Gambar 2.1 Struktur kimia selulosa Streitweiser, 1986.
Diketahui bahwa selulosa murni, ketika mengalami hidrolisis, dapat dengan mudah terurai menjadi mikrokristal selulosa dengan hampir tidak ada
penurunan berat. Turunan selulosa dapat dibuat dengan proses eterifikasi, esterifikasi, ikat silang, atau reaksi grafting-kopolimerisasi.untuk memodifikasi struktur selulosa,
ikatan hidrogen harus dihancurkan dengan cara pembengkakan atau pemutusan Yu, 2009. Selulosa yang diperbaharui digunakan sebagai serat rayon sutera nabati buatan
dan sebuah film kertas kaca, turunan selulosa secara kimia seperti ester organik dan asetat adalah yang paling penting dan merupakan polimer bagian kecil dengan struktur
yang hampir sama dengan selulosa Billmayer, 1984.
2.2.2 Sumber Selulosa
Jaringan berserat dalam dinding sel mengandung polisakarida selulosa. Polisakarida ini adalah polimer alam yang paling banyak terdapat dan paling banyak tersebar di alam.
Jutaan ton selulosa digunakan setiap tahun untuk membuat perabot kayu, tekstil, dan kertas. Sumber utama selulosa adalah kayu, umumnya kayu mengandung sekitar 50
selulosa, tanaman mengandung 33 dan kapas mengandung 90 selulosa Cowd, 1991.
Selulosa menjadi konstituen utama dari berbagai serat alam yang terjadi sebagai rambut-rambut biji yang mengelilingi biji-bijian dari beberapa jenis tumbuhan
misalnya kapas, sebagai kulit bagian dalam kayu yang berserat serta batang dan sebagai konstituen-konstituen berserat dari beberapa tangkai daun serat-serat daun.
Jumlah selulosa dalam serat bervariasi menurut sumbernya dan biasanya berkaitan dengan bahan-bahan seperti air, lilin, pektin, protein, lignin, dan substansi-substansi
Universitas Sumatera Utara
mineral. Derajat polimerisasi dari selulosa kapas berkisar 15.000 dibandingkan dengan sekitar 10.000 untuk selulosa kayu. Pemisahan selulosa kayu dari lignin menyebabkan
penurunan DP ke sekitar 2600 Steven, 2001. Adapun sumber selulosa yaitu:
1. Kayu
2. Bukan kayu
a. Serat buahbiji seed fibers : kapas, kapuk
b. Serat kulit bast fibers : rami, kenaf, rosela dll
c. Serat daun leaf fibers : Nenas, pisang dll
d. Residu pertanian agriculture Residues :bagas, jerami, merang, tandan kosong
sawit, tongkol jagung e.
Bambu f.
Non vegetable : bacterial cellulose BC sebagai bahan akustik, kertas khusus. Pemisahan selulosa dari kayu melibatkan pembuburan kayu dengan larutan
belerang dioksida dan hidrogen sulfit dalam air pada proses sulfit atau larutan natrium hidroksida dan natrium sulfida dalam air pada proses sulfat Proses kraf. Pada proses
ini lignin dilarutkan sehingga diperoleh selulosa Cowd, 1991.
2.2.3 Jenis-Jenis Selulosa
Jenis selulosa yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan pulp dan kertas adalah yang sifat fisik maupun kimianya seseragam mungkin serta dapat secara kontinu
tersedia dalam jumlah yang banyak. Jumlah selulosa limbah tongkol jagung sangat banyak sehingga bisa digunakan sebagai sumber selulosa untuk bahan baku pembuatan
pulp dan kertas Sutiya, 2012. Selulosa sangat stabil dalam berbagai pelarut dan hanya dapat dihancurkan
dengan adanya asam kuat atau sistem pelarut dengan ikatan hidrogen yang kuat, biasanya basa-amina. Selulosa membentuk mikrofibril melalui ikatan inter dan
intramolekuler sehingga memberikan struktur yang dapat dipecah. Mikrofibril selulosa terdiri dari dua macam yaitu daerah kristalin dan daerah amorf.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan Derajat Polimerisasi DP dan kelarutan dalam senyawa natrium hidroksida NaOH 17,5, selulosa dapat dibedakan menjadi tiga jenis :
1. Selulosa alfa : selulosa berantai panjang, tidak larut dalam larutan NaOH 17,5
atau larutan basa kuat dengan DP Derajat Polimerisasi 600 – 1500 sebagai penentu tingkat kemurnian selulosa.
2. Selulosa beta : selulosa berantai pendek, larut dalam larutan NaOH 17,5 atau basa
kuat dengan DP Derajat Polimerisasi 15 – 90 dan juga dapat mengendap bila di netralkan.
3. Selulosa gamma : sama seperti selulosa beta, tetapi Derajat Polimerisasinya kurang
dari 15 Widodo, 2012.
Selulosa alfa merupakan kualitas selulosa yang paling tinggi murni. Selulosa alfa digunakan sebagai penentu tingkat kemurnian selulosa Sugiyama, 1991. Selulosa
mempunyai daerah kristal dan daerah amorf, daerah kekristalan lebih rapat daripada daerah nonkristal. Daerah nonkristal merupakan penyusun kecil yang disebut sebagai
daerah amorf yang tidak menyerap air dengan bagus Gardner, 2008.
2.2.4 Sifat Kimia Selulosa
