BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Bahan Baku Pulp
Sebagai bahan bangunan, kayu adalah salah satu produk yang paling sederhana, paling mudah digunakan ; kayu dapat dipotong dan dibentuk dengan mudah, digunakan ;
dan mudah dipasang. Pada saat yang sama, kayu adalah salah satu bahan kita yang paling kompleks. Kayu tersusun atas sel-sel yang mungil, masing-masing memiliki struktur
lubang-lubang kecil, selaput dan dinding-dinding yang berlapis-lapis rumit. Kemudahan kayu untuk diubah menjadi suatu produk dan dapat lama dipergunakan tergantung pada
pengetahuan praktis akan strukturnya. Kayu adalah suatu karbohidrat yang tersusun terutama atas karbon, hidrogen dan oksigen. Tabel 2.1 merinci komposisi kimia suatu
kayu dari Amerika Utara yang khas dan terlihat bahwa karbon merupakan elemen yang dominan atas berat.
Tabel 2.1 Komposisi Unsur Kayu
Unsur berat kering
Karbon 49
Hidrogen 6
Oksigen 44
Nitrogen Sedikit
Abu 0,1
Haygreen, 1989
Universitas Sumatera Utara
2.2. Sifat Kimia Kayu
Komponen kimia di dalam kayu mempunyai arti yang penting karena menentukan kegunaan sesuatu jenis kayu. Juga dengan mengetahuinya, kita dapat membedakan jenis-
jenis kayu. Susunan kimia kayu digunakan sebagai pengenal ketahanan kayu terhadap serangan makhluk perusak kayu. Selain itu dapat pula menentukan pengerjaan dan
pengolahan kayu sehingga didapat hasil yang maksimal Dumanauw,1990 Sel kayu terutama terdiri dari komponen karbohidrat seperti Selulosa,
Hemiselulosa dan komponen non karbohidrat yaitu Lignin, zat ekstraktif seperti mineral, abu dan yang lainnya.
2.2.1. Selulosa
Sellulosa dibuat langsung dari unit-unit glukosa. Sebagai langkah pertama dari proses tersebut, pohon mengangkut glukosa ke pusat-pusat pengolahan yang terletak pada
pucuk-pucuk cabang dan akar meristem ujung dan ke lapisan kambium yang menyelubungi batang utama, cabang dan akar. Kemudian dalam suatu proses yang
kompleks, glukosa mengalami modifikasi secara kimia dengan dipindahkannya suatu molekul air dari setiap unit dan terbentuklah suatu anhidrid glukosa: C
6
H
12
O
6
glukosa – H
2
O = C
6
H
10
O
5
anhidrid glukosa. Unit-unit anhidrid glukosa kemudian saling bersambungan ujung-ujungnya membentuk polimer berantai panjang yaitu sellulosa
C
6
H
10
O
5 n
dengan n derajat polimerisasi sama dengan 5000-10000 Haygreen,1989.
Universitas Sumatera Utara
2.2.2. Hemisellulosa
Glukosa adalah gula yang terpenting yang dihasilkan oleh proses fotosintesis, namun bukanlah satu-satunya gula. Gula-gula lain dengan 6-karbon seperti galaktosa dan
mannose dan gula-gula dengan 5-karbon seperti xilosa dan arabinosa juga diproduksi di dalam daun. Gula-gula ini dan gula-gula yang lain, bersama-sama dengan glukosa
dipergunakan untuk mensintesiskan polimer-polimer dengan berat molekul yang relatif rendah yang disebut hemisellulosa. Sebagian terbesar hemisellulosa merupakan polimer-
polimer dengan rantai bercabang berbeda dengan polimer sellulosa yang berantai lurus dan umumnya tersusun atas 150 anhidrid gula sederhana atau kurang artinya derajat
polimerisasinya umumnya kurang dari 150 Haygreen, 1989.
2.2.3. Lignin
Lignin adalah suatu polimer yang kompleks dengan berat molekul tinggi tersusun atas unit-unit fenilpropana. Meskipun tersusun atas karbon, hidrogen, dan oksigen, lignin
bukanlah suatu karbohidrat dan bahkan tidak ada hubungannya dengan golongan senyawa tersebut. Sebaliknya, lignin pada dasarnya adalah suatu fenol. Lignin sangat stabil dan
sukar dipisahkan dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam karenanya susunan lignin yang pasti di dalam kayu tetap tidak menentu.
Lignin terdapat di antara sel-sel dan di dalam dinding sel. Di antara sel-sel, lignin berfungsi sebagai perekat untuk mengikat sel-sel bersama. Dalam dinding sel, lignin
sangat erat hubungannya dengan sellulosa dan berfungsi untuk memberikan ketegaran
Universitas Sumatera Utara
pada sel. Lignin juga berpengaruh dalam memperkecil perubahan dimensi sehubungan dengan perubahan kandungan air kayu dan juga dikatakan bahwa lignin mempertinggi
sifat racun kayu yang membuat kayu tahan terhadap serangan cendawan dan serangga. Ketegaran yang diberikan oleh lignin merupakan faktor penentu sifat-sifat kayu.
Mengingat sifat kapas yang sangat lunak hampir sellulosa murni dapat dibayangkan betapa kayu akan menjadi tidak kaku tanpa adanya bahan-bahan pengeras.
Di dalam kayu, lignin merupakan bahan yang tidak berwarna. Apabila lignin bersentuhan dengan udara, terutama dengan adanya sinar matahari maka bersama-sama
dengan karbohidrat tertentu lama kelamaan lignin cenderung menjadi kuning. Karenanya kertas koran yang terbuat dari serat-serat yang diperoleh secara mekanis
dengan lignin yang belum dipisahkan, tidak berumur panjang karena kecenderungannya untuk menjadi kuning. Kertas koran juga kasar, massanya besar dan kekuatannya rendah
karena serat-seratnya yang kaku memiliki ikatan antar serat yang lemah. Lignin bersifat termoplastik artinya lignin akan menjadi lunak dan dapat dibentuk pada suhu yang lebih
tinggi dan keras kembali apabila menjadi dingin. Sifat termoplastik lignin menjadi dasar pembuatan papan keras hardboard dan lain-lain produk kayu yang dimampatkan
Haygreen, 1989.
2.2.4. Zat Ekstraktif
Beraneka – ragam komponen kayu, meskipun biasanya merupakan bagian kecil, larut dalam pelarut –pelarut organik netral atau air. Mereka disebut ekstraktif. Ekstraktif
terdiri atas jumlah yang sangat besar dari senyawa-senyawa tunggal tipe lipofil maupun
Universitas Sumatera Utara
hidrofil. Ekstraktif dapat dipandang sebagai konstituen kayu yang tidak struktural, hampir seluruhnya terbentuk dari senyawa-senyawa ekstraselluler dan berat molekul rendah.
Tipe konstituen yang mirip terdapat dalam yang disebut eksudat, yang dibentuk oleh pohon melalui metabolisme sekunder setelah kerusakan mekanik atau penyerangan oleh
serangga atau jamur. Meskipun ada kesamaan terdapatnya ekstraktif kayu di dalam famili, ada perbedaan yang jelas dalam komposisi bahkan di antara spesies – spesies kayu
yang sangat dekat. Biasanya, kayu tidak banyak mengandung senyawa-senyawa yang larut dalam air
, meskipun jumlah yang tinggi dari tanin dan arabinigalaktan terdapat dalam beberapa spesies. Namun, arabinogalaktan merupakan konsituen hemisellulosa dan tidak dipandang
sebagai ekstraktif Eero Sjostrom,1995.
2.3. Kayu Keras hard wood dan Kayu lunak soft wood
Perbedaan utama antara soft wood dengan hard wood adalah panjang seratnya. Hard wood memiliki panjang serat sekitar 13-15 dari panjang serat soft wood.
Perbedaan lainnya adalah jumlah tipe-tipe sel yang berbeda. Soft wood memiliki fraksi serat yang lebih tinggi dari pada hard wood. Sel parenkim dalam soft wood maupun hard
wood sangat kecil sehingga biasanya hampir semuanya terdegradasi dalam pengolahan pulp dan bleaching. Jika tidak, sel parenkim menghasikan ukuran chip yang lebih kecil.
Sel parenkim menghasilkan fines abu yang lebih tinggi dalam hard wood. Sel parenkim juga menimbulkan masalah pitch getah yang membutuhkan proses tambahan untuk
menghilangkan getah ini. Umumnya, pulp dari soft wood menghasilkan pulp yang lebih
Universitas Sumatera Utara
kuat dari pada hard wood karena serat soft wood lebih panjang. Soft wood biasanya memberikan yield rendemen yang lebih rendah dari pada hard wood dalam kondisi
pengolahan yang sama. Hal ini disebabkan karena soft wood lebih mudah larut dari pada hemisellulosa pada hard wood. Selain itu, soft wood umumnya mengandung lebih banyak
lignin dari pada hard wood. Pulp dari kraft hard wood yang diputihkan menghasilkan kertas dengan kualitas print yang bagus yang membutuhkan formasi lembaran dan
permukaan untuk printing yang bagus. Kekuatan yang tinggi tidak terlalu dibutuhkan. Serat hard wood memiliki permukaan yang halus Karena ukurannya yang kecil.
Komposisi kimia kayu bervariasi untuk setiap spesies. Secara umum, hard wood kayu keras mengandung lebih banyak sellulosa, hemisellulosa, dan ekstraktif dibanding
dengan soft wood kayu lunak tetapi kandungan ligninnya lebih sedikit.
Tabel 2.2 Perbandingan Komponen Kimia antara Jenis Hardwood dan Softwood
Komponen Hardwood
Softwood Sellulosa
45 ±2 42 ±2
Hemisellulosa 30 ±5
27 ±2 Lignin
20 ±4 28 ±2
Ekstraktif 5 ±3
3 ±2 Anonim,2003
Universitas Sumatera Utara
2.4. Pembuatan Pulp
Kategori