MAKALAH TUGAS KERTAS
-
Upload
hapsari-amel -
Category
Documents
-
view
399 -
download
1
description
Transcript of MAKALAH TUGAS KERTAS
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
1/23
PEMBUATAN KERTAS DAN PULP DARI DAUN NANAS
MATA KULIAH PILIHAN KERTAS DAN PULP
Disusun Oleh :
HAPSARI AMELIA EKASANTI
(21030112060121)
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
PROGRAM DIPLOMA FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2013
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
2/23
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyusun makalah Pembuatan
Kertas Dan Pulp Dari Daun Nanas ini. Makalah ini disusun untuk memenuhi
tugas mata kuliah pilihan kertas dan pulp.
Dalam menyusun makalah ini, kami mendapat bantuan dari berbagai pihak.
Untuk itu, kami mengucapkan terima kasih sebanyak-banyaknya kepada pihak-pihak
yang telah membantu kami dalam menyusun makalah ini.
Dalam penyusunan makalah ini tentu banyak sekali kekurangan baik dari segi isimaupun penulisan. Jadi, besar harapan kami atas kritik dan saran yang bersifat
membangun dari para pembaca sehingga dapat menjadi suatu masukan untuk
kesempurnaan makalah-makalah berikutnya. Semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi
para pembaca.
PENYUSUN
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
3/23
DAFTAR ISI
Halaman Judul
Kata Pengantar
Daftar Isi
BAB I Pendahuluan
1.1 Latar Belakang1.2 Rumusan Masalah1.3 Tujuan Makalah1.4 Manfaat MakalahBAB II Tinjauan Pustaka
2.1 Pengertian Kertas
2.2 Proses Pembuatan Kertas
2.3 Kertas Seni2.3.1. Pembuatan Kertas Seni
2.3.2. Proses Pembuatan Pulp pada Kertas Seni
2.3.3. Proses Pembentukan Kertas (Forming)
2.4. Pengertian Pulp
2.4.1. PengertianPulping
2.4.2. Sifat fisik pulp
2.5. Nanas
2.5.1 Komposisi kimia Daun Nanas
2.6. Sifat fisik dan kimia daun nanas ditinjau dari segi pembuatan pulp2.6.1. Serat pada nenas
2.6.2. Komposisi kimia serat nanas
2.6.3 Sifat-Sifat Fisik Serat Nanas
2.7 Sifat Fisis Kertas
2.7.1 Gramatur
2.7.2 Tebal Kertas
2.7.3 Rapat Massa Kertas
2.7.4 Ketahanan Tarik Kertas
2.7.5 Ketahanan Sobek Kertas
2.7.6 Indeks Tarik Kertas
2.7.7 Indeks Sobek Kertas
2.8.. Kapur (CaO)
2.9. Hidrolisis Lignin
2.10. Penentuan kadar lignin sisa pulp
2.11. Pembuatan Pulp Dan Kertas Dari Daun Nanas Dengan Proses Asetosolv
BAB III Penutup
3.1 Kesimpulan
3.2 Saran
Daftar Pustaka
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
4/23
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANGKertas merupakan salah satu produk turunan selulosa yang memegang peranan
penting dalam kehidupan sehari-hari. Kebutuhan pulp dan kertas Indonesia terus
mengalami peningkatan seiring dengan pertumbuhan penduduk dan kemajuan aktivitas
yang berhubungan dengan pemakaian kertas (Anonim, 2008).
Industri kertas merupakan salah satu jenis industri terbesar di dunia dengan
menghasilkan 278 juta ton kertas dan karton, dan menghabiskan 670 juta ton kayu.
Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dunia, kebutuhan akan kertas juga
semakin meningkat. Pertumbuhan dalam dekade berikutnya diperkirakan antara 2%
hingga 3,5% per tahun, sehingga membutuhkan kenaikan kayu log yang dihasilkan dari
lahan hutan seluas 1 sampai 2 juta hektar setiap tahun. Industri kertas, selain
membutuhkan kayu sebagai bahan baku utama, juga tergolong industri dengan tingkat
konsumsi energi tinggi dan menghasilkan limbah yang cukup membahayakan bagi
lingkungan (Ria, 2011). Oleh karena itu, pemerintah perlu mencari alternatif bahan baku
lain yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pulp dan kertas selain kayu.
Salah satu cara untuk mengatasi kelangkaan dan semakin mahalnya bahan baku
kertas yaitu dengan pemanfaatan daun nanas. Daun nanas yang merupakan salah satu
alternatif tanaman penghasil serat yang selama ini hanya dimanfaatkan buahnya saja
sebagai sumber bahan pangan, sedangkan daun nanas sendiri tidak dimanfaatkan
sehingga menjadi limbah yang sebenarnya berpotensi.
Di Indonesia tanaman nanas sudah banyak dibudidayakan, terutama di pulau
Jawa dan Sumatera. Tanaman nanas akan dibongkar setelah dua atau tiga kali panen
untuk diganti dengan tanaman baru, oleh karena itu limbah daun nanas terus
berkesinambungan sehingga cukup potensial untuk dimanfaatkan sebagai bahan untuk
pembuat kertas yang dapat memberikan nilai tambah.
Pulp merupakan hasil pemisahan serat dari tanaman melalui berbagai proses
pengolahan. Proses pembuatan pulp dibedakan atas proses mekanis, semi kimia
(kombinasi kimia dan mekanis) dan kimia. Umumnya proses kimia banyak dilakukan
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
5/23
untuk pembuatan pulp secara kimia adalah melarutkan lignin yang mengikat serat satu
dengan lainnya.
Proses pembuatan kertas dapat dilakukan dengan mengubah bahan baku serat
menjadi pulp, dan kertas. Urutan proses pembuatannya adalah : Persiapan bahan baku,
pembuatan pulp (secara kimia, semikimia, dan mekanik), pemutihan (bleaching),
pengambilan kembali bahan kimia, pengeringan pulp dan pembuatan kertas. Proses
yang membutuhkan energi paling tinggi adalah proses pembuatan pulp dan proses
pengeringan kertas. Berdasarkan uraian di atas perlu diadakan kajian yang mendalam
tentang pembuatan pulp dari daun nanas dengan metode kimiawi.
1.2 Rumusan MasalahBerdasarkan uraian di atas maka permasalahan pada makalah ini adalah :
1. Apakah ampas tebu atau bagase bisa menjadi alternatif sebagai bahan baku pembuat
pulp dan kertas ?
2. Bagaimana proses pembuatan pulp dan kertas dari bahan baku ampas tebu dengan
proses acetosolv?
1.3 Tujuan
1. Mempublikasikan Daun nanas menjadi alternatif sebagai bahan baku pembuat pulp
dan kertas dengan proses acetosolv.
2. Mempublikasikan proses pembuatan pulp dan kertas dari bahan baku Daun Nanas
dengan proses acetosolv.
3. Memenuhi tugas mata kuliah Pilihan pulp dan Kertas
1.4 Manfaat
Hasil penyusunan makalah ini diharapkan bermanfaat untuk :
1. Alternatif pengganti penggunaan kayu hutan sebagai bahan baku pembuat pulp dan
kertas.
2. Sebagai referensi bagi penelitian atau pembuatan makalah sejenis.
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
6/23
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Kertas
Kertas adalah barang yang berwujud lembaran-lembaran tipis. Yang dihasilkan
dengan kompresi serat yang berasal dari pulp yang telah mengalami pengerjaan
pengeringan, ditambah beberapa bahan tambahan yang saling menempel dan saling
menjalin, serat yang digunakan biasanya berupa serat alam yang mengandung selulosa
dan hemiselulosa.
Secara umum kertas dibedakan menjadi dua golongan, yaitu kertas budaya dankertas industri. Yang termasuk kertas budaya adalah kertas-kertas cetak dan kertas tulis,
diantaranya adalah kertas kitab, buku, Koran dan kertas amplop. Sedangkan yang
termasuk kertas industri adalah kertas kantong kertas minyak, pembungkus buah
buahan, kertas bangunan, kertas isolasi elektris, karton dan pembungkus sayur-sayuran.
2.2 Proses Pembuatan Kertas
Proses pembuatan kertas dapat dilakukan dengan mengubah bahan baku serat
menjadi pulp, dan kertas. Urutan proses pembuatannya adalah : Persiapan bahan baku,
pembuatan pulp (secara kimia, semikimia, dan mekanik), pemutihan (bleaching),
pengambilan kembali bahan kimia, pengeringan pulp dan pembuatan kertas. Proses
yang membutuhkan energi paling tinggi adalah proses pembuatan pulp dan proses
pengeringan kertas.
2.3 Kertas Seni
Kertas didefinisikan sebagai lembaran yang relatif tipis dan terdiri dari serat
yang terletak pada berbagai bagian datar dan lembaran secara merata (Anonymousa,
2005). Menurut Sukundayanto (2004), serat yang digunakan biasanya adalah alami dan
mengandung selulosa. Kandungan serat selulosa dari limbah pertanian dapat
dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan kertas seni.
Kertas daur ulang dikenal juga dengan sebutan art paper atau kertas seni
karena selain berbahan limbah kertas, juga sering ditambahkan serat tanaman, daun-
daunan, kelopak bunga, dan bahan-bahan lain yang terdapat di alam. Inilah yang
menjadi salah satu ciri khusus kertas daur ulang buatan tangan. Kertas seni tidak selalu
merupakan hasil pengolahan limbah kertas, melainkan dapat juga merupakan kertas
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
7/23
yang dibuat dari serat-serat tanaman selain kayu, seperti jerami, enceng gondok, dan
sebagainya (Bainbridge, 1996). Karakter kertas daur ulang buatan tangan memiliki ciri-
ciri, yaitu motif kertas yang unik, karakter bahan yang khas, mempunyai daya serap
terhadap air yang besar dan biasanya ukurannya tidak bisa sebesar ukuran kertas biasa
karena semakin besar kertas maka semakin sulit tingkat pembuatannya (Mahyar, 2001).
Selembar kertas buatan tangan atau kertas seni mempunyai karakteristik berbeda
dengan kertas buatan pabrik. Kertas buatan tangan dengan ciri-ciri khusus mempunyai
serat-serat murni yang panjang dan menghasilkan kertas yang kuat dan awet, serta
dalam proses pembuatannya cenderung bebas dari bahan-bahan kimia yang berbahaya.
Kertas seni dapat dimanfaatkan sebagai media untuk menampilkan nilai-nilai seni rupa,
karena wujudnya masih menampakkan serat-serat alami dan kertas tersebut dapat
dihadirkan secara utuh sebagai bahan yang mengandung unsur-unsur estetis (Bahari,
1995).
Dalam pembuatan kertas seni perlu dipertimbangkan nilai tambah atau nilai
ekonominya dalam bentuk produk industri seni yang bersifat praktis dan memiliki nilai
keindahan (estetika). Mendirikan industri seni merupakan salah satu alternatif mengolah
bahan yang ada di sekitar pedesaan yang selama ini belum digarap secara lebih serius
seperti pelepah pisang, batang padi, batang jagung, batang alang-alang, dan tanaman
tidak produktif lainnya. Penerapan dari kertas seni ini dapat diwujudkan menjadi elemen
karya seni terap (applied art) seperti pigura, kap lampu, penyekat ruang, kartu
undangan, kipas, tas, dompet, dan benda kerajinan tangan lainnya.
2.3.1. Pembuatan Kertas Seni
Secara garis besar proses pembuatan kertas meliputi tahap-tahap persiapan bahan baku,
pulping, defiberasi, pencucian, penyaringan, pemutihan, dan pencetakan (Smook, 1994).
Proses pembuatan kertas dapat dilihat pada Gambar 1.Pembuatan kertas seni dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu proses pembuatan
pulp dan proses pembuatan kertas. Kedua hal tersebut dapat diuraikan lagi lebih lanjut
sebagai berikut :
2.3.2. Proses Pembuatan Pulp pada Kertas Seni
Pulping adalah suatu proses dimana kayu/bahan baku berserat lainnya diperkecil
ukurannya sehingga menjadi suatu massa serat (Smook, 1994). Tujuan utama
pembuatan pulp adalah untuk melepaskan serat-serat yang dapat dikerjakan secara
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
8/23
kimia, mekanik atau semikimia yaitu kombinasi dua tipe perlakuan. Metode pembuatan
pulp dengan proses kimia dapat dibedakan menjadi dua yaitu metoda proses basa
(proses soda dan proses sulfat) dan proses asam (proses sulfit) (Fengel dan Wegener,
1995).
Gambar 1. Proses Pembuatan Kertas (Smook, 1994)
Pulp yang berbahan baku pelepah pisang dibuat dengan menggunakan proses
semikimia dengan metode proses soda. Menurut Onggo (2004), proses pulping yang
optimal untuk serat tanaman non kayu adalah proses alkali menggunakan NaOH.
Selulosa bersifat tidak larut dalam alkali NaOH, sedangkan lignin, hemiselulosa, pektin
dan komponen serat lainnya bersifat larut. Pembuatan pulp secara semikimia meliputi
perlakuan serpih dengan larutan natrium hidroksida (NaOH) dan defibrasi penggiling
akhir (Fengel dan Wegener, 1995). Kertas yang dihasilkan dari proses ini adalah kertas
dengan derajat putih yang rendah (kecoklatan), memiliki serat yang bersifat kuat, tetapi
memiliki kualitas cetak yang kurang bagus (Smook, 1994).
2.3.3. Proses Pembentukan Kertas (Forming)
Penambahan bahan perekat pada penggunaan kertas seni dilakukan pada saat
bubur kertas (pulp) belum dibentuk menjadi lembaran kertas dengan cara
mencampurkan perekat tapioka. Tanpa penggunaan bahan perekat, serat-serat yang
digunakan untuk kertas sebenarnya sudah saling mengkait. Penggunaan bahan perekat
disini adalah untuk menguatkan atau mengawetkan kertas sehingga didapatkan kertas
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
9/23
yang berkualitas dengan ketahanan tarik dan ketahanan sobek yang tinggi (Bahari,
1995).
Tahap terakhir adalah pembentukan kertas (forming), yaitu dengan mencetak
bubur kertas sesuai dengan bentuk pada desain yang telah dibuat. Menurut Malo (2004),
pencetakan dimulai setelah pulp siap dengan menyatukan kedua cetakan/bingkai secara
bersamaan (bingkai denganscreen berada di bawah, sedangkan bingkai kosong berada
di atas), kemudian dimasukkan dalam bak berisi bubur kertas sampai tenggelam.
Cetakan kosong diangkat dan cetakan berscreen dengan pulp diatasnya dijemur di
bawah terik matahari dengan posisi mendatar.
2.4. Pengertian Pulp
Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat (kayu maupun non
kayu) melalui berbagai proses pembuatannya ( mekanis, semikimia, kimia). Pulp terdiri
dari serat - serat (selulosa dan hemiselulosa) sebagai bahan baku kertas.
2.4.1. Pengertian Pulping
Pulping adalah usaha untuk mendapatkan serat-serat dengan cara melarutkan
lignin semaksimal mungkin. Tujuan utama dari proses Pulping adalah mendapatkan
serat sebanyak mungkin yang diindikasikan dengan nilai rendemen yang tinggi dengan
kandungan lignin seminimal mungkin, yang diuraikan oleh nilai bilangan kappa. Pada
saat proses Pulping, lignin akan terdegradasi oleh larutan pemasak menjadi molekul
yang lebih kecil yang dapat larut dalam lindi hitam. Peristiwa ini disebut delignifikasi
(Rahmawati, 1999).
Pembuatan Pulp secara kimia bertujuan untuk memisahkan lignin yang terikat
pada serat secara selektif (Sjostrom, 1995). Dewasa ini proses Pulping kimiawi
diarahkan pada proses Pulping bebas belerang untuk mengurangi masalah lingkungan
hidup (pencemaran air dan udara), jadi diantaranya dilakukan dengan mengembangkanproses soda, yaitu proses pemasakan secara alkali dengan NaOH sebagai larutannya
(Tapanes et al., 1992).
2.4.2. Sifat fisik pulp
Sifat fisik pulp merupakan salah satu parameter yang digunakan untuk menentukan
kualitas pulp (Sixta, 2006). Kriterianya tergantung pada jenis produk yang diinginkan.
Secara sederhana sifat-sifat tersebut menurut Casey (1991), meliputi:
1. Ketahanan sobek
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
10/23
Didefinisikan sebagai gaya dalam satuan gram gaya atau gram force (gf) atau
miliNewton (mN), yang diperlukan untuk menyobek lembaran pulp pada kondisi
standar (SII-0435-81). Dalam hal ini nilai kekuatannya dipengaruhi oleh beberapa
faktor antara lain (Browyer dan Haygreen, 1999)
a. Panjang seratBahan Baku Defiberasi Pulping Persiapan Penyaringan Pencucian Pencetakan
Pemutihan Kertas (pemotongan, pengecilan ukuran, penimbangan) (Penguraian serat)
(Pembuatan lembaran) 5 Secara umum ketahanan sobek lembaran pulp meningkat
seiring dengan peningkatan panjang serat. Hal ini terjadi karena serat-serat panjang
dapat menyebarkan daerah perusakan ikatan yang lebih besar daripada serat pendek saat
dilakukan penyobekan.
b. Jumlah serat yang berperan saat penyobekanMasing-masing serat yang menyusun suatu lembaran pulp pada gramatur tertentu
(massa lembaran pulp dalam gram per satuan luasnya dalam meter persegi yang diukur
pada kondisi standar (SII-0439-81) turut menyumbangkan energy terhadap keseluruhan
energy yang dibutuhkan untuk penyobekan. Sehingga lembaran pulp dengan jumlah
serat lebih banyak akan memiliki ketahanan sobek lebih tinggi.
c. Ikatan antarseratIkatan antarserat turut berpengaruh terhadap ketahanan sobek lembaran pulp. Dalam
hal ini kekuatan ikatannya sangat tergantung pada proses fibrilasi (penguraian
mikrofibril serat) yang terjadi pada saat pulping yang kemudian disempurnakan melalui
proses refining. Didalam refiner sebagian mikrofibril serat akan mengalami pemipihan
dan penguraian sehingga luas permukaan yang berpotensi membentuk ikatan hydrogen
bertambah, akibatnya ikatan antarserat makin kuat. Ketahanan sobek lembaran pulp
meningkat seiring dengan peningkatan ikatan antarserat sampai pada batas tertentu saatmasingmasing serat mengalami tarikan yang sangat kuat sehingga ikatan antar keduanya
mudah putus.
2. Ketahanan tarik
Didefinisikan sebagai daya tahan lembaran pulp terhadap gaya tarik yang bekerja pada
kedua ujungnya, diukur pada kondisi standar (SII-0436-81). Sifat fisik ini dianggap
penting untuk jenis kertas tertentu seperti tas belanja .
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
11/23
Dalam hal ini nilai kekuatannya dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
(Saranah, 2002):
a. Arah serat dalam lembaran pulpNilai ketahanan tarik lembaran pulp akan lebih tinggi jika arah seratnya sejajar
dengan arah tarikannya
b. Ikatan antarseratMakin besar kekuatan ikatan antarseratmaka ketahanan tarik lembaran pulp
makin besar.
3. Ketahanan retakDidefinisikan sebagai tekanan hidrostatik dalam kilopascal atau psi yang
dibutuhkan untuk meretakkan suatu bahan saat tekanan ditingkatkan pada kecepatan
konstan oleh karet diafragma bundar dengan diameter 30,5 mm (T-404-cm-92). Sifat
fisik ini dianggap penting untuk jenis tas khusus yang biasa digunakan untuk menahan
beban sangar berat.
Dalam hal ini nilai kekuatannya tergantung pada (Nursyamsu, 1993):
a. Panjang seratLembaran pulp yang tersusun oleh serat-serat panjang akan memiliki kekuatan
retak yang lebih tinggi
b. Ikatan antarseratMakin besar kekuatan ikatan antarserat maka ketahanan retak lembaran pulp
makin besar. Kekuatan ikatan antarserat sangat dipengaruhi oleh proses fibrilasi.
2.5. Nanas
Tanaman nanas bukan tanaman asli dari Indonesia, tetapi berasal dari Amerika.Pada waktu benua Amerika belum diketemukan, tanaman nenas belum dikenal. Kata
nenas berasal dari bahasa Indian NANA.Dalam bahasa latin sering disebut Ananas
comosus (L) Merr; Syn. A. Sativus Schult. f atauBromelia comosa L. (Rukmana, 1996)
Nanas adalah suatu tanaman monocotyl yang dapat hidup dalam beberapa
musim (perennial). Mempunyai rangkaian bunga dan buah pada ujung batang. Tanaman
ini masih dapat melanjutkan pertumbuhannya melalui beberapa cabang vegetative baru
yang muncul dari batang. Cabang baru tersebut kelak dapat juga menghasilkan buah
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
12/23
yang masih terikat pada tanaman induk (tanaman pertama). Yang dimaksud dengan
tanaman induk yaitu tanaman pertama atau tanaman asli hasil pemisahan vegetative
yang ditanam pertama kali (Rukmana, 1996).
Tinggi tanaman nenas dapat mencapai 90 100 cm atau lebih. Daun
membentang sampai 130 150 cm. Jumlah daun yang berfungsi dan aktif jumlahnya
ratarata 70 80, dan berbentuk roset. Daun yang rimbun ini melekat pada batang
pendek sehingga batang tak terlihat 3 dari luar karena tertutup daun. Pada batang
bawah, daun lebih tua dan pendek. Makin keatas daun makin lebih panjang dan
mencapai panjang maksimum. Di bagian atas daun makin pendek dan lebih muda. Dan
daun yang terakhir terletak ditengah pada ujung tanaman, Daun tak bertangkai, bagian
bawah cekung memeluk batang (Pracaya, 1990).
Panen buah nanas dilakukan setelah nanas berumur 12-24 bulan, tergantung dari
jenis bibit yang digunakan. Bibit yang berasal dari mahkota bunga berbuah pada umur
24 bulan, hingga panen buah setelah berumur 24 bulan. Tanaman yang berasal dari
tunas batang dipanen setelah umur 18 bulan, sedangkan tunas akar setelah berumur 12
bulan (Rukmana, 1996).
Tanaman nanas dipanen setelah berumur 12- 24 bulan. Pemanenan buah nanas
dilakukan bertahap sampai tiga kali. Panen pertama sekitar 25%, kedua 50%, dan ketiga
25% dari jumlah yang ada. Tanaman yang sudah berumur 4-5 tahun perlu diremajakan
karena pertumbuhannya lambat dan buahnya kecil. Cara peremajaan adalah
membongkar seluruh tanaman nanas untuk diganti dengan bibit yang baru. Penyiapan
lahan sampai penanaman dilakukan seperti cara bercocok tanam pada lahan yang baru.
(Rukmana, 1996).
Propinsi Jawa Timur merupakan salah satu propinsi di Indonesia yang
memproduksi buah nenas yang cukup tinggi dan memiliki rumpun tanaman nenas yangcukup banyak. Pada tahun 2007 untuk wilayah Blitar dan Kediri tercatat di Departemen
Pertanian ada sekitar 211.318.229 tanaman di daerah tersebut. Jika dari setiap tanaman
Nenas rata-rata menghasilkan limbah daun pangkasan sekitar 1.4 kg, maka daerah
tersebut akan menghasilkan sekitar 295.845.521 ton limbah daun Nenas yang perlu
dipertimbangkan pemanfaatannya. Salah satu pemanfaatan daun nenas yang mungkin
untuk dikembangkan adalah sebagai bahan baku pembuatan pulp (Onggo dan Triastusi,
2005). Untuk di Blitar sendiri yang banyak ditanam adalah golongan Queen, daunnya
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
13/23
halus, bentuk buah silendris, berat buah mencapai 2,3 kg, kulit buah warna orange
dengan mata yang datar, rasanya manis, rendah serat, serta banyak mengandung air
(Anonymous, 2008).
2.5.1 Komposisi kimia Daun Nanas
Komposisi kandungan zat-zat tersebut pada umumnya sangat bervariasi tergantung pada
jenis atau varietas tanaman nanas yang berbeda. Zat-zat tersebut perlu dihilangkan atau
dikurangi pada proses selanjutnya (degumming) agar proses bleaching ataupun dyeing
lebih mudah dikerjakan. Tabel 2.1 akan memperlihatkan komposisi kimia dari daun
nanas.[1]
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Serat Nanas Kering Komposisi kimia Serat Nanas (%)
Alpha Selulosa 69,571,5
Pentosan 17,017,8
Lignin 4,44,7
Abu 0,710.87
Silika 4,55,3
2.6. Sifat fisik dan kimia daun nanas ditinjau dari segi pembuatan pulp
2.6.1. Serat pada nenas
Serat pada nanas dapat digunakan untuk tekstil dan kertas. Cara memisahkan
serat secara tradisional yaitu daun dibuat memar dengan melepaskan kutikula sehingga
serat mudah dipisahkan dengan tangan. Sesudah dicuci dengan air, dijemur di sinar
matahari yang kemudian diikat bersama serat-serat yang panjangnya 1 1,2 meter.
Hasil serat dari daun yang telah tua yaitu 1.0 1.2%. Varietas Aechmea magdalenae
Andre ini tahan air garam. Varietas lainnya, Bromelia sylvestris Vell, kekuatan
rentangnya tinggi. Serat dari Smooth Cayenne lunak,seperti sutera dan halus, hanya saja
kekuatan rentangnya rendah, sehingga kalau dipakai tali, kurang kuat bila dibandingkan
dengan (Aechmea magdalenae) (Anonymous, 2008). Serat dari Smooth Cayenne telah
dicoba dipakai untuk bahan pakaian dan hasilnya sangat menarik, hanya disini masih
kalah dengan tekstil sintetis yang harganya lebih murah. Serat dari tanaman nenas dapat
juga dipergunakan untuk bahan kertas. Kertas yang dihasilkan dapat tipis,
permukaannya halus, lemas dan liat, dapat dilipat dan dapat dikisutkan tetapi dapat
dihaluskan lagi tanpa kerusakan (Asbani, 1994).
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
14/23
2.6.2. Komposisi kimia serat nanas
Komposisi kimia serat nanas disajikan pada Tabel 1 dan sebagai pembanding disajikan
juga komposisi kimia serat kapas dan rami.
Sumber : Anonymous (2008)
2.6.3. Sifat-Sifat Fisik Serat Nanas
Serat nanas mempunyai kekuatan yang relatif tinggi. kekakuan lentur atau
Flexural rigidity dan torsional rigidity serat relatif lebih tinggi dibanding kapas. Hal ini
menyebabkan serat mempunyai ketahanan yang besar 7 untuk digintir (twist), sehingga
serat cenderung tidak segera tergintir pada saat proses penggintiran selesai. Oleh karena
itu serat cenderung kaku dan agak sulit untuk mendapatkan serat yang kompak seperti
yang dikehendaki. Sifat porous dan menggelembung (swelling) pada serat nanas
menunjukkan adanya sifat daya absorbsi lembab dan kemampuan untuk dicelup. Serat
nanas tidak menunjukkan pengurangan kekuatan dalam penyimpanan hingga 6 bulan,
sedangkan penyimpanan lebih dari 6 bulan terjadi penurunan kekuatan. Termal
konduktivitas serat nanas relatif rendah yaitu sebesar 0,0273 watt/m2/oK, oleh karena
itu serat nanas merupakan termal isolator yang baik (Anonymous, 2008). Menurut
Onggo dan Triastuti (2005), serat daun nenas bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku
pulp dan kertas dengan kelas mutu II (nilai 275). Selain itu kadar selulosanya juga
tinggi (57,81%) sehingga dapat diperoleh rendemen tinggi. Produksi kertas seni dari
daun nenas juga dapat dilakukan dan bisa diterapkan pada industri rumah tangga (skala
5.000 lembar kertas seni per bulan).
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
15/23
2.7 Sifat Fisis Kertas
2.7.1 Gramatur
Gramatur adalah massa lembaran kertas atau karton dalam gram dibagi dengan satuan
luasnya dalam meter persegi, diukur dalam kondisi standard an dengan metoda SNI 14-0435-
1998. Pengukuran dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas.
2.7.2 Tebal Kertas
Tebal kertas adalah jarak tegak lurus antara kedua permukaan kertas atau karton, di
ukur pada kondisi standard dengan metoda SNI 14-0439-1989. Pengukuran dilakukan di
Balai Besar Pulp dan Kertas.
2.7.3 Rapat Massa Kertas
Rapat massa adalah perbandingan antara massa kertas dengan volume kertas dan
secara matematis dapat dituliskan :
Rapat massa = .(1)
2.7.4 Ketahanan Tarik Kertas
Ketahanan tarik kertas adalah daya tahan lembaran kertas atau suhu karton terhadap
gaya tarik yang bekerja pada kedua ujung kertas atau karton tersebut diukur pada kondisi
standar dengan metoda SNI 14-4737-1998. Pengukuran dilakukan di Balai Besar Pulp dan
Kertas menggunakan alat Tearing Strength Test.2.7.5 Ketahanan Sobek Kertas
Ketahanan sobek adalah gaya dalam gram (gf) yang diperlukan untuk menyobekkan
kertas atau karton pada keadaan standar dengan metoda SNI 0436: 2009. Pengukuran
dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas menggunakan alat Tensile Strength Test.
2.7.6 Indeks Tarik Kertas
Indeks tarik kertas adalah ketahanan tarik dibagi dengan gramatur kertas tersebut,
secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.
Indeks tarik= .(2)
2.7.7 Indeks Sobek Kertas
Indeks sobek kertas adalah ketahanan sobek kertas dalam mili newton dibagi dengan
gramatur, secara matematis dapat dituliskan
Indeks sobek = .(3)
2.8. Kapur (CaO)
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
16/23
Lime atau kapur merupakan salah satu bahan tambahan yang biasanya digunakan
dalam pembuatan kertas skala kecil. Larutan kapur dengan rumus kimia (CaOH)2 digunakan
untuk proses pemasakan bahan dengan kualitas rendah seperti jerami atau serat kain
(Williams, 1993). Degradasi lignin dapat dilakukan melalui proses oksidasi dengan oksida-
oksida logam atau tekanan oksigen dalam larutan yang ditambah dengan kapur. Ca(OH)2
adalah senyawa yang bersifat basa kuat dan mempunyai fungsi yang hamper sama dengan
larutan CaCl2, tetapi kelarutan kapur dalam air lebih kecil dibandingkan dengan CaCl2.
Kelarutan kapur dalam air pada suhu 25oC adalah 0,12%, semakin tinggi suhunya maka
kelarutannya semakin turun (Fengel and Wegener, 1995).
Menurut Haroen (2006), jenis kapur dapat dibedakan 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 dengan pengeluaran CO2 dari
pembakaran kapur yang singkat.
2. Kalsium hidroksida dengan rumus kimia Ca(OH)2 merupakan alkaline dan
menyerap CO2 dari udara. Saat air ditambahkan pada kalsium oksida, maka akan menjadi
kalsium hidroksida atau hydrated lime atau slaked lime. (Ca(OH)2 digunakan dalam
pengobatan, pembuatan gips, semen dan industry kulit.
3. Kalsium karbonat dengan rumus kimia CaCO3 dikenal dengan nama limestone.
CaCO3 bersifat tidak larut dalam air tetapi larut dalam air yang mengandung CO2 dan
bertransformasi menjadi kalsium bikarbonat atau Ca(HCO)3
Selain NaOH, bahan alkali yang dapat digunakan pada pembuatan pulp dengan proses
soda yaitu kapur (CaO) dimana bahan ini digunakan saat pemasakan bahan-bahan berserat
pendek dan dapat meningkatkan titik didih air yang digunakan pada proses hidrolisis. Kapur
yang termasuk basa kuat yang dapat membengkakan kulit binatang dan menghilangkan bulu
dalam industry kulit binatang atau melarutkan zat kulit mentah atau protein (Rahmawati,
1999).
2.9. Hidrolisis Lignin
Lignin merupakan senyawa aromatic berbentuk amorf, tersusun oleh unit fenol
propane (Singh, 1991). Lignin dapat dihidarolisis oleh sama dengan memutus ikatan -benzil
eter namun metode ini tidak cocok untuk pelarut lignin. Dalam hal ini reaksi kondensasi
muncul 6 sebagai kompetitornya. Sementara itu banyaknya kandungan lignin dalam bahan
berpengaruh terhadap konsumsi bahan kimia dalam pulping dan bleaching (pemucatan)
(Browyer dan Haygreen, 1999).
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
17/23
Pulp dan kertas dengan kandungan lignin lebih kecil akan mempunyai sifat fisik yang
lebih baik. Meskipun secara structural lignin mengandung gugus hidroksil, namun sifatnya
yang menolak air (hidrofob) dan kaku dapat menyulitkan dalam proses penggilingan
sehingga penguraian serat tidak berlangsung sempurna (Sixta, 2006). Hidrolisis merupakan
proses penguraian senyawa-senyawa yang ada dalam suatu bahan menjadi senyawa-senyawa
yang lebih sederhana dengan bantuan air (Winarno, 1993).
Pulp dibuat dengan menggunakan air sebagai pelarut karena air merupakan pelarut
yang cukup baik untuk pembuatan pulp kertas. Serat selulosa berikatan satu sama lain dengan
kuat karena adanya ikatan hydrogen antar serat yang jumlahnya sangat banyak jika serat-serat
ini dalam keadaan kering. Lignin yang terdapat pada sumber serat akan mengalami pelunakan
menjadi fragmen-fragmen kecil oleh ion hidroksil (OH) larutan pemasak (Haroen, 2006). Air
mempunyai kemampuan untuk membuat ikatan hidrogen antar serat-serat selulosa menjadi
sangat renggang dan lemah karena masuknya air diantara serat serat selulosa membuat ikatan
hidrogen antar serat akan digantikan oleh molekul air. Air mampu mendesak kedudukan serat
selulosa yang sedang berikatan dengan serat selulosa lainnya karena kemampuan air juga
mampu untuk membentuk ikatan hidrogen dengan serat selulosa.
Secara umum proses prehidrolisa merupakan suatu cara untuk menghilangkan
hemiselulosa dan pentosan serta struktur kimia bahan baku (Pratiwi, 2000). Tahap pertama
dari proses pulping yaitu hidrolisis lignin dimana lignin dan komponen lainnya dihilangkan
dari serat selulosa yang akan digunakan untuk membuat kertas. Lignin merupakan perekat
antar serat dan akan memberi warna pada kertas apabila lignin tertinggal pada pulp
(Williams, 1993). Waktu dan suhu pemanasan pada proses pulping sangat erat hubungannya.
Pada dasarnya waktu pemasakan dapat dikurangi beberapa saat dengan menaikkan suhu
pemasakan, namun diatas suhu 180oC tidak ada pengaruh yang jelas pada laju pembuatan
pulp, bahkan pada suhu tinggi rendemen dan kualitas pulp akan turun (Fengel and Wegener,
1995).
2.10. Penentuan kadar lignin sisa pulp
Kadar 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 langsung sangat efektif untuk pemeriksaan rutin, mengingat
waktu tang dibutuhkan relatif singkat. Sampai saat ini penentuan bilangan kappa merupakan
metode yang paling banyak digunakan diindustri pulp dan kertas didasarkan pada
kemampuan permanganate untuk mengoksidasi lignin. Metode ini paling cepat dan logis
karena permanganate bereaksi lebih cepat dengan lignin daripada karbohidrat dalam larutan
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
18/23
asam (Singh, 1991). Hal hal ini dikenal istilah bilangan kappa, didefinisikan sebagai volume
larutan kalium permanganate (KMnO4) 0,1 N yang digunakan untuk mengoksidasi 1 gr pulp
selama 10 menit pada 25C dikali dengan faktor koreksi (Tabel Bilangan Kappa).
Freudenberg membuktikan bahwa terdapat hubungan linier antara bilangan kappa dengan
kadar lignin sisa dalam pulp kraft dengan factor 0,147 (Casey, 1991), sehingga : kadar lignin
sisa pulp = Bilangan Kappa x 0,147.
2. 11. PEMBUATAN PULP DAN KERTAS DARI DAUN NANAS DENGAN PROSES
ASETOSOLV
A. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah oven, rotary digester, disintegrator, hidrolic screener, centrifuge,
niagara heater hollander, canadian standar freeness, stock chest, alat pres lembaran pulp,
ember, saringan kawat, alat pembentuk lembaran pulp, tearing tester, folding tester, dan
brightness tester.
Bahan yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan pulp adalah 24 kg Daun nanas.
Larutan pemasak yang digunakan adalah asam asetat glasial (konsentrasi 96%) sebanyak 168
L dan 72 L air.
B. Persiapan Daun Nanas
Proses pembuatan pulp dimulai dengan mencuci Daun nanas dan dijemur sampai kering,
kemudian dihilangkan empulurnya dengan menumbuk Daun nanas sampai tinggal serat-
seratnya (depithing), ditampi kemudian diambil 1000 g per satu kali masak.
C. Pemasakan Pulp
Pemasakan dilakukan dengan pelarut asam asetat dan air (proses acetosolv). Sebanyak
1000 g Daun nanas dimasukkan ke dalam rotary digester (alat pemasak, gambar 5 ).
Pemasakan menggunakan perbedaan konsentrasi asetat yang berbeda (100%,80%, dan 60%)
dan nisbah larutan pemasak dengan bobot serpih bagase 8:1 dan 12:1. Suhu pemasakan
maksimum 160 C dengan tekanan yang terjadi pada suhu tersebut, waktu tuju ke suhu
maksimum 69-90 menit, waktu pada suhu maksimum 90 menit. Proses ini bertujuan untuk
memisahkan selulosa dari lignin (delignifikasi) melalui proses hidrolisis.
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
19/23
Gambar 5. Rotary digister
D. Pencucian Pulp
Pulp hasil pemasakan selanjutnya dicuci dengan menggunakan air. Proses ini bertujuan
membebaskan pulp dari larutan pemasak. Pencucian dilakukan hingga pulp tidak
mengandung lagi asam asetat yang ditandai dengan hasil cucian bening.
E. Disintegrasi
Gambar 6. Disintegrator
Disintegrasi adalah proses yang bertujuan untuk memisahkan serat. Proses ini
dilakukan dengan disintegrator yang memiliki prinsip kerja seperti blender. Pulp yang telah
jenuh dimasukkan ke dalam disintegrator dengan menggunakan air sebagai media pemisahan
serat. Disintegrasi dilakukan hingga pulp terurai menjadi serat-serat mandiri. Proses ini
dilakukan selama 3-5 menit.
F. Penyaringan Pulp
Pulp disaring dengan menggunakan hidrolic screener. Hidrolic screener bekerja
menyaring pulp yang telah menjadi serat-serat yang mandiri pada kisaran 80 mesh. Setelah
http://4.bp.blogspot.com/_BVwQ0HrA7zs/TGH079FN8PI/AAAAAAAAACs/ksSRGyyMIuU/s1600/disintegrator-reitz.gifhttp://1.bp.blogspot.com/_BVwQ0HrA7zs/TGH0dhwj-HI/AAAAAAAAACk/q5jeGFx4jHA/s1600/Picture1.jpghttp://4.bp.blogspot.com/_BVwQ0HrA7zs/TGH079FN8PI/AAAAAAAAACs/ksSRGyyMIuU/s1600/disintegrator-reitz.gifhttp://1.bp.blogspot.com/_BVwQ0HrA7zs/TGH0dhwj-HI/AAAAAAAAACk/q5jeGFx4jHA/s1600/Picture1.jpg -
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
20/23
pulp tersaring, dikeringkan dengan memasukkan pulp tersaring ke dalam centrifuge. Pulp
hasil sentrifugasi ditimbang untuk ditentukan rendemennya.
G. Penggilingan Pulp
Pulp digiling dengan menggunakan niagara beater hollander. Untuk membuat
lembaran pulp dengan gramatur kurang lebih 60 g/m2 atau untuk setiap lembaran dengan
diameter 21,5 cm dibutuhkan pulp sebanyak 2,1783 g pulp kering oven.
Pulp sebanyak 234 g kering oven, ditambah air hingga mencapai 15,4 L kemudian
dimasukkan ke dalam niagara beater hollander. Mesin dijalankan selama 15-20 menit. Uji
derajat freeness pada waktu 0 menit dilakukan dengan mesin dalam keadaan beroperasi.
Memberi beban 5500 g dan uji kembali derjat freeness pada waktu yang dikehendaki (sesuai
penelitian). Pengujian derajat freeness dilakukan secara duplo hingga pulp mencapai 200-300
derjat freeness. Setelah waktu giling dicapai, angkat beban dan ambil sampel untuk pengujian
derajat freeness dan untuk pembuatan lembaran.
Pengujian derajat freeness dilakukan dengan mengambil 200 mL suspensi pulp (setara
dengan 3 g pulp kering oven) masukkan ke dalam gelas ukur dan tambahkan air sampai 1000
mL. Memasukkan ke dalam alat uji canadian standar freeness dan uji derjat freness-nya. Uji
dilakukan secara duplo dengan menggunakan alat uji derajat freeness..
Gambar 7. Canadian Standar Freeness
H. Pembuatan Lembaran Pulp
Lembaran pulp dibentuk pada derajat kehalusan 200-300 derajat freeness. Suspensi
pulp sebanyak 1430 ML dimasukkan ke dalam stock chest (pengaduk), ditambahkan air
sampai 10 L untuk10 lembaran pulp. Bentuk lembaran dengan setiap pengambilan suspensi
http://1.bp.blogspot.com/_BVwQ0HrA7zs/TGH1gWYENjI/AAAAAAAAAC0/6RLNsOFGAYQ/s1600/canadian+standar+2.jpg -
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
21/23
dari stock chest. Bentuk lembaran sampai suspensi dalam stock chest habis, yaitu 10 lembar
pulp.
I. Pembuatan Lembaran Kertas
Proses membuat lembaran kertas dimulai saat pulp mulai masuk ke mesin kertas atau
paper machine sampai dengan lembaran kertas tergulung rapi dalam gelondongan atau roll.
Pemasakan
Suhu (80 100 120) Waktu (80, 90, 120
menit
100 gr daun nanas
Dimasukan ke dalam
autodiave
Dirajang
DiBlender
Dicuci
100 gr daun nanas yang
sudah dihaluskan
Dimasukan ke dalam plastik
Air 500 ml
Air 500 ml, CaO
Air 2000 ml
Pencucian dan penyaringan
Pendinginan 25 C
Limbah Cairan
Pulp+PengotorAir + 2 L
Pengeringan 60 C selama 4
am
Pencetakan pada screen 15 X
20 cm
Pelepasan dari screen
Pulp
Kertas
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
22/23
BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
Akhirnya, dengan beberapa kelebihan properties yang dimiliki oleh serat daun nanas,
disamping pemanfaatan utama untuk industri tekstil, misal pembuatan kain vertical blind
(tirai penutup jendela) ataupun digunakan sebagai wall paper (kain pelapis dinding), serat
dari daun nenas dapat juga dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, misal sebagai bahan baku
kertas (pulp), dikembangkan sebagai bahan composite sebagai reinforced plastics ataupun
roofing (eternit). Sebagai bahan baku pembuat kertas yang cocok untuk tissue, filter rokok
dan pembersih lensa, kertas dari serat daun nenas memiliki kualitas yang baik dengan
permukaan yang halus.
Syarat bahan baku yang dapat dijadikan pulp dan kertas adalah bahan baku yang
mempunyai serat yang panjang, luas dengan kadar hemiselulosa tinggi dan berdasarkan
penelitian tentang dimensi serat, bagase yang dipakai untuk bahan baku pulp dan kertas oleh
PT Kertas Leces, Probolinggo, rata-rata memiliki panjang serat 1,43 mm, diameter 10,33 nm,
tebal dinding serat 0,68 nm, diameter lumen 8,51 nm, dan nisbah serat dengan diameter serat
138,43. Oleh karena itu Daun nanas memenuhi syarat tersebut untuk menjadi alternatif
sebagai bahan baku pembuatan pulp dan kertas.
3.2SaranPerlu dilakukan uji aktivitas lain untuk mengetahui hasil pulp dan kertas dari ampas
tebudaun nanas dengan menggunakan proses yang lain
-
5/27/2018 MAKALAH TUGAS KERTAS
23/23
DAFTAR PUSTAKA
Ayunda,Vivien.,Syahrul Humaidi,dan Diana A Barus. 2012. Pembuatan Dan Karakterisasi
Kertas Dar i Daun Nanas Dan Eceng Gondok.MEDAN:Universitas Sumatera Utara,
Zulfikar M. T., Sri Kumalaningsih, dan Susinggih Wijana. 2010.Teknologi Produksi Pulp
Dar i Serat Daun Nenas (Kaj ian Vari asi Pelaru t Cao, Suhu Dan Waktu Pemasakan).Malang: Universitas Muhammadiyah Malang