PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI DAUN NANAS
DAN ECENG GONDOK
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
VIVIEN AYUNDA 080801006
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
▸ Baca selengkapnya: berikut yang diharapkan dari pembuatan prototipe kertas adalah
(2)PERSETUJUAN
Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI DAUN NANAS DAN ECENG GONDOK
Kategori : SKRIPSI
Nama : VIVIEN AYUNDA NomorIndukMahasiswa : 080801006
Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, 25 Juni 2013
Co Pembimbing I Pembimbing
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Drs. SyahrulHumaidi, M.Sc
NIP. 196607291992032002 NIP. 196506171993031009
Diketahui
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua
DR. Marhaposan Situmorang
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI DAUN NANAS DAN ECENG GONDOK
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2013
PENGHARGAAN
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dalam waktu yang telah ditetapkan.
Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Drs. Syahrul Humaidi. Ms dan Ibu Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc selaku pembimbing Akademik, Bapak Ir. Zainal Abidin Nasution selaku pembimbing di Balai Riset dan Standardisasi Industri (BARISTAND) yang telah memberikan panduan dan arahan kepada saya dalam menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga saya tujukan kepada Ketua Departemen Dr. Marhaposan Situmorang. Dekan dan Pembantu dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, dan semua Dosen di departemen Fisika FMIPA USU khususnya kepada Bapak Drs. Tenang Ginting, Msi selaku penasehat akademik saya, Pegawai di FMIPA USU, rekan-rekan fisika semuanya khususnya angkatan 2008, Rida, Dewi, Tari, Lina, Meilan, Dicky, Hafiz, Deny, Surya, Aisyah, Arifah, yang telah membantu saya dalam penyelasaian skripsi ini.
Akhirnya, ucapan terima kasih yang teristimewa saya tujukan kepada orang tua saya tersayang Bapak Hariadi, dan Ibu Rohani, Spd, adik saya Muhammad Reza Oktaviandi dan Abang saya Arie Afrian, ST serta Abang tercinta Rova Inna yang selalu memberikan dukungan, semangat dan doa kepada saya dalam penyelesaian skripsi ini.
ABSTRAK
Penelitian tentang Pembuatan dan karakterisasi kertas yang terbuat dari campuran daun nanas dan eceng gondok telah dilakukan. Penelitian ini dilakukan dengan metode semikimia, bertujuan untuk memperoleh altenatif bahan baku kertas dan mengetahui komposisi yang optimum dari campuran pulp daun nanas dan pulp eceng gondok. Variasi dari campuran yaitu 100:0%, 80:20%, 60:40%, 40:60%, 20:80%, 0:100%. Daun nanas dan eceng gondok dimasak menggunakan larutan NaOH 1,5%, pada suhu 100oC, kemudian dilakukan proses pemutihan dengan kaporit, lalu dikeringkan. Setelah itu pulp dicampurkan sesuai dengan komposisi campuran yang telah dirancang.
Komposisi terbaik dari campuran pulp daun nanas dan pulp eceng gondok yaitu komposisi 60% pulp daun nanas dan 40% pulp eceng gondok. Dimana pada komposisi tersebut memiliki gramatur 71,23 gr.m-2, dan ketahanan sobek 90,5974 mN yang sesuai dengan standart SNI 14-0115-1998 untuk kertas pembungkus makanan dengan nilai gramatur 80 gr.m-2 dan ketahanan sobek 99 mN.
ABSTRACT
Research on the production and characterization of paper made from a mixture of pineapple leaf and water hyacinth has been done. The research was conducted using semi-chemical, aiming to obtain an alternative raw material for paper and find out the optimum composition of the mixture of pulp pineapple leaf and water hyacinth. Variations of the mixture is 100:0%, 80:20%, 60:40%, 40:60%, 20:80%, 0:100%. Pineapple lef and water hyacinth cooked using a 1,5% solution of NaOH, at a temperature of 100oC, then performed with chlorine bleaching process, dried, and then the pulp is mixed according to the composition of the mixture that has been designed.
Best composition of a mixture of pineapple pulp and pulp leaves are water hyacinth leaf pineapple pulp 60% and 40% water hyacinth pulp in which the composition has a grammage 71,23 gr.m-2 and tear resistance 90,5874 mN in accordance with standart SNI 14-01115-1998 for food wrapping paper with grammage value of 80 gr.m-2 and tear resistance 99mN.
DAFTAR ISI 2.2.3 Karakteristik serat Eceng Gondok 13
2.3 Nanas
2.3.1 Klasifikasi Nanas 14
2.4 Selulosa dan Hemiselulosa 16
Bab 3 Metodologi Penelitian
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 19
3.2 Alat dan Bahan 19
3.1.1 Bahan 19
3.1.2 Peralatan 19
3.3 Diagram Alir Penelitian
3.3.1 Diagram Alir Pembuatan Pulp Daun Nanas 20 3.3.2 Diagrma Alir Pembuatan Pulp Eceng Gondok 21 3.3.3 Diagram Alir Pembuatan Sampel Uji 22
3.4 Prosedur Pembuatan Sampel Uji
3.4.1 Persiapan Bahan 23
3.4.2 Proses Pulping Eceng Gondok 23 3.4.3 Proses Pulping Daun Nanas 23
3.4.4 Pencampuran bahan 24
3.4.5 Pencetakan Lembaran Pulp 24
3.4.6 Pengeringan Kertas 25
Bab 4 Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil Penelitian
4.1.1 Gramatur Kertas 26
4.1.2 Ketebalan Kertas 27
4.1.3 Rapat Massa Kertas 28
4.1.4 Ketahanan Tarik Kertas 29
4.1.5 Ketahanan Sobek Kertas 30
4.1.6 Indeks Tarik Kertas 31
4.1.7 Indeks Sobek Kertas 32
4.2 Pembahasan
4.2.1 Analisis Pengujian Sifat Fisis
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan 40
5.2 Saran 41
Daftar Pustaka
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Eceng Gondok 13 Tabel 2.2 Komposisi Kimia Serat Nanas 16 Tabel 3.1 Komposisi Campuran Eceng Gondok dan Daun Nanas 25 Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Gramatur Kertas 27
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Tebal Kertas 28
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 3.1 Ukuran Uji Sampel 26
Gambar 4.1 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas
dan Pulp Eceng Gondok dengan tebal kertas 34 Gambar 4.2 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas
dan Eceng Gondok dengan Gramatur kertas 35 Gambar 4.3 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas
dan Pulp Eceng Gondok dengan rapat massa 36 Gambar 4.4 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas
dan Eceng Gondok dengan ketahanan tarik kertas 37 Gambar 4.5 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas
dan Eceng Gondok dengan ketahanan sobek kertas 38 Gambar 4.6 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas
dan Eceng Gondok dengan Indeks tarik kertas 39 Gambar 4.7 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas
ABSTRAK
Penelitian tentang Pembuatan dan karakterisasi kertas yang terbuat dari campuran daun nanas dan eceng gondok telah dilakukan. Penelitian ini dilakukan dengan metode semikimia, bertujuan untuk memperoleh altenatif bahan baku kertas dan mengetahui komposisi yang optimum dari campuran pulp daun nanas dan pulp eceng gondok. Variasi dari campuran yaitu 100:0%, 80:20%, 60:40%, 40:60%, 20:80%, 0:100%. Daun nanas dan eceng gondok dimasak menggunakan larutan NaOH 1,5%, pada suhu 100oC, kemudian dilakukan proses pemutihan dengan kaporit, lalu dikeringkan. Setelah itu pulp dicampurkan sesuai dengan komposisi campuran yang telah dirancang.
Komposisi terbaik dari campuran pulp daun nanas dan pulp eceng gondok yaitu komposisi 60% pulp daun nanas dan 40% pulp eceng gondok. Dimana pada komposisi tersebut memiliki gramatur 71,23 gr.m-2, dan ketahanan sobek 90,5974 mN yang sesuai dengan standart SNI 14-0115-1998 untuk kertas pembungkus makanan dengan nilai gramatur 80 gr.m-2 dan ketahanan sobek 99 mN.
ABSTRACT
Research on the production and characterization of paper made from a mixture of pineapple leaf and water hyacinth has been done. The research was conducted using semi-chemical, aiming to obtain an alternative raw material for paper and find out the optimum composition of the mixture of pulp pineapple leaf and water hyacinth. Variations of the mixture is 100:0%, 80:20%, 60:40%, 40:60%, 20:80%, 0:100%. Pineapple lef and water hyacinth cooked using a 1,5% solution of NaOH, at a temperature of 100oC, then performed with chlorine bleaching process, dried, and then the pulp is mixed according to the composition of the mixture that has been designed.
Best composition of a mixture of pineapple pulp and pulp leaves are water hyacinth leaf pineapple pulp 60% and 40% water hyacinth pulp in which the composition has a grammage 71,23 gr.m-2 and tear resistance 90,5874 mN in accordance with standart SNI 14-01115-1998 for food wrapping paper with grammage value of 80 gr.m-2 and tear resistance 99mN.
BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Serat sebagai bahan baku penting dalam pembuatan kertas, bahan utama dalam
pembuatan pulp kertas adalah selulosa dalam bentuk serat, sedangkan serat selulosa
dapat diperoleh dari tumbuhan kayu dan non kayu yang semuanya dapat
dipergunakan untuk pembuatan pulp kertas (Muladi, 2001). Serat ini berasal dari
bagian tumbuhan seperti batang,tangkai buah dan kulit (Aninom, 2006). Bahan baku
yang mendominasi adalah bahan kayu karena persediaannya yang sangat banyak
dihutan. Namun akhir-akhir ini karena penebangan kayu yang tidak terkendali
berakibat fatal dengan terjadinya kerusakan lingkungan (Gunawan, 2007).
Kertas adalah salah satu kebutuhan pokok sebagai alat tulis, seni dan
keperluan rumah tangga. Sehingga kita perlu mencari bahan alternatif lain yang
seratnya dapat diolah menjadi kertas yang salah satunya adalah bahan non kayu. yaitu
eceng gondok yang selama ini belum banyak dimanfaatkan. Eceng gondok
(Eichhornia crassipes) dapat diolah menjadi bahan baku pupuk, mulsa, media semai,
dan kertas (Gunawan,2007).
Perkembangbiakan eceng gondok sangat cepat sehingga tanaman ini berubah
menjadi gulma, hal tersebut terbukti walaupun tumbuhan ini sering dibersihkan dari
danau, namun keberadaannya masih melimpah. Peneliti memanfaatkan tanaman
eceng gondok sebagai bahan baku pembuatan kertas karena eceng gondok
mengandung selulosa/serat. Pulp eceng gondok yang dihasilkan berwarna cokelat
Eceng gondok merupakan tumbuhan air yang perkembangbiakannya luar biasa
cepat, tumbuhan ini dapat menjadi dua kali lipat dalam jangka waktu sepuluh hari,
bila seratus tanaman dibiarkan di suatu perairan, dalam jangka waktu delapan bulan
akan menutupi wilayah perairan seluas satu kilometer persegi (Aminudin, 2008).
Begitu juga daun nanas yang merupakan salah satu alternatif tanaman
penghasil serat yang selama ini hanya dimanfaatkan buahnya saja sebagai sumber
bahan pangan, sedangkan daun nanas sendiri tidak dimanfaatkan sehingga menjadi
limbah yang sebenarnya berpotensi (Nur Asbani, 2009).
Di Indonesia tanaman nanas sudah banyak dibudidayakan, terutama di pulau
Jawa dan Sumatera. Tanaman nanas akan dibongkar setelah dua atau tiga kali panen
untuk diganti dengan tanaman baru, oleh karena itu limbah daun nanas terus
berkesinambungan sehingga cukup potensial untuk dimanfaatkan sebagai bahan untuk
pembuat kertas yang dapat memberikan nilai tambah (Pratikno Hidayat,2008).
Pulp merupakan hasil pemisahan serat dari tanaman melalui berbagai proses
pengolahan. Proses pembuatan pulp dibedakan atas proses mekanis, semi kimia
(kombinasi kimia dan mekanis) dan kimia. Umumnya proses kimia banyak dilakukan
untuk pembuatan pulp secara kimia adalah melarutkan lignin yang mengikat serat satu
dengan lainnya (Zainal Nasution, 2006).
I.2. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut:
1. Bagaimana karakteristik kertas yang dihasilkan dari campuran pulp daun
nanas dan pulp eceng gondok.
2. Bagaimana sifat fisis (sobek, gramatur, tebal dan tarik) dari kertas yang
I.3. Batasan Masalah
Untuk membatasi masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini, maka diberikan
batasan masalah sebagai berikut :
1. Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok meliputi : 100:0%,
80:20%, 60:40%, 40:60%, 80:20%, 0:100%.
2. Pengujian sifat fisis kertas meliputi:
a. Gramatur
b. Tebal
c. Ketahanan Tarik
d. Ketahanan Sobek
I.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui apakah serat daun nanas dan serat eceng gondok dapat
dijadikan kertas, dan jenis kertas apa yang dihasilkan
2. Untuk mengetahui sifat fisis kertas (sobek, gramatur, tebal, dan tarik) yang terbuat
dari campuran pulp serat eceng gondok dan pulp serat daun nanas agar dapat
diperoleh kertas dengan kualitas baik.
3. Untuk mengetahui dan memperoleh campuran komposisi yang baik dari campuran
pulp serat eceng gondok dan pulp serat daun nanas
I.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Dengan pemanfaatan eceng gondok dan daun nanas sebagai bahan pembuat
kertas dapat menjadi alternatif yang baik untuk mengurangi kerusakan
lingkungan.
2. Diharapkan dari penelitian ini dapat menambah pengetahuan tentang
pemanfaatan eceng gondok dan daun nanas dalam pembuatan kertas.
3. Pemanfaatan eceng gondok dan daun nanas yang selama ini menjadi limbah
I.6. Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di BARISTAND (Balai Riset dan Standardisasi
Industri) Medan. Dan BBPK (Balai Besar Pulp dan Kertas) Bandung.
I.7. Sistematika Penulisan
Penulisan laporan tugas akhir ini terdiri dari lima bab dengan sistematika sebagai
berikut :
BAB I Merupakan pendahuluan yang menjelaskan latar belakang masalah,
batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat
penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II Merupakan pemaparan dari tinjauan pustaka mengenai kertas, bahan
baku yang digunakan, proses pembuatan kertas serta pengujian yang
dilakukan.
BAB III Merupakan metodologi penelitian yang mencakup alat dan bahan
yang digunakan, prosedur penelitian dan pengujian sampel.
BAB IV Merupakan hasil penelitian dan pembahasannya.
BAB V Merupakan kesimpulan dari penelitian dan saran dari penulis untuk
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kertas
2.1.1. Pengertian Kertas
Kertas adalah barang yang berwujud lembaran-lembaran tipis. Yang dihasilkan
dengan kompresi serat yang berasal dari pulp yang telah mengalami pengerjaan
pengeringan, ditambah beberapa bahan tambahan yang saling menempel dan saling
menjalin, serat yang digunakan biasanya berupa serat alam yang mengandung
selulosa dan hemiselulosa.
Kertas dibuat untuk memenuhi kebutuhan hidup yang sangat beragam.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.
Secara umum kertas dibedakan menjadi dua golongan, yaitu kertas budaya dan
kertas industri. Yang termasuk kertas budaya adalah kertas-kertas cetak dan kertas
tulis, diantaranya adalah kertas kitab, buku, Koran dan kertas amplop. Sedangkan
yang termasuk kertas industri adalah kertas kantong kertas minyak, pembungkus
buah-buahan, kertas bangunan, kertas isolasi elektris, karton dan pembungkus
sayur-sayuran.
Adanya kertas merupakan revolusi baru dalam dunia tulis menulis yang
menyumbangkan arti besar dalam peradaban dunia. Sebelum ditemukan kertas,
bangsa-bangsa dahulu menggunakan tablet dari tanah lempung yang dibakar. Hal ini
atau tulang binatang, sutra, bahkan daun lontar yang dirangkai seperti dijumpai pada
naskah-naskah Nusantara beberapa abad lampau.
2.1.2 Proses Pembuatan Kertas
Proses pembuatan kertas dapat dilakukan dengan mengubah bahan baku serat menjadi
pulp, dan kertas. Urutan proses pembuatannya adalah : Persiapan bahan baku,
pembuatan pulp (secara kimia, semikimia, dan mekanik), pemutihan (bleaching),
pengambilan kembali bahan kimia, pengeringan pulp dan pembuatan kertas. Proses
yang membutuhkan energi paling tinggi adalah proses pembuatan pulp dan proses
pengeringan kertas (Kasdim, 2008).
Proses pembuatan kertas melalui dua tahap pengolahan. Tahap pertama yaitu
pengolahan barang setengah jadi, yakni proses sejak dari penghancuran kayu hingga
menjadi bubur kayu (pulp). Tahap kedua adalah pembuatan barang jadi yakni proses
pengolahan bubur kayu (pulp) menjadi kertas siap pakai (Kasdim,2008).
2.2.3 Pengertian Pulp
Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat (kayu maupun non kayu)
melalui berbagai proses pembuatannya ( mekanis, semikimia, kimia). Pulp terdiri dari
serat - serat (selulosa dan hemiselulosa) sebagai bahan baku kertas. Proses pembuatan
pulp di antaranya dilakukan dengan proses mekanis, kimia, dan semikimia.
Prinsip pembuatan pulp secara mekanis yakni dengan pengikisan dengan
menggunakan alat seperti gerinda. Proses mekanis yang biasa dikenal di antaranya
PGW (Pine Groundwood), SGW (Semi Groundwood). Proses semi kimia merupakan
kombinasi antara mekanis dan kimia. Yang termasuk ke dalam proses ini di antaranya
CTMP (Chemi Thermo Mechanical Pulping) dengan memanfaatkan suhu untuk
mendegradasi lignin sehingga diperoleh pulp yang memiliki rendemen yang lebih
rendah dengan kualitas yang lebih baik daripada pulp dengan proses mekanis.
Proses pembuatan pulp dengan proses kimia dikenal dengan sebutan proses
kraft. Disebut kraft karena pulp yang dihasilkan dari proses ini memiliki kekuatan
lebih tinggi daripada proses mekanis dan semikimia, akan tetapi rendemen yang
dihasilkan lebih kecil di antara keduanya karena komponen yang terdegradasi lebih
2.1.4 Metode Pembuatan Pulp
Pulping adalah proses pemisahan serat selulosa dari bahan pencampur (lignin &
pentosan), pelepasan bentuk bulk menjadi serat atau kumpulan serat kumpulan
serat.Lignin harus dihilangkan karena dapat membuat kertas mengalami degradasi
kertas.
Metode pembuatan pulp ada dua macam yaitu metode kimia (chemical pulping) dan
metode mekanikal (mechanical pulping). Tapi di sini akan dibahas secara garis besar
saja agar lebih mudah dipahami. Proses pembuatan pulp ada 3 jenis :
1. Metode mekanis (groundwood)
- pemisahan serat secara mekanis
- kekuatan dan derajat putih kertas tidak diutamakan
- cocok untuk kertas koran, tisu
- konversi 95 %
2. Metode kimia
- pemisahan selulosa dengan bahan kimia bahan pemisah :
a. basa (proses soda & proses kraft)
b. asam (proses sulfit, proses magnetik, proses netral sulfit)
· dasar pemilihan proses :
- 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 & mekanis untuk pemisahan serat
- jenis metode : metode soda dingin dan metode chemi groundwood
2.1.5 Macam-macam tipe kertas menurut Rebri Atnam adalah sebagai berikut:
1. Kertas kraft, biasanya digunakan untuk tas, karton berombak, juga untuk
kemasan makanan
2. Kertas Greaseproof , biasanya digunakan untuk fatty foods
3. Kertas tergelantang, biasanya digunakan untuk dibuat tas kecil, amplop, kertas
lilin, label, dan bahan laminating
4. Perkamen sayur Kertas ini tidak beracun dan memiliki kekuatan tahan
basah dan minyak. Biasanya digunakan untuk kemasan makanan basah dan
berminyak
5. Kertas tissue Kertas ini memiliki sifat lembut, dan semitransparan
6. Kertas Glassine merupakan kertas yang tahan minyak.Biasanya digunakan
untuk tas, kotak dan kemasan makanan berminyak.
Dalam penelitian ini kertas yang diperoleh yaitu jenis kertas kraft, dan
adapun penjelasan tentang kertas kraft dapat dilihat dibawah ini :
2.1.5.1 Kertas Kraft
Kertas Kraft adalah salah satu bahan yang digunakan untuk pembuatan jenis Amplop
gelembung. Kraft kertas adalah digunakan untuk membuat Amplop karena kekuatan
tarik tinggi sebagai dibandingkan dengan kertas biasa. Karena kekuatan tarik tinggi
dapat menahan dengan di bawah beban yang besar sehingga memungkinkan untuk
pak barang-barang berat di dalamnya. Warna Kertas kraft adalah tergantung pada
pengolahan, warna Putih diperoleh oleh pemutihan dan warna coklat diperoleh
dengan proses Un-pemutihan. Para bahan baku adalah digunakan untuk membuat
kertas Kraft biasanya kayu lunak, dengan melakukan 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, arti harfiahnya adalah kertas kuat, mempunyai 3 kegunaan utama:
- Kertas bungkus (wrapping) seperti untuk bungkus kertas plano, kertas bungkus
nasi dll.
- Karung (shipping sack) seperti karung atau kantong semen, dan Berbagai fungsi
“converting”.
Gramatur berkisar antara 50-134 gsm. Pulp kertas yang dipakai bisa melalui proses
pemutihan atau “bleaching” atau tidak. Bila tidak diputihkan maka berwarna coklat.
(Rebry Atnam, 2007)
2.1.6 Kualitas Kertas
Jenis kertas yang dipasarkan umumnya terbagi menjadi 3 (tiga) bagian utama, yaitu :
1. Kertas berdasarkan jenis serat, kertas jenis ini terbagi menjadi 2 (dua) yaitu :
a. Kertas mengandung kayu, dengan ciri-ciri :
– Tidak tahan disimpan lama
– Mudah berubah warna jika terkena matahari contoh : koran, HHI
b. Kertas bebas kayu, dengan ciri-ciri : – terdiri dari serat kimia – tahan disimpan
lama contoh : HVS, HVO
2. Kertas berdasarkan pekerjaan akhir (Finishing), yaitu :
a. Kertas coated, dengan ciri-ciri :
- Terdiri dari kertas dasae dan lapisan kapur dengan bahan perekat
- Permukaannya halus dan mengkilap (gloss)
- Daya serap terhadap minyak lemah contoh : art paper, kunsdruk b. kertas
uncoated, dengan ciri-ciri :
- Tidak diberi lapisan kapur
- Permukaan kertas kasar tapi bisa juga dihaluskan
b. Daya serap terhadap minyak kuat contoh : koran,HHI, HVS, HVO 3. kertas
berdasarkan penggunaannya, yaitu :
a. Kertas cetak, seperti HVO, koran, art paper
b. Kertas tulis, seperti HVS, kertas gambar
c. Kertas bungkus, seperti cassing, kertas sampul, kertas Samson
3. Kertas berdasarkan permukaannya :
a. Kertas yang permukaannya kasar yaitu : kertas roti, kertas daur ulang, kertas
merang, kertas krep, dan lain-lain
b. Kertas yang permukaannya licin : kertas film, art paper, kertas minyak, dan
lain-lain.
(Http://arisudaryatno.blogspot.com/Pengertian Kertas)
2.1.7 Kertas Industri
Kertas industri merupakan kelompok jenis kertas yang berhubungan dengan proses
produksi di berbagai industri, baik yang dipergunakan sebagai salah satu bahan baku
pada proses produksi atau digunakan sebagai bahan pendukung proses di industri,
misalnya untuk keperluan pengemasan produk. Jenis kertas yang termasuk kedalam
kelompok ini diantaranya adalah kertas lainer yang digunakan sebagai pelapis pada
karton gelompang; kertas medium sebagai bagian bergelombang pada karton
gelombang; kertas pembungkus (wrapping paper), kertas kantong semen (sack kraft
paper), karton dupleks bersalut (coated duplex board), kertas payung atau samson
kraft, berbagai jenis kertas tisu, dan masih banyak lagi yang lainnya.
2.1.8 Kertas Budaya
Kertas budaya adalah jenis-jenis kertas yang berhubungan dengan pelaksanaan
kebudayaan manusia, misalnya untuk keperluan tulis dan cetak. Adakalanya
kelompok jenis kertas ini dikenal dengan nama kertas tulis-cetak (printing and
writing papers). Kertas-kertas yang termasuk ke dalam kelompok ini diantaranya
adalah kertas HVS atau kertas tulis, kertas HVO atau kertas cetak, kertas koran,
kertas fotokopi, kertas duplicator, kertas majalah, kertas bible atau kertas corona,
kertas buku tulis sekolah, kulit buku tulid, kertas ijazah dan masih banyak lagi.
Kelompok jenis kertas ini pada dasarnya dipergunakan untuk berbagai urusan
tulis-menulis dan percetakan dalam rangka penyimpanan informasi (arsip) atau
2.2 Eceng Gondok
2.2.1. Klasifikasi Eceng Gondok
Eceng gondok pertama kali ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang ilmuwan
bernama Carl Friedrich Philipp von Martius, seorang ahli botani berkebangsaan
Jerman pada tahun 1824 ketika sedang melakukan ekspedisi di Sungai Amazon
Brasil. Eceng gondok memiliki kecepatan tumbuh yang tinggi sehingga tumbuhan ini
dianggap sebagai gulma yang dapat merusak lingkungan perairan. Eceng gondok
dengan mudah menyebar melalui saluran air ke badan air lainnya.
Eceng gondok hidup mengapung di air dan kadang-kadang berakar dalam
tanah. Tingginya sekitar 0,4 - 0,8 meter. Tidak mempunyai batang. Daunnya tunggal
dan berbentuk oval. Ujung dan pangkalnya meruncing, pangkal tangkai daun
menggelembung. Permukaan daunnya licin dan berwarna hijau. Bunganya termasuk
bunga majemuk, berbentuk bulir, kelopaknya berbentuk tabung. Bijinya berbentuk
bulat dan berwarna hitam. Buahnya kotak beruang tiga dan berwarna hijau. Akarnya
merupakan akar serabut.
Eceng gondok tumbuh di kolam-kolam dangkal, tanah basah dan rawa, aliran
air yang lambat, danau, tempat penampungan air dan sungai. Tumbuhan ini dapat
beradaptasi dengan perubahan yang ekstrem dari ketinggian air, arus air, dan
perubahan ketersediaan nutrien, pH, temperatur dan racun-racun dalam air.
Pertumbuhan eceng gondok yang cepat terutama disebabkan oleh air yang
mengandung nutrien yang tinggi, terutama yang kaya akan nitrogen, fosfat dan
potasium (Laporan FAO). Kandungan garam dapat menghambat pertumbuhan eceng
gondok seperti yang terjadi pada danau-danau di daerah pantai Afrika Barat, di mana
eceng gondok akan bertambah sepanjang musim hujan dan berkurang saat kandungan
Eceng gondok berkembang biak sangat cepat, baik secara vegetatif maupun
generatif. Perkembang biakan secara vegetatif dapat melipat ganda dua kali dalam
waktu 7-10 hari. Hasil penelitian Badan Pengendalian Dampak Lingkungan Sumatera
Utara di Danau Toba (2003) melaporkan bahwa satu batang eceng gondok dalam
waktu 52 hari mampu berkembang seluas 7 m² (Gunawan,2007). Eceng gondok pada
pertumbuhan 6 bulan dapat mencapai bobot basah 125 ton/ha dan dalam 1 ha
diperkirakan dapat tumbuh sebanyak 500 kg/hari (Heyne 1987).
2.2.2. Manfaat dan Kerugian yang ditimbulkan eceng gondok Akibat-akibat negatif yang ditimbulkan eceng gondok antara lain:
- Meningkatnya evapotranspirasi (penguapan dan hilangnya air melalui
daun-daun tanaman), karena daun-daun-daun-daunnya yang lebar dan serta pertumbuhannya
yang cepat.
- Menurunnya jumlah cahaya yang masuk kedalam perairan sehingga
menyebabkan menurunnya tingkat kelarutan oksigen dalam air (DO:
Dissolved Oxygens).
- Tumbuhan eceng gondok yang sudah mati akan turun ke dasar perairan
sehingga mempercepat terjadinya proses pendangkalan.
- Mengganggu lalu lintas (transportasi) air, khususnya bagi masyarakat yang
kehidupannya masih tergantung dari sungai seperti di pedalaman Kalimantan
dan beberapa daerah lainnya.
- Meningkatnya habitat bagi vektor penyakit pada manusia.
Walaupun eceng gondok dianggap sebagai gulma di perairan, tetapi
sebenarnya ia berperan dalam menangkap polutan logam berat. Rangkaian penelitian
seputar kemampuan eceng gondok oleh peneliti Indonesia antara lain oleh Widyanto
dan Susilo (1977) yang melaporkan dalam waktu 24 jam eceng gondok mampu
menyerap logam kadmium (Cd), merkuri (Hg), dan nikel (Ni), masing- masing
sebesar 1,35 mg/g, 1,77 mg/g, dan 1,16 mg/g bila logam itu tak bercampur. Eceng
gondok juga menyerap Cd 1,23 mg/g, Hg 1,88 mg/g dan Ni 0,35 mg/g berat kering
apabila logam-logam itu berada dalam keadaan tercampur dengan logam lain. Lubis
secara maksimal pada pH 7. Dalam penelitiannya, logam Cr semula berkadar 15 ppm
turun hingga 51,85 persen.Selain dapat menyerap logam berat, eceng gondok
dilaporkan juga mampu menyerap residu pestisida.
2.2.3. Komposisi Kimia Eceng Gondok
Komposisi kimia eceng gondok tergantung pada kandungan unsur hara tempatnya
tumbuh, dan sifat daya serap tanaman tersebut. Eceng gondok mempunyai sifat-sifat
yang baik antara lain dapat menyerap logam-logam berat, senyawa sulfida, selain itu
mengandung protein lebih dari 11,5% dan mengandung selulosa yang lebih tinggi
besar dari non selulosanya seperti lignin, abu, lemak, dan zat-zat lain.
Adapun kandungan kimia eceng gondok terdapat dalam tabel dibawah ini:
Tabel 2.1 Kandungan kimia eceng gondok kering
Senyawa kimia Persentase (%)
Selulosa 64,51
Pentosa 15,61
Lignin 7,69
Silika 5,69
Abu 12
2.3 NANAS
2.3.1. Klasifikasi Nanas
Tanaman nanas yang juga mempunyai nama lain yaitu Ananas Cosmosus, pada
umumnya termasuk jenis tanaman semusim. Menurut sejarah , tanaman ini berasal
dari Brazilia dan dibawa ke Indonesia oleh para pelaut Spanyol dan Portugis sekitar
tahun 1599.
Nanas merupakan buah yang memiliki banyak manfaat bagi manusia. Rasa
manis dan asam yang dihasilkan enzim nitric dan malic acid dalam nanas sering
dimanfaatkan untuk membuat masakan asam manis. Selain itu nanas juga berkhasiat
untuk antiradang, membantu pencernaan di lambung, menghambat pertumbuhan sel
kanker dan mencegah penggumpalan darah karena mengandung enzim bromelain.
Klasifikasi nanas :
Purwakarta, Purbalingga, Bengkulu, Lampung dan Palembang, yang merupakan salah
satu sumber daya alam yang cukup berpotensi (Anonim, 2006). Tanaman nanas akan
dibongkar setelah dua atau tiga kali panen untuk diganti tanaman baru, oleh karena itu
limbah daun nanas terus berkesinambungan sehingga cukup potensial untuk
dimanfaatkan sebagai bahan untuk pembuatan kertas yang dapat memberikan nilai
tambah.
Bentuk daun nanas menyerupai pedang yang meruncing di ujungnya
Tergantung dari species atau varietas tanaman, panjang daun nanas berkisar antara 55
sampai 75 cm dengan lebar 3,1 sampai 5,3 cm dan tebal daun antara 0,18 sampai 0,27
cm. disamping species atau varietas, jarak tanaman dan intensitas sinar matahari juga
akan mempengaruhi terhadap pertumbuhan panjang daun nanas dan sifat atau
karakteristik dari serat yang dihasilkan. Intensitas matahari yang tidak terlalu banyak
pada umumnya akan menghasilkan serat yang kuat, halus dan mirip sutera (Kirby,
1963, Doraiswarmy et al., 1993).
2.3.2. Komposisi Kimia Daun Nanas
Hampir semua serat alam, khususnya yang berasal dari tumbuhan, komposisi
kandungan serat secara kimia yang paling besar adalah selulosa, meskipun unsure
atau zat-zat lain juga terdapat pada serat tersebut, missal fats dan waxs,
hemicelluloses, lignin, pectin dan colouring matter (pigmen) yang menyebabkan daun
berwarna. Komposisi kandungan zat-zat tersebut pada umumnya sangat bervariasi
tergantung pada jenis atau varietas tanaman nanas yang berbeda. Zat-zat tersebut
perlu dihilangkan atau dikurangi pada proses selanjutnya (degumming) agar proses
bleaching ataupun dyeing lebih mudah dikerjakan. Tabel 2.1 akan memperlihatkan
komposisi kimia dari daun nanas (Anonim, 2006).
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Serat Nanas Kering
Komposisi kimia Serat nanas (%)
Alpha Selulosa 69,5 – 71,5
Pentosan 17,0 – 17,8
Lignin 4,4 – 4,7
Abu 0,71 – 0.87
Silika 4,5 – 5,3
2.4 Selulosa dan Hemiselulosa 2.4.1 Selulosa
Selulosa merupakan bagian penyusun utama jaringan tanaman berkayu. Bahan
tersebut utamanya terdapat pada tanaman kertas, namun demikian pada dasamya
selulosa terdapat pada setiap jenis tanaman, termasuk tanaman semusim, tanaman
perdu dan tanaman rambat bahkan tumbuhan paling sederhana sekalipun. Seperti:
jamur, ganggang dan lumut.
Berdasarkan derajat polimerisasi (DP) dan kelarutan dalam senyawa natrium
hidroksida (NaOH) 17,5%, selulosa dapat dibedakan atas tiga jenis yaitu :
Selulosa a (Alpha Cellulose) adalah selulosa berantai panjang, tidak larut dalam
larutan NaOH 17,5% atau larutan basa kuat dengan DP (derajat polimerisasi) 600
- 1500. Selulosa a dipakai sebagai penduga dan atau penentu tingkat kemumian
selulosa.
Selulosa β (Betha Cellulose) adalah selulosa berantai pendek, larut dalam larutan NaOH 17,5% atau basa kuat dengan DP 15 - 90, dapat mengendap bila
dinetralkan.
Selulosa µ (Gamma cellulose) adalah sama dengan selulosa β, tetapi DP nya
kurang dari 15.
Selulosa α merupakan kualitas selulosa yang paling tinggi (mumi). Selulosa α
> 92% memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan baku utama pembuatan
propelan dan atau bahan peledak. Sedangkan selulosa kualitas dibawahnya digunakan
sebagai bahan baku pada industri kertas dan industri sandang/kain (serat rayon).
Selulosa dapat disenyawakan (esterifikasi) dengan asam anorganik seperti
asam nitrat (NC), asam sulfat (SC) dan asam fosfat (FC). Dari ketiga unsur tersebut,
NC memiliki nilai ekonomis yang' strategis daripada asam sulfat/SC dan fosfat/FC
karena dapat digunakan sebagai sumber bahan baku propelan/bahan peledak pada
2.4.2 Hemiselulosa
Hemiselulosa adalah polisakarida yang bukan selulosa, jika dihidrolisis akan
menghasilkan D-manova, D-galaktosa, D-Xylosa, L-arabinosa dan asam uranat.
Holosefulosa adalah bagian dari serat yang bebas dan sari dan lignin, terdiri dari
campuran semua selulosa dan hemiselulosa.
Hemiselulosa merupakan suatu polisakarida lain yang terdapat dalam tanaman
dan tergolong senyawa organik, hemiselulosa bersifat non-kristalin dan tidak
bersifat serat, mudah mengembang karena itu hemiselulosa sangat berpengaruh
terhadap bentuknya jalinan antara serat pada saat pembentukan lembaran, lebih
mudah larut dalam pelarut alkali dan lebih mudah dihidrolisis dengan asam.
Perbedaan hemiselulosa dengan selulosa yaitu hemiselulosa mudah larut
dalam alkali tapi sukar larut dalam asam, sedang selulosa adalah sebaliknya.
Hemiselulosa juga bukan merupakan serat-serat panjang seperti selulosa. Hasil
hidrolisis selulosa akan menghasilkan D-glukosa, sedangkan hasil hidrolisis
hemiselulosa akan menghasilkan D-xilosa dan monosakarida lainnya .
Hemiselulosa tersusun dari gabungan gula-gula sederhana dengan lima atau
enam atom karbon. Degradasi hemiselulosa dalam asam lebih tinggi dibandingkan
dengan delignifikasi, dan hidrolisis dalam suasana basa tidak semudah dalam
suasana asam, adanya hemiselulosa mengurangi waktu dan tenaga yang diperlukan
untuk melunakkan serat selama proses mekanis dalam air.
Hemiselulosa berfungsi sebagai pendukung dinding sel dan berlaku sebagai
perekat antar sel tunggal yang terdapat didalam batang pisang dan tanaman lainnya.
Hemiselulosa memiliki sifat non-kristalin dan bukan serat, mudah mengembang,
larut dalam air, sangat hidrofolik, serta mudah larut dalam alkali. Kandungan
hemiselulosa yang tinggi memberikan kontribusi pada ikatan antar serat, karena
hemiselulosa bertindak sebagai perekat dalam setiap serat tunggal. Pada saat proses
pemasakan berlangsung, hemiselulosa akan melunak, dan pada saat hemiselulosa
melunak, serat yang sudah terpisah akan lebih mudah menjadi berserabut
2.5 Perhitungan Uji Sifat Fisis Kertas 2.5.1 Perhitungan Indeks Tarik Kertas
Indeks tarik kertas adalah ketahanan tarik dibagi dengan gramatur kertas tersebut,
secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.
Indeks tarik (Nm.g-1) =
………..
(
2.1)2.5.2 Perhitungan Indeks Sobek Kertas
Indeks sobek kertas adalah ketahanan sobek kertas dalam mili newton dibagi dengan
gramatur, secara matematis dapat dituliskan
Indeks sobek =
………
. (2.2)2.5.3 Perhitungan Rapat Massa Kertas
Rapat massa adalah perbandingan antara massa kertas dengan volume kertas dan
secara matematis dapat dituliskan :
Rapat massa =
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
2.1. TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di :
1. Balai Riset dan Standardisasi Industri Medan Sumatera Utara
2. Balai Besar Pulp dan Kertas Bandung.
3.2. BAHAN DAN PERALATAN 3.2.1. Bahan-bahan
Bahan-bahan yang dipakai dalam penelitian ini antara lain:
1. Tangkai eceng gondok kering
2. Daun nanas kering
3. Air bersih
4. Soda api (NaOH)
5. Kaporit
3.2. Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini, adalah :
1. Drum kapasitas 20 liter berfungsi untuk wadah memasak eceng gondok
2. Ember plastic berfungsi untuk penampungan pulp eceng gondok
3. Blender berfungsi untuk menghaluskan pulp
4. Gunting berfungsi untuk menggunting kertas
5. Neraca digital berfungsi untuk menimbang kertas
6. Mistar berfungsi untuk mengukur luas kertas
7. Mikrometer Skrup berfungsi untuk mengukur ketebalan kertas
8. Tearing Strength Test berfungsi untuk alat uji sobek kertas
3.3 DIAGRAM ALIR
3.3.1 Diagram alir proses pembuatan pulp daun nanas
Diagram alir dari proses pembuatan pulp daun nanas adalah sebagai berikut:
3.3.2 Diagram alir proses pembuatan pulp Eceng Gondok
Diagram alir dari proses pembuatan pulp eceng gondok adalah sebagai berikut:
3.3.3 Diagram Alir Proses Pembuatan Kertas Contoh
Diagram alir dari proses pembuatan kertas contoh adalah sebagai berikut:
Gambar 3.3 Diagram alir proses pembuatan kertas contoh Pulp kering Eceng Gondok
Penggilingan/Blend
Pencetakan
Penimbangan Penimbangan
Pulp kering Daun Nanas
Contoh Kertas Pengeringan
Direndam dengan air 3 x 24 jam
Pengujian
Hasil
Ketahanan Sobek Ketahanan Tarik
Tebal Gramatur
Data
3.4 Prosedur Pembuatan Sampel Uji 3.4.1 Persiapan Bahan
Langkah pertama yang dilakukan sebelum membuat sampel adalah mempersiapkan
bahan-bahan yang akan dijadikan sampel uji, antara lain
a. Tangkai eceng gondok yang dipilih panjangnya 30-50 cm, bagian tangkai eceng
gondok dirajang dan dibersihkan dari kotoran-kotoran yang menempel pada
batang kemudian dikeringkan dengan menggunakan sinar matahari.
b. Daun nanas yang dipilih panjangnya 20-50 cm, dan dikeringkan dengan
menggunakan sinar matahari.
3.4.2 Proses puplping Eceng Gondok
Drum dengan kapasitas 20 liter diisi air sebanyak 15 liter, ke dalamnya dilarutkan 225
gram NaOH (soda api). Untuk pulp non wood larutan NaOH diberi hanya sekitar
1,5% karena dianggap cukup untuk memisahkan lignin dari serat. Kemudian 1,5 kg
tangkai eceng gondok kering dimasukkan ke dalam drum yang sudah berisi larutan
soda. Proses pulping/pemasakan dilakukan pada suhu air mendidih selama 1,5 jam,
dan selama mendidih larutan tidak akan melimpah dari dalam drum. Setelah 1,5 jam
ini berakhir, akan didapat eceng gondok dalam bentuk bubur yang menyatu dengan
air.
Selama pemasakan berlangsung, drum dalam kondisi tertutup, di usahakan
temperatur di dalam pemasakan dalam kondisi stabil. Untuk menghilangkan NaOH
dilakukan pencucian sampai bersih, agar tidak meninggalkan bau dari larutan
pemasaknya. Agar tidak menimbulkan pencemaran, sisa larutan pemasak dapat
digunakan kembali dalam proses pemasakan selanjutnya.
3.4.3 Proses puplping Daun Nanas
Drum dengan kapasitas 20 liter diisi air sebanyak 15 liter, ke dalamnya dilarutkan 225
gram NaOH (soda api). Untuk pulp non wood larutan NaOH diberi hanya sekitar
1,5% karena dianggap cukup untuk memisahkan lignin dari serat. Kemudian 1,5 kg
daun nanas kering dimasukkan ke dalam drum yang sudah berisi larutan soda. Proses
mendidih larutan tidak akan melimpah dari dalam drum. Setelah 1,5 jam ini berakhir,
akan didapat daun nanas dalam bentuk bubur yang menyatu dengan air.
Selama pemasakan berlangsung, drum dalam kondisi tertutup, di usahakan
temperatur di dalam pemasakan dalam kondisi stabil. Untuk menghilangkan NaOH
dilakukan pencucian sampai bersih, agar tidak meninggalkan bau dari larutan
pemasaknya. Agar tidak menimbulkan pencemaran, sisa larutan pemasak dapat
digunakan kembali dalam proses pemasakan selanjutnya.
3.5.4 Pencampuran Bahan
Setelah bahan-bahan dipersiapkan, kemudian masing-masing ditimbang sesuai dengan
komposisi yang telah ditentukan. (Seperti pada Tabel 3.1)
Tabel 3.1 Komposisi Campuran pulp Eceng gondok dan pulp Daun Nanas
Kode Sampel
kemudian dicampur sesuai persen jumlah pulp yang dibutuhkan. Setelah dicampur
bubur kertasnya dicetak pada cetakan yang sudah tersedia dengan ukuran 15 cm x 30
cm kemudian dikering dengan sinar matahari. Hal ini dilakukan untuk mengetahui
rendemen kertas campuran eceng gondok dan daun nanas. Kemudian pulp kering ini
Proses pencetakan lembaran pulp dimulai dengan melakukan pengenceran
campuran pulp eceng gondok dan daun nanas setelah direndam terlebih dahulu.
Penghalusan dilakukan dengan kecepatan yang paling rendah dan dalam waktu yang
paling singkat yaitu 10 menit. Penghalusan dilakukan untuk mencampurkan pulp daun
nanas dan pulp eceng gondok agar menjadi campuran yang homogen. Hal ini
dilakukan untuk mencegah putusnya atau pendek-pendeknya serat eceng gondok dan
daun nanas penyusun kertas tersebut yang berarti mengurangi kualitas kertas.
Pewarnaan dapat dilakukan sebelum proses pengenceran dan diupayakan
dikondisikan beberapa jam agar warna yang diberikan dapat diserap dengan baik oleh
pulp. Karena alat yang digunakan adalah manual, maka ketebalan kertas yang
dihasilkan sangat variatif antar kertas maupun dalam satu lembaran kertas. Perlu
keterampilan dan pengalaman agar pada proses pencetakan dapat menghasilkan
ketebalan kertas yang relatif baik.
3.7.6 Pengeringan Kertas
Proses pengeringan dilakukan dengan memanfaatkan sinar matahari. Dalam keadaan
terik matahari, selama 1 jam kertas sudah dalam keadaan kering. Apabila kondisi
mendung, dapat juga dilakukan pengeringan dalam ruangan dengan diangin-anginkan
dengan suhu kamar.
Panjang 30 cm
Lebar 15 cm
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
4.1.1 Gramatur Kertas
Gramatur adalah massa lembaran kertas atau karton dalam gram dibagi dengan satuan
luasnya dalam meter persegi, diukur dalam kondisi standard an dengan metoda SNI
14-0435-1998. Pengukuran dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas.
Hasil perhitungan gramatur kertas campuran pulp daun nanas dan pulp eceng
gondok dapat dilihat pada tabel 4.1 di bawah ini.
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Gramatur Kertas Campuran Pulp Daun Nanas dan Pulp
Eceng Gondok
Kode
Sampel
Komposisi Campuran (%) Massa
Kertas (gr) Luas
Dari Tabel 4.1 di atas diperoleh bahwa pada komposisi 0% pulp daun nanas
dan 100% pulp eceng gondok memiliki gramatur yang paling besar yaitu
4.1.1 Ketebalan Kertas
Tebal kertas adalah jarak tegak lurus antara kedua permukaan kertas atau
karton, di ukur pada kondisi standard dengan metoda SNI 14-0439-1989. Pengukuran
dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas.
Hasil pengukuran tebal rata-rata kertas campuran daun nanas dan Eceng
gondok dapat dilihat pada tabel 4.2 di bawah ini.
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Tebal Kertas Campuran Pulp Daun Nanas dan Pulp
Eceng Gondok
Kode Sampel Komposisi Campuran (%) Tebal Kertas (mm)
Pulp Daun Nanas Pulp Eceng gondok
A 100 0 0,3319
B 80 20 0,2732
C 60 40 0.2334
D 40 60 0.2261
E 20 80 0.2185
F 0 100 0.2421
Dari Tabel 4.2 pengukuran tebal kertas yang ditunjukkan dalam data Tabel 4.2
diperoleh tebal kertas yang paling tebal adalah untuk komposisi 100% pulp daun
nanas dan 0% pulp eceng gondok yaitu 0,3319 mm. Dan untuk kertas yang paling
tipis adalah pada komposisi 20% pulp daun nanas dan 80% pulp eceng gondok yaitu
4.1.2 Rapat Massa Kertas
Rapat massa adalah perbandingan antara massa kertas dengan volume kertas dan
dapat dilihat pada persamaan 2.3.
Perhitungan rapat massa kertas campuran pulp daun nanas dan pulp
eceng gondok dapat dilihat pada Tabel 4.3 di bawah ini.
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Rapat Massa Kertas Campuran Pulp Daun Nanas dan
Pulp Eceng Gondok
nanas dan 80% pulp eceng gondok memiliki rapat massa yang paling besar yaitu
4.1.3 Ketahanan Tarik Kertas
Ketahanan tarik kertas adalah daya tahan lembaran kertas atau suhu karton
terhadap gaya tarik yang bekerja pada kedua ujung kertas atau karton tersebut
diukur pada kondisi standar dengan metoda SNI 14-4737-1998. Pengukuran
dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas menggunakan alat Tearing Strength
Test.
Hasil pengukuran ketahanan tarik kertas campuran pulp daun nanas dan
pulp eceng gondok dapat dilihat pada tabel 4.4 dibawah ini.
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Ketahanan Tarik Kertas Campuran Pulp Daun
Nanas dan Pulp Eceng Gondok
Kode sampel Komposisi Campuran (%) Ketahanan Tarik
(x 103 N.m-2) Pulp Daun Nanas Pulp Eceng Gondok
A 100 0 1,09
B 80 20 0,72
C 60 40 0,61
D 40 60 0,60
E 20 80 0,58
F 0 100 0,56
Dari Tabel 4.4 di atas diperoleh bahwa pada komposisi 100% pulp daun
nanas dan 0% pulp eceng gondok memiliki ketahanan tarik yang terbesar yaitu
1,09 x 103 N.m-2. Sedangkan pada komposisi 0% pulp daun nanas dan 100% pulp
eceng gondok memiliki ketahanan tarik yang paling kecil yaitu sebesar
4.1.4 Ketahanan Sobek Kertas
Ketahanan sobek adalah gaya dalam gram (gf) yang diperlukan untuk
menyobekkan kertas atau karton pada keadaan standar dengan metoda
SNI 0436: 2009. Pengukuran dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas
menggunakan alat Tensile Strength Test.
Hasil pengukuran sobek kertas campuran pulp daun nanas dan pulp eceng
gondok dapat dilihat pada tabel 4.4 berikut ini.
Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Ketahanan Sobek Kertas Campuran Pulp Daun
Nanas dan Pulp Eceng Gondok
Kode sampel Komposisi Campuran (%) Ketahanan Sobek
(x 10-3 N.) Pulp Daun Nanas Pulp Eceng Gondok
A 100 0 56,4273
B 80 20 78,0027
C 60 40 78,0027
D 40 60 98,5974
E 20 80 98,5974
F 0 100 120,1727
Dari Tabel 4.5 diatas diperoleh bahwa pada komposisi 0% pulp daun nanas
dan 100% pulp eceng gondok memiliki ketahanan tarik yang paling besar yaitu
4.1.5 Indeks Tarik Kertas
Indeks tarik kertas adalah ketahanan tarik dibagi dengan gramatur kertas tersebut,
Secara matematis dapat dilihat pada persamaan 2.1.
Hasil perhitungan indeks tarik kertas campuran pulp daun nanas dan pulp
eceng gondok dapat kita lihat pada Tabel 4.6 di bawah ini:
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Indeks Tarik Kertas Campuran Pulp Daun Nanas dan
4.1.6 Indeks Sobek Kertas
Indeks sobek kertas adalah ketahanan sobek kertas dalam mili newton dibagi
dengan gramatur, secara matematis dapat dilihat pada persamaan 2.2.
Hasil perhitungan indeks tarik kertas campuran pulp daun nanas dan pulp
eceng gondok dapat dilihat pada tabel 4.7 dibawah ini.
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Indeks Tarik Kertas Campuran Pulp Daun Nanas
Dari Tabel 4.7 diatas diperoleh bahwa pada komposisi 0% pulp daun nanas
dan 100% pulp eceng gondok memiliki indeks sobek yang besar yaitu
4.2 Pembahasan
4.2.1 Analisis Pengujian Sifat Fisis 4.2.1.1 Gramatur Kertas
Dari hasil perhitungan gramatur untuk kertas campuran dapat dibuat hubungan
antara campuran pulp eceng gondok versus gramatur seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 4.1 berikut ini:
Gambar 4.1 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas dan Eceng
Gondok dengan Gramatur kertas
Dari Gambar 4.2 di atas, gramatur paling besar adalah pada campuran 0% pulp
daun nanas dan 100% pulp eceng gondok adalah 78,22 gr.m-2 dan kertas yang memiliki gramatur terendah terdapat pada campuran 40% pulp daun nanas dan 60%
pulp eceng gondok besarnya adalah 69,39 gr.m-2. Gramatur tertinggi terdapat pada komposisi 100% pulp eceng gondok, hal ini disebabkan karena eceng gondok
merupakan tumbuhan berserat pendek, dan serat pendek memberikan rendamen yang
lebih rendah daripada serat panjang yang dimiliki daun nanas. Semakin rendah
rendamen maka akan semakin tinggi gramatur yang dimiliki kertas.
4.2.1.2 Ketebalan Kertas
Berdasarkan hasil perhitungan uji tebal kertas campuran dapat dibuat hubungan
antara komposisi campuran pulp daun nanas dan eceng gondok versus tebal kertas
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.2 berikut ini :
Gambar 4.2 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas dan Pulp
nanas memiliki serat panjang dimana hemiselulosa pada serat panjang tidak
mudah larut ketika proses pemasakan di bandingkan hemiselulosa pada serat
pendek yang dimiliki eceng gondok. 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
4.2.1.3 Rapat massa kertas
Dari hasil perhitungan rapat massa untuk kertas campuran dapat dibuat hubungan
antara campuran pulp daun nanas dan pulp eceng gondok versus rapat massa seperti
yang ditunjukkan pada Gambar 4.3 berikut ini :
Gambar 4.3 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas dan Pulp Eceng
Gondok dengan rapat massa
Dari Gambar 4.3 di atas rapat massa paling besar adalah pada campuran 20%
pulp daun nanas dan 80% pulp eceng gondok besarnya adalah 329,97 kg.m-3 dan rapat massa yang paling kecil terdapat pada campuran 100% pulp daun nanas dan 0% pulp
eceng gondok besarnya adalah 194,81 kg.m-3. Komposisi terbaik terdapat pada 20% pulp eceng gondok dan 0% pulp daun nanas, karena sifat dari serat pendek dari yang
dapat mengisi keksongan yang dibentuk oleh serat panjang dari daun nanas. Sehingga
pada komposisi tersebut, serat lebih terdistribusi merata dibandingkan komposisi
4.2.1.4 Ketahanan Tarik Kertas
Berdasarkan hasil pengujian ketahanan tarik kertas campuran dapat dibuat
hubungan antara komposisi campuran pulp daun nanas dan eceng gondok versus
ketahanan tarik kertas kertas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.4 berikut
ini :
Gambar 4.4 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas dan Pulp Eceng
Gondok dengan ketahanan tarik kertas
Dari Gambar 4.4 di atas ketahan tarik yang paling besar adalah pada campuran
100% pulp daun nanas dan 0% pulp eceng gondok besarnya adalah 1,09 x 103 N.m-2 dan ketahanan tarik yang terkecil terdapat pada campuran 0% pulp daun nanas dan
100% pulp eceng gondok besarnya adalah 0,56 x 103 N.m-2. Pada komposisi 100% daun nanas memiliki nilai ketahanan tarik yang besar, hal ini disebabkan daun nanas
memiliki serat panjang, dan pulp dari serat panjang akan menghasilkan pulp yang
lebih kuat dari pada serat pendek yang dimiliki eceng gondok, karena serat panjang
itu lebih panjang dan lebih kuat. Sehingga dari Grafik diatas dapat kita ketahui bahwa
semakin besar komposisi daun nanas maka akan semakin besar nilai ketahanan
tariknya. Ketahanan tarik berbanding lurus terhadap kepadatan, artinya semakin tinggi
kepadatannya maka akan diikuti kekuatan tarik yang tinggi. Faktor yang
mempengaruhi kekuatan tarik adalah lamanya penggilingan.
4.2.1.5 Ketahanan Sobek Kertas
Dari hasil pengukuiran ketahanan sobek untuk kertas campuran dapat dibuat
hubungan antara campuran pulp daun nanas dan pulp eceng gondok versus ketahanan
sobek seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.5 berikut ini :
Gambar 4.5 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas dan Eceng
dengan kepadatan, artinya semakin rendah kepadatannya maka akan diikuti oleh
kekuatan sobek dan porositas yang tinggi. Faktor-faktor yang mempengaruhi
kekuatan sobek adalah ikatan antara serat dan tingkat atau lamanya penggilingan
panjang serat, semakin panjang seratnya maka semakin rendah kekuatan sobeknya,
karena serat yang panjang memiliki fleksibelitas yang rendah.
4.2.1.6 Indeks Tarik Kertas
Dari hasil perhitungan Indeks tarik untuk kertas campuran dapat dibuat hubungan
antara campuran pulp daun nanas dan pulp eceng gondok versus Indeks tarik seperti
yang ditunjukkan pada Gambar 4.6 berikut ini :
Gambar 4.6 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Daun Nanas dan Eceng
Gondok dengan Indeks tarik kertas
Dari Gambar 4.6 di atas indeks tarik yang paling besar adalah pada campuran 100%
pulp daun nanas dan 0% pulp eceng gondok yang besarnya adalah 16,85 Nm.gr-1 dan
pada campuran 0% pulp daun nanas dan 100% pulp eceng gondok adalah
7,15 Nm.gr-1. Pada komposisi 100% daun nanas memiliki nilai Indeks tarik yang besar, hal ini disebabkan daun nanas memiliki serat panjang, dan pulp dari serat
panjang akan menghasilkan pulp yang lebih kuat dari pada serat pendek yang dimiliki
4.2.1.7 Indeks Sobek Kertas
Dari hasil perhitungan Indeks sobek untuk kertas campuran dapat dibuat hubungan
antara campuran pulp daun nanas dan pulp eceng gondok versus Indeks sobek seperti
yang ditunjukkan pada Gambar 4.7 berikut ini :
bahwa indeks sobek juga berbanding terbalik dengan ketebalan atau kepadatan kertas.
Semakin tebal kertas maka indeks sobeknya juga akan semakin kecil.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Dari hasil-hasil yang telah diperoleh dalam penelitian ini dapat disimpulkan
sebagai berikut :
1. Dari percobaan dapat kita ketahui komposisi terbaik dari campuran pulp daun
nanas dan pulp eceng gondok yaitu pada komposisi campuran 60% pulp daun
nanas dan 40% pulp eceng gondok, dimana pada komposisi tersebut memiliki
gramatur 71,23 gr.m-2, dan ketahanan sobek 78,0027 mN yang hampir sesuai dengan standart SNI 14-0115-1998 yaitu Untuk gramatur 70 gr.m-2 dan ketahanan sobek 83 mN. Sedangkan untuk ketahanan tarik, hasil maksimum
yang diperoleh yaitu 1,09 kN.m-1 masih jauh dari nilai standart SNI yang memiliki nilai ketahanan tarik minimum 6,3 kN.m-1.
2. Dari percobaan yang telah dilakukan kertas campuran pulp daun nanas dan
eceng gondok diklasifikasikan sebagai kertas pembungkus makanan dengan
gramatur bernilai 71,23 gr.m-2 , ketahanan tarik 0,61 kN.m-1, dan ketahanan sobek 78,0027 mN yang hampir sesuai dengan standart SNI 14-0115-1998
untuk yang reguler yaitu gramatur 70 gr.m-2 dan ketahanan sobek 83 mN. 3. Dari Percobaan yang telah dilakukan bahwa tumbuhan gulma eceng gondok
dan daun nanas dapat dijadikan bahan baku pembuat kertas dengan hasil
4.2 Saran
1. Disarankan untuk peneliti selanjutnya untuk menggunakan bahan
tambahan seperti starch, TiO2, pewarna untuk memperoleh kertas dari pulp daun nanas dan pulp eceng gondok untuk memperoleh sifat-sifat kertas
yang lebih baik.
2. Disarankan untuk peneliti selanjutnya untuk menganalisa
senyawa-senyawa kimia yang berbahaya yang terdapat dalam kertas agar tidak
mengganggu kesehatan bila dimanfaatkan sebagai kertas pembungkus
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2006. Serat Nanas. (http://www.b2pttg.lipi.go.id) 24 januari 2013
Anonim. 2006. Pengkajian Teknologi Proses Serat Non Kapas Untuk Tekstil.
(http://www.bppt.go.id) 5 Desember 2012
Anonim. 2006. Pemanfaatan Serat Nanas. (http://www.bbt.depperin.go.id)
7 Desember 2012
Aminudin, M.A. 2008. Karakterisasi Komposit Enceng Gondok Dengan Variasi
Panjang Serat (50 mm, 100 mm, 150 mm) dengan Matriks Polyester [skripsi].
Surakarta: Jurusan Teknik Mesin Fakultas Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
Asbani, Nur. 2008. Prospek Serat Daun Nanas Sebagai Bahan Baku Tekstil. Balai
Penelitian Tanaman Tembakau dan Serat : Malang
Atnam, Rebry. 2007. Jenis Dan Kualitas Serat Berdasarkan Komposisi Serat. Institut
Pertanian Bogor : Bogor
Gunawan, P. Sahwalita.2007. Pengelolahan Eceng Gondok sebagai Bahan Baku
Kertas Seni. Balai Litbang Kehutanan Sumatera. Medan
Hasnedi, Yogy Waldingga. 2008. Sedgegrass Art Paper Berbahan Eceng Gondok dan
Alang-Alang. Institut Pertanian Bogor. Bogor
Hidayat, Pratikno. 2008. Teknologi Pemanfaatan Serat Daun Nanas Sebagai
Alternatif Bahan Baku Tekstil. Jurusan Teknik Kimia, Universitas Islam
Indonesia : Yogyakarta. Vol. 4
Http://arisudaryatno.blogspot.com/2010/03/pengertian-kertas.html, 22 Februari 2012
Http://id.wikipedia.org/wiki/Eceng_gondok, 03 Maret 2012
Jayanudin. 2009. Pemutihan Daun Nanas Menggunakan Hidrogen Peroksida. Jurusan
Teknik Kimia, Universitas Sultan Agung Tirtayasa : Cilegon. Vol. 3
Lumbanbatu, Kasdim. 2008. Pembuatan dan Karakteristik Kertas Eceng Gondok
Muladi, S. 2001. Kajian Eceng Gondok sebagai Bahan Baku Industri dan Penyelamat
Lingkungan Hidup di Perairan. Prosiding Seminar Nasional IV Masyarakat
Peneliti Kayu Indonesia (MAPEKI). Samarinda.
Nasution, Abidin Nasution. 2006. Sifat-sifat fisik dari Kertas Campuran (MIX) Serat
Jerami dan Serat Gedebok Pisang. Balai Penelitian dan Pengembangan
Industri Medan.
Purboputro, P.I. 2006. Pengaruh Panjang Serat Terhadap Kekuatan Impak Komposit
Enceng Gondok dengan Matriks Poliester. Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
Sukondayanto. 2004. Pengembangan Kertas Seni Untuk Produk Komersial.
Yogyakarta : Balai Besar Kerajinana dan Batik Yogyakarta.
Zakiya AF. 2005. Pembuatan Karton dari Pulp Limbah Industri Penggergajian Kayu
dengan Proses Soda Panas Tertututp [skripsi]. Bogor : Jurusan Teknologi
Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan.
Lampiran A1 1. BAHAN
Gambar 1.1. NaOH ( Soda Api) Gambar 1.2 Eceng Gondok Kering
2. PERALATAN
Gambar 2.1 Neraca Digital Gambar 2.2 Mikrometer sekrup
Gambar 2.5 Blender
Gambar 2.6 Tensile Strength Test (uji ketahanan tarik Kertas)
3. SAMPEL/SPECIMEN
Gambar 3.1 Pulp Daun Nanas Gambar 3.2 Pulp Eceng Gondok
Lampiran A2
1. Menghitung indeks tarik kertas daun nanas dan eceng gondok
Indeks tarik (Nm.g-1) =
a. Indeks tarik sampel A
Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok = (100 : 0) %
Massa pulp daun nanas = 3,60 gr
Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok = (80 : 20) %
Massa pulp daun nanas = 2,87 gr
Massa pulp eceng gondok = 0,72 gr
Ketahanan tarik kertas = 0,72 x 103 N.m-1
Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok = (60 : 40) %
Massa pulp daun nanas = 2,18 gr
Massa pulp eceng gondok = 1,46 gr
Indeks tarik =
= 8,56 Nm.gr-1
d. Indeks tarik sampel D
Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok = ( 40 : 60) %
Massa pulp daun nanas = 1,46 gr
Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok = ( 20 : 80) %
Massa pulp daun nanas = 0,72 gr
Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok = (0 : 100) %
Massa pulp daun nanas = 0 gr
Massa pulp eceng gondok = 3,60 gr
Indeks tarik =
= 7,15 Nm.gr-1
2. Menghitung Indeks sobek kertas daun nanas dan eceng gondok
Indeks sobek =
a. Indeks sobek sampel A
Komposisi campuran daun nanas dan eceng gondok = ( 100 : 0) %
Massa pulp daun nanas = 3,60 gr
Massa pulp eceng gondok = 0 gr
Ketahanan sobek kertas = 56,4273 x 10-3 N. Gramatur kertas = 64,66 gr.m-2
Indeks sobek =
= 0,87 x 10-3 Nm2.gr-1
b. Indeks sobek Sampel B
Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok = (80 : 20) %
Massa pulp daun nanas = 2,87 gr
Massa pulp eceng gondok = 0,72 gr
Ketahanan sobek kertas = 78,0027 x 10-3 N Gramatur kertas = 64,43 gr.m-2
Indeks sobek =
c. Indeks sobek sampel C
Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok = (60 : 40) %
Massa pulp daun nanas = 2,18 gr
Massa pulp eceng gondok = 1,46 gr
Ketahanan sobek kertas = 78,0027 x 10-3 N Gramatur kertas = 71,23 gr.m-2
Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok = ( 40 : 60) %
Massa pulp daun nanas = 1,46 gr
Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok = ( 20 : 80) %
f. Indeks sobek sampel F
Komposisi perbandingan daun nanas dan eceng gondok = (0 : 100) %
Massa pulp daun nanas = 0 gr
Massa pulp eceng gondok = 3,60 gr
Ketahanan sobek kertas = 120,1727 x 10-3 N
3. Menghitung rapat massa kertas daun nanas dan eceng gondok
Rapat massa =
= 329,97 kg.m-3
f. Rapat massa sampel F
Massa kertas = 0,7822 gr = 0,7822 x 10-3 kg Tebal = 0,2421 mm = 0,2421 x 10-3 m Luas = 100 cm2 = 0,01 m2 = 10-2 m2 Volume = Luas x Tebal
= 10-2 m2 x 0,2421 x 10-3 m = 323,08 x 10-5 m3
Rapat massa =
