Pemanfaatan Buah Lerak (Sapindus rarek) sebagai Bahan Kolektor Pengawatintaan (Deinking) Kertas Perkantoran Bekas dengan Cara Flotasi

ＢｋｾＺ＠ Kaku ｾ＠ ku.t- ｾ＠ ｾ＠

....w.

ＨｾＩ＠ ｾＭｾＢＧＢＢＭｉｵＮＬ＠ ｾｾｫｵＮｴﾭ

ｩｫｾ＠ I.d,u (Udu) ｾＭ｢Ｎｬｩｭ､ＢＧＢＢＭｉｵＮ＠ ｾ＠

ｋ＼ｕｈｩｾｾｾｩｫｲｵ､｡ＬＢ＠ (Qs. 18:109)

"2> .... ｾ＠ ｾ＠ td.J. ｾ＠ kuni, ｾ＠

ｾ＠ K<UHi ｾ＠ Ji kuni ik ｦＧ･ｬＯＮＮ｡ｾ｡ｩ＠ ｾ＠

tu...-ＯＮＮｵｉＬＮＭｾ＠ 'f<U'<f kuI.," (QS. 26: 7)

f!?i/uu:n!!ot lli daJn<t1l!! d&J/ot in't1l!!

§',.o.tat Ji naan le"Utl> fa J/ 0 Itm!!!.a .n<tUi/wda

.Ataio nU6Vzaldalani, JUt (il!!ot let f7u/um

.Amo

dtl/wt 9u(dijut!llu>J/aoll (f!?tito/ja4,

flJo/Idt)

QSifdaiait kU!w_mk/,Jxw, Jentua ya,,!! ｮｵｭｾｩｮ＠ nw'!fad.' ｾ｡＠ dan c0/a : ｲｩｙｾｊＯ＼＾＠ untuk

c:#.?a

.kn QSifyak

Y<Wt? ",klu 11W"ki C<M<aJxw, kaJ<!t .kn tak ,fuM<nalt k,,/wn/>' nw>t</" 'akanku

;eyfa cfJ{;,kak-QSifkm!!-QSifd/k ya"? ",Iai<. nwwyertai d""f1W" luuafian .kn cin«.,

PEMANFAATAN BUAH LERAK

(S8pindu5 T8Tek)

SEBAGAI BAHAN KOLEKTOR PENGAWATINTAAN (DEINKINGl

KERTAS PERKANTORAN BEKAS DENGAN CARA FLOTASI

Oleh

IRWANSYAH SIREGAR

F 27. 0845

1 9 9 5

FAKUL TAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERT ａｾｉａｎ＠ BOGOR

Irwansyah Siregar (F 27.0845). Pemanfaatan Buah Lerak

(Sapindus rarak) Sebagai Bahan Kolektor Pengawatintaan

(Deinking) Kertas Perkantoran Bekas dengan Cara Flotasi. Di bawah bimbingan Soesarsono Wijandi dan Jenni Rismijana.

RINGKASAN

Penggunaan kertas yang semakin meningkat membutuhkan

persediaan pulp yang semakin besar. Kertas bekas dapat

diolah kembali untuk menghasilkan serat sekunder, dapat

diperoleh melalui proses pengawatintaan. Kertas perkantoran

merupakan salah satu sumber serat sekunder karena telah

memiliki derajat putih asal yang tinggi dan ketersediaannya

yang cukup besar. Tujuan penelitian ini adalah untuk

menganalisis kandungan kimia lerak (Sapindus rarak) yang

dapat dimanfaatkan sebagai bahan kolektor dan memanfaatkan

hasil ekstraksinya sebagai bahan kolektor.

Penelitian utama dilakukan dengan penguraian kertas

menj adi serat dalam hydrapulper dengan penambahan bahan

kimia. Setelah tercapai derajat giling yang diinginkan maka

pulp diencerkan hingga kandungan bahan kering kertas dalam

air menjadi 0.8 persen (b/v) dan ditambah bahan kolektor dan

dipanaskan sehingga tercapai suhu yang diharapkan dan

selanjutnya diflotasi. Pulp kemudian dicuci hingga nilai pH

netral dan dibuat lembaran. Rancangan percobaan penelitian

yaitu rancangan petak terbagi (split-plot) dengan dua faktor

yaitu faktor konsentrasi bahan kolektor (Ai) dan faktor waktu

flotasi (Bj ) .

Analisis awal menunjukkan bahwa lerak mengandung saponin

25.65 persen (bk) , dan lemak total 2.11 persen (bk). Saponin

(fruktosa, rhamnosa atau arabinosa) serta sapogenin berupa

hederagenin membentuk gugus pengaktif permukaan (surface

active agent) .

Basil penelitian terhadap kertas yang dihasilkan

menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi bahan kolektor dan

interaksi waktu dan konsentrasi hanya berpengaruh terhadap

efektivitas penghilangan tinta. Konsentrasi bahan kolektor

dan waktu tidak berpengaruh terhadap nilai deraj at putih.

Perlakuan A4B1 (1 %; 15 menit) menghasilkan nilai derajat

putih tertinggi yaitu 80.81 % Elrepho' dengan kenaikan 6.36

poin. Perbedaan konsentrasi bahan kolektor berpengaruh

sangat nyata (P< 0.01) terhadap efektivitas penghilangan

tinta. Waktu flotasi tidak berpengaruh, tetapi interaksi

taraf konsentrasi dan waktu flotasi menunjukkan pengaruh beda

nyata (P< 0.05). Efektivitas penghilangan tinta tertinggi

tercapai pada perlakuan A5B1 (1.25 %; 15 menit) yaitu sebesar

79.65 persen dari jumlah noda tinta awal. Perlakuan tersebut

tidak berbeda nyata dengan A4B1 (1.00 %; 15 menit) sebesar

78.15 persen yang merupakan perlakuan terbaik dan terpilih

dari taraf perlakuan.

PEMANFAATAN BUAH LERAK

(Sapilldus rarak)

SEBAGAI BAHAN KOLEKTOR PEl'IGAWATI:'I.'TAAN (DEINKING)

KERTAS PERKANTORAN BEKAS DENGAN CARA FLOTASI

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

IRWANSYAH SIREGAR

F 27.0845

1995

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTMIAN BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PEMANFAATAN IlUAH LERAK (Sapindusrarak)

SEBAGAI BAHAN KOLEKTOR PENGA W ATINTAAN(DEINKING)

KERT AS PERKANTORAN BEKAS DENGAN CARA FLOTASI

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pacta Jurusan Teknologi Inctustri Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

IRWANSYAH SIREGAR

F 27.0845

Dilahirkan pacta tanggal 20 Oktober 1971

ｾｾｾｧｩ｡ｄｏｮｑ｡ｲ＠

1995

KATAPENGANTAR

Bismillaahirrahmaanirrohiim

Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat

Allah, yang atas berkah dan karunia-Nya sehingga penulis

dapat menyelesaikan tulisan ini. Skripsi ini ditulis

berdasarkan penelitian yang dilakukan di Balai Penelitian dan

Pengembangan Industri Selulosa, (BBS) Bandung. Disusun

sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada

Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Dengan selesainya tulisan ini penulis mengucapkan banyak

terima kasih, khususnya kepada Ayah dan Ibu serta seluruh

keluarga,

penulis.

kepada

semoga tulisan ini dapat menjadi salah satu bakti

Penulis juga tak lupa mengucapkan terima kasih

1. Ir. H. Soesarsono Wijandi MSc., sebagai dosen pembimbing

yang membimbing penulis selama studi,

2. Dra. Jenni Rismijana, pembimbing dari Balai Litbang

Industri Selulosa yang banyak memberi saran dan dorongan,

3. Drs. Chilwan Pandji, Apth, MSc., selaku dosen penguji yang

memberikan saran dan nasehat,

4. Ir. H. Sutrisno TS selaku Kepala Balai Litbang Industri

Selulosa, Ir. Tri Priadi Basuki selaku Kepala Balai

Kertas, Balai Litbang Industri Selulosa, dan Bapak Ismail

sebagai Kasubsi Diklat Balai Litbang Industri Selulosa,

yang telah memberi izin dan bantuan untuk melakukan

penelitian,

5. Seluruh staf dan operator di Balai Kertas, Balai Litbang

Industri Selulosa yang telah banyak membantu,

6. Rekan-rekan sebimbingan yang banyak memberi pandangan dan

saran serta umumnya rekan-rekan di Jurusan TIN

(Agri-eleventh, spesial buat Joko) at as kebersamaannya,

7. Warga Ciseke 54 yang telah memberi dorongan dan hiburan

selama penulis melakukan penelitian, khususnya atas

bantuan perangkat kerasnya,

8. Keluarga Besar Tulang Piliang di Cempaka Putih dan Pondok

Kopi atas perhatiannya selama ini hingga jarak yang jauh

terasa dekat, kurangmenjadi cukup, serta seluruh keluarga

besar Piliang dan Siregar di Jakarta,

9. Seluruh pihak yang telah membantu hingga selesainya

tulisan ini.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam laporan

ini, kritik dan saran penulis harapkan demi tulisan

berikut-nya. Akhirnya semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang

memerlukannya.

Alhamdulillaahirobbil'aalamiin.

Bogor, Januari 1995 Penulis

DAFfAR lSI

KATA PENGANTAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAM BAR

DAFTAR LAMPIRAN

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

B. TUJUAN PENELITAAN

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. KERTAS

B. PULP SERAT SEKUNDER

C. TINTA CETAK

D. PENGAWATINTAAN (DEINKING ) KERTAS

1. Repulping

2. Metode Penghilangan Tinta dengan Flotasi

3. Bahan Kimia Proses Flotasi

E. LERAK (Sapindus rarak)

III. BAHAN DAN METODE

A. BAHAN DAN ALAT

1. Bahan

2. Alat

v

Halaman

i i i

B. METODE PENELITIAN

1. Penelitian Pendahuluan

2. Penelitian Utama

3. Analisis Data

C. RANCANGAN PERCOBAAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. KARAKTERISTIK BUAH LERAK (Sapindus rarak)

B. KARAKTERISTIK PERKANTORAN BEKAS

C. PENGAWATINTAAN KERTAS

1. Derajat Putih

2. Efektivitas Penghilangan Tinta

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A.

KESIMPULAN

B. SARAN

DAFTAR PUSTAKA

LAMP I RAN

vi

Halaman

31 31 33

34

36

38 38 42 46 47 51 59 59

61

62

ＢｋｾＺ＠ Kaku ｾ＠ ku.t- ｾ＠ ｾ＠

....w.

ＨｾＩ＠ ｾＭｾＢＧＢＢＭｉｵＮＬ＠ ｾｾｫｵＮｴﾭ

ｩｫｾ＠ I.d,u (Udu) ｾＭ｢Ｎｬｩｭ､ＢＧＢＢＭｉｵＮ＠ ｾ＠

ｋ＼ｕｈｩｾｾｾｩｫｲｵ､｡ＬＢ＠ (Qs. 18:109)

"2> .... ｾ＠ ｾ＠ td.J. ｾ＠ kuni, ｾ＠

ｾ＠ K<UHi ｾ＠ Ji kuni ik ｦＧ･ｬＯＮＮ｡ｾ｡ｩ＠ ｾ＠

tu...-ＯＮＮｵｉＬＮＭｾ＠ 'f<U'<f kuI.," (QS. 26: 7)

f!?i/uu:n!!ot lli daJn<t1l!! d&J/ot in't1l!!

§',.o.tat Ji naan le"Utl> fa J/ 0 Itm!!!.a .n<tUi/wda

.Ataio nU6Vzaldalani, JUt (il!!ot let f7u/um

.Amo

dtl/wt 9u(dijut!llu>J/aoll (f!?tito/ja4,

flJo/Idt)

QSifdaiait kU!w_mk/,Jxw, Jentua ya,,!! ｮｵｭｾｩｮ＠ nw'!fad.' ｾ｡＠ dan c0/a : ｲｩｙｾｊＯ＼＾＠ untuk

c:#.?a

.kn QSifyak

Y<Wt? ",klu 11W"ki C<M<aJxw, kaJ<!t .kn tak ,fuM<nalt k,,/wn/>' nw>t</" 'akanku

;eyfa cfJ{;,kak-QSifkm!!-QSifd/k ya"? ",Iai<. nwwyertai d""f1W" luuafian .kn cin«.,

PEMANFAATAN BUAH LERAK

(S8pindu5 T8Tek)

SEBAGAI BAHAN KOLEKTOR PENGAWATINTAAN (DEINKINGl

KERTAS PERKANTORAN BEKAS DENGAN CARA FLOTASI

Oleh

IRWANSYAH SIREGAR

F 27. 0845

1 9 9 5

FAKUL TAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERT ａｾｉａｎ＠ BOGOR

Irwansyah Siregar (F 27.0845). Pemanfaatan Buah Lerak

(Sapindus rarak) Sebagai Bahan Kolektor Pengawatintaan

(Deinking) Kertas Perkantoran Bekas dengan Cara Flotasi. Di bawah bimbingan Soesarsono Wijandi dan Jenni Rismijana.

RINGKASAN

Penggunaan kertas yang semakin meningkat membutuhkan

persediaan pulp yang semakin besar. Kertas bekas dapat

diolah kembali untuk menghasilkan serat sekunder, dapat

diperoleh melalui proses pengawatintaan. Kertas perkantoran

merupakan salah satu sumber serat sekunder karena telah

memiliki derajat putih asal yang tinggi dan ketersediaannya

yang cukup besar. Tujuan penelitian ini adalah untuk

menganalisis kandungan kimia lerak (Sapindus rarak) yang

dapat dimanfaatkan sebagai bahan kolektor dan memanfaatkan

hasil ekstraksinya sebagai bahan kolektor.

Penelitian utama dilakukan dengan penguraian kertas

menj adi serat dalam hydrapulper dengan penambahan bahan

kimia. Setelah tercapai derajat giling yang diinginkan maka

pulp diencerkan hingga kandungan bahan kering kertas dalam

air menjadi 0.8 persen (b/v) dan ditambah bahan kolektor dan

dipanaskan sehingga tercapai suhu yang diharapkan dan

selanjutnya diflotasi. Pulp kemudian dicuci hingga nilai pH

netral dan dibuat lembaran. Rancangan percobaan penelitian

yaitu rancangan petak terbagi (split-plot) dengan dua faktor

yaitu faktor konsentrasi bahan kolektor (Ai) dan faktor waktu

flotasi (Bj ) .

Analisis awal menunjukkan bahwa lerak mengandung saponin

25.65 persen (bk) , dan lemak total 2.11 persen (bk). Saponin

(fruktosa, rhamnosa atau arabinosa) serta sapogenin berupa

hederagenin membentuk gugus pengaktif permukaan (surface

active agent) .

Basil penelitian terhadap kertas yang dihasilkan

menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi bahan kolektor dan

interaksi waktu dan konsentrasi hanya berpengaruh terhadap

efektivitas penghilangan tinta. Konsentrasi bahan kolektor

dan waktu tidak berpengaruh terhadap nilai deraj at putih.

Perlakuan A4B1 (1 %; 15 menit) menghasilkan nilai derajat

putih tertinggi yaitu 80.81 % Elrepho' dengan kenaikan 6.36

poin. Perbedaan konsentrasi bahan kolektor berpengaruh

sangat nyata (P< 0.01) terhadap efektivitas penghilangan

tinta. Waktu flotasi tidak berpengaruh, tetapi interaksi

taraf konsentrasi dan waktu flotasi menunjukkan pengaruh beda

nyata (P< 0.05). Efektivitas penghilangan tinta tertinggi

tercapai pada perlakuan A5B1 (1.25 %; 15 menit) yaitu sebesar

79.65 persen dari jumlah noda tinta awal. Perlakuan tersebut

tidak berbeda nyata dengan A4B1 (1.00 %; 15 menit) sebesar

78.15 persen yang merupakan perlakuan terbaik dan terpilih

dari taraf perlakuan.

PEMANFAATAN BUAH LERAK

(Sapilldus rarak)

SEBAGAI BAHAN KOLEKTOR PEl'IGAWATI:'I.'TAAN (DEINKING)

KERTAS PERKANTORAN BEKAS DENGAN CARA FLOTASI

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

IRWANSYAH SIREGAR

F 27.0845

1995

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTMIAN BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PEMANFAATAN IlUAH LERAK (Sapindusrarak)

SEBAGAI BAHAN KOLEKTOR PENGA W ATINTAAN(DEINKING)

KERT AS PERKANTORAN BEKAS DENGAN CARA FLOTASI

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pacta Jurusan Teknologi Inctustri Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

IRWANSYAH SIREGAR

F 27.0845

Dilahirkan pacta tanggal 20 Oktober 1971

ｾｾｾｧｩ｡ｄｏｮｑ｡ｲ＠

1995

KATAPENGANTAR

Bismillaahirrahmaanirrohiim

Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat

Allah, yang atas berkah dan karunia-Nya sehingga penulis

dapat menyelesaikan tulisan ini. Skripsi ini ditulis

berdasarkan penelitian yang dilakukan di Balai Penelitian dan

Pengembangan Industri Selulosa, (BBS) Bandung. Disusun

sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada

Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Dengan selesainya tulisan ini penulis mengucapkan banyak

terima kasih, khususnya kepada Ayah dan Ibu serta seluruh

keluarga,

penulis.

kepada

semoga tulisan ini dapat menjadi salah satu bakti

Penulis juga tak lupa mengucapkan terima kasih

1. Ir. H. Soesarsono Wijandi MSc., sebagai dosen pembimbing

yang membimbing penulis selama studi,

2. Dra. Jenni Rismijana, pembimbing dari Balai Litbang

Industri Selulosa yang banyak memberi saran dan dorongan,

3. Drs. Chilwan Pandji, Apth, MSc., selaku dosen penguji yang

memberikan saran dan nasehat,

4. Ir. H. Sutrisno TS selaku Kepala Balai Litbang Industri

Selulosa, Ir. Tri Priadi Basuki selaku Kepala Balai

Kertas, Balai Litbang Industri Selulosa, dan Bapak Ismail

sebagai Kasubsi Diklat Balai Litbang Industri Selulosa,

yang telah memberi izin dan bantuan untuk melakukan

penelitian,

5. Seluruh staf dan operator di Balai Kertas, Balai Litbang

Industri Selulosa yang telah banyak membantu,

6. Rekan-rekan sebimbingan yang banyak memberi pandangan dan

saran serta umumnya rekan-rekan di Jurusan TIN

(Agri-eleventh, spesial buat Joko) at as kebersamaannya,

7. Warga Ciseke 54 yang telah memberi dorongan dan hiburan

selama penulis melakukan penelitian, khususnya atas

bantuan perangkat kerasnya,

8. Keluarga Besar Tulang Piliang di Cempaka Putih dan Pondok

Kopi atas perhatiannya selama ini hingga jarak yang jauh

terasa dekat, kurangmenjadi cukup, serta seluruh keluarga

besar Piliang dan Siregar di Jakarta,

9. Seluruh pihak yang telah membantu hingga selesainya

tulisan ini.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam laporan

ini, kritik dan saran penulis harapkan demi tulisan

berikut-nya. Akhirnya semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang

memerlukannya.

Alhamdulillaahirobbil'aalamiin.

Bogor, Januari 1995 Penulis

DAFfAR lSI

KATA PENGANTAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAM BAR

DAFTAR LAMPIRAN

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

B. TUJUAN PENELITAAN

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. KERTAS

B. PULP SERAT SEKUNDER

C. TINTA CETAK

D. PENGAWATINTAAN (DEINKING ) KERTAS

1. Repulping

2. Metode Penghilangan Tinta dengan Flotasi

3. Bahan Kimia Proses Flotasi

E. LERAK (Sapindus rarak)

III. BAHAN DAN METODE

A. BAHAN DAN ALAT

1. Bahan

2. Alat

v

Halaman

i i i

B. METODE PENELITIAN

1. Penelitian Pendahuluan

2. Penelitian Utama

3. Analisis Data

C. RANCANGAN PERCOBAAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. KARAKTERISTIK BUAH LERAK (Sapindus rarak)

B. KARAKTERISTIK PERKANTORAN BEKAS

C. PENGAWATINTAAN KERTAS

1. Derajat Putih

2. Efektivitas Penghilangan Tinta

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A.

KESIMPULAN

B. SARAN

DAFTAR PUSTAKA

LAMP I RAN

vi

Halaman

31 31 33

34

36

38 38 42 46 47 51 59 59

61

62

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Komposisi buah lerak (Sapindus rarak)

setiap 100 gram bahan

Tabel 2. Karakteristik bahan baku kertas

perkan-toran bekas

Tabel 3. Perbandingan kinerja beberapa kolektor

vii

Halaman

39

42

[image:22.595.87.525.131.757.2] [image:22.595.86.529.131.735.2]

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Sistem pencetakan pada kertas dengan

vehicle bertitik didih rendah

Gambar 2. Sistem pencetakan dengan tinta tanpa media pembawa (non impak) dengan fusi panas

Gambar 3. Efektivitas pembuangan partikel tinta berdasarkan ukuran partikel

Gambar 4. Tangki flotasi jenis voith

Gambar 5. Mekanisme pembuangan tinta dengan flotasi

Gambar 6. Diagram alir proses pengawatintaan kertas bekas

Gambar 7. Rumus bangun hederagenin

Gambar 8. Serat kertas perkantoran bekas

Gambar 9. Nilai derajat putih pada berbagai taraf konsentrasi bahan kolektor dan waktu flotasi

Gambar 10. Efektivitas penghilangan tinta terha-dap berbagai taraf konsentrasi bahan kolektor dan waktu flotasi

viii

Halaman

13

14

16 21

26

35

40

45

49

DAFf AR LAMPIRAN

Lampiran 1. Metode analisis yang digunakan dalam penelitian

Lampiran 2. Data hasil penelitian

Lampiran 3. Analisis statistika terhadap data pene1itian . . . .

ix

Halaman

68

72

I.

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Kebutuhan kertas dunia dari tahun ke tahun semakin

meningkat. Peningkatan kebutuhan kertas antara lain dapat

dilihat dari peningkatan permintaan terhadap kertas dan

juga perkembangan produksi kertas dunia yang setiap tahun

meningkat. Kebutuhan kertas nasional suatu negara

di-pengaruhi oleh tingkat pendapatan nasional, harga kertas,

tingkat melek aksara negara tersebut. Peningkatan

permin-taan kertas dunia menyebabkan kebutuhan bahan baku kertas

juga ikut meningkat. Industri kertas membutuhkan

pening-katan penawaran pulp sebagai bahan baku pembuatan kertas

(DEPPERIND, 1981).

Bahan baku kertas berupa pulp dapat diproduksi dari

bahan berlignin selulosa yang saat ini umumnya diambil

dari serat tumbuhan. Sumber serat tersebut terutama kayu,

atau dapat juga dari serat non kayu seperti bambu, jerami,

atau bagas, tetapi serat kayu masih lebih disukai karena

pulp yang dihasilkan lebih baik. Peningkatan kebutuhan

kertas baik jumlah ataupun jenisnya mengakibatkan

permin-taan terhadap pulp semakin meningkat. Bahan baku pulp

asal kayu semakin terbatas.

Berkurangnya jumlah penawaran pulp dari kayu dapat

2

kayu merupakan sumber daya alam yang terbarukan tetapi

budidaya kayu dalam hutan tanaman industri memerlukan

waktu yang panjang dan peningkatan kebutuhan yang selalu

lebih besar dari kemampuan sumber daya untuk memenuhinya

(Clark et al., 1987). Hal ini didorong pula oleh

mere-baknya isu perlindungan lingkungan di seluruh dunia.

Kasus yang terjadi pada industri pulp di Jepang dan Taiwan

dapat dilihat sebagai contoh yaitu terpaksa ditutup karena

kekurangan bahan baku dan peningkatan harga pulp di

pasaran dunia yang cukup drastis yakni mencapai 70 hingga

80 persen pada periode April Mei 1994 (Kompas, 11 Mei

1994). Industri kertas juga dihadapkan pada masalah tata

niaga yang disangkutpautkan dengan masalah kepedulian yang

tinggi terhadap lingkungan, bahkan menjadi sebagian dari masalah pemasaran (ecolabelling). Industri berusaha

mem-produksi kertas dengan bahan baku dan teknologi yang aman

terhadap lingkungan.

Kertas dan kart on bekas merupakan salah satu sumber

serat potensial untuk pembutan pulp. Dari pendaurulangan

kertas dan kart on bekas diperoleh serat sekunder yang

dapat digunakan sebagai bahan baku kertas. Kertas bekas

sebagai sumber serat sekunder mulai mendapat perhatian.

Untuk membuat kertas dari serat sekunder dengan mutu yang

baik, maka perlu dilakukan proses untuk menghilangkan

3

Proses pengawatintaan (deinking) merupakan suatu

proses penghilangan tinta dan bahan lain bukan serat dari

serat dengan pemisahan secara mekanis dan kimiawi. Metode

pembuatan serat sekunder dari kertas bekas dengan

pengawa-tintaan dilakukan secara bertahap yaitu melarutkan tinta

secara kimiawi dan memisahkan serat dari partikel kotoran

terutama tinta secara mekanis (Felton, 1980). Hambatan

yang mungkin timbul adalah limbah logam berat bekas tinta

berupa Pb dan Cd, tetapi alternatif penggunakan kertas

bekas hanya sebagai bahan bakar (Alisjahbana, Kompas 4

Agustus 1994) relatif tidak menyelesaikan masalah (Clark,

1987) . Untuk itu perlu diusahakan terus pencarian

teknologi pengawatintaan yang lebih aman bagi 1 ingkungan ,

dan teknologi pencetakan yang lebih bersahabat dengan

lingkungan.

Pada tahap pengawatintaan, proses pemisahan partikel

tinta dari serat yang terurai secara mekanis dilakukan

dengan proses flotasi atau pencucian atau kombinasi

kedua-nya. Pada proses flotasi tersebut ditambahkan bahan kimia

yang dapat mengikat tinta dan selanjutnya mengapung dan

dibuang. Bahan kimia tersebut dikenal dengan istilah

bahan pengumpul (kolektor).

Kolektor untuk proses flotasi dibuat dari bahan yang

dapat membentuk busa serta menurunkan tegangan permukaan

4

surface active agent). Bahan tersebut di antaranya dibuat sabun atau asam lemak dan turunannya serta turunan alkohol

lemak, turunan minyak lemak alkilen teroksidasi dan bahan

pengaktif permukaan lainnya yang umum dikenal secara

komersial dengan nama deinking agent. Bahan deinking agent dibuat dari bahan kimia sintetik dengan harga yang relatif tinggi.

Buah lerak (Sapindus rarak) merupakan bahan yang

selama ini sering dipergunakan untuk mencuci batik dan

menyepuh emas (Heyne, 1987). Diduga buah lerak (Sapindus rarak) mempunyai kandungan bahan kimia di antaranya saponin dan asam lemak sehingga sesuai untuk bahan

pencuci. Hasil ekstraksi buah lerak diharapkan dapat

digunakan sebagai bahan kolektor pada proses

pengawatin-taan (deinking) kertas perkantoran bekas dengan cara

flotasi. Dengan penggunaan bahan alami lerak diharapkan

pemakaian bahan kimia sintetik sebagai kolektor dapat

dikurangi demi penghematan biaya proses·, dan pengurangan

limbah proses pengawatintaan sehingga akan semakin aman

terhadap lingkungan.

B. TUJUAN PENELITIAN

Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis

5

mengkaj i pemanfaatan hasil ekstraksinya pada berbagai

taraf konsentrasi dan waktu flotasi sebagai bahan kolektor

pengawatintaan pada kertas perkantoran bekas putih ( white

II. TINJAUAN PUST AKA

A. KERTAS

Kertas berdasarkan penggunaannya secara umum dapat

digolongkan menjadi 3 jenis, yaitu kertas budaya (cultural

paper), kertas industri (industrial paper), dan kertas

lainnya (other paper). Kertas budaya terdiri dari kertas

koran, kertas tulis cetak dan keperluan bisnis dan kertas

khusus. Kertas industri terdiri dari kertas pembungkus,

kemasan, kertas kart on (boards), sigaret dan kertas

khusus. Kertas yang termasuk dalam golongan kertas

lainnya di antaranya tisu dan kertas keperluan rumah

tangga (DEPPERIND, 1981)

Kertas perkantoran (ledger) merupakan jenis kertas

tulis cetak yang umum dipergunakan dalam administrasi,

bisnis, informasi dan pencetakan data. Buku-buku, kertas

catatan, dokumen-dokumen buku harian dan kertas sejenis

secara umum dikelompokkan menjadi kertas perkantoran

(Anonim, 1980; Lavigen, 1991).

Pulp yang digunakan sebagai bahan baku kertas

perkantoran berasal dari pulp kimia yang diputihkan

(bleached) maupun pulp mekanis. Umumnya kertas

perkan-toran (ledger) dibuat dari pulp kimia dengan kandungan

7

Wendell (1969) kertas perkantoran yang berasal dari pulp

kimia umumnya dibuat dari pulp sulfat dan sulfit.

Berdasarkan zat warna yang dimilikinya kertas

perkantoran dapat dibagi menjadi kertas perkantoran

berwarna dan kertas perkantoran putih. Umumnya kertas

perkantoran tersedia dalan warna putih, kuning muda dan

hijau muda (Anonim, 1980; Altierie dan Wendell, 1969).

Kertas perkantoran putih umumnya dalam bentuk kertas tulis

A dan cetak A, fotokopi, kertas tabulasi, kertas-kertas

yang biasa dipergunakan dalam informasi seperti faksimil,

kertas komputer untuk pencetakan data dan program

kom-puter. Kertas tulis A dan cetak A dibuat khusus dari pulp

kimia dan dapat mengandung pulp mekanis maksimum 15

persen. Kertas tulis A merupakan istilah bagi kertas HVS

(Rout Vrij Schrijt Papier) sedangkan kertas cetak A

istilah bagi RVO (Rout Vrij Offset Papier) yang terdapat

di pasaran Indonesia (SII, 1982).

B. PULP SERAT SEKUNDER

Pulp serat sekunder adalah pulp yang diperoleh dari

pendaurulangan (repulping) kertas dan kart on bekas

(Felton, 1980). Kertas bekas terdiri dari kertas yang

sudah dipergunakan, hasil sampingan dan pemanfaatan suatu

kertas atau kertas yang dibuat untuk penggunaan tertentu

tetapi tidak memenuhi syarat (Graham, 1962; Kleinau,

8

at as 4 jenis utama yaitu koran, karton, kertas campuran

dan kertas lainnya.

Metode dasar yang dipergunakan untuk memperoleh pulp

serat sekunder yaitu :

1. Sistem mekanis dengan menggunakan pulper, saringan dan

pemisah sentrifugal,

2. Kombinasi sistem kimiawi dan mekanis , sistem kimiawi

digunakan untuk memisahkan tinta dari kertas dan

konta-minan lain dari serat.

Keunggulan pulp serat sekunder untuk pembuatan kertas

cetak antara lain (Altierie dan Wendell, 1969; Kleinau et

al., 1987):

1. Tidak dibutuhkan refining,

2. Meningkatkan opasitas cetak,

3. Mengurangi kecenderungan kertas untuk mengerut atau

menggulung karena perubahan kadar air,

4. Memperbaiki formasi kertas,

5. Permukaan yang lebih halus,

6. Memperbaiki retensi terhadap bahan darih dan pengisi,

7. Pulp lebih lunak.

Penggunaan pulp serat sekunder mempunyai beberapa

kelemahan antara lain:

1. Kualitas pulp yang dihasilkan sangat bervariasi,

2. Bahan pengisi karbonat dapat mempengaruhi pendarihan

(sizing) berikutnya,

4. Derajat putih yang diperoleh relatif tidak tinggi

yaitu berkisar 83 % GE (Kleinau, 1987b ) ,

9

5. Kandungan noda yang cukup tinggi sehingga tidak dapat

dipergunakan untuk pembuatan kertas mutu satu (Kleinau

et al., 1987) dan,

6. Dapat dihasilkannya senyawa buangan yang membahayakan

kesehatan.

Penggunaan serat sekunder untuk pembuatan beraneka

jenis kertas meliputi 23 persen dari keseluruhan serat, di

antaranya 15 persen diperoleh dari hasil pengawatintaan.

Ini antara lain didukung oleh alasan penghematan biaya

(Clark et al., 1987). Untuk pembuatan kertas, jika serat

sekunder dipergunakan maka digolongkan menjadi serat

pendek dan untuk itu tetap dibutuhkan serat asli (virgin

fiber). Dalam hal tertentu serat sekunder dapat

difrak-sionasi untuk memisahkan serat panjang dan serat pendek.

Jika tidak dibutuhkan, misalnya dalam pembuatan kertas

tisu, maka serat sekunder mempunyai keuntungan berupa

adanya ikatan antar serat yang cukup baik.

Kontaminan yang terdapat pada kertas bekas yang

didaurulang berasal dari pembuatan kertas atau akibat

penggunaan kertas. Pada pembuatan kertas kontaminan

terdiri dari komponen serat atau bukan serat yang

ditam-bahkan pada sistem pembuatan kertas untuk mempertinggi

10

industri. Kontaminan yang berasal dari penggunaan kertas

umumnya berupa tinta dan perekat yang terdiri dari bahan

organik dan anorganik. Kontaminan organik sebagian dapat

terlarut dalam air di antaranya bahan perekat yang umumnya

terbuat dari karbohidrat, sebagian lainnya tidak dapat

larut dalam air di antaranya bahan penyalut seperti

lateks, resin. Bahan kontaminan anorganik relatif tidak

larut dalam air di antaranya bahan pendarih, pigmen

mineral dan garam-garam mineral (Scott, 1989; Kleinau,

1987°) .

C. TINTA CETAK

Pencetakan merupakan pelekatan bahan cairan atau

plastik (tinta cetak) pada membran serat koloidal (kertas)

pada kondisi kecepatan cepat (Bruno dan Walker, 1983).

Keberhasilan proses pengawatintaan kertas bekas tergantung

pada j enis tinta, metode cetak, formulasi bahan kimia yang

digunakan untuk dispersi tinta dan pemi·sahan tinta serta

efektivitas unit-unit operasi penghilangan tinta

(Paraskevas, 1989).

Tinta biasanya terdiri dari pigmen pewarna yang

menyebabkan kekontrasan warna dan media cair (vehicle)

sebagai media cair pengangkut pigmen pencetakan (printing

fluidity) dan ditambahkan bahan pigmen lain sebagai

11

persen tinta yang ditemukan pada kertas (Felton, 1980).

Bahan lain juga dapat ditambahkan ke dalam tinta untuk

memperbaiki sifat-sifat tinta seperti bahan katalis dari

logam untuk mempercepat pengeringan vehicle, pelumas untuk

mempermudah pengaliran tinta, lilin untuk meningkatkan

ketahanan (retensi) tinta, anti oksidan untuk mengurangi

pengeringan tinta yang berlebihan dan bahan aktif

per-mukaan (surfactant) untuk mendispersikan tinta (Olson dan

Letscher, 1991).

pigmen pewarna pada tinta berbentuk partikel padat

kecil yang jenis bahannya tergantung pada warnanya seperti

partikel karbon untuk warna hitam, titanium dioksida untuk

warna putih. Zat pembawa pigmen (vehicle) umumnya berupa

resin, minyak nabati dan larutan volatil (Read, 1985).

Berdasarkan sistem pencetakannya maka tinta dapat

dikelompokkan menjadi dua yaitu:

1. Tinta cetak impak berupa tinta cetak letter press dan

tinta cetak offset. Tinta dilekatkan ke kertas dengan

bagian yang dapat memindahkan tinta ke kertas

mengguna-kan silinder atau plat penemengguna-kan,

2. Tinta cetak non impak seperti tinta laser dan fotocopi.

Proses pencetakan dilakukan dengan proses elektrostatik

dan tinta dilekatkan ke kertas melalui proses peleburan

12

Menurut Paraskevas (1989) tinta yang terdapat pada

kertas dapat dikelompokkan atas empat jenis yaitu

1. Tinta dengan vehicle yang mengering melalui proses

absorbsi (non drying oil). Vehicle mengalirkan pigmen

ke kertas kemudian diabsorbsi oleh pori-pori serat.

Tinta jenis ini ditemukan pada pencetakan koran dan

beberapa maj alah. Pemisahan tinta j enis ini dari serat

dapat dilakukan dengan melarutkan vehicle dalam

larutan soda kaustik.

2. Vehicle melekat pada permukaan kertas bersama-sama

dengan pigmen. Vehicle berupa bahan dengan titik didih

rendah (drying oil) yang menguap sehingga pigmen dapat

berikatan dengan serat. Tinta jenis ini ditemukan pada

majalah berkualitas baik, kertas perkantoran (ledger)

dan buku-buku. Tinta dapat dihilangkan dengan bahan

kimia yang merusak ikatan vehicle dengan serat dengan

natrium silikat, peroksida. Proses mekanis dengan gaya

gunting juga akan membantu pemisahan tinta. Sistem

pelekatan jenis tinta ini dapat dilihat seperti pada

Gambar 1.

3. Pencetakan yang dilakukan pada lapisan pelindung

(coat-ing) kertas. Pencetakan j enis ini ditemukan pada

majalah berlapis dan kertas kart on berlapis. Selama

proses pengawatintaan tinta tertutup lapisan pelindung

pigmen

vehicle' Pencetakan

serat

lembaran

Lembaran cetak

ｾ＠

ｾｾ｡ｲｴｩｫ･ｬ＠

tinta .

ｾｾｾ＠

ｏｾｾ＠ serat

Setelah dispersi

Gambar 1. Sistem pencetakan pada kertas dengan vehicle

bertitik didih rendah (Paraskevas, 1989)

13

4. Tinta yang tidak mempunyai media pembawa ( vehicle).

Tinta seperti ini antara lain digunakan pada pencetakan

fotocopi laser dan xerox. Partikel tinta tidak dapat

dipisahkan dengan baik karena pencetakan dilakukan

dengan proses peleburan (fusi). Pemisahan dengan soda

kaustik dibantu dengan perlakuan mekanis berupa gaya

gunting secara hidrolik merupakan pilihan dalam proses

pemisahan tinta. Sistem pencetakan seperti ini dapat

[image:36.600.167.455.137.369.2]

Gambar 2.

Pemindahan

garnbar

ｾｯｾ＠

ｾｾｾｾ＠

ｾｏｏＯ＠

_{sumber panas}

ｾ＠

. -iJl

( 1

t

Doda

..::::=;,;;;>

ｾｯ＠

o <:::::::::::> !i)e r:l t

Setelah dispersi

Sistem pencetakan dengan tinta

pemba\.;a (non impak) dengan

(Paraskevas, 1989)

D. PENGAWATINTAAN (DEINGKING) KERTAS

14

tanpa media

fusi panas

Proses pengawatintaan (deinking) adalah proses

penghi1angan tinta dan bahan lain non serat dari kertas

bekas. Bahan lain yang juga terdapat dalam serat kertas

sebagai kontaminan antara lain pati, beberapa janis lilin

(wax) dan plastik. Pengawatintaan merupakan metode

pembu-atan pulp serat sekunder dengan kombinasi sistem kimiawi

dan mekanis. Kertas bekas yang digunakan sebagai bahan

baku dapat sangat bervariasi berasal dari berbagai jenis

kertas (Felton, 1980; Kleinau, 1987').

Ada dua tahap dasar dalam pengawatintaan yaitu:

1. Pelarutan tinta secara kimia,

[image:37.599.92.519.94.684.2]

15

Selanjutnya menurut Felton (1980) langkah-langkah

proses pengawatintaan yaitu;

1. Pemasakan atau penguraian (pulping) serat kertas,

2. Pembersihan dan penyaringan,

3. Pemisahan tinta dan,

4. Pengentalan.

Pemisahan tinta dari campuran serat kertas dapat

dilakukan dengan beberapa cara di antaranya sistem

pen-cucian, flotasi atau kombinasi keduanya.

Menurut Paraskevas (1989), prinsip penghilangan tinta

adalah memecah partikel tinta yang dilakukan bersamaan

dengan penguraian serat sehingga partikel lebih mudah

terlepas. Pemisahan partikel yang terlepas dari serat

dilakukan berdasarkan ukuran partikel. Partikel dengan

ukuran lebih dari 100 fJ.m dipisahkan dari serat dengan

saringan sentrifugal, partikel besar tersebut dibuang

berdasarkan gay a gravitasi bumi. Partikel berukuran 5

-15 fJ.m dipisahkan melalui pencucian, untuk partikel

berukuran 10 - 100 fJ.m dipisahkan melalui proses flotasi.

Efektivitas pemisahan partikel tinta dari serat

tergan-tung pada ukuran partikel, seperti terlihat pada Gambar 3.

Perkembangan formulasi tinta akan mempengaruhi

tek-nologi pengawatintaan di masa yang akan datang.

Pengguna-an bahPengguna-an alami yPengguna-ang lebih amPengguna-an bagi lingkungPengguna-an sebagai

16

mendukung usaha pengawatintaan yang lebih berhasil

(Kleinau, 1987').

E: 100'

1

pe"e",';""

=

ｾ＠

1511 unu

tll)ta..,i

100 tulU loon nnll

I (

seutrifugasi -, peuyuringall

Gambar 3. Efektivitas pembuangan partikel tinta

berda-sarkan ukuran partikel (Paraskevas, 1989)

1. Repulping

Tahap pertama pengawatintaan (deinking) berupa

penguraian kertas menj adi serat. Penguraian kertas

menjadi serat dapat dilakukan dengan alat hydrapulper.

Penguaraian kertas dala!:1, peralat'an pembuat bubur pulp

(pulper) dilakukan dengan bantuan bahan kimia. Bahan

kimia yang digunakan tergantung pada jenis kertas yang

[image:39.602.133.488.137.474.2]

17

dan rnutu pulp yang diinginkan (Altierie dan Wendell,

1969) .

Penguaraian serat kembali dari kertas (repulping)

dilakukan pada kekentalan 4 - 8 persen (b/v). Proses

penguraian dapat dilakukan secara sinambung atau curah,

tetapi sis tern curah (batch) lebih disukai karena lebih

terawasi. Suhu pulping dilakukan tergantung pada bahan

baku dan proses yang dikehendaki. Secara urnurn proses

di bawah suhu 60°C digolongkan sebagai proses dingin,

sedangkan suhu di atas 60°C digolongkan sebagai proses

panas (Kleinau, 1987'). Proses yang dilakukan pada suhu

tinggi relatif rnernerlukan waktu penguraian yang lebih

pendek. Lebih lanjut Darlington (1990) rnenyatakan

untuk kertas dengan tinta cetak non impak sebaiknya

dilakukan pada suhu di atas 50°C untuk lebih

meningkat-kan efektivitas proses penghilangan tinta.

Penguraian serat pada kandungan serat kertas dalam

air yang tinggi akan mempercepat penguraian serat,

mengurangi konsumsi bah an kimia dan rnenghasilkan pulp

dengan derajat giling yang lebih tinggi (Hamilton,

1987). Menurut Felton (1980) dalam pengawatintaan pulp

yang berasal dari pulp rnekanis seringkali dibatasi

karena sulit diproses. Bahan cenderung mencoklat

selarna proses dan tidak dapat diputihkan dengan

18

pulp mekanis melebihi 10 persen. Kandungan bahan kering

kertas dalam air yang tinggi diperlukan tetapi bila pH,

suhu dan konsentrasi bahan terpenuhi kekentalan

(kon-sistensi) tinggi tidak diperlukan. Umumnya proses

dilakukan pad a kandungan bahan kering kertas dalam air

3.5 - 4.5 per sen di dalam bak penyimpan beberapa saat

untuk memberi kesempatan terjadinya interaksi antara

bahan kimia dan serat sehingga zat warna terlepas

(Anonim, 1979).

Lebih lanjut menurut Kleinau (1987') proses dingin

dipilih jika tidak dibutuhkan pendispersian atau

pelarutan bahan penyalut, tinta cetak dan perlakuan

permukaan. Jika pengawatintaan dengan cara flotasi

dipilih maka proses umumnya dilakukan pada suhu dingin.

Nilai pH selama proses penguraian serat kembali

(repulping) tergantung pada bahan yang diolah. Bahan

dengan kandungan serat kimia (wood free) dilaksanakan

pad a kisaran pH 10 - 11.

Setelah penguraian

pemasakan (cooking) untuk

proses berikutnya adalah

memberi kesempatan kepada

bahan kimia untuk berinteraksi. Pada saat ini juga

dapat dilakukan penyesuaian suhu seperti yang

diinginkan. Pemasakan umumnya dilakukan pad a

kekentalan (konsistensi) sesuai dengan proses pemisahan

19

2. Metode Penghi1angan Tinta dengan F10tasi

Kertas yang telah diuaraikan menjadi serat pada

tahap selanj utnya dipisahkan dari tinta dan kotoran

lain. Pemisahan dapat dilakukan pada sentrifugal

dengan tekanan tinggi ( 205 - 275 kPa) , pada kandungan

bahan kering kertas dalam air 0.4 - 0.8 persen akan

terpisahkan logam, pasir dan partikel tinta yang besar.

Serat yang dibersihkan kemudian disaring pada kandungan

bahan kering kertas dalam air 0.3 - 4.5 persen

tergan-tung pada ukuran lubang saringan, kebanyakan dilakukan

pada kisaran 1.0 - 1.5 persen (Felton, 1980).

Partikel tinta yang terdispersi kemudian dapat

dipisahkan dengan flotasi, pencucian atau kombinasi

keduanya. Sistem flotasi dilakukan dengan memperbesar

ukuran tinta sedang pencucian dilakukan dengan

mengecilkan ukuran tinta. Proses flotasi dapat dipi1ih

jika partikel sulit dibuang melalui penyaringan,

pembersihan sentrifugal dan pencucian.

awatintaan yang dilakukan saat ini

Proses

peng-lebih banyak

dilakukan dengan cara flotasi, hampir 65 persen proses

pengawatintaan dilakukan dengan cara flotasi (Ortner,

1987) .

Kandungan

tangki flotasi

bahan kering

antara 0.8

kertas dalam

1.0 persen

air

dan

pada

20

retensi flotasi antara 13 - 15 menit (Gartamann, 1972;

Felton, 1980).

Proses flotasi dipilih dengan beberapa keuntungan

di antaranya kebutuhan air yang relatif lebih kecil

dibanding proses pencucian, kisaran ukuran partikel

tinta dan bahan terbuang lebih besar, susut j umlah

lebih rendah, bahan kimia lebih efektif dan sirkulasi

air mudah dan murah. Proses flotasi juga mempunyai

beberapa kelemahan yaitu derajat putih yang dihasilkan

relatif lebih rendah serta kandungan abu yang dibuang

lebih rendah (Othner, 1987). Untuk mendapatkan hasil

dengan derajat putih yang lebih tinggi flotasi dapat

dilanjutkan dengan pencucian (Woodward, 1990).

Peubah fisik proses flotasi yaitu ukuran dan

densitas partikel tinta, ukuran gelembung udara,

kandungan bahan kering kertas dalam air, suhu suspensi

dan ukuran tangki atau sel flotasi. Peubah kimia

proses f10tasi adalah kesadahan air, ni1ai pH suspensi,

bahan kimia flotasi (agent). Proses flotasi dilakukan

pada tangki flotasi jenis voith, seperti terlihat pada

Gambar 4. Pada tangki j eni s ini udara di semburkan

melalui bag ian bawah alat, sedangkan pengadukan

dilaku-kan bersama dengan impeller dan juga umpan balik bahan

[image:44.600.161.449.132.384.2]

21

Gambar 4. Tangki flotasi jenis voith

3. Bahan Kimia Proses Flotasi

Bahan kimia yang dibutuhkan untuk proses

pengawa-tintaan dipengaruhi bahan yang diolah dan hasil yang

diinginkan. Untuk kertas bekas yang mengandung pulp

ICcekanis re"ndah seperti kertas perka.ntoran (ledger),

menurut Felton (1980), formula bahan kimia pemasak

ｵｾｵｭｮｹ｡＠ terdiri dari natrium hidroksida (NaOH), natriun

silikat Ｈｎ｡ＬｓｩｾＩＬ＠ dan natrium karbonat Ｈｎ｡ＬｃｏｾＩＮ＠ Untuk

neningkatkan mutu hasil dapat ditambahkan peroksida

(H,O,) (Hood'dard, 1990). Untuk proses flotasi

dibutuh-kan bah an kimia untuk dapat memisahdibutuh-kan tinta dari Serat

22

hidrofobik dari partikel tinta dan kotoran lain akan

bertambah sehingga melekat pada gelembung udara dan

mengambang ke permukaan (Ferguson, 1992").

Penambahan bahan kimia pemasak dilakukan sewaktu

proses penguraian serat kembali. Hal ini dilakukan

karena pengawatintaan yang efektif berjalan jika

partikel yang terdispersi harus segera dibuat stabil

setelah terpisah dari serat. Untuk i tu diperlukan

penambahan bah an kimia. Partikel tinta yang

terdisper-si j ika tidak dibuat stabil akan membentuk gumpalan

yang lebih sulit dihilangkan (Hamilton, 1987).

Bahan kimia yang digunakan dalam pengawatintaan

yaitu (Olson dan Letscher, 1991; Woodward, 1990;

Ferguson, 1992"; Ferguson, 1992b

) :

a. Bahan alkali berupa NaOH, dalam proses

pengawa-tintaan berguna untuk menghilangkan bahan pendarih

rosin (rosin sizing) kertas dan menyabunkan vehicle

tinta serta melepaskan pigmen dari tinta. Di dalam

suspensi NaOH efektif merubah bahan non selulosa

menjadi komponen yang terlarut sehingga penghilangan

kotoran berhasil baik. NaOH juga berfungsi untuk

memecah tinta, mengembangkan serat dan melepaskan

tinta. Penggunaan NaOH pada pengawatintaan yaitu

23

lebih jika digunakan sebagai pengatur pH suspensi

(Felton, 1980; Srinath et al., 1991).

b. Na,SiOJ berperan membasahi tinta, sebagai penyangga

(buffer) proses sehingga kondisi proses berada pada

kisaran pH 10, mencegah warna pulp menj adi

kekuning-kuningan dan juga sebagai penetrasi dan penstabil.

Kombinasi natrium silikat dengan NaOH meningkatkan

efektivitas penghilangan tinta dan derajat putih

yang lebih tinggi. Natrium silikat dalam suspensi

berlaku sebagai "deterjen" untuk menghilangkan tinta

dari serat dan mendispersikan sehingga tidak terjadi

pengendapan dan penempelan pada serat kembali.

Walaupun umum digunakan pada kertas dengan kandungan

serat pulp mekanis, natrium silikat juga dapat

digunakan pada kertas dengan kandungan pulp mekanis

rendah seperti ledger. Dalam penggunaan bersama

dengan peroksida maka natrium silikat berfungsi

sebagai penstabil, karena dapat mengurangi akti vi tas

ion logam yang dapat mengurangi aktivitas peroksida.

Penggunaan natrium silikat juga dapat menjadi

masalah karena dapat mengganggu kinerja peralatan

dengan tidak terlarutnya pada suhu dingin serta

dapat mengganggu kehalusan kertas. natrium silikat

24

c. Peroksida untuk mencegah pulp dari warna gelap.

Pada suspensi peroksida bereaksi dengan NaOH

sehing-ga terbentuk gugus HOO· yang aktif menj adi pemutih.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

HP, + NaOH - - - -> HOO- + Na + + H,O

Gugus HOO- akan berfungsi optimal jika kisaran pH

tinggi dan ion logam tidak mengganggu. Ion logam

tinta dapat menguraikan peroksida menjadi air dan

gas oksigen. H₂0, digunakan sebanyak 0.5 - 2.0 %-.

d. Bahan Kolektor merupakan bahan kimia yang berfungsi

banyak selama proses flotasi dalam tangki flotasi.

Dalam proses flotasi bahan kolektor bekerja dengan

cara bereaksi dengan partikel tinta yang

terdisper-si. Ketika bubur serat diflotasi, partikel tinta

terdispersi di dalamnya, sementara bahan kolektor

mengendap. Kolektor yang mengendap akan bertemu

dengan partikel tinta dan membentuk·lapisan tipis di

sekitar partikel , karena tinta bermuatan negatif.

Partikel tinta yang terlapisi akan bersifat

hidro-fobik, yang menyebabkan partikel tinta saling

menem-pel satu sama lain dan dengan mudah menemmenem-pel pada

ge-lembung udara, kemudian mengapung ke permukaan dan

dapat dipisahkan secara mekanis (Olson dan Letscher,

25 proses ｦｬｾＩｴ｡ｳＭＺ＠ d(,pat diliY\_a.t seperti Gambar 5. Bahan kolek,tor teT.-buc:.t oaLl Ｇｴ｟ｋＺＺＬＮﾷｾﾷ｟［ＺＺﾷｧ｡ｩ＠ bahan dengan sifat pengaktif ｰ･Ｚ｣ｲＺＭＺｴＺ｝ＧＺＬＺＬＺ［Ｚｾ｡｟ｮ＠ ｳ･ｰ･ｹ｟Ｍｾ＠ __ j ｾｾ｡｢ｵｮ＠ d&n cisam lemak atau

bahan suriact2.']:- buatan. T=?,cillcJ.I1 kolektor yang terbuat

dari fJabun misalnya sabun kalsium (ca] siun soap). Bahan lemak yang dapat rjjjadikan sebagai bahan

kolektor ｡ｮｴｾｲ｡＠ lain ｡ｳｾｭ＠ ｬ･ｭ｡｝ｾ＠ tak jenuh seperti

oleat, linoleaL Bahan asam lemak lain yang juga dipergunakan yaicu yang berancai ka::J:)on Ie) 16-18

sepe:cti palmitoleat atan kar.-boksilat yang c1ibentuk

dari a8am lemak tersebut dengan sejumlah kecil asam

len:.ak jeIluh rantai panjang sepE:rti stearat , palmitat. Bahan buatan (sintetik) yang dibuat sebagai kolektor di antaranya Eo/Po (etilen oksida/propilen oksida) . PembeEtukan busa sangat membantu dalarll tuhap flotasi

Gambar 5.

Flotasi

Penambahan .dispersan

hidrofobik

Mekanisme pembuangan tinta dalam

flotasi (Ferguson, 1992b)

26

pemanfaatan asam lemak dibutuhkan kesadahan air yang

cukup sehingga terbentuk sabun calsium, sementara air

yang sadah juga menjadi masalah karena menimbulkan

endapan pada peralatan. Penggunaan bahan sintetik

terbatas biaya b2.r,an bakunya yang cuk1.lp besar

disam-ping it1.l karena kesulitan biodegradasinya sehingga

alternatif bahan lain tetap terus dicari. Penggunaan

beberapa jenis bahan sebagai kolektor diduga

[image:49.605.95.480.68.446.2]

27

E. LERAK (Sapindus rarak)

Pohon lerak (Sapindus rarak) merupakan tanaman

tahunan yang dapat mempunyai ketinggian hingga 42 m dengan

diameter batang hingga 1 m. Tanaman ini mempunyai nama

yang berbeda di beberapa tempat, di Jawa dikenal dengan

nama lerak atau klerak, di Sunda dengan nama larak dan di

Sumatera bernama lamuran (Afriastini, 1990). Tanaman

lerak dapat hidup pada ketinggian 450 - 1 500 m diatas

permukaan laut. Kayu batang lerak sangat tidak keras,

mudah diserang serangga sehingga dipergunakan hanya

seba-gai hiasan, bukan bahan kontruksi.

Buah lerak, yang besarnya kira-kira sama dengan

pelu-ru, di Jawa dipergunakan sebagai pengganti sabun untuk

mencuci berbagai macam kain lina. Jika buah lerak digosok

di dalam air panas dengan tangan,

berlendir akan berbusa seperti

bag ian luar buah yang

sabun. Cairan buah

menghilangkan semua kotoran dari kain 'lina dan kegunaan

lainnya yaitu untuk mencuci perhiasan dari logam mulia.

Menurut Catalog Brusslse Tentoostelling di dalam

Heyne (1987) kain-kain yang dicat akan bertahan warnanya

bila dicuci dengan buah lerak, walupun terlalu keras

sehingga membakar kainnya dan akibatnya cepat rusak.

Rambut yang dicuci dengan buah lerak juga mengakibatkan

28

Daging buah sangat beracun, sebab rebusan buah dengan

perbandingan 1 : 60 000 menyebabkan mabuk pada ikan yang

disusul oleh kematiannya. Daya racun saponin sangat

tinggi, lebih beracun dibanding yang dihasilkan Millettia

sericea. Buah lerak juga digunakan sebagai bahan

obat-obatan yaitu untuk pencuci muka untuk menghilangkan

jerawat, obat kudis yang baik dan, seduhannya juga dipakai

sebagai obat pembunuh serangga (insektisida) dan untuk

membasmi cacing tanah.

Greshoff di dalam Heyne (1987) mengatakan bahwa buah

lerak terdiri dari 73 persen daging buah dan 27 persen

bij i.

Saponin yang terkandung dalam lerak lebih banyak 1/4

kali dibanding kayu sabun akan tetapi larutannya lebih

gelap dan berbau kurang sedap. Buah lerak dapat

meng-gantikan kayu sabun (Quillaya saponaria; MOLINA). Saponin

adalah senyawa kombinasi gUla dan aglikon at au sapogenin

yang di temukan pad a j enis tumbuhan dengan cir i utama

pembentukan busa j ika dilarutkan dalam air (Kirk dan

Othmer, 1952). Lebih lanjut menurut Harborne (1987)

saponin merupakan glikosida triterpena dan sterol. Pola

glikosida saponin kadang-kadang rumit, banyak saponin yang

mempunyai satuan gula sampai lima dan komponen yang umum

29

lemak di antaranya asam oleat, asam palmitat dan asam

stearat (Lembaga Biologi Nasional, 1980).

Biji lerak mengandung suatu jenis minyak yang tidak

mengering. Biji lerak sangat keras sehingga diperlukan

perlakuan khusus mekanis untuk memecahkannya. Umumnya

biji lerak relatif jarang dipergunakan karena sifat

III. BAHAN DAN METODE

A. BAHAN DAN ALAT

1. Bahan

Bahan baku yang diperlukan dalam penelitian adalah

kertas perkantoran bekas yang diperoleh dari Balai

Kertas, Balai Litbang Industri Selulosa Bandung, dan

buah lerak

(Sapindus rarak)

yang diproleh dari pasaran

(Pasar Senen, Jakarta). Sebagai bahan baku penunjang

dibutuhkan natrium silikat (Na,Si0_{3 ) ,} natrium hidroksida

(NaOH), dan hidrogen peroksida (H,O,) yang digunakan

sebagai bahan kimia pengawatintaan, serta bahan baku

penolong lainnya. Air yang digunakan yaitu air bersih

(air tanah BBS) .

2. Alat

Peralatan yang dipergunakan untuk uji pendahuluan

komposisi kimia lerak yaitu berupa peralatan ekstraksi

lemak. Perala tan yang dipergunakan untuk penelitian

kertas berupa peralatan penguraian kertas menj adi serat

(hydrapulper), tangki pengencer, tangki flotasi model

voith, saringan (ukuran lubang 200 mesh), alat pembuat

lembaran (sheet forming) dan des integrator serta

31

dibutuhkan berupa peralatan uji jumlah noda, peralatan

uj i deraj at putih (Hunter's Multipurpose Reflector),

uji kadar air, uji kadar abu, uji keasaman dan

peralat-an uji lain yperalat-ang diperlukperalat-an.

B. METODE PENELITIAN

1. Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan ini meliputi

a. Analisis Komposisi Kimiawi Lerak

Tahap ini dilakukan untuk menentukan komposisi

kimia buah lerak. Buah lerak dibelah-belah, dan

dipisahkan antara daging buah dan bij i buah dan

ditentukan komposisi setiap bagian. Daging buah,

dicacah kecil-kecil dan kemudian ditentukan kadar

air, kandungan lemak total serta kandungan bahan

aktif saponin dengan cara ekstraksi dengan pelarut

yang sesuai. Pelarut untuk ekstraksi lemak total

berupa pelarut non polar eter (dietil eter) ,

sedang-kan ekstraksi saponin dengan pelarut polar alkohol.

Analisis lemak total juga dilakukan terhadap daging

bij i. Untuk setiap bag ian buah ditentukan kadar

32

h. Penyiapan Bahan Kolektor

Pada tahap ini, buah lerak dibelah dan kemudian

daging buah ditambah sejumlah air dan dipanaskan

hingga mendidih dan dibiarkan selama ± 30 menit.

Campuran selanjutnya diangin-anginkan sehingga sarna

dengan suhu kamar. Bahan kemudian diperas

(ekstrak-si dingin) dan ha(ekstrak-silnya disaring. Fil trat yang

diperoleh ditentukan bahan aktif yang terlarut dan

dijadikan dasar dosis untuk pengawatintaan

(persen-tase untuk pengawatintaan dihitung berdasarkan bahan

aktif yang terkandung) .

c. Proses Pengawatintaan Kertas

Bahan baku berupa kertas

dipotong-potong dan dilakukan

bekas perkantoran

analisis terhadap

kadar air, kadar abu dan keasaman kertas serta

komposisi serat sebagai anal isis· awal komposisi

kertas (cara uji terlampir seperti pada

Lam-piran 1) Tahapan ini bertujuan untuk mengetahui

kisaran taraf perlakuan dari faktor perlakuan yaitu

konsentrasi bahan kolektor dan waktu flotasi.

Berdasarkan penelitian terdahulu diperoleh bahwa

kisaran penggunaan bahan yaitu 0.25 1.1 persen

33

Amiarsih, 1994). Berdasarkan hal tersebut dilakukan

penelitian pada kisaran 0.25 - 1.50 persen yaitu

pada taraf A1 (0.25 %), A2 (0.50%), A3 (0.75%), A4

(1.0%), A5 (1.25%) dan A6 (1.5 %). Waktu flotasi

berkisar 10 -20 menit (Amiarsih 1994; Felton, 1980)

sehingga ditetapkan taraf waktu flotasi B1 (15

menit) dan B2 (20 menit) .

Kondisi proses yang dilakukan adalah suhu

pema-sakan 60°C, penggilingan dilakukan hingga tercapai

derajat giling ± 265 ml CSF (Amiarsih, 1994)

2. Penelitian Utama

Berdasarkan penelitian pendahuluan maka dilakukan

penelitian utama. Disediakan air dan ditambah dengan

larutan pemasak yang terdiri dari NaOH 2.5 %, Na,SiO,

2 . 5 % dan H,o, 1 % dan terakhir dimasukkan bahan baku

kertas sehingga kandungan bahan kering kertas dalam air

menjadi 4 persen yang merupakan bobot per volume

(Mahmud, 1993). Kondisi tersebut di atas dilakukan

dengan menambahkan bahan kering kertas ke dalam air

sehingga terdapat 4 gram bahan kering kertas dalam 100

ml volume total air. Campuran dimasukkan ke dalam

hydrapulper dan digiling hingga tercapai derajat giling

± 265 ml CSF Bubur serat yang diperoleh kemudian

34

Campuran yang telah dihancurkan kemudian

dien-cerkan hingga kandungan bahan kering kertas dalam air

0.8 persen pada suhu 60°C dan ditambah dengan bahan

kolektor. Campuran kemudian dialirkan ke tangki

flotasi untuk dipisahkan tintanya. Flotasi dilakukan

selama 15 menit dan 20 menit. Serat sekunder yang

diperoleh dicuci sehingga pH-nya netral untuk kemudian

dibuat lembaran dan dipress kemudian dilakukan

pengkon-disian lembaran hingga lembaran siap diuji sifatnya.

Bagan alir proses deinking dapat dilihat seperti

pada Gambar 6.

3. Analisis Data

Analisis yang dilakukan terhadap bah an uji yaitu

berupa :

1. Analisis kadar air

2. Analisis kadar abu

3. Analisis keasaman kertas (pH)

4. Analisis komposisi serat kertas

5 . Analisis kandungan lemak total

6 . Analisis kandungan saponin total

7 . Derajat putih

35

Bahan baku Bahan kimia

kertas bekas NaOH 2.5%; H₂0₂ 1%

Na2SiO, 2.5%

I

T

r

I

Pencampuran (+ air)

kandungan bahan kering

kertas dalam air 4 %

1

Penguraian dalam

hydrapulper

hingga ± 265 ml CSF

Bahan kolektor

1 konsentrasi _{taraf a%}

Pengenceran

I

kandungan bahan kering

kertas dalam air 0.8 %

pada suhu 60°C

I

Proses flotasi

taraf waktu b menit

I

Pencucian serat sehingga pH serat

menjadi netral

I

Pembuatan lembaran

I

Pengujian sifat

Gambar 6. Diagram alir proses pengawatintaan kertas

[image:58.595.136.519.97.688.2]

36

C. RANCANGAN PERCOBAAN

Rancangan percobaan yang dilakukan dalam penelitian

ini adalah rancangan split-plot yaitu taraf konsentrasi

sebagai plot induk dan waktu flotasi sebagai anak plot

dengan dua kali ulangan. Model linier yang digunakan

adalah (Montgomery, 1984)

Yijk = J..L + Rk + Ai + 'Yik + Bj + 0jk + ABij + Eijk

dengan

ｹｾ＠

=

Variabel respon karena pengaruh bersama taraf

ke-i faktor A, taraf ke-j faktor B pada

replika-si ke-k

ｾ＠

=

efek rata-rata yang sebenarnya

R,

=

efek sebenarnya pengulangan ke-k

Ai efek sebenarnya taraf ke-i faktor A

ｾ＠

=

efek sebenarnya taraf ke-j faktor B

ｹｾ＠

=

efek galat yang muncul pada taraf ke-i faktor A

dalam replikasi ke-k dan merupakan kekeliruan

plot induk

OJ'

=

efek galat yang muncul pad a taraf ke-j faktor B

dalam replikasi ke-k dan merupakan kekeliruan

split-plot

ABij

=

efek sebenarnya dari interaksi taraf ke-i faktor

37

Cijk = efek sebenarnya dari interaksi antara

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. KARAKTERISTIK BUAH LERAK (Sapindus rarak)

Analisis terhadap lerak di pusatkan pada kandungan

yang diduga dapat menj adi bahan kolektor. Analisis

tersebut yaitu ditujukan terhadap bahan yang dapat

dimanfaatkan sebagai bahan pengaktif permukaan. Lerak

telah dipakai sebagai sabun dan bahan pencuci dan bagian

yang digunakan diduga adalah bahan aktif saponin. Bahan

lain yang diduga dapat dimanfaatkan sebagai bahan

pengak-tif permukaan adalah asam lemak yang dapat dijadikan

sebagai sabun, baik sabun natrium maupun sabun kalsium

(Ca). Berdasarkan analisis terhadap lerak diketahui bahwa

komposisi lerak seperti terlihat pada Tabel 1.

Berdasarkan penelitian diketahui bahwa lerak terdiri

dari 25.65 persen (bk, basis kering) bahan aktif saponin

dari bobot keseluruhan buah. Bagian ini diketahui berada

pada bagian daging buah (daging buah merupakan 64.09 %

dari bobot total buah). Bagian lain buah diketahui tidak

mengandung saponin, ditunjukkan dengan tidak terjadinya

pembentukan busa jika dilarutkan dalam air atau alkohol

seperti umumnya sifat saponin yang khas (Harbone, 1987).

Hasil ekstraksi daging buah lerak dalam pelarut air

mempunyai karakteristik warna keruh kecoklatan, nilai pH

39

jenis) 1.028 gr/cm3

• Larutan ekstrak lerak jika dibiarkan

dalam kondisi ruang membentuk endapan putih.

Tabel 1. Komposisi buah Lerak (Sapindus rarak) setiap

100 gram bahan

Bahan Jumlah (gram)

1. Daging buah 64.09

a. Air 18.05

b. Lemak total 0.79

c. Saponin 19.95

d. Abu 1. 20

e. Bahan lain 24.10

2. Daging biji 7.79

a. Air 1. 99

b. Lemak total 0.78

c. Abu 0.15

d. Bahan lain 4.87

3 . Kulit biji 28.12

a. Air 5.61

b. Abu 0.68

c. Bahan lain 21.83

Saponin sari buah Sapindus spp., adalah saponin biji

sabun (soapnut saponin) dan diketahui merupakan glikosida

gula dan aglikon sapogenin. Gula yang menyusunnya adalah

fruktosa, arabinosa atau