Penghilangan Tinta Pada Kertas Thermal Bekas : Pengaruh Konsistensi dan Konsentrasi Pendispersi Flotasi
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
KERTAS
2.1.1
Definisi Kertas
Kertas menurut ISO 4046 didefinisikan sebagai suatu lembaran yang terbuat dari
bahan utama serat yang berasal dari tanaman serta bahan pengisi lainnya dengan
berbagai komposisi. Komponen utama kertas adalah serat selulosa, yang
merupakan komponen utama dari dinding sel tumbuhan yang telah mengalami
proses penghilangan lignin dan ekstraktif lainnya melalui proses pemasakan.
Selulosa merupakan polisakarida linear dari ikatan β-1,4 d-glukopiranosa.
Berbentuk mikrofibril kristalin. Derajat polimerisasi glukosa berkisar antar
10.000–15.000 residu glukosa, tergantung pada sumbernya.
Gambar 2.1 Struktur Molekul Selulosa
[8]
Pada zaman dahulu kertas merupakan alat paling penting untuk membawa
informasi di masa lalu. Jenis kertas pertama kali dan digunakan adalah di China.
Dengan memproduksi kertas dapat mentransfer pengetahuan, pendidikan dan
informasi. Dengan kertas dapat mempermudah administrasi.
Sekarang kertas
merupakan produk yang sangat penting, tidak dapat dibayangkan di dunia ini
tanpa kertas [9]. Berikut gambar komponen yang digunakan pada kertas :
6
Universitas Sumatera Utara
Chemical Pulp
Mechanical Pulp
Recycled Fibers
Pigments and Fillers
Chemical Additives
Gambar 2.2 Komponen yang Digunakan Pada Kertas [9]
Kayu merupakan serat utama yang digunakan dalam pembuatan kertas.
Meskipun semua kayu dapat dibuat menjadi pulp, tetapi hanya jenis kayu tertentu
saja yang digunakan untuk pulp. Beberapa penyebab hal tersebut adalah kualitas
serat dan ketersediaan, waktu tumbuh yang lama, energi pemanenan dan
pemrosesan yang tinggi serta masalah lingkungan. Salah satu alternatif untuk
mengatasi masalah keterbatasan dan mahalnya bahan baku kertas dan virgin pulp,
yaitu dengan pemakaian kembali kertas bekas sebagai bahan baku kertas.
Kertas bekas dapat dikumpulkan dari berbagai sumber antara lain perkantoran,
rumah tangga, pembuangan sampah dan lain sebagainya. Kertas bekas merupakan
salah satu sumber serat yang potensial dan mempunyai prospek ekonomis yang
tinggi. Kertas bekas yang telah mengalami pengolahan merupakan bahan baku
serat yang dikenal dengan istilah serat sekunder secondary fiber. Serat-serat
sekunder merujuk kepada kertas-kertas daur ulang. Penggunaan serat sekunder
berkembang seiring dengan perkembangan teknologi, faktor ekonomis, dan
keterbatasan sumber daya alam dalam penyediaan serat primer. Pemakaian serat
dari kertas bekas atau serat sekunder untuk pembuatan lembaran kertas
mempunyai beberapa keuntungan antara lain meningkatkan stabilitas dimensi,
opasitas dan formasi yang lebih baik serta kecenderungan curl yang rendah [10].
Kertas bekas terdiri dari dua sumber, yaitu bekas sebelum dikonsumsi dan bekas
setelah dikonsumsi. Bekas dari sebelum konsumsi dapat dari pengeluaran yang
berlebih yang mana pengembalian dari cetakan, yang mana salah cetak pada
proses pembuatan kertas dari pabrik. Sedangkan bekas setelah dikonsumsi adalah
jenis-jenis kertas yang sudah ditulis atau terkena berbagai tinta, biasanya kertas ini
lebih susah didaur ulang. Jika ukuran partikel dari tinta (>40 µm) tidak bisa
terhilangkan dari pulp yang akan dijadikan kertas yang mana dirusak dengan
7
Universitas Sumatera Utara
tampaknya noda dari tinta. Bagaimanapun, jika ukuran diameter tinta lebih dari
40 µm sehingga mata tidak begitu dapat melihat itu sehingga terlihat seperti
keabu-abuan [11].
2.1.2
Jenis-Jenis Kertas
Ada dua jenis kertas utama yang digunakan pada saat ini, yaitu kertas
kasar dan kertas lunak. Kertas halus biasanya digunakan untuk tulis-menulis
sedangkan kertas kasar biasanya digunakan sebagai kemasan.
Jenis-jenis kertas halus dapat dibedakan menjadi [12] :
1.
Kertas tulis A merupakan istilah pengganti bagi jenis kertas HVS (Hout
Vrij Schrijf Papier) yang lazim terdapat di pasaran Indonesia, adalah kertas yang
khusus dibuat dari pulp kimia, dapat mengandung pulp mekanis maksimal 15%
digunakan untuk keperluan tulis menulis.
2.
Kertas sekuritas adalah kertas tulis atau cetak yang dibuat secara khusus
dari pulp kimia, awet, tahan kipat dan kedap air, mempunyai sifat tulis dan sifat
cetak yang baik.
3.
Kertas cetak A merupakan istilah pengganti jenis kertas HVO (Hourt Vrij
Offset Papier) yang lazim terdapat dipasaran Indonesia adalah kertas yang khusus
dibuat dari pulp kimia, dapat mengandung pulp mekanis maksimal 15%
digunakan untuk keperluan cetak mencetak.
4.
Kertas permanen adalah kertas yang memiliki pH (tingkat kelembaban
acid dan alkalin) netral dinyatakan baik oleh Australian Standard AS 4003
Permanen Paper, kertas ini dapat digunakan sebagai kertas copy 80 gram dan
juga dapat untuk kertas laser, fotokopi dan faksimil.
5.
Kertas faksimili merupakan setengah tidak permanen dan akan pudar atau
benar-benar tidak akan mempunyai nilai hukum, karena jangka waktunya pendek
sekitar 6–18 bulan. Untuk arsip yang bernilai guna informasi untuk jangka waktu
lama yang menggunakan kertas faksimili harus di fotokopi ke dalam kertas
permanen untuk meningkatkan daya tahan arsip serta isi informasinya. Mesin
faksmili sekarang diperkenankan dan dikembangkan sebagai pesan copy faksmili
untuk waktu yang lama.
8
Universitas Sumatera Utara
6.
Kertas berwarna :
a. Kertas ini mengandung tingkat tinggi acid, artinya harus hati-hati dalam
penanganannya, terlebih untuk jangka waktu yang lama/tahunan. Apabila kertas
ini dalam file memburuk, nilai informasinya akan hilang, dan bermasalah di masa
depan.
b. Warna kertas copy ini juga bermasalah di masa datang jika suatu keputusan
dibuat dalam bentuk mikrofilm. Kertas warna dan tinta warna yang sering dibuat
dalam copy mikrofilm akan sulit membacanya.
2.1.3 Kertas Termal
Pencetakan termal adalah sebuah teknologi cetak yang cepat dan murah, banyak
digunakan dalam aplikasi komersial seperti tanda terima, label bagasi, faks, dan
label. Pencetakan termal langsung menghasilkan gambar ketika suatu bahan kimia
tertentu dalam lapisan kertas termal dipanaskan. Teknologi pencetakan termal
pertama kali dikembangkan pada akhir 1960-an, dan popularitasnya tumbuh pada
1980-an dan 1990-an karena lebih hemat biaya dan serbaguna.
Kertas termal adalah produk dengan rekayasa tinggi yang dilapisi dengan lapisan
sensitif panas yang bereaksi dengan kehadiran panas untuk membuat gambar
cetak. Kertas termal adalah jenis kertas yang memiliki lapisan khusus yang
memungkinkan untuk mencetak dengan tinta yang sedikit. Ketika panas (melalui
printer kertas termal) diterapkan pada lapisan, hasilnya adalah gambar yang tajam
dan jelas, tanpa perlu tinta atau pita.
Ada tiga kategori utama dari kertas termal tergantung pada berat dasarnya, atau
kepadatan (biasanya g/m2 atau pound per rim), yaitu [2]:
(1) Kelas faks dan point-of-sale (POS), dengan berat dasar rata-rata 58 gram,
(2) Kelas label dan tiket, dengan berat dasar rata-rata 80 gram, dan
(3) Kelas tiket yang berat, dengan berat dasar rata-rata 120 gram.
Kertas termal umumnya tidak dibuat dari bahan daur ulang, karena dapat
mengurangi konsistensi yang diperlukan untuk produk dengan rekayasa tinggi ini.
Kertas termal daur ulang tersedia dalam jumlah yang terbatas. Kertas termal dapat
dicetak dalam kedua format, satu sisi dan dua sisi [2].
2.1.3.1 Struktur Kertas Termal
9
Universitas Sumatera Utara
a. Kertas Dasar (Base Coat)
Kertas dasar adalah kertas bebas kayu, kertas ini sebagai dasar yang mana lapisan
akan diaplikasikan pada kertas ini dan gambar akan dicetak.
b. Lapisan Bawah (Under Coat)
Ini adalah lapisan pertama yang diterapkan pada kertas dasar sehingga menjamin
permukaan yang halus dan lebih seragam yang mana akan diterapkan lapisan
termal. Sebuah tingkat yang lebih besar dari kehalusan dalam lapisan memberikan
resolusi yang lebih baik dan kualitas lebih baik dari gambar selama proses
pencetakan termal.
c. Lapisan Termal (Thermal Coat)
Ini adalah lapisan kedua, terdiri dari sejumlah besar senyawa kimia yang mana
ketika mengalami panas akan bereaksi di antara mereka sendiri dan menghasilkan
gambar. Komponen utama dari lapisan ini adalah pewarna, sensitizing agent dan
zat penambah warna [13].
d. Lapisan Atas (Top Coat)
Sebuah lapisan tambahan dapat diaplikasikan di atas lapisan termal. Kertas termal
dengan top coat dapat dipertimbangkan jika permukaan terkena pengaruh
eksternal tertentu seperti:
• mekanik abrasi (misalnya, melalui goresan)
• kimia pengaruh (misalnya melalui minyak, lemak, pernis atau pelarut
organik)
• pengaruh lingkungan (misalnya melalui kelembaban tinggi atau air)
Selain itu, lapisan atas di sisi depan kertas termal memperpanjang masa kerja
kepala termal printer.
e. Lapisan Belakang (Back Coat)
Back coat adalah penting ketika sisi belakang dari kertas termal terkena, misalnya,
untuk pengaruh berikut:
• berpindahnya perekat (misalnya perekat pada label produksi)
• plasticizers (misalnya dari plastik seperti PVC)
Selanjutnya, back coat mampu meningkatkan kemampuan merekat dan kerataan
dari kertas termal di bawah kondisi iklim yang berbeda [14].
10
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Penampang Termal Paper [14]
2.1.3.2 Keuntungan dan Kerugian Kertas Termal
Kertas termal memiliki sejumlah keunggulan yang dapat menarik konsumen.
Salah satu keuntungan dari kertas termal adalah hemat biaya. Kertas termal dan
printer adalah alternatif untuk mesin cetak biasa dan kertas. Menggunakan printer
thermal akan membantu untuk menhemat uang. Hal ini karena printer termal tidak
beroperasi dengan tinta. Kertas termal sudah memiliki tinta di dalamnya. Menurut
definisi, kertas termal adalah kertas-kertas yang diperlakukan dengan bahan kimia
dan pewarna yang bereaksi bersama untuk membawa perubahan warna kertas
ketika mereka terkena panas. Printer termal memiliki mekanisme memanaskan
kertas termal sehingga menyebabkan reaksi kimia yang menghasilkan perubahan
warna. Seluruh proses cepat. Printer termal bekerja lebih cepat daripada printer
biasa. Mekanisme yang memanaskan kertas termal bekerja cepat dan ini membuat
pencetakan menjadi lebih mudah dan cepat. Oleh karena itu, dapat dikatakan
bahwa printer termal dan kertas termal tidak hanya menghemat uang, juga
menambah nilai waktu jika menggunakan printer dan kertas termal [3].
Salah satu kelemahan dari kertas termal adalah kenyataan bahwa kertasnya tidak
tahan lama. Oleh karena itu, disarankan tidak untuk menggunakan kertas termal
untuk dokumen yang diharuskan untuk bertahan lama. Selain itu, dokumen secara
tidak sengaja mungkin bisa terkena panas. Ketika kertas termal terkena panas
maka dokumen mengalami perubahan warna keseluruhan dan seperti dalam
kebanyakan kasus maka kertas akan menjadi gelap sampai ke suatu titik di mana
tidak bisa dilihat. Kelemahan lain dari kertas termal adalah kenyataan bahwa
beberapa orang terganggu dengan baunya. Bau sebagai akibat dari kombinasi
bahan kimia yang digunakan dalam pelapisannya. Kebanyakan kertas termal
dijual dalam gulungan dan kadang-kadang sulit untuk menanganinya karena
11
Universitas Sumatera Utara
keikalannya setelah disimpan dalam gulungan dan itu merupakan kelemahan dari
kertas termal [15].
2.2
DEINKING
Deinking adalah proses sekunder dalam hal menghilangkan kotoran tinta.
Kertas bekas yang biasanya dihilangkan tintanya adalah kertas koran, kertas tulis,
kertas cetak, majalah dan lain-lain. Proses penghilangan tinta dapat dilakukan
dengan dua cara yaitu cara pencucian dan penggapungan.
Deinking adalah salah satu proses penghilangan tinta dan bahan-bahan lain
non serat dari kertas bekas. Penghilangan tinta dapat diaplikasikan pada berbagai
kertas bekas tetapi mutu produk yang dihasilkan bervariasi. Kertas bekas yang
dihilangkan tintanya terdiri dari kertas cetak, berwarna dan juga mengandung pulp
mekanis.
Ditinjau dari proses pencetakan tinta pada kertas, dapat dibedakan menjadi
dua cara. Kertas koran mengandung tinta yang dicetak berdasarkan proses impak.
Tinta yang digunakan merupakan pigmen karbon yang terdispersi dalam minyak
mineral atau disebut minyak dasar.
Tinta fotokopi dan tinta cetak umumnya terbuat dari bahan polietilen,
kopolimer stiren dan senyawa-senyawa serupa yang dicampur dengan karbon dan
sedikit pigmen lain. Partikel-partikel tinta yang menempel pada kertas bekas dapat
dipisahkan dengan cara menambahkan bahan kimia seperti sabun dan dipersan ke
dalam proses penggapungan, pencucian dan juga pemanasan.
Tinta untuk mencetak mempunyai dua dasar, yaitu pigmen atau bahan
pencelup untuk memberikan warna pada lembaran dan vehicle (minyak dasar),
sarana yang membawa pigmen atau zat pencelup. Minyak dasar pada umumnya
terbuat dari minyak sayur, mineral yang didistilasi, resin, plastik dan pelarut yang
mudah menguap. Ditambahkan bahwa penetrasi tinta ke dalam serat kertas
dipengaruhi oleh sifat cairnya dan daya lekatnya yang baik [6].
12
Universitas Sumatera Utara
2.2.1 Pencucian
Teknologi pencucian dikembangkan sejak tahun 1950 sampai 1960. Metode
pencucian tidak menghilangkan banyak partikel tapi itu merupakan teknik efisien
untuk menghilangkan partikel dengan ukuran 10 µm dan yang kecil. Pencucian
menggunakan sangat banyak air dan ini merupakan teknik yang tidak ekonomis
[11].
Pencucian biasanya digunakan untuk penghilangan tinta kertas bekas yang
dicetak dengan tinta yang mudah terdispersi. Proses ini tidak efektif untuk
mengolah kertas berlapis tebal, karena partikel tinta tidak dapat didispersikan
menjadi partikel kecil.
Proses pencucian menitikberatkan pada pengecilan ukuran partikel tinta
yang akan dihilangkan. Hal yang harus diperhatikan dalam pencucian adalah
partikel tinta harus dibuat berukuran sangat kecil (lebih kecil daripada 20 μm) dan
sifat hidrofobiknya harus diubah menjadi sangat hidrofilik. Hal ini dapat dicapai
dengan penambahan surfaktan dan dispersan sebagai bahan kimia aditif dalam
pulper.
Pencucian dilakukan setelah tinta dan bahan-bahan lain telah terlepas dan
terdispersi dengan baik dalam suspensi serat. Alat pencuci yang digunakan
kebanyakan mempunyai saringan. Serat-serat yang tertahan juga akan berperan
sebagai media penyaring yang dapat meningkatkan daya saring, sehingga jumlah
partikel tinta yang dapat dipisahkan makin bertambah [5]. Berikut adalah prinsip
dasar proses pencucian :
13
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4 Prinsip Pencucian [11]
2.2.2 Flotasi
Pada proses flotasi, tinta dipisahkan dari serat yang mana udara di dorong dengan
adanya bahan pembuat gelembung yang lain. Gelembung yang muncul membawa
partikel tinta dan dipisahkan dari atas flotasi [16].
Flotasi adalah proses pemisahan yang digunakan sekumpulan gelembung udara
untuk membawa partikel tinta dengan memanfaatkan sifat hidrofobiknya.
Partikel-partikel yang dipisahkan akan menempel pada gelembung-gelembung
udara dan dibawa ke permukaan suspensi dalam bentuk busa. Busa ini kemudian
disingkirkan dari permukaan sehingga partikel-partikel tinta yang berhasil
dipisahkan dapat diperoleh. Pemahaman yang dasar kompleks proses ini akan
membantu perkembangan bentuk flotasi yang mana dapat digunakan dalam
pabrik. Flotasi biasanya digunakan pada penghilangan kertas-kertas bekas yang
dicetak dengan tinta yang sulit terdispersi. Kondisi pembuburan sangat
berpengaruh pada kinerja flotasi dalam memisahkan partikel tinta dan kontaminan
dari suspensi serat [17].
14
Universitas Sumatera Utara
Tahap–tahap flotasi antara lain :
Tahap 1 :
Tumbukan antara partikel tinta atau kotoran lain dengan
gelembung-gelembung udara
Tahap 2 :
Pelekatan antara partikel-partikel tersebut dengan gelembung udara
Tahap 3 :
Pemisahan gelembung-gelembung udara yang sudah mengikat
kotoran dengan pulp
Gambar 2.5 Prinsip Flotasi [11]
Flotasi adalah proses pemisahan padat-padat, cair-cair, padat-cair atau
proses pemisahan padat, cair, liquid, dimana kumpulan dari partikel dan
gelembung dengan densitas rendah daripada suspensi permukaan yang
dipindahkan. Istilah flotasi adalah proses yang umum dimana yang utama adalah
melekatnnya gelembung dan partikel, yang mana dikontrol oleh bahan kimia ke
permukaan dan dengan parameter hidrodinamika dan parameter operasi dari
flotasi. Sifat yang paling penting untuk menentukan efisiensi flotasi adalah
hidrofobik padat, ukuran rasio gelembung-partikel dan tingkat turbulensi dalam
suspensi [18].
15
Universitas Sumatera Utara
2.3
ADITIF DALAM PROSES DAUR ULANG KERTAS
2.3.1 Kalsium Hidroksida (Ca(OH) 2 )
Kalsium hidroksida adalah suatu bahan yang bersifat basa kuat dengan pH 12-13.
Bentuk terlarut dari bahan ini akan terpecah menjadi ion-ion kalsium dan
hidroksil. Sifat basa kuat dari kalsium hidroksida dan pelepasan ion kalsium akan
membuat jaringan yang berkontak menjadi alkalis [19]
Telah ditetapkan bahwa kekerasan sistem flotasi mempengaruhi jumlah serat yang
hilang selama proses flotasi. Kerugian serat ini tidak diinginkan dan merupakan
menyebabkan kerugian yield dalam proses. Ion-ion kalsium dapat berinteraksi
dengan serat dalam sistem penghilangan tinta. Kation kalsium teradsorbsi ke
permukaan serat, yang menghasilkan pengurangan muatan permukaan yang
biasanya negatif ke hampir netral. Netralisasi muatan permukaan ini yang
membuat serat hidrofobik sehingga mengapung. Adsorpsi kalsium ke serat
mendominasi reaksi pada kondisi basa. Partikel tinta kecil mampu berinteraksi
dengan ion kalsium, dan akan menempatkan ke serat melalui reaksi kalsium
setengah-garam. Jika sistem penghilangan tinta mengandung pengisi mineral
seperti kaolin (aluminium silikat), partikel-partikel pengisi biasanya akan
membawa muatan negatif permukaan. Ion kalsium menyerap ke permukaan
mineral filler, sebagian menetralkan muatan negatif [20].
2.3.2 Natrium silikat (Na 2 SiO 3 )
Natrium silikat memiliki peran tak terbantahkan sebagai penyangga pH. Namun,
perannya dalam deinking adalah sebagai kolektor tinta atau sebagai alternatif
pendispersi tinta. Natrium silikat memiliki kemampuan untuk membubarkan tinta,
baik sendiri maupun dengan adanya ion kalsium dan sabun asam lemak.
Natrium silikat tersedia sebagai serbuk padat atau sebagai larutan kental.
Kemampuan buffer natrium silikat mirip dengan natrium hidroksida, tetapi terjadi
pada pH lebih rendah. Padatan silikat terdiri dari SiO 4 tetrahedral, baik sebagai
monomer atau polimer hingga empat unit tetrahedral.
Dari berbagai penelitian yang telah dilakukan, ditemukan bahwa :
16
Universitas Sumatera Utara
a.
Dosis silikat natrium yang semakin meningkat dari 0% sampai 5% pada serat
kering (atau 0 ke 5000 ppm dalam larutan untuk konsistensi pulp 10%),
kecerahan pulp akhir akan meningkat.
b.
Silikat meningkatkan penghilangan tinta dengan membentuk partikel yang
lebih besar, yang lebih mudah dihapus oleh flotasi udara.
c.
Natrium silikat memiliki fungsi stabilisasi pada hidrogen peroksida.
d.
Natrium silikat menghilangkan tinta lebih dari soda kaustik sendiri.
e.
Kehilangan kecerahan dan meningkatkannya penguningan sebanding dengan
alkalinitas deinking yang meningkat. Hal ini dikurangi dengan adanya
natrium silikat [20].
2.3.3
Hidrogen peroksida (H 2 O 2 )
Hidrogen peroksida, H 2 O 2 , adalah agen pengoksidasi kuat yang secara komersial
tersedia secara luas dalm bentuk larutan encer dengan berbagai konsentrasi.
Hidrogen peroksida merupakan asam lemah, tidak berwarna dan dapat larut dalam
air dengan berbagai perbandingan [21].
Hidrogen peroksida bersifat sangat eksplosif dan berbahaya dalam konsentrasi
tinggi. Oleh karena hidrogen peroksida digunakan dalam jumlah besar sebagai
bahan pengelantang untuk serat dan kertas, proses sintetik industri skala besar
telah dibuat. Proses ini menggunakan reaksi katalitik sangat lunak untuk
menghasilkan larutan encer hidrogen peroksida dari udara dan hidrogen dengan
menggunakan antrakuinon tersubstitusi. Larutan encer ini kemudian dipekatkan.
Hidrogen peroksida dugunakan untuk mengurangi pewarnaan kromofor yang
disebabkan basa. Hidrogen peroksida tidak efektif disunakan sebagai pemutih.
Reaksi peroksida dengan basa adalah sebagai berikut.
H 2 O 2 + NaOH → HOO - + H 2 O
Perhidroksil (HOO-) adalah agen pemutih. Untuk mendapatkan penggunaan
hidrogen peroksida yang terbaik, sangat perlu untuk memaksimumkan
pembentukan anion hidroksil [6].
17
Universitas Sumatera Utara
2.3.4
Surfaktan
Surfaktan merupakan zat pengaktif permukaan yang banyak digunakan dalam
berbagai proses industri dan pembuatan produk. Salah satu fungsi dari sistem
surfaktan ini adalah untuk membersihkan partikel tinta dari serat kertas,
menstabilkan partikel, mengagregasi partikel-partikel yang tersebar dan atau
memodifikasi sifat permukaan pada pembersihan partikel tinta, dan untuk
meningkatkan pembersihan tinta pada tahap flotasi.
Meskipun dispersan dan kolektor tidak perlu digunakan dalam beberapa pulp,
frother atau foaming agent banyak digunakan untuk menghasilkan lapisan busa
yang stabil untuk membersihkan partikel-partikel tinta. Surfaktan yang digunakan
dalam deinking (penghilangan/pembersihan tinta) dapat dikategorikan sebagai
foaming agent/frother, dispersan, kolektor, dan defoamer. Kebanyakan surfaktan
memiliki peran ganda dan dapat memeberikan efek positif atau negatif pada
proses deinking. Oleh karena itulah, formulasi surfaktan untuk flotasi deinking
pada kertas daur ulang memerlukan beberapa aspek untuk dipertimbangkan.
Meskipun nilai HLB, titik kekeruhan, konsentrasi misel kritis (CMC), dan struktur
yang detail merupakan parameter yang digunakan untuk karakterisasi surfaktan,
hal-hal tersebut tidak dapat digunakan sebagi faktor utama dalam memilih sebuah
surfaktan untuk flotasi penghilangan tinta. Kondisi penghilangan tinta, seperti
kesadahan air, pH, dan temperatur, berbeda dalam setiap kertas daur ulang.
Sebagai hasilnya, sebuah formulasi surfaktan yang bekerja dengan baik pada satu
proses dapat bekerja pada proses lainnya.
2.3.4.1 Agen Dispersi dan Agen Anti-Redeposisi
Dispersan
berperan
dalam
pemisahan
partikel-partikel
tinta
dari
permukaan serat dan menghindari redeposisi pada pemisahan partikel tinta pada
serat selama flotasi penghilangan tinta. Surfaktan nonionik seperti, alkohol linear
etoksilat, alkil fenol etoksilat, asam lemak etoksilat, oligoetilen-oksida alkil eter,
dan polietilenoksida alkil eter, secara luas digunakan dalam gilingan penghilangan
tinta sebagai dispersan karena mereka dapat berfungsi secara mandiri, mereka
tidak dipengaruhi oleh kesadahan air, dan bagian hidrofilik-hidrofobiknya dapat
menjadi sangat mudah dikendalikan melalui sintesis kimia.
18
Universitas Sumatera Utara
Dispersan dapat menurunkan tegangan permukaan pada media bubur
kayu, dengan demikian dapat meningkatkan kemampuan pembasahan wettability
pada tinta pelapis serat dan mempermudah pelepasan tinta pada serat. Rao,
Stenius serta Pirttinen [22] menyatakan bahwa surfaktan nonionik, seperti
polietilenoksida alkil eter dan senyawa yang dimodifikasi pada jenis surfaktan ini,
mampu membantu pelepasan pencetakan partikel-partikel tinta dari kertas koran.
Dispersan dapat melarutkan pertikel-partikel tinta yang lepas dan membuat emulsi
satbil yang tidak dapat kembali dengan cepat ke serat. Oleh karena dispersan
menyediakan partikel-partikel tinta dengan kimia permukaan pelarutan sebagai
penyerap surfaktan, jenis bahan kimia ini dapat memberi pengaruh interaksi yang
kurang baik dengan kompleks sabun kalsium hidrofobik dan terjadi pada efisiensi
flotasi yang sangat rendah.
Dispersan harus digunakan secara hati-hati dalam sistem flotasi yang
menggunakan sabun asam lemak sebagai pengumpul. Salah satu penggunaan
surfaktan yang umum dalam proses flotasi penghilangan tinta adalah sabun asam
lemak. Secara umum, asam lemak bereaksi dengan kalsium dalam sistem
membentuk sabun kalsium dan teradsorb ke dalam permukaan tinta dan
memberikan aksi sebagai kolektor. Sistem sabun asam lemak pada umumnya
merupakan dispersan yang tidak baik. Sistem tersebut dapat berfungsi sebagai
dispersan hanya jika terdapat asam lemak bebas dalam suspensi pulp.
2.3.4.2 Kolektor
Seperti nama yang telah disebutkan, fungsi dari kolektor adalah untuk
mengagregasi partikel-partikel tinta yang sangat kecil yang dilepaskan dari serat
melalui pulping action. Partikel-partikel ini menjadi lebih efisien untuk
dibersihkan melalui penikan gelembung udara yang diinjeksikan oleh unit flotasi.
Ukuran partikel optimal untuk flotasi penghilangan tinta berkisar dari 10 sampai
100 µm. Akan tetapi, sebelum kolektor ditambahkan kebanyakan partikel tinta
ukurannya jauh lebih kecil dari 10 µm. Kolektor dapat dibuat dari bahan yang
terbentuk secara alami, seperti sabun asam lemak, secara sintetis seperti polietilen
oksida dan kopolimer polipropilen oksida, dan campuran seperti asam lemak
etoksilat, bahan-bahan tersebut diperlukan untuk menyeimbangkan efek pada
19
Universitas Sumatera Utara
kolektor di salah satu dispersan-dispersan tersebut dalam flotasi penghilangan
tinta, jika menggunakan dispersan.
Asam lemak sering digunakan sebagai kolektor karena kemampuannya
membentuk tinta-afinitif sabun dengan ion kalsium. Molekul amfoterik dengan
16-18 rantai karbon ini dihasilkan selama hidrolisis ester-NaOH (saponifikasi)
pada aditif trigliserida. Gugus akhir asam siap untuk memebentuk kompleks
denagn adanya ion kalsium dengan pulper untuk membentuk endapan sabun
kalsium. Sabun ini akan secepatnya berikatan dengan partikel tinta yang lepas,
dengan demikian membuat mereka hidrofobik. Penambahan ion-ion kalsium
dengan media pulping memberikan netralisasi muatan pada partikel tinta.
Kompleks sabun-tinta akan mengalami heterokoagulasi dengan kompleks yang
hampir sama dan akhirnya dapat membentuk agregat partikel-partikel tinta dengan
range ukuran kemampuan flotasi 10 sampai 100 µm. Oleh karena itu, semua
ukuran dari agregat heterokoagulat juga merupakan sebuah fungsi pengecilan
gaya yang ada dengan pulper. Gaya ini mampu menganggu agregat yang lebih
besar dan dengan demikian membuat ukuran rata-rata pertikel dengan sistem
partikular. Dalam hal ini juga ditemukan bahwa tanpa ikatan rangkap dalam rantai
karbon pada asam lemak, seperti asam stearat, membantu pembersihan tinta dari
serat (fungsi dispersi) ketika ada ikatan rangkap, seperti asam linoleat, membantu
dalam flotasi fungsi kolektor. Formulasi dengan persentase asam stearat yang
tinggi memberikan hasil flotasi penghilangan tinta yang terbaik.
Sekarang ini, sabun asam lemak secara luas digunakan dalam penghilangan tinta
kertas koran dan majalah tua (ONP-OMG). Formulasi sabun kalsium-asam lemak
sedang dipertimbangkan untuk menjadi sistem kolektor yang lazim dalam industri
baru-baru ini, dan secara komersial tersedia agen penghilang tinta yang
ditemukan. Meskipun formulasi sabun asam lemak secara luas digunakan dalam
flotasi penghilangan tinta, ia masih memiliki efek yang tidak baik pada saat
penghilangan tinta. Secara umum, ion-ion kalsium perlu ditambahkan untuk
mengubah sabun asam lemak menjadi sabun kalsium. Karena itulah, ion-ion
kalsium dipercaya dapat menyebabkan masalah deposisi pada mesin pembuat
kertas dan peralatan lain dalam pabrik penghilang tinta .
2.3.4.3 Frother (Penghasil busa)
20
Universitas Sumatera Utara
Fungsi frother adalah untuk membentuk lapisan busa di atas sel flotasi
untuk pembersihan tinta. Penghasil busa/frother harus digunakan untuk
menghasilkan lapisan busa yang stabil untuk membersihkan partikel tinta.
Surfaktan non ionik secara luas digunakan sebagai frother dalam flotasi
penghilangan tinta karena memiliki kemampuan berbusa dan funsi yang mandiri
pada air sadah. Sistem asam lemak dapat berperan tidak hanya sebagai kolektor
tetapi juga sebagai frother dan dispersan dalam flotasi penghilangan tinta hanya
ketika terdapat sebagai asam lemak bebas dalam suspensi pulp.
Efisiensi pembersihan tinta tergantung pada beberapa faktor seperti
kemampuan untuk memisahkan partikel tinta dari serat kertas, kemungkinan
adanya tabrakan antara partikel tinta dengan permukaan gelembung udara, dan
kontak permukaan yang spesifik antara partikel tinta dengan gelembung udara,
stabilitas busa pada pembersihan tinta tahap akhir, dan lain-lain. Seperti yang
sudah diketahui, kimia permukaan memiliki peran utama dalam flotasi
penghilangan tinta. Efisiensi pembersihan tinta meningkat dengan meningkatnya
stabilitas busa. Kekurangannya adalah saat peningkatan konsentrasi frother dalam
suspensi pulp dapat meningkatkan adsorpsi surfaktan oleh partikel tinta sehingga
hanya sedikit tinta yang mampu dibersihkan. Oleh karena itu, harus digunakan
frother dengan konsentrasi yang optimum untuk penghilangan tinta yang efisien.
Serat kertas yang masuk dalam jaringan gelembung udara secara fisik dan
adhesi bagian hidrofobik dari serat pada permukaan gelembung udara
berkontribusi atas hilangnya sejumlah serat dalam flotasi penghilangan tinta, juga
ditemukan bahwa hilangnya serat dan air secara langsung berhubungan dengan
stabilitas dan struktur busa. Secara umum, busa dengan struktur yang
mengandung sedikit gelembung menyebabkan tingginya kadar serat dan air yang
hilang.
2.3.4.4 Defoamer atau Antifoamer
Stabilitas busa, struktur busa, dan dinamika busa merupakan hal yang penting
pada penghilangan tinta dan hilangnya serat dan air. Suatu defoamer kadangkadang perlu ditambahkan ke dalam bubur pulp untuk mengontrol stabilitas busa
dan strukturnya. Penambahan defoamer dapat menekan pembentukan busa selama
proses pembuatan kertas. Surfaktan HLB rendah dan partikel silika hidrofobik
21
Universitas Sumatera Utara
bercabang dengan sempurna yang terdispersi dalam minyak silikon merupakan
defoamer yang efektif [22].
2.4
PERBANDINGAN PENELITIAN-PENELITIAN YANG PERNAH
DILAKUKAN
Berikut penelitian-penelitian terdahulu, yaitu penghilangan tinta dengan proses
flotasi :
Tabel 2.1 Perbandingan Studi Terdahulu
No.
1
Judul Penelitian
Daur Ulang
Kertas HVS
Bekas Secara
Kimiawi dan
Enzimatis
[5]
Metode Penelitian
a. Metode : Flotasi secara
kimiawi dan enzimatik
b. Bahan baku : Kertas bekas
HVS
c. Variabel-variabel :
• Konsistensi
pembuburan : 4 %
• Konsistensi flotasi : 0,81%
• Konsentrasi Na-Oleat :
1-4%
• Waktu perendaman : 60
menit
• Waktu flotasi : 15 menit
• pH flotasi : 9-10
• Ukuran kertas : 1/16,
1/64
• Suhu : 50 dan 80 oC
• Konsentrasi NaOH : 1%
dan 5%
Hasil Penelitian
a. Pengaruh jumlah NaOH
yang berlebihan dapat
mengakibatkan
penguningan kertas
akibat alkali berlebihan
b. Apabila ingin
memberikan derajat
putih dan indeks tarik
yang baik digunakan
kondisi naoh yang
sedikit dan potongan
kertas yang kecil
22
Universitas Sumatera Utara
2
Novel Solutions to New
Problems in Paper Deinking
[11]
a. Metode : Proses radiasi ultraviolet,
flotasi dan pencucian
b. Bahan baku : Kertas bekas print
c. Variabel-variabel :
• Waktu reaksi : 10, 20 menit
• pH : 9-11
• Suhu : 35-80 oC
a. Persentase penghilangan tinta pada waktu sonication 10 dan
20 menit mencapai hmpir 100%.
3
Pengaruh Umur Kertas dan
Penggunaan Bahan Kolektor
Terhadap Penghilangan Tinta
Kertas Koran Bekas
[6]
a. Kadar air : umur kertas yang lebih lama akan menyebabkan
meningkatnya kadar air dari kertas.
b. Kadar abu : tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada
kedua jenis umur kertas.
c. Derajat putih : derajat putih paling tinggi diperoleh pada
perlakuan umur < 6 bulan dan minyak jarak dan Rinso
d. Opasitas : nilai opasitas tertinggi diperoleh pada perlakuan
umur kertas > 6 bulan, minyak kemiri dan pemakaian sabun.
e. Ketahanan tarik : diperoleh hasil terbaik oleh kombinasi
faktor umur < 6 bulan, kolektor kemiri dan detergen Amway.
f. Ketahanan sobek : diperoleh hasil terbaik oleh kombinasi
umur < 6 bulan dengan kolektor minyak jarak dan dispersan
Rinso.
g. Ketahanan retak : diperoleh hasil terbaik oleh kombinasi
umur < 6 bulan tanpa kolektor dan dispersan Attack.
4
Components Removal In
Flotation Deinking
[23]
a. Metode : Proses deinking campuran
flotasi dengan pencucian
b. Bahan baku : Kertas koran bekas
dengan umur kertas < 6 bulan dan >
6 bulan
c. Variabel-variabel :
• Temperatur pembuburan : 60 oC
• Konsistensi pembuburan : 4%
• Kecepatan pengadukan : 300 rpm
• Konsentrasi peroksida : 1,5%
• Konsentrasi natrium silikat :
2,5%
• Pendispersi : Rinso, Attack,
Amway dan sabun batangan
Sunlight
• Konsistensi flotasi : 1%
a. Metode : Flotasi secara kimiawi
b. Bahan baku : Majalah dan Koran
c. Variabel-variabel :
• Konsistensi pembuburan : 16 %
• Konsistensi flotasi : 1 % , 1,8% &
1,4%
a. Pengaruh dari kecepatan pengaduk antara lain selektivitas
penghilangan tinta 97%, kadar abu 0,53 %.
b. Pengaruh dari konsistensi flotasi antara lain penghilangan
tintanya 98%.
23
Universitas Sumatera Utara
• Kecepatan pengaduk : 80 L/min
dan 70 L/min
5
Proses penghilangan tinta pada
kertas bekas
[24]
a. Metode : Flotasi secara kimiawi
b. Bahan baku : Majalah dan Koran
c. Variabel-variabel :
• Konsentrasi deterjen : 5%, 20%,
dan 50%
• Waktu penyabunan : 10 menit, 30
menit, 1 jam, 2 jam
6
Assessment Of Deinking
Chemistry Performance: From
Laboratory Flotation Tests To
The Simulation Of An Industrial
Pre-Flotation Line
[25]
a. Metode : Flotasi secara kimiawi
b. Bahan baku : Majalah dan Koran
c. Variabel-variabel :
• Waktu penyabunan : 15 menit
• Konsistensi : 13%
• Suhu : 45oC
• Silikat : 2 % dan 1%
• Kolektor : 0,45% dan 0,15%
a. Konsentrasi deterjen yang optimal adalah 20% dengan
waktu penyabunan 30-60 menit, kadar air, yield, kadar abu
adalah 30 %, 70% dan 3 %
b. Konsentrasi deterjen yang bervariasi memberikan pengaruh
yang berbeda-beda terhadap komposisi bahan baku kertas
bekas,dengan meningkatnya konsentrasi deterjen
memberikan pengaruh kepada kadar alpha dan beta selulosa
semakin menurun.
c. Ditinjau dari konsentrasi deterjen dan waktu penyabunan,
maka penghilangan tinta pada kertas bekas memiliki nilai
yang baik pada konsentrasi 20 dan 50 %.
d. Ditinjau dari segi kandungan alpha dan beta selulosa
penghilangan tinta baik dilakukan selama 10 menit karena
mendapatkan kadar selulosa yang tinggi 32,6-41%.
a. Hasil yield paling tinggi adalah 92,4 % yang terdiri dari 2 %
silikat dengan kehilangan serat 1 %.
b. Proses yield menurun dari 92,2%, 87,7% dan 86,9% dengan
kandungan silikat 1%,
24
Universitas Sumatera Utara
7
Deinking of high-quality offset
papers: Influence of
consistensy, Agitation Speed,
and Air Flow Rate in The
Flotation Stage
[26]
a. Metode : Flotasi secara Kimiawi
b Bahan Baku : Kertas offset Printing
c. Variabel - variabel :
• Konsistensi : 0,75, 1 dan 1,25%
• Kecepatan Udara : 500, 750 dan
1000 L/h
• Kecepatan impeller : 850, 1150
dan 1450 rpm
a. Faktor deinkability tertinggi adalah 88%.
b. Efisiensi tertinggi didapat pada variabel kecepatan impeller
1450 rpm, kecepatan udara 1000 L/hdan konsistensi 1,25%.
8
Deinking Selectivity (Z-Factor)
: A New Parameter to Evaluate
Performance of Flotation
Deinking Process
[27]
a. Proses : Flotasi secara Kimiawi
b. Bahan baku : Koran dan majalah
c. Variabel-variabel :
• Konsistensi : 11%
• Suhu : 40 dan 50 oC
• Konsentrasi Surfaktan : 0,2, 0,4,
0,6 dan 0,8 %
a. Hasil brightness tertinggi didapat pada konsentrasi surfaktan
o,8% yaitu 81%.
25
Universitas Sumatera Utara
9
Performance of Different
Surfactant in Deinking
Flotation Process [28]
a. Proses : Flotasi secara Kimiawi
b. Bahan baku : Kertas bekas diprint
c. Temperatur pulping : 35-55 oC
d. Waktu pulping : 1 jam
c. Variabel-variabel :
• Surfaktan : Surfaktan non-ionik,
surfaktan ionik, surfaktan
kationik.
a. Diperoleh brightness sebesar 62% pada penggunaan 2-oktanol
dan konsistensi pulp 0,8%.
26
Universitas Sumatera Utara
Dari perbandingan penelitian – penelitian terdahulu yang relevan (Tabel
2.1), maka pada penelitian ini digunakan kertas termal sebagai bahan baku utama.
Sedangkan bahan larutan pemasak yang digunakan adalah Ca(OH) 2 dan bahan
kolektornya adalah minyak zaitun. Yang membuat perbedaan dari penelitian–
penelitian sebelumnya adalah bahan baku, larutan pemasak dan bahan kolektor.
2.5
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FLOTASI
a.
Surfaktan
Penambahan surfaktan dalam larutan akan menyebabkan turunnya tegangan
permukaan larutan. Setelah mencapai konsentrasi tertentu, tegangan permukaan
akan konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan. Bila surfaktan
ditambahkan melebihi konsentrasi ini maka surfaktan mengagregasi membentuk
misel. Konsentrasi terbentuknya misel ini disebut Critical Micelle Concentration
(CMC). Tegangan permukaan akan menurun hingga CMC tercapai. Setelah CMC
tercapai, tegangan permukaan akan konstan yang menunjukkan bahwa antar muka
menjadi jenuh dan terbentuk misel yang berada dalam keseimbangan dinamis
dengan monomernya [29].
b.
Laju alir udara
Laju alir udara mempunyai pengaruh yang signifikan pada flotasi. Secara umum,
udara mempunyai dua pengaruh pada flotasi. Ketika laju alir udara sangat rendah,
penambahan laju alir udara dapat memberikan efek yang positif pada flotasi.
Pengaruh lain dari laju alir udara adalah udara dapat juga menurunkan densitas
dari slurry flotasi dan udara yang berlebihan akan menghasilkan rendahnya
konsentrasi pemulihan [30]
c.
Ukuran partikel
Ukuran partikel yang besar membuat partikel tersebut cenderung untuk
mengendap sehingga susah untuk terflotasi [31]. Di dalam penelitian, dihasilkan
bahwa pemulihan tertinggi flotasi didapatkan pada ukuran partikel antara 10 dan
50 mikron. Penurunan recovery yang tajam terjadi ketika ukuran partikel di atas
50 mikron dan di bawah 10 mikron [30].
27
Universitas Sumatera Utara
d.
Densitas pulp
Densitas pulp yang tinggi akan menyebabkan gelembung kelebihan muatan
(overloading) sehingga flotasi akan mustahil. Densitas pulp yang tinggi juga dapat
menciptakan gelembung yang sangat kecil yang mana terlalu berat untuk
mengapung [30].
e.
Waktu flotasi
Pengaruh dari waktu flotasi terhadap pemulihan yang terjadi pada flotasi yaitu
bahwa semakin bertambahnya waktu maka pemulihan yang terjadi akan semakin
bertambah [32].
f.
Suhu Flotasi
Suhu tergantung pada bahan baku dan proses yang dikehendaki. Secara umum
proses di bawah suhu 60°C digolongkan sebagai proses dingin, sedangkan suhu di
atas 60°C digolongkan sebagai proses panas. Proses yang dilakukan pada suhu
tinggi relatif rnernerlukan waktu penguraian yang lebih pendek. Untuk kertas
dengan tinta cetak non impak sebaiknya dilakukan pada suhu di atas 50°C untuk
lebih meningkatkan efektivitas proses penghilangan tinta [33]
g.
Konsistensi Flotasi
Pemasakan umumnya dilakukan pada kekentalan (konsistensi) sesuai dengan
proses pemisahan tinta (flotasi), yaitu 0,8-1,0%. Pada kandungan bahan kering
kertas dalam air 0,4-0,8% akan terpisahkan logam, pasir dan partikel tinta yang
besar. Jika konsistensi semakin besar maka akan sulit memisahkan tintanya [33].
28
Universitas Sumatera Utara
2.6
FAKTOR PENGHILANGAN TINTA (DEINKABILITY
FACTOR) DAN KADAR TINTA TERTINGGAL
Faktor penghilangan tinta (deinkability factor) kertas daur ulang merupakan faktor
yang menunjukkan sejauh mana tinta dapat dihilangkan dari kertas bekas dan
tingkat residu tinta yang tertinggal dalam kertas bekas [34]. Faktor penghilangan
tinta (deinkability factor) ditentukan berdasarkan persamaan berikut [35]:
Def =
Derajat Putih (DS) - Derajat Putih (PS)
x 100%
Derajat Putih (US) - Derajat Putih (PS)
(2.1)
Keterangan :
Def = faktor penghilangan tinta (deinkability factor)
DS = derajat putih pulp kertas tercetak yang di deinking
PS = derajat putih pulp kertas tercetak tanpa deinking
US = derajat putih kertas putih yang tidak diprint
Kadar tinta tertinggal dihitung berdasarkan persamaan berikut ini [35]:
Kadar tinta tertinggal (%) = 100% - Def
Nilai faktor penghilangan tinta dapat dibagi menjadi 3 grade, yaitu good, fair, dan
poor deinkability [36].
Tabel 2.2 Grade Deinkability [36]
No
Score
Evaluation of Deinkability
1
71-100 Point
Good Deinkability
2
51-70 Point
Fair Deinkability
3
0-50 Point
Poor Deinkability
4
Negative (failed to meet at
least one threshold)
Not Suitable for Deinking
Faktor penghilangan tinta dapat mencapai 0%-100%. Faktor penghilangan tinta
yang mendekati 100% menandakan sebuah proses penghilangan tinta yang
sempurna, sedangkan faktor penghilangan tinta yang mendekati 0% menandakan
sangat kecilnya proses penghilangan tinta [35]. Nilai faktor penghilangan tinta
dapat dibagi menjadi 3 grade, yaitu good, fair, dan poor deinkability [36].
29
Universitas Sumatera Utara
2.7
SPESIFIKASI BERBAGAI JENIS KERTAS
Berikut merupakan berbagai spesifikasi jenis kertas yang ada di pasaran.
Tabel 2.3 Spesifikasi Berbagai Jenis Kertas [37]
Jenis Kertas
Brightness (%)
Kertas koran
Kertas pamflet, sampul dan katalog
Offset printing
Kertas bond
2.8
53
72
59
59
Kekuatan Tarik
(kN/m)
1,6
2,7
2,5
1,5
POTENSI EKONOMI
Kertas bekas merupakan salah satu sumber serat yang potensial dan
mempunyai prospek ekonomis yang tinggi. Kertas bekas yang telah mengalami
pengolahan merupakan bahan baku serat yang dikenal dengan istilah serat
sekunder secondary fiber. Serat-serat sekunder merujuk kepada kertas-kertas daur
ulang. Penggunaan serat sekunder berkembang seiring dengan perkembangan
teknologi, faktor ekonomis, dan keterbatasan sumber daya alam dalam penyediaan
serat primer.
Daur ulang kertas bekas merupakan jalan keluar bagi industri kertas dalam
mengatasi kelangkaan dan semakin terbatasnya keberadaan sumber bahan baku
pulp asli. Di samping memberikan nilai ekonomis terhadap biaya produksi
pembuatan kertas dan karton, pemanfaatan serat sekunder ini dapat mengurangi
penggunaan kayu, mengurangi pencemaran lingkungan serta menghemat air dan
energi.
Untuk itu, perlu dilakukan suatu analisis ekonomi terhadap penggunaan
kertas termal sebagai kertas daur ulang. Namun, dalam tulisan ini hanya akan
dikaji potensi ekonomi secara sederhana.
Kertas termal yang tidak di daur ulang biasanya hanya dijual sebagai kertas
bekas seharga Rp 1.000/kg.
Kertas termal yang telah di daur ulang memiliki spesifikasi beberapa kertas
yang ada di pasaran, seperti kertas koran, offset printing, kertas bond, kertas
pamflet, sampul dan katalog sehingga kertas daur ulang dapat digunakan
kembali sebagai kertas-kertas yang telah disebutkan di atas. Bila dilihat dari
spesifikasi kertas termal yang telah di daur ulang maka harga kertas ini jika
dipasarkan, antara lain :
30
Universitas Sumatera Utara
1.
Kertas koran
= Rp 1.500 - 2.500 / kg
2.
Offset printing
= Rp 1.400 – Rp 1.500 / kg
3.
Kertas bond
= Rp 3.000 – Rp 4.000 / kg
4.
Kertas pamflet
= Rp 12.500 – Rp 13.000 / kg
5.
Sampul
= Rp 12.500 – Rp 13.000 / kg
6.
Katalog
= Rp 12.500 – Rp 13.000 / kg
Dapat dilihat bahwa total biaya bahan baku kertas daur ulang dari kertas termal
bekas jauh di bawah harga pulp. Tentu hal ini membawa nilai ekonomis dalam
pembuatan kertas daur ulang. Produksi kertas daur ulang menggunakan bahan
baku kertas termal berpotensi untuk menjadi industri alternatif yang berkembang
ke depannya sehingga mengurangi penggunaan kayu di Indonesia.
31
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
KERTAS
2.1.1
Definisi Kertas
Kertas menurut ISO 4046 didefinisikan sebagai suatu lembaran yang terbuat dari
bahan utama serat yang berasal dari tanaman serta bahan pengisi lainnya dengan
berbagai komposisi. Komponen utama kertas adalah serat selulosa, yang
merupakan komponen utama dari dinding sel tumbuhan yang telah mengalami
proses penghilangan lignin dan ekstraktif lainnya melalui proses pemasakan.
Selulosa merupakan polisakarida linear dari ikatan β-1,4 d-glukopiranosa.
Berbentuk mikrofibril kristalin. Derajat polimerisasi glukosa berkisar antar
10.000–15.000 residu glukosa, tergantung pada sumbernya.
Gambar 2.1 Struktur Molekul Selulosa
[8]
Pada zaman dahulu kertas merupakan alat paling penting untuk membawa
informasi di masa lalu. Jenis kertas pertama kali dan digunakan adalah di China.
Dengan memproduksi kertas dapat mentransfer pengetahuan, pendidikan dan
informasi. Dengan kertas dapat mempermudah administrasi.
Sekarang kertas
merupakan produk yang sangat penting, tidak dapat dibayangkan di dunia ini
tanpa kertas [9]. Berikut gambar komponen yang digunakan pada kertas :
6
Universitas Sumatera Utara
Chemical Pulp
Mechanical Pulp
Recycled Fibers
Pigments and Fillers
Chemical Additives
Gambar 2.2 Komponen yang Digunakan Pada Kertas [9]
Kayu merupakan serat utama yang digunakan dalam pembuatan kertas.
Meskipun semua kayu dapat dibuat menjadi pulp, tetapi hanya jenis kayu tertentu
saja yang digunakan untuk pulp. Beberapa penyebab hal tersebut adalah kualitas
serat dan ketersediaan, waktu tumbuh yang lama, energi pemanenan dan
pemrosesan yang tinggi serta masalah lingkungan. Salah satu alternatif untuk
mengatasi masalah keterbatasan dan mahalnya bahan baku kertas dan virgin pulp,
yaitu dengan pemakaian kembali kertas bekas sebagai bahan baku kertas.
Kertas bekas dapat dikumpulkan dari berbagai sumber antara lain perkantoran,
rumah tangga, pembuangan sampah dan lain sebagainya. Kertas bekas merupakan
salah satu sumber serat yang potensial dan mempunyai prospek ekonomis yang
tinggi. Kertas bekas yang telah mengalami pengolahan merupakan bahan baku
serat yang dikenal dengan istilah serat sekunder secondary fiber. Serat-serat
sekunder merujuk kepada kertas-kertas daur ulang. Penggunaan serat sekunder
berkembang seiring dengan perkembangan teknologi, faktor ekonomis, dan
keterbatasan sumber daya alam dalam penyediaan serat primer. Pemakaian serat
dari kertas bekas atau serat sekunder untuk pembuatan lembaran kertas
mempunyai beberapa keuntungan antara lain meningkatkan stabilitas dimensi,
opasitas dan formasi yang lebih baik serta kecenderungan curl yang rendah [10].
Kertas bekas terdiri dari dua sumber, yaitu bekas sebelum dikonsumsi dan bekas
setelah dikonsumsi. Bekas dari sebelum konsumsi dapat dari pengeluaran yang
berlebih yang mana pengembalian dari cetakan, yang mana salah cetak pada
proses pembuatan kertas dari pabrik. Sedangkan bekas setelah dikonsumsi adalah
jenis-jenis kertas yang sudah ditulis atau terkena berbagai tinta, biasanya kertas ini
lebih susah didaur ulang. Jika ukuran partikel dari tinta (>40 µm) tidak bisa
terhilangkan dari pulp yang akan dijadikan kertas yang mana dirusak dengan
7
Universitas Sumatera Utara
tampaknya noda dari tinta. Bagaimanapun, jika ukuran diameter tinta lebih dari
40 µm sehingga mata tidak begitu dapat melihat itu sehingga terlihat seperti
keabu-abuan [11].
2.1.2
Jenis-Jenis Kertas
Ada dua jenis kertas utama yang digunakan pada saat ini, yaitu kertas
kasar dan kertas lunak. Kertas halus biasanya digunakan untuk tulis-menulis
sedangkan kertas kasar biasanya digunakan sebagai kemasan.
Jenis-jenis kertas halus dapat dibedakan menjadi [12] :
1.
Kertas tulis A merupakan istilah pengganti bagi jenis kertas HVS (Hout
Vrij Schrijf Papier) yang lazim terdapat di pasaran Indonesia, adalah kertas yang
khusus dibuat dari pulp kimia, dapat mengandung pulp mekanis maksimal 15%
digunakan untuk keperluan tulis menulis.
2.
Kertas sekuritas adalah kertas tulis atau cetak yang dibuat secara khusus
dari pulp kimia, awet, tahan kipat dan kedap air, mempunyai sifat tulis dan sifat
cetak yang baik.
3.
Kertas cetak A merupakan istilah pengganti jenis kertas HVO (Hourt Vrij
Offset Papier) yang lazim terdapat dipasaran Indonesia adalah kertas yang khusus
dibuat dari pulp kimia, dapat mengandung pulp mekanis maksimal 15%
digunakan untuk keperluan cetak mencetak.
4.
Kertas permanen adalah kertas yang memiliki pH (tingkat kelembaban
acid dan alkalin) netral dinyatakan baik oleh Australian Standard AS 4003
Permanen Paper, kertas ini dapat digunakan sebagai kertas copy 80 gram dan
juga dapat untuk kertas laser, fotokopi dan faksimil.
5.
Kertas faksimili merupakan setengah tidak permanen dan akan pudar atau
benar-benar tidak akan mempunyai nilai hukum, karena jangka waktunya pendek
sekitar 6–18 bulan. Untuk arsip yang bernilai guna informasi untuk jangka waktu
lama yang menggunakan kertas faksimili harus di fotokopi ke dalam kertas
permanen untuk meningkatkan daya tahan arsip serta isi informasinya. Mesin
faksmili sekarang diperkenankan dan dikembangkan sebagai pesan copy faksmili
untuk waktu yang lama.
8
Universitas Sumatera Utara
6.
Kertas berwarna :
a. Kertas ini mengandung tingkat tinggi acid, artinya harus hati-hati dalam
penanganannya, terlebih untuk jangka waktu yang lama/tahunan. Apabila kertas
ini dalam file memburuk, nilai informasinya akan hilang, dan bermasalah di masa
depan.
b. Warna kertas copy ini juga bermasalah di masa datang jika suatu keputusan
dibuat dalam bentuk mikrofilm. Kertas warna dan tinta warna yang sering dibuat
dalam copy mikrofilm akan sulit membacanya.
2.1.3 Kertas Termal
Pencetakan termal adalah sebuah teknologi cetak yang cepat dan murah, banyak
digunakan dalam aplikasi komersial seperti tanda terima, label bagasi, faks, dan
label. Pencetakan termal langsung menghasilkan gambar ketika suatu bahan kimia
tertentu dalam lapisan kertas termal dipanaskan. Teknologi pencetakan termal
pertama kali dikembangkan pada akhir 1960-an, dan popularitasnya tumbuh pada
1980-an dan 1990-an karena lebih hemat biaya dan serbaguna.
Kertas termal adalah produk dengan rekayasa tinggi yang dilapisi dengan lapisan
sensitif panas yang bereaksi dengan kehadiran panas untuk membuat gambar
cetak. Kertas termal adalah jenis kertas yang memiliki lapisan khusus yang
memungkinkan untuk mencetak dengan tinta yang sedikit. Ketika panas (melalui
printer kertas termal) diterapkan pada lapisan, hasilnya adalah gambar yang tajam
dan jelas, tanpa perlu tinta atau pita.
Ada tiga kategori utama dari kertas termal tergantung pada berat dasarnya, atau
kepadatan (biasanya g/m2 atau pound per rim), yaitu [2]:
(1) Kelas faks dan point-of-sale (POS), dengan berat dasar rata-rata 58 gram,
(2) Kelas label dan tiket, dengan berat dasar rata-rata 80 gram, dan
(3) Kelas tiket yang berat, dengan berat dasar rata-rata 120 gram.
Kertas termal umumnya tidak dibuat dari bahan daur ulang, karena dapat
mengurangi konsistensi yang diperlukan untuk produk dengan rekayasa tinggi ini.
Kertas termal daur ulang tersedia dalam jumlah yang terbatas. Kertas termal dapat
dicetak dalam kedua format, satu sisi dan dua sisi [2].
2.1.3.1 Struktur Kertas Termal
9
Universitas Sumatera Utara
a. Kertas Dasar (Base Coat)
Kertas dasar adalah kertas bebas kayu, kertas ini sebagai dasar yang mana lapisan
akan diaplikasikan pada kertas ini dan gambar akan dicetak.
b. Lapisan Bawah (Under Coat)
Ini adalah lapisan pertama yang diterapkan pada kertas dasar sehingga menjamin
permukaan yang halus dan lebih seragam yang mana akan diterapkan lapisan
termal. Sebuah tingkat yang lebih besar dari kehalusan dalam lapisan memberikan
resolusi yang lebih baik dan kualitas lebih baik dari gambar selama proses
pencetakan termal.
c. Lapisan Termal (Thermal Coat)
Ini adalah lapisan kedua, terdiri dari sejumlah besar senyawa kimia yang mana
ketika mengalami panas akan bereaksi di antara mereka sendiri dan menghasilkan
gambar. Komponen utama dari lapisan ini adalah pewarna, sensitizing agent dan
zat penambah warna [13].
d. Lapisan Atas (Top Coat)
Sebuah lapisan tambahan dapat diaplikasikan di atas lapisan termal. Kertas termal
dengan top coat dapat dipertimbangkan jika permukaan terkena pengaruh
eksternal tertentu seperti:
• mekanik abrasi (misalnya, melalui goresan)
• kimia pengaruh (misalnya melalui minyak, lemak, pernis atau pelarut
organik)
• pengaruh lingkungan (misalnya melalui kelembaban tinggi atau air)
Selain itu, lapisan atas di sisi depan kertas termal memperpanjang masa kerja
kepala termal printer.
e. Lapisan Belakang (Back Coat)
Back coat adalah penting ketika sisi belakang dari kertas termal terkena, misalnya,
untuk pengaruh berikut:
• berpindahnya perekat (misalnya perekat pada label produksi)
• plasticizers (misalnya dari plastik seperti PVC)
Selanjutnya, back coat mampu meningkatkan kemampuan merekat dan kerataan
dari kertas termal di bawah kondisi iklim yang berbeda [14].
10
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Penampang Termal Paper [14]
2.1.3.2 Keuntungan dan Kerugian Kertas Termal
Kertas termal memiliki sejumlah keunggulan yang dapat menarik konsumen.
Salah satu keuntungan dari kertas termal adalah hemat biaya. Kertas termal dan
printer adalah alternatif untuk mesin cetak biasa dan kertas. Menggunakan printer
thermal akan membantu untuk menhemat uang. Hal ini karena printer termal tidak
beroperasi dengan tinta. Kertas termal sudah memiliki tinta di dalamnya. Menurut
definisi, kertas termal adalah kertas-kertas yang diperlakukan dengan bahan kimia
dan pewarna yang bereaksi bersama untuk membawa perubahan warna kertas
ketika mereka terkena panas. Printer termal memiliki mekanisme memanaskan
kertas termal sehingga menyebabkan reaksi kimia yang menghasilkan perubahan
warna. Seluruh proses cepat. Printer termal bekerja lebih cepat daripada printer
biasa. Mekanisme yang memanaskan kertas termal bekerja cepat dan ini membuat
pencetakan menjadi lebih mudah dan cepat. Oleh karena itu, dapat dikatakan
bahwa printer termal dan kertas termal tidak hanya menghemat uang, juga
menambah nilai waktu jika menggunakan printer dan kertas termal [3].
Salah satu kelemahan dari kertas termal adalah kenyataan bahwa kertasnya tidak
tahan lama. Oleh karena itu, disarankan tidak untuk menggunakan kertas termal
untuk dokumen yang diharuskan untuk bertahan lama. Selain itu, dokumen secara
tidak sengaja mungkin bisa terkena panas. Ketika kertas termal terkena panas
maka dokumen mengalami perubahan warna keseluruhan dan seperti dalam
kebanyakan kasus maka kertas akan menjadi gelap sampai ke suatu titik di mana
tidak bisa dilihat. Kelemahan lain dari kertas termal adalah kenyataan bahwa
beberapa orang terganggu dengan baunya. Bau sebagai akibat dari kombinasi
bahan kimia yang digunakan dalam pelapisannya. Kebanyakan kertas termal
dijual dalam gulungan dan kadang-kadang sulit untuk menanganinya karena
11
Universitas Sumatera Utara
keikalannya setelah disimpan dalam gulungan dan itu merupakan kelemahan dari
kertas termal [15].
2.2
DEINKING
Deinking adalah proses sekunder dalam hal menghilangkan kotoran tinta.
Kertas bekas yang biasanya dihilangkan tintanya adalah kertas koran, kertas tulis,
kertas cetak, majalah dan lain-lain. Proses penghilangan tinta dapat dilakukan
dengan dua cara yaitu cara pencucian dan penggapungan.
Deinking adalah salah satu proses penghilangan tinta dan bahan-bahan lain
non serat dari kertas bekas. Penghilangan tinta dapat diaplikasikan pada berbagai
kertas bekas tetapi mutu produk yang dihasilkan bervariasi. Kertas bekas yang
dihilangkan tintanya terdiri dari kertas cetak, berwarna dan juga mengandung pulp
mekanis.
Ditinjau dari proses pencetakan tinta pada kertas, dapat dibedakan menjadi
dua cara. Kertas koran mengandung tinta yang dicetak berdasarkan proses impak.
Tinta yang digunakan merupakan pigmen karbon yang terdispersi dalam minyak
mineral atau disebut minyak dasar.
Tinta fotokopi dan tinta cetak umumnya terbuat dari bahan polietilen,
kopolimer stiren dan senyawa-senyawa serupa yang dicampur dengan karbon dan
sedikit pigmen lain. Partikel-partikel tinta yang menempel pada kertas bekas dapat
dipisahkan dengan cara menambahkan bahan kimia seperti sabun dan dipersan ke
dalam proses penggapungan, pencucian dan juga pemanasan.
Tinta untuk mencetak mempunyai dua dasar, yaitu pigmen atau bahan
pencelup untuk memberikan warna pada lembaran dan vehicle (minyak dasar),
sarana yang membawa pigmen atau zat pencelup. Minyak dasar pada umumnya
terbuat dari minyak sayur, mineral yang didistilasi, resin, plastik dan pelarut yang
mudah menguap. Ditambahkan bahwa penetrasi tinta ke dalam serat kertas
dipengaruhi oleh sifat cairnya dan daya lekatnya yang baik [6].
12
Universitas Sumatera Utara
2.2.1 Pencucian
Teknologi pencucian dikembangkan sejak tahun 1950 sampai 1960. Metode
pencucian tidak menghilangkan banyak partikel tapi itu merupakan teknik efisien
untuk menghilangkan partikel dengan ukuran 10 µm dan yang kecil. Pencucian
menggunakan sangat banyak air dan ini merupakan teknik yang tidak ekonomis
[11].
Pencucian biasanya digunakan untuk penghilangan tinta kertas bekas yang
dicetak dengan tinta yang mudah terdispersi. Proses ini tidak efektif untuk
mengolah kertas berlapis tebal, karena partikel tinta tidak dapat didispersikan
menjadi partikel kecil.
Proses pencucian menitikberatkan pada pengecilan ukuran partikel tinta
yang akan dihilangkan. Hal yang harus diperhatikan dalam pencucian adalah
partikel tinta harus dibuat berukuran sangat kecil (lebih kecil daripada 20 μm) dan
sifat hidrofobiknya harus diubah menjadi sangat hidrofilik. Hal ini dapat dicapai
dengan penambahan surfaktan dan dispersan sebagai bahan kimia aditif dalam
pulper.
Pencucian dilakukan setelah tinta dan bahan-bahan lain telah terlepas dan
terdispersi dengan baik dalam suspensi serat. Alat pencuci yang digunakan
kebanyakan mempunyai saringan. Serat-serat yang tertahan juga akan berperan
sebagai media penyaring yang dapat meningkatkan daya saring, sehingga jumlah
partikel tinta yang dapat dipisahkan makin bertambah [5]. Berikut adalah prinsip
dasar proses pencucian :
13
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4 Prinsip Pencucian [11]
2.2.2 Flotasi
Pada proses flotasi, tinta dipisahkan dari serat yang mana udara di dorong dengan
adanya bahan pembuat gelembung yang lain. Gelembung yang muncul membawa
partikel tinta dan dipisahkan dari atas flotasi [16].
Flotasi adalah proses pemisahan yang digunakan sekumpulan gelembung udara
untuk membawa partikel tinta dengan memanfaatkan sifat hidrofobiknya.
Partikel-partikel yang dipisahkan akan menempel pada gelembung-gelembung
udara dan dibawa ke permukaan suspensi dalam bentuk busa. Busa ini kemudian
disingkirkan dari permukaan sehingga partikel-partikel tinta yang berhasil
dipisahkan dapat diperoleh. Pemahaman yang dasar kompleks proses ini akan
membantu perkembangan bentuk flotasi yang mana dapat digunakan dalam
pabrik. Flotasi biasanya digunakan pada penghilangan kertas-kertas bekas yang
dicetak dengan tinta yang sulit terdispersi. Kondisi pembuburan sangat
berpengaruh pada kinerja flotasi dalam memisahkan partikel tinta dan kontaminan
dari suspensi serat [17].
14
Universitas Sumatera Utara
Tahap–tahap flotasi antara lain :
Tahap 1 :
Tumbukan antara partikel tinta atau kotoran lain dengan
gelembung-gelembung udara
Tahap 2 :
Pelekatan antara partikel-partikel tersebut dengan gelembung udara
Tahap 3 :
Pemisahan gelembung-gelembung udara yang sudah mengikat
kotoran dengan pulp
Gambar 2.5 Prinsip Flotasi [11]
Flotasi adalah proses pemisahan padat-padat, cair-cair, padat-cair atau
proses pemisahan padat, cair, liquid, dimana kumpulan dari partikel dan
gelembung dengan densitas rendah daripada suspensi permukaan yang
dipindahkan. Istilah flotasi adalah proses yang umum dimana yang utama adalah
melekatnnya gelembung dan partikel, yang mana dikontrol oleh bahan kimia ke
permukaan dan dengan parameter hidrodinamika dan parameter operasi dari
flotasi. Sifat yang paling penting untuk menentukan efisiensi flotasi adalah
hidrofobik padat, ukuran rasio gelembung-partikel dan tingkat turbulensi dalam
suspensi [18].
15
Universitas Sumatera Utara
2.3
ADITIF DALAM PROSES DAUR ULANG KERTAS
2.3.1 Kalsium Hidroksida (Ca(OH) 2 )
Kalsium hidroksida adalah suatu bahan yang bersifat basa kuat dengan pH 12-13.
Bentuk terlarut dari bahan ini akan terpecah menjadi ion-ion kalsium dan
hidroksil. Sifat basa kuat dari kalsium hidroksida dan pelepasan ion kalsium akan
membuat jaringan yang berkontak menjadi alkalis [19]
Telah ditetapkan bahwa kekerasan sistem flotasi mempengaruhi jumlah serat yang
hilang selama proses flotasi. Kerugian serat ini tidak diinginkan dan merupakan
menyebabkan kerugian yield dalam proses. Ion-ion kalsium dapat berinteraksi
dengan serat dalam sistem penghilangan tinta. Kation kalsium teradsorbsi ke
permukaan serat, yang menghasilkan pengurangan muatan permukaan yang
biasanya negatif ke hampir netral. Netralisasi muatan permukaan ini yang
membuat serat hidrofobik sehingga mengapung. Adsorpsi kalsium ke serat
mendominasi reaksi pada kondisi basa. Partikel tinta kecil mampu berinteraksi
dengan ion kalsium, dan akan menempatkan ke serat melalui reaksi kalsium
setengah-garam. Jika sistem penghilangan tinta mengandung pengisi mineral
seperti kaolin (aluminium silikat), partikel-partikel pengisi biasanya akan
membawa muatan negatif permukaan. Ion kalsium menyerap ke permukaan
mineral filler, sebagian menetralkan muatan negatif [20].
2.3.2 Natrium silikat (Na 2 SiO 3 )
Natrium silikat memiliki peran tak terbantahkan sebagai penyangga pH. Namun,
perannya dalam deinking adalah sebagai kolektor tinta atau sebagai alternatif
pendispersi tinta. Natrium silikat memiliki kemampuan untuk membubarkan tinta,
baik sendiri maupun dengan adanya ion kalsium dan sabun asam lemak.
Natrium silikat tersedia sebagai serbuk padat atau sebagai larutan kental.
Kemampuan buffer natrium silikat mirip dengan natrium hidroksida, tetapi terjadi
pada pH lebih rendah. Padatan silikat terdiri dari SiO 4 tetrahedral, baik sebagai
monomer atau polimer hingga empat unit tetrahedral.
Dari berbagai penelitian yang telah dilakukan, ditemukan bahwa :
16
Universitas Sumatera Utara
a.
Dosis silikat natrium yang semakin meningkat dari 0% sampai 5% pada serat
kering (atau 0 ke 5000 ppm dalam larutan untuk konsistensi pulp 10%),
kecerahan pulp akhir akan meningkat.
b.
Silikat meningkatkan penghilangan tinta dengan membentuk partikel yang
lebih besar, yang lebih mudah dihapus oleh flotasi udara.
c.
Natrium silikat memiliki fungsi stabilisasi pada hidrogen peroksida.
d.
Natrium silikat menghilangkan tinta lebih dari soda kaustik sendiri.
e.
Kehilangan kecerahan dan meningkatkannya penguningan sebanding dengan
alkalinitas deinking yang meningkat. Hal ini dikurangi dengan adanya
natrium silikat [20].
2.3.3
Hidrogen peroksida (H 2 O 2 )
Hidrogen peroksida, H 2 O 2 , adalah agen pengoksidasi kuat yang secara komersial
tersedia secara luas dalm bentuk larutan encer dengan berbagai konsentrasi.
Hidrogen peroksida merupakan asam lemah, tidak berwarna dan dapat larut dalam
air dengan berbagai perbandingan [21].
Hidrogen peroksida bersifat sangat eksplosif dan berbahaya dalam konsentrasi
tinggi. Oleh karena hidrogen peroksida digunakan dalam jumlah besar sebagai
bahan pengelantang untuk serat dan kertas, proses sintetik industri skala besar
telah dibuat. Proses ini menggunakan reaksi katalitik sangat lunak untuk
menghasilkan larutan encer hidrogen peroksida dari udara dan hidrogen dengan
menggunakan antrakuinon tersubstitusi. Larutan encer ini kemudian dipekatkan.
Hidrogen peroksida dugunakan untuk mengurangi pewarnaan kromofor yang
disebabkan basa. Hidrogen peroksida tidak efektif disunakan sebagai pemutih.
Reaksi peroksida dengan basa adalah sebagai berikut.
H 2 O 2 + NaOH → HOO - + H 2 O
Perhidroksil (HOO-) adalah agen pemutih. Untuk mendapatkan penggunaan
hidrogen peroksida yang terbaik, sangat perlu untuk memaksimumkan
pembentukan anion hidroksil [6].
17
Universitas Sumatera Utara
2.3.4
Surfaktan
Surfaktan merupakan zat pengaktif permukaan yang banyak digunakan dalam
berbagai proses industri dan pembuatan produk. Salah satu fungsi dari sistem
surfaktan ini adalah untuk membersihkan partikel tinta dari serat kertas,
menstabilkan partikel, mengagregasi partikel-partikel yang tersebar dan atau
memodifikasi sifat permukaan pada pembersihan partikel tinta, dan untuk
meningkatkan pembersihan tinta pada tahap flotasi.
Meskipun dispersan dan kolektor tidak perlu digunakan dalam beberapa pulp,
frother atau foaming agent banyak digunakan untuk menghasilkan lapisan busa
yang stabil untuk membersihkan partikel-partikel tinta. Surfaktan yang digunakan
dalam deinking (penghilangan/pembersihan tinta) dapat dikategorikan sebagai
foaming agent/frother, dispersan, kolektor, dan defoamer. Kebanyakan surfaktan
memiliki peran ganda dan dapat memeberikan efek positif atau negatif pada
proses deinking. Oleh karena itulah, formulasi surfaktan untuk flotasi deinking
pada kertas daur ulang memerlukan beberapa aspek untuk dipertimbangkan.
Meskipun nilai HLB, titik kekeruhan, konsentrasi misel kritis (CMC), dan struktur
yang detail merupakan parameter yang digunakan untuk karakterisasi surfaktan,
hal-hal tersebut tidak dapat digunakan sebagi faktor utama dalam memilih sebuah
surfaktan untuk flotasi penghilangan tinta. Kondisi penghilangan tinta, seperti
kesadahan air, pH, dan temperatur, berbeda dalam setiap kertas daur ulang.
Sebagai hasilnya, sebuah formulasi surfaktan yang bekerja dengan baik pada satu
proses dapat bekerja pada proses lainnya.
2.3.4.1 Agen Dispersi dan Agen Anti-Redeposisi
Dispersan
berperan
dalam
pemisahan
partikel-partikel
tinta
dari
permukaan serat dan menghindari redeposisi pada pemisahan partikel tinta pada
serat selama flotasi penghilangan tinta. Surfaktan nonionik seperti, alkohol linear
etoksilat, alkil fenol etoksilat, asam lemak etoksilat, oligoetilen-oksida alkil eter,
dan polietilenoksida alkil eter, secara luas digunakan dalam gilingan penghilangan
tinta sebagai dispersan karena mereka dapat berfungsi secara mandiri, mereka
tidak dipengaruhi oleh kesadahan air, dan bagian hidrofilik-hidrofobiknya dapat
menjadi sangat mudah dikendalikan melalui sintesis kimia.
18
Universitas Sumatera Utara
Dispersan dapat menurunkan tegangan permukaan pada media bubur
kayu, dengan demikian dapat meningkatkan kemampuan pembasahan wettability
pada tinta pelapis serat dan mempermudah pelepasan tinta pada serat. Rao,
Stenius serta Pirttinen [22] menyatakan bahwa surfaktan nonionik, seperti
polietilenoksida alkil eter dan senyawa yang dimodifikasi pada jenis surfaktan ini,
mampu membantu pelepasan pencetakan partikel-partikel tinta dari kertas koran.
Dispersan dapat melarutkan pertikel-partikel tinta yang lepas dan membuat emulsi
satbil yang tidak dapat kembali dengan cepat ke serat. Oleh karena dispersan
menyediakan partikel-partikel tinta dengan kimia permukaan pelarutan sebagai
penyerap surfaktan, jenis bahan kimia ini dapat memberi pengaruh interaksi yang
kurang baik dengan kompleks sabun kalsium hidrofobik dan terjadi pada efisiensi
flotasi yang sangat rendah.
Dispersan harus digunakan secara hati-hati dalam sistem flotasi yang
menggunakan sabun asam lemak sebagai pengumpul. Salah satu penggunaan
surfaktan yang umum dalam proses flotasi penghilangan tinta adalah sabun asam
lemak. Secara umum, asam lemak bereaksi dengan kalsium dalam sistem
membentuk sabun kalsium dan teradsorb ke dalam permukaan tinta dan
memberikan aksi sebagai kolektor. Sistem sabun asam lemak pada umumnya
merupakan dispersan yang tidak baik. Sistem tersebut dapat berfungsi sebagai
dispersan hanya jika terdapat asam lemak bebas dalam suspensi pulp.
2.3.4.2 Kolektor
Seperti nama yang telah disebutkan, fungsi dari kolektor adalah untuk
mengagregasi partikel-partikel tinta yang sangat kecil yang dilepaskan dari serat
melalui pulping action. Partikel-partikel ini menjadi lebih efisien untuk
dibersihkan melalui penikan gelembung udara yang diinjeksikan oleh unit flotasi.
Ukuran partikel optimal untuk flotasi penghilangan tinta berkisar dari 10 sampai
100 µm. Akan tetapi, sebelum kolektor ditambahkan kebanyakan partikel tinta
ukurannya jauh lebih kecil dari 10 µm. Kolektor dapat dibuat dari bahan yang
terbentuk secara alami, seperti sabun asam lemak, secara sintetis seperti polietilen
oksida dan kopolimer polipropilen oksida, dan campuran seperti asam lemak
etoksilat, bahan-bahan tersebut diperlukan untuk menyeimbangkan efek pada
19
Universitas Sumatera Utara
kolektor di salah satu dispersan-dispersan tersebut dalam flotasi penghilangan
tinta, jika menggunakan dispersan.
Asam lemak sering digunakan sebagai kolektor karena kemampuannya
membentuk tinta-afinitif sabun dengan ion kalsium. Molekul amfoterik dengan
16-18 rantai karbon ini dihasilkan selama hidrolisis ester-NaOH (saponifikasi)
pada aditif trigliserida. Gugus akhir asam siap untuk memebentuk kompleks
denagn adanya ion kalsium dengan pulper untuk membentuk endapan sabun
kalsium. Sabun ini akan secepatnya berikatan dengan partikel tinta yang lepas,
dengan demikian membuat mereka hidrofobik. Penambahan ion-ion kalsium
dengan media pulping memberikan netralisasi muatan pada partikel tinta.
Kompleks sabun-tinta akan mengalami heterokoagulasi dengan kompleks yang
hampir sama dan akhirnya dapat membentuk agregat partikel-partikel tinta dengan
range ukuran kemampuan flotasi 10 sampai 100 µm. Oleh karena itu, semua
ukuran dari agregat heterokoagulat juga merupakan sebuah fungsi pengecilan
gaya yang ada dengan pulper. Gaya ini mampu menganggu agregat yang lebih
besar dan dengan demikian membuat ukuran rata-rata pertikel dengan sistem
partikular. Dalam hal ini juga ditemukan bahwa tanpa ikatan rangkap dalam rantai
karbon pada asam lemak, seperti asam stearat, membantu pembersihan tinta dari
serat (fungsi dispersi) ketika ada ikatan rangkap, seperti asam linoleat, membantu
dalam flotasi fungsi kolektor. Formulasi dengan persentase asam stearat yang
tinggi memberikan hasil flotasi penghilangan tinta yang terbaik.
Sekarang ini, sabun asam lemak secara luas digunakan dalam penghilangan tinta
kertas koran dan majalah tua (ONP-OMG). Formulasi sabun kalsium-asam lemak
sedang dipertimbangkan untuk menjadi sistem kolektor yang lazim dalam industri
baru-baru ini, dan secara komersial tersedia agen penghilang tinta yang
ditemukan. Meskipun formulasi sabun asam lemak secara luas digunakan dalam
flotasi penghilangan tinta, ia masih memiliki efek yang tidak baik pada saat
penghilangan tinta. Secara umum, ion-ion kalsium perlu ditambahkan untuk
mengubah sabun asam lemak menjadi sabun kalsium. Karena itulah, ion-ion
kalsium dipercaya dapat menyebabkan masalah deposisi pada mesin pembuat
kertas dan peralatan lain dalam pabrik penghilang tinta .
2.3.4.3 Frother (Penghasil busa)
20
Universitas Sumatera Utara
Fungsi frother adalah untuk membentuk lapisan busa di atas sel flotasi
untuk pembersihan tinta. Penghasil busa/frother harus digunakan untuk
menghasilkan lapisan busa yang stabil untuk membersihkan partikel tinta.
Surfaktan non ionik secara luas digunakan sebagai frother dalam flotasi
penghilangan tinta karena memiliki kemampuan berbusa dan funsi yang mandiri
pada air sadah. Sistem asam lemak dapat berperan tidak hanya sebagai kolektor
tetapi juga sebagai frother dan dispersan dalam flotasi penghilangan tinta hanya
ketika terdapat sebagai asam lemak bebas dalam suspensi pulp.
Efisiensi pembersihan tinta tergantung pada beberapa faktor seperti
kemampuan untuk memisahkan partikel tinta dari serat kertas, kemungkinan
adanya tabrakan antara partikel tinta dengan permukaan gelembung udara, dan
kontak permukaan yang spesifik antara partikel tinta dengan gelembung udara,
stabilitas busa pada pembersihan tinta tahap akhir, dan lain-lain. Seperti yang
sudah diketahui, kimia permukaan memiliki peran utama dalam flotasi
penghilangan tinta. Efisiensi pembersihan tinta meningkat dengan meningkatnya
stabilitas busa. Kekurangannya adalah saat peningkatan konsentrasi frother dalam
suspensi pulp dapat meningkatkan adsorpsi surfaktan oleh partikel tinta sehingga
hanya sedikit tinta yang mampu dibersihkan. Oleh karena itu, harus digunakan
frother dengan konsentrasi yang optimum untuk penghilangan tinta yang efisien.
Serat kertas yang masuk dalam jaringan gelembung udara secara fisik dan
adhesi bagian hidrofobik dari serat pada permukaan gelembung udara
berkontribusi atas hilangnya sejumlah serat dalam flotasi penghilangan tinta, juga
ditemukan bahwa hilangnya serat dan air secara langsung berhubungan dengan
stabilitas dan struktur busa. Secara umum, busa dengan struktur yang
mengandung sedikit gelembung menyebabkan tingginya kadar serat dan air yang
hilang.
2.3.4.4 Defoamer atau Antifoamer
Stabilitas busa, struktur busa, dan dinamika busa merupakan hal yang penting
pada penghilangan tinta dan hilangnya serat dan air. Suatu defoamer kadangkadang perlu ditambahkan ke dalam bubur pulp untuk mengontrol stabilitas busa
dan strukturnya. Penambahan defoamer dapat menekan pembentukan busa selama
proses pembuatan kertas. Surfaktan HLB rendah dan partikel silika hidrofobik
21
Universitas Sumatera Utara
bercabang dengan sempurna yang terdispersi dalam minyak silikon merupakan
defoamer yang efektif [22].
2.4
PERBANDINGAN PENELITIAN-PENELITIAN YANG PERNAH
DILAKUKAN
Berikut penelitian-penelitian terdahulu, yaitu penghilangan tinta dengan proses
flotasi :
Tabel 2.1 Perbandingan Studi Terdahulu
No.
1
Judul Penelitian
Daur Ulang
Kertas HVS
Bekas Secara
Kimiawi dan
Enzimatis
[5]
Metode Penelitian
a. Metode : Flotasi secara
kimiawi dan enzimatik
b. Bahan baku : Kertas bekas
HVS
c. Variabel-variabel :
• Konsistensi
pembuburan : 4 %
• Konsistensi flotasi : 0,81%
• Konsentrasi Na-Oleat :
1-4%
• Waktu perendaman : 60
menit
• Waktu flotasi : 15 menit
• pH flotasi : 9-10
• Ukuran kertas : 1/16,
1/64
• Suhu : 50 dan 80 oC
• Konsentrasi NaOH : 1%
dan 5%
Hasil Penelitian
a. Pengaruh jumlah NaOH
yang berlebihan dapat
mengakibatkan
penguningan kertas
akibat alkali berlebihan
b. Apabila ingin
memberikan derajat
putih dan indeks tarik
yang baik digunakan
kondisi naoh yang
sedikit dan potongan
kertas yang kecil
22
Universitas Sumatera Utara
2
Novel Solutions to New
Problems in Paper Deinking
[11]
a. Metode : Proses radiasi ultraviolet,
flotasi dan pencucian
b. Bahan baku : Kertas bekas print
c. Variabel-variabel :
• Waktu reaksi : 10, 20 menit
• pH : 9-11
• Suhu : 35-80 oC
a. Persentase penghilangan tinta pada waktu sonication 10 dan
20 menit mencapai hmpir 100%.
3
Pengaruh Umur Kertas dan
Penggunaan Bahan Kolektor
Terhadap Penghilangan Tinta
Kertas Koran Bekas
[6]
a. Kadar air : umur kertas yang lebih lama akan menyebabkan
meningkatnya kadar air dari kertas.
b. Kadar abu : tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada
kedua jenis umur kertas.
c. Derajat putih : derajat putih paling tinggi diperoleh pada
perlakuan umur < 6 bulan dan minyak jarak dan Rinso
d. Opasitas : nilai opasitas tertinggi diperoleh pada perlakuan
umur kertas > 6 bulan, minyak kemiri dan pemakaian sabun.
e. Ketahanan tarik : diperoleh hasil terbaik oleh kombinasi
faktor umur < 6 bulan, kolektor kemiri dan detergen Amway.
f. Ketahanan sobek : diperoleh hasil terbaik oleh kombinasi
umur < 6 bulan dengan kolektor minyak jarak dan dispersan
Rinso.
g. Ketahanan retak : diperoleh hasil terbaik oleh kombinasi
umur < 6 bulan tanpa kolektor dan dispersan Attack.
4
Components Removal In
Flotation Deinking
[23]
a. Metode : Proses deinking campuran
flotasi dengan pencucian
b. Bahan baku : Kertas koran bekas
dengan umur kertas < 6 bulan dan >
6 bulan
c. Variabel-variabel :
• Temperatur pembuburan : 60 oC
• Konsistensi pembuburan : 4%
• Kecepatan pengadukan : 300 rpm
• Konsentrasi peroksida : 1,5%
• Konsentrasi natrium silikat :
2,5%
• Pendispersi : Rinso, Attack,
Amway dan sabun batangan
Sunlight
• Konsistensi flotasi : 1%
a. Metode : Flotasi secara kimiawi
b. Bahan baku : Majalah dan Koran
c. Variabel-variabel :
• Konsistensi pembuburan : 16 %
• Konsistensi flotasi : 1 % , 1,8% &
1,4%
a. Pengaruh dari kecepatan pengaduk antara lain selektivitas
penghilangan tinta 97%, kadar abu 0,53 %.
b. Pengaruh dari konsistensi flotasi antara lain penghilangan
tintanya 98%.
23
Universitas Sumatera Utara
• Kecepatan pengaduk : 80 L/min
dan 70 L/min
5
Proses penghilangan tinta pada
kertas bekas
[24]
a. Metode : Flotasi secara kimiawi
b. Bahan baku : Majalah dan Koran
c. Variabel-variabel :
• Konsentrasi deterjen : 5%, 20%,
dan 50%
• Waktu penyabunan : 10 menit, 30
menit, 1 jam, 2 jam
6
Assessment Of Deinking
Chemistry Performance: From
Laboratory Flotation Tests To
The Simulation Of An Industrial
Pre-Flotation Line
[25]
a. Metode : Flotasi secara kimiawi
b. Bahan baku : Majalah dan Koran
c. Variabel-variabel :
• Waktu penyabunan : 15 menit
• Konsistensi : 13%
• Suhu : 45oC
• Silikat : 2 % dan 1%
• Kolektor : 0,45% dan 0,15%
a. Konsentrasi deterjen yang optimal adalah 20% dengan
waktu penyabunan 30-60 menit, kadar air, yield, kadar abu
adalah 30 %, 70% dan 3 %
b. Konsentrasi deterjen yang bervariasi memberikan pengaruh
yang berbeda-beda terhadap komposisi bahan baku kertas
bekas,dengan meningkatnya konsentrasi deterjen
memberikan pengaruh kepada kadar alpha dan beta selulosa
semakin menurun.
c. Ditinjau dari konsentrasi deterjen dan waktu penyabunan,
maka penghilangan tinta pada kertas bekas memiliki nilai
yang baik pada konsentrasi 20 dan 50 %.
d. Ditinjau dari segi kandungan alpha dan beta selulosa
penghilangan tinta baik dilakukan selama 10 menit karena
mendapatkan kadar selulosa yang tinggi 32,6-41%.
a. Hasil yield paling tinggi adalah 92,4 % yang terdiri dari 2 %
silikat dengan kehilangan serat 1 %.
b. Proses yield menurun dari 92,2%, 87,7% dan 86,9% dengan
kandungan silikat 1%,
24
Universitas Sumatera Utara
7
Deinking of high-quality offset
papers: Influence of
consistensy, Agitation Speed,
and Air Flow Rate in The
Flotation Stage
[26]
a. Metode : Flotasi secara Kimiawi
b Bahan Baku : Kertas offset Printing
c. Variabel - variabel :
• Konsistensi : 0,75, 1 dan 1,25%
• Kecepatan Udara : 500, 750 dan
1000 L/h
• Kecepatan impeller : 850, 1150
dan 1450 rpm
a. Faktor deinkability tertinggi adalah 88%.
b. Efisiensi tertinggi didapat pada variabel kecepatan impeller
1450 rpm, kecepatan udara 1000 L/hdan konsistensi 1,25%.
8
Deinking Selectivity (Z-Factor)
: A New Parameter to Evaluate
Performance of Flotation
Deinking Process
[27]
a. Proses : Flotasi secara Kimiawi
b. Bahan baku : Koran dan majalah
c. Variabel-variabel :
• Konsistensi : 11%
• Suhu : 40 dan 50 oC
• Konsentrasi Surfaktan : 0,2, 0,4,
0,6 dan 0,8 %
a. Hasil brightness tertinggi didapat pada konsentrasi surfaktan
o,8% yaitu 81%.
25
Universitas Sumatera Utara
9
Performance of Different
Surfactant in Deinking
Flotation Process [28]
a. Proses : Flotasi secara Kimiawi
b. Bahan baku : Kertas bekas diprint
c. Temperatur pulping : 35-55 oC
d. Waktu pulping : 1 jam
c. Variabel-variabel :
• Surfaktan : Surfaktan non-ionik,
surfaktan ionik, surfaktan
kationik.
a. Diperoleh brightness sebesar 62% pada penggunaan 2-oktanol
dan konsistensi pulp 0,8%.
26
Universitas Sumatera Utara
Dari perbandingan penelitian – penelitian terdahulu yang relevan (Tabel
2.1), maka pada penelitian ini digunakan kertas termal sebagai bahan baku utama.
Sedangkan bahan larutan pemasak yang digunakan adalah Ca(OH) 2 dan bahan
kolektornya adalah minyak zaitun. Yang membuat perbedaan dari penelitian–
penelitian sebelumnya adalah bahan baku, larutan pemasak dan bahan kolektor.
2.5
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FLOTASI
a.
Surfaktan
Penambahan surfaktan dalam larutan akan menyebabkan turunnya tegangan
permukaan larutan. Setelah mencapai konsentrasi tertentu, tegangan permukaan
akan konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan. Bila surfaktan
ditambahkan melebihi konsentrasi ini maka surfaktan mengagregasi membentuk
misel. Konsentrasi terbentuknya misel ini disebut Critical Micelle Concentration
(CMC). Tegangan permukaan akan menurun hingga CMC tercapai. Setelah CMC
tercapai, tegangan permukaan akan konstan yang menunjukkan bahwa antar muka
menjadi jenuh dan terbentuk misel yang berada dalam keseimbangan dinamis
dengan monomernya [29].
b.
Laju alir udara
Laju alir udara mempunyai pengaruh yang signifikan pada flotasi. Secara umum,
udara mempunyai dua pengaruh pada flotasi. Ketika laju alir udara sangat rendah,
penambahan laju alir udara dapat memberikan efek yang positif pada flotasi.
Pengaruh lain dari laju alir udara adalah udara dapat juga menurunkan densitas
dari slurry flotasi dan udara yang berlebihan akan menghasilkan rendahnya
konsentrasi pemulihan [30]
c.
Ukuran partikel
Ukuran partikel yang besar membuat partikel tersebut cenderung untuk
mengendap sehingga susah untuk terflotasi [31]. Di dalam penelitian, dihasilkan
bahwa pemulihan tertinggi flotasi didapatkan pada ukuran partikel antara 10 dan
50 mikron. Penurunan recovery yang tajam terjadi ketika ukuran partikel di atas
50 mikron dan di bawah 10 mikron [30].
27
Universitas Sumatera Utara
d.
Densitas pulp
Densitas pulp yang tinggi akan menyebabkan gelembung kelebihan muatan
(overloading) sehingga flotasi akan mustahil. Densitas pulp yang tinggi juga dapat
menciptakan gelembung yang sangat kecil yang mana terlalu berat untuk
mengapung [30].
e.
Waktu flotasi
Pengaruh dari waktu flotasi terhadap pemulihan yang terjadi pada flotasi yaitu
bahwa semakin bertambahnya waktu maka pemulihan yang terjadi akan semakin
bertambah [32].
f.
Suhu Flotasi
Suhu tergantung pada bahan baku dan proses yang dikehendaki. Secara umum
proses di bawah suhu 60°C digolongkan sebagai proses dingin, sedangkan suhu di
atas 60°C digolongkan sebagai proses panas. Proses yang dilakukan pada suhu
tinggi relatif rnernerlukan waktu penguraian yang lebih pendek. Untuk kertas
dengan tinta cetak non impak sebaiknya dilakukan pada suhu di atas 50°C untuk
lebih meningkatkan efektivitas proses penghilangan tinta [33]
g.
Konsistensi Flotasi
Pemasakan umumnya dilakukan pada kekentalan (konsistensi) sesuai dengan
proses pemisahan tinta (flotasi), yaitu 0,8-1,0%. Pada kandungan bahan kering
kertas dalam air 0,4-0,8% akan terpisahkan logam, pasir dan partikel tinta yang
besar. Jika konsistensi semakin besar maka akan sulit memisahkan tintanya [33].
28
Universitas Sumatera Utara
2.6
FAKTOR PENGHILANGAN TINTA (DEINKABILITY
FACTOR) DAN KADAR TINTA TERTINGGAL
Faktor penghilangan tinta (deinkability factor) kertas daur ulang merupakan faktor
yang menunjukkan sejauh mana tinta dapat dihilangkan dari kertas bekas dan
tingkat residu tinta yang tertinggal dalam kertas bekas [34]. Faktor penghilangan
tinta (deinkability factor) ditentukan berdasarkan persamaan berikut [35]:
Def =
Derajat Putih (DS) - Derajat Putih (PS)
x 100%
Derajat Putih (US) - Derajat Putih (PS)
(2.1)
Keterangan :
Def = faktor penghilangan tinta (deinkability factor)
DS = derajat putih pulp kertas tercetak yang di deinking
PS = derajat putih pulp kertas tercetak tanpa deinking
US = derajat putih kertas putih yang tidak diprint
Kadar tinta tertinggal dihitung berdasarkan persamaan berikut ini [35]:
Kadar tinta tertinggal (%) = 100% - Def
Nilai faktor penghilangan tinta dapat dibagi menjadi 3 grade, yaitu good, fair, dan
poor deinkability [36].
Tabel 2.2 Grade Deinkability [36]
No
Score
Evaluation of Deinkability
1
71-100 Point
Good Deinkability
2
51-70 Point
Fair Deinkability
3
0-50 Point
Poor Deinkability
4
Negative (failed to meet at
least one threshold)
Not Suitable for Deinking
Faktor penghilangan tinta dapat mencapai 0%-100%. Faktor penghilangan tinta
yang mendekati 100% menandakan sebuah proses penghilangan tinta yang
sempurna, sedangkan faktor penghilangan tinta yang mendekati 0% menandakan
sangat kecilnya proses penghilangan tinta [35]. Nilai faktor penghilangan tinta
dapat dibagi menjadi 3 grade, yaitu good, fair, dan poor deinkability [36].
29
Universitas Sumatera Utara
2.7
SPESIFIKASI BERBAGAI JENIS KERTAS
Berikut merupakan berbagai spesifikasi jenis kertas yang ada di pasaran.
Tabel 2.3 Spesifikasi Berbagai Jenis Kertas [37]
Jenis Kertas
Brightness (%)
Kertas koran
Kertas pamflet, sampul dan katalog
Offset printing
Kertas bond
2.8
53
72
59
59
Kekuatan Tarik
(kN/m)
1,6
2,7
2,5
1,5
POTENSI EKONOMI
Kertas bekas merupakan salah satu sumber serat yang potensial dan
mempunyai prospek ekonomis yang tinggi. Kertas bekas yang telah mengalami
pengolahan merupakan bahan baku serat yang dikenal dengan istilah serat
sekunder secondary fiber. Serat-serat sekunder merujuk kepada kertas-kertas daur
ulang. Penggunaan serat sekunder berkembang seiring dengan perkembangan
teknologi, faktor ekonomis, dan keterbatasan sumber daya alam dalam penyediaan
serat primer.
Daur ulang kertas bekas merupakan jalan keluar bagi industri kertas dalam
mengatasi kelangkaan dan semakin terbatasnya keberadaan sumber bahan baku
pulp asli. Di samping memberikan nilai ekonomis terhadap biaya produksi
pembuatan kertas dan karton, pemanfaatan serat sekunder ini dapat mengurangi
penggunaan kayu, mengurangi pencemaran lingkungan serta menghemat air dan
energi.
Untuk itu, perlu dilakukan suatu analisis ekonomi terhadap penggunaan
kertas termal sebagai kertas daur ulang. Namun, dalam tulisan ini hanya akan
dikaji potensi ekonomi secara sederhana.
Kertas termal yang tidak di daur ulang biasanya hanya dijual sebagai kertas
bekas seharga Rp 1.000/kg.
Kertas termal yang telah di daur ulang memiliki spesifikasi beberapa kertas
yang ada di pasaran, seperti kertas koran, offset printing, kertas bond, kertas
pamflet, sampul dan katalog sehingga kertas daur ulang dapat digunakan
kembali sebagai kertas-kertas yang telah disebutkan di atas. Bila dilihat dari
spesifikasi kertas termal yang telah di daur ulang maka harga kertas ini jika
dipasarkan, antara lain :
30
Universitas Sumatera Utara
1.
Kertas koran
= Rp 1.500 - 2.500 / kg
2.
Offset printing
= Rp 1.400 – Rp 1.500 / kg
3.
Kertas bond
= Rp 3.000 – Rp 4.000 / kg
4.
Kertas pamflet
= Rp 12.500 – Rp 13.000 / kg
5.
Sampul
= Rp 12.500 – Rp 13.000 / kg
6.
Katalog
= Rp 12.500 – Rp 13.000 / kg
Dapat dilihat bahwa total biaya bahan baku kertas daur ulang dari kertas termal
bekas jauh di bawah harga pulp. Tentu hal ini membawa nilai ekonomis dalam
pembuatan kertas daur ulang. Produksi kertas daur ulang menggunakan bahan
baku kertas termal berpotensi untuk menjadi industri alternatif yang berkembang
ke depannya sehingga mengurangi penggunaan kayu di Indonesia.
31
Universitas Sumatera Utara