15 6.
Jumlah jari per mm Jumlah jari-jari per mm paling baik dihitung pada bidang tangensial
sepanjang garis tegak lurus pada sumbu aksis jari-jari. f.
Inklusi Mineral Kristal prismatik, yaitu kristal-kristal berbentuk rhomboidal atau
oktahedral yang terdiri dari kalsium oksalat, yang jika dilihat dengan sinar polarisasi memantulkan warna berkilau.
Butir silika, yaitu butir yang tersusun dari silikon dioksida yang bentuknya bundar atau tidak teratur.
D. Kualitas Serat
1. Dimensi Serat
Dimensi serat yang diukur terdiri dari panjang, diameter, dan tebal dinding serat.
a. Panjang Serat
Handayani 1991 dalam Sofyan et al., 1993 menyatakan bahwa panjang serat dianggap sebagai salah satu dimensi yang memegang peranan
utama dalam kekuatan sobek. Hasil penelitian Pasaribu dan Silitonga 1974 dan Sofyan et al., 1993 menunjukkan bahwa semakin tinggi
perbandingan panjang serat dengan diameter serat akan semakin tinggi pula kekuatan sobek dan semakin baik daya tenunnya.
Panjang serat berpengaruh terhadap sifat-sifat fisik kertas seperti kekuatan dan kekakuan. Serat panjang memungkinkan terjadinya ikatan
antar serat yang lebih luas tetapi dengan semakin panjang serat maka kertas akan semakin kasar. Serat kayu yang lebih panjang akan menghasilkan
lembaran kertas yang mempunyai sifat kekuatan yang lebih baik karena memiliki daerah ikatan antar serat bonding area yang lebih luas pada saat
penggilingan dan sifat penyebaran tekanan stres transfer yang lebih baik. Sifat kekuatan lembaran yang dipengaruhi oleh ukuran panjang serat
adalah ketahanan tarik, ketahanan lipat, terutama ketahanan sobek. Di sisi lain, serat kayu yang lebih pendek mampu menghasilkan lembaran kertas
yang lebih halus dan seragam Casey 1980b.
16 b.
Diameter Serat Diameter serat berpengaruh terhadap sifat kekuatan pulp,
pembentukan lembaran, ikatan antar serat, dan kekuatan serat dalam lembaran. Serat dengan diameter besar dan berdinding tipis mampu
memberikan ikatan antar serat yang kuat dengan kekuatan lembaran tinggi. Ada dua pengertian diameter yaitu diameter serat dan diameter lumen.
Casey 1980b menggolongkan diameter serat menjadi tiga kelas, yaitu: serat berdiameter besar 0,025-0,04 mm, serat berdiameter sedang 0,01-
0,025 mm, serat berdiameter keci 0,02-0,01 mm. Diameter serat menunjukkan kelangsingan serat. Serat yang langsing
mudah membentuk jalinan sehingga terbentuk lembaran dengan sifat-sifat yang baik. Serat yang berdinding tipis menyebabkan kekuatan sobek kecil.
Dalam menjalin ikatan antar serat yang lebih baik diinginkan ukuran serat yang relatif panjang karena berperan meningkatkan kekuatan sobek kertas.
Hal ini disebabkan karena gaya sobek akan terbagi dalam luas yang panjang Casey 1980b.
c. Tebal Dinding Serat
Tebal dinding serat menentukan sifat-sifat kertas. Dinding yang tebal menyebabkan terbentuknya lembaran yang kasar dan tebal, kekuatan sobek
yang tinggi tetapi kekuatan jebol, tarik dan lipat relatif rendah. Serat berdinding tipis mudah melembek dan menjadi pipih, sehingga
memberikan permukaan yang luas bagi terjadinya ikatan antar serat, sedangkan serat dengan dinding tebal sukar melembek dan bentuknya tetap
membulat pada saat pembentukan lembaran. Struktur tersebut menyulitkan dalam penggilingan dan akan memberikan kekuatan sobek yang tinggi,
berbeda dengan serat berdinding tipis yang memberikan sifat kekuatan sobek rendah, tetapi kekuatan tarik, jebol dan kekuatan lipatnya tinggi
Casey 1980b. 2.
Turunan Dimensi Serat Kualitas serat merupakan salah satu dasar untuk mengetahui
kemungkinan penggunaan suatu jenis kayu sebagai bahan baku pulp dan kertas Casey, 1980b. Penetapan kualitas serat ini di antaranya berdasarkan pada
17 nilai dimensi serat nilai-nilai turunan dimensinya serat yang mempunyai
hubungan erat dengan sifat-sifat pulp dapat dihitung dari data panjang serat, tebal dinding, diameter serat, dan diameter lumen. Turunan dimensi serat itu
adalah: a.
Runkle Ratio RR, adalah perbandingan antara dua kali lipat tebal dinding serat dengan diameter lumen yang dinyatakan dalam persamaan:
RR = 2w l, dimana: w = tebal dinding serat, l = diameter lumen.
Jenis-jenis kayu tropis digolongkan ke dalam: Golongan I
: dinding serat sangat tipis, lumen lebar, RR = 0,25 Golongan II
: dinding tipis, lumen lebar, RR = 0,25-0,50 Golongan III : dinding dan lumen sedang, RR = 0,50-1,00
Golongan IV : dinding tebal, lumen sempit, RR = 1-2 Golongan V
: dinding sangat tebal, lumen sangat sempit, RR = 2 Serat dengan RR yang rendah menunjukkan bahwa serat tersebut
memiliki dinding yang tipis tetapi diameter lumen lebar. Pulp yang dihasilkan dari jenis serat yang demikian lebih mudah digiling beaten dan
memiliki daerah ikatan antar serat yang lebih luas sehingga diduga akan menghasilkan lembaran pulp dengan kekuatan jebol, tarik dan lipat yang
tinggi. b.
Felting Power FP atau Daya Tenun, adalah perbandingan antara panjang serat dengan diameter serat dengan persamaan:
FP = L d , dimana: L = panjang serat, d = diameter serat. Semakin tinggi nilai daya tenun maka sifat serat cenderung lebih
lentur. Daya tenun berpengaruh terhadap kekuatan sobek kertas. Serat berdinding tipis akan cenderung memberikan kekuatan sobek yang rendah.
Jalinan ikatan antar serat yang baik dapat diperoleh dari serat yang lebih panjang karena berperan meningkatkan kekuatan sobek kertas. Hal ini
disebabkan karena gaya sobek akan terbagi dalam luas yang panjang. Diameter serat menunjukan tingkat kelangsingannya. Serat yang langsing
mudah membentuk jalinan sehingga terbentuk lembaran dengan sifat-sifat
yang baik Tamolang dan Wangaard dalam Sofyan et al., 1993.
18 c.
Muhstep Ratio MR, adalah perbandingan antara luas penampang dinding serat dengan luas penampang lintang serat yang berpengaruh terhadap
keraptan lembaran pulp, dengan persamaan: MR =
{d
2
-l
2
d
2
x 100}, dimana: d = diameter serat, l = diameter lumen MR berpengaruh terhadap kerapatan lembaran pulp. Serat kayu
dengan MR yang tinggi memiliki luas permukaan yang lebih kecil sehingga luas daerah ikatan dan kontak antar seratnya menurun. Hal ini
menyebabkan lembaran kertas yang dihasilkan cenderung memiliki ketahanan tarik dan ketahanan retak yang rendah.
d. Flexibility Ratio FR, adalah perbandingan antara diameter lumen dengan
diameter serat, dengan persamaan:
FR = l d , dimana: d = diameter serat, l = diameter lumen FR mempunyai peran dalam perkembangan kontak antar serat fiber
to fiber contact serat dengan FR tinggi, tebal dindingnya relatif tipis dan mudah berubah bentuk. Kemampuan berubah bentuk ini menyebabkan
persinggungan antar permukaan serat lebih leluasa dan lebih mudah ditarik kedalam kontak yang dekat satu sama lain oleh gaya tegangan permukaan
ketika air dihilangkan pada tahap pembuatan lembaran dan pengeringan kertas. Hal ini mendukung terjadinya ikatan antar serat.
e. Coefficient of Rigidity CR, adalah perbandingan antara tebal dinding serat
dengan diameter serat. Koefisien ini mempunyai hubungan negatif dengan
kekuatan tarik kertas dengan persamaan:
CR = w d , dimana: w = tebal dinding serat, d = diameter serat CR yang tinggi menunjukkan bahwa serat tersebut memiliki
kerapatan yang tinggi pula. panshin dan de Zeeuw 1990 menyatakan bahwa kerapatan serat yang tinggi berpengaruh baik terhadap rendemen
pulp. Selain itu, jenis serat kayu berkerapatan tinggi juga dapat menghasilkan lembaran kertas dengan opasitas tinggi, lebih kasar, dimensi
yang rebih besar dan ketahanan sobek tinggi. Namun, lembaran kertas yang dihasilkan lebih kaku sehingga memiliki ketahanan lipat yang rendah.
Jumlah ikatan serat yang terdapat pada lembaran kertas juga lebih sedikit sehingga cenderung memiliki ketahanan tarik dan retak yang rendah.
19 Tabel 1. Kriteria kualitas serat kayu Indonesia untuk bahan baku pulp dan kertas
Kriteria Kelas I
Kelas II Kelas II
Syarat Nilai Syarat
Nilai Syarat Nilai
Panjang serat mm Runkle Ratio RR
Felting Power FP Muhlsteph Ratio MR
Flexibility Ratio FR Coefficient of Rigidity CR
2.000 0,25
90 30
0,80 0,10
100 100
100 100
100 100
1.000-2.000 0,25-0,50
50-90 30-60
0,50-0,80 0,10-0,15
50 50
50 50
50 50
1.000 0,50-1,0
0,50 60-80
0,50 0,15
25 25
25 25
25 25
Nilai 450-600
225-449 225
Sumber: Rachman dan Siagian 1976
E. Pulp dan Kertas
