PEMANFAATAN LIMBAH TANAMAN NANAS (Ananas
cosmocus Merr) SEBAGAI KERTAS SENI
BRILLIANT MEILYARISTIANI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemanfaatan Limbah Tanaman Nanas (Ananas cosmocus Merr) sebagai Kertas Seni adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
BRILLIANT MEILYARISTIANI. Pemanfaatan Limbah Tanaman Nanas (Ananas cosmocus Merr) sebagai Kertas Seni. Dibimbing oleh NASTITI SISWI INDRASTI.
Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh konsentrasi pelarut serta waktu pemasakan pulp terhadap parameter rendemen, bilangan kappa, dan selektivitas delignifikasi, menentukan kondisi pemasakan terbaik berdasarkan bilangan kappa dan selektifitas delignifikasi, mengetahui pengaruh komposisi pulp serat daun nanas dan bubur kertas HVS terhadap parameter fisik dan mekanik kertas, dan menentukan komposisi terbaik berdasarkan parameter fisik dan mekanik. Pada penelitian ini, NaOH dan CaO digunakan sebagai pelarut dalam proses pembuatan pulp pada empat taraf konsentrasi (10%, 15%, 20%, dan 25%) dengan dua kondisi waktu pemasakan (1 jam dan 2 jam). Hasil uji ragam menunjukkan faktor konsentrasi berpengaruh nyata terhadap parameter sifat kimia pulp. Rendemen pulp, bilangan kappa, dan selektivitas delignifikasi yang dihasilkan dari perlakuan NaOH berturut-turut yaitu 63,26 – 73,14%; 13,243 – 21,982; dan 34,072 – 57,230 sedangkan rendemen pulp, bilangan kappa, dan selektivitas delignifikasi yang dihasilkan dari perlakuan CaO berturut-turut yaitu 75,22 – 88,88%; 18,123 – 20,902; dan 35,801 – 41,378. Berdasarkan hasil penelitian, bilangan kappa dan selektivitas delignifikasi yang terbaik diperoleh dari perlakuan NaOH 20% dan CaO 10% dengan lama pemasakan 1 jam. Pulp yang telah diperoleh kemudian dikombinasikan dengan bubur kertas HVS dengan komposisi 100:0, 75:25, dan 50:50. Gramatur, indeks tarik, dan indeks sobek yang diperoleh dari kertas perlakuan NaOH berturut-turut, yaitu 90,995 – 113,4 g/m2; 1,899 – 4,172 Nm/g; dan 1,079 x 10-3 – 1,941 x 10-3 Nm2/g sedangkan kertas perlakuan CaO memiliki gramatur, indeks tarik, dan indeks sobek berturut-turut, yaitu 55,64 – 64,4 g/m2; 0,785 – 2,254 Nm/g; dan 1,077 x 10-3 – 1,744 x 10-3 Nm2/g. Kertas dengan komposisi 100% perlakuan NaOH dan kertas dengan komposisi 50% perlakuan CaO memiliki sifat mekanik yang lebih baik dibandingkan dengan sifat mekanik komposisi lain.
Kata kunci: kertas HVS , kertas seni, kombinasi, serat daun nanas
ABSTRACT
BRILLIANT MEILYARISTIANI. The Utilization of Pineapple Plant Waste (Ananas cosmocus Merr) as Art Paper. Supervised by NASTITI SISWI INDRASTI.
solvent used in the pulping are NaOH and CaO with four concentration level (10%, 15%, 20%, dan 25%) and two cooking time level (1 hour dan 2 hour). The result of Anova showed concentration factor significantly affect to chemical properties of pulp. The pulp yield, kappa number, and delignification selectivity obtained from NaOH consecutively, i.e 63,26 – 73,14%; 13,243 – 21,982; and 34,072 – 57,230 while the pulp yield, kappa number, and delignification selectivity obtained from CaO consecutively, i.e 75,22 – 88,88%; 18,123 – 20,902; and 35,801 – 41,378. The research result, the best of kappa number and delignification selectivity obtained from NaOH 20% cooking time 1 hour and CaO 10% cooking time 1 hour. Pulp that has been obtained is then combined with HVS pulp in 100:0, 75:25, and 50:50. Grammage, tensile index, and tear index from NaOH paper consecutively, i.e 90,995 – 113,4 g/m2; 1,899 – 4,172 Nm/g; and 1,079 x 10-3 – 1,941 x 10-3 Nm2/g while grammage, tensile index, and tear index from CaO paper consecutively, i.e 55,64 – 64,4 g/m2; 0,785 – 2,254 Nm/g; dan 1,077 x 10-3– 1,744 x 10-3 Nm2/g. Paper with 100% pineapple leaf fiber from NaOH and paper with 50% pineapple leaf fiber from CaO had better mechanical properties than other combination.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknologi Industri Pertanian
PEMANFAATAN LIMBAH TANAMAN NANAS (Ananas
cosmocus Merr) SEBAGAI KERTAS SENI
BRILLIANT MEILYARISTIANI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Pemanfaatan Limbah Tanaman Nanas (Ananas cosmocus Merr) sebagai Kertas Seni
Nama : Brilliant Meilyaristiani NIM : F34100128
Disetujui oleh
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian yang dilaksakan sejak bulan Maret 2014 ini ialah Pemanfaatan Limbah Tanaman Nanas (Ananas cosmocus Merr) sebagai Kertas Seni.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti selaku pembimbing yang telah memberikan ilmu dan arahan selama penelitian dan penyusunan skripsi, Ir Ade Iskandar, MSi dan Dr Andes Ismayana, STP, MT selaku penguji yang telah memberikan ilmu dan saran selama penyusunan skripsi, teknisi Laboratorium DIT dan Balai Besar Pulp dan Kertas, Bandung yang telah membantu selama proses penelitian serta rekan-rekan seperjuangan Departemen Teknologi Industri Pertanian angkatan 47 atas semangat dan bantuan yang diberikan kepada penulis selama ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ayahanda Mulyono, Ibunda Sustiani, adik serta seluruh keluarga atas segala doa, dukungan, dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 3
Ruang Lingkup Penelitian 3
METODE 3
Bahan 3
Alat 3
Pembuatan Pulp Serat Daun Nanas 3
Karakterisasi Pulp 5
Pembentukan Lembaran Kertas 6
Karakterisasi Kertas 6
Analisis Data 6
HASIL DAN PEMBAHASAN 7
Rendemen dan Bilangan kappa 7
Selektivitas Delignifikasi 9
Kondisi Perlakuan Terbaik 10
Karakteristik Fisik dan Mekanik Kertas Seni 10
Komposisi Kertas Terbaik 13
SIMPULAN DAN SARAN 13
Simpulan 13
Saran 14
DAFTAR PUSTAKA 14
LAMPIRAN 16
DAFTAR TABEL
1 Komposisi kimia daun nanas 1
2 Faktor “p” koreksi perbedaan pemakaian persentase permanganat 16
DAFTAR GAMBAR
1 (a) Proses pemasakan serat daun nanas, (b) Proses fibrilasi serat lunak
daun nanas 4
2 Diagram alir pembuatan kertas seni 5
3 Rendemen pulp pada berbagai konsentrasi pelarut NaOH dan CaO 8 4 Bilangan kappa pada berbagai konsentrasi pelarut NaOH dan CaO 8 5 Selektivitas delignifikasi pada berbagai konsentrasi pelarut NaOH dan
CaO 10
6 Hubungan antara gramatur dengan komposisi kertas 11 7 Hubungan antara indeks tarik dengan komposisi kertas 12 8 Hubungan antara indeks sobek dengan komposisi kertas 13 9 Paper tensile strength tester 18
10 Paper tearing tester 19
DAFTAR LAMPIRAN
1 Karakterisasi pulp 16
2 Karakterisasi kertas 17
3 Hasil pengujian rendemen pulp dengan perlakuan NaOH 19 4 Uji ANOVA rendemen pulp dengan perlakuan NaOH 19 5 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap rendemen pulp 20 6 Hasil pengujian rendemen pulp dengan perlakuan CaO 20 7 Uji ANOVA rendemen pulp dengan perlakuan CaO 20 8 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi CaO terhadap rendemen pulp 21 9 Hasil pengujian bilangan kappa dengan perlakuan NaOH 21 10 Uji ANOVA bilangan kappa dengan perlakuan NaOH 21 11 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap bilangan kappa 22 12 Hasil pengujian bilangan kappa dengan perlakuan CaO 22 13 Uji ANOVA bilangan kappa dengan perlakuan CaO 22 14 Hasil pengujian selektivitas delignifikasi dengan perlakuan NaOH 23 15 Uji ANOVA selektivitas delignifikasi dengan perlakuan NaOH 23 16 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap selektivitas
delignifikasi 23
17 Hasil pengujian selektivitas delignifikasi dengan perlakuan CaO 24 18 Uji ANOVA selektivitas delignifikasi dengan perlakuan CaO 24 19 Hasil perhitungan lignin klason, lignin dalam pulp, karbohidrat dalam
pulp, dan selektivitas delignifikasi 25
23 Uji ANOVA gramatur dengan komposisi kertas perlakuan CaO 27 24 Hasil pengujian indeks tarik dengan komposisi kertas perlakuan NaOH 28 25 Uji ANOVA indeks tarik dengan komposisi kertas perlakuan NaOH 28 26 Uji lanjut Duncan pengaruh komposisi kertas terhadap indeks tarik
perlakuan NaOH 28
27 Hasil pengujian indeks tarik dengan komposisi kertas perlakuan CaO 28 28 Uji ANOVA indeks tarik dengan komposisi kertas perlakuan CaO 28 29 Hasil pengujian indeks sobek dengan komposisi kertas perlakuan
NaOH 29
30 Uji ANOVA indeks sobek dengan komposisi kertas perlakuan NaOH 29 31 Uji lanjut Duncan pengaruh komposisi kertas terhadap indeks sobek
perlakuan NaOH 29
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perkembangan industri pulp dan kertas di Indonesia sangatlah cepat beberapa tahun terakhir ini. Hal tersebut menyebabkan konsumsi kertas dan permintaan pulp (bahan baku kertas) semakin meningkat. Saat ini, konsumsi kertas masyarakat Indonesia sekitar 32 kg/kapita/tahun (Huda 2013) dengan target produksi 13,3 juta ton pulp dan 8,1 juta ton kertas pada tahun 2014. Namun, peningkatan tersebut tidak diimbangi dengan ketersediaan kayu sebagai bahan baku pulp. Menurut CIFOR (2000), dalam memproduksi satu ton pulp setidaknya dibutuhkan 4,9 – 5,4 m3 kayu bulat. Umur tanam kayu yang lama dan banyaknya industri yang menggunakan kayu sebagai bahan baku utama, menyebabkan ketersediaan kayu sebagai bahan baku pulp menipis. Oleh karena itu, diperlukan suatu usaha untuk mencari alternatif sumber serat selain kayu. Salah satu sumber serat bukan kayu yang memiliki potensi cukup besar untuk dikembangkan adalah lignoselulosa dari limbah pertanian seperti daun nanas.
Tanaman nanas dapat tumbuh pada keadaan iklim basah maupun kering dengan suhu antara 23 - 32ºC. Umumnya, hampir semua jenis tanah dapat digunakan untuk menanam nanas dengan pH tanah antara 4,5 - 6,5 pada ketinggian 800 – 1 200 m dpl. Indonesia merupakan salah satu negara yang memproduksi nanas dan budidaya tanamannya tersebar dibeberapa wilayah seperti Lampung, Subang, Blitar, dan Kalimantan. Produksi nanas di Indonesia pada tahun 2013 yaitu 1 837 159 ton (BPS 2014). Buah nanas dapat dipanen setelah tanaman berumur 12 - 24 bulan dengan tiga tahap pemanenan, yaitu 25% pada panen pertama, 50% pada panen kedua, dan 25% pada panen ketiga dari jumlah total tanaman yang ada. Tanaman yang sudah berumur 4 - 5 tahun harus diremajakan atau dibongkar karena sudah tidak produktif (Anonim 2010).
Daun nanas merupakan limbah hasil pembongkaran dari tanaman nanas. Berat biomassa daun nanas yang dihasilkan per hektar sekitar 100 - 130 ton dari 50 - 60 ribu tanaman nanas. Umumnya, daun nanas tersebut digunakan sebagai pakan ternak atau diolah menjadi kompos. Daun nanas mengandung sekitar 3% serat sehingga dalam satu hektar setidaknya diperoleh sekitar 3 - 3,9 ton serat daun nanas. Berikut ini merupakan komponen penyusun daun nanas yang dijelaskan pada Tabel 1.
Tabel 1 Komposisi kimia daun nanas Komposisi kimia Jumlah (%)
Selulosa 66,2
Holoselulosa 85,7
Hemiselulosa 19,5
Lignin 4,28
Kelarutan dalam NaOH 1% 39,8
Abu 4,5
Kelembaban 81,6
2
Berdasarkan data Tabel 1, daun nanas memiliki kandungan selulosa yang tinggi dan memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai bahan baku kertas sehingga dapat memberi nilai tambah dan meningkatkan nilai ekonomi pada limbah daun nanas.
Penelitian ini menggunakan proses pulping secara kimiawi dengan bahan soda alkali yaitu NaOH dan CaO. NaOH merupakan bahan kimia yang telah umum dan lama digunakan pada proses soda alkali ini, namun bahan ini memiliki dampak negatif terhadap lingkungan. Oleh karena itu, diperlukan alternatif bahan kimia lain yang lebih ramah lingkungan seperti CaO. CaO adalah bahan kimia yang sudah sering digunakan dalam proses pretreatment produksi bioetanol. Menurut Kaar dan Holtzapple (2000), CaO merupakan pereaksi yang efektif karena dapat merusak lignin, harganya murah, sedikit mendegradasi gula, dan dapat didaur ulang dengan CO2.
Beberapa penelitian mengenai penggunaan serat nanas sebagai pulp kertas telah menunjukkan bahwa kertas yang dihasilkan memiliki karakteristik yang cukup baik. Nayan et al. (2013) melakukan penelitian untuk melihat pengaruh maserasi dengan beberapa konsentrasi pelarut terhadap karakteristik kertas yang dihasilkan dari serat daun nanas dan Yusof et al. (2012) melakukan penelitian untuk melihat pengaruh komposisi serat daun nanas dan kertas koran daur ulang terhadap karakteristik mekanis kertas.
Penelitian ini menitikberatkan pada karakteristik kertas campuran serat nanas dan kertas HVS yang dihasilkan seperti gramatur, ketahanan sobek, dan ketahanan tarik serta jenis pelarut pemasak yang efektif dalam proses pemasakan serat nanas. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat untuk meningkatkan pemanfaatan daun nanas dan serat nanas sebagai pulp atau campuran pulp kertas.
Perumusan Masalah
Masalah yang diteliti dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh masing-masing perlakuan terhadap parameter kimia pulp dan bagaimana pengaruh masing-masing kombinasi terhadap parameter fisik kertas seni serta kombinasi seperti apa yang menghasilkan parameter fisik kertas seni yang baik.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah
1 Mengetahui pengaruh konsentrasi NaOH dan CaO serta waktu pemasakan pulp terhadap parameter rendemen, bilangan kappa, dan selektivitas delignifikasi 2 Menentukan kondisi pemasakan terbaik berdasarkan bilangan kappa dan
selektivitas delignifikasi
3 Mengetahui pengaruh komposisi pulp serat daun nanas dan bubur kertas HVS terhadap parameter fisik dan mekanik kertas
3
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi baru mengenai teknologi pembuatan kertas dari bahan bukan kayu dengan perlakuan alkali terhadap pembaca. Bagi industri, hasil penelitian ini memberikan informasi dan dapat dijadikan referensi pengembangan industri kertas seni berbasis bahan bukan kayu.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini, antara lain
1 Bahan baku yang digunakan untuk membuat kertas ini adalah serat daun nanas (Ananas cocmocus Merr) dan kertas HVS
2 Zat kimia yang digunakan antara lain :
NaOH dan CaO konsentrasi 10%, 15%, 20%, dan 25% b/bko PVAc 5% b/bko sebagai perekat
3 Proses pulping dilakukan pada suhu 100°C dengan dua waktu pemasakan yang berbeda yaitu 1 jam dan 2 jam
4 Kertas HVS yang digunakan bergramatur 70 g/m2
5 Proporsi pulp serat daun nanas dan bubur kertas HVS adalah 100:0, 75:25, dan 50:50.
METODE
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam proses pulping antara lain serat daun nanas yang berasal dari Yogyakarta, NaOH teknis, CaO teknis, KMnO4, H2SO4,
KI, amilum, aquades, air, dan Na2S2O3 sedangkan bahan-bahan yang digunakan
dalam proses pembuatan kertas seni antara lain pulp serat, bubur kertas, PVAc, dan air.
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam proses pulping, antara lain erlenmeyer, gelas ukur, sudip, magnetic stirer, timbangan, pipet tetes, dan buret sedangkan alat yang digunakan dalam pembuatan kertas seni, antara lain blender dan mesin pembentuk lembaran kertas. Alat yang digunakan dalam pengujian sifat fisik kertas antara Papertensile strength tester dan Elmendorf tearing tester.
Pembuatan Pulp Serat Daun Nanas
4
Berikut ini tahapan-tahapan proses dalam membuat pulp serat daun nanas dan diagram alir pembuatan kertas seni yang dijelaskan pada Gambar 2.
1 Persiapan Bahan
Bahan baku yang digunakan berupa serat daun nanas (Ananas cosmocus Merr) varietas Smooth Cayene yang telah dikeringkan. Serat daun nanas dipotong dengan ukuran 3 - 4 cm kemudian dikondisikan pada suhu ruang. Sampel serat ditimbang dan dihitung kadar airnya pada suhu 103 ± 2°C dalam oven hingga tercapai berat konstan. Perhitungan kadar air bahan mengikuti persamaan rumus.
adar air obot basah obot kering obot basah
Bahan serat daun nanas kemudian dimasukkan ke dalam plastik tertutup untuk mencegah terjadinya perubahan kadar air bahan. Setelah kadar air bahan ditentukan, bobot bahan yang akan dimasak dapat ditentukan dengan basis berat kering tanur (BKT) bahan.
2 Pemasakan
Pembuatan pulp serat daun nanas dilakukan secara kimiawi dengan proses soda panas tertutup dalam alat refluk. Potongan serat daun nanas dimasukkan dalam erlenmeyer pemasak kemudian dipanaskan di atas penangas. Pemasakan dilakukan selama 1 jam dan 2 jam dengan menggunakan dua jenis pelarut alkali yaitu CaO atau NaOH pada konsentrasi 10%, 15%, 20%, dan 25% pada suhu 100°C (Gambar 1a). Perbandingan bahan serat daun nanas dengan larutan pemasak adalah 1:4 bko/v. Setelah pemasakan, serat lunak dipisahkan dari larutan pemasak (lindi) kemudian dicuci dengan air sampai netral (pH 6 - 7). Serat lunak kemudian difibrasi menggunakan alat blender sampai diperoleh bubur serat (pulp) yang diinginkan (Gambar 1b).
(a) (b)
5
Gambar 2 Diagram alir pembuatan kertas seni
Karakterisasi Pulp
6 kertas basah yang telah terbentuk kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari.
Karakterisasi Kertas
Lembaran kertas yang telah terbentuk dikondisikan terlebih dahulu selama 24 jam pada kondisi ruang sebelum diuji karakterristik fisik dan mekanik. Karakteristik fisik kertas yang diuji, antara lain gramatur (SNI 14 0439 1989) dan ketebalan (SNI 14 4977 1999) sedangkan karakteristik mekanik yang diuji, antara lain ketahanan tarik (SNI 14 4737 1998) dan ketahanan sobek (SNI 14 0436 1998). Metode uji yang dilakukan akan diuraikan pada Lampiran 2.
Analisis Data
Terdapat dua metode rancangan percobaan yang digunakan, yaitu rancangan acak faktorial (RAF) dengan pola fakorial 4x2 dan rancangan acak lengkap dengan satu faktor (RAL). Rancangan acak faktorial digunakan untuk mengetahui pengaruh faktor konsentrasi NaOH atau CaO (10%, 15%, 20%, dan 25%) dan faktor lama pemasakan (1 jam dan 2 jam) serta interaksinya terhadap parameter sifat kimia pulp. Model rancangan yang digunakan adalah sebagai berikut.
ij i j ij ij
ij = Pengaruh interaksi konsentrasi NaOH atau CaO taraf ke-i dan waktu
pembuatan pulp taraf ke-j
n ij = Pengaruh galat dari satuan percobaan ke-i yang memperoleh kombinasi
ke-ij
Parameter yang diamati meliputi rendemen, bilangan kappa, dan selektivitas delignifikasi.
7
Parameter yang diamati meliputi gramatur, ketahanan tarik, dan ketahanan sobek. Analisis data yang digunakan adalah analisis deskriptif menggunakan software SPSS 20.0 for windows.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Rendemen dan Bilangan kappa
Rendemen dan bilangan kappa menunjukkan tingkat kinerja bahan alkali yang digunakan sebagai bahan pendelignifikasi. Rendemen merupakan nilai yang dapat merepresentasikan kesesuaian serat untuk menghasilkan pulp bahan baku kertas. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi rendemen, antara lain kondisi bahan baku, waktu pemasakan, alkali aktif yang digunakan, perbandingan bahan baku dengan larutan kimia, suhu dan tekanan saat pemasakan, penyaringan, serta komponen yang dikandung oleh bahan tersebut.
Hasil pengujian menunjukkan perlakuan CaO menghasilkan rendemen pulp yang lebih tinggi dibandingkan rendemen pulp perlakuan NaOH pada kedua waktu pemasakan (Gambar 3). Rendemen pulp perlakuan NaOH rata - rata berkisar 63,26 – 74,29% sedangkan rendemen pulp perlakuan CaO rata - rata berkisar 74,52 – 88,88%. Hasil uji ragam (Lampiran 4 dan 7) menunjukkan bahwa faktor konsentrasi NaOH dan CaO berpengaruh nyata pada parameter rendemen sedangkan faktor lama pemasakan dan interaksi kedua faktor tidak memiliki pengaruh nyata terhadap rendemen pulp pada selang kepercayaan 95%.
Berdasarkan hasil uji lanjut duncan (Lampiran 5 dan 8), rendemen pulp dengan konsentrasi NaOH 10% dan CaO 10% berbeda signifikan dengan rendemen pulp pada konsentrasi lainnya. Hal tersebut disebabkan pada konsentrasi 10% jumlah lignin dan bahan ekstraktif lainnya yang terdegradasi sedikit sehingga rendemen yang dihasilkan cukup tinggi. Menurut Onggo dan Astuti (2005), penurunan rendemen serat dikarenakan terdegradasinya sebagian komponen dalam serat, seperti garam-garam organik dan anorganik, lemak, pigmen, dan sebagian lignin.
8
Gambar 3 Rendemen pulp pada berbagai konsentrasi pelarut NaOH dan CaO Bilangan kappa menunjukkan kadar sisa lignin yang terkandung di dalam pulp dan dapat menunjukkan kualitas pulp yang dihasilkan. Bilangan kappa yang masih cukup tinggi mengindikasikan bahwa tingkat kematangan dan delignifikasi serat yang rendah sehingga kandungan sisa lignin dalam pulp masih cukup tinggi dan pulp yang dihasilkan memiliki kualitas yang kurang baik. Kandungan lignin yang masih cukup besar didalam pulp juga akan mempengaruhi karakteristik fisik pulp dan kertas yang dihasilkan.
9
(Lampiran 11) menunjukkan konsentrasi NaOH 10% dan 15% berbeda signifikan satu sama lain dan keduanya berbeda signifikan dengan bilangan kappa konsentrasi NaOH 20% dan 25%.
Bilangan kappa perlakuan CaO memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan bilangan kappa perlakuan NaOH (Gambar 4). Hal tersebut dikarenakan, CaO sulit larut di air pada suhu kamar sehingga penetrasi larutan CaO ke dalam serat tidak maksimal yang menyebabkan lignin yang larut sedikit. Menurut Chen (2009), NaOH lebih efektif dalam melepaskan lignin dalam jaringan lignoselulosa dibandingkan CaO.
Penelitian yang dilakukan oleh Anggraini et.al (2011), dengan proses semi-kimia soda panas terbuka (NaOH 6%, 1 jam, 100ºC, dan rasio 1:7) menghasilkan rendemen dan bilangan kappa sebesar 77,26% dan 10,94 serta penelitian Zulfikar et.al (2009), pada konsentrasi CaO (5 - 15%), suhu (80º, 100º, dan 120ºC) dan waktu ( 60, 90, dan 120 menit) menghasilkan rendemen 61,58 – 89,65% dengan bilangan kappa sebesar 45,51 – 122,31. Bila dibandingkan dengan penelitian ini, konsentrasi CaO (10 - 25%) dengan lama pemasakan 1 dan 2 jam menghasilkan rendemen pulp yang lebih tinggi dan bilangan kappa yang lebih rendah.
Selektivitas Delignifikasi
Selektivitas delignifikasi menunjukkan rasio antara jumlah karbohidrat dengan jumlah sisa lignin dalam pulp. Selama proses delignifikasi berlangsung tidak hanya lignin yang terdegradasi namun sebagian komponen karbohidrat juga terdegradasi terutama hemiselulosa. Menurut Gullichsen dan Paulapuro (2000), kandungan polisakarida dalam pulp akan menurun seiring terjadinya proses delignifikasi. Sebagian besar karbohidrat akan terurai pada fase initial delignification sedangkan degradasi karbohidrat lainnya seperti hemiselulosa akan terjadi pada fase bulk delignification dan degradasi selulosa sebesar 10 - 15% akan terjadi pada fase residual delignification yang menyebabkan penurunan rendemen.
10
Gambar 5 Selektivitas delignifikasi berbagai konsentrasi pelarut NaOH dan CaO
Kondisi Perlakuan Terbaik
Perlakuan yang diberikan kepada bahan baku bertujuan untuk memperoleh kualitas pulp yang baik dengan rendemen pulp yang tinggi dan sisa lignin yang rendah. Kondisi perlakuan yang baik menghasilkan pulp dengan bilangan kappa yang rendah dan selektivitas delignifikasi yang tinggi karena kadar selulosa dan lignin dalam pulp menjadi faktor penting dalam pembuatan kertas. Kondisi perlakuan terbaik ditentukan dari hasil bilangan kappa dan selektivitas delignifikasi kedua perlakuan secara statistik. Berdasarkan hasil tersebut, perlakuan yang menghasilkan kualitas pulp yang baik yaitu perlakuan konsentrasi NaOH 20% dengan lama pemasakan 1 jam dan perlakuan CaO 10% dengan lama pemasakan 1 jam. Kandungan sisa lignin pada pulp akan mempengaruhi kualitas kertas yang dihasilkan.
Karakteristik Fisik dan Mekanik Kertas Seni
Gramatur
Gramatur merupakan rasio berat kertas (g) terhadap luas permukaan kertas (m2). Gramatur kertas dipengaruhi oleh jumlah pulp dan luas media pencetak yang digunakan dalam pembentukan lembaran kertas sehingga gramatur kertas yang diperoleh cukup beragam. Nilai gramatur akan berpengaruh pada sifat fisik kertas yang lain. Menurut Casey (1980), gramatur kertas akan mempengaruhi semua sifat kertas. Pada penelitian ini, jumlah pulp yang digunakan sebesar 5 g bobot basah untuk kertas perlakuan NaOH dan perlakuan CaO.
Hasil uji gramatur (Lampiran 20 dan 22), kertas perlakuan NaOH memiliki gramatur rata - rata berkisar 57,14 – 70,78 g/m2 sedangkan gramatur kertas perlakuan CaO rata - rata berkisar 55,56 – 64,32 g/m2. Penurunan komposisi pulp serat daun nanas pada kertas menyebabkan peningkatan gramatur. Semakin kecil
11
komposisi pulp serat daun nanas dan semakin besar komposisi bubur kertas HVS dalam kertas, nilai gramatur pun semakin meningkat (Gambar 6). Nilai gramatur tertinggi terdapat pada komposisi 50:50 pada masing-masing perlakuan, yaitu 70,78 g/m2 dan 64,32 g/m2.
Gambar 6 Hubungan antara gramatur dengan komposisi kertas
Berdasarkan uji ANOVA (Lampiran 21 dan 23), faktor komposisi pulp serat daun nanas dan bubur kertas HVS tidak berpengaruh nyata terhadap gramatur kertas. Kertas yang berasal dari pulp perlakuan NaOH memiliki gramatur lebih besar daripada kertas yang berasal dari pulp perlakuan CaO. Hal tersebut dikarenakan, pulp NaOH memiliki tekstur serat yang lebih lunak sehingga lembaran pulp yang terbentuk memiliki gramatur yang tinggi. Pada penelitian ini digunakan kontrol yaitu kertas seni hasil penelitian Prasetyo (2014) dengan komposisi 60% pulp serat pisang abaka dan 40% pulp kertas HVS.
Ketahanan Tarik
Ketahanan tarik kertas atau karton menunjukkan kemampuan kertas atau karton dalam mempertahankan keadaaanya agar tidak putus bila dikenai renggangan. Menurut Monica et al.(2009), faktor-faktor yang mempengaruhi ketahanan tarik, antara lain kekuatan serat, ikatan antar serat, panjang serat, dan struktur permukaan kertas. Indeks tarik adalah ketahanan tarik per gramatur.
Hasil uji indeks tarik (Lampiran 24 dan 27), kertas perlakuan NaOH memiliki indeks tarik rata-rata berkisar 6,65 – 3,04 Nm/g sedangkan indeks tarik kertas perlakuan CaO rata-rata berkisar 0,79 – 2,26 Nm/g. Berdasarkan hasil uji ragam (Lampiran 25 dan 28), faktor komposisi memiliki pengaruh yang nyata pada indeks tarik kertas dari pelarut NaOH sedangkan pada kertas CaO, faktor komposisi tidak berpengaruh nyata pada indeks tarik. Hasil uji Duncan (Lampiran 26), kertas dengan komposisi 100 memiliki nilai indeks tarik yang berbeda signifikasn terhadap komposisi 75 dan 50.
12
Gambar 7 Hubungan antara indeks tarik dengan komposisi kertas
Berdasarkan hasil penelitian (Gambar 7), semakin banyak komposisi serat daun nanas, indeks tarik semakin besar. Hal ini dikarenakan, serat daun nanas termasuk ke dalam kelompok serat panjang. Penelitian sebelumnya yang dilakukan Ayunda et al. (2013) berupa kertas campuran 100% pulp daun nanas dan 0% pulp enceng gondok memiliki indeks tarik berkisar 16,85 Nm/g. Kertas seni yang dihasilkan dari penelitian ini memiliki nilai indeks tarik yang lebih rendah dibandingkan dengan kontrol dan penelitian sebelumnya.
Ketahanan Sobek
Kekuatan sobek adalah daya tahan atau tenaga yang dibutuhkan untuk menyobek suatu kertas. Faktor-faktor yang mempengaruhi ketahanan sobek kertas atau karton, antara lain panjang serat, jumlah serat yang mengalami rupture kertas, dan jumlah ikatan antar serat. Kekuatan sobek kertas menunjukkan sifat kertas pada penggunaan akhir seperti kekakuan kertas dalam menahan beban. Indeks sobek adalah kekuatan sobek per satuan gramatur kertas.
Hasil uji indeks sobek (Lampiran 29 dan 32), kertas dari pelarut NaOH memiliki indeks sobek rata-rata berkisar 3,09 x 10-3 – 1,73 x 10-3 Nm2/g sedangkan indeks sobek kertas dari pelarut CaO rata-rata berkisar 1,08 x 10-3 – 1,78 x 10-3 Nm2/g. Hasil uji ragam (Lampiran 30 dan 33), faktor komposisi hanya memiliki pengaruh signifikan terhadap indeks sobek kertas dari pelarut NaOH. Hasil uji lanjut Duncan (Lampiran 31), masing-masing komposisi berbeda signifikan pada indeks sobek kertas.
Berdasarkan Gambar 8, semakin sedikit komposisi pulp serat daun nanas dalam kertas, semakin kecil nilai indeks sobek kertas. Hal tersebut karena, penambahan komposisi bubur kertas HVS dapat meningkatkan kepadatan kertas yang mengakibatkan fleksibilitas kertas menurun. Penelitian sebelumnya yang dilakukan Ayunda et al. (2013) berupa kertas campuran 100% pulp daun nanas dan 0% pulp enceng gondok memiliki indeks sobek berkisar 0,87 x 10-3 Nm2/g. Kertas seni yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki indeks sobek yang lebih
13
baik dibandingkan dengan penelitian sebelumnya namun memiliki indeks sobek yang lebih rendah dibandingkan kontrol.
Gambar 8 Hubungan antara indeks sobek dengan komposisi kertas
Komposisi Kertas Terbaik
Kertas dengan kualitas baik memiliki indeks tarik dan indeks sobek yang tinggi. Komposisi kertas terbaik ditentukan dari hasil indeks tarik dan indeks sobek secara statistik kemudian diurutkan dengan rangking dimana kertas yang memiliki indeks tarik dan indeks sobek yang tinggi memperoleh nilai rangking tinggi. Hasil uji fisik dan mekanik kertas dari pelakuan NaOH dan CaO, kertas perlakuan NaOH memiliki indeks tarik dan indeks sobek yang lebih tinggi dibandingkan dengan kertas perlakuan CaO. Berdasarkan hasil uji statistik, kertas yang memiliki indeks tarik dan indeks sobek yang tinggi, yaitu kertas dari perlakuan NaOH dengan komposisi 100% serat daun nanas (6,65 Nm/g dan 3,09 x 10-3 Nm2/g) dan kertas dari perlakuan CaO dengan komposisi 50% serat daun nanas (2,26 Nm/g dan 1,08 x 10-3 Nm2/g) walaupun indeks sobek yang diperoleh rendah.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi pelarut sangat berpengaruh pada proses delignifikasi. Semakin tinggi konsentrasi pelarut yang digunakan semakin banyak lignin yang hilang dan semakin tinggi selektivitas delignifikasi pemasakan. Pulp terbaik diperoleh dari perlakuan konsentrasi NaOH 20% dengan lama pemasakan 1 jam dan perlakuan CaO 10% dengan lama pemasakan 1 jam dengan melihat parameter bilangan kappa dan selektifitas
14
delignifikasi. Karakteristik serat daun nanas yang panjang mempengaruhi sifat mekanik kertas. Kertas yang memiliki indeks tarik dan indeks sobek yang tinggi diperoleh dari kertas dengan komposisi 100% serat daun nanas pada perlakuan NaOH (6,65 Nm/g dan 3,09 x 10-3 Nm2/g) dan kertas dengan komposisi 50% pada perlakuan CaO (2,26 Nm/g dan 1,08 x 10-3 Nm2/g). Semakin besar komposisi bubur kertas dalam kertas, sifat mekanik kertas semakin menurun. Selain itu, panjang serat hasil pemasakan juga dapat mempengaruhi sifat mekanik kertas. Semakin panjang serat yang menyusun kertas, semakin baik sifat mekanik kertas.
Saran
Serat daun nanas memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi kertas seni baik dari bahan serat itu sendiri maupun dikombinasikan dengan berbagai jenis kertas lain sehingga diperoleh kualitas kertas seni yang baik dari sisi artistik, teknis, dan finansial. Selain itu, dibutuhkan suatu standar yang berguna sebagai standarisasi mutu kertas seni. Penggunaan CaO sebagai pelarut belum efektif dalam mendegradasi lignin sehingga perlu dilakukan perbaikan pada kondisi perlakuan untuk mengasilkan pulp dengan sisa lignin yang kecil.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Nanas [Internet]. Kemenristek. [diunduh pada 2014 Jan 8]. Tersedia pada: http//warintek.ristek.go.id/pertanian/nanas.
Anggraini D, Roliadi H, Tampubolon RM. 2011. Pemanfaatan Bahan Alternatif Berserat Lignoselulosa Untuk Pembuatan Pulp dan Kertas Guna Menjaga Kelestarian Sumber daya Alam. Di dalam: Hidayat T, Karina M, Bahar N, Erwinsyah, Purwati S, Wikanaji D, editor. Seminar Teknologi Pulp dan Kertas 2011; 2011 Jul 12; Bandung, Indonesia. Bandung (ID): BPPK. hlm 60-74. Ayunda V, Humaidi S, Barus DA. 2013. Pembuatan dan Karakterisasi Kertas Dari
Daun Nanas dan Enceng Gondok. Medan (ID): Universitas Sumatra Utara. [BPS] Badan Pusat Statistik. 2012. Produksi Buah Nanas Tahun 2012. Jakarta
(ID): BPS.
Casey, JP. 1980. Pulp and Paper Chemistry and Chemical Technology 3rd Edition. Volume 1A. New York (US): Willey Interscience Publisher.
Chen M, Zhao J, Xia L. 2009. Comparison of Four Different Chemical Pretreatments of Corn Stover for Enhancing Enzymatic Digestibility. Biomass and Bioenergy. 33:1881-1385.doi:10.1016/j.biombioe.2009.05.025.
[CIFOR] Center of International Forestry Research. 2002. Forestry Outlook and Review: Annual Report. Bogor [ID]. CIFOR.
Gullichsen J, Paulapuro H. 2000. Chemical Pulping. Atlanta (US): TAPPI Press Huda AN. 2013. Industri Pulp dan Kertas Potensial [Internet]. Koran Sindo.
[diunduh pada 2014 Agu 31]. Tersedia pada: http//koran-sindo.com.
15
Monica Ek, Gellerstedt G, Henriksson G. 2009. Pulp and Paper Chemistry and Technology Vol 4 Paper Product Physic & Technology. Berlin (DE): Walter de Gruyter GmbH & Co.
Nayan NHM, Razak SIAbd, Rahman WAWA, Majid RAbd. 2013. Effect of Mercerization on The Properties of Paper Produced from Malaysian Pineapple Leaf Fiber. IJET-IJENS. 13:1-6.
Onggo H, Astuti JT. 2005. The Effect of NaOH and H2O2 on The Yield and Color
of Pulp From Pineapple Leaf Fiber. Journal of Tropical Wood Science and Technology. 3(1): 37-43.
Prasetyo Yoga. 2014. Pemanfaatan serat pisang abaka (Musa textilis Nee) dan kertas HVS sebagai kertas seni [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. [SNI] Standar Nasional Indonesia. 1989. SNI 14 0439 1989 tentang Cara Uji
Gramatur Kertas dan Karton. Jakarta (ID): BSN.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1998. SNI 14 4737 1998 tentang Cara Uji Ketahanan Tarik Kertas dan Karton - Bagian 2: Metode Elongasi Tetap. Jakarta (ID): BSN.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1998. SNI 14 0436 1998 tentang Cara Uji Ketahanan Sobek Kertas dan Karton - Metode Elmendorf. Jakarta (ID): BSN. [SNI] Standar Nasional Indonesia. 1999. SNI 14 4977 1999 tentang Cara Uji
Ketebalan Kertas dan Karton. Jakarta (ID): BSN.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 2005. SNI 08 7070 2005 tentang Cara Uji Kadar Air Kertas dan Karton - Metode Kering Oven. Jakarta (ID): BSN.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 2008. SNI 0494 2008 tentang Cara Uji Bilangan Kappa. Jakarta (ID): BSN.
Yusof Y, Ahmad MR, Wahab MdS, Mustapa MS, Tahar MS. 2012. Producing Paper Using Pineapple Leaf Fibre. Advanced Materials Research. 383-390:3382-3386.doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.383-390.3382.
Zawawi D, Zainuri M, Hatta M, Sari A, Kassim M, Awang H, Aripin AM. 2014. Agro Waste as Alternative Fiber. Bioresources. 9(1): 872-880.
16
LAMPIRAN
Lampiran 1 Karakterisasi pulp
Rendemen pemasakan dan bilangan kappa
Pulp hasil pemasakan dicuci dengan air untuk memisahkan pulp dengan cairan pemasak (black liquor) dan menetralkan pulp dari bahan kimia. Pulp yang telah bersih ditentukan kadar airnya dengan metode kadar air (SNI 08 7070 2005). Setelah itu, rendemen pulp dapat ditentukan dengan rumus berikut.
endemen a b
Keterangan :
% Rendemen = rendemen pemasakan (%)
Wa = berat kering oven pulp hasil pemasakan (g) Wb = berat kering oven pulp sebelum dimasak (g)
Setelah rendemen pulp ditentukan, kemudian dilakukan pengujian bilangan kappa pulp untuk mengetahui kadar sisa lignin dalam pulp (SNI 0494:2008). Bilangan kappa dapat ditentukan dengan rumus berikut.
p f
p b a
Keterangan : K = nilai bilangan kappa
f = faktor koreksi pada pemakaian 50% KMnO4, tergantung pada harga p sesuai
Tabel 2
w = berat contoh kering oven (g)
p = larutan KMnO4 yang terpakai oleh contoh pulp (mL)
b = larutan Na2S2O3 yang terpakai oleh blanko (mL)
a = larutan Na2S2O3 yang terpakai oleh contoh (mL)
N = normalitas larutan Na2S2O3
Tabel 2 Faktor “p” koreksi perbedaan pemakaian persentase permanganat
p + 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
30 0,958 0,960 0,962 0,964 0,966 0,968 0,970 0,973 0,975 0,977
40 0,979 0,981 0.983 0,985 0,987 0,989 0,991 0,994 0,996 0,998
50 1,000 1,002 1,004 1,006 1,009 1,011 1,013 1,015 1,017 1,019
60 1,022 1,024 1,026 1,028 1,030 1,033 1,035 1,037 1,039 1,042
17
Selektifitas delignifikasi
Perhitungan lignin klason, jumlah lignin dalam pulp, dan jumlah karbohidrat dalam pulp digunakan untuk menghitung selektifitas delignifikasi. Selektifitas delignifikasi ditentukan dengan tahapan-tahapan berikut.
Berat kering oven bahan = A (g)
Rendemen pemasakan = % rendemen x A = B (g) Lignin klason = bilangan kappa x 0,13 = C (%) Jumlah lignin dalam pulp = % C x B = D (g)
Jumlah karbohidrat dalam pulp = B – D = E (g) Selektifitas delignifikasi = g
g
Lampiran 2 Karakterisasi kertas Sifat Fisik
Gramatur (SNI 14-0439-1989)
Gramatur adalah massa lembaran kertas atau karton (g) yang dibagi dengan satuan luasnya (m2) dan diukur pada kondisi standar. Contoh uji dipotong dengan ukuran 10 x 10 cm sebelum dilakukan penimbangan. Pengambilan dan penimbangan contoh dilakukan dalam kondisi standar. Gramatur dihitung dengan persanaan berikut,
ramatur m
Keterangan : m = massa contoh uji (g) A = luas contoh uji (m2)
Ketebalan (SNI 14-4977-1999)
Ketebalan kertas adalah jarak tegak lurus antara kedua permukaan kertas atau karton dan dikur pada keadaan standar. Contoh uji dipotong dengan dimensi 10 x 10 cm, kemudian dilakukan pengukuran pada lima titik berbeda dengan mikrometer skrup. Hasil pengukuran kelima titik dicatat dan diambil nilai rata-ratanya
Sifat Mekanik
Ketahanan Tarik (SNI 14 4737 1998)
18
tensile strength tester menarik klem penjepit bawah ke arah bawah dan contoh uji akan tegang lalu putus. Angka skala dalam kgf atau kN/m (1 kgf per 15 mm = 0,6538 kN/m atau kPa) yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk dicatat.
ndeks tarik( mg ) ramatur k m
Keterangan :
Y = ketahanan tarik (kN/m) T = nilai beban tarik (kgf)
Gambar 9 Paper tensile strength tester Ketahanan Sobek (SNI 14-0436-1998)
Ketahanan sobek menggambarkan gaya (gf atau mN) yang diperlukan untuk menyobek kertas atau karton pada kondisi standar. Contoh uji dipotong dengan dimensi 76 x 63 mm dan disimpan pada kondisi standar. Contoh uji diletakkan pada penjepit sampel dan dilakukan penyobekan awal dengan menggunakan sampel yang telah tersedia pada alat uji yang telah dikalibrasi sebelumnya. Kemudian, tekan alat penahan sehingga pendulum mengayun dan menyobek kertas. Angka skala dalm gf atau mN (1 gf = 9,087 mN) yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk dicatat. Ketahanan sobek dihitung dengan rumus berikut,
F pn
ndeks sobek mg ramatur m
Keterangan :
X = ketahanan sobek (mN)
F = pembacaan skala rata-rata (mN) n = jumlah lembar contoh uji
19
Gambar 10 Paper tearing tester
Lampiran 3 Hasil pengujian rendemen pulp dengan perlakuan NaOH Konsentrasi Waktu Ulangan Rendemen Rata-rata
10% 1 1 71,44 70,95
2 70,46
2 1 75,40 74,29
2 73,18
15% 1 1 65,56 66,25
2 66,94
2 1 66,38 66,71
2 67,03
20% 1 1 64,39 65,16
2 65,16
2 1 65,53 66,15
2 66,76
25% 1 1 60,50 63,26
2 66,01
2 1 60,08 63,26
2 66,43
Lampiran 4 Uji ANOVA rendemen pulp dengan perlakuan NaOH Source Type III Sum
of Squares
Df Mean
Square
F Sig.
Corrected Model 206,220a 7 29,460 5,819 ,012
Intercept 71 723,535 1 71 723,535 14 166,895 ,000
Konsentrasi 192,981 3 64,327 12,706 ,002
Waktu 6,669 1 6,669 1,317 ,284
Konsentrasi * Waktu 6,570 3 2,190 ,433 ,736
Error 40,502 8 5,063
Total 71 970,258 16
20
Lampiran 5 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap rendemen pulp
Konsentrasi N Subset
1 2
Lampiran 6 Hasil pengujian rendemen pulp dengan perlakuan CaO Konsentrasi Waktu Ulangan Rendemen Rata-rata
10% 1 1 86,96 86,25
21
Lampiran 8 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi CaO terhadap rendemen pulp
Konsentrasi N Subset
1 2
Lampiran 9 Hasil pengujian bilangan kappa dengan perlakuan NaOH Konsentrasi Waktu Ulangan Bilangan kappa Rata-rata
10% 1 1 20,942 21,982
22
Lampiran 11 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap bilangan kappa
Konsentrasi N Subset
1 2 3
Lampiran 12 Hasil pengujian bilangan kappa dengan perlakuan CaO Konsentrasi Waktu Ulangan Bilangan kappa Rata-rata
10% 1 1 20,851 20,902
Lampiran 13 Uji ANOVA bilangan kappa dengan perlakuan CaO
23
Lampiran 14 Hasil pengujian selektivitas delignifikasi dengan perlakuan NaOH Konsentrasi Waktu Ulangan Selektifitas
delignifikasi
Lampiran 15 Uji ANOVA selektivitas delignifikasi dengan perlakuan NaOH Source Type III Sum
Lampiran 16 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap selektivitas delignifikasi
Konsentrasi N Subset
24
Lampiran 17 Hasil pengujian selektivitas delignifikasi dengan perlakuan CaO Konsentrasi Waktu Ulangan Selektifitas
delignifikasi
Rata-rata
10% 1 1 35,892 35,801
2 35,711
2 1 34,481 37,180
2 39,878
15% 1 1 29,772 37,507
2 45,241
2 1 36,596 36,460
2 36,323
20% 1 1 46,951 41,057
2 35,162
2 1 33,581 36,313
2 39,045
25% 1 1 38,462 41,378
2 44,295
2 1 35,443 39,623
2 43,802
Lampiran 18 Uji ANOVA selektivitas delignifikasi dengan perlakuan CaO Source Type III Sum
of Squares
Df Mean
Square
F Sig.
Corrected Model 68,284a 7 9,755 ,288 ,941
Intercept 23 304,778 1 23 304,778 688,856 ,000
Konsentrasi 39,702 3 13,234 ,391 ,763
Waktu 9,511 1 9,511 ,281 ,610
Konsentrasi * Waktu 19,070 3 6,357 ,188 ,902
Error 270,649 8 33,831
Total 23 643,711 16
25
26
Lampiran 19 Hasil perhitungan lignin klason, lignin dalam pulp, karbohidrat dalam pulp, dan selektifitas delignifikasi (lanjutan) Konsentrasi
(%)
Lama pemasakan
(jam)
Ulangan Bobot
bahan (g)
Rendemen (%)
Rendemen pemasakan
(g)
Bilangan kappa
Lignin klason (%)
Lignin dlm pulp
(g)
Karbohidrat dlm pulp
(g)
Selektifitas delignifikasi
CaO
20 1 1 15 80,30 11,70 16,042 2,085 0,244 11,46 46,951
2 15 76,67 11,18 19,867 2,765 0,309 10,87 35,162
2 1 15 73,81 11,38 23,112 2,892 0,329 11,05 33,581
2 15 75,22 11,60 19,209 2,497 0,290 11,31 39,045
25 1 1 15 74,44 11,17 19,493 2,534 0,283 10,88 38,462
2 15 76,67 11,50 16,983 2,208 0,254 11,25 44,295
2 1 15 73,54 11,03 19,659 2,744 0,303 10,73 35,443
2 15 77,34 11,60 16,588 2,232 0,259 11,34 43,802
27
Lampiran 20 Hasil pengujian gramatur dengan komposisi kertas perlakuan NaOH Komposisi Ulangan Gramatur (g/m2) Rata-rata
100:0 1 59,64 57,14
Lampiran 21 Uji ANOVA gramatur dengan komposisi kertas perlakuan NaOH Source Type III Sum
Lampiran 22 Hasil pengujian gramatur dengan komposisi kertas perlakuan CaO Komposisi Ulangan Gramatur (g/m2) Rata-rata
100:0 1 47,33 56,11
28
Lampiran 25 Uji ANOVA indeks tarik dengan komposisi kertas perlakuan NaOH Source Type III Sum
Lampiran 26 Uji lanjut Duncan pengaruh komposisi kertas terhadap indeks tarik perlakuan NaOH
29
Lampiran 28 Uji ANOVA indeks tarik dengan komposisi kertas perlakuan CaO (lanjutan)
30
Lampiran 32 Hasil pengujian indeks sobek dengan komposisi kertas perlakuan CaO
Ulangan Komposisi
100:0 75:25 50:50
1 2,472 1,677 1,175
2 1,078 1,125 0,982
Rata-rata 1,775 1,401 1,079
Lampiran 33 Uji ANOVA indeks sobek dengan komposisi kertas perlakuan CaO
Source Type III Sum of Squares
df Mean
Square
F Sig.
Corrected Model ,487a 2 ,243 ,639 ,587
Intercept 12,068 1 12,068 31,704 ,011 Komposisi ,487 2 ,243 ,639 ,587
Error 1,142 3 ,381
31
Lampiran 34 Hasil perhitungan ketahanan tarik dan ketahanan sobek Kombinasi Ulangan Kadar air
(%)
Gramatur (g/m2)
Tebal kertas (mm)
Densitas (g/m3) x 103
Ketahanan tarik (kN/m)
Ketahanan sobek (mN)
Indeks tarik (Nm/g)
Indeks sobek 10-3 x (Nm2/g) Kontrol
NaOH - 127,07 0,08 - 70,66 4287,264 556,076 33,740
CaO - 106,97 0,06 - 50,87 2879,840 475,554 26,922
NaOH
100:0 1 4,06 95,43 0,26 367,038 0,386 194 4,042 2,033
2 3,42 87,43 0,27 323,814 0,373 160 4,262 1,830
75:25 1 3,25 102,70 0,28 366,785 0,222 156 2,164 2,033
2 3,32 87,62 0,25 350,480 0,229 124 2,612 1,830
50:50 1 3,44 117,07 0,31 377,645 0,235 116 2,010 2,033
2 3,29 109,41 0,29 377,275 0,196 128 1,793 1,830
CaO
100:0 1 3,64 47,33 0,22 215,136 0,046 117 0,967 2,472
2 3,76 64,89 0,22 294,954 0,039 70 0,605 1,078
75:25 1 2,92 47,10 0,18 261,666 0,092 79 0,967 2,472
2 2,85 64,01 0,18 355,611 0,072 72 0,605 1,078
50:50 1 3,74 68,09 0,18 378,277 0,131 80 0,967 2,472
2 3,93 60,54 0,17 356,117 0,157 59,429 0,605 1,078
32
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Malang pada tanggal 13 Mei 1992 dari ayah Mulyono dan ibu Sustiani. Penulis merupakan putri pertama dari dua bersaudara. Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 98 Jakarta dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan diterima di Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.
