Uji Perbandingan Komposisi Kertas Daur Ulang Berbahan Dasar Sampah Organik dan Anorganik Chapter III V

(1)

METODE PENELITIAN

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret hingga bulan Juni 2017 di

Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

sedangkan pengujian terhadap kertas dilakukan di Laboratorium Balai Besar Pulp

dan Kertas Bandung.

Bahan dan Alat

Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampah kertas,

daun mangga kering, daun pisang kering, dan sampah sawi yang berfungsi sebagai

bahan pembuatan kertas daur ulang yang akan diteliti, sampah plastik dan air yang

berfungsi sebagai bahan tambahan pembuatan kertas daur ulang, dan lem putih (lem

Fox) yang berfungsi sebagai perekat.

Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah blender yang

digunakan untuk menghaluskan bahan, kain kasa yang digunakan untuk pelapis pulp

yang sudah dibentuk, papan kayu yang digunakan sebagai tempat penjemuran kertas

agar tetap rata, timbangan digital digunakan untuk menimbang massa bahan, ember

plastik untuk tempat air, gelas ukur untuk mengukur volume air, label nama

digunakan sebagai penanda sampel, oven yang berfungsi untuk mengeringkan daun,

presser yang digunakan untuk menekan bahan daur ulang, alat tulis yang digunakan

sebagai perlengkapan penelitian, kamera yang digunakan umtuk mendokumentasikan

(2)

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan 3 jenis sampah daun yaitu daun mangga

(Mangifera indica L), daun pisang (Musaparadisiaca L), dan Sawi

(Brassica juncea L.).Dan 3 kali pengulangan untuk setiap jenis

perbandingan.Perbandingan komposisi dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5a. Perbandingan komposisi sampah kertas, sampah daun, dan sampah plastik

Perlakuan Sampah Ketas

(3)

Tabel 5b. Perbandingan komposisi sampah kertas, sampah daun, dan sampah

Keterangan: KPMP= Kertas, Plastik, Mangga, Pisang; KPMS= Kertas, Plastik, Mangga, Sayur; KPPS=Kertas, Plastik, Pisang, Sawi, KPMPS=Kertas, Plastik, Mangga, Pisang, Sayur

Perbandingan dilakukan pada sampel dengan berat kering total 100 gram.

Prosedur Penelitian

− Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

(4)

Prosedur pengeringan sampah daun :

• Mengeringkan daun dibawah sinar matahari hingga daun menjadi

rapuh.

• Menimbang sampah daun yang sudah rapuh.

• Mengeringkan kembali sampah daun yang sudah ditimbang

menggunakan oven dengan suhu ±1050C selama 2-4 jam

• Menimbang kembali daun yang sudah di kering ovenkan.

− Merendam sampah kertas, selama 12 jam agar bahan menjadi lembek

(IDEP, 2010).

− Menghaluskan sampah kertas dan sampah daun menggunakan blender dan

dicacah pula kantong plastik menjadi potongan-potongan kecil sebesar

1-3 mm.

− Menyiapkan ember dan diisi air ¾ bagian.

− Memasukan screen ke dalam air dan dipastikan tidak ada gelembung pada

screen.

− Mencampurkan semua bahan yang sudah dihaluskan kemudian diberikan lem

sebanyak 20% dari berat total campuran ke dalam campuran.

− Menyatukan screen dengan frame yang berada diatas screen dan jaga agar

tinggi air tetap setengah tebal frame.

− Memasukan campuran bahan ke dalam cetakan dan diratakan.

(5)

− Menekan menggunakan presser dengan tekanan sebesar 50 kg/cm2 atau

5 MPa

− Menjemur diatas papan kayu selama 2-3 jam dibawah sinar matahari, namun

apabila tidak ada panas matahari maka dijemur selama 12 jam

(Sutyasmi, 2012).

Parameter Penelitian

1. Gramatur Kertas

Gramatur adalah nilai yang menunjukkan bobot kertas per satuan luas kertas

(g/m2). Sebelum menimbang bobot kertas, terlebih disiapkan kertas dengan ukuran

10 cm x 10 cm. Pengambilan contoh dan penimbangan dilakukan pada kondisi

standar. Setelah ditimbang menggunakan neraca analitik, dihitung gramaturnya

dengan persamaan berikut:

... (3)

(BSNI, 2006). 2. Uji Ketahanan Tarik

Ketahanan tarik adalah daya tahan maksimum lembaran pulp, kertas, atau

karton terhadap gaya tarik yang bekerja pada kedua ujung jalur tersebut sampai putus,

diukur pada kondisi standar. Contoh uji lembar kertas yang berukuran panjang

200 mm dan lebar 15 mm dengan tepi sejajar (masing-masing untuk arah silang

mesin dan searah mesin) dijepit pada kedua ujungnya dengan jarak 100 mm pada

tensile tester yang dimulai dari ujung atas dan terpasang merata dan tidak melintir.

(6)

Motor dijalankan untuk mengayunkan bandul hingga berhenti bersama putusnya

lembaran contoh uji. Ketahanan tarik dapat langsung dibaca pada alat dan dinyatakan

dalam kgf atau kN/m (1 kgf per 15 mm = 0,6538 kN/m). Ketahanan tarik dihitung

menggunakan Persamaan (5) dimana T merupakan skala yang terbaca dalam satuan

gf dan 0,6538 merupakan faktor konversi dan indeks tarik dihitung menggunakan

Persamaan (6).

Ketahanan tarik (kPa) = T x 0,6538 ... (5)

... (6)

(BSNI, 2010).

3. Uji Penyerapan Kertas Terhadap Air

Daya serap kertas terhadap air merupakan salah satu sifat bahan kertas yang

menunjukan kemampuan kertas untuk menyerap air. Pengukuran daya serap air

dilakukan dengan menggunakan alat COBB tester. Pengujian ini dilakukan dengan

menyiapkan kertas dalam ukuran 12 cm x 12 cm dan ditimbang. Selipkan kertas uji

diantara plat dan tabung, kemudian baut penahan dipasang dengan rapat sehingga

tidak bocor. Masukan 100 ml air kedalam alat COBB tester dan diamkan selama 1

menit. Selanjutnya keluarkan air dari alat dan ambil lembar contoh dari alat.

Keringkan atau serap air dipermukaan kertas dengan menggunakan kertas saring.

Timbang kembali contoh uji. Lakukan dengan dua kali ulangan untuk masing-masing

sisi kertas. Daya serap kertas terhadap air dihitung menggunakan

persamaan (4).

(7)

Dimana: a = massa lembar contoh uji sesudah dibasahi (g)

b = massa lembar contoh uji sebelum dibasahi (g)

c = luas daerah uji (cm2)

F = faktor konversi terhadap satuan luas daerah uji

Cobbx = daya serap air yang terjadi (g/m2) (BSNI, 2008).

4. Sifat Ketahanan Sobek

Ketahanan sobek adalah gaya yang diperlukan untuk menyobek selembar

kertas yang dinyatakan dalam gram gaya (gf) atau miliNewton (mN) dan diukur

dalam kondisi standar. Contoh uji yang panjangnya (76±2) mm dan lebarnya

(63±0,15) mm dipasang diantara kedua penjepit tearing tester pada kondisi vertikal

searah dengan lebar contoh uji. Penyobekan awal dilakukan dengan menggunakan

pisau yang tersedia pada alat tersebut selebar 20 mm sehingga contoh uji yang belum

tersobek 43 mm. Penahan bandul ditekan sehingga bandul mengayun bebas serta

menyobek contoh uji. Bandul berhenti setelah contoh uji putus dan nilai ketahanan

sobek dapat dibaca pada skala penguji. Ketahanan sobek dihitung menggunakan

persamaan 1 dimana S merupakan skala yang terbaca dan 9,087 merupakan faktor

konversi. Sedangkan indeks sobek dihitung menggunakan Persamaan 2.

Ketahanan sobek (mN) = S x 9,087 ... (1)

Indeks Sobek ... (2)

(8)

Analisis Statistika

Pada penelitian ini digunakan uji analisi ragam (ANOVA) untuk menguji

kualitas dari kertas seni tersebut. Analisis ragam (analysis of variance) atau ANOVA

adalah suatu metode analisis statistika yang termasuk ke dalam cabang statistika

inferensi. Uji dalam anova menggunakan uji F karena dipakai untuk pengujian lebih

dari 2 sampel. Dalam praktik, analisis varians dapat merupakan uji hipotesis (lebih

sering dipakai) maupun pendugaan (estimation), khususnya di bidang genetika

terapan). Anova (Analysis of variances) digunakan untuk melakukan analisis

komparasi multivariabel. Teknik analisis komparatif dengan menggunakan tes “t”

yakni dengan mencari perbedaan yang signifikan dari dua buah mean hanya efektif

bila jumlah variabelnya dua. Untuk mengatasi hal tersebut ada teknik analisis

komparatif yang lebih baik yaitu Analysis of variances yang disingkat Anova

(9)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa nilai gramatur, kekuatan tarik, daya

serap air dan ketahanan sobek kertas daur ulang dipengaruhi oleh komposisi bahan

yang dipakai. Bahan penyusun kertas daur ulang yang digunakan adalah sampah

kertas, sampah daun (mangga, pisang dan sawi) dan sampah plastik. Dari penelitian

yang telah dilakukan, diperoleh hasil kertas daur ulang dengan karakteristik kertas

seperti yang ditunjukkan pada Tabel 6a dan Tabel 6b.

Tabel 6a. Hasil uji laboratorium

Perlakuan Gramatur

(10)

Tabel 6b. Hasil uji laboratorium

Keterangan: KPMP= Kertas, Plastik, Mangga, Pisang; KPMS= Kertas, Plastik, Mangga, Sayur; KPPS=Kertas, Plastik, Pisang, Sawi, KPMPS=Kertas, Plastik, Mangga, Pisang, Sayur

Dari Tabel 6 dapat dilihat nilai gramatur tertinggi yaitu pada perlakuan KPP3

(85% Kertas, 15% daun pisang dan 5% plastik)sebesar 1750 g/m2 dan nilai gramatur

terendah yaitu pada perlakuan KPS1 (50% Kertas, 45% sawi dan 5% plastik) sebesar

110 g/m2. Nilai kekuatan tarik tertinggi yaitu pada KPP3 sebesar 3,35 mN dan nilai

kekuatan tarik terendah pada KPMP1 (50% Kertas, 45% daun mangga dan pisang

serta 5% plastik) sebesar 1,11mN. Dan untuk nilai ketahanan sobek untuk semua

(11)

(a)

(b)

(c)

(12)

Kemudian dilakukan pengujian sidik ragam Duncan Multiple Range Test

(DMRT). Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah perlakuan yang telah

dilakukan menghasilkan perbedaan yang nyata terhadap sample atau tidak. Dan hasil

dari analisis sidik ragam dapat dilihat pada uraian berikut.

1. Gramatur

Kriteria gramatur kertas daur ulang dalam penelitian ini disesuaikan dengan

Standar Nasional Indonesia (SNI) 0123-2008 (BSNI, 2008), sehingga nilai gramatur

yang diambil adalah 225 g/m2 - 500 g/m2. Hasil dari perhitungan nilai gramatur kertas

daur ulang yang dihasilkan (Lampiran 3) dapat dilihat pada Gambar 2.

Dari Gambar 2 perbandingan antara komposisi sampah daun dengan nilai

gramatur dapat dilihat bahwa penurunan persentase komposisi sampah daun

berpengaruh terhadap kenaikan nilai gramatur, karena ditandai dengan bentuk grafik

yang semakin naik. Nilai gramatur tertinggi terjadi pada komposisi sampah daun

15%, sedangkan nilai gramatur terendah terjadi pada komposisi sampah daun 45%.

Dan dari Gambar 1(a), dapat dilihat bahwa nilai gramatur paling besar ialah

KPP3 sebesar 1750 g/m2 dan nilai gramatur paling kecil ialah KPS1 sebesar

110 g/m2. Hal ini disebabkan perbedaan jumlah serat yang terkandung didalam

sampah daun. Dalam penelitian ini, jumlah serat terbanyak terdapat pada daun pisang

dan daun sawi. Karena menurut Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI (2012) dan

Pereira dkk (2015) bahwa jumlah serat yang terkandung di dalam 100 g sawi sebesar

0,7 g sedangkan jumlah selulosa dan hemiselulosa yang terdapat di dalam daun

(13)

(14)

(15)

Selain dipengaruhi oleh jumlah serat yang terkandung di dalam sampah daun

yang digunakan, hal lain yang mempengaruhi besarnya nilai gramatur kertas daur

ulang tersebut ialah penggunaan bahan pada pembuatan kertas. Dapat dilihat pada

Gambar 1a. bahwa setiap sampel bernomor 3 untuk tiap-tiap perlakuan akan

menghasilkan nilai yang paling besar dibandingkan sampel bernomor 2 dan 3. Hal ini

dikarenakan penggunaan jumlah pulp kertas yang lebih banyak. Faktor ini telah

dikemukakan oleh Ariyani (2012) yang mengatakan bahwa terjadinya keragaman

gramatur mengindikasikan adanya perbedaan pemakaian bahan baku kertas per

satuan luas.

Bila dibandingkan antara nilai gramatur kertas yang didapat dengan kriteria

nilai gramatur yang telah ditetapkan, dapat diambil kesimpulan bahwa kertas daur

ulang yang dihasilkan masih belum memenuhi kriteria Standar Nasional Indonesia

(SNI), karena nilai gramatur yang didapat lebih besar dari nilai maksimum SNI. Nilai

gramatur kertas berbahan sampah daun mangga dengan komposisi 45%, 30% dan

15% ialah 1430 g/m2, 1510 g/m2, dan 1570 g/m2. Nilai gramatur kertas berbahan

sampah daun pisang dengan komposisi 45%, 30%, dan 15% ialah 1610 g/m2,

1680 g/m2, dan 1750 g/m2. Nilai gramatur kertas berbahan sampah sawi dengan

komposisi 45%, 30% dan 15% ialah 110 g/m2, 480 g/m2, dan 1060 g/m2. Nilai

gramatur kertas berbahan sampah daun mangga dan pisang dengan komposisi 45%,

30% dan 15% ialah 1400 g/m2, 1560 g/m2, dan 1730 g/m2. Nilai gramatur kertas

berbahan sampah daun mangga dan sawi dengan komposisi 45%, 30% dan 15% ialah

(16)

pisang dan sawi dengan komposisi 45%, 30% dan 15% ialah 900 g/m2, 1250 g/m2,

dan 1500 g/m2. Dan nilai gramatur kertas berbahan sampah daun mangga, pisang dan

sawi dengan komposisi 45%, 30% dan 15% ialah 1560 g/m2, 1630 g/m2, dan

1700 g/m2. Uraian tersebut menunjukan hanya nilai gramatur sampel KPS2 yang

memenuhi SNI yaitu 480 g/m2.

Nilai determinasi pada Gambar 2a hingga Gambar 2g secara berurut ialah

lebih besar dari 0,98. Hal ini menunjukan bahwa perbedaan komposisi sampah daun

memberikan pengaruh secara linier terhadap nilai gramatur. Karena Chung (2001)

menyatakan bahwa R-square disebut sebagai koefisien determinasi yang dapat

diartikan sebagai rasio variasi yang dijelaskan oleh model terhadap variasi total yang

ada pada Y. R2=1 menunjukan bahwa model tersebut benar-benar menjelaskan

variabilitas pada Y, karena model harus melewati setiap pengukuran. Di sisi lain, bila

R2=0 menunjukan bahwa model tidak menjelaskan variabilitas pada nilai Y. R2 yang

lebih besar dari 0,5 dianggap sebagai hubungan antara variabel terikat dan model

yang signifikan.

Dari hasil sidik ragam (Lampiran 5), dapat dilihat bahwa perbedaan

perbandingan komposisi memberikan pengaruh sangat nyata terhadap nilai gramatur

kertas daur ulang. Hasil pengujian dengan menggunakan Duncan Multiple Range

Test (DMRT) dapat dilihat pada Tabel 7 hingga Tabel 14.

(17)

Tabel 7. Hasil uji duncan terhadap nilai gramatur kertas sampah daun mangga

Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPM1 1430 a A

2 36,93 55,95 KPM2 1510 b B

3 38,27 58,05 KPM3 1570 c C

Keterangan: notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada taraf 1%.

Tabel 7 menunjukkan bahwa perbedaan persentase sampah daun mangga

memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 0,05 dan berbeda sangat nyata

pada taraf 0,01terhadap nilai gramatur kertas.

Tabel 8. Hasil uji duncan terhadap nilai gramatur kertas sampah daun pisang

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPP1 1610 a A

2 20,27 30,72 KPP2 1680 b B

3 21,01 31,87 KPP3 1750 c C

Berdasarkan Tabel 8, hasil uji Duncan menunjukkan bahwa pada taraf 0,05

perlakuan memberikan perbedaan yang nyata terhadap nilai gramatur kertas dan pada

taraf 0,01 perlakuan memberikan perbedaan yang sangat nyata terhadap nilai

gramatur kertas.

Tabel 9. Hasil uji duncan terhadap nilai gramatur kertas sampah sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPS1 110 a A

2 23,43 35,51 KPS2 480 b B

3 29,35 44,52 KPS3 1060 c C

(18)

Dari hasil uji Duncan yang disajikan pada Tabel 9, dapat dilihat bahwa pada

taraf 0,05 perlakuan memberikan pengaruh yang nyata dan pada taraf 0,01

memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap nilai gramatur kertas daur ulang

yang dihasilkan dalam penelitian ini.

Tabel 10. Hasil uji duncan terhadap nilai gramatur kertas sampah daun mangga dan pisang

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPMP1 1400 a A

2 14,66 22,22 KPMP2 1560 b B

3 15,20 23,05 KPMP3 1730 c C

Tabel 10 menunjukkan bahwa perbedaan persentase sampah daun mangga dan

pisang memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 0,05 dan berbeda sangat

nyata pada taraf 0,01 terhadap nilai gramatur kertas.

Tabel 11. Hasil uji duncan terhadap nilai gramatur kertas sampah daun mangga dan sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPMS1 1300 a A

2 20,20 30,60 KPMS2 1410 b B

3 20,93 31,75 KPMS3 1500 c C

persentase sampah daun mangga dan sawi memberikan perbedaan yang nyata

terhadap nilai gramatur kertas dan pada taraf 0,01 persentase sampah daun mangga

(19)

Tabel 12. Hasil uji duncan terhadap nilai gramatur kertas sampah daun pisang dan sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPPS1 900 a A

2 44,44 67,35 KPPS2 1250 b B

3 46,06 69,86 KPPS3 1500 c C

yang dihasilkan dalam penelitian ini.

Tabel 13. Hasil uji duncan terhadap nilai gramatur kertas sampah daun mangga, pisang dan sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPMPS1 1560 a A

2 12,19 18,47 KPMPS2 1630 b B

3 12,63 19,16 KPMPS3 1700 c C

(20)

Tabel 14. Hasil uji duncan terhadap nilai gramatur kertas

0,05 0,01 0,05 0,01

Berdasarkan Tabel 14, hasil uji DMRT dengan taraf uji 0,05 menunjukkan

bahwa perlakuan perbandingan sampah daun 45% berbeda nyata dengan perlakuan

perbandingan sampah daun 30% dan 15%. Pada taraf 0,01 menunjukkan bahwa

perlakuan perbandingan sampah daun 45% berbeda sangat nyata dengan perlakuan

perbandingan sampah daun 30% dan 15%.

2. Ketahanan Tarik

Kriteria indeks tarik kertas daur ulang dalam penelitian ini disesuaikan dengan

(21)

tarik kertas. Hasil dari perhitungan nilai indeks tarik kertas daur ulang yang

dihasilkan (Lampiran 4) akan dibahas pada uraian selanjutnya dan nilai ketahanan

tarik kertas daur ulang yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 3.

Dari Gambar 3 perbandingan komposisi sampah daun dari setiap perlakuan

berpengaruh pada nilai ketahanan tarik. Nilai ketahanan tarik tertinggi terjadi pada

komposisi sampah daun 15%, sedangkan nilai ketahanan tarik terendah terjadi pada

komposisi sampah daun 45% yang berarti semakin rendah persentase sampah daun

maka nilai ketahanan tariknya akan semakin besar. Hal ini ditandai dengan bentuk

garis linier yang semakin naik pada tiap grafik.

Dari hasil pengujian kertas daur ulang, didapatkan nilai ketahanan tarik yang

paling tinggi ialah KPP3 yaitu sebesar 3,35 kN/m dan nilai kekuatan tarik yang paling

rendah ialah KPMP1 yaitu sebesar 1,11 kN/m. Hal ini disebabkan karena jumlah serat

yang terkandung paling banyak terdapat di daun pisang yaitu sebesar 66%-73% dan

yang paling sedikit terdapat di daun sawi yaitu sebesar 0,7%. Namun, kekuatan tarik

juga dipengaruhi oleh tekstur bahan penyusunnya juga. Sehingga dengan tekstur daun

mangga yang bertulang dan berurat dapat menurunkan nilai kekuatan tarik. Karena

menurut Pratiwi (2015) ketahanan tarik kertas dipengaruhi oleh panjang serat,

banyaknya ikatan antara serat, jumlah selulosa dan homogenitas perekat. Serta

didukung oleh Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI (2012) yang menyatakan

bahwa kadar serat dalam sawi sebesar 0,7 g dari 100 g sawi dan Pereira dkk (2015)

yang menyatakan kadar selulosa dan hemiselulosa dalam daun pisang sebesar

(22)

(23)

Gambar 3b. Grafik hubungan antara nilai ketahanan tarik dengan persentase sampah daun. (e) persentase sampah daun mangga dan sawi (KPMS), (f) persentase sampah daun pisang dan sawi (KPPS), (g) persentase sampah daun mangga, pisang dan sawi (KPMPS).

(24)

Pada Gambar 3 dapat dilihat bahwa nilai ketahanan tarik yang dihasilkan oleh

kertas daur ulang mengalami penurunan bila persentase sampah daun meningkat.

Ada beberapa faktor yang dapat menyebabkan penurunan nilai ketahanan tarik kertas

daur ulang yang dihasilkan, diantaranya ialah panjang serat dan homogenitas bahan.

Pada penelitian ini, sampah daun yang digunakan dikeringkan terlebih dahulu,

kemudian dicacah menjadi potongan kecil tanpa adanya proses kimiawi sehingga

masih ada unsur-unsur lain yang terkandung di dalam campuran kertas daur ulang

seperti tulang daun. Hal ini berpengaruh pada ukuran serat yang ada pada daun dan

berkurangnya daya ikat antar serat sehingga menyebabkan penurunan nilai ketahanan

tarik pada kertas. Karena menurut Widiastono dan Zen (2007) faktor yang

mempengaruhi ketahanan tarik lembaran adalah ikatan atau jalinan antar serat,

panjang serat dan kandungan fines. Peningkatan jumlah dan kualitas ikatan atau

jalinan antar serat akan meningkatkan ketahanan tarik lembaran, begitu pula dengan

panjang serat yang lebih tinggi akan menghasilkan ketahanan tarik yang lebih baik.

Faktor lain yang mempengaruhi nilai ketahanan tarik ialah penggunaan bahan

perekat. Penelitian ini menggunakan lem putih/ lem fox sebagai bahan tambahan

untuk merekatkan campuran bahan kertas daur ulang. Bahan perekat ini akan

memperkuat kertas dan membuat kertas menjadi tidak mudah putus karena bersifat

elastis sehingga dapat memanjang saat dikenakan gaya tarik yang saling berlawanan

arah. Karena menurut Wahyuningtias (2007) ketahanan tarik dipengaruhi oleh

(25)

menyatakan bahwa sifat kekuatan kertas ditentukan oleh penambahan bahan perekat

dalam pembentukan lembaran kertas.

Nilai determinasi pada Gambar 3a hingga Gambar 3g ialah lebih besar dari

0,94 yang berarti perbedaan komposisi sampah daun dan nilai ketahanan tarik pada

gambar tersebut memiliki hubungan yang signifikan. Hasil korelasi ( Lampiran 6)

menunjukan bahwa nilai korelasi dari gambar tersebut lebih besar dari 0,97 dan

bernilai negatif. Hal ini menunjukkan bahwa perbedaan persentase sampah daun

mempengaruhi nilai ketahanan tarik dan tanda negatif pada nilai korelasi

menandakan bahwa arah hubungan yang terjadi ialah berlawanan yang berarti

semakin rendah persentase sampah daun maka nilai ketahanan tarik akan semakin

tinggi.

perbandingan komposisi memberikan pengaruh sangat nyata terhadap nilai

ketahanan tarik kertas daur ulang. Hasil pengujian dengan menggunakan Duncan

Multiple Range Test (DMRT) dapat dilihat pada Tabel 15 hingga Tabel 22.

Tabel 15. Hasil uji duncan terhadap nilai ketahanan tarik kertas sampah daun mangga

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPM1 1,75 A A

2 0,126 0,191 KPM2 2,35 B B

3 0,131 0,199 KPM3 2,96 C C

Hasil uji Duncan yang tertera dalam Tabel 15 menunjukkan perlakuan yang

(26)

nilai ketahanan tarik kertas. Perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda nyata

pada taraf 0,05 dan berbeda sangat nyata pada taraf 0,01 terhadap nilai ketahanan

tarik.

Tabel 16. Hasil uji duncan terhadap nilai ketahanan tarik kertas sampah daun pisang

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPP1 3,15 a A

2 0,464 0,703 KPP2 3,21 a A

3 0,481 0,729 KPP3 3,35 a A

Tabel 16 menunjukkan bahwa perbedaan persentase sampah daun pisang

memberikan pengaruh yang berbeda tidak nyata terhadap nilai ketahanan tarik kertas.

Tabel 17. Hasil uji duncan terhadap nilai ketahanan tarik kertas sampah sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPS1 2,31 a A

2 0,290 0,439 KPS2 2,77 b B

3 0,300 0,455 KPS3 2,98 b B

taraf 0,05 perlakuan KPS1 (50% kertas, 45% sampah sawi dan 5% plastik)

memberikan pengaruh yang nyata dan pada taraf 0,01 memberikan pengaruh yang

sangat nyata terhadap perlakuan KPS2 (65% kertas, 30% sampah sawi dan 5%

plastik) dan KPS3 (80% kertas, 15% sampah sawi dan 5% plastik). Namun,

(27)

Tabel 18. Hasil uji duncan terhadap nilai ketahanan tarik kertas sampah daun mangga dan pisang

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPMP1 1,11 a A

2 0,089 0,135 KPMP2 2,03 b B

3 0,093 0,140 KPMP3 2,97 c C

berupa perbedaan persentase sampah daun mangga dan pisang memberikan pengaruh

terhadap nilai ketahanan tarik kertas. Perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda

nyata pada taraf 0,05 dan berbeda sangat nyata pada taraf 0,01 terhadap nilai

ketahanan tarik.

Tabel 19. Hasil uji duncan terhadap nilai ketahanan tarik kertas sampah daun mangga dan sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPMS1 1,81 a A

2 0,063 0,096 KPMS2 2,42 b B

3 0,066 0,100 KPMS3 3,08 c C

terhadap nilai ketahanan tarik kertas dan pada taraf 0,01 persentase sampah daun

mangga dan sawi memberikan perbedaan yang sangat nyata terhadap nilai ketahanan

(28)

Tabel 20. Hasil uji duncan terhadap nilai ketahanan tarik kertas sampah daun pisang dan sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPPS1 2,05 a A

2 0,089 0,135 KPPS2 2,36 b B

3 0,093 0,140 KPPS3 2,50 c C

berupa perbedaan persentase sampah daun pisang dan sawi memberikan pengaruh

terhadap nilai ketahanan tarik kertas. Perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda

ketahanan tarik.

Tabel 21. Hasil uji duncan terhadap ketahanan tarik kertas sampah daun mangga, pisang dan sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPMPS1 1,75 a A

2 0,089 0,135 KPMPS2 1,83 a A

3 0,093 0,140 KPMPS3 1,97 b B

taraf 0,05 perlakuan KPMPS1 (50% kertas, 45% sampah daun mangga, pisang dan

sawi dan 5% plastik) dan KPMPS2 (65% kertas, 30% sampah daun mangga, pisang

dan sawi daun dan 5% plastik memberikan pengaruh yang nyata dan pada taraf 0,01

memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perlakuan KPMPS3 (80% kertas,

(29)

Tabel 22. Hasil uji duncan terhadap nilai ketahanan tarik kertas

0,05 0,01 0,05 0,01

Berdasarkan Tabel 22, hasil uji DMRT dengan taraf uji 0,05 menunjukkan

bahwa perlakuan perbandingan sampah daun 45% berbeda nyata dengan perlakuan

perbandingan sampah daun 30% dan 15%. Pada taraf 0,01 menunjukkan bahwa

perlakuan perbandingan sampah daun 45% berbeda sangat nyata dengan perlakuan

(30)

Gambar 4. Hubungan antara perbandingan komposisi dan indeks tarik

Indeks tarik merupakan perbandingan antara ketahanan tarik dan gramatur

kertas. Gambar 4 menunjukkan bahwa nilai indeks tarik yang paling tinggi ialah pada

sampel KPS1 (50% kertas, 45% sampah sawi dan 5% plastik) yaitu sebesar 21 Nm/g

sedangkan nilai Indeks tarik yang paling rendah pada sampel KPMP1 sebesar

0,8 Nm/g. Dari hasil perhitungan indeks tarik (Lampiran 3) dapat dilihat bahwa

sampel KPS1 memiliki nilai gramatur terkecil sedangkan sampel KPMP1 memiliki

nilai gramatur yang lebih besar daripada sampel KPS1 namun memiliki nilai

kekuatan tarik yang paling kecil.

Pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa nilai indeks tarik akan semakin naik

dengan menurun nya perbandingan komposisi sampah daun, namun pada sampel

(31)

indeks tarik mengalami apabila persentase sampah daun berkurang. Hal ini

dikarenakan nilai ketahanan tarik dari kertas daur ulang berbahan sampah daun

pisang, daun sawi serta daun pisang dan sawi memiliki nilai ketahanan tarik yang

tinggi, namun memiliki nilai gramatur yang rendah.

Nilai determinasi pada Gambar 5a hingga Gambar 5g lebih besar dari 0,68

yang menandakan bahwa persentase sampah daun memberikan pengaruh secara

linier terhadap nilai indeks tarik. Selain itu, nilai determinasi pada gambar tersebut

menunjukkan pula bahwa hubungan antara nilai indeks tarik dan persentase sampah

daun yang signifikan. Hal ini didukung dengan nilai korelasi Gambar 5a-5g yang

lebih besar dari 0,82.

Bila dibandingkan antara nilai indeks tarik kertas yang didapat dengan kriteria

nilai indeks tarik yang telah ditetapkan, dapat diambil kesimpulan bahwa kertas daur

ulang yang dihasilkan masih belum memenuhi kriteria Standar Nasional Indonesia

(SNI), karena nilai indeks tarik yang didapat lebih kecil dari nilai minimum SNI.

Nilai indeks tarik kertas berbahan sampah daun mangga dengan komposisi 45%, 30%

dan 15% ialah 1,22 Nm/g, 1,55 Nm/g, dan 1,89 Nm/g. Nilai indeks tarik kertas

berbahan sampah daun pisang dengan komposisi 45%, 30%, dan 15% ialah

1,96 Nm/g, 1,91 Nm/g, dan 1,91 Nm/g. Nilai indeks tarik kertas berbahan sampah

sawi dengan komposisi 45%, 30% dan 15% ialah 21 Nm/g, 5,79 Nm/g, dan

2,81 Nm/g. Nilai indeks tarik kertas berbahan sampah daun mangga dan pisang

(32)

(33)

(34)

Nilai indeks tarik kertas berbahan sampah daun mangga dan sawi dengan komposisi

45%, 30% dan 15% ialah 1,39 Nm/g, 1,72 Nm/g, dan 2,05 Nm/g. Nilai indeks tarik

kertas berbahan sampah daun pisang dan sawi dengan komposisi 45%, 30% dan 15%

ialah 2,28 Nm/g, 1,89 Nm/g, dan 1,67 Nm/g. Dan nilai indeks tarik kertas berbahan

sampah daun mangga, pisang dan sawi dengan komposisi 45%, 30% dan 15% ialah

1,12 Nm/g, 1,12 Nm/g, dan 1,16 Nm/g. Uraian tersebut menunjukan bahwa hanya

sampel KPS1 yang memenuhi nilai SNI indeks tarik yaitu 21 Nm/g.

3. Daya Serap Air (Cobb)

Kriteria daya serap air kertas daur ulang dalam penelitian ini disesuaikan

dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) 14-2995-2000, sehingga nilai daya serap air

yang diambil adalah 20-40 g/m2. Uraian nilai daya serap air kertas daur ulang untuk

setiap jenis daun dapat dilihat pada Gambar 6.

Dari Gambar 6. dapat dilihat bahwa nilai daya serap air yang paling besar

adalah KPMS1 (50% kertas, 45% sampah daun mangga dan sawi dan 5% plastik)

yaitu sebesar 2068,6 g/m2 sedangkan nilai daya serap air yang paling kecil adalah

KPM1 (50% kertas, 45% sampah daun mangga dan 5% plastik) yaitu sebesar 56,4

g/m2. Adanya perbedaan nilai daya serap air yang terjadi diakibatkan oleh perbedaan tingkat kehalusan serat, perbedaan kehalusan serat bahan akan memperngaruhi

kekasaran permukaan kertas. Apabila permukaan kertas halus, maka tingkat

menyerapan air akan semakin sedikit, sebab pori-pori kertas akan semakin sedikit.

(35)

permukaan kertas yang halus cenderung memiliki pori-pori yang lebih sedikit,

dibandingkan dengan permukaan kertas yang kasar.

Bila dibandingkan antara nilai daya serap air kertas yang didapat dengan

kriteria nilai daya serap air yang telah ditetapkan, dapat diambil kesimpulan bahwa

kertas daur ulang yang dihasilkan masih belum memenuhi kriteria Standar Nasional

Indonesia (SNI), karena nilai daya serap air yang didapat lebih besar dari nilai

maksimum SNI. Nilai daya serap air kertas berbahan sampah daun mangga dengan

komposisi 45%, 30% dan 15% ialah 56,4 g/m2, 168,3 g/m2, dan 289,1 g/m2. Nilai

daya serap air kertas berbahan sampah daun pisang dengan komposisi 45%, 30%, dan

15% ialah 658,2 g/m2, 496,6 g/m2, dan 335,2 g/m2. Nilai daya serap air kertas

berbahan sampah sawi dengan komposisi 45%, 30% dan 15% ialah 531,1 g/m2,

486,7 g/m2, dan 448,1 g/m2. Nilai daya serap air kertas berbahan sampah daun

mangga dan pisang dengan komposisi 45%, 30% dan 15% ialah 1999,1 g/m2,

351,5 g/m2, dan 217 g/m2. Nilai daya serap air kertas berbahan sampah daun mangga

dan sawi dengan komposisi 45%, 30% dan 15% ialah 2068,6 g/m2, 1598,8 g/m2, dan

529,9 g/m2. Nilai daya serap air kertas berbahan sampah daun pisang dan sawi

dengan komposisi 45%, 30% dan 15% ialah 1233,1 g/m2, 956,4 g/m2, dan763,8 g/m2.

Dan nilai daya serap air kertas berbahan sampah daun mangga, pisang dan sawi

dengan komposisi 45%, 30% dan 15% ialah 326,3 g/m2, 864,6 g/m2, dan

1529,7 g/m2. Uraian tersebut menunjukan nilai daya serap air kertas masih jauh diatas

(36)

(37)

(38)

Pada Gambar 6 dapat dilihat bahwa nilai daya serap air akan semakin turun

dengan menurun nya perbandingan komposisi sampah daun, namun pada sampel

kertas berbahan sampah daun mangga dan daun mangga, pisang dan sawi nilai indeks

tarik mengalami kenaikan disetiap penurunan perbandingan komposisi sampah daun.

Hal ini dikarenakan sifat daun mangga yang tidak menyerap air menghalangi

penyerapan air pada permukaan kertas sedangkan sifat sampah kertas ialah menyerap

air, sehingga dengan meningkatnya jumlah sampah kertas akan meningkatkan daya

serap air.

Nilai determinasi pada Gambar 4a hingga Gambar 4g lebih besar daripada

0,95. Hal ini menunjukkan bahwa persentase sampah daun memberikan pengaruh

yang signifikan terhadap nilai daya serap air secara linier dan didukung pula dengan

nilai korelasi yang lebih besar dari 0,97. Nilai tersebut menandakan bahwa adanya

hubungan sebab akibat yang mempengaruhi nilai ketahanan tarik dengan adanya

perbedaan persentase sampah daun.

perbandingan komposisi memberikan pengaruh sangat nyata terhadap nilai daya serap

air kertas. Hasil pengujian dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test

(DMRT) dapat dilihat pada Tabel 23 hingga Tabel 30.

Tabel 23. Hasil uji duncan terhadap daya serap air kertas sampah daun mangga

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPM1 56,40 a A

2 0,23 0,36 KPM2 168,30 b B

3 0,24 0,37 KPM3 289,10 c C

(39)

memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap nilai daya serap air. Hal ini

ditunjukkan dengan perbedaan notasi disetiap perlakuan.

Tabel 24. Hasil uji duncan terhadap daya serap air kertas sampah daun pisang

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPP3 335,20 a A

2 59,94 90,82 KPP2 496,60 b B

3 62,12 94,22 KPP1 658,20 c C

persentase sampah daun pisang memberikan perbedaan yang nyata terhadap nilai

daya serap air kertas dan pada taraf 0,01 persentase sampah daun mangga dan sawi

memberikan perbedaan yang sangat nyata terhadap nilai daya serap air kertas. Hal ini

didukung oleh perbedaan huruf yang terdapat pada kolom notasi.

Tabel 25.Hasil uji duncan terhadap daya serap air kertas sampah daun sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPS3 449,10 a A

2 0,19 0,29 KPS2 486,70 b B

3 0,20 0,30 KPS1 531,10 c C

Tabel hasil uji duncan terhadap daya serap air kertas sampah daun sawi

menunjukkan bahwa perbedaan persentase sampah daun memberikan pengaruh yang

(40)

daya serap air kertas. Hal ini dicirikan dengan perbedaan huruf dalam kolom notasi

antar perlakuan.

Tabel 26. Hasil uji duncan terhadap daya serap air kertas sampah daun mangga dan pisang

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPMP3 217,00 a A

2 0,51 0,77 KPMP2 1051,50 b B

3 0,52 0,79 KPMP1 1999,10 c C

yang dihasilkan dalam penelitian ini. hal ini ditunjukkan dengan perbedaan notasi di

setiap perlakuan.

Tabel 27. Hasil uji duncan terhadap daya serap air kertas sampah daun mangga dan sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPMS3 529,90 a A

2 0,24 0,37 KPMS2 1598,80 b B

3 0,25 0,39 KPMS1 2068,60 c C

berupa perbedaan persentase sampah daun mangga dan sawi memberikan pengaruh

terhadap nilai daya serap air kertas. Perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda

(41)

Tabel 28. Hasil uji duncan terhadap daya serap air kertas sampah daun pisang dan sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPPS3 763,80 a A

2 0,23 0,35 KPPS2 956,40 b B

3 0,24 0,36 KPPS1 1233,10 c C

terhadap nilai ketahanan tarik kertas dan pada taraf 0,01 persentase sampah daun

pisang dan sawi memberikan perbedaan yang sangat nyata terhadap nilai daya serpa

air.

Tabel 29. Hasil uji duncan terhadap daya serap air kertas sampah daun mangga, pisang dan sawi

0,05 0,01 0,05 0,01

- KPMPS1 326,30 a A

2 0,24 0,37 KPMPS2 864,60 b B

3 0,25 0,39 KPMPS3 1529,70 c C

taraf 0,05 perlakuanmemberikan pengaruh yang nyata dan pada taraf 0,01

(42)

Tabel 30. Hasil uji duncan terhadap nilai daya serap kertas

0,05 0,01 0,05 0,01

Keterangan:notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada taraf 1%.

Berdasarkan Tabel 30, hasil uji DMRT dengan taraf uji 0,05 dan 0,01

menunjukan pengaruh yang signifikan antara perlakuan yang diberikan terhadap nilai

daya serap kertas. Dimana dari hasil uji DMRT menunjukan pengaruh berbeda nyata

pada taraf 0,05 dan berbeda sangat nyata pada taraf 0,01 terhadap nilai daya serap

kertas yang dihasilkan.

4. Ketahanan Sobek

Ketahanan sobek adalah gaya yang diperlukan untuk menyobek kertas dalam

(43)

1600 mN. Besarnya nilai ketahanan sobek dari kertas daur ulang dipengaruhi oleh

jumlah serat yang terdapat didalam kertas, semakin banyak jumlah serat yang ada

didalam kertas, maka semakin besar pula ketahanan sobek kertas. Menurut Sugiarto

dkk. (2012) sifat ketahanan sobek dipengaruhi oleh jumlah selulosa yang terdapat

pada lembaran yang tersobek. Bahan yang mengandung selulosa yang lebih banyak

akan menghasilkan lembaran pulp dengan ketahanan sobek yang lebih tinggi.

5. Karakteristik Kertas

Kertas yang dihasilkan dari campuran sampah kertas, sampah daun dan plastik

ini memiliki beberapa tekstur yaitu kasar, agak keras, memiliki ikatan partikel yang

kurang padu, dan memiliki penampakan serat yang timbul di permukaan kertas. Hal

ini menyebabkan sampel kertas untuk ketahanan sobek yang diuji pada laboratorium

Balai Besar Pulp dan Kertas gagal (tidak terhitung) karena nilai ketahanan sobek

kertas melebihi batas yang diijinkan alat penguji.

Perbedaan ketebalan kertas yang sangat besar dipengaruhi oleh ukuran serat

dan kadar air bahan. Pada penelitian ini sampah daun yang digunakan dikeringkan

terlebih dahulu sehingga tidak mengganggu kadar air dari pulp kertas. Setelah

dikeringkan, sampah daun dan sampah plastik dipotong-potong menjadi ukuran

1 mm- 3 mm agar serat dapat tercampur sacara homogen dengan pulp kertas.

Berdasarkan nilai gramatur, kertas yang dihasilkan pada penelitian tidak dapat

digolongkan ke dalam kertas cetak A maupun kertas cetak B, namun dapat

digolongkan ke dalam jenis kertas katon duplex. Berdasarkan standar dari Badan

(44)

100 g/m2 dan kertas cetak B memiliki gramatur maksimum 150 g/m2. Sedangkan

untuk karton duplex gramaturnya mencapai 500 g/m2.

Perlakuan terbaik diperoleh pada sampel KPS2 yang memiliki gramatur

sebesar 480 g/m2, nilai ketahanan tarik 2,77 kN/m dan daya serap air 486,7 g/m2,

serta nilai ketahanan sobek diatas 1600 mN. Sampel KPS2 dapat dikatakan yang

paling baik karena memiliki nilai kekuatan tarik yang tinggi dan daya serap air yang

tidak terlalu besar, selain itu sampel KPS2 memiliki karakteristik yang memenuhi

SNI. Kertas yang dihasilkan cocok dimanfaatkan menjadi kertas seni sebagai bingkai

foto, pajangan dinding rumah, dan lain–lain. Sugiarto dkk. (2012) menyatakan

kualitas kertas seni untuk dijadikan produk handycraft sangat penting dilihat dari

ketahanan tarik dan ketahanan sobek. Semakin tinggi nilai ketahanan tarik dan

ketahanan sobek suatu kertas seni, maka kualitas kertas yang dihasilkan semakin

baik.

Kertas daur ulang ini dapat dimanfaatkan menjadi kertas seni yang digunakan

sebagai kotak kado, bingkai foto, kertas hias, dan sebagainya, serta dapat digunakan

sebagai panel dinding dan plafon, namun diperlukan penambahan beberapa

bahan.Berdasarkan penelitian Syafiisab (2010), campuran serat dan kertas bekas

dapat digunakan sebagai panel dinding.Dalam penelitian tersebut digunakan kertas

bekas yang merupakan kertas HVS dengan campuran sabut kelapa dan sekam padi

(45)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Kertas yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki tekstur yang kasar, agak

keras, memiliki ikatan partikel yang kurang padu, dan memiliki penampakan

serat yang timbul di permukaan kertas.

2. Kertas yang dihasilkan tidak dapat digolongkan menjadi kertas cetak A dan

kertas cetak B namun dapat digolongkan ke dalam jenis kertas karton duplex.

3. Gramatur kertas tertinggi diperoleh pada perlakuan KPP3 yaitu 1750 g/m2 dan

gramatur terkecil diperoleh pada perlakuan KPS1 yaitu 110 g/m2.

4. Kekuatan tarik tertinggi diperoleh pada perlakuan KPP3 sebesar 3,35 kN/m

dan kekuatan tarik terendah yaitu pada perlakuan KPMP1 sebesar 1,11 kN/m.

5. Ketahanan sobek kertas yang dihasilkan ialah diatas 1600 mN.

6. Perlakuan terbaik diperoleh pada KPS2 dengan gramatur sebesar 480 g/m2,

kekuatan tarik sebesar 2,77 kN/m dan daya serap air yang tidak terlalu tinggi

sebesar 486,7 g/m2.

7. Hasil uji Duncan menunjukkan bahwa perlakuan memberikan perngaruh

sangat nyata terhadap nilai gramatur, ketahanan tarik dan daya serap air.

8. Hanya 2 sampel yang memenuhi nilai SNI yaitu KPS1 dengan nilai gramatur

110 g/m2, ketahanan tarik 2,31 kN/m, nilai indeks tarik 21 Nm/g serta

531,1 g/m2 dan KPS2 dengan nilai gramatur 480 g/m2, ketahanan tarik

(46)

Saran

1. Diperlukan penelitian lanjutan menggunakan metode kimiawi untuk melihat

apakah ada perbedaan kualitas kertas yang dihasilkan.

2. Diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai ukuran sampah daun untuk

melihat pengaruhnya terhadap kualitas kertas.