4 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Proses Pembuatan Kertas
Kertas terbuat dari bahan baku yang disebut dengan pulp. Pulp dapat dibuat dari bahan baku yang mengandung selulosa. Bahan baku dasar pembuatan pulp adalah selulosa dalam bentuk serat dan hampir semua tumbuhan yang mengandung selulosa dapat digunakan sebagai bahan baku pulp (Syamsul, 2015). Pada umumnya pulp yang sering dipakai terbuat dari kayu. Proses pembuatan pulp adalah pemisahan lignin untuk memperoleh serat (selulosa) dari kayu. Dasarnya proses pembuatan pulp konvensional dapat dibagi atas 3 cara, yaitu: proses mekanis, proses kimia dan proses semi-kimia (Casey, 1980). Proses Mekanis Prinsip pembuatan pulp mekanis ini adalah dengan menguraikan serat yang ada didalam kayu secara paksa. Pada proses ini umumnya dipakai kayu yang lunak karena tidak melibatkan bahan kimia. Pertama-tama kayu dikuliti lalu dipotong-potong dan kemudian dihancurkan sehingga berbentuk chip. Selanjutnya bahan baku digiling dalam keadaan basah, maka serat-serat akan terlepas, kemudian disaring sehingga selulosa terpisah dari senyawa lain. Umumnya pulp yang dihasilkan digunakan untuk pembuatan jenis-jenis kertas yang bermutu rendah. Keuntungan dari proses ini adalah biaya produksinya yang rendah (Casey, 1980).
Proses Kimia Proses pembuatan pulp secara kimia dalah proses pembuatan pulp yang melibatkan bahan kimia sebagai bahan untuk melarutkan bagian-bagian kayu yang tidak diinginkan sehingga pulp berkadar selulosa tinggi. Ada tiga macam proses pembuatan pulp secara kimia, yaitu: proses soda, proses sulfat, dan proses sulfit. Proses soda ditemukan di Inggris tahun 1851 dan merupakan proses kimia yang tertua. Pada proses soda, bahan kimia yang digunakan untuk melarutkan komponenkayu yang tidak diinginkan adalah soda kaustik (sodium hidroksida) dan soda abu(sodium karbonat). Proses soda digunakan untuk
5
pembuatan pulp dari kayu kerasyaitu kayu yang berasal dari pohon yang daunnya lebar, mempunyai panjang seratlebih kecil 0,25 cm. Proses Kraft atau proses sulfat menggunakan bahan kimia berupa sodium sulfat sebagai pengganti sodium karbonat. Hasil dari proses kraft adalah pulp kraft yang keras tetapi berwarna coklat dan sulit untuk diputihkan, sedangkan pulp soda berwarna lebih putih dan teksturnya halus. Proses sulfit dengan menggunakan bahan kimia berupa larutan kalsium atau magnesium bisulfit dan asam sulfit. Metode ini digunakan untuk kayu lunak dan dihasilkan pulp yang berwarna lebih terang., kekuatannya lebih tinggi dari pulp soda api tidak sekuat pulp kraft (Smook, 1992).
2.2 Pengertian Kertas
Kertas merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari kehidupan manusaia yang semakin maju dan berkembang seperti saat ini. Sehingga industri kertas mengalami pertumbuhan yang pesat di Indonesia dan dunia. Kebutuhan akan kertas di dunia semakin lama semakin meningkat setiap tahunnya. Diperkirakan di dunia membutuhkan tambahan produksi kertas lebih dari 100 juta ton pertahun (Abhinimpuno, 2007).
Secara umum kertas dibedakan menjadi dua golongan, yaitu kertas budaya dan kertas industri. Yang termasuk kertas budaya adalah kertas-kertas cetak dan kertas tulis, diantaranya adalah kertas kitab, buku, Koran dan kertas amplop. Sedangkan yang termasuk kertas industri adalah kertas kantong kertas minyak, pembungkus buah-buahan, kertas bangunan, kertas isolasi elektris, karton dan pembungkus sayur-sayuran. Adanya kertas merupakan revolusi baru dalam dunia tulis menulis yang menyumbangkan arti besar dalam peradaban dunia. Sebelum ditemukan kertas, bangsa-bangsa dahulu menggunakan tablet dari tanah lempung yang dibakar. Hal ini bisa dijumpai dari peradaban bangsa Sumeria, Prasasti dari batu, kayu, bambu, kulit atau tulang binatang, sutra,
6
bahkan daun lontar yang dirangkai seperti dijumpai pada naskah-naskah Nusantara beberapa abad lampau (Agustina, 2011).
Kertas terbuat dari bahan baku yang disebut pulp, pulp ini berasal dari serat tanaman yang merupakan jalinan serat yang telah diolah sedemikian rupa sehingga membentuk suatu lembaran. Pulp dapat berasal dari kayu, bambu, padi dan tumbuhan lain yang mengandung serat, tetapi pada umumnya serat yang digunakan sebagai bahan baku kertas adalah kayu. Serat yang dapat diolah menjadi bahan baku kertas berupa selulosa, selulosa tersebut banyak terdapat pada tanaman (Agustina, 2011).
Tandan kosong kelapa sawit memiliki potensi yang cukup besar untuk dapat dimanfaatkan. Selama ini tandan kosong hanya dimanfaatkan sebagai pupuk organik, makanan ternak, pembuatan batako, bahan baku pembuatan matras dan media untuk pertumbuhan jamur dan tanaman . Kandungan lignoselulosa yang terdapat pada tandan kosong dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan kertas. Sedangkan dibeberapa Negara sudah mulai memanfaatkan tandan kosong sebagai salah satu bahan untuk pembuatan kertas. Di Indonesia sendiri telah banyak penelitian dilakukan tentang pemanfaatan tandan kosong menjadi bahan pembuatan kertas yang dilakukan oleh Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Deli serdang Sumatra Utara (Guritno dan Susilawati, 1998).
2.3 Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elaeis) adalah tumbuhan industri penting penghasil minyak masak, minyak industri, maupun bahan bakar (biodiesel). Minyak kelapa sawit berasal dari sabut (mesocarp), dan juga dari inti lembaga (endosperm). Pohon kelapa sawit tersebut termasuk jenis palma yang berumah satu. Pohon kelapa sawit tumbuhnya tegak dan tanpa cabang disepanjang batangnya. Kelapa sawit yang tumbuh dihutan-hutan lebat dapat mencapai ketinggian 30m namun yang tumbuh diperkebunan hanya mencapai ketinggian 16m (Pahan, 2008).
7
Salah satu aspek dalam budidaya kelapa sawit yang mempengaruhi hasil produksi kelapa sawit secara langsung adalah pemanenan. Keberhasilan panen akan menunjang pencapaian produktivitas tanaman kelapa sawit. Kelapa sawit sudah mulai mengeluarkan manggar pada umur 3 sampai 4 tahun dan pada umur 8 sampai 11 tahun telah menghasilkan lebih dari 20 ton tandan buah segar (TBS)/ha/tahun. Pemanenan dilakukan setelah tandan berumur 5 -6 bulan. Kelapa sawit dapat dipanen secara ekonomis sampai berumur 25 tahun (Pahan, 2008).
2.4 Tandan Kosong Kelapa Sawit
Tandan kosong kelapa sawit adalah limbah terbesar yang dihasilkan oleh perkebunan kelapa sawit. Jumlah tandan kosong mencapai 30-35 % dari berat tandan buah segar setiap pemanenan. Namun hingga saat ini, pemanfaatan limbah tandan kosong kelapa sawit belum digunakan secara optimal. Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan salah satu sisa padat yang dihasikan oleh industry perkebunan kelapa sawit yang banyak mengandung serat (Nuryanto, 2000). Komposisi kimiawi tandan kosong kelapa sawit antara lain Selulosa bobot kering 45,95 %, Hemiselulosa bobot kering 22,84 %, lignin bobot kering 16,49 %, kadar abu bobot kering 1,23 % dan kadar air bobot kering 3,74 % (Darnoko, 1992).
2.5 Pulp
Pulp adalah hasil dari serat-serat selulosa dari kayu atau non kayu yang diproses dengan larutkan lignin semaksimal mungkin. Tujuan utama dari proses pulp adalah mendapatkan serat sebanyak mungkin yang diindikasikan dengan nilai rendemen yang tinggi dengan kandungan lignin seminimal mungkin, Pada saat prosespulp, lignin akan terdegradasi olehlarutan pemasak menjadimolekul yang lebihkecil yang dapat larut dalam lindi hitam. Peristiwa ini disebut delignifikasi (Saenah, 2002).
8
Pulp adalah bahan berserat yang merupakan produk antara dalam pembuatan kertas dan karton. Bahan baku untuk pulp adalah bahan berselulosa seperti wood dan non wood. Meskipun semua kertas dibuat terutama dari bahan baku yang sama perlu diperlukan perubahan sifat yang terjadi. Perubahan ini dapat disebabkan oleh sipembuat kertas atau mungkin disebabkan alat oleh perubahan yang tidak dapat lagi dihindarkan. Pembuatan kertas mempunyai banyak cara untuk merubah sifat-sifat kertas akan tetapi perubahan sifat tersebut biasanya berkaitan satu dengan yang lainnya missal perubahan dilakukan untuk memperbaiki sifat salah satunya, maka sifat lainnya sering mengalami kebalikannya (Tarigan, D.F, 1994).
Pembuat kertas yang baik, akan selalu berusaha agar perubahan sifat-sifat kertas dapat memberikan hasil yang terbaik sesuai dengan tujuan pengunaan. Sifat-sifat kertas biasanya diklasifikasikan sebagai sifat fisik, sifat optic, sifat kimia, sifat elektrik dan sifat mikroskofis. Sifat-sifat fisik antara lain meliputi uji ketahan tarik, sobek, retak, lifat, kehalusan, kekasaran, kekuatan, berat dan ketebalan. Sifat optik antara lain meliputi uji opasitas, derajat putih kilap dan warna. Sifat elektrik meliputi sifat konduksi dan induksi. Sifat kimia menentukan kadar selulosa, pentosan, abu, bahan pengisi, viskositas, tembaga, pH dan kadar air, sedangkan mikrokofis meliputi penentuan jenisserat yang digunakan, analisa kualitatif bahan pengisi dan uji noda (Tarigan D.F, 1994).
2.6 Karakteristik Tandan Kosong Kelapa Sawit
Indonesia adalah negara dengan luas areal kelapa sawit terbesar di dunia, yaitu sebesar 34,18% dari luas areal kelapa sawit dunia. Pencapaian produksi rata-rata Indonesia tahun 2004-2008 sebesar 40,26% dari total produksi kelapa sawit dunia. Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan salah satu jenis limbah padat yang paling banyak dihasilkan oleh pabrik kelapa sawit. Dari satu ton tandan buah segar (TBS) yang diolah akan dihasilkan minyak sawit kasar (CPO) sebanyak 0,21 ton (21%) serta minyak inti sawit (PKO) sebanyak 0,05
9
ton (5%). Sisanya merupakan limbah dalam bentuk tandan buah kosong, serat dan cangkang biji yang jumlahnya masing-masing sekitar 23%, 13,5% dan 5,5% dari tandan buah segar. Tandan buah sawit yang diolah pabrik akan menghasilkan minyak sawit, inti sawit, cangkang, serat dan tandan kosong. Dalam proses pengolahan terdapat bahan yang tidak termanfaatkan seperti tandan kosong dan air buangan pabrik. Karena kapasiatas pabrik yang cukup besar yaitu antara 10 – 60 ton TBS/ jam maka bahan buangan tersebut dapat mempengaruhi lingkungan. Perkembangan areal perkebunan kelapa sawit yang diikuti dengan pembangunan pabrik yang cukup besar akan mempengaruhi lingkungan sekitar terutama lingkungan instansi penerima limbah. Untuk mengurangi dampak negatif pabrik pengolah kelapa sawit yang mengacu pada undang-undang No.4 Tahun 1982 dan Peraturan Pemerintah, maka pengendalian limbah pabrik kelapa sawit dapat dilakukan dengan cara pemanfaatan, pengurangan volume limbah dan pengawasan mutu limbah. Pembangunan instalasi pengendalian limbah dilakukan bersamaan dengan pembangunan pabrik kelapa sawit dengan sistem yang didasarkan kepada kapasitas dan kualitas limbah yang diinginkan (Naibaho, 1998).
Tandan kosong kelapa sawit yang merupakan 23 persen dari tandan buah segar, mengandung bahan lignoselulosa sebesar 55-60 persen berat kering. Dengan produksi puncak kelapa sawit per hektar sebesar 20-24 ton tandan buah segar per tahun berarti akan menghasilkan 2,5-3,3 ton bahan lignoselulosa. TKKS termasuk biomassa lignoselulosa, yang kandungan utamanya adalah selulosa 38,76%, hemiselulosa 26,69% dan lignin 22,23%. Kandungan selulosa yang cukup tinggi pada TKKS dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan pulp untuk kertas. Limbah padat tandan kosong kadang-kadang mengandung buah tidak lepas diantara celah-celah ulir di bagian dalam. Kejadian ini timbul bila perebusan dan bantingan yang tidak sempurna sehingga kelepasan buah sangat sulit. Hal ini sering terjadi diuap yang tidak mencukupi kebutuhan. Perebusan
10
yang tidak sempurna menghasilkan tandan kosong yang masih mengandung buah hingga 9% (Darnoko, 1992).
2.7 Kandungan Dan Kelebihan H202
Hidrogen peroksida termasuk zat oksidator yang bisa digunakan sebagai pemutih pulp yang ramah lingkungan. Di samping itu, hydrogen peroksida juga mempunyai beberapa kelebihan antara lain pulp yang diputihkan mempunyai ketahanan yang tinggi serta penurunan kekuatan seratsangat kecil. Pada kondisi asam, hidrogen peroksida sangat stabil, pada kondisi basa mudah terurai. Peruraian hidrogen peroksida juga dipercepat oleh naiknya suhu. Zat reaktif dalam sistem pemutihan dengan hidrogen peroksida dalam suasana basa adalah perhydroxyl anion (HOO-) (Dence and Reeve, 1996).
Anion ini terbentuk dari penambahan alkali terhadap hidrogen peroksida sebagaimana persamaan (1) (Lachenal, 1996): HOOH + HO-↔ HOO- + H2O Ion HOO- ini yang mempunyai peran aktif di dalam proses pemutihan, peruraian hidrogen peroksida sebagaimana persamaan dikenaldengan deprotonation. Dengan adanya logam-logam transisi seperti Fe, Mn, dan Cu, dekomposisi dari hydrogen peroksida dalam larutan basa dianggap berlangsung sebagaimana reaksi ionik berikut:
H2O2 + HO2→ H2O + O2 + HO
Logam-logam transisi bertindak sebagai katalis yang mengarahkan dekomposisi H2O2 mengikuti persamaan reaksi (2) (Duke, Haas 1961). Pada kondisi basa, dengan adanya katalisator, hasil-hasil dekomposisi hidrogen peroksida antara lain radikal-radikal anion hidroksil dan superoksid sebagai zat intermadiate sebagaimana persamaan. Pada pemutihan dengan hidrogen peroksida diharapkan yang terjadi adalah persamaan reaksi (1), sedang reaksi dekomposisi yang disebabkan dari pengaruh katalis ion-ion logam transisi harus dicegah, karena tidak memberikan dampak yang efektif pada proses pemutihan (Brelid, 1998).
