SKRIPSI
DESMAR SIBURIAN
100801069
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
DESMAR SIBURIAN
100801069
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSEJETUJUAN
Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI SERAT BATANG KECOMBRANG ( Nicolaia speciosa) Kategori : SKRIPSI
Nama : DESMAR SIBURIAN Nomor Induk Mahasiswa : 100801069
Program Study : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, April 2015
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Perdinan Sinuhaji, MS Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc NIP: 195903101987031002 NIP.196506171993031009
Diketahui
Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI SERAT BATANG
KECOMBRANG (Nicolaia speciosa)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya
Medan, April 2015
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran Tuhan Yang Maha Pengasih
lagi Penyayang atas rahmat, kekuatan dan kemurahan-nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi penelitian yang berjudul “PEMBUATAN DAN
KARAKTERISASI KERTAS DARI SERAT BATANG KECOMBRANG
(Nicolia speciosa)”.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak
membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, yaitu:
1. Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, M.s selaku dosen pembimbing satu yang
telah bersedia meluangkan waktu dan pikirannya untuk membimbing
penulis.
2. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc, selaku dosen pembimbing dua yang
telah bersedia meluangkan waktu dan pikirannya untuk membimbing
penulis.
3. Bapak Zainal Abidin selaku pembimbing lapangan yang telah bersedia
membantu pembimbing penulis
4. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang dan bapak Drs. Syahrul Humaidi,
M.Sc, selaku ketua dan sekretaris Departemen Fisika Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Sumatra utara.
5. Seluruh staf dosen Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
6. Ayahanda T. Siburian dan ibunda R. Bakara yang selalu mendukung
penulis baik doa, semangat maupun material.
7. Saudara kandungku, Henry Siburian, Jupri Siburian, Fitri Siburian, Ida
Siburian,dan Adil Siburian. Terimaksih atas doa dan semangat yang telah
diberikan.
8. Kak Yuspa, Kak Tini, dan Bang jo yang selalu mempermudah segala
urusan di departemen Fisika.
9. Sahabat-sahabat satu Angkatan “PHYSIC INSIDE 2010 ( Ronald, Edy,
Juan, Lamhot,Sahat, Tambi, Jantiber, Faisal, Baik, Jekson, Rumianto,
Juli, Sarah, dkk) dan IMF USU”, dan adik-adik junior 2011 ( Hendra
damos, dkk), 2012, 2013, 2014 yang selalu memberikan semangat kepada
saya dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan
skripsi ini. oleh karena itu saran dan kritik dari pembaca dibutuhkan
terutama yang bersifat membangun. Akhir kata penulis berharap semoga
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI SERAT BATANG
KECOMBRANG (Nicolaia speciosa)
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan dan karakterisasi kertas serat
batang kecombrang. Karakterisasi terhadap kertas yang dibuat dari batang
kecombrang ini yakni: Gramatur rata-rata 76,2 gr/m2 sesuai dengan SNI ISO 536 :
2010, tebal kertas rata-rata 0,4418 mm sesuai dengan SNI ISO 534 : 2011, kuat
tarik rata-rata 0,46 x 103 N/m2 sesuai dengan SNI 1924.2 : 2010, dan kuat sobek
rata-rata 233,2 x 10-3 N sesuai dengan SNI 0436 : 2009, kuat retak 24,6 kPa sesuai
dengan SNI 14-0493-1998. Dalam parameter tersebut maka kertas yang diperoleh
dapat dikatagorikan ke kertas tissue menurut SNI 14-0103-1998.
MANUFACTURE AND CHARACTERIZATION OF PAPER FROM
FIBER RODS KECOMBRANG (Nicolaia speciosa)
ABSTRACT
Experiment about manufacture and characterization of paper made of fiber rods
kecombrang has been done. Characterization of paper covered: average grammage
was 76,2 gr/m2 with SNI ISO 536 : 2010, average paper thickness was 0,4418 mm
with SNI ISO 534 : 2011, average tensile strength was 0,46 x 103 N/m2 with SNI
1924.2 : 2010, average tearing strength was 233,2 x 10-3 N with SNI 0436 : 2009,
average bursting strength was 24 ,6 kPa with SNI 14-0493-1998. According to
SNI 14-0103-1998, this paper can be categorized into tissue paper.
Kata kunci : fiber rods kecombrang, Pulp, paper, Physical and Mechanical
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan i
Pernyataan ii
Penghargaan iii
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Table x
Daftar Gambar xi
Daftar Lampiran Bab 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 2 1.3 Batasan masalah 2 1.4 Tujuan penelitian 2 1.5 Manfaat Peneitian 2 1.6 Sistematika penulisan 3 Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Kertas 4
2.1.1 Jenis Kertas 5
2.1.2 Proses Pembuatan Kertas 9
2.1.3 Sifat-Sifat Kertas 12
2.1.3.1 Sifat Fisis Kertas 12
2.1.3.2 Sifat Mekanik Kertas 13
2.2 Sumber Bahan Baku Kertas 15
2.3
2.2.2
Serat
Potensi dan Pemamfaatan Serat Alam 22
2.3.1 Dimensi Serat 23
2.3.2 Panjang Serat 24
2.3.3 Kekasaran Serat (Diameter Serat) 24
2.4 Kecombrang 25
2.4.1 Tanaman Kecombrang 25
2.4.2 Klasifikasi Kecombrang 26
2.4.3 Ciri-Ciri Batang, Daun, dan bunga Kecombrang 26
2.4.4 Mamfaat Kecombrang 27
2.4.5 Nilai Nutrisi Kecombrang 28
Metode Penelitian
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 31
3.2 Bahan dan Peralatan 31
3.2.1 Bahan 31
3.2.2 Peralatan 31
3.3 Diagram Alir
3.3.1 Diagram Alir Proses Pemasakan I pulp batang
kecombrang 33
3.3.2 Diagram Alir Proses Pemasakan II pulp batang
kecombrang 34
3.3.3 Diagram Alir Proses Pembuatan Kertas
kecombrang 35
3.4 Prosedur Penelitian 36
4.1.1 Gramatur 40
4.1.2 Hasil Perhitungan Gramatur Kertas 41
4.1.3 Ketebalan Kertas 41
4.1.4 Hasil Pengukuran Tebal Kertas 43
4.1.5 Ketahanan Tarik 43
4.1.6 Kekuatan Tarik 45
4.1.7 Ketahanan Sobek 45
4.1.8 Kekuatan Sobek 46
4.1.9 Ketahanan Retak 47
4.1.10 Kekuatan Retak 48
Bab 5 Kesimpulan dan Saran 50
5.1 Kesimpulan 50
5.2 Saran 50
Daftar Pustaka
Lampiran A1
Lampiran A2
DAFTAR TABEL
Table 2.1 Sifat Fisika Serat Alam
halaman
22
Table 2.2 Komposisi Kimia Kecombrang 28
Table 3.1 Rancangan Gramatur 35
Table 4.1 Hasil Perhitungan Gramatur Kertas Batang Kecombrang 40
Table 4.2
Table 4.3
Hasil Pengukuran Tebal Kertas Batang Kecombrang
Hasil Pengukuran Ketahanan Tarik Kertas Batang
42
Table 4.4
Kecombrang
Hasil Pengukuran Ketahanan Sobek Kertas Batang
44
Table 4.5
Kecombrang
Hasil Pengukuran Ketahanan Retak Kertas Batang
46
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tanaman kecombrang
Halaman
27
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pemasakan I Pulp Kecombrang 33
Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pemasakan II Pulp Kecombrang 34
Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Pembuatan Kertas 35
Gambar 3.4 Ukuran Sampel 39
Gambar 4.1 Gramatur Kertas -vs- Massa 41
Gambar 4.2 Tebal Kertas -vs- Massa 43
Gambar 4.3 Kekuatan Tarik Kertas -vs- Massa 45
Gambar 4.4 Kekuatan Sobek Kertas -vs- Massa 47
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI SERAT BATANG
KECOMBRANG (Nicolaia speciosa)
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan dan karakterisasi kertas serat
batang kecombrang. Karakterisasi terhadap kertas yang dibuat dari batang
kecombrang ini yakni: Gramatur rata-rata 76,2 gr/m2 sesuai dengan SNI ISO 536 :
2010, tebal kertas rata-rata 0,4418 mm sesuai dengan SNI ISO 534 : 2011, kuat
tarik rata-rata 0,46 x 103 N/m2 sesuai dengan SNI 1924.2 : 2010, dan kuat sobek
rata-rata 233,2 x 10-3 N sesuai dengan SNI 0436 : 2009, kuat retak 24,6 kPa sesuai
dengan SNI 14-0493-1998. Dalam parameter tersebut maka kertas yang diperoleh
dapat dikatagorikan ke kertas tissue menurut SNI 14-0103-1998.
MANUFACTURE AND CHARACTERIZATION OF PAPER FROM
FIBER RODS KECOMBRANG (Nicolaia speciosa)
ABSTRACT
Experiment about manufacture and characterization of paper made of fiber rods
kecombrang has been done. Characterization of paper covered: average grammage
was 76,2 gr/m2 with SNI ISO 536 : 2010, average paper thickness was 0,4418 mm
with SNI ISO 534 : 2011, average tensile strength was 0,46 x 103 N/m2 with SNI
1924.2 : 2010, average tearing strength was 233,2 x 10-3 N with SNI 0436 : 2009,
average bursting strength was 24 ,6 kPa with SNI 14-0493-1998. According to
SNI 14-0103-1998, this paper can be categorized into tissue paper.
Kata kunci : fiber rods kecombrang, Pulp, paper, Physical and Mechanical
BAB I
Daluang. Kertas ini terbuat dari kulit batang pohon Saeh (Broussonetia papyfera)
dengan proses yang cukup rumit. Namun akhir-akhir ini justru sangat
mengkawatirkan karena penebangan kayu yang tidak terkendali yang berakibat
fatal dengan terjadinya kerusakan lingkungan dan perubahan iklim yang tidak
teratur sehingga merugikan kehidupan manusia itu sendiri (www.wikipedia.org).
Sebagai bahan utama dalam pembuatan pulp kertas adalah selulosa dalam
bentuk serat, sedangkan serat selulosa dapat diperoleh dari berbagai jenis
tumbuhan kayu (wood) atau tumbuhan non kayu (non wood) yang semuanya
dapat dipergunakan untuk pembuatan pulp kertas. Serat ini berasal dari bagian
tumbuh- tumbuhan seperti batang, tangkai buah, kulit dan bulu biji. Serat sebagai
bahan baku penting untuk pembuatan kertas, kertas salah satu kebutuhan pokok
sebagai alat tulis, dan keperluan rumah tangga (Syamsu, 2012). Perlu dicari bahan
alternatif lain yang seratnya dapat diolah menjadi kertas yang salah satunya adalah
bahan non wood yaitu Kecombrang. Perkembangbiakan tanaman kecombrang
sangat cepat dan Kecombrang masih digolongkan sebagai tanaman liar. Memang
kecombrang dapat tumbuh di sembarang tempat terutama di daerah pegunungan.
Sumatera utara merupakan salah satu daerah yang sangat banyak di tumbuhi oleh
Kecombrang. Peneliti ingin memanfaatkan tanaman Kecombrang sebagai bahan
baku kertas karena mengandung serat/selulosa. Kecombrang diolah menjadi pulp
dengan menggunakan proses soda dan dihaluskan dengan menggunakan blender.
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan dari sifat mekanis serat antara
lain: jenis serat, bentuk serat, dan perlakuan terhadap serat. Pelakuan terhadap
sserat Kecombrang dilakukan pemasakan dengan proses soda dengan waktu
1.2 Rumusan Masalah
1. Apakah serat batang kecombrang dapat dijadikan bahan baku kertas yang
lebih baik dari pada bahan baku kayu?
2. Bagaimana sifat fisik dan mekanik dalam pembuatan kertas ini dengan
menggunakan serat batang kecombrang?
1.3 Batasan Masalah
1. Proses pembuatan pulp dilakukan dengan metode kimia, dilaksanakan
dalam suasana alkali (basa) dengan 5% NaOH sebagai bahan kimia
pemasak. Pemasakan dengan 5% NaOH akan melarutkan ligninnya,
2. Bahan baku yang digunakan adalah serat batang kecombrang.
3. Sampel Batang kecombrang dipilih yang paling tua dan dipotong dengan
panjang 30-50 cm yang diambil dari Siborongborong Tapanuli Utara.
4. Melakukan pengujian sifat fisik dan mekanik dalam kertas dengan variasi
massa 0,4580 gr, 0,5422 gr, 0,5422 gr, 0,5967 gr, 0,6140gr, 0,6339 gr,
0,6365 gr, 0,6527 gr, 0,6542 gr, 0,6568 gr, 0,6952 gr,dan 0,6955 gr.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Untuk memahami teknologi pembuatan pulp dan kertas.
2. Untuk mengetahui sifat fisik, dan mekanik kertas kecombrang.
3. Untuk mengetahui aplikasi dari kertas kecombrang.
1.5 Manfaat
1. Pemamfaatan batang kecombrang yang selama ini belum terjangkau
menjadi bahan baku kertas.
2. Dengan adanya penelitian ini diharapkan kecombrang dapat dijadikan
bahan alternatif pembuatan kertas pengganti kayu sehingga dapat
1.6 Sitematika Penulisan
Sistematika penulisan pada masing masing bab adalah sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan latar belakang penelitian,tujuan
penelitian,batasan masalah,manfaat penelitian,dan sistematika
penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang teori yang mendasari penelitian menjadi
acuan untuk pengambilan data, analisa data serta pembahasan.
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini berisi tentang metode penelitian prosedur penelitian
dan menjelaskan pengujian sifat fisik dan mekanik kertas
kecombrang.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menguraikan tentang data penelitian yang diperoleh
dan menerangkan pengolahan data.
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dan saran dalam penyusunan tugas
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kertas
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, kertas merupakan barang
lembaran dibuat dari bubur rumput, jerami, kayu, dan sebagainya yang biasa
ditulisi atau untuk kertas pembungkus, dan sebagainya. Kertas adalah kemasan
yang pertama ditemukan sebelum plastik dan logam. Saat ini kemasan kertas
masih banyak digunakan dan mampu bersaing dengan kemasan lain seperti plastik
dan logam karena harganya yang murah, mudah diperoleh dan penggunaannya
yang luas. Selain sebagai kemasan, kertas juga berfungsi sebagai media
komunikator dan media cetak. Kelemahan kemasan kertas untuk mengemas bahan
pangan adalah sifatnya yang sensitif terhadap air dan mudah dipengaruhi oleh
kelembaman udara lingkungan. Sifat-sifat kemasan kertas sangat tergantung pada
proses pembuatan dan perlakuan tambahan pada proses pembuatannya. Kemasan
kertas dapat berupa kemasan fleksibel atau kemasan kaku. Jenis kemasan ketas
yang dapat digunakan sebagai kemasan fleksibel adalah kertas kraft dan kertas
tahan lemak (grease proof). Glassin dan kertas lilin (waxed paper) atau kertas
yang dibuat dari modifikasi kemasan kertas fleklsibel. Kemasan kertas yang kaku
terdapat dalam bentuk karton, kotak, drum, cawan - cawan yang tahan air, yang
dapat dibuat dari paper board, kertas laminasi, corrugated board dan berbagai
jenis board dari kertas khusus. Wadah kertas biasanya dibungkus lagi dengan
bahan - bahan kemasan lain seperti plastik dan foil logam yang lebih bersifat
protektif. Karakteristik kertas didasarkan pada berat atau ketebalannya.
Berdasarkan berat kertas dapat dinyatakan dalam berat (lb)/3000 ft² atau disebut
2.1.1 Jenis Kertas
a. Uncoated groundwood.
Kertas yang tidak mempunyai lapisan “coating” pigmen dan diproduksi
menggunakan pulp mekanis (mechanical pulps), bubur kertas yang diproduksi
tanpa proses kimiawi. Kurang lebih 80% kertas jenis ini adalah kertas Koran
(newsprint). Gramatur: 24-75gsm, kertas koran dari 38-52gsm. Disamping itu,
jenis kertas lainnya adalah kertas untuk direktori (seperti yellow page), computer
paper, catalog, dan “advertising supplements” (brosur sisipan yang umumnya
dicetak dengan sistim rotogravure). (Suskiyatno, 2011)
b. Coated groundwood.
Kertas jenis ini paling tidak mempunyai 10% pulp mekanis (umumnya 50-
55% groundwood) dengan sisanya menggunakan pulp kimia. Kategori kertas ini
di USA masuk dalan kertas No. 5 “enamel paper” (kertas coated dengan
brightness – tingkat kecerahan paling rendah, sekitar 80%) dan kertas No. 4
(brightnes sekitar 85%), keduanya mempunyai lapisan “coating” pigmen dikedua
sisi. Umumnya kertas ini berwarna kekuningan karena banyak pulp mekanis dan
mempunyai gramatur dari 45-130gsm. Kertas ini umumnya ditemukan pada
kegunaan kertas dengan mesin cetak letterpress dan offset, seperti LWC (light
weight coated – kertas yang mempunyai lapisan coating rendah sekitar 7-10gsm)
dan kertas coated untuk majalah. (Suskiyatno, 2011)
c. Uncoated Woodfree.
Kertas jenis ini mempunyai kandungan pulp mekanis lebih rendah dari 10%
umumnya bisa 0% dan tidak mempunyai lapisan coating pigmen sama sekali.
Kegunaan kertas ini termasuk “office papers” (formulir, kertas fotokopi, kertas
buku tulis, dan kertas amplop), kertas carbonless (NCR), dan kertas cetak atau
anda biasa sebut HVS. Bila anda sering bergelut dengan pasar ekspor, jenis kertas
ini sering juga disebut “printing, writing, and book papers” (kertas cetak, tulis dan
d. Coated Woodfree.
Jenis kertas ini juga mengandung kurang 10% pulp mekanis, tetapi
mempunyai lapisan coating pigmen baik dua sisi atau satu sisi. Di USA kertas ini
disebut No. 1-3 enamel (dimana kertas coated dengan brightness atau tingkat
kecerahan berkisar dari 88% sampai dengan 96%). Di pasar lokal anda sering
mendengar Art Paper dan Art Board yang mempunyai lapisan coating dua sisi
yang bisa berkisar antara 20-35gsm. Kertas C1S Label masuk dalam kategori ini
dimana hanya mempunyai lapisan coating disatu sisi. Gramatur kertas berkisar
antara 70-300gsm. Art Paper umumnya mulai dari 70-150gsm, sementara Art
Board mulai dari 170-300gsm. Kegunaan paling umum adalah untuk majalah,
buku, cetak commercial dengan mutu yang tinggi dan mahal karena brightness
yang relatif tinggi dibanding kertas uncoated groundwood. (Suskiyatno, 2011)
e. Kraft Paper.
3. Karung (shipping sack) – seperti karung atau kantong semen, dan
4. Berbagai fungsi “converting”. Gramatur berkisar antara 50-134gsm. Pulp
kertas yang dipakai bisa melalui proses pemutihan atau “bleaching” atau
tidak. Bila tidak diputihkan maka berwarna coklat. (Suskiyatno, 2011)
f. Bleached Paperboard.
Pulp kertas yang dipakai adalah “beached sulfate” dan kegunaan utama
adalah “folding carton” – untuk membuat box, dan kertas karton susu atau juice.
Karena “bleach” maka warna kertas karon ini putih dan sekitar setengah jumlah
produksi adalah coated. Biasanya di pasar USA, kertas ini dipanggil dengan nama
SBS atau “solid bleached board”. Gramatur bervariasi mulai dari 200-500gsm.
Golongan jenis kertas ini termasuk untuk membuat gelas kertas, piring kertas,
“file folders” (map folio), dan kartu index (kartu index nama). Dipasar lokal sering kita temukan sebagai C2S Board atau C1S Board tergantung jumlah sisi
yang mempunyai lapisan coating pigmen. Dipasar lokal, sering anda temui Ivory
Board yang bisa dikategorikan dalam jenis kertas ini. Namun sebetulnya sedikit
berbeda karena dicampur dengan pulp mekanis, jadi warna agak sedikit
kekuningan bila dibanding SBS. Ivory juga terdiri dari beberapa lapisan kertas
yang digabung jadi satu, sementara SBS hanya satu lapisan yang tebal saja. Tidak
jarang anda mungkin mendengar SBB atau “solid bleached board” yang bubur
kertasnya adalah pulp kimia seperti SBS tetapi mempunyai sususunan lapisan
yang berlapis layaknya ivory. (Suskiyatno, 2011)
g. Unbleached Paperboard.
Kertas karton ini tidak diputihkan dengan bleaching dan diproduksi dari
“virgin kraft” (pulp kimia dengan serat non-recycle) atau “neutral
sulfitesemichemical pulp” (bubur kertas dengan proses semi-kimia sulfite yang
netral). Produk utama adalah linerboard, jenis kertas yang digunakan untuk
membuat “corrugated containers” (corrugated box yang biasanya berwarna
coklat). Gramatur umumnya 130-450gsm. “Corrugating medium” atau kertas
medium juga masuk dalam kategori ini yang dibuat dengan sebagian campuran
kertas recycle. (Suskiyatno, 2011)
h. Recycled Paperboard.
Pulp yang digunakan terdiri atas kertas recycle atau daur ulang. Jenis kertas
ini meliputi rentang variasi kertas yang luas mulai dari kertas medium untuk
“corrugated box”, folding boxboard atau clay coated news back – anda sering
mendengar sebagai Duplex dan Triplex, setup boxboard – layaknya duplex tetapi
uncoated, and berbagai jenis kertas dan kertas karton. Juga gypsum liner – kertas
yang digunakan sebagai pelapis luar gypsum board, kertas untuk “core tube” dan
i. MG Kraft Specialties.
Kertas jenis ini mempunyai permukaan dengan penampakan yang licin dan
seperti kaca (glaze) dimana kertas tersebut diproduksi diatas mesin yang
mempunyai silinder pengering/ pemanas yang diametrnya sangat besar. Dipasar
lokal anda sering mendengar kertas Litho, Doorslag. Jenis kertas lainnya seperti
kertas dasar (base paper) untuk “wax paper”, kertas bungkus, “carbonizing”, dan
kraft specialties. (Suskiyatno, 2011)
j. Tissue.
Bubur kertas yang dipakai untuk tisu adalah pulp kimia yang dibleach
dengan tambahan bisa S0 atau lebih pulp mekanis. Mayoritas kertas tisu
digunakan untuk produk sanitari seperti tisu gulung, “towel”, “bathroom”,
“napkins” dll. Gramatur mempunyai rentang dari 13-75gsm. Jenis kertas ini
diproduksi dengan sistim “through air dried” (TAD) or mesin kertas Yankee
(silinder pemanas yang diameternya sangat besar) yang mempunyai “wet atau dry
crepe operation”. (Suskiyatno, 2011)
k. Market Pulp.
Pulp atau bubur kertas juga dikategorikan sebagai kertas yang dibagi
jenisnya berdasarkan jenis kayu, proses pembuatan pulp, dan proses pemutihan
atau “bleaching”. Bubur kertas dijual dalam bentuk lembaran, bal, dan gulungan.
(Suskiyatno, 2011)
l. Others.
Kategori lain-lain digunakan untuk jenis kertas yang tidak masuk dalam ke
11 golongan kertas diatas. Kurang dari 5% jumlah kertas dunia masuk dalam
kategori ini, jadi sebetulnya relatif kecil. Contohnya seperti kertas “hardboard”,
“asbestos board”, kertas cigarette, “condenser”, kertas bible), glassine, kertas tahan minyak, kertas release untuk sticker, dan kertas tersusun dari serat
tetumbuhan bukan pohon (seperti kertas serat pisang abaca dan lain-lain.).
2.1.2 Proses Pembuatan Kertas
Bahan baku pembuatan kertas adalah selulosa yang diberi perlakuan
kimia, dibilas,diuraikan, dipucatkan, dibentuk menjadi lembaran setelah pressing
dan dikeringkan.Kayu terdiri dari 50% selulosa, 30% lignin dan bahan bersifat
adhesif di lamelatengah, 20% karbohidrat berupa xylan, resin dan tanin. Jenis
kayu dan lembaranakhir kertas yang di inginkan sangat menentukan cara
pembuatan kertas. Padapembuatan kertas dengan bahan baku berupa kayu terlebih
dahulu dibuat menjadi pulp (Kasdim, 2008)
a. Proses Pembuatan Pulp
Pembuatan kertas dari bahan baku dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu:
1. Proses pembuburan (pulping), yaitu suatu cara untuk memisahkan serat-
serat kayu satu dari yang lainnya, sehingga kayu berubah menjadi pulp.
Pulp kemudian mengalami pengolahan lebih lanjut sampai tingkat tertentu.
2. Proses pembuatan kertas dari pulp, yaitu suatu proses yang mengatur
kembali serat-serat pulp itu menjadi suatu anyaman yang tak teratur yang
disebut lembaran kertas.
Pulp merupakan hasil pemisahan serat dari kayu atau tanaman berserat
lainnya melalui bermacam-macam proses pembuatannya. Pulp tersebut
selanjutnya digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan berbagai jenis kertas.
(Yudi, 1998) Bahan baku yang digunakan untuk membuat kertas ialah bahan-
bahan yang mengandung banyak selulosa, seperti bambu, kayu, jerami, merang,
eceng gondok dan lain-lain. Proses pembuatan pulp secara komersial dapat
diklasifikasikan dalam proses mekanis, semikimia (kombinasi kimia dan mekanis)
dan kimia. Produk yang dihasilkan mempunyai karakteristik serat yang berbeda.
Pemilihan jenis proses pembuatan pulp tergantung kepada spesies kayu yang
tersedia dan penggunaan akhir dari pulp yang diproduksi.
Dalam beberapa operasi pembuatan kertas, kombinasi pulp yang
dihasilkan dari proses kimia dan mekanis digunakan agar mendapatkan
karakteristik kertas yang diinginkan dengan harga yang layak. Proses kimia
mendominasi hampir di seluruh dunia, karena dari pulp ini dapat dibuat berbagai
jenis kertas budaya yang sangat diperlukan oleh semua manusia. Sembilan puluh
pembuatan pulp kimia adalah melarutkan lignin yang mengikat serat selulosa satu
sama lain dan untuk menghilangkan zat lain yang tidak perlu dari serat-serat
selulosa. Dengan proses ini, dapat diperoleh selulosa yang murni dan tidak rusak.
Serat yang dihasilkan lebih utuh dan panjang, lebih fleksibel dan lebih kuat dari
pada pulp mekanis. Formasi lembaran pulp kimia lebih baik, lebih teratur, lebih
rata dan lebih kompak dengan opositas yang lebih rendah dari pada lembaran pulp
mekanis. Di samping itu pada derajat putih yang sama (bleached brightness) pulp
kimia lebih stabil. Pulp kimia dapat digunakan sebagai bahan baku kertas dengan
tingkat (grade) tidak putih seperti kertas kantong (bag paper), kertas karton linier
(linierboard) dan kertas bungkus (wrapper). Untuk jenis pulp kimia dengan grade
yang lebih tinggi dan diputihkan dapat dibuat kertas bermutu tinggi seperti kertas
budaya (tulis,cetak, fotocopy).
Pulp mekanis mempunyai sifat-sifat yang berlainan dengan pulp kimia.
Sifat-sifat pulp mekanis pada umumnya merupakan sifat-sifat asli yang diperoleh
dari bahan bakunya. Pada pembuatan pulp makanis lignin tidak dihilangkan atau
sebagian saja dihilangkan sehingga mempunyai kandungan serat utuh yang lebih
sedikit, bersifat kaku dan lebih pendek. Serat-serat pulp mekanis terdiri dari
bundelan-bundelan serat dan fragmen-fragmen serat dari beberapa serat individu.
Jika dibuat kertas akan menghasilkan lembaran yang bersifat bulki dan
mempunyai opositas yang baik. Sifat bulki dapat memberikan efek bantalan dalam
lembaran sehingga mempunyai sifat mudah menyerap tinta dan sifat cetak yang
baik. Harga pulp mekanis umumnya rendah, selain karena sifat-sifatnya yang
rendah dan rendemennya tinggi (90% - 95%), juga karena proses pembuatannya
sederhana. Oleh karena itu pulp mekanis hanya dapat digunakan untuk kertas-
kertas tertentu seperti kertas industri atau kertas koran. Proses semikimia
merupakan kombinasi dari proses mekanis kimia. Serpih kayu atau tanaman
berserat lainnya terlebih dahulu dilunakkan sebagian (digesting) dengan bahan
kimia kemudian diikuti dengan aksi mekanis yang biasanya dengan refiner.
Rendemen dan sifat-sifat pulp semikimia merupakan intermediate pulp kimia dan
mekanis. (Perdinan, 2011)
Proses pembuatan kertas yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah
(NaOH). Proses soda termasuk proses pembuatan pulp secara alkali dengan NaOH
sebagai bahan kimia pemasak. Proses ini lebih tua dari proses kraf, pulp kayu
yang dihasilkan dari proses soda kurang baik dibanding pulp proses kraf akan
tetapi proses soda sangat cocok digunakan untuk memproses bahan baku non
wood (Sucipto, 2009).
b. Pembuatan Bubur Kertas
Pembuatan bubur kertas yaitu; pulp direndam dalam air, dihaluskan hingga
menjadi bubur. Dalam tangki pencampur, pulp dicampur dengan air menjadi
slurry. Slurry kemudian dibersihkan lebih lanjut dan dikirimkan ke mesin kertas.
Bubur kertas sambil diaduk ditambahkan bahan penolong yaitu kanji, rosin dan
aluminium sulfat. (Kasdim, 2008)
c. Pembentukan lembaran
Bubur kertas hasil pencampuran dibuat lembaran menggunakan cetakan
dari kasa 200 mesh dengan ukuran panjang dan lebar sesuai dengan ukuran yang
diinginkan. Tiriskan bubur kertas di atas kasa menggunakan bahan penyerap.
Apabila akan diterakan motif/corak tertentu pada permukaan lembaran, lakukan
penirisan sebagian air kira-kira 1 cm di atas kasa, kemudian atur motif sesuai
keinginan, dan tiriskan air yang tersisa. (Kasdim, 2008)
d. Pengepresan
Lembar kertas yang diangkat dari kasa masih banyak mengandung air dan
harus dikeluarkan. Untuk mengurangi kandungan air tersebut dilakukan
pengepresan dengan alat pres manual sampai air tidak menetes lagi dari lembaran,
kira-kira sampai kadar air 40%.(Kasdim, 2008)
e. Pengeringan
Untuk mendapatkan kertas yang kering, tahap terakhir dilakukan
2.1.3 Sifat-Sifat Kertas
Pengetahuan terhadap sifat-sifat kertas adalah sangat penting bagi
pabrikasi kertas karena produk akhir yang berlainan memerlukan sifat-sifat kertas
yang berbeda. Namun secara umum, kebanyakan sifat-sifat kertas adalah
bergantung kepada bahan bakunya yaitu serat selulosa, dimana sifat-sifat serat
selulosa ini diketahui sebagai sifat fungsi (Casey, 1981). Selulosa menyerap air
maka kertas juga menyerap air kecuali perlakuan khusus diberikan untuk
meminimalkan daya serapnya. Selulosa berwana putih maka kertas juga bewarna
putih, kecuali kertas tersebut mengandung lignin atau diberi warna. Selulosa
adalah higroskopik ; sehingga kertas juga higroskopik dengan kadar airnya akan
berubah menurut kelembaban relatif sekitar. Serat selulosa mengembang atau
menyusut dengan perubahan kadar air yang dikandungnya karena itu karton juga
mengembang dan menyusut dengan perubahan lembaban relatif. Serat selulosa
berupaya untuk membentuk ikatan-H; kertas pula akan terbentuk dengan adanya
ikatan-H antara serat tanpa penambahan aditif. Serat selulosa mempunyai
kekuatan yang tinggi sehingga kertas yang dihasilkan juga kuat. Serat selulosa
adalah fleksibel maka kertas juga adalah fleksibel. Selulosa dapat dibakar maka
kertas juga dapat dibakar (Cassey, 1981). Proses pabrikasi kertas dapat di
modifikasi untuk memperoleh sifat-sifat yang diinginkan untuk menghasilkan
berbagai jenis kertas berkualitas.
2.1.3.1 Sifat Fisik Kertas
Umumnya sifat fisik dan mekanik kertas adalah lebih penting dibanding
dengan sifat kimianya. Sifat fisik dan mekanik kertas antara lain: gramatur, berat,
ketebalan, densitas, kadar air, daya serap air, indeks tarik, indeks koyak, indeks
retak (Cassey, 1981).
a. Gramatur Kertas
Gramatur dikenal juga sebagai berat kertas karena berat lembaran kertas
dan luas kertas lebih penting dibanding dengan volumenya. Gramatur karton
didefenisikan sebagai ukuran berat lembaran kertas yang luasnya satu meter
berdasarkan berat. Semakin ringan berat kertas sejenis, semakin murah pula
harganya per unit. Berat kertas mempengaruhi sifat fisik kertas, sifat mekanik
kertas, sifat kimia kertas dan optik kertas. Gramatur = berat kertas (gr) / luas
permukaan kertas (m²).
b. Ketebalan Kertas
Ketebalan kertas di defenisikan sebagai jarak antara dua permukaan yang
sejajar yang tegak lurus setelah dilakukan penekanan. Ketebalan lembaran kertas
di pengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya jenis serat, adanya bahan lain
selain serat, gramatur, tingkat penekanan dan calendring. Ketebalan sangat
penting untuk kertas dan karton terutama bagi kertas atau karton yang di gunakan
untuk tujuan mekanik. (Cassey, 1981).
c. Densitas Kertas
Densitas kertas ditentukan berdasarkan nilai tebal yang dibagi dengan
gramatur. Densitas lembaran kertas dapat dipengaruhi oleh jumlah ikatan antara
serat, kekasaran dan kelenturan serat serta perlakuan penghalusan stok. Selain itu
penambahan bahan-bahan pengisi di dalam kertas juga mempengaruhi densitas
kertas dimana densitas akan bertambah dengan penambahan komposisi pengisi
didalam kertas. Densitas kertas akan mempengaruhi sifat fisik, mekanik dan optic
lembaran kertas.
2.1.3.2 Sifat Mekanik Kertas
Sifat mekanik lembaran kertas terdiri dari ketahanan tarik, ketahanan
retak, ketahanan koyak dan ketahanan tekan lingkar yang dijelaskan seperti
berikut ini.
a. Ketahanan Tarik (Tensile Strength )
Ketahanan tarik kertas dapat di defenisikan sebagai kemampuan kertas
untuk mempertahankan keadaanya agar tidak putus bila dikenakan regangan.
Ketahanan tarik penting dalam menentukan kemampuan kertas agar dapat
kertas cetak tergantung pada ketahanan kertas terhadap pemutusan jaringan serat
sewaktu proses pencetakan.
Ketahanan tarik sangat diperlukan untuk kertas cetakan dimana gaya tarik
tinggi dapat ditahan oleh kertas tersebut. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi
ketahanan tarik:
1. Kekuatan serat individu lemah maka kekuatan tarik juga terpengaruh.
2. Panjang serat rata-rata terlalu panjang maka akan menghasilkan
pembentukan kertas yang tidak baik yang dapat menurunkan kekuatan
tarik.
3. Kemampuan pengikatan permukaan serat bergantung kepada proses
penekanan. Serat yang tidak dipress akan menghasilkan pengikatan yang
lemah.
4. Struktur permukaan kertas; kekuatan tarik akan terpengaruh apabila
struktur pembentukan kertas tidak baik.
b. Ketahanan Retak (Bursting strength)
Ketahanan retak didefenisikan sebagai tindakan elektrostatik dalam kPa
yang akan meretakkan kertas apabila tekanan ditambah secara konstan di berikan
ke diafrakma. Pengujian ketahanan retak dilakukan untuk menentukan rintangan
kertas. Uji retak dilakukan dengan meletakkan sampel diantara clamp annular
dimana tekanan dinaikkan bertahap terhadap diafragma oleh tekanan hidrolik pada
keadaan tetap sehingga sampel retak. Faktor-faktor yang mempengaruhi
ketahanan retak: panjang serat, dimana semakin pendek serat maka semakin
menurun kekuatan retak dan ikatan antara serat, dimana proses penghalusan akan
meningkatkan ikatan antara serat tetapi jika penghalusan terlalu lama maka akan
menghasilkan serat-serat yang lebih pendek akan mempengaruhi kekuatan retak.
Selain itu, ketahanan retak juga dipengaruhi oleh proses pembentukan kertas,
gramatur serta kelembaban.
c. Ketahanan Koyak (Tearing Resistant)
Ketahanan koyak kertas adalah rintangan suatu kertas yang mengalami
yang diperlukan untuk mengoyakkan sehelai kertas. Ketahanan koyak kertas
sangat penting karena dapat untuk melancarkan kertas di atas mesin-mesin
pencetak agar lembaran kertas tidak mudah koyak. Ketahanan koyak kertas juga
sangat penting dalam penggunaan kertas sebagai pembungkus yang mana
lembaran kertas mesti kuat untuk menyerap hentakan atau daya luar dan
memerlukan rintangan koyak yang tinggi. Faktor yang mempengaruhi ketahanan
koyak adalah jumlah serat yang mengalami rupture kertas, panjang serat dan
banyaknya ikatan antara serat. Jumlah serat juga akan mempengauhi densitas,
gramatur dan kelenturan kertas. Kertas yang kaku akan memberikan tekanan ke
atas serat pada daerah/tempat yang kecil.
2.2 Sumber Bahan Baku kertas
2.2.1 Tanaman Serat Alam
Serat buah, batang, dan daun merupakan komoditas serat alam yang sangat
prospektif di masa mendatang karena komoditas tersebut memiliki keunggulan
untuk bahan baku berbagai industri, dan kontribusinya dalam penyelamatan
lingkungan. Tanaman yang menghasilkan serat buah adalah kapas, kapuk, dan
kelapa. Tanaman serat batang antara lain : kenaf, rosela, yute, rami, urena, linum,
hemp, dan okra; sedangkan tanaman penghasil serat daun antara lain : abaka,
agave (sisal), nenas, sansivera, dan lain lain. Serat buah, batang, dan daun
merupakan komoditas serat alam yang sebelumnya kurang memperoleh
perhatian, baik oleh pemerintah, petani, maupun pengusaha. Namun pada saat ini
dan di masa yang akan datang, komoditas serat alam merupakan komoditas yang
memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai bahan baku berbagai industri.
Sebagai informasi kegunaanmasing-masing komoditas adalah sebagaiberikut:
1. Komoditas serat buah: kapas untuk tekstil dan pulp, kapuk untuk tekstil,
kasur, jok mobil dan lain-lain., sabut kelapa untuk industri karpet, keset,
campuran untuk industri karet;
2. Komoditas serat batang: kenaf, rosela, yute, rami, linum, urena untuk
bahan baku pulp dan kertas, fibreboard, tekstil, karpet, kerajinan, dan
3. Komoditas serat daun: abaka, agave (sisal), nanas, dan lain-lain untuk
tekstil, pulp dan kertas, geotekstil, karpet, dan lain-lain. (Sudjindro,
2009)
Serat alam merupakan bahan baku yang ramah lingkungan, karena mudah
terdegradasi dan tanaman serat alam memiliki kemampuan menyerap CO2 cukup
besar terutama pada tanaman kenaf. Saat ini serat alam banyak digunakan sebagai
bahan baku untuk produk komposit seperti fiberboard untuk interior mobil, dan
setiap serat alam memiliki ciri dan kegunaan yang spesifik, misalnya serat abaka,
rami, dan kenaf dapat digunakan untuk kertas mata uang. Pada akhir-akhir ini
komoditas serat alam banyak mendapat perhatian dari beberapa kalangan industri,
terutama dari industri otomotif, elektronik, pulp, dan kertas.
a. Kapas (G. hirsutum)
Kapas sudah lama dibudidayakan di Indonesia oleh perusahaan swasta dan
BUMN. Perkembangan tanaman kapas di Indonesia selalu mengalami pasang
surut. Luas areal tahun 1978/79 sampai dengan 1997/98, berkisar antara 17.119–
38.125 ha, dan mencapai puncaknya pada tahun 1985/1986 dengan luas areal
hampir 50.000 ha. Namun sejak itu arealnya berangsur-angsur menyusut, dan saat
ini berkisar antara 7.000 – 10.000 ha. Areal pengembangan kapas terbesar di
Sulawesi Selatan, Jawa Timur, Jawa Tengah, NTB, dan NTT Selain untuk bahan
baku tekstil, serat kapas juga untuk bahan pulp dan kertas (Sudjindro, 2011).
Tanaman kapas menghendaki daerah yang terbuka, artinya tidak boleh
ternaungi,menghendaki curah hujan antara 500–1500 mm/th, dengan batas yang
tegas antara musim kemarau dan musim hujan. Umur tanaman kapas berkisar
antara 120–220 hari tergantung varietasnya. Tipe tanah yang sangat sesuai adalah
tanah lempung berpasir, dengan ketinggian antara 10–500 m dml. (Sudjindro,
2011).Tanaman kapas secara teknis dapat dikembangkan di Kawasan Indonesia
Timur yang beriklim kering, tetapi harus didukung dengan fasilitas pengairan.
Penggunaan varietas unggul seperti Kanesia 8, Kanesia 10, Kanesia 14, dan
Kanesia 15 akan menghasilkan 1–2,5 ton kapas berbiji per ha. Petani akan
memperoleh keuntungan bila dapat menghasilkan minimal 1,0 ton kapas
bahan baku kertas uang. Uang kertas di Korea Selatan dibuat dari 100 % serat
kapas, sedangkan mata uang Filipina menggunakan campuran kapas dan serat
abaka (Sudjindro, 2011)
b. Abaka (Musa textilis)
Abaka (Musa textilis) sebenarnya mudah dibudidayakan terutama pada
lahan yang memiliki ketinggian di atas 600 m dml, dengan kelembapan udara
rata-rata di atas 76 % dan tidak panas serta curah hujan lebih dari 2.500 mm/th.
Varietas yang sangat terkenal sejak zaman penjajahan sampai sekarang adalah
Tangongon, Bangulanon, dan Maguindanao. Tanaman abaka banyak ditemukan
secara luas di kepulauan Sangihe dan Talaud yang memiliki potensi genetik dan
hasil serat tinggi, akan tetapi belum ada yang mengelola dan belum ada pasar,
sehingga terkesan menjadi tanaman liar. Pada umumnya varietas Tangongon yang
ada di daerah tersebut memiliki pertumbuhan baik (Sudjindro et al., 2009). Saat
ini pertanaman abaka di Indonesia ada di kebun PT. Bayulor (Banyuwangi),
Mamuju (Sulawesi Barat), Sangihe dan Talaud (Sulawesi Utara), Cikalong (Jawa
Barat), Malingping (Banten), dan Bulungan (Kalimantan Timur). Serat abaka (M.
textilis) selain untuk tekstil sesuai dengan namanya, juga dapat digunakan untuk
berbagai bahan baku industri antara lain: pulp dan kertas, komposit (fiberboard),
karpet, tali kapal, dll. Hasil penelitian Haroen menunjukkan bahwa serat abaka
grade S2 (warna putih bersih, benang seratnya sangat baik dan halus), dan Y2
(warna serat kusam sampai agak kotor, benang seratnya pendek dan tidak teratur)
dapat dibuat pulp untuk kertas dengan kualitas di atas mutu pulp abaka komersial.
(Sudjindro, 2011)
c. Tanaman rami (Boehmeria nivea)
Tanaman rami (Boehmeria nivea) sudah lama dikembangkan di Indonesia
namun hasilnya belum menggembirakan. Sejak tahun limapuluhan, pemerintah
pernah berusaha mengembangkan tanaman rami di Jawa Barat dan Sumatera
Utara, namun kurang berhasil. Pada tahun 2004 pemerintah kembali
mengembangkan rami di beberapa daerah antara lain Jawa Tengah, Jawa Barat,
perkembangan rami di beberapa daerah Jawa Tengah, Jawa Barat, Lampung,
Bengkulu, Jambi, dan Toba Samosir menunjukkan bahwa perkembangan rami
yang dibiayai pemerintah melalui Departemen Koperasi Usaha Kecil dan
Menengah pada tahun 2004-2005 tidak berhasil. Perbandingan serpih dengan
larutan adalah 1: 4 pada suhu 160oC selama 3, 5 jam dengan alkali aktif dan antrakinon masingmasing 12 dan 0,1 % memberikan hasil yang optimal.
Rendemen pulp rami yang dihasilkan sebesar 69,76 dengan bilangan kappa 12,43.
d. Agave (Agave sisalana)
Agave (Agave sisalana) berasal dari daerah Mexico dan sekarang banyak
berkembang di Brazilia dan Tanzania. Produsen serat sisal terbesar di dunia
adalah Brazil, China, Kenya, dan Tanzania. Sisal adalah tanaman tropis yang
hidupnya sangat menghendaki sinar matahari penuh dan kelembapan relatif
sedang. Curah hujan yang dikehendaki sekitar 1000-1800 mm/th, dengan suhu
minimum 16 oC dan maksimum antara 27–32 oC. Sisal dapat tumbuh baik pada berbagai tingkat kesuburan tanah, akan tetapi yang paling baik adalah pada tanah
lempung berpasir dengan kisaran pH 5,5–7,5, dan sangat cocok bila tanahnya
memiliki kandungan unsur Calsium (Ca) tinggi. Sisal dapat ditanam pada kisaran
kesuburan tanah yang bervariasi. Sisal dapat tumbuh baik pada ketinggian sampai
dengan 600 m dml. Sisal mulai dapat dipanen pada umur sekitar 2 (dua) tahun
setelah tanam dan panjang daun yang dapat dipanen minimal 60 cm. Umur
produktif sisal dapat mencapai 5–12 tahun tergantung pada kondisi lingkungan
tumbuhnya. Sisal tidak tahan terhadap genangan air. Di Jawa pada zaman
penjajahan sisal berkembang di daerah Madura, Kediri, Jember, dan Blitar.
Produktivitas serat dapat mencapai 2,0–2,8 t/ha. Serat sisal mengandung 54-66%
α-selulose, 12-17% hemiselulose, 7–14% lignin, 1% pectin dan 1–7% abu. Serat sisal dapat dibuat pulp dengan mutu tinggi karena memiliki kekuatan tarik,
porositas, bulk, daya serap, dan daya lipat yang tinggi, sehingga sangat baik
digunakan untuk pembuatan kertas spesial (specialty papers), dan juga untuk
meningkatkan mutu pulp lainnya. Penggunaan soda dingin dalam pembuatan pulp
e. Komoditas linum atau flax (Linum usitatissimum L)
Komoditas linum atau flax (Linum usitatissimum L.) dan okra
(Abelmoschus esculentus L.) belum dibudidayakan oleh petani maupun
pengusaha. Untuk pertumbuhan, tanaman linum memerlukan ketinggian tempat di
atas 800 m dml., karena berasal dari daerah dingin. Linum merupakan tanaman
semusim berumur 90-120 hari dan dikembangkan dengan menggunakan benih.
Serat linum lebih dikenal sebagai bahan baku kain linen dan juga dapat digunakan
sebagai bahan baku pulp dan kertas sekuritas. Setiap bendel serat linum terdiri
atas 10-40 sel-sel serat. Tiap sel serat mempunyai panjang berkisar antara 10–40
mm dengan diameter antara 10–30 μm. Susunan kimiawi serat linum terdiri atas
64,1% selulose, 16,6% hemiselulose, 2% lignin, dan 1,8% pektin. Serat linum
memiliki daya serap air lebih tinggi dari serat kapas, rayon, dan wool, tetapi lebih
rendah dari serat rami (Sudjindro, 2011).
f. Urena (U. lobata)
Urena (U. lobata) berasal dari daerah tropis yang dapat ditanam sampai
dengan ketinggian 500 m dml. Kandungan serat urena sekitar 5,0–5,5% dari
batang basah. Serat urena termasuk halus, fleksibel, dan lurus dengan warna putih
krem atau kuning pucat. Sel serat urena memiliki panjang antara 1,4–1,8 mm dan
diameter antara 12–19 μm. Komposisi kimiawinya terdiri atas 63- 87% selulose
dan 7–12% lignin. Serat urena dapat dibuat pulp kraft dan menghasilkan pulp
dengan rendemen antara 43-47%. (Sudjindro, 2011)
g. Tanaman kenaf (Hibiscus cannabinus L)
Tanaman kenaf (Hibiscus cannabinus L.), rosela (Hibiscus sabdariffa L.),
dan yute (Corchorus capsularis L.) di Indonesia sudah dikembangkan sejak tahun
1979/1980 yang terkenal dengan program ISKARA (Intensifikasi Serat Karung
Rakyat). Pada waktu itu serat kenaf, rosela, dan yute hanya digunakan untuk
bahan baku industri karung goni. Arah pengembangan kenaf selanjutnya adalah
pada lahan marjinal dimana tidak akan menggeser keberadaan tanaman pangan
marjinal dan meningkatkan pendapat petani di daerah marjinal (Sudjindro, 2008).
Saat ini tinggal kenaf yang berkembang di Indonesia dan pemanfaatannya untuk
bahan baku industri (fibreboard untuk interior mobil).
Tanaman kenaf memiliki daya adaptasi luassehingga dapat dikembangkan
pada berbagai lahan/tanah seperti lahan banjir (Sudjindro 2008), lahan gambut,
lahan tadah hujan/lahan kering, dan tanah podsolik merah kuning Umur tanaman
kenaf berkisar 70–150 hari tergantung macam varietas dan kondisi lingkungan
tumbuhnya. Produktivitas kenaf dapat mencapai 2,0–4,0 ton serat kering/ha
tergantung varietas dan lingkungan tumbuhnya. Balai Penelitian Tanaman
Tembakau dan Serat (Balittas) di Malang telah memiliki beberapa varietas unggul
yang kurang terpengaruh oleh fotoperiodisitas, seperti KR 9, KR 11, KR 12, KR
14, dan KR 15 (Sudjindro dan Marjani, 2009). Sel serat kenaf memiliki panjang
dari rosella lebih sedikit dari penelitian pulp dari kenaf (Sudjindro, 2011)
i. Tanaman Yute
Serat yute mengandung 45–64% α-selulose, 12-26% hemiselulose, 11-
26% lignin, 0,2% pektin, dan 1–8% abu. Individu sel serat memiliki panjang
mulai dari pucuk sampai pangkal batang, sebaliknya diameter akan bertambah.
Biomass yute dapat diproses menjadi pulp untuk industri kertas (Sudjindro, 2011)
Secara teknis semua komoditas serat alam yang diuraikan di atas dapat
dibudidayakan di Indonesia, bahkan beberapa komoditas telah berkembang lama
di bumi Indonesia dan sudah dimanfaatkan untuk bahan baku berbagai industri.
Ada beberapa kelebihan atau keunggulan tanaman serat alam dalam hal potensi
untuk pemanfaatan atau pemberdayaan lahanlahan suboptimal (marjinal).
Tanaman agave (sisal) adalah tanaman yang memiliki ketahanan terhadap
cekaman kekurangan air, sehingga sesuai untuk dikembangkan pada lahan kering.
Tanaman kenaf dan yute merupakan tanaman yang mampu beradaptasi pada lahan
banjir. Bahkan tanaman kenaf mampu hidup dan berproduksi pada lahan masam
seperti podsolik merah kuning dan gambut. Secara ekonomis komoditas serat
alam mudah dibudidayakan dan tidak terlalu mahal biaya produksinya. Tanaman
abaka dan rami merupakan tanaman tahunan yang hanya memerlukan modal pada
awal pertanaman untuk pembelian bibit dan persiapan lahan. Umur abaka dan
rami dapat mencapai puluhan tahun tergantung kondisi lahan dan
pemeliharaannya. Tanaman kenaf, rosella, yute, urena, dan linum merupakan
tanaman semusim yang berumur antara 3–5 bulan tergantung varietasnya.
Tanaman agave (sisal) jugamerupakan tanaman tahunan dan mampu berproduksi
selama 5–10 tahun. Secara umum rata-rata hasil serat tanaman abaka, rami, kenaf,
rosella, yute, urena, kapas, dan sisal berkisar 1,5 – 3,0 ton per hektar.
Produktivitas serat masingmasing komoditas bervariasi tergantung macam
varietas, kesesuaian lahan, kondisi lingkungan, dan pemeliharaannya. Biaya
produksi per hektar berkisar antara Rp 3–10 juta/ha tergantung komoditasnya.
Bila produktivitas dapat mencapai 1,5–3,0 t serat/ha maka usaha tani serat alam
sudah menguntungkan.
Berdasarkan sifat fisika dan kimia serat alam terutama kapas, rami, abaka,
dan kenaf semuanya memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai kertas uang
Table: 2.1 Sifat Fisika Serat Alam
Jenis serat Panjang serat(mm) Diameter serat(mm)
Kapas 20 – 30 0,014 - 0,020
2.2.2 Potensi dan Pemamfaatan Serat Alam
Pada dekade terakhir, industri pulp dan kertas di Indonesia mengalami
kemajuan yang sangat pesat. Indonesia merupakan produsen pulp peringkat ke-9,
sedangkan sebagai produsen kertas Indonesia berada pada peringkat ke-13 di
antara 30 negara penghasil pulp dan kertas terbesar . Pada umumnya industry
kertas di Indonesia menggunakan bahan baku pulp produksi dalam negeri, selain
itu juga menggunakan bahan baku pulp impor terutama untuk produksi kertas
khusus (specialty paper). Salah satu penggunaan kertas khusus adalah sebagai
kertas uang atau kertas sekuritas. Kertas sekuritas merupakan jenis kertas yang
memiliki sifat-sifat yang sangat khusus, terutama kekuatan tarik, kekuatan lipat,
sifat cetak dan lain-lain serta tidak mudah dipalsukan. Menurut Smook kertas
sekuritas adalah kertas yang di dalamnya terdapat ciri-ciri pengaman (security
features) untuk menghalangi pemalsuan (to detercounterfeiting), watermark
berbagai bentuk, serat-serat yang bisa terpendar (fluorescent fibers), noda yang
reaktif terhadap warna (color reactive stain), dan ciri-ciri yang bisa dideteksi
dengan sinar ungu ultra (uv) atau dengan air. Sedangkan Zawawi et al. (2004),
mengatakan bahwa kertas sekuritas dan kertas uang harus sangat sulit dipalsu,
Bahan baku kertas yang selama ini digunakan untuk kertas sekuritas
adalah serat yang berasal dari serat kapas dengan campuran serat linen atau serat
lain yang dapat meningkatkan mutu kertas. Kertas uang yang berkualitas
sebenarnya bahan baku utamanya adalah kapas, namun bukan serat panjangnya,
akan tetapi serat pendek yang menempel pada biji yang disebut linters. Biasanya
bahan baku pembuatan pulp dan kertasuang adalah linters+serat abaka, atau
linters+serat rami, atau linters+ serat kenaf. Berdasarkan hasil beberapa penelitian
menunjukkan bahwa serat. Hasil penelitian tersebut menyebutkan bahwa serat
alam yang ada di negeri kita memiliki peluang untuk dijadikan bahan baku untuk
pembuatan pulp dan kertas uang. Beberapa tanaman serat alam sebagian besar
sudah dibudidayakan di Indonesia seperti kapas, kenaf, rami, dan abaka. Empat
jenis tanaman tersebut sudah digunakan di beberapa negara sebagai bahan baku
pembuatan kertas uang, misalnya dollar USA (linters + abaka, linters + rami,
linters + kenaf), peso Filipina (linters + abaka).
2.3 Serat
2.3.1 Dimensi Serat
Hampir semua tanaman berserat dapat dibuat pulp, hanya ekonomis
tidaknya tergantung kepada komponen kimia yang terkandung dan sifat fisik serat
bahan bakunya. Kertas terdiri dari serat selulosa yang berasal dari tumbuh-
tumbuhan. Serat mempunyai panjang, lebar dan dinding yang bervariasi,
tergantung pada jenis dan posisinya dalam suatu pohon serta lokasi tumbuhnya.
Selama proses pembuatan kertas, air dikeluarkan dari jaringan serat sehingga
terjadi ikatan antar serat yang semakin rapat dan disertai perubahan bentuk serat
menjadi pipih Kekuatan kertas terpenting yang menentukan kualitas kertas
berhubung dengan penggunaannya adalah: kekuatan sobek kertas (tearing
strength), kekuatan tarik kertas (tensile strength), kekuatan jebol kertas (bursting
strength), kekuatan lipat kertas (folding strength). Bergantung pada tujuan
penggunaannya, maka dapat dipilih kekuatan-kekuatan mana yang dipentingkan.
Misalnya untuk kertas bungkus, yang dipentingkan adalah kekuatan sobeknya,
untuk kertas cetak adalah kekuatan tarik (dan kehalusannya), untuk peta-peta
Kekuatan ikatan serat merupakan fungsi dari luas dan intensitas ikatannya.
Luas ikatan dipengaruhi oleh morfologi, sedangkan intensitas oleh susunan
molekul selulosa. Kertas tipis, kekuatanny lebih banyak berhubungan dengan
ketegaran serat, sedangkan kertas tebal ikatan serat merupakan faktor utama.
Ketahan retak sangat dipengaruhi daya ikat serat dan panjang serat. Daya ikat
serat dalam suatu lembaran kertas ditentukan oleh besarnya ikatan dan banyaknya
fibrilasi.
Peranan dimensi serat sebagai bahan baku kertas mempunyai hubungan
satu sama lain yang kompleks dan mempunyai pengaruh yang mendasar terhadap
sifat fisik pulp kertas seperti density, kekuatan, fleksibilitas, kelicinan, porositas.
(Perdinan, 2010)
2.3.2 Panjang Serat
Menurut penelitian-penelitian yang telah dilakukan, bahwa panjang serat
merupakan sifat yang sangat menetukan kekuatan kertas dan sangat
mempengaruhi kekuatan sobek serta pembentukan formasi. Serat yang panjang
memberi kekuatan kertas lebih baik dari serat pendek, tetapi serat pendek
memberi formasi yang lebih baik dari serat panjang. Serat yang terdapat dalam
satu jenis kayu panjangnya bervariasi, maka distribusi frekuensi panjang serat
turut berperan juga dalam menentukan kekuatan kertas. Jumlah persentase serat
yang tingi akan menurunkan kekuatan serat.
Klasifikasi panjang serat menurut Klemn, adalah sebagai berikut :
a. Serat panjang : 2,0 - 3,0 mm
b. Serat sedang : 1,0 - 2,0 mm
c. Serat pendek : 0,1 - 1,0 mm.
2.3.3 Kekasaran Serat (Diameter Serat)
Sifat kekasaran serat pada bahan baku maupun pulpnya banyak
dipengaruhi oleh faktor dimensi penampang melintang serat (diameter dan
dinding serat). Bentuk penampang melintang serat berupa elips dan tidak
beraturan. Untuk mendekati diameter serat yang sebenarnya diadakan koreksi dan
Klasifikasi diameter/ perimeter serat, menurut Klemn adalah sebagai berikut:
itu, bunganya pun enak disayur, lagipula berkasiat sebagai penghilang bau badan.
Kecombrang masih digolongkan tanaman liar. Memang kecombrang dapat
tumbuh di sembarang tempat terutama di daerah pegunungan. Di daerah dataran
rendah pun kecombrang juga sering ditemui. Kecombrang memiliki nama
ilmiah Nicolaia speciosa Horan, disebut juga Phaemoeria speciosa atau
pula Elletaria speciosa.
Tanaman famili jahe ini berupa herba setinggi 2-5 meter. Batang semunya
tegak, hanya bergaris tengah 2-3 cm sehingga tampak kurus. Berpelepah dan
membentuk rimpang hijau Daunnya tunggal, berbentuk lanset yang memanjang
seperti pita sekitar 40-50 cm, selebar 8-10 cm. ujung dan pangkal daun runcing,
dan hijau. Yang menarik adalah bunganya yang majemuk berbentuk bonggol
muncul dari batang yang berada dalam tanah. Mahkota bunga bertajuk. Warna
bunganya yang merah jambu cukup indah bila dimanfaatkan sebagai bunga
potong. Ini pula yang jadi penarik orang untuk memanfaatkannya sebagai tanaman
penghias taman (www.wikipedia.org).
Buah kecombrang berbentuk panjang dan menggerombol. Dalam buahnya
yang bewarna merah kecoklatan ini banyak sekali bijinya. Pembudidayaannya
lebih mudah dilakukan dengan stek atau tunas akar tinggalnya (anakan yang
keluar dari akar tinggalnya). Tanaman ini adalah tanaman asli Indonesia yang
dibuktikan dengan suatu studi etnobotani di pulau Kalimantan, dimana 70% dari
spesies yang ada mempunyai nama lokal lainnya di pulau tersebut dan lebih dari
60% spesies yang ada mempunyai paling tidak satu manfaat yang digunakan oleh
2.4.2 Klasifikasi Kecombrang
Tanaman kecombrang atau dikenal juga sebagai puwar kinjung termasuk
familia zingiberaceae (jahe-jahean). Di Sumatera kecombrang dikenal sebagai
kola, tere, acemsitu, cekala, dan puwar kinjung. Masyarakat di Jawa
menyebutnya honje, rombeka, combrang, kecombrang, kecumbrang, dan
cumbrang. Sementara itu di Sulawesi disebut atimengo, bubogu, dan katimbang.
Orang Maluku mengenalnya sebagai salahawa dan petikala (www.wikipedia.org).
Kecombrang (Etlingera elatior) merupakan salah satu keluarga
Zingiberacea yang asli Indonesia. Tanaman ini dikenal dengan berbagai nama
antara lain ”kencong” ”kecombrang” di Jawa, ”honje” di Sunda, ”bongkot” di
Bali, ”sambuang” di Sumatra Barat dan ”bunga kantan” di Malaysia. Orang barat
menyebut tanaman ini torch ginger atau torch lily karena bentuk bunganya yang
mirip obor serta warnanya yang merah memukau (Gambar 1). Beberapa orang
juga menyebutnya dengan nama Philippine waxflower atau porcelein rose
mengacu pada keindahan bunganya.( Dede Sukandar, et.al 2010)
Klasifikasi ilmiah kecombrang
2.4.3 Ciri-ciri Batang, Daun, dan Bunga Kecombrang
Jika batangnya sudah tua, bentuk tanamannya mirip jahe atau lengkuas,
dengan tinggi mencapai 5 meter. Batang-batang semu bulat gilig, membesar di
pangkalnya; tumbuh tegak dan banyak, berdekat-dekatan, membentuk rumpun
jarang, keluar dari rimpang yang menjalar di bawah tanah. Rimpangnya tebal,
berwarna krem, kemerah-jambuan ketika masih muda. Daun 15-30 helai tersusun
dalam dua baris, berseling, di batang semu; helaian daun jorong lonjong, 20-90
Gambar 2.1. Tanaman Kecombrang
2.4.4 Manfaat Kecombrang
Kecombrang dijadikan bahan campuran atau bumbu penyedap berbagai
macam masakan di Nusantara. Kuntum bunga ini sering dijadikan lalap atau
direbus lalu dimakan bersama sambal di Jawa Barat. Kecombrang yang dikukus
juga kerap dijadikan bagian dari pecel di daerah Banyumas. Masakan Batak
populer, arsik ikan mas, juga menggunakan asam cekala ini. Tumbuhan ini juga
dapat digunakan sebagai obat untuk penyakit yang berhubungan dengan kulit,
termasuk campak. Tumbuhan ini mengandung bahan antioksidan yang amat baik
untuk kesehatan (www.wikipedia.org)
Dewasa ini telah banyak dikembangkan produk pangan yang memadukan
antara fungsi nutrisi dan kesehatan, yang sering disebut pangan fungsional.
Pangan fungsional merupakan produk pangan yang memberikan keuntungan
terhadap kesehatan. Pangan fungsional dapat mencegah atau mengobati penyakit.
Tanaman rempah dan obat mempunyai potensi besar sebagai sumber makanan
dan minuman fungsional seiring dengan makintingginya kesadaran masyarakat
akan pentingnya menjaga kesehatan. Bagi konsumen, pangan fungsional
bermanfaat untuk mencegah penyakit, meningkatkan Senyawa Aktif Antibakteri
Ekstrak Air Bunga Kecombrang (Sukandar, et.al, 2010)
Bagi industri pangan, pangan fungsional akan memberikan kesempatan
mempunyai nilai tambah bagimasyarakat. Selanjutnya bagi pemerintah, adanya
pangan fungsional akan menurunkan biaya untuk pemeliharaan kesehatan
masyarakat Salah satu tanaman rempah dan obat yang memiliki potensi sebagai
pangan fungsional yang berfungsi sebagai antibakteri adalah kecombrang
(Etlingera elatior). Kecombrang merupakan salah satu jenis tanaman rempah-
rempah yang sejak lama dikenal dan dimanfaatkan oleh manusia sebagai obat-
obatan. Tanaman kecombrang dapat dipakai untuk mengobati penyakit-penyakit
yang tergolong berat yaitu kanker dan tumor. Bunga dari tanaman ini bisa
digunakan sebagai bahan kosmetik alami dimana bunganya dipakai untuk
campuran cairan pencuci rambut dan daun serta rimpangnya dipakai untuk bahan
campuran bedak oleh penduduk lokal (Sukandar, et.al, 2010)
2.4.5 Nilai Nutrisi Kecombrang
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Kecombrang
Kecombrang
Nilai nurtrisi per 100 g (3.5 oz)
Energi 0 kJ (0 kcal)
Persentase merujuk kepada rekomendasi Amerika Serikat untuk
dewasa.
Komponen bioaktif pada ekstrak kecombrang berbeda-beda sesuai dengan
polaritasnya. Komponen fitokimia ekstrak heksana terdiri dari steroid,
triterpenoid,alkaloid, dan glukosida. Komponen fitokimia ekstrak etil asetat
adalah steroid, terpenoid, alkaloid, flavonoid, dan glikosida. Sedangkan ekstrak
etanol menghasilkan komponen fenolik, terpenoid, alkaloid, saponin, dan
glikosida. Rendemen ekstrak yang diperoleh sangat rendah yaitu 2,9% untuk
ekstrak etanol, 2,4% untuk ekstrak etil asetat, dan 9,1% untuk ekstrak heksana.
Rendemen ekstrak dihitung sebagai % (v/b) pada setiap ml ekstrak/100 gram
bubuk kecombrang (www.wikipedia.org)
Bunga kecombrang memiliki beberapa keunggulan antara lain sebagai
edible flower dan memiliki altivitas antibakteri perusak pangan. Pengembangan
produk makanan berbasis kecombrang akan dapat memberikan gambaran pada
masyarakat tentang aplikasi bunga kecombrang sebagai bahan pangan fungsional
Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian tentang aktivitas antibakteri dari
ekstrak air bunga kecombrang. (Sukandar, et.al, 2010)
Beberapa penelitian tentang senyawa antimikroba pada tanaman telah
dilakukan, seperti tanaman Zingiberaceae. Tujuan penelitian ini adalah
mengetahui penyebab penyakit jamur putih pada buah salak dan mengetahui
pengaruh ekstrak bunga kecombrang untuk mengendalikan penyakit tersebut.
Pengujian ekstrak bunga kecombrang dilakukan secara in vitro dan in planta
Patogen teridentifikasi adalah Chalaropsis sp. sebagai penyebab penyakit jamur
putih buah salak, Pada pengujian in vitro, ekstrak bunga kecombrang pada
konsentrasi 48-50 % dapat menghambat pertumbuhan Chalaropsis sp. Hingga 90
% (LC90) pada medium PDA. Pengujian in planta menunjukkan, buah salak yang
lepas tandan terlihat lebih rentan terhadap infeksi Chalaropsis sp. Daripada yang
menempel tandan. Aplikasi ekstrak bunga kecombrang mampu menghambat
pertumbuhan Chalaropsis sp. pada buah salak lepas tandan atau menempel
tandan, dan ekstrak murni bunga kecombrang dapat melindungi buah salak hingga
100 % dari infeksi Chalaropsis sp.( Pratomo, 2005)
Bubuk Kecombrang (Nicolaia speciosa) juga dapat Sebagai Pengawet
Alami pada Bakso Ikan Tengiri Menyadari ketahanan umur simpan bakso ikan
umur simpan bakso ikan tenggiri. Salah satunya yaitu menggunakan bahan nabati
yang memiliki efek antimikroba. Batang kecombrang (Nicolaia speciosa Horan)
merupakan salah satu bagian tanaman kecombrang yang memiliki efek
antimikroba. Kandungan senyawa aktif dari batang kecombrang yaitu alkaloid,
saponin, fenolik, flavonoid, triterpenoid, steroid, glikosida efektivitas antimikroba
bagian-bagian tanaman kecombrang menunjukkan bahwa ekstrak dalam air dari
bubuk batang kecombrang dengan konsentrasi 6% memiliki aktivitas anti kapang
