BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.3. Kelapa Sawit ( Elaeis Guineensis Jaco )
Berdasarkan bukti yang ada kelapa sawit diperkirakan berasal Nigeria, Afrika Barat, namun adapula yang menyatakan bahwa tanaman tersebut berasal dari America, yakni dari Brazilia. Zeven menyatakan bahwa tanaman kelapa sawit berasal dari daratan Tersier, yang merupakan penghubung yang terletak diantara Afrika dan Amerika. Kedua daratan ini kemudian terpisah oleh lautan menjadi Benua Africa dan Amerika sehingga asala komoditas kelapa sawit ini tidak lagi dipermasalahkan orang. Masuknya bibit kelapa sawit ke Indonesia tahun 1948 hanya sebanyak 4 batang yang berasal dari Borbon dan Amsterdam. Kempat kelapa sawit tersebut ditanam di Kebun Raya Bogor dan selanjutnya disebarkan ke Deli Sumatera Utara. Menurut Hunger (1924) pada tahun 1869 Pemerintah Kolonial Belanda mengembangkan kelapa sawit di Muara Enim dan pada tahun 1970 di Musi Hulu.
Sejak tahun 1977 – 1978 Pemerintah Indonesia bertekad mengembangkan tanaman ini melalui sistim PIRBUN ( Perusahaan Inti Rakyat Perkebunan). Kelapa sawit di Indonesia dewasa ini merupakan komoditas primadona untuk meningkatkan kesejahtraan rakyat. Pohon kelapa sawit terdiri dari pada dua spesies Arecaceae atau famili palma yang digunakan untuk pertanian komersil dalam pengeluaran minyak kelapa sawit. Pohon kelapa sawit Afrika, Elaeis guineensis, berasal dari Afrika Barat di antara Angola dan Gambia, manakala pohon kelapa sawit Amerika, Elaeis oleifera, berasal dari Amerika tengah dan Amerika Selatan.
Kelapa sawit termasuk tumbuhan pohon dan tingginya dapat mencapai 24 meter. Bunga dan buahnya berupa tandan, serta bercabang banyak. Buahnya kecil dan apabila masak, berwarna merah kehitaman. Daging buahnya padat. Daging dan kulit buahnya mengandung minyak. Minyak tersebut digunakan sebagai bahan minyak goreng, sabun, kosmetika, lilin dan ampasnya dimanfaatkan untuk makanan ternak. Urutan dari turunan kelapa sawit adalah :
Kingdom : Tumbuhan Divisi : Magnoliophyta Kelas : Liliopsida Ordo : Arecales Famili : Arecaceae Jenis : Elaeis Spesies : E. Guineensis
2.3.1. Ciri ciri Fisiologi Kelapa Sawit
1. Daun
Daunnya merupakan daun majemuk. Daun berwarna hijau tua dan pelepah berwarna sedikit lebih muda. Penampilannya sangat mirip dengan tanaman salak, hanya saja dengan duri yang tidak terlalu keras dan tajam. 2. Batang
Batang tanaman diselimuti bekas pelepah hingga umur 12 tahun. Setelah umur 12 tahun pelepah yang mengering akan terlepas sehingga menjadi mirip dengan tanaman kelapa. Komposisi dan karakterisasi log kayu kelapa sawit :
a. Komposisi volume rata rata log kayu sawit ( Puslitbang Hasil Hutan Bogor).
Bagian kulit = 17 %
Bagian keras = 56 %
Bagian medium = 17 %
Bagian lunak = 10 %
b. Rendemen penggergajian rata rata log kayu sawit ( Puslitbang Hasil Hutan Bogor).
Bagian keras = 31 % Bagian medium = 9 % Bagian lunak = 4 % Limbah penggergajian = 56 % Bagian lunak Bagian medium Bagian keras Kulit
Gambar 2.1. Penampang Melintang Batang Kayu Sawit (Puslitbang Hasil Hutan Bogor)
Sifat – sifat fisik log kayu kelapa sawit :
Kerapatan. : 210 kg/m s/d 410 kg/m3 3
Badan air kayu hasil tebangan : 138,90 % s/d 343, 69 %.
Kerapatan ikatan pembuluh : 0,84 buah / mm2 s/d 1,01 buah/mm . 2
Tebal kulit rata – rata : 1,97 cm.
Tebal bagian keras rata – rata : 9.09 Cm. Tebal bagian medium rata – rata : 4,52 Cm.
Tebal bagian lunak rata rata : 7.77 Cm
(Puslitbang Hasil Hutan Bogor).
2. Akar
Akar serabut tanaman kelapa sawit mengarah kebawah dan kesamping. Selain itu juga terdapat beberapa akar napas yang tumbuh mengarah kesamping atas untuk mendapatkan tambahan aerasi.
3. Bunga
Bunga jantan dan betina terpisah dan memiliki waktu pematangan berbeda sehingga sangat jarang terjadi penyerbukan sendiri. Bunga jantan memiliki bentuk lancip dan panjang sementara bunga betina terlihat lebih besar dan mekar.
4. Buah
Buah sawit mempnyai warna bervariasi dari hitam, ungu, hingga merah tergantung bibit yang digunakan. Buah bergerombol dalam tandan yang muncul dari tiap pelapah.
Buah terdiri dari tiga lapisan :
a. Eksoskarp, bagian kulit buah berwarna kemerahan dan lincin. b. Mesoskarp, serabut buah.
Inti sawit merupakan endosperm dan embrio dengan kandungan minyak inti berkualitas tinggi.
Kelapa sawit merupakan pohon yang mengandung serat berlignoselulosa. Oleh karena itu salah satu cara pemanfaatan limbah berupa batang dan tandan kosong kelapa sawit adalah sebagai bahan baku serat untuk menghasilkan kertas atau sebagai bahan baku papan serat. Dalam kaitannya degan kemungkinan pemanfaatan limbah batang dan tandan kosong sawit, Badan Pengkajian dan Penerapan Tehnologi, Jakarta (BPPT) bekerja sama dengan Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutam Bogor melakukan penelitian pembuatan pulp yang direncanakan untuk kertas tisue dengan pengolahan sulfat dan soda antrakinon, serta penelitian pulp kertas dari limbah batang dan tandan kosong sawit.
Komponen utama limbah padat adalah selulosa dan lignin sehingga limbah ini disebut juga lignoselulosa. Bahan bahan lignoselulosa pada umumnya mengandung selulosa, hemiselulosa dan lignin dengan perbandingan 4: 3 : 3 seperti tabel berikut :
Tabel 2.1. Karakteristik limbah ligno selulosa kelapa sawit
Batang Pelepah Tandan Buah Serat Cangkang Pohon Daun Kosong Biji
Jumlah Ton/Ha/ Tahun(berat kering) 70,2 10,6 2,07 1,62 0,935 Komposisi : Kadar air (%) 14,4 .... 13,48 7,3 15 Selulosa (%) 45,7 .... 45,95 39,90 .... Hemiselulosa (%) 18,8 .... 22,85 28,90 .... Lignin (%) 18,8 18,3 16,49 20,30 .... Abu (%) 2,3 2,5 1,23 3,60 ....
Serat yang digunakan disini adalah serat batang kelapa sawit, serat ini terdiri dari selulosa 45,7 %, hemiselulosa 18,8 % dan lignin 18,8 %.
Hidrolisis selulosa dengan asam berlangsung melalui reaksi sebagai berikut:
selulosa glukosa produk produk dekomposisi
Sifat sifat selulosa antara lain:
1. Tidak larut dalam air, asam, basa encer serta pelarut organik. 2. Dapat larut dalam cuproammonium hidroksida
3. Bila dihidrolisi secara sempurna akan meghasilkan glukosa dalam suasana Asam.
4. Bila dihidrolisis secara tidak sempurna akan menghasilkan maltosa.
Hemilulosa merupakan komponen utama gula beratom C = 5 seperti silosa dan arabinosa.Hidrolisis hemiselulosa dengan asam terjadi melalui reaksi:
Hemiselulosa Silosa dan Arabinosa furfural produk produk komposisi
Lignin adalah makromolekul dari polifenol yang merupakan hasil samping hidrolisis lignoselulosa. Perlakuan hidrogenolisis dan hidroalkilasi lignin akan menghasilkan fenol, Benzen dan senyawa monofenol lainnya.Senyawa ini juga mempunyai potensi untuk diubah menjadi toluene dan Xilen. Jumlah lignin yang terdapat dalam tumbuhan yang berbeda sangat bervariasi. Dalam spesies kayu, kandungan lignin berkisar 20 % sampai 40 %.
Disamping itu distribusi lignin di dalam sel dan kandungan lignin bagian pohon yang berbeda tidak sama. Sebagai contoh kandungan lignin yang tinggi adalah khas untuk bagian batang yang paling rendah, paling tinggi dan paling dalam untuk tanaman kayu lunak. Dalam pembuatan pulp dan pengelantangan, lignin dilepaskan dari kayu dalam bentuk terdegradasi dan berubah, dan merupakan sumber karbon lebih dari 35 juta ton tiap tahun diseluruh dunia yang sangat potensial untuk keperluan kimia dan energi.
2.3.2. Proses Pembuatan Pulp Batang Kelapa Sawit
Pulp merupakan hasil pemisahan serat kayu atau tanaman berserat lainnya melalui bermacam macam proses pembuatannya.
Pulp selanjutnya digunakan sebagai bahan baku pembuatan berbagai macam kertas. Proses pembuatan pulp secara komersil dapat diklasifikasikan dalam proses mekanis, semikimia (kombinasi kimia dan mekanis) dan kimia. Pemilihan jenis proses pembuatan pulp tergantung kepada spesies kayu yang digunakan dan penggunaan akhir dari pulp yang diproduksi.
Proses pembuatan pulp secara kimia adalah dengan melarutkan lignin yang mengikat serat selulosa satu sama lain.Serat yang dihasilkan lebih utuh dan panjang, lebih fleksibel dan lebih kuat daripada pulp mekanis. Formasi lembaran pulp kimia lebih baik, lebih teratur dan lebih rata. Pulp mekanis mempunyai sifat sifat yang berlainan dengan pulp kimia. Sifat sifat pulp mekanis pada umumnya merupakan sifat sifat asli yang diperoleh dari bahan bakunya. Pada pembuatan pulp mekanis, lignin tidak dihilangkan atau sebagian saja dihilangkan sehingga mempunyai kandungan serat utuh yang lebih sedikit, bersifat kaku dan lebih pendek. Serat serat pulp mekanis terdiri dari bundelan bundelan serat dan fragmen fragmen serat dari beberapa individu. Proses semikimia merupakan kombinasi dari proses mekanis kimia. Serpih kayu atau tanaman berserat lainnya terlebih dahulu dilunakkan sebagian dengan bahan kimia kemudian diikuti dengan aksi mekanis yang biasanya dengan refiner. Rendemen dan sifat sifat pulp semi kimia merupakan pertengahan pulp kimia dan mekanis. Berikut ini tabel tentang klasifikasi umum proses pembuatan pulp.
Tabel 2.2. Klasifikasi umum proses pembuatan pulp Mekanis Kombinasi mekanis Kimia kimia
- Pulping dengan energi -Pulping dengan kombinasi - Pulping dengan mekanik (sedikit atau sama perlakuan kimia dan bahan kimia dan sekali tanpa perlakuan awal mekanis panas (sedikit atau kimia dan panas) dengan -Pendemen sedang tidak ada energi dengan bahan kimia panas (intermediate) 55 %-90 % mekanis)
- Randemen tinggi - Sifat-sifat pulp sedang - Rendemen rendah (90 %-95 %)- (intermediate); 40 %-55 %
- Serat pendek, tidak utuh,tidak NSSC,High yield kraft - Serat pulp,panjang murni,lemah, dan tidak setabil. Cold soda (soda dingin) dan murni, stabil. - Kualitas cetak baik. – Kualitas cetak rendah
- Sulit diputihkan contoh; stone - Mudah diputihkan Grondwoo Contoh;
RMP, TMP, CTMP. Kraft,sulfite,soda.
Dalam penelitian ini, lignifikasi limbah batang kelapa sawit dilakukan melalui proses kimia. Serpih diproses dengan menggunakan bahan kimia dan yang tidak terlalu banyak untuk melunakkan ikatan antar serat selulosa dan menghilangkan lignin dan hemiselulosa.
Kemudian dilaksanakan proses pemasakan kedua dengan larutan bahan kimia dan penambahan tekanan untuk menaikkan suhu sesuai dengan yang dibutuhkan untuk membantu mempercepat memisahkan lignin untuk mendapatkan serat batang sawit yang sudah berupa pulp sawit.
