PEMANFAATAN SERAT LIDAH MERTUA (
Agave Angustifolia
Haw
) DAN KULIT PISANG SEBAGAI BAHAN BAKU
PEMBUATAN KERTAS
SKRIPSI
ZULNIATI
100801017
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PEMANFAATAN SERAT LIDAH MERTUA (
Agave Angustifolia
Haw
) DAN KULIT PISANG SEBAGAI BAHAN BAKU
PEMBUATAN KERTAS
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
ZULNIATI
100801017
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Pemanfaatan Serat Lidah Mertua (Agave Angustifolia Haw) dan Kulit Pisang Sebagai Bahan Baku Pembuatan Kertas
Kategori : Skripsi
Nama : Zulniati
Nomor Induk Mahasiswa : 100801017
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, April 2015
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Dr. Susilawati, M.Si Drs. Manis Sembiring, MS NIP.197412072000122001 NIP.195511291987032001
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
PEMANFAATAN SERAT LIDAH MERTUA (Agave Angustifolia Haw) DAN KULIT PISANG SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN KERTAS
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, April 2015
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, segala puji bagi Allah Azza wa Jalla, Tuhan seluruh alam yang tiada pernah henti memberikan Nikmat, Rahmat dan Karunia_Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dengan baik. Salawat yg tiada putusnya kepada sang Guru Abadi Baginda Muhammad Rasulullah SAW yang menjadi teladan dalam menjalani kehidupan ini.
Pada paper sederhana ini izinkanlah penulis menyampaikan rasa hormat dan terimakasih serta penghargaan yang setinggi-tingginya kepada yang terhormat:
1. Ibu Drs. Manis Sembiring, MS selaku dosen pembimbing I dan Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku dosen pembimbing II yang telah membimbing dan membantu serta banyak meluangkan waktu untuk memberikan arahan, masukan dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Dr, Perdinan Sinuhaji, MS dan Bapak Dr. Kurnia Sembiring, MS selaku dosen pembanding yang telah memberikan kritikan, saran serta masukan yang membangun kepada penulis dalam penulisan skripsi ini. 3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika FMIPA
Universitas Sumatera Utara, Bapak Drs. Syahrul Humaidi, MSc. selaku Sekertaris Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara, dan seluruh Staf Pengajar khususnya Bapak Dr. Kurnia Sembiring, MS selaku penasehat akademik, beserta Pegawai Administrasi di Departemen Fisika yang telah memberikan fasilitas kepada penulis selama perkuliahan.
4. Teman-teman fisika semuanya khususnya pada Tiara, Nisa, Bibah, Aini kecil, Widya, Bunda, Sanah, Aini Gede’, Amal, Ray, Elsa, dan juga Izal atas semua bantuan, semangat serta keluangan waktu yang telah diberikan kepada penulis selama berjalan difisika ini. Terimakasih juga untuk temen-temen asisten Laboratorium PIK Teknik Industri FT USU khususnya Ridho yang telah membantu dan memberikan fasilitas kepada penulis dalam melaksanakan penelitian untuk menyelesaikan skripsi ini. Terimaksih juga untuk Ibu dan bapak kost Bang Iqbal, Kak Endang, buat Kak Irda, Riska yang telah memberikan bantuan, semangatnya kepada penulis. Tak lupa penulis sampaikan Jazakumullah Khairan Katsiran kepada temen-temen di UKMI Al-Falak dan UKMI Ad-Dakwah yang memberikan semangat, nasihat serta mengingatkan penulis makna hidup yang sesungguhnya sehingga penulis dapat menjadi orang yang senantiasa istiqomah, berusaha menebar kebaikan dan selalu mencoba memperbaiki diri kearah yang lebih baik lagi.
kebaikannya, melapangkan kuburnya dan me-Ridhoi Beliau dlm memasuki Syurga_Nya, aamiin.
Harapan Penulis karya ini dapat memberi manfaat dan informasi kepada pengembangan ilmu pengetahuan agar dapat menjadi alternatif terkhusus dalam pengetahuan fisika material. Penulis juga menyadari bahwa karya ini masih jauh dari kesempurnaan disebabkan keterbatasan ilmu dan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati, penulis menerima kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan karya atas hasil penelitian ini.
Semoga bermanfaat bagi pembaca.
Medan, April 2015 Penulis,
PEMANFAATAN SERAT LIDAH MERTUA (Agave Angustifolia Haw)
DAN KULIT PISANG SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN KERTAS
ABSTRAK
Penelitian tentang Pemanfaatan Serat Lidah Mertua (Agave Angustifolia Haw) dan Kulit Pisang Sebagai Bahan Baku untuk Pembuatan Kertas telah dilakukan. Pada proses pulping dilakukan dengan metode kimia basa, bertujuan untuk memperoleh alternatif bahan baku kertas dan mengetahui pengaruh variasi komposisi dari campuran pulp daun lidah mertua dan kulit pisang. Variasi dari campuran yaitu (0 : 100)%; (20 : 80)%; (40 : 60)%; (60 : 40)%; (80 : 20)%; (100 : 0)%. Pengujian sifat fisis dan mekanik yang dilakukan adalah mengukur tebal kertas dan massa kertas, menghitung gramatur dan densitas kertas, melakukan uji ketahanan tarik dan uji ketahanan sobek. Daun lidah mertua dan kulit pisang dimasak dengan mengunakan larutan NaOH 2,5% pada suhu 110oC, kemudian dilakukan proses pemutihan dengan menggunakan H2O2, lalu dikeringkan. Setelah itu pulp dicampurkan sesuai dengan komposisi campuran yang telah ditentukan. Komposisi terbaik dari campuran pulp daun lidah mertua dan kulit pisang yaitu pada 100% pulp daun lidah mertua dan 0% kulit pisang, dimana pada komposisi tersebut memiliki gramatur 92,0 gr/m2 dan ketahanan sobek 1331,16 mN yang sesuai dengan standart SNI 14-0115-1998 sebagai kertas kraft untuk pembungkus makanan dengan nilai gramatur 90 gr/m2 dan ketahanan sobek min 1123 mN.
AGAVE ANGUSTIFOLIA HAW FIBER UTILIZATION AND BANANA PELLS AS RAW MATERIAL FOR MAKING PAPER
ABSTRACT
Research on the use of Agave Angustifolia Haw Fiber and Banana Peels as Raw Material for Making Paper has been done. Pulping process was conducted with chemical alkali methods aiming to obtain an alternative raw material for paper and determine the influence of variations in the composition of a mixture of Agave Angustifolia Haw pulp and banana peels. Variations of the mixture, namely: (0 : 100)%; (20 : 80)%; (40 : 60)%; (60 : 40)%; (80 : 20)%; (100 : 0)%. Physical properties and mechanical testing is done is to measure the thickness of paper and paper mass, calculate grammage and density, to test the tensile resistance and tearing resistance test. Agave Angustifolia Haw fibers and cooked banana peels 2,5% NaOH at a temperature of 110oC, then performed using H2O2 bleaching process, and then dried. Once the pulp is mixed according to the composition of the mixture has been determined. The best composition of a mixture of Agave Angustifolia Haw pulp and banana peels that is at Agave Angustifolia Haw pulp 100% and 0% banana peels in which the composition has a grammage 92,0 gr/m2 and tearing resistance 1331,16 mN in accordance with standart SNI 14-0115-1998 as kraft paper for food wrapping with grammage value of 90 gr/m2 and min tearing resistance 1123 mN.
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan i
Pernyataan ii
Penghargaan iii
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel ix
Daftar Gambar x
Daftar Lampiran xi
BAB1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Rumusan Masalah 3
1.3. Tujuan Penelitian 3
1.4. Batasan Masalah 3
1.5. Manfaat Penelitian 4
1.6. Tempat Penelitian 4
1.7. Sistematika Penulisan
BAB 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Kertas 6
2.1.1. Jenis-Jenis Kertas 7
2.1.2. Pembuatan Kertas 10
2.1.3. Proses Pembuatan Pulp Pada Kertas 11 2.1.4. Proses Pembentukan Kertas (Forming) 12
2.2. Pulping 13
2.4.1. Pengertian Pulping 13
2.4.2. Metode Pembuatan Pulp 14
2.3. Lidah Mertua 15
2.4. Pisang 18
2.5. Sifat Mekanik dan Fisis Kertas 20
2.5.1. Ketahanan Sobek (Tearing Strength) 20
2.5.2. Indeks Sobek Kertas 21
2.5.3. Ketahanan Tarik (Tensile Strength) 22
2.5.4. Indeks Tarik Kertas 23
2.5.5. Ketahanan Retak 23
2.5.6. Ketahanan Tekan Lingkar 24
2.5.7. Gramatur 24
2.5.8. Tebal Kertas 24
BAB 3. Metode Penelitian
3.1.Tempat dan Waktu Penelitian 25
3.2.Alat dan Bahan 25
3.2.1. Alat 25
3.2.2. Bahan 26
3.3.Diagram Alir 26
3.3.1. Pembuatan Pulp Daun Lidah Mertua 26 3.3.2. Pembuatan Pulp Kulit Pisang Kepok 27 3.3.2. Pembuatan Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang
Kepok 28
3.4.Prosedur Penelitian 29
3.4.1. Persiapan Serpihan Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang 29
3.4.2. Pembuatan Pulp 29
3.4.3. Pencampuran Pulp 30
3.4.4. Pencetakan Lembaran Kertas 30
BAB 4. Hasil dan Pembahasan
4.1.Hasil Penelitian 32
4.1.1. Hasil Pengujian Fisis 32
4.1.1.1. Gramatur Kertas 32
4.1.1.2. Ketebalan Kertas 34
4.1.1.3. Densitas Kertas 36
4.1.2. Hasil Pengujian Sifat Mekanik 37
4.1.2.1. Hasil Pengujian Kuat Tarik (Tensile
Strength Tester) 37
4.1.2.2. Indeks Ketahanan Tarik 39 4.1.2.3. Hasil Pengujian Kuat Sobek (Tearing
Strength Tester) 41
4.1.2.4. Indeks Ketahanan Sobek 43
BAB 5. Kesimpulan dan Saran
5.1.Kesimpulan 45
5.2.Saran 46
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel
Judul Halaman
2.1 Zat Pemutih dan Karakteristiknya 13
2.2 Kandungan Senyawa dalam Kulit Pisang 20
3.1 Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit pisang 30 4.1 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Gramatur Kertas Daun
Lidah Mertua dan Kulit Pisang 33
4.2 Hasil Pengukuran Ketebalan Kertas Daun Lidah Mertua
dan Kulit Pisang 34
4.3 Hasil Perhitungan Densitas Kertas Daun Lidah Mertua dan
Kulit Pisang 36
4.4 Hasil Pengujian Kuat Tarik Kertas Daun Lidah Mertua dan
Kulit Pisang 38
4.5 Hasil Perhitungan Indeks Tarik Kertas Daun Lidah Mertua
dan Kulit Pisang 40
4.6 Hasil Pengujian Kuat Sobek Kertas Daun Lidah Mertua
dan Kulit Pisang 41
4.7 Hasil Perhitungan Indeks Sobek Kertas Daun Lidah Mertua
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar
Judul Halaman
2.1 Proses Pembentukan Kertas 11
2.2 Tumbuhan Agave Angustifolia Haw 16
2.3 Pisang Kepok (Musa Paradisiacal Linn) 19
3.1 Diagram Proses Pembuatan Pulp Lidah Mertua 27 3.2 Diagram Proses Pembuatan Pulp Kulit Pisang Kepok 28 3.3 Diagram Proses Pembuatan Kertas Daun Lidah Mertua dan
Kulit Pisang Kepok 29
4.1 Hubungan Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit
pisang (%) dengan Gramatur Kertas (gr/m2) 33 4.2 Hubungan Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit
pisang (%) dengan Ketebalan Kertas (mm) 35
4.3 Hubungan Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit
pisang (%) dengan Densitas (Kg/m3) 37
4.4 Hubungan Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit
pisang (%) dengan Ketahanan Tarik (kN/m) 38 4.5 Hubungan Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit
pisang (%) dengan Indeks Tarik (Nm/gr) 40
4.6 Hubungan Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit
pisang (%) dengan Ketahanan Sobek (mN) 42
4.7 Hubungan Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran
Judul Halaman
1 Alat dan Bahan yang Digunakan 50
2 Perhitungan 53
PEMANFAATAN SERAT LIDAH MERTUA (Agave Angustifolia Haw)
DAN KULIT PISANG SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN KERTAS
ABSTRAK
Penelitian tentang Pemanfaatan Serat Lidah Mertua (Agave Angustifolia Haw) dan Kulit Pisang Sebagai Bahan Baku untuk Pembuatan Kertas telah dilakukan. Pada proses pulping dilakukan dengan metode kimia basa, bertujuan untuk memperoleh alternatif bahan baku kertas dan mengetahui pengaruh variasi komposisi dari campuran pulp daun lidah mertua dan kulit pisang. Variasi dari campuran yaitu (0 : 100)%; (20 : 80)%; (40 : 60)%; (60 : 40)%; (80 : 20)%; (100 : 0)%. Pengujian sifat fisis dan mekanik yang dilakukan adalah mengukur tebal kertas dan massa kertas, menghitung gramatur dan densitas kertas, melakukan uji ketahanan tarik dan uji ketahanan sobek. Daun lidah mertua dan kulit pisang dimasak dengan mengunakan larutan NaOH 2,5% pada suhu 110oC, kemudian dilakukan proses pemutihan dengan menggunakan H2O2, lalu dikeringkan. Setelah itu pulp dicampurkan sesuai dengan komposisi campuran yang telah ditentukan. Komposisi terbaik dari campuran pulp daun lidah mertua dan kulit pisang yaitu pada 100% pulp daun lidah mertua dan 0% kulit pisang, dimana pada komposisi tersebut memiliki gramatur 92,0 gr/m2 dan ketahanan sobek 1331,16 mN yang sesuai dengan standart SNI 14-0115-1998 sebagai kertas kraft untuk pembungkus makanan dengan nilai gramatur 90 gr/m2 dan ketahanan sobek min 1123 mN.
AGAVE ANGUSTIFOLIA HAW FIBER UTILIZATION AND BANANA PELLS AS RAW MATERIAL FOR MAKING PAPER
ABSTRACT
Research on the use of Agave Angustifolia Haw Fiber and Banana Peels as Raw Material for Making Paper has been done. Pulping process was conducted with chemical alkali methods aiming to obtain an alternative raw material for paper and determine the influence of variations in the composition of a mixture of Agave Angustifolia Haw pulp and banana peels. Variations of the mixture, namely: (0 : 100)%; (20 : 80)%; (40 : 60)%; (60 : 40)%; (80 : 20)%; (100 : 0)%. Physical properties and mechanical testing is done is to measure the thickness of paper and paper mass, calculate grammage and density, to test the tensile resistance and tearing resistance test. Agave Angustifolia Haw fibers and cooked banana peels 2,5% NaOH at a temperature of 110oC, then performed using H2O2 bleaching process, and then dried. Once the pulp is mixed according to the composition of the mixture has been determined. The best composition of a mixture of Agave Angustifolia Haw pulp and banana peels that is at Agave Angustifolia Haw pulp 100% and 0% banana peels in which the composition has a grammage 92,0 gr/m2 and tearing resistance 1331,16 mN in accordance with standart SNI 14-0115-1998 as kraft paper for food wrapping with grammage value of 90 gr/m2 and min tearing resistance 1123 mN.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Kertas adalah bahan yang tipis dan rata, yang dihasilkan dengan kompresi serat yang berasal dari pulp. Serat yang digunakan biasanya adalah alami, dan mengandung selulosa dan hemiselulosa. Kertas dikenal sebagai media utama untuk menulis, mencetak serta melukis dan banyak kegunaan lain yang dapat dilakukan dengan kertas misalnya kertas pembersih (tissue) yang digunakan untuk hidangan, kebersihan ataupun toilet. Setidaknya sampai saat ini kertas masih dipercaya sebagai bahan yang paling efektif dan efisien sebagai media buku. Didalam kehidupan sehari-hari banyak digunakan kertas untuk berbagai kegiatan.
Melalui kertas dapat diungkapkan berbagai ide dan pemikiran, juga sebagai sarana untuk menuangkan informasi berupa tulisan dan gambar. Kertas juga dapat
dimanfaatkan untuk membuat bahan kerajinan.
Besarnya jumlah kertas yang dibutuhkan oleh masyarakat dunia, memicu industri kertas untuk meningkatkan produksinya. Di tahun 2010, kebutuhan proyeksi kertas dunia naik sampai 425 juta ton per tahun (Rahmawati, 2007). Pembuatan pulp dan kertas di Indonesia pada umumnya menggunakan kayu hutan seperti pinus. Eksploitasi hutan yang terus menerus menimbulkan banyak masalah terutama penggundulan hutan dan isu pemanasan global serta semakin menipisnya cadangan kayu dan luas hutan di Indonesia. Laju kerusakan hutan pada periode 2001-2004 meningkat menjadi 3,6 juta hektar pertahun karena penggunaan kayu untuk industry pulp. Oleh karena itu, perlu dicari bahan alternative lain yang seratnya dapat diolah menjadi bahan baku pulp dan kertas.
juga merupakan penghasil serat, tanaman ini dimanfaatkan seratnya untuk pembuatan kertas. Serat yang dihasilkan mengandung 64–71% α-selulosa, 7–17% lignin, 12% hemiselulosa, dan 1–2% abu (Utomo et al. 2003) dengan karakter sifat mekanik dan fisiknya yaitu densitas sebesar 800–700 kg/m3, daya serap air 56%, kuat tarik (tensile strength) 268 MPa, elastisitas modulus 15 Gpa (Chandramohan dan Marimuthu, 2011). Begitu juga kulit pisang yang merupakan salah satu alternatif tanaman penghasil serat yang selama ini hanya memanfaatkan buahnya sebagai sumber bahan pangan, sedangkan kulit pisang sendiri tidak dimanfaatkan sehingga menjadi limbah yang sebenarnya berpotensi. Kulit pisang mengandung pati yang merupakan salah satu komponen penting untuk mengikat komponen-komponen penyusun kertas (Asuncion, 2003). Kulit pisang kepok mengandung protein 8,6 g/100 g berat kering, lemak 13,1 g, pati 12,1 g, abu 15,3 g dan serat total 50,3 g dalam 100 g berat kering (Yosephine, dkk, 2012).
Menurut Bakri, dkk (2012), dalam Analisis Variasi Panjang Serat Terhadap Kuat Tarik dan Lentur pada Komposit yang Diperkuat Serat Agave
Angustifolia Haw dengan variasi panjang serat 1 cm, 3cm, dan 5 cm menyatakan bahwa Kekuatan tarik komposit dengan tanpa perlakuan serat (alami) yaitu panjang serat 1 cm sebesar 20,16 MPa, panjang serat 3 cm sebesar 13,97 MPa dan untuk panjang serat 5 cm sebesar 23,51 MPa. Sedangkan pada serat yang mengalami perlakuan NaOH, kekuatan tarik untuk serat panjang 1 cm, 3 cm, dan 5 cm adalah berturut-turut 32,30 MPa, 29,50 MPa dan 30,68 MPa. Penelitian yang dilakukan oleh Allita Yosephine, dkk (2012) mengenai Pemanfaatan Ampas Tebu dan Kulit Pisang dalam Pembuatan Kertas Serat Campuran dengan variasi konsentrasi pulp ampas tebu 0%, 10%, 30%, dan 50% dengan komposisi binder pati kulit pisang 15 g/4L, 25 g/4L, 35 g/4L, 45 g/4L dan 55 g/4L. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketahanan sobek dan kuat tarik kertas paling besar pada saat konsentrasi 30% pulp ampas tebu dan komposisi binder pati kulit pisang 35 g/4L yaitu 4,0180 untuk ketahanan sobek dan 20 kN/m untuk kuat tarik.
terhadap kuat sobek dan kuat tariknya, sehingga diketahui bahwa kertas yang dihasilkan dapat diaplikasikan sebagai material alternative untuk kertas yang optimal.
1.2.Perumusan Masalah
1. Apakah serat daun lidah mertua dan kulit pisang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk pembuatan kertas.
2. Bagaimana sifat fisis dan mekanik kertas yang dihasilkan dari campuran pulp
daun lidah mertua dan kulit pisang.
3. Bagaimana pengaruh variasi komposisi pulp daun lidah mertua dan kulit pisang terhadap sifat fisis dan mekanik dari kertas yang dihasilkan.
1.3.Tujuan Penelitian
1. Membuat kertas dengan memanfaatkan serat daun lidah mertua dan kulit pisang.
2. Mengetahui sifat fisis dan mekanik kertas yang dihasilkan dari campuran pulp
daun lidah mertua dan kulit pisang.
3. Mengetahui pengaruh variasi komposisi pulp daun lidah mertua dan kulit pisang terhadap sifat fisis dan mekanik dari kertas yang dihasilkan.
1.4.Batasan Masalah
1. Serat lidah mertua yang digunakan adalah jenis daun lidah mertua Agave Angustifolia Haw, dan jenis kulit pisang yang digunakan adalah kulit pisang kepok (Musa paradisiacal Linn).
2. Variasi komposisi serat daun lidah mertua dan kulit pisang kepok yakni (0:100)%; (20:80)%; (40:60)%; (60:40)%; (80:20)%; (100:0)%.
3. Suhu pemasakan serat daun lidah mertua dan kulit pisang kepok dalam proses
4. Parameter yang diuji dalam penelitian ini yakni uji kuat sobek (tearing strength test), uji kuat tarik (tensile strength test), densitas dan gramatur.
1.5.Manfaat Penelitian
1. Penelitian ini diharapkan memberikan informasi tentang pemanfaatan tanaman lidah mertua dan kulit pisang kepok sebagai bahan baku untuk pembuatan kertas yang selama ini menjadi sampah sehingga kurang pemanfaatannya.
2. Mengurangi dampak penebangan pohon dalam pembuatan kertas dengan memanfaatkan kulit pisang dapat menjadi alternatif yang baik untuk mengurangi kerusakan lingkungan.
1.6.Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Proses Industri Kimia (PIK) Teknik Kimia Fakultas Teknik USU, Laboratorium Fisika Dasar LIDA USU, dan Balai Besar Pulp dan Kertas (BBPK) Bandung.
1.7.Sistematika Penulisan
Penulisan laporan tugas akhir ini terdiri dari lima bab denan sistematika sebagai berikut:
BAB 1 Merupakan pendahuluan yang menjelaskan latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, tempat penelitian dan sistematika penulisan.
BAB 3 Meruapakan metodologi penelitian yang mencakup alat dan bahan yang digunakan, prosedur penelitian dan pengujian sampel.
BAB 4 Merupakan hasil penelitian dan pembahasannya.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. 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.
Kertas merupakan kemasan yang pertama ditemukan sebelum plastik dan logam. Saat ini kemasan kertas masih banyak digunakan dan mampu bersaing dengan kemasan lain seperti plastik dan logam karena harganya yang murah,
mudah diperoleh dan penggunaannya yang luas. Selain sebagai kemasan, kertas juga berfungsi sebagai media komunikator dan media cetak. Kelemahan kemasan
kertas untuk mengemas bahan pangan adalah sifatnya yang sensitif terhadap air dan mudah dipengaruhi oleh kelembaman udara lingkungan. Sifat-sifat kemasan kertas sangat tergantung pada proses pembuatan dan perlakuan tambahan pada proses pembuatannya.
Kemasan kertas dapat berupa kemasan fleksibel atau kemasan kaku. Jenis kemasan ketas yang dapat digunakan sebagai kemasan fleksibel adalah kertas kraft dan kertas tahan lemak (grease proof). Glassin dan kertas lilin (waxed paper)
atau kertas yang dibuat dari modifikasi kemasan kertas fleklsibel. Kemasan kertas yang kaku terdapat dalam bentuk karton, kotak, drum, cawan - cawan yang tahan air, yang dapat dibuat dari paper board, kertas laminasi, corrugated board dan berbagai jenis board dari kertas khusus. Wadah kertas biasanya dibungkus lagi dengan bahan - bahan kemasan lain seperti plastik dan foil logam yang lebih bersifat protektif.
negara-negara lainnya ukuran yang lebih umum adalah grammage (gr/m²). Gramatur untuk kertas kemasan berkisar antara 30 gr/m² - 150 gr/m², (18 lb/rim - 90 lb/rim), sedangkan untuk corrugated board berkisar antara 117 gr/m2 - 300 gr/m² (72 lb/rim - 85 lb /rim) (Mimi Nurminah, 2002).
Selembar kertas buatan tangan atau kertas 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).
2.1.1.Jenis – Jenis Kertas
Jenis kertas utama yang digunakan, yaitu kertas kasar dan kertas lunak. Kertas yang digunakan sebagai kemasan adalah jenis kertas kasar, sedangkan kertas halus digunakan untuk kertas tulis yaitu untuk buku dan kertas sampul. Kertas kemasan yang paling kuat adalah kertas kraft dengan warna alami, yang dibuat dari kayu lunak dengan proses sulfat.
1. Kertas Glasin dan Kertas Tahan Minyak (Grease Proof)
Kertas glasin dan kertas tahan minyak dibuat dengan cara memperpanjang waktu pengadukan pulp sebelum dimasukkan ke mesin pembuat kertas. Penambahan bahan-bahan lain seperti plastizier bertujuan untuk menambah kelembutan dan kelenturan kertas, sehingga dapat digunakan untuk mengemas bahan - bahan yang lengket.
dilapisi dengan bahan tahan air seperti lak dan lilin. Biasanya digunakan untuk tas, kotak dan kemasan makanan berminyak.
2. Kertas Kraft
Kertas kraft merupakn salah satu bahan yang digunakan untuk pembuatan jenis amplop gelembung. Kertas kraft digunakan untuk membuat amplop karena kekuatan tarik tinggi dibandingkan dengan kertas biasa. Karena kekuatan tarik yang tinggi dapat menahan dengan dibawah beban yang besar sehingga memungkinkan untuk pak barang-barang berat didalamnya. Warna kertas kraft adalah tergantung pada pengolahannya, warna putih diperoleh dari pemutihan dan warna cokelat diperoleh tanpa proses pemutihan. Jenis bahan baku yang digunakan untuk membuat kertas kraft biasanya adalah kayu lunak. Dengan
menggunakan prosedur yang panjang pengolahan kayu lunak ini diubah menjadi kertas kraft berguna. Kertas kraft memiliki sifat fisik seperti ketahanan sobek
yang beragam, elastisitas yang baik.
Kertas kraft yang memiliki arti harfiah kertas kuat, mempunyai tiga kegunaan utama, yakni:
1. Kertas bungkus (wrapping) seperti untuk bungkus kertas plano, kertas bungkus nasi, dll.
2. Kantong (bag/sack) seperti kantong belanja atau shopping bag.
3. Karung (shipping sack) seperti karung atau kantong semen dan berbagai fungsi converting.
Gramaturnya berkisar antara 50 – 14 gsm. Pulp kertas yang dipakai bias melalui proses pemutihan atau bleaching atau tidak. Bila tidak diputihkan maka berwarna kecoklatan (Rebry Atnam, 2007)
3. Kertas Perkamen
mempunyai ketahanan lemak yang baik, mempunyai kekuatan basah (wet strength) yang baik walaupun dalam air mendidih, permukaan bebas serat, tidak berbau, tidak terasa dan transparan sehingga sering disebut kertas glasin.
4. Kertas Lilin
Kertas lilin adalah kertas yang dilapisi dengan lilin yang bahan dasarnya adalah lilin parafin dengan titik cair 46 - 740C dan dicampur polietilen (titik cair 100 - 1240C) atau petrolatum (titik cair 40 - 520C). Kertas ini dapat menghambat air, tahan terhadap minyak/oli dan daya rekat panasnya baik. Kertas lilin digunakan untuk mengemas bahan pangan, sabun, tembakau dan lain – lain.
5. Daluang (Container Board)
Kertas daluang banyak digunakan dalam pembuatan kartun beralur. Ada dua jenis
kertas daluang, yaitu : liner board disebut juga kertas kraft yang berasal dari kayu cemara (kayu lunak), corrugated medium yang berasal dari kayu keras dengan proses sulfat.
6. Chipboard
Chipboard dibuat dari kertas koran bekas dan sisa - sisa kertas. Jika kertas ini dijadikan kertas kelas ringan, maka disebut bogus yaitu jenis kertas yang digunakan sebagai pelindung atau bantalan pada barang pecah belah. Kertas
chipboard dapat juga digunakan sebagai pembungkus dengan daya rentang yang rendah. Jika akan dijadikan karton lipat, maka harus diberi bahan - bahan tambahan tertentu.
7. Tyvek
Kertas tyvek mempunyai permukaan yang licin dengan derajat keputihan yang baik dan kuat, dan sering digunakan untuk kertas foto. Kertas ini bersifat yaitu tidak menyusut atau mengembang bila terjadi perubahan kelembaban, tahan terhadap kotoran bahan kimia, bebas dari kontaminasi, mempunyai kemampuan untuk menghambat bakteri ke dalam kemasan ( Elisa Julianti, 2007).
2.1.2. Pembuatan Kertas
Pulp yang mengandung air 96% dan bahan padat 4% dimasukkkan ke dalam alat pengaduk, sehingga terjadi pemisahan antara serat dan fibril yang disebut proses fibrilisasi, yaitu proses pecahnya lapisan kambium yang mengelilingi serat karena serat-serat membesar dan fibril membuka. Pengadukan yang sedikit akan menghasilkan kertas dengan daya serap tinggi dan daya robek tinggi, dan jika
pengaduan dilanjutkan maka kertas menjadi lebih padat tetapi daya sobek menurun.
Penambahan bahan perekat seperti resin, pati dan tawas ke dalam alat pengaduk bertujuan untuk meningkatkan daya tahan air dan daya ikat tinta dari kertas sehingga kertas dapat dicetak, serta mempengaruhi sifat adhesive yang berperan dalam pembuatan kemasan. Bahan - bahan lain yang ditambahkan dalam pewarna, bahan untuk kecerahan dan kekakuan, seperti titanium dioksida, sodium silikat, tanah diatom, kasein, lilin, dan kapur. Setelah dari pengaduk, maka campuran pulp dan bahan - bahan tambahan tadi dijernihkan pada refiner jordan, kemudian di bawa ke silinder penyadap yang terdiri dari seperangkat pisau – pisau tertutup rapat berputar dengan cepat bersama - sama memecah serat. Campuran ini kemudian dimasukkan ke dalam headbox untuk dimasukkan pada mesin pembuat kertas dan karton (Elisa Julianti, 2007).
2.1.3. Proses Pembuatan Pulp pada Kertas
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 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).
Bahan Baku
Persiapan
(pemotongan, pengecilan ukuran, penimbangan)
Pulping
Defiberasi (penguraian serat)
Pencucian
Penyaringan
Pencetakan (pembuatan lembaran)
Kertas
Gambar 2.1 Proses Pembuatan Kertas (Smook, 1994)
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).
2.1.4. 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 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 dengan screen
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.
Tabel 2.1 Zat Pemutih dan Karakteristiknya
Bahan Pemutih Karakteristik
Khlorin (Cl2) Dapat memutihkan kertas dengan baik, namun menghasilkan limbah yang sangat berbahaya bagi lingkungan.
Kalsium Hidrogen Sulfit (Ca(HSO3)2)
Pemutihan dengan senyawa ini tidak permanen. Warna asli dari bubur kertas akan kembali jika terkena udara dan cahaya dalam waktu lama karena oksigen mengoksidasi senyawa ini.
Hidrogen Peroksida (H2O2)
Senyawa ini cukup baik untuk memutihkan kertas, namun derajat putih yang dihasilkan kecil.
Sodium Perboat (NaBO3)
Merupakan bahan kimia yang ditambahkan pada detergen. Senyawa ini mengubah molekul air menjadi H2O2. Ozon (O3) Ozon merupakan bahan pemutih yang
ramah lingkungan, karena tidak menghasilkan bahan yang berbahaya seperti senyawa halogen yang dihasilkan khlorin.
Sumber: Othmer, 1992
Hidrogen peroksida mempunyai kemampuan melepaskan oksigen yang cukup kuat dan mudah larut dalam air. Keuntungan penggunaan hidrogen peroksida sebagai bahan pemutih pulp ini antara lain tidak menghasilkan endapan, larutan hidrogen peroksida menghasilkan produk yang putih bersih dan bahan organik yang diputihkannya tidak mengalami kerusakan. Selain itu OOH- yang berperan dalam oksidasi bersifat ramah terhadap lingkungan, berbeda dengan kaporit yang harus melalui proses penetralan dan pencucian berulang-ulang. Keuntungan lain dari penggunaan peroksida sebagai bahan pemutih adalah kemudahan dalam pelaksanaan dan penerapan, serta menghasilkan produk yang relatif tidak beracun dan tidak berbahaya (Andra, 2007).
2.2.Pulping
2.2.1.Pengertian Pulping
Pulping adalah usaha untuk mendapatkan serat-serat dengan cara melarutkan lignin semaksimal mungkin. Tujuan utama dari proses Pulping adalah
yang tinggi dengan kandungan lignin seminimal mungkin, yang diuraikan oleh nilai bilangan kappa. Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat (kayu maupun non kayu) melalui berbagai proses pembuatannya. Pulp terdiri dari serat-serat (selulosa dan hemiselulosa) yang digunakan sebagai bahan baku kertas. Pada umumnya pulp yang dihasilkan pada dewasa ini adalah pulp kimia. Pulp kimia adalah pulp yang diperoleh dengan proses kimia, sehingga sebagian besar komponen kimia nonserat dihilangkan dan serat-serat terpisah tanpa suatu pengerjaan mekanis. Proses pemutihan pulp dapat menghilangkan lignin yang tetap ada pada serat selulosa setelah proses pulping (proses pembuatan bubur kertas) secara bersamaan. Proses pemutihan pulp juga dapat menghilangkan hemiselluosa yang terkandung dalam pulp (Raharja, 2007).
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).
Pembagian pulp kimia berdasarkan bahan kimia yang digunakan dalam proses pemasakan terdiri atas pulp soda, sulfat dan sulfit. (Joedodibroto, 1983). Proses
pulping yang optimal untuk serat tanaman non kayu adalah proses alkali menggunakan NaOH. Terdapat tiga komponen pada bubur kertas (pulp) yaitu selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Dewasa ini proses Pulping kimiawi diarahkan pada proses Pulping bebas belerang untuk mengurangi masalah lingkungan hidup (pencemaran air dan udara), jadi diantaranya dilakukan dengan mengembangkan proses soda, yaitu proses pemasakan secara alkali dengan NaOH sebagai larutannya (Tapanes et al. 1992).
2.2.2. Metode Pembuatan Pulp
Metode pembuatan pulp ada dua macam yaitu metode kimia (chemical pulping) dan metode mekanikal (mechanical pulping). Tapi disini akan dibahas secara garis besarnya saja agar lebih mudah dipahami. Penjelasannya sebagai berikut:
1. Metode Mekanis (ground wood) - Pemisahan serat secara mekanis
- Kekuatan dan derajat putih kertas tidak diutamakan - Cocok untuk kertas koran dan tisu.
- Konversi 95% 2. Metode Kimia
Pemisahan selulosa dengan bahan kimia. Bahan pemisah berupa: a. Basa (proses soda dan proses kraft)
b. Asam (proses sulfit, proses magnetic, dan proses netral sulfit). Dasar
pemilihan proses yakni:
- Bahan baku yang digunakan sifat pulp
- Kekuatan dan derajat putih kertas diutamakan - Cocok untuk kertas tulis (HVS)
- Konversi 65 – 85 % 3. Metode Semi Kimia
- Metode campuran antara kimia-pelunakan dengan larutan sulfit, sulfat atau soda dan mekanis untuk pemisahan serat.
- Jenis metode : metode soda dingin dan metode chemi ground wood
- Konversi 85 – 95 %
2.3. Lidah Mertua
Tinggi tanaman 3–9 m ketika berbunga, menghasilkan banyak bulbil dan
sucker (anakan). Daunnya bersifat sukulen, tersusun melingkar spiral dengan ukuran daun 75–185 cm x 10–15 cm x 2–4,5 cm dengan pinggiran daun berduri tegak berwarna hitam dengan panjang duri hingga 3 cm (Utomo et al. 2003). Bunga duduk pada ranting pendek, berjejal rapat, tabung tenda bunga berbentuk corong, lebih kurang 1 cm. Panjang tajuk 2 cm, bagian yang ke dalam sempit. Tangkai sari dan tangkai putik panjangya lebih kurang 3 cm. Bakal buah bulat silindris, tiap ruang berisi banyak biji. Kepala putik berbentuk tombol, masing-masing bertajuk 3. Buah kotak lebih kurang panjangnya 4 cm (Van Steiins et al. dalamSantoso, 1992).
Setiap helai daun yang siap panen menghasilkan 3–6% serat berwarna putih. Serat diperoleh melalui proses mekanis yaitu dengan alat dekortikator. Daun yang telah matang dimasukkan ke alat dekortikator untuk mendapatkan serat basah.
Selanjutnya serat yang diperoleh dijemur terlebih dahulu sebelum diproses lebih lanjut. Serat yang dihasilkan mengandung 64–71% α-selulosa, 7–17% lignin, 12%
[image:31.595.178.449.490.690.2]hemiselulosa, dan 1–2% abu (Utomo et al. 2003) dengan karakter sifat mekanik dan fisiknya yaitu densitas sebesar 800–700 kg/m3, daya serap air 56%, kuat tarik (tensile strength) 268 MPa, elastisitas modulus 15 Gpa (Chandramohan dan Marimuthu, 2011).
Serat sisal pada umumnya dipakai pada industry pembuatan tali-temali dan pembuatan kerajinan tangan. Seiring dengan perkembangan zaman, pemanfaatan sisal mulai dikembangkan untuk produk lain:
a. Bahan Baku Pembuatan Pulp dan Kertas
Sisal dalam perkembangannya dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan kertas. Pulp yang dihasilkan memiliki karakter, antara lain: resistensi sobek yang tinggi, porositas tinggi, kandungan α selulotik tinggi, berdensitas tinggi, serta daya tahan lipat tinggi sehingga sering digunakan untuk bahan pembuatan kertas dengan keperluan khusus seperti kantong teh celup, kertas rokok, kantong vakum, kertas saring, dan sebagainya (Gutierrez et al. 2008; Hurter 2001).
b. Bahan Baku Komposit
Serat sisal dapat digunakan sebagai komposit dalam industri bahan bangunan
(untuk pembuat 360-an papan partikel, pintu, campuran semen, asbes, dan sebagainya), otomotif (pembuatan door trim, dash board, panel, rak, dan beberapa
bagian mobil lainnya), geotekstil, serta industri kereta api (Saxena et al. 2011; Rai dan Jha 2012). Penggunaan serat alam sebagai bahan baku komposit sangat menguntungkan karena selain ramah lingkungan, juga dapat mengatasi kelangkaan bahan baku sintetis serta mengurangi biaya produksi.
c. Limbah Penyeratan
Serat yang dihasilkan dari daun sisal berkisar antara 3–5% dari keseluruhan bagian daun. Sisanya (95%) berupa limbah. Besarnya komponen limbah hasil penyeratan dapat dimanfaatkan menjadi berbagai produk yang bermanfaat. Salah satunya adalah pupuk organik (kompos). Sisa proses penyeratan yang berupa kulit daun dan bagian daun lainnya (yang tidak dapat digunakan sebagai serat) serta bagian tanaman lainnya (seperti bunga dan batang bunga) dapat diolah menjadi pupuk organic (kompos). Selain itu, tingginya selulosa yang terkandung dalam limbah penyeratan dapat diolah lebih lanjut (dengan proses fermentasi) menghasilkan bioetanol dan biogas (Salum dan Hodes 2011; Van Dam 2009).
glikosida, terpenoid, plobatannin dan kardiak glikosida (Ade-Ajayi et al. 2011). Selain itu, beberapa senyawa tersebut sering digunakan dalam industry farmasi untuk bahan baku pembuatan obat-obatan (Debnath et al. 2010).
2.4. Pisang
Tanaman pisang merupakan salah satu jenis tanaman yang banyak tumbuh di daerah tropis. Pisang (Musa paradisiaca L) adalah tanaman buah-buahan yang tumbuh dan tersebar di seluruh Indonesia. Negara Indonesia merupakan penghasil pisang terbesar di Asia. Pisang dapat dikonsumsi secara langsung dan ada yang diolah dulu, jika diolah menghasilkan limbah padat berupa kulit pisang. Sisa pengolahan ini masih dapat diekstrak dan dimanfaatkan untuk menghasilkan produk-produk yang berguna. Kulit pisang selain digunakan sebagai pakan ternak,
dapat diekstrak kandungan pektin di dalamnya. Pektin merupakan senyawa hidrokoloid karbohidrat yang terdapat pada jaringan tanaman muda dan buah.
Selain itu pektin dapat menyerap air 40-100 kali volumenya (Hanifah, 2004). Pemanfaatan buah pisang sebagai bahan pangan masyarakat, ternyata menghasilkan limbah berupa kulit pisang yang sampai saat ini masih belum banyak dimanfaatkan secara produktif, bahkan biasanya hanya dibuang sebagai sampah. Dengan kemajuan teknologi pengolahan, usaha-usaha ke arah peningkatan pemanfaatan pisang dalam bentuk-bentuk lain dapat memperkuat nilai ekonomisnya, misalnya dalam bentuk tepung pisang, sale, kue lecker, kue mollen dan dikonsumsi sebagai buah segar (Hasnati, 2005).
Kulit pisang mengandung senyawa pati yang merupakan salah satu komponen penting untuk mengikat komponen-komponen penyusun kertas. Pati
Pati mampu mengikat bahan – bahan penyusun kertas untuk meningkatkan kualitas kertas. Pati ditambahkan dalam pembuatan pulp sebelum dibuat menjadi kertas. Pati akan meningkatkan jumlah kertas yang dihasilkan serta keelastisan kertas yang diproduksi. Pati mengisi pori kertas, menghaluskan permukaan kertas, dan mencegah tinta menyebar pada permukaan ketika kertas tersebut diitulis. Pati yang teroksidasi, asam dari modifikasi pati, dan kation dari pati biasa digunakan dalam proses pembuatan kertas, bersama dengan hidroksimetil yang dimodifikasi dan fosfat ester dari pati, untuk meningkatkan kekuatan dan ketebalan dari beberapa jenis kertas, seperti kertas untuk kalender dan kotak karton (Asuncion, 2003).
Kulit pisang mengandung banyak senyawa yang dapat dimanfaatkan. Kandungan dalam pisang dapat dilihat pada Tabel 2.2. Kandungan pati dalam kulit pisang cukup tinggi, yaitu 12,8% (Emaga dkk., 2007). Dalam penelitian ini,
pati yang terdapat dalam kulit pisang akan digunakan sebagai pengikat komponen-komponen penyusun kertas (binder), sehingga mengurangi limbah dan
menaikkan nilai ekonomis dari kulit pisang.
[image:34.595.168.457.531.717.2]Pisang kepok (Musa paradisiacal Linn) merupakan pisang berbentuk agak gepeng dan bersegi seperti terlihat pada Gambar 2.3. Karena bentuknya gepeng, ada yang menyebutnya pisang gepeng. Ukuran buahnya kecil, panjangnya 10-12 cm dan beratnya 80-120 g. Kulit buahnya sangat tebal dengan warna kuning kehijauan dan kadang bernoda cokelat.
Ada dua jenis pisang kepok, yaitu pisang kepok kuning dan pisang kepok putih. Secara kasat mata dari luar bentuk pisang hampir sama. Hanya daging buah pisang kepok kuning berwarna kekuningan, sedangkan kepok putih lebih pucat. Rasa kepok kuning lebih manis, sedangkan yang kepok putih lebih asam. Padahal nilai gizi yang terkandung dalam pisang kepok putih sama dengan pisang kepok kuning. Dunia industri membudidayakan pisang kepok ini untuk tepung, kripik, cuka, bir, dan puree (Rumpis, 2011). Kandungan senyawa dalam kulit pisang dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Kandungan Senyawa dalam Kulit Pisang No. Senyawa Kandungan (g/100 g berat kering)
1. Protein 8,6
2. Lemak 13,1
3. Pati 12,8
4. Abu 15,3
5. Serat total 50,3
Sumber: Yosephine, dkk (2012)
2.5.Sifat Mekanik dan Fisik Kertas
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:
2.5.1. Ketahanan Sobek (Tearing Strength)
a. Panjang serat
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 penyobekan
Masing-masing serat yang menyusun suatu lembaran pulp pada gramatur tertentu (massa lembaran pulp dalam gram per satuan luasnya dalam meter persegi 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 antarserat
Ikatan 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 saat masing-masing serat mengalami tarikan yang sangat kuat sehingga ikatan antarkeduanya mudah putus.
Perhitungan yang diperlukan dalam mengukur ketahanan sobek kertas tersebut adalah sebaai berikut:
Ketahanan Sobek rata-rata =
………... (1)
dengan: A = Pembacaan skala rata-rata (N)
B = Jumlah lembaran yang diperlukan pada saat pengujian
2.5.2. Indeks Sobek Kertas
Indeks Sobek =
⁄
……….… (2
)2.5.3. Ketahanan Tarik (Tensile Strength)
Didefinisikan sebagai daya tahan lembaran pulp terhadap gaya tarik yang bekerja pada kedua ujungnya. Kuat tarik adalah ketahanan suatu bahan terhadap deformasi plastis. Ketahan tarik merupakan ukuran ketahanan kertas terhadap tarikan langsung dan dihitung dari beban yang diperlukan untuk menarik putus sebuah jalur kertas dengan dimensi tertentu. Daya regangan adalah regangan maksimum yang dapat dicapai oleh jalur kertas tersebut diukur pada kondisi standar (SNI ISO 1924.2: 2010). Untuk pengujian kuat tarik, pengukuran dilaksanakan berdasarkan tegangan yang diperlukan untuk menarik benda uji standar dengan penambahan tegangan konstan. Hasil pengukuran dari pengujian
kekuatan tarik berasal dari tegangan yang mengakibatkan regangan.
Sifat fisik ini dianggap penting untuk jenis kertas tertentu seperti kertas
belanja . Dalam hal ini nilai kekuatannya dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain (Saranah, 2002):
a. Arah serat dalam lembaran pulp
Nilai ketahanan tarik lembaran pulp akan lebih tinggi jika arah seratnya sejajar dengan arah tarikannya.
b. Ikatan antarserat
Makin besar kekuatan ikatan antarserat maka ketahanan tarik lembaran pulp makin besar.
Selain itu, factor – factor yang dapat mempengaruhi ketahanan tarik yang lainnya adalah:
1. Kekuatan serat individu lemah maka kekuatan juga terpengaruh.
2. Panjang serat rata-rata terlalu panjang, maka akan menghasilkan pembentukan kertas yang tidak baik yang dapat menurunkan kekuatan tarik.
4. Struktur permukaan keras; kekuatan tarik akan terpengaruh apabila struktur pembentukan kertas tidak baik.
Secara matematik, kuat tarik maksimum dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Ketahanan Tarik (σ) =
………..……… (3)
dengan: Fm = Gaya maksimum (N) Ao = Luas permukaan (m2)
2.5.4. Indeks Tarik Kertas
Indeks tarik kertas adalah ketahanan tarik dibagi dengan gramatur kertas tersebut. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:
Indeks Tarik = ⁄
⁄
……… (4
)2.5.5. Ketahanan Retak
Didefinisikan 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 kertas khusus yang biasa digunakan untuk menahan beban sangat berat. Dalam hal ini nilai kekuatannya tergantung pada (Nursyamsu, 1993):
a. Panjang serat
Lembaran pulp yang tersusun oleh serat-serat panjang akan memiliki kekuatan retak yang lebih tinggi.
b. Ikatan antarserat
2.5.6. 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).
2.5.7. Gramatur
Gramatur adalah massa lembaran kertas atau karton dalam gram dibagi dengan satuan luasnya dalam meter persegi, diukur dalam kondisi standard dengan
metoda SNI ISO:538-2010. Pengukuran dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas. Secara matematis dapat dituliskan sebagai:
Gramatur =
……… (5)
2.5.8. Tebal Kertas
Tebal kertas adalah jarak antara dua permukaan yan sejajar yang tegak lurus setelah dilakukan penekanan. Ketebalan lembaran kertas dipengaruhi oleh beberapa factor diantaranya 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 digunakan untuk tujuan mekanik (Cassey, 1991).
2.5.9. Densitas Kertas
Densitas kertas adalah perbandingan antara gramatur kertas dengan tebal kertas tersebut. Secara matematis dapat dituliskan :
Densitas Kertas =
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Proses Industri Kimia (PIK) Teknik Kimia Fakultas Teknik USU, Laboratorium Fisika Dasar LIDA USU pada bulan Oktober-Desember 2014. Pengujian Mekanik dan Fisis kertas (Tearing Strength Test, Tensile Strength Test, gramatur, densitas) dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas (BBPK) Bandung pada bulan Februari 2015.
3.2. Alat dan Bahan
3.2.1. Alat
Alat yang digunakan pada penelitian ini dalam pembuatan kertas dari daun lidah
mertua dan kulit pisang adalah:
1. Pisau, digunakan sebagai alat untuk memotong serat.
2. Neraca analitik, digunakan sebagai alat untuk menimbang serat, pulp, dan kertas.
3. Mistar, digunakan untuk mengukur luas kertas.
4. Spatula, digunakan sebagai alat untuk mengaduk pulp. 5. Blender, digunakan sebagai alat untuk menghaluskan serat.
6. Digester/panci pemasak, digunakan sebagai alat untuk memasak serat manjadi pulp.
7. Cetakan kertas, digunakan sebagai alat untuk mencetak kertas. 8. Beaker glass, digunakan sebagai alat untuk mengukur larutan.
9. Wadah/ember plastic, digunakan sebagai tempat penampungan pulp yang sudah dimasak.
10.Mikrometer skrup, digunakan sebagai alat untuk mengukur ketebalan kertas. 11.Tearing Strength Tester (ketahanan sobek), digunakan sebagai alat untuk
12.Tensile Strength Tester (ketahanan tarik), digunakan sebagai alat untuk menguji ketahanan tarik kertas.
3.2.2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan kertas dari daun lidah mertua dan kulit pisang adalah:
1. Air bersih.
2. Daun lidah mertua. 3. Kulit pisang kepok.
4. Larutan pemasak NaOH 2,5%. 5. Bahan pemutih H2O2 3%
3.3. Diagram Alir
3.3.1. Pembuatan Pulp Daun Lidah Mertua
Proses pulping serat daun lidah mertua dapat dilihat seperti pada Gambar 3.1. sebagai berikut:
Daun Lidah Mertua
Dicuci
Dirajang (± 2 cm)
Dijemur dibawah Sinar matahari
Ditimbang
Pemasakan (Cooking) 1,5 jam T = 110oC dengan larutan NaOH 2,5%
Penggilingan (Blend) 60 sekon
Pemutihan (Bleaching) H2O2 3%
Pencucian (Washing) dan Penyaringan (Screening)
Pengeringan
(dibawah sinar matahari)
Pulp
(Daun Lidah Mertua)
Gambar 3.1 Diagram Proses Pembuatan Pulp Daun Lidah Mertua 3.3.2. Pembuatan Pulp Kulit Pisang Kepok
Proses pulping kulit pisang dapat dilihat seperti pada Gambar 3.2. sebagai berikut:
Kulit Pisang Kepok
Dicuci
Dirajang (± 2 cm)
Dijemur dibawah Sinar matahari
Ditimbang
Pemasakan (Cooking) 1,5 jam T = 110oC dengan larutan NaOH 2,5%
Penggilingan (Blend) 60 sekon
Pemutihan (Bleaching) H2O2 3%
Pencucian (Washing) dan Penyaringan (Screening)
Pengeringan
(dibawah sinar matahari)
Pulp
(Kulit Pisang Kepok)
Gambar 3.2 Diagram Proses Pembuatan Pulp Kulit Pisang Kepok 3.3.3. Pembuatan Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang Kepok
Pelaksanaan pembuatan kertas daun lidah mertua dan kulit pisang kepok dapat dilihat pada diagram alir seperti pada Gambar 3.3.
Pulp daun lidah mertua Pulp Kulit pisang Kepok
Pencampuran
(Komposisi perbandingan persen berat pulp (0:100)%, (20:80)%, (40:60)%, (60:40)%, (80:20)% (100:0)%)
Perendaman (24 jam)
Penggilingan/ Blend
(60 sekon)
Pencetakan
Pengeringan(dibawah sinar matahari)
Pengujian Mekanik dan Fisis
(Uji kuat sobek, Uji kuat tarik, Gramatur, Densitas)
Analisis Hasil
[image:44.595.110.512.188.604.2]Selesai
Gambar 3.3 Diagram Proses Pembuatan Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang Kepok
3.4. Prosedur Penelitian
3.4.1. Persiapan Serpihan Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang
daun lidah mertua dipotong-potong ± 2 cm. Kemudian daun lidah mertua dijemur dibawah sinar matahari sampai kering dan menjadi serpihan. Dilakukan hal yang sama untuk pembuatan serpihan kulit pisang.
3.4.2. Pembuatan Pulp
Pada percobaan ini 2 Kg serpihan daun lidah mertua dan 7 Kg serpihan kulit pisang dimasukkan kedalam digester/panci pemasak dengan menambahkan larutan pemasak NaOH 2,5% (4L) untuk serpihan daun lidah mertua dan NaOH 2,5% (8L) untuk serpihan kulit pisang. Proses pulping/pemasakkan dilakukan pada suhu 110oC selama 1,5 jam. Setelah 1,5 jam akan didapat daun lidah mertua dan kulit pisang dalam bentuk bubur yang menyatu dengan air. Setelah pulp
dingin, dilakukan pencucian dengan air guna menghilangkan larutan pemasak, kemudian dilakukan proses bleching dengan menggunakan H2O2 3% yakni
direndam selama 24 jam agar hasil yang optimal. Kemudian dilakukan puncucian dan penyaringan. Pembuatan pulp daun lidah mertua dan kulit pisang ini dilakukan secara terpisah, dan bubur kertas dikeringkan dibawah sinar matahari. Dari proses pembuatan pulp ini dihasilkan nilai rendemen untuk serat daun lidah mertua 6,194% dan serat kulit pisang 1,655%.
3.4.3. Pencampuran Pulp
Tabel 3.1 Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit pisang Perbandingan Bahan
Pulp Daun Lidah Mertua Kulit pisang
Berat Kering (%) Massa (gr) Berat Kering (%) Massa (gr)
0 0 100 35,0
20 7,0 80 28,0
40 14,0 60 21,0
60 21,0 40 14,0
80 28,0 20 7,0
100 35,0 0 0
3.4.4. Pencetakan Lembaran Kertas
Proses pencetakan lembaran kertas dimulai dengan melakukan pengenceran, yakni
pulp daun lidah mertua dan kulit pisang yang telah dicampurkan pada komposisi yang telah ditentukan pada Tabel 3.1, direndam dengan air selama 24 jam, lalu dilakukan penghalusan agar menjadi campuran yang homogen dengan memblender pada kecepatan maximal selama 60 sekon. Hal ini dilakukan untuk mencegah putusnya serat daun lidah mertua dan kulit pisang penyusun kertas tersebut yang berarti mengurangi kualitas kertas. Jika ingin memberikan pewarnaan pada kertas, dapat dilakukan sebelum proses penghalusan dan diupayakan dikondisikan beberapa jam agar warna yang diberikan dapat diserap dengan baik oleh pulp. Kemudian dilakukan pencetakan dengan ukuran cetakan 30x21 cm. Pulp yang diperoleh dilap dengan spons untuk mengurangi kadar airnya. Karena alat yang digunakan adalah manual, maka ketebalan kertas yang dihasilkan sangat variatif antar lembarannya. Perlu keterampilan dan pengalaman agar pada proses pencetakan manual ini dapat menghasilkan ketebalan kertas yang relative baik dan sama.
Proses akhir dilakukan pengeringan dibawah sinar matahari. Hal ini dilakukan untuk mengetahui rendemen kertas campuran daun lidah mertua dan kulit pisang. Dalam keadaan terik matahari, selama 2 jam kertas sudah dalam keadaan kering. Kertas yang dihasilkan dalam peneitian ini kemudian dilakukan pengujian sifat mekanik dan fisis, yakni Tearing Strength Tester (uji ketahanan
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Hasil Penelitian
Hasil penelitian berupa sampel kertas yang dibuat dari pulp daun lidah mertua dan kulit pisang dengan komposisi (0 : 100)%; (20 : 80)%; (40 : 60)%; (60 : 40)%; (80 : 20)%; (100 : 0)% telah diuji sifat mekanik dan fisisnya. Sampel kertas dapat dihasilkan, khusus komposisi 0% pulp daun lidah mertua dan 100% kulit pisang ternyata sampel kertas tidah terbentuk. Hal ini terjadi karena kulit pisang merupakan jenis serat pendek sehingga tidak saling mengikat. Hal ini terbukti pada saat proses pencetakan kulit pisang tidak menyatu sehingga tidak terbentuk
lembaran kertas.
Pengujian sifat mekanik yang dilakukan pada penelitian ini yaitu
pengujian kuat tarik, kuat sobek, dan pengujian sifat fisis yang dilakukan yakni gramatur dan densitas. Hasil pengujian sifat fisis dan sifat mekanik yang dilakukan yaitu sebagai berikut:
4.1.1 Hasil Pengujian Sifat Fisis
4.1.1.1Gramatur Kertas
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Gramatur Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang
Komposis Campuran (%)
Massa Kertas (gr)
Luas (m2)
Gramatur Kertas (gr/m2) Pulp Daun
Lidah Mertua
Kulit pisang
0 100 - - -
20 80 0,601 0,01 60,1
40 60 0,508 0,01 50,8
60 40 0,753 0,01 75,3
80 20 0,662 0,01 66,2
100 0 0,920 0,01 92,0
Tabel 4.1 menunjukkan bahwa gramatur kertas yang paling besar terdapat pada komposisi 100% pulp daun lidah mertua dan 0% kulit pisang yang besarnya
adalah 92,0 gr/m2 dan gramatur kertas terkecil terdapat pada komposisi 40% pulp daun lidah mertua dan 60% kulit pisang yang memiliki nilai 50,8 gr/m2. Hasil
[image:48.595.121.507.493.740.2]Gambar 4.1 Hubungan Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang (%) dengan Gramatur Kertas (gr/m2)
Gambar 4.1 menunjukkan bahwa gramatur kertas daun lidah mertua dan kulit pisang bervariasi. Adanya perbedaan gramatur mengindikasikan pada pemakaian komposisi serat daun lidah mertua dan kulit pisang. Semakin kecil gramatur, maka komposisi pulp daun lidah mertua semakin sedikit sedangkan komposisi kulit pisang semakin banyak. Perbedaan gramatur, ketebalan dan densitas kertas memiliki hubungan yang erat satu sama lain, begitu pula dengan panjang dan lebar kertas. Hal ini disebabkan karena fomulasi gramatur didapat
dari perbandingan massa kertas (gr) dengan luas kertas tersebut (m2), sedangkan untuk densitas merupakan perbandingan antara gramatur (gr/m2) dengan tebal kertas (m).
Dalam kaitannya dengan densitas, ketebalan dan gramatur, maka ketiga factor tersebut berpengaruh dalam sifat-sifat lembaran kertas. Selain itu, pengaruh komposisi pulp serat pendek dan serat panjang akan mempengaruhi densitas lembaran dan ketebalan kertas. Gambar 4.1 adanya penyimpangan pada komposisi (60 : 40)% dan (20 : 80)% pulp daun lidah mertua dan kulit pisang diakibatkan sebaran serat tidak merata pada lembaran kertas.
4.1.1.2Ketebalan Kertas
Tebal kertas adalah jarak tegak lurus antara kedua permukaan kertas bila diberi tekanan pada tekanan tertentu. Pengukuran dilakukan di Laboratorium Fisika Dasar LIDA USU dengan menggunakan micrometer. Hasil pengukuran ketebalan kertas campuran pulp daun lidah mertua dan kulit pisang terhadap komposisi serat dapat dilihat seperti pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Ketebalan Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang
Komposisi Campuran (%) Ketebalan Kertas
(mm) Pulp Daun Lidah Mertua Kulit pisang
0 100 -
20 80 0,10
40 60 0,25
80 20 0,30
100 0 0,35
Tabel 4.2 diperoleh bahwa ketebalan kertas yang paling besar terdapat pada komposisi 100% pulp daun lidah mertua dan 0% kulit pisang yang besarnya
adalah 0,35 mm dan ketebalan kertas terkecil terdapat pada komposisi 20% pulp daun lidah mertua dan 80% kulit pisang yang nilainya 0,10 mm. Hubungan antara
ketebalan kertas dengan komposisi pulp daun lidah mertua dan kulit pisang dapat digambarkan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Hubungan Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang (%) dengan Ketebalan Kertas (mm)
Ketebalan kertas akan mempengaruhi sifat-sifat kertas. Ketebalan kertas dipengaruhi oleh beberapa factor diantaranya: gramatur, tekanan dan densitas. Gambar 4.2 dapat dianalisis bahwa ketebalan kertas daun lidah mertua dan kulit pisang bervariasi. Perbedaan ketebalan kertas ini disebabkan karena variasi gramatur lembaran kertas untuk masing-masing penambahan komposisi serat dalam kertas dan juga dipengaruhi oleh penekanan pada kertas. Ketabalan kertas yang paling tebal terdapat pada komposisi 100% pulp daun lidah mertua dan 0% kulit pisang. Hal ini disebabkan juga karena daun lidah mertua memiliki serat
[image:50.595.110.516.88.130.2] [image:50.595.122.504.243.499.2]Serat pendek mengandung lebih banyak lignin dari pada serat panjang, dan ketika proses pemasakan serat pendek akan menghasilkan sedikit serat dibandingkan dengan serat panjang karena pada proses pemasakannya lignin terlarut. Maka, semakin banyak kandungan serat panjang pada kertas akan semakin tinggi ketebalan kertas tersebut.
4.1.1.3Densitas Kertas
[image:51.595.108.505.382.515.2]Densitas kertas diperoleh dengan membagi gramatur dengan tebal lembaran kertas. Secara matematis dapat dituliskan seperti pada Persamaan 6. Hasil perhitungan gramatur kertas campuran pulp daun lidah mertua dan kulit pisang dapat dilihat pada Lampiran B dapat dinyatakan seperti pada Tabel. 4.3.
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Densitas Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang
Komposisi Campuran (%) Gramatur Kertas (gr/m2)
Tebal kertas
(m)
Densitas Kertas (gr/m3) Pulp Daun
Lidah Mertua
Kulit pisang
0 100 - - -
20 80 60,1 10-4 601,0 x 103
40 60 50,8 25x10-5 203,2 x 103
60 40 75,3 27x10-5 278,8 x 103
80 20 66,2 30x10-5 220,6 x 103
100 0 92,0 35x10-5 262,8 x 103
Gambar 4.3 Hubungan Komposisi Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang (%) dengan Densitas (Kg/m3)
Meningkatnya nilai densitas kertas akan menghasilkan peningkatan ketahanan tarik tetapi akan menurunkan ketahanan sobek dan porositas kertas.
Densitas mempunyai hubungan erat dengan daya/jumlah ikatan antar serat yang nantinya berpengaruh pada saat pencetakan. Densitas dipengaruhi oleh porositas
kertas dan jumlah ikatan serat. Gambar 4.3 menunjukkan bahwa densitas tertinggi berada pada komposisi 20% daun lidah mertua dan 80% kulit pisang. Sifat dari serat pendek kulit pisang pada komposisi yang lebih banyak dapat mengisi kekosongan yang dibentuk oleh serat panjang dari daun lidah mertua yang lebih sedikit sehingga serat lebih terdistribusi secara merata. Nilai densitas kertas dipengaruhi juga oleh nilai gramatur dan ketebalan. Hasil penelitian yang diperoleh adanya perbedaan ketebalan kertas disebabkan karena adanya pengaruh komposisi campuran pengisi serat, metode pembuatan dan dipengaruhi oleh penekanan (pressing) pada lembaran kertas.
4.1.2 Hasil Pengujian Sifat Mekanik
4.1.2.1Pengujian Kuat Tarik (Tensile Strength Tester )
diukur pada kondisi standar dengan metode SNI ISO 1924.2 : 2010. Pengukuran dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas (BBPK) Bandung menggunakan alat
[image:53.595.121.515.231.351.2]Tensile Strength Test. Hasil pengujian ketahanan tarik kertas campuran pulp daun lidah mertua dan kulit pisang dapat dilihat pada Lampiran C dan dapat dinyatakan seperti pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kuat Tarik Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang
Komposisi Campuran (%) Ketahanan Tarik
(kN/m) Pulp Daun Lidah Mertua Kulit pisang
0 100 -
20 80 0,85
40 60 0,59
60 40 0,73
80 20 0,78
100 0 0,67
Gambar 4.4 Hubungan Komposisi Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang(%) dengan Ketahanan Tarik (kN/m)
Faktor-faktor yang mempengaruhi ketahanan tarik adalah arah serat kertas, jumlah dan kualitas ikatan antar serat serta panjang serat. Ikatan serat yang
disebabkan karena proses penggilingan akan mempengaruhi kekuatan serat. Peningkatan ikatan disebabkan oleh peningkatan penggilingan, tetapi
penggilingan yang berlebihan cenderung akan terjadi kerusakan struktur serat dan akan menyebabkan terjadinya penurunan ketahanan tarik, yang mungkin disebabkan terjadinya disintegrasi serat. Serat yang terlalu panjang melebihi 5 mm akan menyebabkan ketahanan kertas menurun kerana serat tersebut cenderung membentuk gumpalan dan akan menghasilkan pembuatan kertas yang tidak baik.
4.1.2.2Indeks Ketahan Tarik
Indeks tarik kertas adalah ketahanan tarik dibagi dengan gramatur kertas. Secara matematis dapat dilihat pada Persamaan 4. Hasil perhitungan indeks tarik kertas daun lidah mertua dan kulit pisang dapat dilihat pada Tabel 4.5 dan terlampir pada Lampiran B.
Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Indeks Tarik Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang
Komposisi Campuran (%)
Gramatur (gr/m2)
Ketahanan Tarik (kN/m)
Indeks Tarik (Nm/gr) Pulp Daun
Lidah Mertua
Kulit
