BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Teori Umum
Komposisi kimia pulp adalah selulosa 45, hemiselulosa 10, lignin 35, zat ekstraktif 10. Selulosa adalah suatu polimer yang terdiri dari glukosa dalam bentuk
piranosa yang berhubungan satu sama lain. Komponen utama lain setelah selulosa didalam pulp adalah hemiselulosa.
Hemiselulosa terdapat bersama-sama selulosa dalam jaringan tanaman. Hemiselulosa di dalam pulp peranan yang penting terutama dalam hal daya ikat.
Tujuan pembuatan pulp adalah untuk memisahkan serat-serat selulosa dari komponen-komponen yang lain yang terdapat dalam bahan berserat menjadi individu-
individu serat. Berdasarkan kandungan selulosanya kayu dibagi menjadi dua jenis yaitu: kayu
keras dan kayu lunak. Pada umumnya kayu lunak menghasilkan pulp yang lebih kuat dari pada kayu
keras. Ini disebabkan serat kayu lunak lebih panjang dan fleksibel dibanding dengan serat kayu keras.
Pada kondisi reaksi yang sama, kayu lunak biasanya memberi tingkat kecerahan yang lebih rendah dibandingkan dengan kayu keras. Kertas dari kayu keras mempunyai
kualitas cetak yang lebih baik membentuk permukaan kertas yang lebih halus karena seratnya lebih halus.
Kualitas pulp tergantung dari pada bahan baku dan proses pembuatannya. Salah
satu proses yang terpenting dalam pembuatan pulp yaitu pencucian dengan menggunakan air. Dumanaun. J. F. 1993
Universitas Sumatera Utara
2.2 Komposisi Kimia Dari Kayu
Kayu adalah suatu karbohidrat yang tersusun terutama atas karbon, hidrogen dan oksigen. Tambahan pula kayu mengandung senyawa anorganik yang tetap tinggal setelah
terjadi pembakaran pada suhu tinggi pada kondisi oksigen yang melimpah, residu semacam ini dikenal sebagai abu. Abu dapat ditelusuri karena adanya senyawa yang tidak
terbakar yang mengandung unsur-unsur seperti kalsium, kalium, magnesium, mangan dan silikon. Kandungan silika melebihi 0,5 secara relatif umum terdapat pada kayu-kayu
keras tropika dan pada sejumlah spesies kandungan ini mungkin lebih dari 2 dari beratnya. Haygreen. J. G. dan Bowyer. J. L. 2007
Secara kimia, kayu terdiri dari empat komponen yaitu : selulosa, hemiselulosa, lignin dan zat ekstraktif. Keempat komponen ini sangat mempengaruhi kualitas pulp dan
kertas yang dihasilkan. Berdasarkan perbedaan keempat komponen dan penyusun serta jenis kayu, kayu dapat digolongkan menjadi dua golongan yaitu : kayu keras hard wood
dan kayu lunak soft wood. Sjostrom. Eeoro. 1995
1. Selulosa
Selulosa adalah komponen utama dari kayu dan merupakan polisakarida linier dengan rantai yang cukup panjang yang terdiri dari glukosa-glukosa yang kemudian
berhubungan satu sama lain. Fegel. D. Dan Wegner. G. 1995 Selulosa dibuat langsung dari unit-unit glukosa. Sebagai langkah pertama dalam
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 satu
molekul air dari setiap unit dan terbentuklah suatu anhidrid glukosa: C
6
H
12
O
6
glukosa – H
2
O = C
6
H
12
O
5
anhidrid glukosa. Unit-unit anhidrid glukosa kemudian saling bersambungan ujung-ujungnya membentuk polimer berantai panjang yaitu selulosa
C
6
H
12
O
5 n
derajat polimerisasi sama dengan 500-10000. Haygreen. J. G. dan Bowyer. J. L. 2007
Universitas Sumatera Utara
2. Hemiselulosa
Hemiselulosa dalah polimer yang baik dibentuk dari monosakarida berbeda dengan selulosa, dimana hemiselulosa mempunyai lima jenis polimer jenis yang berkadar
monosakarida yaitu: glukosa, galaktosa, sitosa, dan arabinosa. Jenis kayu yang berbeda mempunyai komposisi hemiselulosa yang berbeda. Kayu
keras lebih banyak mengandung silosa, sedangkan kayu lunak lebih banyak mempunyai glukosa.
Rantai hemiselulosa lebih pendek dari pada rantai selulosa. Hemiselulosa adalah polimer bercabang atau tidak linier. Selama pembuatan pulp, hemiselulosa bereaksi lebih
cepat dengan larutan pemasak dibandingkan dengan selulosa. Hemiselulosa bersifat hidrofil mudah menyerap air yang mengakibatkan strukturnya jadi kurang teratur. Kadar
hemiselulosa dalam pulp jauh lebih kecil dibandingkan dengan serat asal, karena selama pemasakan hemiselulosa bereaksi dengan bahan pemasak dan lebih mudah terlarut
daripada selulosa. Sjostrom. Eeoro. 1995
3. Lignin
Lignin adalah suatu polimer yang kompleks dengan berat molekul tinggi, tersusun atas unit-unit fenilpropan. Meskipun tersusun atas karbon, hidrogen dan oksigen, lignin
bukanlah suatu karbohidrat dan bahkan tidak ada hubungannya dengan golongan senyawa tesebut. Lignin sangat stabil dan sukar dipisahkan dan mempunyai bentuk yang
bermacam-macam karenanya susunan lignin yang pasti di dalam kayu tetap tidak menentu. Haygreen. J. G. dan Bowyer. J. L. 2007
Lignin merupakan polimer kompleks phenylpropana, amorf, bersifat aromatis 1,3 dengan indeks bias 1,6. Berat molekul 1500-2000 yang bervariasi dengan jenis kayu.
Kadar lignin dalam kayu 20-30. Struktur molekul lignin belum dapat diketahui karena metoda isolasi untuk lignin dapat mengakibatkan perubahan strukturnya. Lignin
merupakan bagian yang tidak diinginkan dalam pulp, sehingga harus dihilangkan atau diputihkan sesuai dengan mutu pulp yang diinginkan. Hal ini disebabkan oleh lignin yang
mempunyai sifat menolak air hidrofobik dan kaku sehingga kandungan lignin dalam pulp akan menyulitkan penggilingan. Lignin dapat dijumpai pada tumbuh-tumbuhan
sebagai zat perekat yang berhubungan dengan kekuatan kayu. Sjostrom. Eeoro. 1995
Universitas Sumatera Utara
4. Zat Ekstraktif
Kayu yang mengandung sejumlah kecil beberapa bahan lain yang disebut zat ekstraktif getah kayu. Kebanyakan unsur-unsur ini dapat larut dalam air dan bahan
pelarut organik alam lainnya. Sjostrom. Eeoro. 1995 Istilah ekstraktif kayu meliputi sejumlah besar senyawa yang berbeda yang dapat
diekstrasi dari kayu dengan mengunakan pelarut poler dan non-poler. Dalam arti yang sempit ekstraktif merupakan senyawa-senyawa yang larut dalam pelarut organik dan
dalam pengertian ini nama ekstraktif digunakan dalam analisis kayu. Tetapi senyawa- senyawa karbohidrat dan anorganik yang larut dalam air juga termasuk dalam senyawa
yang dapat diekstraksi. Bagian yang larut dalam pelarut organik jumlahnya hanya beberapa persen dalam
kayu pohon yang berasal dari daerah sedang, tetapi konsentrasinya dapat menjadi jauh lebih tinggi dalam bagian tertentu, misal dalam pangkal batang, kayu teras, akar bagian
luka. Jumlah ekstraktif yang relatif tinggi diperoleh dalam kayu tropika dan sub tropika tertentu.
Komposisi ekstrakti berubah selama pengeringan kayu; terutama senyawa – senyawa tak jenuh, lemak dam asam lemak terdegradasi Donetzhuber, Swan 1965;
Assarson 1966; Assarson, Akerlund 1966, 1967. Fakta ini penting untuk produksi pulp karena ekstraktif tertentu dalam kayu segar mungkin menyebabkan noda kuning
gangguan getah atau penguningan pulp Bergman 1965; Corn 1965; Tachibana, Sumimoto 1980. Ekstraktif dapat juga mempengaruhi kekuatan pulp, perekatan dan
pengerjaan akhir kayu maupun sifat-sifat pengeringan Saderman, Puth 1965, Gardner 1965; McMillin 1969a; Meyer, Barton 1971; Roffael, Rauch 1974; Popper 1975. Fengel.
D. dan Wegener. G. 1995
Universitas Sumatera Utara
2.3 Struktur Kayu Lunak dan Struktur Kayu Keras
a. Struktur Kayu
Lunak
Kayu lunak secara tradisional telah menjadi produk tetap industri-industri kayu di Amerika Utara, dan sampai kini pun kayu-kayu ini tetap merupakan kayu
yang teramat penting. Kayu lunak yang homogen, berserat lurus dan ringan lebih disukai untuk dijadikan kayu-kayu konstruksi dan kayu lapis. Pokok-pokok
batang kayu lunak yang tinggi dan lurus digunakan untuk tiang dan pancang- pancang. Karena secara khas kayu lunak tersusun atas serat-serat yang panjang,
maka kayu lunak merupakan bahan baku kelas prima pada pembuatan kertas yang kuat. Pengetahuan mengenai sifat fisik xilem kayu lunak merupakan dasar yang
penting untuk dapat memahami kayu dan produk-produk kayu. Ciri-ciri struktual kelompok kayu penting ini diuraikan dalam bab ini.
Xilem kayu lunak sangat sederhana. Kebanyakan spesies memiliki tidak lebih dari empat atau lima macam sel yang berbeda dan hanya satu atau dua tipe
sel banyak terdapat. Karena kesederhanaan dan keseragaman struktur inilah, kayu lunak cenderung serupa dalam kenampakannya. Haygreen. J. G. dan Bowyer. J.
L. 2007
b. Struktur Kayu Keras
Kayu yang dibentuk oleh jenis-jenis pohon kayu keras sangat berbeda dengan yang dibentuk oleh jenis-jenis pohon kayu lunak. Kayu lunak memiliki
susunan yang seragam dengan sedikit tipe sel, dan karenanya sering gambaran kayunya tidak jelas. Kayu keras, dilain pihak, tersusun atas jenis-jenis sel yang
sangat berbeda dengan variasi proporsi yang luas dan karenanya sering menjadi unik dan bahkan memiliki gambaran kayu yang sangat indah. Karena gambaran
unik yang banyak dimiliki oleh spesies-spesies kayu keras, maka kayu-kayu tersebut banyak digunakan untuk perabot rumah tangga, panil, dan tujuan-tujuan
dekoratif yang lain. Haygreen. J. G. dan Bowyer. J. L. 2007
Universitas Sumatera Utara
2.4 Perbedaan Antara
Kategori