Penghilangan Tinta Pada Kertas Thermal Bekas : Pengaruh Konsistensi dan Konsentrasi Pendispersi Flotasi

(1)

PENGHILANGAN TINTA PADA KERTAS THERMAL

BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI PULP DAN

KONSENTRASI PENDISPERSI

FLOTASI

SKRIPSI

Oleh

090405028

SULASTRI DEWANTI NAINGGOLAN

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

(2)

PENGHILANGAN TINTA PADA KERTAS THERMAL

BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI PULP DAN

KONSENTRASI PENDISPERSI

FLOTASI

SKRIPSI

Oleh

090405028

SULASTRI DEWANTI NAINGGOLAN

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

(3)

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:

PENGHILANGAN TINTA PADA KERTAS THERMAL BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI PULP DAN

KONSENTRASI PENDISPERSI FLOTASI

dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Sejauh yang saya ketahui, skripsi ini bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan atau yang pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Sumatera Utara maupun di Perguruan Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya.

Demikian pernyataan ini di buat apabila dikemudian hari terbukti bahwa ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.

Medan, Oktober 2014

(4)

PENGESAHAN

Skripsi dengan judul:

PENGHILANGAN TINTA PADA KERTAS THERMAL BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI DAN KONSENTRASI

PENDISPERSI FLOTASI

dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang sarjana pada tanggal 22 Oktober 2014 dan dinyatakan memenuhi syarat/ sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Mengetahui,

Koordinator Skripsi

NIP. 19681214 199702 2 002 Ir. Renita Manurung, MT

Dosen Pembimbing

NIP. 19650115 199003 1 002 Dr. Ir. Taslim, MSi

Dosen Penguji I

NIP. 19660925 199103 1 003 Ir. Bambang Trisakti, MT

Dosen Penguji II

(5)

PRAKATA

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul “Penghilangan Tinta Pada Kertas Thermal Bekas : Pengaruh Konsistensi dan Konsentrasi Pendispersi Flotasi”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universtas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.

Adapun hal kebaruan dari hasil penelitian ini adalah kajian bagaimana pengaruh proses konsistensi pulp dan konsentrasi pendispersi flotasi terhadap banyaknya tinta yang hilang dari kertas termal bekas. Pada penelitian ini digunakan bahan baku kertas termal seperti kertas fax bekas dan kertas administrasi bekas yang biasanya hanya dibuang dan dibakar. Melalui penelitian ini diperoleh kondisi terbaik adalah derajat putih yang diperoleh sebesar 72,17% dan ketahanan tarik sebesar 3,7 kN/m pada konsistensi pulp 0,8%, konsentrasi pendispersi 1,5%, suhu flotasi 50 o

Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

C dan waktu flotasi 40 menit.

1. Bapak Dr. Ir. Taslim, Msi. selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberi pengarahan, diskusi dan bimbingan serta persetujuan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik.

2. Bapak Dr. Ir. Mhd. Turmuzi, MS dan bapak Ir. Bambang Trisakti, MT., sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini.

3. Bapak Dr.Eng.Ir. Irvan, MT., selaku ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

(6)

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan, 2014 Penulis

(7)

DEDIKASI

Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada :

5. Kedua orang tua penulis, B. Nainggolan dan F. Sianturi, yang telah memberikan doa dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini

6. Seluruh keluarga penulis terutama adik, Budiman Nainggolan dan Filbert Nainggolan

(8)

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama : Sulastri Dewanti Nainggolan

NIM : 090405028

Tempat, tanggal lahir

: Medan, 20 Oktober 1991 Nama orang tua : Berlin Nainggolan dan Friska

Sianturi Alamat orang tua :

Perumahan Srigunting Blok xi No 34, Deli Serdang Asal Sekolah:

• SD Brigjend Katamso Sunggal tahun 1997-2003 • SMP Putri Cahaya Medan tahun 2003 – 2006 • SMA Santo Thomas 2 Medan tahun 2006 – 2009 Pengalaman Organisasi:

1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2012/2014 sebagai anggota Bidang Rohani dan Sosialisasi

2. Kerja Praktek di Pertamina RU II Dumai Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal: Sulastri Dewanti, Elisabet Aprilyanti, Taslim

(9)

DAFTAR ISI

Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

PENGESAHAN PRAKATA DEDIKASI

RIWAYAT HIDUP PENULIS ABSTRAK

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xv

DAFTAR LAMPIRAN xvi

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 LATAR BELAKANG 1

1.2 PERUMUSAN MASALAH 3

1.3 TUJUAN PENELITIAN 4

1.4 MANFAAT PENELITIAN 4

1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1 KERTAS 6

2.1.1 Definisi Kertas 6

2.1.2 Jenis-Jenis Kertas 2.1.3 Kertas Termal

2.1.3.1 Struktur Kertas Termal

8 9 10 2.1.3.2 Keuntungan dan Kerugian Kertas Termal

2.2 DEINKING 2.2.1 Pencucian 2.2.2 Flotasi

11 12 13 14 2.3 ADITIF DALAM PROSES DAUR ULANG KERTAS

2.3.1 Kalsium Hidroksida (Ca(OH)2

16

(10)

2.3.2 Natrium silikat (Na2SiO3 2.3.3 Hidrogen peroksida (H

) 2O2 2.3.4 Surfaktan

)

2.3.4.1 Agen Dispersi dan Agen Anti-Redeposisi

2.3.4.2 Kolektor

16 17 18 18 19 2.3.4.3 Frother (Penghasil busa)

2.3.4.4 Defoamer atau Antifoamer

2.4 PERBANDINGAN PENELITIAN-PENELITIAN YANG PERNAH DILAKUKAN

21 22 22

2.5 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FLOTASI

2.6 FAKTOR PENGHILANGAN TINTA

27 30 2.7 SPESIFIKASI BERBAGAI JENIS KERTAS

2.8 POTENSI EKONOMI

31 31

BAB III BAHAN DAN METODOLOGI PENELITIAN 33

3.1 BAHAN PENELITIAN 33

3.1.1 Bahan 33

3.1.1.1 Bahan Baku Utama 33

3.1.1.2 Bahan Baku Penunjang 33

3.2 PERALATAN 34

3.3 ANALISIS 35

3.4 PROSEDUR PENELITIAN 36

3.4.1 Prosedur Penentuan Kadar Air 3.4.2 Prosedur Pendahuluan

3.4.3 Prosedur Penelitian Utama

36 36 38 3.5 FLOWCHART PERCOBAAN

3.5.1 Flowchart Penentuan Kadar Air Kertas 3.5.2 Flowchart Proses Perendaman

3.5.2.1 Flowchart Proses Perendaman

3.5.2.2 Flowchart Proses Penguraian Serat

3.5.2.3 Flowchart Proses Pembuatan Kertas

3.5.2.4 Flowchart Analisa Derajat Putih

3.5.2.5 Flowchart Analisa Kekuatan Tarik

(11)

3.5.3 Flowchart Percobaan Utama

3.5.3.1 Flowchart Proses Perendaman

3.5.3.2 Flowchart Proses Penguraian Serat

3.5.3.3 Flowchart Proses Penghilangan dan Pemisahan

Tinta

3.5.3.4 Flowchart Proses Pembuatan Kertas

3.5.3.5 Flowchart Analisa Derajat Putih

3.5.3.6 Flowchart Analisa Kekuatan Tarik

47

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 53

4.1 HASIL ANALISIS BAHAN BAKU 53

4.2 HASIL ANALISIS DERAJAT PUTIH PENDAHULUAN 53 4.3 PENGARUH KONSISTENSI PULP TERHADAP DERAJAT

PUTIH KERTAS

4.4 PENGARUH KONSENTRASI FLOTASI TERHADAP DERAJAT PUTIH KERTAS

4.5 ANALISIS UJI TARIK KERTAS

4.6 PENGHILANGAN TINTA (DEINKABILITY FACTOR) DAN KADAR TINTA TERTINGGAL

4.7 SPESIFIKASI KERTAS HASIL DAUR ULANG

54

55

56 57

59

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 60

5.1 KESIMPULAN 60

5.2 SARAN 61

(12)

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1.1

Gambar 2.1

Perkembangan Produksi Kertas di Indonesia

Struktur Molekul Selulosa

2 6 Gambar 2.2 Komponen yang Digunakan Pada Kertas 7

Gambar 2.3 Penampang Thermal Paper 11

Gambar 2.4 Prinsip Pencucian 14

Gambar 2.5 Prinsip Flotasi 15

Gambar 3.1

Rangkaian Peralatan Proses Penguraian Serat Rangkaian Peralatan Proses Flotasi

Flowchart Penentuan Kadar Air Kertas Flowchart Proses Perendaman

Flowchart Proses Penguraian Kertas Flowchart Proses Pembuatan Kertas Flowchart Analisa Derajat Putih

34

Gambar 3.8 Flowchart Analisa Uji Tarik 46

Gambar 3.9 Gambar 3.10 Gambar 3.11 Gambar 3.12 Gambar 3.13 Gambar 3.14 Gambar 4.1

Flowchart Proses Perendaman Flowchart Proses Penguraian Kertas

Flowchart Proses Penghilangan dan Pemisahan Tinta Flowchart Proses Pembuatan Kertas

Flowchart Analisa Derajat Putih Flowchart Analisa Uji Tarik

Pengaruh Konsistensi Pulp terhadap Derajat Putih Kertas pada Kondisi Suhu Flotasi 50 o

47

C dan Waktu Flotasi 40 menit

48

Gambar 4.2 Pengaruh Konsentrasi Pendispersi terhadap Derajat Putih Kertas pada Kondisi Suhu Flotasi 50 o

55 C dan

Waktu Flotasi 40 menit

Gambar 4.3 Pengaruh Konsistensi Pulp terhadap Nilai Uji Tarik Kertas pada Kondisi Suhu Flotasi 50 o

56 C dan Waktu

(13)

Gambar 4.4

Gambar 4.5

Pengaruh Konsentrasi Pendispersi Terhadap Nilai Def pada Kondisi Suhu Flotasi 50 o

Pengaruh Konsistensi Pulp Terhadap Nilai Def pada Kondisi Suhu Flotasi 50

C dan Waktu Flotasi 40 menit

o

57

C dan Waktu Flotasi 40 menit

58

Gambar L3.1 Foto Bahan Baku Kertas Termal 70 Gambar L3.2 Foto Rangkain Peralatan Proses Pembuburan (Pulping) 70 Gambar L3.3 Foto Proses Pembuburan (Pulping) 71 Gambar L3.4 Foto Rangkaian Peralatan Proses Penghilangan Tinta

(Deinking)

71

Gambar L3.5 Foto Proses Penghilangan Tinta (Deinking) 72

Gambar L3.6 Foto Kertas Hasil Daur Ulang 72

Gambar L4.1 Hasil Analisis Derajat Putih Kertas Daur Ulang 74 Gambar L4.2 Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang

(Konsistensi Pulp 0,8%, Konsentrasi Pendispersi 0,5%, Temperatur 50o

74

C, dan Waktu Flotasi 40 Menit) Gambar L4.3 Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang

(Konsistensi Pulp 0,8%, Konsentrasi Pendispersi 1%, Temperatur 50 o

75

C, dan Waktu Flotasi 40 menit) Gambar L4.4 Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang

(Konsistensi Pulp 0,8%, Konsentrasi Pendispersi 1,5%, Temperatur 50 o

75

76

(14)

Gambar L4.8 Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang (Konsistensi Pulp 1,5%, Konsentrasi Pendispersi 0,5%, Temperatur 50 o

76

C, dan Waktu Flotasi 40 menit) Gambar

L4.10

Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang (Konsistensi Pulp 1,5%, Konsentrasi Pendispersi 1,5%, Temperatur 50 o

77

(15)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1

Tabel 2.2 Tabel 2.3

Perbandingan Studi Terdahulu Grade Deinkability

Spesifikasi Berbagai Jenis Kertas

23 30 31 Tabel 4.1 Spesifikasi Kertas Hasil Daur Ulang 59 Tabel L1.1 Data Analisis Derajat Putih 66 Tabel L1.2

Tabel L2.1

Data Analisis Uji Tarik Kertas Nilai Faktor Penghilangan Tinta

(16)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN 1 DATA PENELITIAN 66

L1.1 Data Kadar Air Bahan Baku 66

L1.2 Data Penelitian Utama L1.3 Data Analisa Uji Tarik Kertas LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN

L2.1 Perhitungan Berat Kering Bahan Baku

L2.2 Perhitungan Jumlah Air Pada Proses Pembuburan L2.3 Perhitungan Kebutuhan Bahan Kimia Pada Proses

Pembuburan

L2.4 Perhitungan Jumlah Air Pada Proses Penghilangan tinta L2.5 Perhitungan Kebutuhan Bahan Kimia Pada Proses Penghilangan Tinta

L2.6 Perhitungan Nilai Faktor Penghilangan Tinta LAMPIRAN 3 DOKUMENTASI PENELITIAN

L3.1 Foto Bahan Baku Kertas Termal

L3.2 Foto Rangkaian Peralatan Proses Pembuburan (Pulping) L3.3 Foto Proses Pembuburan (Pulping)

L3.4 Foto Rangkain Peralatan Proses Penghilangan Tinta (Deinking)

L3.5 Foto Proses Penghilangan Tinta (Deinking) L3.6 Foto Kertas Hasil Daur Ulang

LAMPIRAN 4 HASIL ANALISIS KERTAS DAUR ULANG L4.1 Hasil Analisis Derajat Putih Kertas Daur Ulang L4.2 Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang LAMPIRAN 5 ANALISIS UJI KERTAS

L5.1 Cara Uji Derajat Putih TAPPI L5.2 Cara Uji Tarik ASTM