1
KARAKTERISTIK KERTAS SENI DARI RUMPUT GAJAH (Pennisetum purpureum) DENGAN PENAMBAHAN
KONSENTRASI NaOH DAN PEWARNA YANG BERBEDA
NASKAH PUBLIKASI
Disusun oleh :
SEPTIAN NUR IKA TRISNAWATI
A 420 100 059
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
1
KARAKTERISTIK KERTAS SENI DARI RUMPUT GAJAH (Pennisetum purpureum) DENGAN PENAMBAHAN
KONSENTRASI NaOH DAN PEWARNA YANG BERBEDA
Septian Nur Ika Trisnawati, A 420 100 059, Program Studi Pendidikan Biologi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,
Universitas Muhammadiyah Surakarta, 2014.
ABSTRAK
Rumput gajah (Pennisetum purpureum) merupakan tumbuhan yang memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi dan masih jarang dimanfaatkan selain pakan ternak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kertas seni dari rumput gajah (Pennisetum purpureum) dengan penambahan bahan NaOh dengan konsentrasi dan pewarna yang berbeda. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan dua faktor perlakuan yaitu faktor 1: konsentrasi NaOH (A), A1: 10%, A2: 12,5%, A3: 15%. Faktor 2: Zat pewarna (B), B1 (daun jati), B2 (kunyit), masing-masing perlakuan dilakukan 2 kali ulangan. Teknik pengumpulan data dalam penelitian ini adalah deskriptif kualitatif. Hasil penelitian ketahanan tarik kertas tertinggi pada perlakuan A1B1 (konsentrasi NaOH 10% dan pewarna daun jati) senilai 8.2169 N, ketahanan sobek kertas tertinggi pada perlakuan A2B2 (konsentrasi NaOH 12,5% dan pewarna kunyit) senilai 5.6682 N. Hasil uji organoleptik tekstur paling digemari pada perlakuan A1B2 (konsentrasi NaOH
10% dan pewarna kunyit), warna paling digemari A3B2 (konsentrasi NaOH 15%
dan pewarna kunyit), kenampakan serat paling digemari A1B2 (konsentrasi NaOH 10% dan pewarna kunyit), kesukaan secara umum A2B2 ((konsentrasi NaOH 12,5% dan pewarna kunyit). Adanya pernedaan ketahanan tarik, ketahanan sobek, maupun hasil uji organoleptik disebabkan oleh beberapa faktor yang mempengaruhi dalam proses pembuatan kertas.
Kata Kunci: Rumput gajah (Pennisetum purpureum), NaOH, zat warna, ketahanan tarik, ketahanan sobek dan uji organoleptik.
2 A. Pendahuluan
Kertas adalah bahan yang tipis dan rata, yang dihasilkan dengan kompresi serat yang berasal dari pulp (Paskawati dkk, 2010). Kompresi merupakan pemberian tekanan yang tinggi (Kamus Besar Bahasa Indonesia). Di pasaran, terdapat beberapa macam kertas yang digunakan oleh masyarakat, antara lain, alumunium foil, kertas cellophane, karton, duplex, kertas majalah, tas kertas, kertas serbet, kertas pastel, kertas merang, kertas tissue, wallpapers, watercolor paper, kertas minyak, kertas metalik, kertas daur ulang dan art paper.
Kertas seni (art paper) dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, adalah salah satu jenis kertas dengan penampilan estetik yang kaya akan nuansa alami dan unik. Kertas seni diolah secara khusus dengan tangan (handmade) sehingga kertas seni identik dengan handmade paper, kertas yang ramah lingkungan serta secara visual memiliki tampilan atau karakter spesifik dari segi tekstur, warna, corak, maupun dimensinya (Mustopa, 2012).
Rumput gajah secara umum merupakan tanaman tahunan yang berdiri tegak, berakar dalam, tinggi rimpang yang pendek. Rumput gajah (Pennisetum purpureum) banyak ditemukan didaerah sekitar kita, namun pemanfaatannya hanya sebatas sebagai pakan ternak. Kandungan dari rumput gajah adalah: protein kasar 5,2 % dan serat kasar 40,85% (Sari, 2009). Serat kasar terdiri atas selulosa, hemiselulosa dan lignin. Oleh karena rumput gajah merupakan bahan berserat kasar tinggi, makan berpotensi menjadi bahan baku pembuatan pulp dan kertas. Selulosa mempunyai peran yang menentukan karakter serat dan memungkinkan penggunaannya dalam pembuatan kertas. Serat selulosa menunjukkan sejumlah sifat yang memenuhi kebutuhan pembuatan kertas (Dahlan, 2011). Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat. Pulp dapat dibuat dari bahan kayu, non kayu, dan kertas bekas (waste paper). Secara umum prinsip pembuatan pulp merupakan proses pemisahan selulosa terhadap impurities bahan-bahan dari senyawa yang dikandung
3
oleh kayu di antaranya lignin. Proses pulping rumput gajah bisa menggunakan proses soda dimana bahan kimia yang digunakan soda api (NaOH). Pada pembuatan kertas seni (art paper), penambahan larutan NaOH berfungsi untuk melarutkan lignin saat proses pembuburan (pulping) sehingga mempercepat proses pemisahan dan pemutusan serat (Sucipto dkk, 2009). Tetapi, pemakaian larutan pemasak yang berlebihan tidak menguntungkan karena akan menyebabkan selulosa terdegradasi. Konsentrasi NaOH dibatasi maksimum 15% (Paskawati dkk, 2010).
Penampilan suatu produk akan terlihat lebih menarik dengan penggunaan zat warna. Contoh tanaman yang bisa didapatkan zat warnanya adalah daun jati dan kunyit. Daun jati dapat diekstraksi menghasilkan warna merah karena mengandung antosianin, sedangkan kunyit dapat diekstraksi menghasilkan warna kekuningan karena mengandung kurkumin.
B. Metode Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Biologi Universitas Muhammadiyah Surakarta. Pengujian karakteristik kertas dilakukan di Laboratorium Rekayasa, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gajah Mada.
Metode penelitian yang digunakan adalah metode penelitian eksperimental. Rancangan lingkungan digunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan pola faktorial dengan 2 kali ulangan. Penelitian digunakan 2 faktor. Faktor pertama konsentrasi NaOH dengan 3 taraf, yaitu 10% (A1), 12,5% (A2), dan 15% (A3). Faktor kedua zat warna yang
digunakan dengan 2 taraf, yaitu daun jati (B1) dan kunyit (B2). Data yang
diperoleh kemudian diujikan ketahanan tarik, ketahanan sobek, dan uji organoleptik, kemudian dianalisis dengan cara dekriptif kualitatif.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari-Februari 2014. Tahapan pelaksanaan meliputi persiapan bahan, pengolahan menjadi bubur kertas, pencetakan, pengeringan, dan pengujian. Tahap pengujian
4
dilakukan diakhir penelitian dengan membawa sample ke tempat uji, kemudian sample diuji ketahanan tarik dan ketahanan sobek dengan alat Universal Testing Machine, kemudian sample diujikan kepada 20 responden guna uji organoleptik kertas yang meliputi tekstur, warna, kenampakan serat dan kesukaan. Setelah semua data diperoleh, dilakukan analisis data dengan cara deskripsif kualitatif.
C. Hasil Penelitian dan Pembahasan 1. Hasil Penelitian
Tabel 1.1. Data Hasil Ketahanan Tarik Kertas
Perlakuan Ulangan Jumlah
(N) Rata-rata (N) 1 2 A1B1 7.3904 9.0434 16.4338 8.2169* A1B2 3.7543 2.1532 5.9075 2.9537 A2B1 4.1665 2.2018 6.3683 3.1841 A2B2 3.1217 2.0686 5.1903 2.5951** A3B1 2.9918 3.4141 6.4059 3.2030 A3B2 4.6893 4.1539 8.8432 4.4216 Jumlah 49.149 24.5745 Keterangan:
* : ketahanan tarik yang paling kuat ** : ketahanan tarik yang paling lemah
5
Tabel 1.2. Data Hasil Ketahanan Sobek Kertas
Perlakuan Ulangan Jumlah
(N) Rata-rata (N) 1 2 A1B1 4.7697 4.3918 9.1615 4.5808 A1B2 2.9877 1.5642 4.5519 2.2759** A2B1 2.9910 3.0673 6.0583 3.0291 A2B2 6.5174 4.8191 11.3365 5.6682* A3B1 3.0580 2.6802 5.7382 2.8691 A3B2 3.2139 2.8570 6.0709 3.0354 Jumlah 42.9173 21.45865 Keterangan:
* : ketahanan sobek yang paling kuat ** : ketahanan sobek yang paling lemah
Tabel 4.3. Data Hasil Uji Organoleptik Kertas
Perlakuan Nilai Uji Organoleptik
Tekstur Warna Kenampakan Serat Kesukaan
A1B1 1.8 2 2.25 2.05 A1B2 2.95* 2.15 2.8** 2.05 A2B1 2.4 2.35 2.2 2.15 A2B2 2.65 2.35 2.15 2.25**** A3B1 2 2 2.25 1.9 A3B2 2.55 2.4** 2.45 2.2 Keterangan
* : Nilai tekstur tertinggi ** : Nilai warna tertinggi
*** : Nilai kenampakan serat tertinggi **** : Nilai kesukaan tertinggi
2. Pembahasan
a. Ketahanan Tarik
Berdasarkan hasil penelitian pada uji ketahanan tarik kertas diketahui bahwa ketahanan tarik paling tinggi pada perlakuan A1B1 (penambahan 10% NaOH dan zat warna dari daun jati) dengan rata-rata ketahanan 8.2169 N, diikuti dengan A3B2 (4.4216 N), A3B1 (3.2030 N), A2B1 (3.1841 N), A1B2 (2.9537 N), A2B2 (2.5951 N). Menurut Casey (1981), perbedaan ketahanan tarik
6
kertas disebabkan karena perbedaan panjang serat yang menyusun kertas tersebut dan adanya metode surface sizing (metode mengisi permukaan lembaran kertas, biasanya dengan pati). Pada penelitian ini, perbedaan ketahanan tarik kertas dari rumput gajah ini dapat dipengaruhi oleh:
1) Perbedaan konsentrasi NaOH
Setiap perlakuan mempunyai konsentrasi NaOH yang berbeda, jika semakin besar konsentrasi NaOH yang digunakan maka semakin besar jumlah NaOH yang bereaksi dengan lignin dan akan menyebabkan selulosa terdegradasi dan serat akan rusak, tidak dapat terjalin sempurna. Rusaknya serat akan mempengaruhi ikatan antar serat yang terjadi, jadi jika ikatan antar serat kurang maka ketahanan tarik kertas juga lemah. Karena masing-masing perlakuan berbeda konsentrasi NaOH maka ketahanan tarik kertas yang diperoleh juga berbeda-beda. 2) Panjang serat
Panjang serat yang terbentuk pada saat pulping akan mempengaruhi ikatan antar serat, dimana serat yang pendek mempunyai daya ikat serat yang lebih tinggi dibandingkan dengan serat yang panjang. Ikatan antar serat yang terbentuk ini akan mempengaruhi ketahanan tarik, dimana semakin besar kekuatan ikatan antar serat maka ketahanan tarik juga makin besar.
3) Homogenitas perekat
PVAc (perekat) berfungsi untuk merekatkan ikatan antar serat. Adanya perekat ini menyebabkan tiap lembar kertas menjadi kuat dan tidak mudah putus ketika direntangkan dan ditarik pada sisi-sisinya secara berlawanan.
4) Penggilingan
Penggilingan berfungsi untuk menghomogenkan perekat dan mempengaruhi kualitas ikatan antar serat. Semakin pulp
7
tergiling secara homogen, maka ikatan antar serat semakin tinggi, sehingga katahanan tarik kertas semakin tinggi pula. 5) Pencetakan
Pulp yang sudah jadi, dicetak pada screen sablon dengan ukuran yang telah disesuaikan. Pada waktu pencetakan ketebalan diusahakan sama dan rata agar ketahanan tarik permukaan kertas sama. Pada penelitian, perbedaan ketahanan tarik juga dapat disebabkan tidak ratanya ketebalan kertas waktu pencetakan, karena pencetakan dilakukan secara manual. b. Ketahanan Sobek
Berdasarkan hasil penelitian pada uji ketahanan tarik kertas diketahui bahwa ketahanan tarik paling tinggi pada perlakuan A2B2 (penambahan 12,5% NaOH dan zat warna dari daun jati) dengan rata-rata ketahanan 5.6682 N, diikuti dengan A1B1 (4.5808 N), A3B2 (3.0354 N), A2B1 (3.0291 N), A3B1 (2.8691 N), A1B2 (2.2759 N). Menurut Haygreen dan Bowyer (1986), bahwa ketahanan sobek dipengaruhi oleh ikatan antar serat tetapi lebih sangat dipengaruhi oleh keterpaduan serat masing-masing. Pada penelitian ini, perbedaan ketahanan tarik kertas dari rumput gajah ini dapat dipengaruhi oleh:
1) Perbedaan konsentrasi NaOH
NaOH berfungsi untuk melarutkan lignin yang mengakibatkan serat mudah hancur pada saat penggilingan, sehingga serat tersebut dengan mudah dapat membentuk ikatan serat satu sama lain. Selain itu, pelarutan lignin oleh NaOH menyebabkan kandungan selulosa yang tinngi pada pulp, dimana semakin tinggi kandungan selulosa pada pulp maka semakin tinggi pula ketahanan sobeknya. Perbedaan perlakuan konsentrasi NaOH pada penelitian, menyebabkan perbedaan pula ketahanan sobek yang didapat.
8
PVAc (perekat) berfungsi untuk merekatkan ikatan antar serat. Adanya perekat ini menyebabkan tiap lembar kertas menjadi kuat dan tidak mudah putus ketika direntangkan dan ditarik pada sisi-sisinya secara berlawanan.
3) Pencetakan
Pulp yang sudah jadi, dicetak pada screen sablon dengan ukuran yang telah disesuaikan. Pada waktu pencetakan diusahakan ketebalan sama dan rata agar ketahanan sobek permukaan kertas sama. Pada penelitian, perbedaan ketahanan sobek juga dapat disebabkan tidak ratanya ketebalan kertas waktu pencetakan, karena pencetakan dilakukan secara manual. c. Uji Organoleptik
1) Tekstur
Pada penelitian, rata-rata nilai tertinggi panelis terhadap tekstur permukaan produk kertas seni adalah 2,95 (halus) yaitu pada perlakuan A1B2. Tekstur permukaan dapat dipengaruhi oleh ukuran serat, dimana ukuran dipengaruhi oleh konsentrasi NaOH oleh karena itu tekstur masing-masing perlakuan berbeda karena konsentrasi NaOH masing-masing perlakuan berbeda. Selain itu, tekstur permukaan juga dipengaruhi oleh teknik pencetakan. Perbedaan tekstur permukaan kertas seni hasil penelitian dengan kertas lain dikarenakan pada pembuatan kertas penelitian pencetakan menggunakan screen sehingga permukaan kertas tidak rata, berbeda dengan kertas dipasaran yang menggunakan metode pressing sehingga kertas yang dihasilkan lebih halus dan rata.
2) Warna
Pemberian warna pada kertas seni juga dilakukan agar lebih menarik minat konsumen. Pada penelitian, rata-rata nilai tertinggi panelis terhadap warna kertas seni adalah 2,4 (kurang bagus) yaitu pada perlakuan A3B2. Penilaian panelis terhadap
9
produk sangat variatif tergantung dari selera konsumen. Pada perlakuan dengan daun jati muda, warna kertas yang diperoleh adalah merah kecokelatan. Warna ini diperoleh dari antosianin yang terkandung dalam daun jati muda. Sedangkan pada perlakuan dengan kunyit, warna kertas yang diperoleh adalah kuning kemerahan. Warna kertas tidak kuning total karena ada senyawa kurkumin kunyit yang bereaksi dengan sisa NaOH yang masih melekat pada pulp.
3) Kenampakan serat
Pada penelitian, rata-rata nilai tertinggi panelis terhadap kenampakan serat kertas seni adalah 2,8 (kurang tampak) yaitu pada perlakuan A1B2. Kenampakan serat pada penelitian ini memberikan nilai yang lebih unik dan meningkatkan nilai jual karena pada permukaan kertas menampilkan serat-serat yang panjang. Munculnya serat ini dipengaruhi oleh NaOH, dimana NaOH berperan dalam pemisahan dan pemutusan serat. Karena pada masing-masing perlakuan berbeda konsentrasi NaOH, maka masing-masing perlakuan memiliki kenampakan serat yang berbeda pula.
4) Kesukaan
Kesukaan masing-masing panelis bervariasi, tergantung pada tekstur, warna, dan kenampakan serat. Pada penelitian, rata-rata nilai kesukaan tertinggi panelis adalah 2,25 (netral) yaitu pada perlakuan A2B2.
D. Simpulan
1. Ada perbedaan hasil ketahanan tarik kertas seni dari rumput gajah (Pennisetum purpureum) dengan penambahan konsentrasi NaOH dan pewarna berbeda. Perlakuan yang paling tinggi ketahanan tariknya adalah A1B1 (penambahan 10% NaOH dan zat warna dari daun jati)
10
2. Ada perbedaan hasil ketahanan sobek kertas seni dari rumput gajah (Pennisetum purpureum) dengan penambahan konsentrasi NaOH dan pewarna berbeda. Perlakuan yang paling tinggi ketahanan sobeknya adalah A2B2 (penambahan 12,5% NaOH dan zat warna dari daun jati)
dengan rata-rata ketahanan 5,6682 N.
3. Ada variasi hasil uji organoleptik kertas seni dari rumput gajah (Pennisetum purpureum) dengan penambahan konsentrasi NaOH dan pewarna berbeda. Rata-rata nilai tertinggi panelis terhadap tekstur permukaan produk kertas seni adalah 2,95 (halus) yaitu pada perlakuan A1B2, terhadap warna kertas seni adalah 2,4 (kurang bagus) yaitu pada
perlakuan A3B2, terhadap kenampakan serat kertas seni adalah 2,8
(kurang tampak) yaitu pada perlakuan A1B2, dan kesukaan secara
keseluruhan adalah pada perlakuan A2B2 dengan rata-rata nilai
11
DAFTAR PUSTAKA
Dahlan, Hatta. 2011. Pengolahan Limbah Kertas Menjadi Pulp Sebagai Bahan Pengemas Produk Agroindustri. Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3. 26-27 Oktober 2011. Universitas Sriwijaya: 280-281.
Mustopa, Desi. 2012. Daur ulang kertas. Tersedia pada
http://www.slideshare.net/ddedestt/daur-ulang-kertas-15583725. Diakses tanggal 1 April 2013.
Paskawati, Y. A., Susyana., Antaresti., E. S. Retnoningtyas. 2010. Pemanfaatan Sabut Kelapa Sebagai Bahan Baku Pembuatan Kertasm Komposit Alternatif. Jurnal Widya Teknik 9 (1): 12-21.
Sari, Ni Ketut. 2009. Produksi Bioethanol dari Rumput Gajah Secara Kimia. Jurnal Teknik Kimia 4 (1): 267
