TINJAUAN PUSTAKA
B. Proses Kimia
4 Coated Recycled Paperboard
2.8 SIFAT-SIFAT KARTON
Pengetahuan terhadap sifat-sifat karton adalah sangat penting bagi pabrikasi kertas karena produk akhir yang berlainan memerlukan sifat-sifat karton yang berbeda. Namun secara umum, kebanyakan sifat-sifat kertas adalah bergantung kepada bahan bakunya yaitu serat selulosa, dimana sifat-sifat serat selulosa ini diketahui sebagai sifat fungsi (Casey, 1981).
Selulosa menyerap air maka kertas juga menyerap air kecuali perlakuan khusus diberikan untuk meminimalkan daya serapnya. Selulosa berwana putih maka karton juga bewarna putih, kecuali karton tersebut mengandung lignin atau diberi warna. Selulosa adalah higroskopik ; sehingga kertas juga higroskopik dengan kadar airnya akan berubah menurut kelembaban relatif sekitar (Cassey, 1981). Serat selulosa mengembang atau menyusut dengan perubahan kadar air yang dikandungnya karena itu karton juga mengembang dan menyusut dengan perubahan lembaban relatif. Serat selulosa berupaya untuk membentuk ikatan-H; karton pula akan terbentuk dengan adanya ikatan-H antara serat tanpa penambahan aditif. (Cassey, 1981). Serat selulosa mempunyai kekuatan yang tinggi sehingga karton yang dihasilkan juga kuat. Serat selulosa adalah fleksibel maka karton juga adalah fleksibel. Selulosa dapat dibakar maka kertas juga dapat dibakar (Cassey, 1981).
Proses pabrikasi karton dapat di modifikasi untuk memperoleh sifat-sifat yang diinginkan untuk menghasilkan berbagai jenis karton berkualitas.Sifat karton dapat dikatagorikan sebagai sifat fisik, kimia, mekanik dan optik, Penentuan sifat- sifat ini dibuat berdasarkan pengujian menurut standart uji kertas dan karton.
2.8.1 Sifat Fisik Karton
Umumnya sifat fisik dan mekanik karton adalah lebih penting dibanding dengan sifat kimianya. Sifat fisik dan mekanik karton antara lain : gramatur, berat, ketebalan, densitas, kadar air, daya serap air, indeks tarik, indeks koyak, indeks retak dan ketahanan tekan lingkar (Cassey, 1981).
2.8.1.1 Gramatur Karton
Gramatur dikenal juga sebagai berat karton karena berat lembaran karton dan luas karton lebih penting dibanding dengan volumenya. Gramatur karton didefenisikan sebagai ukuran berat lembaran karton yang luasnya satu meter persegi (Cassey, 1981). Penentuan gramatur karton sangat penting karena karton dijual atau dibeli berdasarkan berat. Semakin ringan berat karton sejenis, semakin murah pula harganya per unit. Berat karton mempengaruhi sifat fisik karton, sifat mekanik karton, sifat kimia karton dan optik karton. Gramatur = berat karton (gr) / luas permukaan karton (m²). (Cassey, 1981).
2.8.1.2 Ketebalan Karton
Ketebalan karton di defenisikan sebagai jarak antara dua permukaan yang sejajar yang tegak lurus setelah dilakukan penekanan. Ketebalan lembaran karton di pengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya jenis serat, adanya bahan lain selain serat, gramatur, tingkat penekanan dan calendring. Ketebalan sangat penting untuk kertas dan karton terutama bagi kertas atau karton yang di gunakan untuk tujuan mekanik (Cassey, 1981).
2.8.1.3 Densitas Karton
Densitas karton ditentukan berdasarkan nilai tebal yang dibagi dengan gramatur. Densitas lembaran karton dapat dipengaruhi oleh jumlah ikatan antara serat, kekasaran dan kelenturan serat serta perlakuan penghalusan stok. Selain itu penambahan bahan-bahan pengisi di dalam karton juga mempengaruhi densitas
karton dimana densitas akan bertambah dengan penambahan komposisi pengisi didalam karton. Densitas karton akan mempengaruhi sifat fisik, mekanik dan optik lembaran karton.
2.8.1.4 Daya Serap Air
Daya serap air adalah jumlah gram air yang diserap oleh satu meter persegi lembaran kertas atau karton dalam waktu 60 detik diukur pada kondisi standar yang dinyatakan dalam gr/m2. Semakin kecil nilai daya seap air, maka semakin tinggi daya tahan lembaran kertas/karton terhadap penetrasi cairan. Menurut Casey (1981) sizer adalah bahan penolong yang ditambahkan sebelum atau sesudah pembentukan lembaran kertas atau karton yang ditujukan terutama untuk meningkatkan ketahanan kertas atau karton terhadap cairan. Berdasarkan pemberian sizer dapat dibedakan dua macam, yaitu internal sizer dan surface sizer. Internal sizer merupakan proses untuk memberikan ketahanan penetrasi cairan pada kertas dengan memberikan bahan tambahan internal yang basah. Surface sizer umumnya merupakan penggunaan bahan berselaput tipis seperti tepung, getah dan polimer sintetis. Sifat daya serap air di pengaruhi oleh sizer dan filler.Sizer akan mengubah sifat hidrofilik selulosa menjadi hidrofobik sehinngga kemampuan penyerapan ainya akan berkurang (Casey 1981). 2.8.2 Sifat Mekanik Karton
Sifat mekanik lembaran karton terdiri dari ketahanan tarik, ketahanan retak, ketahanan koyak dan ketahanan tekan lingkar yang dijelaskan seperti berikut ini. 2.8.2.1 Ketahanan Tarik ( Tensile Strength )
Ketahanan tarik kertas atau karton dapat di defenisikan sebagai kemampuan kertas atau karton untuk mempertahankan keadaanya agar tidak putus bila dikenakan regangan. Ketahanan tarik penting dalam menentukan kemampuan kertas karton agar dapat berfungsi dengan baik seperti kertas pembungkus, kertas kantong. Ketahanan tarik kertas cetak tergantung pada ketahanan kertas terhadap pemutusan
jaringan serat sewaktu proses pencetakan. Ketahanan tarik sangat diperlukan untuk kertas cetakan dimana gaya tarik tinggi dapat ditahan oleh kertas tersebut. Faktor- faktor yang dapat mempengaruhi ketahanan tarik :
1. Kekuatan serat individu lemah maka kekuatan tarik juga terpengaruh.
2 Panjang serat rata-rataterlalu panjang maka akan menghasilkan pembentukan kertas yang tidak baik yang dapat menurunkan kekuatan tarik.
3. Kemampuan pengikatan permukaan serat bergantung kepada proses penekanan. Serat yang tidak dipress akan menghasilkan pengikatan yang lemah.
4. Struktur permukaan kertas ; kekuatan tarik akan terpengaruh apabila struktur pembentukan kertas tidak baik.
2.8.2.2 Ketahanan Retak (Bursting strength)
Ketahanan retak didefenisikan sebagai tindakan elektrostatik dalam kPa yang akan meretakkan kertas apabila tekanan ditambah secara konstan di berikan ke diafrakma. Pengujian ketahanan retak dilakukan untuk menentukan rintangan kertas. Uji retak dilakukan dengan meletakkan sampel diantara clamp annular dimana tekanan dinaikkan bertahap terhadap diafragma oleh tekanan hidrolik pada keadaan tetap sehingga sampel retak. Faktor-faktor yang mempengaruhi ketahanan retak : panjang serat, dimana semakin pendek serat maka semakin menurun kekuatan retak dan ikatan antara serat,dimana proses penghalusan akan meningkatkan ikatan antara serat tetapi jika penghalusan terlalu lama maka akan menghasilkan serat-serat yang lebih pendek akan mempengaruhi kekuatan retak. Selain itu, ketahanan retak juga dipengaruhi oleh proses pembentukan kertas, gramatur serta kelembaban.
2.8.2.3 Ketahanan Koyak (Tearing Resistant)
Ketahanan koyak kertas atau karton adalah rintangan suatu kertas atau karton yang mengalami koyakaan. Pengujian ketahanan koyak dilakukan adalah untuk mengukur tenaga yang diperlukan untuk mengoyakkan sehelai kertas atau karton. Ketahanan koyak kertas atau karton sangat penting karena dapat untuk melancarkan kertas di
atas mesin-mesin pencetak agar lembaran kertas tidak mudah koyak. Ketahanan koyak kertas atau karton juga sangat penting dalam penggunaan kertas sebagai pembungkus yang mana lembaran kertas mesti kuat untuk menyerap hentakan atau daya luar dan memerlukan rintangan koyak yang tinggi. Faktor yang mempengaruhi ketahanan koyak adalah jumlah serat yang mengalami rupture kertas, panjang serat dan banyaknya ikatan antara serat. Jumlah serat juga akan mempengauhi densitas, gramatur dan kelenturan kertas. Kertas yang kaku akan memberikan tekanan ke atas serat pada daerah/tempat yang kecil, tetapi kertas yang sifatnya lentur akan meyebarkan tekanan di atas daerah yang lebih luas.
2.8.2.4 Ketahanan Tekan Lingkar (Ring Crush Resistance)
Ketahanan tekan lingkar digunakan untuk menentukan ketahanan tekan tepi lingkar kertas dan karton. Ketahanan tekan tepi ( edge crush resistance) adalah daya tahan tepi karton dalam posisi tegak lurus terhadap suatu tekanan , dinyatakan dalam N atau kgf, diukur pada kondisi standar.Pengujian ketahan tepi karton menurut ISO 3.037 atau TAPPI T 811 berfungsi untuk memberikan informasi kekuatan dan kendali mutu karton gelombang pada posisi tegak lurus (Rina Masriani, 2007).