaik Parameter Uji SensorisPenentuan perlakuan terbaik antara kombinasi

konsentrasi CaO, suhu dan waktu pemasakan padapenelitian tahap I dilakukan dengan menggunakan metode

indeks efektivitas (Susrini, 2005). Metode ini dilakukanpada parameter uji sensoris (warna, tekstur permukaan,dan kenampakan serat). Penilaian perlakuan terbaikdisajikan pada Tabel 6.

Tabel 6 menunjukkan kombinasi perlakuanterbaik pada uji sensoris diperoleh dari kombinasiperlakuan A1B1C1 (CaO 5%, suhu 800C, 60 menit)dengan nilai produk 0,978 yang memiliki karakteristiksebagai berikut: rerata kesukaan panelis terhadap warna5, tekstur permukaan 5, dan kenampakan serat 4,8

Tabel 6. Penilaian Perlakuan Terbaik terhadapParameter Uji Sensoris pada BerbagaiKombinasi Perlakuan

KombinasiPerlakuan

Uji Sensoris

NilaiProduk

WarnaTekstur

PermukaanKenampakan

Serat

A1B1C1 5.00 5.00 4.80 0.978

A1B1C2 4.80 4.80 5.00 0.972

A1B1C3 4.80 4.80 4.60 0.928

A1B2C1 4.60 4.60 4.60 0.900

A1B2C2 4.20 4.20 4.00 0.778

A1B2C3 4.20 4.20 4.20 0.760

A1B3C1 3.40 3.40 4.20 0.687

A1B3C2 3.80 3.80 3.60 0.678

A1B3C3 4.00 4.00 3.80 0.728

A2B1C1 2.20 2.20 3.40 0.430

A2B1C2 2.60 2.60 3.40 0.487

A2B1C3 4.20 4.20 2.80 0.648

A2B2C1 2.80 2.80 2.80 0.450

A2B2C2 2.80 2.80 2.80 0.450

A2B2C3 3.20 3.20 3.00 0.528

A2B3C1 3.40 3.20 3.20 0.560

A2B3C2 3.40 3.40 2.20 0.360

A2B3C3 1.00 3.40 2.20 0.350

A3B1C1 1.20 1.00 2.60 0.173

A3B1C2 1.60 1.20 2.00 0.157

A3B1C3 1.80 1.60 2.00 0.203

A3B2C1 2.00 1.80 2.00 0.232

A3B2C2 2.00 2.00 2.00 0.250

A3B2C3 2.00 2.00 1.40 0.185

A3B3C1 2.00 2.00 1.80 0.228

A3B3C2 2.00 2.00 1.00 0.142

0.00

2.00

4.00

6.00

T e k s t u r

P e r m u k a a n

Kombinasi Perlakuan

0.00

2.00

4.00

6.00

K e n a m p a k a n S e r a t

Kombinasi Perlakuan


18/21

18

A3B3C3 2.00 2.20 1.00 0.160

*= Perlakuan Terbaik

4.4. Analisis Finansial

Analisis finansial dilakukan untuk mengetahuitingkat kelayakan unit pengolahan pembuatan kertasseni. Analisis finansial meliputi analisis kebutuhanmodal, biaya operasional, analisis Break Event Point (BEP),dan analisis kelayakan investasi yang meliputi perhitunganPayback Periode, Net Present Value, dan ProfitabilityIndex. Ringkasan hasil analisis finansial solusi optimal dapatdilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Ringkasan Hasil analisis Finansial KertasSeni dari Daun nenas denganKapasitas 2500 lembar/hari

No Komponen Jumlah

1 Biaya tetap selama 1tahun

Biaya tidak tetap selama 1tahunTotal biaya produksiselama 1 tahun

Rp 54.171.333,-Rp. 40.686.000,-

Rp. 94.857.333,-

2 Jumlah Produksi selama 1tahun

150.000 unit

3 HPP per unitHarga jual (per lembar)(mark up 50%)

Rp. 131,75Rp. 329.37

4 BEP (unit)BEP (Rp)

931.968,05Rp. 306.958.347,59

4.4.1 Biaya ProduksiTotal biaya produksi selama 1 tahun kertas seni

dari daun nenas adalah sebesar Rp. 94.857.333,- denganperincian biaya tetap (fixed cost) sebesar Rp.

54.171.333,- dan biaya tidak tetap (variable cost) sebesarRp. 40.686.000,-Perhitungan biaya produksi dilakukandalam periode 1 tahun yang merupakan jumlahkeseluruhan dari biaya tetap dan biaya tidak tetap dalam 1tahun yang melibatkan biaya bahan baku, biaya tenagakerja dan biaya overhead pabrik (Husnan dan Sudarsono,1999).

4.4.2 Harga Pokok Produksi (HPP)Harga Pokok Produksi (HPP) sebesar Rp.

131,75. Harga jual yang dihitung di tingkat produsen kepengecer sebesar Rp. 329.37 ≈ Rp. 400,00 denganasumsi pengambilan mark up sebesar 50% dari setiapproduk unit yang terjual. Menurut Husnan dan Sudarsono(2002), besarnya mark up di tingkat produsen langsung kekonsumen sebesar 20%, jika melalui agen sampai kepengecer besarnya mark up 50%, dan bila pengecermenjual produk ke konsumen akhir mark up yangditentukan sebesar 70%. Sehingga diperkirakan pengecermenjual produk ke konsumen akhir dengan mark up 70%,maka diperkirakan harga produk sampai ke konsumensebesar Rp 500,00 dengan ukuran 15 x 20 cm.

Harga kertas seni untuk kualitas yang bagusukuran 15 x 20 cm di wilayah Malang Raya (Kota Batu,Kabupaten dan Kota Malang) rata-rata berkisar antaraRp. 800,00 – Rp. 900,00, sedangkan untuk kualitas yangkurang bagus berkisar antara Rp. 300,00 – Rp. 400,00.

Jadi produk kertas seni dari daun nenas masih sangatlayak untuk bersaing dengan kertas seni yang di pasarkandi Malang Raya.

4.4.3 Break Event Point (BEP)Break Event Point (BEP) merupakan titikimpas, dimana nilai penjualan atau pendapatan samadengan total biaya. Analisis BEP tersebut merupakan carauntuk mengetahui volume penjualan minimal agar suatuusaha tidak mengalami kerugian tetapi juga belummemperoleh laba (laba sama atau dengan 0). BEP sangatsensitif terhadap perubahan fixed operating cost, variableoperating cost per unit dan harga jual per unit hasil produksiperusahaan. Hasil perhitungan BEP (Lampiran 24)menunjukkan bahwa titik balik pokok akan dicapai padavolume penjualan 931.968,05 lembar atau senilai Rp.306.958.347,59,-. Apabila perusahaan telah mencapaiangka penjualan tersebut di atas, maka dapat diartikanbahwa perusahaan telah mencapai titik dimanaperusahaan tidak mengalami kerugian maupun

memperoleh keuntungan.

4.4.4 Payback Period (PP)Payback Period merupakan metode yang

digunakan untuk mengukur kecepatan pengembalianmodal investasi yang dinytakan dalam tahun. Hasilperhitungan pada Lampiran 27 menunjukkan bahwa nilai payback period dicapai pada 1 tahun 6 bulan 3 hari. Hal inimenunjukkan bahwa dalam jangka waktu tersebut nilaiinvestasi usaha sebesar Rp. 118,839,600 telah kembali.Lama payback period lebih pendek daripada umur proyekyang direncanakan yaitu selama 5 tahun, sehingga dapatdikatakan proyek ini layak untuk dilaksanakan.

4.4.5. Net Present Value (NPV)Nilai Net Present Value ( NPV ) bernilai

positif atau lebih besar dari nol, yaitu sebesar Rp.343,053,425 (Lampiran 27), dengan demikian unit usahaindustri kertas seni dari daun nenas layak dilaksanakan.Menurut Husnan dan Suwarso (2002), kriteria finansialbila NPV > 0 maka proyek dinyatakan layak, jika NPV = 0maka proyek mengembalikan sebesar social opportunitycost of capital, dan jika NPV < 0 maka proyek dinyatakantidak layak.

4.4.6. Internal Rate of Return (IRR)Metode ini digunakan untuk mencari tingkat

bunga yang menyamakan nilai sekarang dari aruskas yang diharapkan dimasa yang akan datangatau penerimaan kas, dengan pengeluaran investasi awal(Umar, 2000). Dengan kata lain IRR adalah tingkat bunga

dimana nilai NPV = 0. Nilai IRR pada suku bunga 10%-20%adalah 49,6%, sedangkan pada suku bunga 15%-30% sebesar61% (Lampiran 35).

4.4.7 Profitability Index (PI)Nilai Profitability Index (PI) bernilai positif atau

lebih besar dari nol, yaitu sebesar 3,89 (Lampiran 27),dengan demikian unit usaha industri kertas seni dari daunnenas layak dilaksanakan. Menurut Hus nan danSuwarso (2002), proyek dinyatakan layak, apabila PI >0.


19/21

19

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Kombinasi perlakuan terbaik berdasrkan indeksefektifitas diperoleh darii kombinasi perlakuan A3B2C3 (3cm, pemasakan 2 jam, 75% pulp serat nanas dan 25%bubur kertas koran) dengan nilai produk 0,757 yangmemiliki kandungan rendemen 64,185%, gramatur206,767 g/m2, ketahanan sobek 80,913 kgf/cm2,ketahanantarik 0,839 kgf/cm, warna 5, tekstur permukaan 5, dankenampakan serat 4,8.

Lokasi unit pengolahan kertas seni dari daunnenas skala industri direncanakan di Blitar. Total biayaproduksi selama 1 tahun kertas seni dari proporsi serat daunnenas dan daur ulang kertas koran kompas adalah sebesarRp. 38,012,800,- dengan perincian biaya tetap (fixed cost)sebesar Rp. 29,146,000,- dan biaya tidak tetap (variablecost) sebesar Rp. 8,866,800,-. Harga Pokok Produksisebesar Rp. 243,67. Harga jual yang dihitung di tingkat

produsen ke pengecer sebesar Rp. . 365, 51 ≈ Rp.400,00.

Perhitungan BEP dicapai pada volume penjualan314.469,49 lembar atau senilai Rp. 114,941,018,-. Nilai payback period dicapai pada 2 tahun 4 bulan 10hari .Nilai Net Present Value ( NPV ) sebesar Rp.32,107,512. Nilai Profitability Index (PI) sebesar 1,43dengan demikian unit usaha industri kertas seni dari daunnenas layak dilaksanakan.

5.2. SaranPerlu dikaji tentang penelitian lebih lanjut

tentang pembuatan kertas seni dari daun nenas denganberbagai jenis koran maupun majalah, sehingga dapatdiperoleh jenis kertas seni yang berkualitas baik teknis

maupun finansial.

DAFTAR PUSTAKA

Asbani, N. 1994. Laporan kerja lapangan diperkebunan nanas PT GGPC. FakultasPertanian, Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Tidak dipublikasikan.

Andi Santoso, 2008, Membuat Kertas Daur Ulang.Kanisius. Yogyakarta

APKI Direktori, 1997 (onlione), (http://APKI direktori.com, diakses 25 November2009)

Anonymous. 2005. Barang yang Dihasilkan Industri Besar danSedang di Jawa Timur 2002. BPS Prop. JawaTimur

Anonymous, 2005. Jawa Timur Dalam Angka. BadanPusat Statistik Propinsi Jawa Timur.

Anonymous, 1996. The New York of Knowledge.Volume 15, Grolier Incorporated, NewYork, pp. 52-58

a. 2005. Pulp. (online),(http://id.wikipedia.org/wiki/Pulp , diakses19 November 2009)

b. 2005. Kertas Daur Ulang. (online),

(http://hijaubumiku.blog.com, diakses 20Desember 2009)

c. 2005. Kualitas Kertas Bekas. (online),(http://www.unmul.ac.id/dat/pub/lemlit/kualitas_kertas.pdf#search=%22kertas%20daur %ulang%22, diakses 20 Desember 2009)

Anonymous, 2002. Kemiskinan dan ketenagakerjaan.(online), (http://www.bappeprop- jatim.go.id/index.php, diakses 11 Apri l2009)

Assauri, S. 1990. Management Produksi. LembagaPenerbit Fakultas Ekonomi. UniversitasIndonesia. Jakarta.

Browyer, J. L., Haygreen, J. E. 1999. Hasil Hutan danIlmu Kayu. Gajah Mada University Press.Alih Bahasa: Hadikusumo S. A. Hal 595-599

Bainbridge, D. 1996. Recycling Paper and RecycledPaper. (online),http://sdearthtimes.com/et1096/et1096s.11.html, diakses 24 April 2009).

Bahari, N. 1995. Kertas Seni Sebagai Media Ekspresi

Murni., (online),(http://www.geocities.com/kertasseni/index.htm, diakses 28 Maret 2009).

. 2008. Jenis Tanaman Nenas (online),(http://Blitarian.com, diakses 24 April 2009).

Balai Besar Penelitan Tanaman Serat Bandung, 2009,(online). (http://BBPT Bandung.com,diakses 20 Desember 2009)

Casey. J.P, 1991, Pulp and Paper Chemistry andChemical Technology, Jhon Wiley andSon Inc, New York, pp 87-92

Degarmo, E.P., Sillivan, W.G and Canada, J.R, 1984,

Engineering Economy, Seventh Edition,Macmillan Publishing Company, New York

Ervasti, I. 1996. Global Supply/Demand Balance For Recovered Paper and Future Outlook.Paper Recycling’ 96 Conf. (London) Proc.,1-9

Fengel, D dan Wegener, G, 1985, Kayu, Kimia,Ultrastruktur, Reaksi-reaksi, GajahMada University Press, Yogyakarta


20/21

20

Fengel, D dan G.Wegener. 1995. Kayu, KimiaUltrastruktur dan Reaksi-Reaksi.Penerjemah H.Sastrohamidjojo. Gadjah

Mada University Press. Yogyakarta.

Houen. 1992. Basic of Papermaking. Mc.Graw Hill. NewYork, pp: 135-140

Haygreen, J.G., Bowyer, J.L., 1998, Hasil Hutandan Ilmu Kayu , Suatu Pengantar,Penerjemah; Hadikusumo, S.A.,Gajah Mada University Press,Yogyakarta, pp 581-600.

Himmelblau, D. M., 1996. Basic Principles andCalculations in Chemical EngineeringSixth Edition. Prentice-Hall InternationalEdiyions. Printed in the United Stated ofAmerica

Hasan, I.M. 2002. Pokok-pokok Materi MetodologiPenelitian dan Aplikasinya. GhaliaIndonesia. Jakarta

Husnan, S. Dan Suwarsono. 1999, Studi KelayakanProyek. Edisi Kedua. Penerbit UPP AMPYKPN. Yogyakarta.

Husnan, S. Dan Suwarsono. 2002, Studi KelayakanProyek. Edisi Ketiga. Penerbit UPP AMPYKPN. Yogyakarta

Joedodibroto, R. 1997. Prospek Pemanfaatan EncengGondok Dalam Industri Pulp dan Kertas.Berita Selulosa. Edisi Maret 1983. Volume

XIX No. 1. Balai Penelitian Pulp BalaiBesar Selulosa. Bandung.

Kirk and Othmer, 1979, Encyclopedia of ChemicalTechnology, 2rd edition8, John Wileyand ons, Inc, New York.

Kirk and Othmer, 1999, Encyclopedia of ChemicalTechnology, 3rd edition8, John Wileyand ons, Inc, New York

Kemas Ali Hanafiah, 1991, Rancangan PercobaanTeori dan Aplikasi, Edisi Ketiga, PT RajaGrafindo Persada, Jakarta

Muljohardjo, 1994, Bertanam Nenas, PT. Penebar

Swadaya Anggota IKAPI, Jakarta 1982.

Malo, B. A. 2004. Membuat Kertas Dari PelepahPisang. Kanisius. Yogyakarta.

Morton, J. 1997. Pineapple. In: fruits of warm climates.Julia F. Morton, Miami, FL p. 18 28.http://www.hort.purdue.edu/newcrop/morton/pineapple.html.

Nurminah, 2002. Penelitian Sifat Berbagai BahanKemasan Plastik dan Kertas SertaPengaruhnya Terhadap Bahan YangDikemas. Fakultas Pertanian. Jurusan

Teknologi Pertanian. UniversitasSumatra Utara. (online),(http://library.usu.ac.id/modules.php?,akses April 2009).

Mahyar. 2001. Membuat Kertas Daur Ulang Berwawasan Lingkungan. Puspaswara.Jakarta.

Muljaningsih, S. 1999. Membuat Kertas Daur UlangBerwawasan Lingkungan. Puspa Swara.Jakarta.

Nitisemito, A.S. 1998. Pengantar Praktis EkonomiPerusahaan : Pedoman Mendirikan danMembina Usaha. Penerbit Ghalia

Indonesia, Jakarta.

Onggo, H dan J. Triastuti. 2004. Pengaruh SodiumHidroksida dan Hidrogen Peroksidaterhadap Rendeman dan Warna Pulpdari Serat Daun Nenas. Jurnal Tolak UkurPemanfaatan Serat Alam Bagian ProyekPenelitian dan Pengembangan Otomotif,Transportasi, dan Energi LIPI.Jakarta.(online),(http://biomaterial-lipi.org/mapeki/wp-content, akses April2009

Perry, R.H., Green D. W., 1994. Perry's ChemicalEngineers' Handbook. Sixth Edition.McGraw Hill International Edition.

Singapore.

Pracaya, 1990, Bertanam Nenas, PT. Penebar Swadaya,Anggota IKAPI, Jakarta

Piggot, 1994, Handbook for Pulp and PaperTechnologists. 3nd edition. Angus Wildepublications Inc. Vancouver

Rukmana, R. 1996. Usaha Tani Nenas. Kanisius. Yogyakarta

Rakhmindah, D. 2007. Studi Pembuatan Kertas Seni dari Batang Jagung (Zea mays L) (Kajian Konsentrasi Larutan NaOH dan Larutan CaO serta Lama Hidrolisis).

Skripsi. Universitas Brawijaya. Malang

Retno, R.K. 2005. Pengawasan Kualitas Produk Akhir Kertas Pada Papernoard Manufacture PT Surya Pamenang Kediri. Laporan Praktek Kerja Lapang.Universitas Brawijaya. Malang

Smook, G.,A. 1994. Handbook for Pulp and PaperTechnologists. 2nd edition. Angus Wildepublications Inc. Vancouver


21/21

21

Sukmani, N.A. 2000. Perancangan Produk Kertas Senidari Ampas Umbi Garut (Marantaarundinaceae): Kajian Lama Pemanasan

dan Konsentrasi Larutan NaOH sertaAnalisis Finansialnya. Skripsi. UniversitasBrawijaya. Malang

Subanar, H. 2001. Manajemen Ulsaha Kecil. Edisi ke-1.PT. BPFE-Yogyakarta. Yogyakarta.

Suryanto, 2000. Perhitungan Neraca Massa, Rendemendan Aplikasi dalam Usaha. PT.Prenhallindo. Jakarta.

Suratman. 2002. Studi Kelayakan Proyek. DirektoratPendidikan Tinggi. Jakarta.

Sutojo, S. 1996. Studi Kelayakan Proyek ; Teori danPraktek. PT Pustaka Binaman Pressindo,

Jakarta.

Sutoyo, S. 1999. Studi Kelayakan Proyek. Konsep danTeknik. Lembaga Pendidikan danPembinaan Manajeinen. Jakarta.

Sukundayanto, dkk. 2004. Pengembangan Kertas SeniUntuk produk Komersial.(online),(http://72.14.203.104/search?q=chace:AusnTaarT18J, diakses 24 April 2009).

Samson, 1990, Bertanam Nenas, PT. PenebarSwadaya Anggota IKAPI, Jakarta 1982.

Umar, H. 2000. Studi Kelayakan Bisnis: Manajemen,Metode, dan Kasus. Penerbit PT

Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.Sixta, H. 2006. Handbook of Pulp. Wiley-Vch & Co. New

Orleans

Tim Suhuf Kertaseni Nusantara. 2004. Berkreasi denganKertas Daur Ulang. Puspa Swara, Jakarta

Wibowo, S., Murdinah, dan Y. N. Fawzya. 2002. PedomanMengelola Perusahaan Kecil. PenebarSwadava. Jakarta.

Wignjosoebroto, S. 2000. Tata Letak Pabrik danPemindahan Bahan. Edisi 3. Penerbit GunaWidya. Surabaya

Wahyuningtias, E. 2007. Optimasi Konsentrasi

NaOH dan Tapioka PadaProsesProduksi Kertas Seni dariPelepah Pisang. Skripsi. UniversitasBrawijaya. Malang

teknologi produksi pulp dari serat daun nenas (jurnal)

Documents