Sifat Fisik Paperboard PAPERBOARD

pelepah batang pisang dan pulp batang rami diatas 300 ml CSF, hal ini menyatakan bahwa panjang serat sludge lebih pendek 50 dari panjang serat daun nanas, pelepah batang pisang dan batang rami. Derajat giling tinggi menunjukkan serat yang terdapat dalam larutan derajat giling adalah kaku dan tidak fleksibel. Oleh karena itu serat lebih sulit untuk berinteraksi dengan molekul air, maka ikatan hidrogen diantara molekul air dan serat juga sulit untuk terbentuk. Derajat giling rendah menunjukkan bahwa keadaan serat semakin halus dan lebih pendek. Apabila serat semakin halus dan semakin pendek akan menyebabkan peningkatan pengikatan antara seratnya masing-masing. Oleh sebab luas permukaan spesifik serat menjadi lebih besar yang menyebabkan meningkatnya penyerapan air sehingga besar pengaliran air menjadi lambat.

4.2 PAPERBOARD

4.2.1 Sifat Fisik Paperboard

4.2.1.1 Gramatur Paperboard

Gramatur paperboard di defenisikan sebagai berat lembaran paperboard dibagi luasnya m 2 dinyatakan dalam grm 2 . Hasil perhitungan gramatur lembaran paperboard jenis karton PDN – PS, dapat dilihat seperti pada Lampiran H. Hubungan gramatur rata - rata lembaran paperboard jenis karton PDN – PS, terhadap komposisi serat dalam paperboard ditampilkan seperti pada Gambar 4.1. Universitas Sumatera Utara Ya = -0.2892 X + 354.56 r 2 = 0.9305 Yb = 0.6141 X + 357.56 r 2 = 0.9331 Yc = -0.6922 X + 355.61 r 2 = 0.9853 200 300 400 500 20 40 60 80 100 Kom posisi Serat dalam Karton G ram at u r g r m 2 Karton PDN - PS Karton PPBP - PS Karton PBR - PS Yb Ya Yc Gambar 4.1.Grafik Gramatur grm 2 vs Komposisi Serat Dalam Karton Pada grafik Gambar 4.1 di atas dan dari data pada lampiran H, dapat dianalisis bahwa, gramatur lembaran paperboard bervariasi dari 330-345 grm 2 atau secara rata- rata gramatur lembaran paperboard karton 340 grm 2 , dengan kadar air 8,50-8,64, sedangkan gramatur paperboard menurut SNI 14-0123-1998 adalah 250-350 grm 2 dengan kadar air 6-8. Gramatur lembaran paperboard di pengaruhi oleh kadar air pada kelembaban udara relative di sekitar lembaran paperboard, karena gramatur selalu dinyatakan total berat lembaran paperboard termasuk kadar air lembaran paperboard, maka pengukuran harus di lakukan pada kondisi standar. Adanya perbedaan gramatur mengindikasikan pada fluktuasi pemakaian bahan baku paperboard persatuan luas. Semakin kacil gramatur maka penggunaan bahan baku semakin sedikit, konsumsi energi untuk pengolahan paperboard lebih rendah, mengurangi polusi pabrik, biaya penanganan bahan dan produk rendah, efisiensi ruang penyimpanan dan efektifitas proses pembuatan paperboard secara keseluruhan. Perbedaan gramatur, ketebalan dan densitas paperboard memiliki hubungan yang erat satu sama lain, begitu pula dengan panjang dan lebar paperboard. Hal ini disebabkan karena formulasi gramatur di dapat dari perbandingan berat paperboard gram dengan luasan paperboard m 2 , sedangkan untuk densitas Universitas Sumatera Utara merupakan perbandingan antara gramatur dengan ketebalan lembaran. Dalam kaitannya dengan densitas, ketebalan dan gramatur, maka ketiga faktor tersebut berpengaruh dalam sifat-sifat lembaran paperboard. Selain itu pengaruh komposisi pulp serat pendek dan serat panjang akan mempengaruhi densitas lembaran dan ketebalan paperboard Casey, 1981. Sebagai satuan ukuran paperboard ukuran gramatur lebih disukai di bandingkan dengan densitas, hal ini disebabkan paperboard pada umumnya di perdagangkan dalam ukuran berat dengan satuan tonase, sedangkan pihak pemakai paperboard menggunakan berdasarkan ukuran luas karton. Karton dengan ukuran luas tertentu dapat pula dibuat dengan berat berbeda-beda, biasanya makin berat lembatan karton maka makin mahal harganya. Berdasarkan hal tersebut diatas maka diginakan satuan gramatur yaitu satuan berat karton yang dinyatakan dalamgram dalam satu meter persegi luas karton. Besarnya gramatur dapat menentukan tinggi rendahnya sifat karton. Dalam perhitungan gramatur, pengukuran ketebalan dilakukan pada beberapa titik yang berbeda dan dilakukan lebih dari lima kali, hal ini di sebabkan karena dalam satu lembaran karton nilai ketebalannya mungkin tidak merata sehingga dilakukan pengukuran pada beberapa titik.

4.2.1.2 Ketebalan Paperboard

Tebal lembaran paperboard adalah jarak tegak lurus kedua permukaan bila diberi takanan pada tekanan tertentu USA diberi tekanan 0,5 atm; Eropa diberi tekanan 1 atm di ukur pada komdisi standar. Ketebalan lembaran akan mempengaruhi sifat- sifat lembaran, baik sifat fisik maupun sifat optik lembaran. Ketebalan lembaran paperboard dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya : gramatur, tekanan dan densitas. Data-data pengukuran ketebalan rata-rata lembaran paperboard jenis karton PDN – PS, terhadap komposisi serat dalam paperboard dengan penekanan 345 kPa dapat dilihat sepeti pada lampiran H. Hubungan antara ketebalan rata-rata Universitas Sumatera Utara lembaran paperboard terhadap komposisi serat dalam karton di tampilkan seperti pada Gambar 4.2. Ya = 0.0009 X + 0.6248 r 2 = 0.9775 Yb = 0.0023 X + 0.6231 r 2 = 0.9772 Yc = 0.0005 X + 0.6256 r 2 = 0.9394 0.6 0.7 0.8 0.9 20 40 60 80 100 Kom posisi Serat dalam Karton K e te ba la n mm Karton PDN - PS Karton PPBP - PS Karton PBR - PS Yb Ya Yc Gambar 4.2. Grafik Ketebalan mm vs Komposisi Serat dalam Karton Pada grafik Gambar 4.2 diatas dan dari data pada lampiran H, dapat di analisis bahwa ketebalan rata – rata lembaran paperboard bervariasi dari 0,652-0,695 mm, atau secara rata-rata ketebalan lembaran paperboard didapat 0,674 mm. Perbedaan ketebalan lembaran paperboard ini disebabkan karena variasi gramatur lembaran karton untuk masing-masing penambahan komposisi serat dalam lembaran karton. Ketebalan lembaran paperboard adalah parameter yang sangat penting untuk paperboard terutama bagi paperboard yang di gunakan untuk tujuan ketahanan mekanik Casey, 1981.

4.2.1.3 Densitas Paperboard

Densitas paperboard diperoleh dengan membagi gramatur dengan tebal lembaran paperboard. Perhitungan densitas paperboard dapat dilihat pada Lampiran H. Hubungan antara densitas rata-rata lembaran paperboard jenis karton PDN –PS, terhadap komposisi serat dalam karton ditampilkan seperti pada Gambar 4.3. Universitas Sumatera Utara Yb = -0.0008 X + 0.5704 r 2 = 0.9882 Ya = -0.0011X + 0.5659 r 2 = 0.9728 Yc = -0.0014 X + 0.5674 r 2 = 0.9851 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 20 40 60 80 100 Kom posisi Serat dalam Karton D en si tas g r cm 3 Karton PDN - PS Karton PPBP - PS Karton PBR - PS Yb Ya Yc Gambar 4.3. Grafik Densitas grcm 3 vs Komposisi Serat dalam Karton Dari grafik Gambar 4.3 diatas dan dari data pada Lampiran H dapat dianalisis bahwa densitas rata-rata lembaran paperboard bervariasi dari 0,475-0,530 grm 3 , pada penekanan pressing lembaran karton pada 345 kPa. Nilai densitas lembaran paperboard di pengaruhi oleh nilai gramatur dan ketebalan. Menurut Casey, 19981 secara teknis densitas mempunyai hubungan erat dengan daya ikat antar serat dan derajat fibrilisasi serat pulp yang nantinya berpengaruh pada saat pencetakannya dan kaolin akan mempengaruhi sifat fisik lembaran karton dan menghaluskan permukaan karton. Hasil penelitian yang di peroleh adanya perbedaan ketebalan lembaran paperboard di sebabkan karena adanya pengaruh perlakuan komposisi campuran dan pengisi serta metode pembuatan dan juga dipengaruhi oleh penekanan pressing terhadap lembaran karton. Menurut Casey 1981 lembaran karton bersifat kompressibel. Perbedaan tekanan akan menyebabkan perbedaan yang kecil pada ketebalan lembaran . Ketebalan lembaran karton memprngaruhi sifat fisik, mekanik dan sifat kimia serta sifat optik lembaran karton Densitas lembaran karton dari bahan sludge 100 adalah 0,480 grcm 3 lebih besar dibandingkan dengan densitas lembaran karton PDN - PS dan lembaran karton PBR - PS disebabkan karena limbah sludge memiliki fines lebih besar 60. Universitas Sumatera Utara Porositas lembaran paperboard besar menyebabkan sifat mekanik seperti ketahanan tarik, ketahanan koyak dan ketahanan retak akan menjadi rendah. Densitas lembaran papeboard jenis karton PDN - PS dan tidak menunjukkan adanya perbedaan nyata, berhubung karena gramatur dan ketebalan lembaran paperboard tidak menunjukkan adanya perbedaan. Densitas di pengaruhi oleh porositas lembaran paperboard tersebut dan juga dipengaruhi oleh jumlah ikatan serat. Dengan meningkanya densitas lembaran paperboard, akan menghasilkan peningkatan ketahanan tarik dan ketahanan retak tetapi akan menurunkan ketahanan koyak dan porositas karton.

4.2.2 Sifat Mekanik Paperboard