BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Teori Umum
Komposisi kimia pulp adalah selulosa 45%, hemiselulosa 10%, lignin 35%, zat ekstraktif 10%. Selulosa adalah suatu polimer yang terdiri dari glukosa dalam bentuk piranosa yang berhubungan satu sama lain.
Komponen utama lain setelah selulosa didalam pulp adalah hemiselulosa. Hemiselulosa terdapat bersama-sama selulosa dalam jaringan tanaman. Hemiselulosa di dalam pulp peranan yang penting terutama dalam hal daya ikat.
Tujuan pembuatan pulp adalah untuk memisahkan serat-serat selulosa dari komponen-komponen yang lain yang terdapat dalam bahan berserat menjadi individu-individu serat.
Berdasarkan kandungan selulosanya kayu dibagi menjadi dua jenis yaitu: kayu keras dan kayu lunak.
Pada umumnya kayu lunak menghasilkan pulp yang lebih kuat dari pada kayu keras. Ini disebabkan serat kayu lunak lebih panjang dan fleksibel dibanding dengan serat kayu keras.
Pada kondisi reaksi yang sama, kayu lunak biasanya memberi tingkat kecerahan yang lebih rendah dibandingkan dengan kayu keras. Kertas dari kayu keras mempunyai kualitas cetak yang lebih baik membentuk permukaan kertas yang lebih halus karena seratnya lebih halus.
2.2 Komposisi Kimia Dari Kayu
Kayu adalah suatu karbohidrat yang tersusun terutama atas karbon, hidrogen dan oksigen. Tambahan pula kayu mengandung senyawa anorganik yang tetap tinggal setelah terjadi pembakaran pada suhu tinggi pada kondisi oksigen yang melimpah, residu semacam ini dikenal sebagai abu. Abu dapat ditelusuri karena adanya senyawa yang tidak terbakar yang mengandung unsur-unsur seperti kalsium, kalium, magnesium, mangan dan silikon. Kandungan silika melebihi 0,5% secara relatif umum terdapat pada kayu-kayu keras tropika dan pada sejumlah spesies kandungan ini mungkin lebih dari 2% dari beratnya. (Haygreen. J. G. dan Bowyer. J. L. 2007)
Secara kimia, kayu terdiri dari empat komponen yaitu : selulosa, hemiselulosa, lignin dan zat ekstraktif. Keempat komponen ini sangat mempengaruhi kualitas pulp dan kertas yang dihasilkan. Berdasarkan perbedaan keempat komponen dan penyusun serta jenis kayu, kayu dapat digolongkan menjadi dua golongan yaitu : kayu keras (hard wood) dan kayu lunak (soft wood). (Sjostrom. Eeoro. 1995)
1. Selulosa
Selulosa adalah komponen utama dari kayu dan merupakan polisakarida linier dengan rantai yang cukup panjang yang terdiri dari glukosa-glukosa yang kemudian berhubungan satu sama lain. (Fegel. D. Dan Wegner. G. 1995)
2. Hemiselulosa
Hemiselulosa dalah polimer yang baik dibentuk dari monosakarida berbeda dengan selulosa, dimana hemiselulosa mempunyai lima jenis polimer jenis yang berkadar monosakarida yaitu: glukosa, galaktosa, sitosa, dan arabinosa.
Jenis kayu yang berbeda mempunyai komposisi hemiselulosa yang berbeda. Kayu keras lebih banyak mengandung silosa, sedangkan kayu lunak lebih banyak mempunyai glukosa.
Rantai hemiselulosa lebih pendek dari pada rantai selulosa. Hemiselulosa adalah polimer bercabang atau tidak linier. Selama pembuatan pulp, hemiselulosa bereaksi lebih cepat dengan larutan pemasak dibandingkan dengan selulosa. Hemiselulosa bersifat hidrofil (mudah menyerap air) yang mengakibatkan strukturnya jadi kurang teratur. Kadar hemiselulosa dalam pulp jauh lebih kecil dibandingkan dengan serat asal, karena selama pemasakan hemiselulosa bereaksi dengan bahan pemasak dan lebih mudah terlarut daripada selulosa. (Sjostrom. Eeoro. 1995)
3. Lignin
Lignin adalah suatu polimer yang kompleks dengan berat molekul tinggi, tersusun atas unit-unit fenilpropan. Meskipun tersusun atas karbon, hidrogen dan oksigen, lignin bukanlah suatu karbohidrat dan bahkan tidak ada hubungannya dengan golongan senyawa tesebut. Lignin sangat stabil dan sukar dipisahkan dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam karenanya susunan lignin yang pasti di dalam kayu tetap tidak menentu. (Haygreen. J. G. dan Bowyer. J. L. 2007)
4. Zat Ekstraktif
Kayu yang mengandung sejumlah kecil beberapa bahan lain yang disebut zat ekstraktif (getah kayu). Kebanyakan unsur-unsur ini dapat larut dalam air dan bahan pelarut organik alam lainnya. (Sjostrom. Eeoro. 1995)
Istilah ekstraktif kayu meliputi sejumlah besar senyawa yang berbeda yang dapat diekstrasi dari kayu dengan mengunakan pelarut poler dan non-poler. Dalam arti yang sempit ekstraktif merupakan senyawa-senyawa yang larut dalam pelarut organik dan dalam pengertian ini nama ekstraktif digunakan dalam analisis kayu. Tetapi senyawa-senyawa karbohidrat dan anorganik yang larut dalam air juga termasuk dalam senyawa-senyawa yang dapat diekstraksi.
Bagian yang larut dalam pelarut organik jumlahnya hanya beberapa persen dalam kayu pohon yang berasal dari daerah sedang, tetapi konsentrasinya dapat menjadi jauh lebih tinggi dalam bagian tertentu, misal dalam pangkal batang, kayu teras, akar bagian luka. Jumlah ekstraktif yang relatif tinggi diperoleh dalam kayu tropika dan sub tropika tertentu.
2.3 Struktur Kayu Lunak dan Struktur Kayu Keras a. Struktur Kayu Lunak
Kayu lunak secara tradisional telah menjadi produk tetap industri-industri kayu di Amerika Utara, dan sampai kini pun kayu-kayu ini tetap merupakan kayu yang teramat penting. Kayu lunak yang homogen, berserat lurus dan ringan lebih disukai untuk dijadikan kayu-kayu konstruksi dan kayu lapis. Pokok-pokok batang kayu lunak yang tinggi dan lurus digunakan untuk tiang dan pancang-pancang. Karena secara khas kayu lunak tersusun atas serat-serat yang panjang, maka kayu lunak merupakan bahan baku kelas prima pada pembuatan kertas yang kuat. Pengetahuan mengenai sifat fisik xilem kayu lunak merupakan dasar yang penting untuk dapat memahami kayu dan produk-produk kayu. Ciri-ciri struktual kelompok kayu penting ini diuraikan dalam bab ini.
Xilem kayu lunak sangat sederhana. Kebanyakan spesies memiliki tidak lebih dari empat atau lima macam sel yang berbeda dan hanya satu atau dua tipe sel banyak terdapat. Karena kesederhanaan dan keseragaman struktur inilah, kayu lunak cenderung serupa dalam kenampakannya. (Haygreen. J. G. dan Bowyer. J. L. 2007)
b. Struktur Kayu Keras
2.4 Perbedaan Antara Xilem Kayu Lunak dan Kayu Keras
Telah disebutkan dalam pendahuluan bahwa kayu lunak mempunyai stuktur yang seragam sedangkan stuktur kayu keras adalah kompleks. Perbedaan ini dan perbedaan-perbedaan lainnya diikhtisarkan sebagai berikut:
1. Kayu lunak tersusun atas sedikit tipe sel yang penting kayu keras tersusun atas banyak tipe sel. Sembilan puluh sampai 95% volume xilem kayu lunak tersusun atas sel-sel yang panjang yang dikenal dengan nama trakeid longitudinal.
2. Hanya kayu keras yang memiliki pembuluh, suatu bangunan yang tersusun atas unsur-unsur pembuluh. Sel-sel angkutan yang dibentuk secara khusus. (Haygreen. J. G. dan Bowyer. J. L. 2007)
2.5 Bahan Baku dan Penggunaan Kertas Board
Adapun bahan baku yang di gunakan dalam pembuatan kertas rokok adalah bahan harus bersertifikat food grade (aman untuk makanan) dan tidak mengandung bahan berbahaya (non hazardous material).
1. Bahan Baku Utama
Bahan baku utama adalah bahan utama yang digunakan dalam pembuatan produk pada proses produksi dan memiliki persentase yang sangat besar di bandingkan dengan bahan-bahan lainnya. Adapun bahan baku yang di gunakan adalah:
a. Pulp Serat Panjang (Needle Bleached Kraft Pulp)
b. Pulp Serat Pendek (Leaf Bleached Kraft Pulp)
Berfungsi sebagai pembentuk perata sususnan kertas dan pengisi (sheet
uniformity). Serat LBKP tidak perlu dihaluskan lagi agar tidak hancur.
c. Precipitated Calcium Carbonate (CaCO3)
CaCO3 dengan struktur calcite dan partikel size-nya berukuran 1,0-0,2 µm digunakan sebagai filler (bahan pengisi) kertas, pemerata pori-pori (porosity) dan memutihkan kertas (whiteness).
(repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/19332/4/Chapter II.pdf.4-4-2014)
2. Bahan Tambahan
Bahan tambahan adalah bahan yang ditambahkan kedalam proses pembuatan pembuatan produk yang mana komponennya tidak dapat dibedakan pada produk. Bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:
a. Cationic Retention Aid
Bahan dasar CRA (starch) dan gum arabicum, kanji kentang yang dibutuhkan untuk pengikat partikel buburan sehingga menghasilkan buburan pulp yang homogen dan menambah kekuatan kertas pada waktu maupun kering dan mengurangi lose pada wire.
b. Anti Foam (Deformer)
Polimer yang berdasarkan water base digunakan untuk mencegah buih-buih agar tidak masuk kedalam kertas.
c. Pencegah Bakteri (Biocide)
Digunakan sebagai pembunuh bakteri untuk mencegah penggumpalan bakteri (slime pot).
d. Citric Acid, Anhydrous C6H8O7 Kering
e. Potassium Hydroxide KOH
Digunakan untuk menetralisir Citric Acid sebelum diaplikasikan ke mesin distribusi.
f. Bahan Penggumpal (Coagulant)
Untuk pengolahan air sungai (water treatment).
g. Air
Air didalam proses produksi digunakan sebagai media dan pelarut.
(repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/19332/4/Chapter II.pdf.4-4-2014)
Tahap-tahap proses pembuatan kertas rokok diatas dapat dilihat pada lampiran 1. 3. Penggunaan Kertas dan Board
Pada umumnya kertas dapat dibagi dalam 3 golongan besar yaitu:
a. Cultural paper (kertas budaya), yang terdiri dari jenis kertas news print (kertas koran) writing, printing dan business (kertas cetak, tulis dan keperluan bisnis) dan kertas khusus.
b. Industrial Paper (kertas industri) yang terdiri dari wrapping, packaging dan kraft, boards, cigarette dan kertas khusus.
c. Other Paper (kertas lainnya), yang terdiri dari Tissued, household dan kertas lainnya. Berdasarkan penggolongan kertas tersebut diatas, maka dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa pada umumnya cultural paper adalah kertas yang digunkan untuk keperluan kebudayaan secara umum, misalnya surat kabar, buku-buku, dan lain-lain (sebagian besar digunakan oleh industri percetakan).
2.6 Produksi Kertas dan Kertas Board
Perkembangan produksi kertas Indonesia terus mengalami peningkatan yang mengembirakan, jumlah maupun jenisnya terutama setelah tahun 1975.
Pembahasan selanjutnya kurun waktu akan dibagi menjadi 3 periode yaitu, periode I (tahun 1970-1975) periode II (tahun 1976-1979) dan periode III (1980-1985).
a. Periode I (1974-1975)
Terlihat bahwa selama periode ini produksi hanya terbatas pada kertas cigarette, kertas cetak, tulis dan business. Pada tahun 1970 produksinya 18488 ton, meningkat menjadi 51.335 ton atau rata-rata meningkat 30% per tahun. Produksi kertas cetak dan tulis merupakan yang terbesar rata-rata 34.921 ton (99,2%) dan kertas cigarette 283 ton (0,8%).
b. Periode II (1976-1979)
Pada awal periode ini mulai nampak diproduksi berbagai jenis tambahan yaitu wrapping, packaging dan board lainnya, hnaya kertas khusus specials/khusus belum diproduksi. Selama waktu ini diproduksi meningkat rata-rata 51%, sedang peningkatan masing-masing jenis kertas adalah kertas cetak dan tulis 32,7%, wrapping, packaging 198%, boards 63,1%, cigarette 31,6% dan lainnya 13,9%. Atau peningkatan produksi cultural paper 32,7% dan industrial paper 123,4%.
c. Periode III (periode proyeksi 1980-1985)
