Penghilangan Tinta Pada Kertas Thermal Bekas : Pengaruh Konsistensi dan Konsentrasi Pendispersi Flotasi
PENGHILANGAN TINTA PADA KERTAS THERMAL
BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI PULP DAN
KONSENTRASI PENDISPERSI
FLOTASI
SKRIPSI
Oleh
SULASTRI DEWANTI NAINGGOLAN
090405028
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
OKTOBER 2014
Universitas Sumatera Utara
PENGHILANGAN TINTA PADA KERTAS THERMAL
BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI PULP DAN
KONSENTRASI PENDISPERSI
FLOTASI
SKRIPSI
Oleh
SULASTRI DEWANTI NAINGGOLAN
090405028
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
OKTOBER 2014
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PENGHILANGAN TINTA PADA KERTAS THERMAL
BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI PULP DAN
KONSENTRASI PENDISPERSI FLOTASI
dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Sejauh
yang saya ketahui, skripsi ini bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi
yang sudah dipublikasikan atau yang pernah dipakai untuk mendapatkan gelar
kesarjanaan di lingkungan Universitas Sumatera Utara maupun di Perguruan
Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya
dicantumkan sebagaimana mestinya.
Demikian pernyataan ini di buat apabila dikemudian hari terbukti bahwa ini bukan
karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi
sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan, Oktober 2014
Sulastri Dewanti Nainggolan
NIM 090405028
i
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul:
PENGHILANGAN TINTA PADA KERTAS THERMAL
BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI DAN KONSENTRASI
PENDISPERSI FLOTASI
dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah
diujikan pada sidang sarjana pada tanggal 22 Oktober 2014 dan dinyatakan
memenuhi syarat/ sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui,
Koordinator Skripsi
Dosen Pembimbing
Ir. Renita Manurung, MT
NIP. 19681214 199702 2 002
Dr. Ir. Taslim, MSi
NIP. 19650115 199003 1 002
Dosen Penguji I
Dosen Penguji II
Ir. Bambang Trisakti, MT
NIP. 19660925 199103 1 003
Dr. Ir. Fatimah, MT
NIP 19640617 199403 2 001
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat-Nya
sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan
judul “Penghilangan Tinta Pada Kertas Thermal Bekas : Pengaruh Konsistensi
dan Konsentrasi Pendispersi Flotasi”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis
lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universtas Sumatera
Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana
teknik.
Adapun hal kebaruan dari hasil penelitian ini adalah kajian bagaimana pengaruh
proses konsistensi pulp dan konsentrasi pendispersi flotasi terhadap banyaknya
tinta yang hilang dari kertas termal bekas. Pada penelitian ini digunakan bahan
baku kertas termal seperti kertas fax bekas dan kertas administrasi bekas yang
biasanya hanya dibuang dan dibakar. Melalui penelitian ini diperoleh kondisi
terbaik adalah derajat putih yang diperoleh sebesar 72,17% dan ketahanan tarik
sebesar 3,7 kN/m pada konsistensi pulp 0,8%, konsentrasi pendispersi 1,5%, suhu
flotasi 50 oC dan waktu flotasi 40 menit.
Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Taslim, Msi. selaku dosen pembimbing yang telah bersedia
meluangkan waktu untuk memberi pengarahan, diskusi dan bimbingan serta
persetujuan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik.
2. Bapak Dr. Ir. Mhd. Turmuzi, MS dan bapak Ir. Bambang Trisakti, MT.,
sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk
kesempurnaan skripsi ini.
3. Bapak Dr.Eng.Ir. Irvan, MT., selaku ketua Departemen Teknik Kimia,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT., selaku koordinator penelitian
iii
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan,
2014
Penulis
Sulastri Dewanti Nainggolan
iv
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada :
5.
Kedua orang tua penulis, B. Nainggolan dan F. Sianturi, yang telah
memberikan doa dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan
penelitian dan penulisan skripsi ini
6.
Seluruh keluarga penulis terutama adik, Budiman Nainggolan dan Filbert
Nainggolan
7.
Penulis juga mengucapkan terima kasih untuk Elisabet Aprilyanti sebagai
partner, atas kerjasamanya selama melakukan penelitian dan penulisan
skripsi ini dan untuk teman-teman angkatan 2009 atas semangat yang
diberikan kepada penulis.
v
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
NIM
Tempat, tanggal
lahir
Nama orang tua
: Sulastri Dewanti Nainggolan
: 090405028
: Medan, 20 Oktober 1991
: Berlin Nainggolan dan Friska
Sianturi
Alamat orang tua :
Perumahan Srigunting Blok xi No 34, Deli Serdang
Asal Sekolah:
• SD Brigjend Katamso Sunggal tahun 1997-2003
•
•
SMP Putri Cahaya Medan tahun 2003 – 2006
SMA Santo Thomas 2 Medan tahun 2006 – 2009
Pengalaman Organisasi:
1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode
2012/2014 sebagai anggota Bidang Rohani dan Sosialisasi
2. Kerja Praktek di Pertamina RU II Dumai
Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal:
Sulastri Dewanti, Elisabet Aprilyanti, Taslim
“Penghilangan Tinta Pada Kertas Thermal Bekas : Pengaruh Konsistensi Dan
Konsentrasi Pendispersi Flotasi”
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
v
RIWAYAT HIDUP PENULIS
vi
ABSTRAK
vii
ABSTRACT
viii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR TABEL
xv
DAFTAR LAMPIRAN
xvi
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
3
1.3 TUJUAN PENELITIAN
4
1.4 MANFAAT PENELITIAN
4
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
4
2.1 KERTAS
6
2.1.1 Definisi Kertas
6
2.1.2 Jenis-Jenis Kertas
8
2.1.3 Kertas Termal
9
2.1.3.1 Struktur Kertas Termal
10
2.1.3.2 Keuntungan dan Kerugian Kertas Termal
11
2.2 DEINKING
12
2.2.1 Pencucian
13
2.2.2 Flotasi
14
2.3 ADITIF DALAM PROSES DAUR ULANG KERTAS
2.3.1 Kalsium Hidroksida (Ca(OH) 2 )
16
16
vii
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Natrium silikat (Na 2 SiO 3 )
16
2.3.3 Hidrogen peroksida (H 2 O 2 )
17
2.3.4 Surfaktan
18
2.3.4.1 Agen Dispersi dan Agen Anti-Redeposisi
18
2.3.4.2 Kolektor
19
2.3.4.3 Frother (Penghasil busa)
21
2.3.4.4 Defoamer atau Antifoamer
22
2.4 PERBANDINGAN PENELITIAN-PENELITIAN YANG
22
PERNAH DILAKUKAN
2.5 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FLOTASI
27
2.6 FAKTOR PENGHILANGAN TINTA
30
2.7 SPESIFIKASI BERBAGAI JENIS KERTAS
31
2.8 POTENSI EKONOMI
31
BAB III BAHAN DAN METODOLOGI PENELITIAN
33
3.1 BAHAN PENELITIAN
33
3.1.1 Bahan
33
3.1.1.1 Bahan Baku Utama
33
3.1.1.2 Bahan Baku Penunjang
33
3.2 PERALATAN
34
3.3 ANALISIS
35
3.4 PROSEDUR PENELITIAN
36
3.4.1 Prosedur Penentuan Kadar Air
36
3.4.2 Prosedur Pendahuluan
36
3.4.3 Prosedur Penelitian Utama
38
3.5 FLOWCHART PERCOBAAN
41
3.5.1 Flowchart Penentuan Kadar Air Kertas
41
3.5.2 Flowchart Proses Perendaman
42
3.5.2.1 Flowchart Proses Perendaman
42
3.5.2.2 Flowchart Proses Penguraian Serat
43
3.5.2.3 Flowchart Proses Pembuatan Kertas
44
3.5.2.4 Flowchart Analisa Derajat Putih
45
3.5.2.5 Flowchart Analisa Kekuatan Tarik
46
viii
Universitas Sumatera Utara
3.5.3 Flowchart Percobaan Utama
47
3.5.3.1 Flowchart Proses Perendaman
47
3.5.3.2 Flowchart Proses Penguraian Serat
48
3.5.3.3 Flowchart Proses Penghilangan dan Pemisahan
49
Tinta
3.5.3.4 Flowchart Proses Pembuatan Kertas
50
3.5.3.5 Flowchart Analisa Derajat Putih
51
3.5.3.6 Flowchart Analisa Kekuatan Tarik
52
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
53
4.1 HASIL ANALISIS BAHAN BAKU
53
4.2 HASIL ANALISIS DERAJAT PUTIH PENDAHULUAN
53
4.3 PENGARUH KONSISTENSI PULP TERHADAP DERAJAT
54
PUTIH KERTAS
4.4 PENGARUH KONSENTRASI FLOTASI TERHADAP
55
DERAJAT PUTIH KERTAS
4.5 ANALISIS UJI TARIK KERTAS
56
4.6 PENGHILANGAN TINTA (DEINKABILITY FACTOR) DAN
57
KADAR TINTA TERTINGGAL
4.7 SPESIFIKASI KERTAS HASIL DAUR ULANG
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
59
60
5.1 KESIMPULAN
60
5.2 SARAN
61
DAFTAR PUSTAKA
62
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1
Perkembangan Produksi Kertas di Indonesia
2
Gambar 2.1
Struktur Molekul Selulosa
6
Gambar 2.2
Komponen yang Digunakan Pada Kertas
7
Gambar 2.3
Penampang Thermal Paper
11
Gambar 2.4
Prinsip Pencucian
14
Gambar 2.5
Prinsip Flotasi
15
Gambar 3.1
Rangkaian Peralatan Proses Penguraian Serat
34
Gambar 3.2
Rangkaian Peralatan Proses Flotasi
35
Gambar 3.3
Flowchart Penentuan Kadar Air Kertas
41
Gambar 3.4
Flowchart Proses Perendaman
42
Gambar 3.5
Flowchart Proses Penguraian Kertas
43
Gambar 3.6
Flowchart Proses Pembuatan Kertas
44
Gambar 3.7
Flowchart Analisa Derajat Putih
45
Gambar 3.8
Flowchart Analisa Uji Tarik
46
Gambar 3.9
Flowchart Proses Perendaman
47
Gambar 3.10
Flowchart Proses Penguraian Kertas
48
Gambar 3.11
Flowchart Proses Penghilangan dan Pemisahan Tinta
49
Gambar 3.12
Flowchart Proses Pembuatan Kertas
50
Gambar 3.13
Flowchart Analisa Derajat Putih
51
Gambar 3.14
Flowchart Analisa Uji Tarik
52
Gambar 4.1
Pengaruh Konsistensi Pulp terhadap Derajat Putih
54
Kertas pada Kondisi Suhu Flotasi 50 oC dan Waktu
Flotasi 40 menit
Gambar 4.2
Pengaruh Konsentrasi Pendispersi terhadap Derajat
55
Putih Kertas pada Kondisi Suhu Flotasi 50 oC dan
Waktu Flotasi 40 menit
Gambar 4.3
Pengaruh Konsistensi Pulp terhadap Nilai Uji Tarik
56
Kertas pada Kondisi Suhu Flotasi 50 oC dan Waktu
Flotasi 40 menit
x
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4
Pengaruh Konsentrasi Pendispersi Terhadap Nilai Def
57
o
pada Kondisi Suhu Flotasi 50 C dan Waktu Flotasi 40
menit
Gambar 4.5
Pengaruh Konsistensi Pulp Terhadap Nilai Def pada
58
Kondisi Suhu Flotasi 50 oC dan Waktu Flotasi 40
menit
Gambar L3.1
Foto Bahan Baku Kertas Termal
70
Gambar L3.2
Foto Rangkain Peralatan Proses Pembuburan (Pulping)
70
Gambar L3.3
Foto Proses Pembuburan (Pulping)
71
Gambar L3.4
Foto Rangkaian Peralatan Proses Penghilangan Tinta
71
(Deinking)
Gambar L3.5
Foto Proses Penghilangan Tinta (Deinking)
72
Gambar L3.6
Foto Kertas Hasil Daur Ulang
72
Gambar L4.1
Hasil Analisis Derajat Putih Kertas Daur Ulang
74
Gambar L4.2
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
74
(Konsistensi Pulp 0,8%, Konsentrasi Pendispersi
0,5%, Temperatur 50oC, dan Waktu Flotasi 40 Menit)
Gambar L4.3
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
75
(Konsistensi Pulp 0,8%, Konsentrasi Pendispersi 1%,
Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar L4.4
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
75
(Konsistensi Pulp 0,8%, Konsentrasi Pendispersi
1,5%, Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar L4.5
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
75
(Konsistensi Pulp 1,2%, Konsentrasi Pendispersi
0,5%, Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar L4.6
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
76
(Konsistensi Pulp 1,2%, Konsentrasi Pendispersi 1%,
Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar L4.7
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
76
(Konsistensi Pulp 1,2%, Konsentrasi Pendispersi
1,5%, Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
xi
Universitas Sumatera Utara
Gambar L4.8
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
76
(Konsistensi Pulp 1,5%, Konsentrasi Pendispersi
0,5%, Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar L4.9
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
76
(Konsistensi Pulp 1,5%, Konsentrasi Pendispersi 1%,
Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
L4.10
(Konsistensi Pulp 1,5%, Konsentrasi Pendispersi
77
1,5%, Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1
Perbandingan Studi Terdahulu
23
Tabel 2.2
Grade Deinkability
30
Tabel 2.3
Spesifikasi Berbagai Jenis Kertas
31
Tabel 4.1
Spesifikasi Kertas Hasil Daur Ulang
59
Tabel L1.1
Data Analisis Derajat Putih
66
Tabel L1.2
Data Analisis Uji Tarik Kertas
66
Tabel L2.1
Nilai Faktor Penghilangan Tinta
70
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1 DATA PENELITIAN
66
L1.1 Data Kadar Air Bahan Baku
66
L1.2 Data Penelitian Utama
66
L1.3 Data Analisa Uji Tarik Kertas
LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN
L2.1 Perhitungan Berat Kering Bahan Baku
67
L2.2 Perhitungan Jumlah Air Pada Proses Pembuburan
67
L2.3 Perhitungan Kebutuhan Bahan Kimia Pada Proses
68
Pembuburan
L2.4 Perhitungan Jumlah Air Pada Proses Penghilangan tinta
68
L2.5 Perhitungan Kebutuhan Bahan Kimia Pada Proses
69
Penghilangan Tinta
L2.6 Perhitungan Nilai Faktor Penghilangan Tinta
LAMPIRAN 3 DOKUMENTASI PENELITIAN
70
71
L3.1 Foto Bahan Baku Kertas Termal
71
L3.2 Foto Rangkaian Peralatan Proses Pembuburan (Pulping)
71
L3.3 Foto Proses Pembuburan (Pulping)
72
L3.4 Foto Rangkain Peralatan Proses Penghilangan Tinta
72
(Deinking)
L3.5 Foto Proses Penghilangan Tinta (Deinking)
73
L3.6 Foto Kertas Hasil Daur Ulang
73
LAMPIRAN 4 HASIL ANALISIS KERTAS DAUR ULANG
74
L4.1 Hasil Analisis Derajat Putih Kertas Daur Ulang
74
L4.2 Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
74
LAMPIRAN 5 ANALISIS UJI KERTAS
78
L5.1 Cara Uji Derajat Putih TAPPI
78
L5.2 Cara Uji Tarik ASTM
83
xiv
Universitas Sumatera Utara
BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI PULP DAN
KONSENTRASI PENDISPERSI
FLOTASI
SKRIPSI
Oleh
SULASTRI DEWANTI NAINGGOLAN
090405028
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
OKTOBER 2014
Universitas Sumatera Utara
PENGHILANGAN TINTA PADA KERTAS THERMAL
BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI PULP DAN
KONSENTRASI PENDISPERSI
FLOTASI
SKRIPSI
Oleh
SULASTRI DEWANTI NAINGGOLAN
090405028
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
OKTOBER 2014
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PENGHILANGAN TINTA PADA KERTAS THERMAL
BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI PULP DAN
KONSENTRASI PENDISPERSI FLOTASI
dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Sejauh
yang saya ketahui, skripsi ini bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi
yang sudah dipublikasikan atau yang pernah dipakai untuk mendapatkan gelar
kesarjanaan di lingkungan Universitas Sumatera Utara maupun di Perguruan
Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya
dicantumkan sebagaimana mestinya.
Demikian pernyataan ini di buat apabila dikemudian hari terbukti bahwa ini bukan
karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi
sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan, Oktober 2014
Sulastri Dewanti Nainggolan
NIM 090405028
i
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul:
PENGHILANGAN TINTA PADA KERTAS THERMAL
BEKAS : PENGARUH KONSISTENSI DAN KONSENTRASI
PENDISPERSI FLOTASI
dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah
diujikan pada sidang sarjana pada tanggal 22 Oktober 2014 dan dinyatakan
memenuhi syarat/ sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui,
Koordinator Skripsi
Dosen Pembimbing
Ir. Renita Manurung, MT
NIP. 19681214 199702 2 002
Dr. Ir. Taslim, MSi
NIP. 19650115 199003 1 002
Dosen Penguji I
Dosen Penguji II
Ir. Bambang Trisakti, MT
NIP. 19660925 199103 1 003
Dr. Ir. Fatimah, MT
NIP 19640617 199403 2 001
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat-Nya
sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan
judul “Penghilangan Tinta Pada Kertas Thermal Bekas : Pengaruh Konsistensi
dan Konsentrasi Pendispersi Flotasi”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis
lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universtas Sumatera
Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana
teknik.
Adapun hal kebaruan dari hasil penelitian ini adalah kajian bagaimana pengaruh
proses konsistensi pulp dan konsentrasi pendispersi flotasi terhadap banyaknya
tinta yang hilang dari kertas termal bekas. Pada penelitian ini digunakan bahan
baku kertas termal seperti kertas fax bekas dan kertas administrasi bekas yang
biasanya hanya dibuang dan dibakar. Melalui penelitian ini diperoleh kondisi
terbaik adalah derajat putih yang diperoleh sebesar 72,17% dan ketahanan tarik
sebesar 3,7 kN/m pada konsistensi pulp 0,8%, konsentrasi pendispersi 1,5%, suhu
flotasi 50 oC dan waktu flotasi 40 menit.
Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Taslim, Msi. selaku dosen pembimbing yang telah bersedia
meluangkan waktu untuk memberi pengarahan, diskusi dan bimbingan serta
persetujuan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik.
2. Bapak Dr. Ir. Mhd. Turmuzi, MS dan bapak Ir. Bambang Trisakti, MT.,
sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk
kesempurnaan skripsi ini.
3. Bapak Dr.Eng.Ir. Irvan, MT., selaku ketua Departemen Teknik Kimia,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT., selaku koordinator penelitian
iii
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan,
2014
Penulis
Sulastri Dewanti Nainggolan
iv
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada :
5.
Kedua orang tua penulis, B. Nainggolan dan F. Sianturi, yang telah
memberikan doa dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan
penelitian dan penulisan skripsi ini
6.
Seluruh keluarga penulis terutama adik, Budiman Nainggolan dan Filbert
Nainggolan
7.
Penulis juga mengucapkan terima kasih untuk Elisabet Aprilyanti sebagai
partner, atas kerjasamanya selama melakukan penelitian dan penulisan
skripsi ini dan untuk teman-teman angkatan 2009 atas semangat yang
diberikan kepada penulis.
v
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
NIM
Tempat, tanggal
lahir
Nama orang tua
: Sulastri Dewanti Nainggolan
: 090405028
: Medan, 20 Oktober 1991
: Berlin Nainggolan dan Friska
Sianturi
Alamat orang tua :
Perumahan Srigunting Blok xi No 34, Deli Serdang
Asal Sekolah:
• SD Brigjend Katamso Sunggal tahun 1997-2003
•
•
SMP Putri Cahaya Medan tahun 2003 – 2006
SMA Santo Thomas 2 Medan tahun 2006 – 2009
Pengalaman Organisasi:
1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode
2012/2014 sebagai anggota Bidang Rohani dan Sosialisasi
2. Kerja Praktek di Pertamina RU II Dumai
Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal:
Sulastri Dewanti, Elisabet Aprilyanti, Taslim
“Penghilangan Tinta Pada Kertas Thermal Bekas : Pengaruh Konsistensi Dan
Konsentrasi Pendispersi Flotasi”
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
v
RIWAYAT HIDUP PENULIS
vi
ABSTRAK
vii
ABSTRACT
viii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR TABEL
xv
DAFTAR LAMPIRAN
xvi
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
3
1.3 TUJUAN PENELITIAN
4
1.4 MANFAAT PENELITIAN
4
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
4
2.1 KERTAS
6
2.1.1 Definisi Kertas
6
2.1.2 Jenis-Jenis Kertas
8
2.1.3 Kertas Termal
9
2.1.3.1 Struktur Kertas Termal
10
2.1.3.2 Keuntungan dan Kerugian Kertas Termal
11
2.2 DEINKING
12
2.2.1 Pencucian
13
2.2.2 Flotasi
14
2.3 ADITIF DALAM PROSES DAUR ULANG KERTAS
2.3.1 Kalsium Hidroksida (Ca(OH) 2 )
16
16
vii
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Natrium silikat (Na 2 SiO 3 )
16
2.3.3 Hidrogen peroksida (H 2 O 2 )
17
2.3.4 Surfaktan
18
2.3.4.1 Agen Dispersi dan Agen Anti-Redeposisi
18
2.3.4.2 Kolektor
19
2.3.4.3 Frother (Penghasil busa)
21
2.3.4.4 Defoamer atau Antifoamer
22
2.4 PERBANDINGAN PENELITIAN-PENELITIAN YANG
22
PERNAH DILAKUKAN
2.5 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FLOTASI
27
2.6 FAKTOR PENGHILANGAN TINTA
30
2.7 SPESIFIKASI BERBAGAI JENIS KERTAS
31
2.8 POTENSI EKONOMI
31
BAB III BAHAN DAN METODOLOGI PENELITIAN
33
3.1 BAHAN PENELITIAN
33
3.1.1 Bahan
33
3.1.1.1 Bahan Baku Utama
33
3.1.1.2 Bahan Baku Penunjang
33
3.2 PERALATAN
34
3.3 ANALISIS
35
3.4 PROSEDUR PENELITIAN
36
3.4.1 Prosedur Penentuan Kadar Air
36
3.4.2 Prosedur Pendahuluan
36
3.4.3 Prosedur Penelitian Utama
38
3.5 FLOWCHART PERCOBAAN
41
3.5.1 Flowchart Penentuan Kadar Air Kertas
41
3.5.2 Flowchart Proses Perendaman
42
3.5.2.1 Flowchart Proses Perendaman
42
3.5.2.2 Flowchart Proses Penguraian Serat
43
3.5.2.3 Flowchart Proses Pembuatan Kertas
44
3.5.2.4 Flowchart Analisa Derajat Putih
45
3.5.2.5 Flowchart Analisa Kekuatan Tarik
46
viii
Universitas Sumatera Utara
3.5.3 Flowchart Percobaan Utama
47
3.5.3.1 Flowchart Proses Perendaman
47
3.5.3.2 Flowchart Proses Penguraian Serat
48
3.5.3.3 Flowchart Proses Penghilangan dan Pemisahan
49
Tinta
3.5.3.4 Flowchart Proses Pembuatan Kertas
50
3.5.3.5 Flowchart Analisa Derajat Putih
51
3.5.3.6 Flowchart Analisa Kekuatan Tarik
52
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
53
4.1 HASIL ANALISIS BAHAN BAKU
53
4.2 HASIL ANALISIS DERAJAT PUTIH PENDAHULUAN
53
4.3 PENGARUH KONSISTENSI PULP TERHADAP DERAJAT
54
PUTIH KERTAS
4.4 PENGARUH KONSENTRASI FLOTASI TERHADAP
55
DERAJAT PUTIH KERTAS
4.5 ANALISIS UJI TARIK KERTAS
56
4.6 PENGHILANGAN TINTA (DEINKABILITY FACTOR) DAN
57
KADAR TINTA TERTINGGAL
4.7 SPESIFIKASI KERTAS HASIL DAUR ULANG
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
59
60
5.1 KESIMPULAN
60
5.2 SARAN
61
DAFTAR PUSTAKA
62
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1
Perkembangan Produksi Kertas di Indonesia
2
Gambar 2.1
Struktur Molekul Selulosa
6
Gambar 2.2
Komponen yang Digunakan Pada Kertas
7
Gambar 2.3
Penampang Thermal Paper
11
Gambar 2.4
Prinsip Pencucian
14
Gambar 2.5
Prinsip Flotasi
15
Gambar 3.1
Rangkaian Peralatan Proses Penguraian Serat
34
Gambar 3.2
Rangkaian Peralatan Proses Flotasi
35
Gambar 3.3
Flowchart Penentuan Kadar Air Kertas
41
Gambar 3.4
Flowchart Proses Perendaman
42
Gambar 3.5
Flowchart Proses Penguraian Kertas
43
Gambar 3.6
Flowchart Proses Pembuatan Kertas
44
Gambar 3.7
Flowchart Analisa Derajat Putih
45
Gambar 3.8
Flowchart Analisa Uji Tarik
46
Gambar 3.9
Flowchart Proses Perendaman
47
Gambar 3.10
Flowchart Proses Penguraian Kertas
48
Gambar 3.11
Flowchart Proses Penghilangan dan Pemisahan Tinta
49
Gambar 3.12
Flowchart Proses Pembuatan Kertas
50
Gambar 3.13
Flowchart Analisa Derajat Putih
51
Gambar 3.14
Flowchart Analisa Uji Tarik
52
Gambar 4.1
Pengaruh Konsistensi Pulp terhadap Derajat Putih
54
Kertas pada Kondisi Suhu Flotasi 50 oC dan Waktu
Flotasi 40 menit
Gambar 4.2
Pengaruh Konsentrasi Pendispersi terhadap Derajat
55
Putih Kertas pada Kondisi Suhu Flotasi 50 oC dan
Waktu Flotasi 40 menit
Gambar 4.3
Pengaruh Konsistensi Pulp terhadap Nilai Uji Tarik
56
Kertas pada Kondisi Suhu Flotasi 50 oC dan Waktu
Flotasi 40 menit
x
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4
Pengaruh Konsentrasi Pendispersi Terhadap Nilai Def
57
o
pada Kondisi Suhu Flotasi 50 C dan Waktu Flotasi 40
menit
Gambar 4.5
Pengaruh Konsistensi Pulp Terhadap Nilai Def pada
58
Kondisi Suhu Flotasi 50 oC dan Waktu Flotasi 40
menit
Gambar L3.1
Foto Bahan Baku Kertas Termal
70
Gambar L3.2
Foto Rangkain Peralatan Proses Pembuburan (Pulping)
70
Gambar L3.3
Foto Proses Pembuburan (Pulping)
71
Gambar L3.4
Foto Rangkaian Peralatan Proses Penghilangan Tinta
71
(Deinking)
Gambar L3.5
Foto Proses Penghilangan Tinta (Deinking)
72
Gambar L3.6
Foto Kertas Hasil Daur Ulang
72
Gambar L4.1
Hasil Analisis Derajat Putih Kertas Daur Ulang
74
Gambar L4.2
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
74
(Konsistensi Pulp 0,8%, Konsentrasi Pendispersi
0,5%, Temperatur 50oC, dan Waktu Flotasi 40 Menit)
Gambar L4.3
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
75
(Konsistensi Pulp 0,8%, Konsentrasi Pendispersi 1%,
Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar L4.4
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
75
(Konsistensi Pulp 0,8%, Konsentrasi Pendispersi
1,5%, Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar L4.5
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
75
(Konsistensi Pulp 1,2%, Konsentrasi Pendispersi
0,5%, Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar L4.6
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
76
(Konsistensi Pulp 1,2%, Konsentrasi Pendispersi 1%,
Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar L4.7
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
76
(Konsistensi Pulp 1,2%, Konsentrasi Pendispersi
1,5%, Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
xi
Universitas Sumatera Utara
Gambar L4.8
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
76
(Konsistensi Pulp 1,5%, Konsentrasi Pendispersi
0,5%, Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar L4.9
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
76
(Konsistensi Pulp 1,5%, Konsentrasi Pendispersi 1%,
Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
Gambar
Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
L4.10
(Konsistensi Pulp 1,5%, Konsentrasi Pendispersi
77
1,5%, Temperatur 50 oC, dan Waktu Flotasi 40 menit)
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1
Perbandingan Studi Terdahulu
23
Tabel 2.2
Grade Deinkability
30
Tabel 2.3
Spesifikasi Berbagai Jenis Kertas
31
Tabel 4.1
Spesifikasi Kertas Hasil Daur Ulang
59
Tabel L1.1
Data Analisis Derajat Putih
66
Tabel L1.2
Data Analisis Uji Tarik Kertas
66
Tabel L2.1
Nilai Faktor Penghilangan Tinta
70
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1 DATA PENELITIAN
66
L1.1 Data Kadar Air Bahan Baku
66
L1.2 Data Penelitian Utama
66
L1.3 Data Analisa Uji Tarik Kertas
LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN
L2.1 Perhitungan Berat Kering Bahan Baku
67
L2.2 Perhitungan Jumlah Air Pada Proses Pembuburan
67
L2.3 Perhitungan Kebutuhan Bahan Kimia Pada Proses
68
Pembuburan
L2.4 Perhitungan Jumlah Air Pada Proses Penghilangan tinta
68
L2.5 Perhitungan Kebutuhan Bahan Kimia Pada Proses
69
Penghilangan Tinta
L2.6 Perhitungan Nilai Faktor Penghilangan Tinta
LAMPIRAN 3 DOKUMENTASI PENELITIAN
70
71
L3.1 Foto Bahan Baku Kertas Termal
71
L3.2 Foto Rangkaian Peralatan Proses Pembuburan (Pulping)
71
L3.3 Foto Proses Pembuburan (Pulping)
72
L3.4 Foto Rangkain Peralatan Proses Penghilangan Tinta
72
(Deinking)
L3.5 Foto Proses Penghilangan Tinta (Deinking)
73
L3.6 Foto Kertas Hasil Daur Ulang
73
LAMPIRAN 4 HASIL ANALISIS KERTAS DAUR ULANG
74
L4.1 Hasil Analisis Derajat Putih Kertas Daur Ulang
74
L4.2 Hasil Analisis Uji Tarik Kertas Daur Ulang
74
LAMPIRAN 5 ANALISIS UJI KERTAS
78
L5.1 Cara Uji Derajat Putih TAPPI
78
L5.2 Cara Uji Tarik ASTM
83
xiv
Universitas Sumatera Utara