MDF pulp kraft rendemen tinggi dari tanaman kembang sepatu
MDF PULP KRAFT RENDEMEN TINGGI DARI TANAMAN
KEMBANG SEPATU
AINI HAYATI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
E/ THH
MDF from High Yield Kraft Pulp of
Kembang Sepatu.
By
1)
2)
Aini Hayati, Nyoman Wistara, Ph.D,
3)
Dian Anggraini Indrawan, S.Hut
INTRODUCTION Kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.) is a potential
alternative for the raw material of medium density fiberboard (MDF). It can be
readily grown in all seasons over the year. In the present researches, evaluation of
MDF properties prepared from high yield kraft pulp of kembang sepatu was
carried out.
MATERIALS AND METHODS The stem of kembang sepatu was milled with a
disk refiner and was pulped with high yield kraft pulping process using active
alkali, sulfidity, and L/W of 16 %, 18 %, and 6/1, respectively. Pulping processes
were carried out by combining the cooking temperature of 50°C, 65°C, 80°C and
100°C with the cooking time of 20, 30, 40 dan 50 minutes. MDF with the
dimension of 30 x 30 x 1 cm3 and target density of 0,7 g/cm3 was produced by
wet process. Lignin content of pulp and MDF properties were measured based on
standard procedures of TAPPI T 222 om-02 and JIS A5905: 2003 standards,
respectively. Chemical change in the surface of pulp was evaluated with FTIR
methods.
RESULT It was found that lignin, cellulose, hemicellulose, and extractive
contents of kembang sepatu were 20.13%, 42.63%, 40.90%, and 3.05%,
respectively. Klason lignin content of pulp and cooking yield were in the range of
18.82% - 19.78% and 64.53 % - 86.20 %, respectively. Only pulping temperature
was found significantly influencing the properties of MDF. Thickness swelling
and water absorption value tended to increase with the increase of pulping
temperature. Boards prepared from pulp that was cooked at 65 oC provided the
highest value of MOE, MOR and IB. FTIR analysis indicated that absorbance
intensity at 1250 cm-1(eryl ether structure) decreased with increasing of pulping
temperature. This can be an indication of intermonomer cleavage of lignin during
pulping stages. It seemed that high yield kraft pulping on the kembang sepatu
wood did not successfully activate lignin to result in a satisfying board propeties.
However, except for the internal bonding, all properties of the resulting MDF
satisfied the requirement of JIS A 5905:2003 (Type 5) standard.
Keywords: Hibiscus rosa-sinensis L., high yield kraft pulp, MDF
1)
Student of Forest Products Department, Faculty of Forestry, Bogor Agricultural University
Lecturer of Forest Products Department, Faculty of Forestry, Bogor Agricultural University
3)
Researcher of Forestry Research and Development Centre, Ministry of Forestry
2)
iii
RINGKASAN
Aini Hayati. E24050382. MDF Pulp Kraft Rendemen Tinggi dari Tanaman
Kembang Sepatu. Dibawah bimbingan Nyoman Wistara, Ph.D dan Dian
Anggraini Indrawan, S.Hut.
Untuk menggali potensi kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.) sebagai
bahan baku biokomposit, dalam penelitian ini dilakukan evaluasi sifat MDF pulp
kembang sepatu hasil pemasakan dengan proses kraft rendemen tinggi. Batang
kembang sepatu digiling dengan disk refiner, kemudian dimasak dengan proses
kraft rendemen tinggi menggunakan alkali aktif 16%, sulfiditas 18%, dan W/L
sebesar 1/6 dengan suhu pemasakan 50°C, 65°C, 80°C dan 100°C selama 20, 30,
40 dan 50 menit. MDF berukuran 30x30x1 cm3 dengan target kerapatan 0,7
g/cm3 dibuat dengan proses basah. Kadar lignin Klason dan sifat MDF masingmasing ditentukan menurut standar TAPPI T 222 om-02 dan JIS A5905: 2003.
Analisis perubahan kimia pulp dilakukan dengan FTIR-metode KBr. Kadar lignin,
selulosa, hemiselulosa, dan ekstraktif kembang sepatu hasil penelitian ini masingmasing sebesar 20,13%, 42,63%, 40,90%, dan 3,05%. Nilai lignin klason pulp
berselang dari 18,82% - 19,78% dan rendemen pemasakan berkisar dari 64,53% 86,20%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hanya suhu pemasakan
berpengaruh terhadap sifat-sifat MDF. Pengembangan tebal dan daya serap air
cenderung meningkat dengan meningkatnya suhu pemasakan. Nilai MOE, MOR
dan IB mencapai maksimum pada suhu pemasakan 65 oC. Analisis FTIR
menunjukkan bahwa puncak 1250 cm-1 (struktur eter aril) menurun dengan
meningkatnya suhu pemasakan. Hal ini menunjukkan terjadinya pemutusan
hubungan intermonomer lignin selama proses pemanasan. Proses pulping kraft
rendemen tinggi yang diberikan terhadap kayu kembang sepatu tidak
menyebabkan aktivasi lignin sampai tingkat yang diperlukan untuk menghasilkan
MDF dengan sifat-sifat yang dikehendaki. Kecuali internal bonding, semua sifat
MDF hanya memenuhi syarat JIS A 5905: 2003 (tipe 5).
Keywords: Hibiscus rosa-sinensis L., pulp kraft rendemen tinggi, MDF
iv
MDF PULP KRAFT RENDEMEN TINGGI DARI TANAMAN
KEMBANG SEPATU
AINI HAYATI
(E24050382)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan Fakultas Kehutanan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul MDF Pulp Kraft Rendemen
Tinggi dari Tanaman Kembang Sepatu adalah karya saya sendiri dengan
bimbingan dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi.
Bogor, Agustus 2011
Aini Hayati
NIM E24050382
v
Judul Penelitian
Nama Mahasiswa
NRP
Program Studi
: MDF Pulp Kraft Rendemen Tinggi dari Tanaman
Kembang Sepatu
: Aini Hayati
: E24050382
: Teknologi Hasil Hutan
Disetujui,
Komisi Pembimbing
Ketua
Anggota
Nyoman Wistara, Ph.D
NIP. 19631231 198903 1 027
Dian Anggraini Indrawan, S. Hut
NIP. 19800514 200604 2 005
Diketahui,
Ketua Departemen Hasil Hutan
Fakultas Kehutanan
Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. I Wayan Darmawan, M. Sc
NIP. 19660212 199103 1 002
Tanggal Lulus :
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya
sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian serta dapat menyusun skripsi
dengan judul “MDF Pulp Kraft Rendemen Tinggi dari Tanaman Kembang
Sepatu” dengan baik.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana
kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Skripsi ini
membahas tentang kualitas papan serat dengan menggunakan perekat lignin yang
diaktivasi dengan proses sulfat. Hasil penelitian ini dapat menjadi informasi bagi
industri papan serat untuk alternatif pengganti perekat yang lebih ramah
lingkungan dan mecapai optimalisasi industri.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
dalam penyelesaian skripsi ini. Selain itu penulis juga menyadari dalam
penyusunan skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan dan kelemahan
sehingga penulis sangat mengharapkan adanya saran dan kritik yang membangun
agar menjadi lebih baik. Semoga penyusunan skripsi ini dapat bermanfaat bagi
kita semua.
Bogor, Agustus 2011
Penulis
i
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pekalongan pada tanggal 18 Januari 1988 dari pasangan
Taubah dan Suchaela. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara.
Penulis memulai pendidikan di TK Islamic Centre Sudirman pada tahun 19911993, kemudian melanjutkan pendidikan Sekolah Dasar di SD Ma’had Islam IV
Pekalongan pada tahun 1993-1999, pendidikan Menengah Pertama di SMP
Ma’had Islam Pekalongan pada tahun 1999-2002 dan melanjutkan ke SMA
Negeri 1 Pekalongan pada tahun 2002-2005.
Pada tahun yang sama penulis diterima di IPB melalui jalur Undangan Seleksi
Masuk IPB (USMI) dan masuk Fakultas Kehutanan dengan Mayor Teknologi
Hasil Hutan tahun 2006 dan pada tahun 2008 memilih Bagian Kimia Hasil Hutan
sebagai bidang keahlian.
Selama pendidikan di Fakultas Kehutanan, kegiatan praktek yang pernah diikuti
oleh penulis antara lain Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di
Kamojang dan Sancang, Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan
Gunung Walat dan Praktek Kerja Lapang di PT Toba Pulp Lestari, Sumatra Utara.
Kegiatan kemahasiswaan yang pernah diikuti penulis antara lain International
Forestry Students Association Local Committe IPB (2006-2008), ASEAN
Forestry Students Association Local Committe IPB (2006-2009), Himpunan
Mahasiswa Hasil Hutan IPB (2006-2007), Organisasi Mahasiswa Daerah Ikatan
Mahasiswa Pekalongan Batang (2005-2009) serta beberapa kepanitiaan.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada
Fakultas Kehutanan IPB, penulis menyusun skripsi dengan judul “ MDF Pulp
Kraft Rendemen Tinggi dari Tanaman Kembang Sepatu”, dibawah bimbingan
Nyoman Wistara Ph. D dan Dian Anggraini Indrawan, S. Hut
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .....................................................................................
RIWAYAT HIDUP ..........................................................................................
DAFTAR ISI ....................................................................................................
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
PENDAHULUAN ...........................................................................................
BAHAN DAN METODE ................................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................
Komposisi Kimia dan Rendemen ...........................................................
Sifat Medium Density Fiberboard ..........................................................
Perubahan Kimia Permukaan Pulp .........................................................
KESIMPULAN ................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
i
ii
iii
iv
1
3
4
4
5
9
11
11
iii
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Diagram Alir Tahap Penelitian .................................................................
4
Grafik Nilai Pengembangan Tebal Papan Serat ........................................
6
Grafik Nilai Daya Serap Air Papan Serat .................................................
7
Grafik Nilai Modulus of Elasticity (MOE) Papan Serat ...........................
7
Grafik Nilai Modulus of Rupture (MOR) Papan Serat .............................
8
Grafik Nilai Internal Bonding Papan Serat ...............................................
9
o
o
Spektogram Pulp Hasil Pemasakan pada Suhu 65 C Selama 50 Menit, 80 C
Selama 50 Menit dan 100 oC Selama 40 Menit ........................................ 10
iv
PENDAHULUAN
Kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.) merupakan bahan baku alternatif
potensial untuk medium density fiberboard (MDF) karena tumbuh sepanjang
musim dan dapat dikembangbiakkan dengan mudah. Pembudidayaan kembang
sepatu dapat dilakukan dimana saja dan dengan menggunakan berbagai macam
media. Kembang sepatu dapat dikembangbiakkan dengan stek batang, cangkok,
dan penyebaran biji (PDII-LIPI 2011).
MDF memiliki kelebihan dalam hal persyaratan bahan baku, proses pembuatan,
dan penggunaan. Produk ini dapat dibuat dari bahan baku bermutu rendah, mudah
dibentuk, mudah dalam hal pengerjaan akhir, memiliki permukaan yang halus dan
fleksibel dalam ukuran. Faktor-faktor ini dapat menyebabkan bertumbuhnya
jumlah industri MDF di dunia. Ramli et al. (2002) menyatakan bahwa terdapat
110 industri medium density fiberboard di dunia dengan kapasitas produksi lebih
dari 8,9 juta m3.
Sebagian besar papan serat menggunakan perekat sintetis berbahan dasar minyak
bumi. Penggunaan secara berlebihan dari minyak bumi dan bahan tambang
lainnya telah dianggap sebagai perilaku kurang bersahabat dengan lingkungan.
Bahan dasar perekat terbarukan seperti lignin sangat sesuai untuk dikembangkan
sebagai bahan dasar perekat ramah lingkungan. Setelah selulosa, lignin
merupakan polimer organik paling berlimpah yang terdapat di dalam tanaman,
yang bergantung pada jenis tanamannya, kadarnya berkisar dari 15% sampai
dengan 35% (Mansouri dan Salvado 2006).
Penggunaan perekat dalam pembuatan papan serat proses kering kurang
bersahabat dengan lingkungan (Lertsutthiwong et al. 2008) dan berdampak buruk
bagi kesehatan manusia (CSOT Community 1990). Untuk itu teknologi papan
serat tanpa perekat penting untuk dikembangkan. Hidrolisis hemiselulosa dan
plastisasi lignin melalui steam explosion bahan baku telah dilakukan untuk
membuat papan serat tanpa perekat (Velasquez et al. 2003) yang ramah
lingkungan.
Lignin memegang peranan penting dalam perekatan antar serat di dalam papan
serat tanpa perekat. Dengan demikian karakterisasi dan klasifikasi detail lignin
diperlukan untuk dapat memanfaatkannya dengan tepat. Esterifikasi gugus
hidroksil menjadi gugus asetil menyebabkan lignin bersifat lebih hidrofobik
(Khazma et al. 2008). Mansouri dan Salvado (2006) menjelaskan karakteristik
kimia lignin dari proses kraft yaitu memiliki kadar kelompok hidroksil fenolik dan
alifatik yang tinggi, struktur dapat membentuk intermediat kuinon metida, posisi 3
atau 5 dari unit fenolik C9 tidak tersubstitusi, dan Mw rendah sangat sesuai untuk
terjadinya reaksi polimerisasi dalam perekat kayu berbasis lignin
1
Stabilitas dimensi papan serat berbasis perekat lignin sering kali sangat rendah.
Steam explosion pada suhu 200°C dan tekanan 14 Mpa telah dilakukan untuk
meningkatkan stabilitas lignin dan menurunkan kadar xylan yang dilaporkan dapat
meningkatkan stabilitas dimensi papan serat (Quintana et al. 2009). Selanjutnya
dikatakan bahwa pengempaan pada suhu tinggi meningkatkan sebaran lignin pada
permukaan serat dan menghasilkan ikatan antar serat yang lebih baik. Namun
pemanasan bahan berlignoselulosa pada suhu tinggi (290°C) menyebabkan
degradasi selulosa menjadi produk pirolisis seperti monosakarida (Kamio et al.
2008) dan dapat berakibat pada menurunnya mutu papan serat. Modifikasi kimia
serat untuk menurunkan kadar hidroksil meningkatkan stabilitas ikatan antara
serat dan matrik polimer sehingga kekuatan antar permukaan komposit meningkat
(Lu 2003; Han et al. 2009). Asetilasi adalah salah satu modifikasi kimia serat
yang lazim dilakukan. Perlakuan kimia lain untuk meningkatkan perekatan antar
serat adalah proses alkalisasi yang dapat menghilangkan sejumlah hemiselulosa
dan bahan pengotor serat (Cantero et al. 2003; Han et al. 2009).
Selama pemanasan dan penguapan terjadi perubahan kimia seperti degradasi
hemiselulosa membentuk gula sederhana yang dapat bereaksi balik membentuk
percabangan polisakarida, pengurangan panas pada matriks dinding sel khususnya
lignin, ikatan silang diantara polimer karbohidrat dan atau diantara lignin dan
polimer karbohidrat, dan peningkatan kristalinitas selulosa (Han et al. 2009). Sifat
fisis dan mekanis papan serat dari bahan berlignoselulosa selain kayu masih lebih
rendah dibandingkan dengan papan serat dari softwood (Ye et al. 2007). Karena
tidak menggunakan perekat, kekuatan ikatan sendiri perlu ditingkatkan dengan
mengaktifasi komponen kimia dari unsur pokok papan selama proses pemasakan.
Degradasi hemiselulosa selama proses pemasakan untuk memproduksi furan
berperan penting dalam ikatan. Kekuatan ikatan utama dari papan binderless
bergantung pada ikatan lignin-furfural yang diturunkan selama pemberian panas
dari proses pemasakan (Widyorini et al. 2005).
Mansouri dan Salvado (2006) menyebutkan bahwa lignin kraft dan sodaanthraquinone lebih reaktif untuk dimodifikasi sehingga sesuai untuk bahan
turunan lignin seperti phenol formaldehyde resins. Kraft lignin telah berhasil
digunakan untuk memproduksi papan serat (Velazques et al. 2003; Mansouri dan
Salvado 2006). Turunan lain dari lignin teknis adalah perekat khususnya perekat
lignin fenol formaldehida. Lignin lebih mudah didapatkan, rendah racun, dan
lebih murah daripada fenol. Penggilingan bahan menjadi lebih halus khususnya
sebelum pengempaan dapat meningkatkan internal bonding dan menurunkan
kerapatan tanpa mempengaruhi sifat fisis-mekanis lain dari papan serat (Quintana
et al. 2009).
2
Xu et al. (2006) melaporkan proses pemasakan dengan panas yang tinggi dan
waktu yang lama mengahasilkan papan dengan nilai internal bonding dan
kestabilan dimensi yang tinggi tetapi kekuatannya rendah. Penggilingan (refining)
merupakan pilihan tepat yang penting untuk mencapai keseimbangan diantara
sifat ikatan dan kekuatan. Papan serat binderles yang dihasilkan dengan kadar air
serat 30% menunjukkan sifat dimensi dan mekanis yang lebih baik dibandingkan
serat kering udara.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui mutu MDF yang dibuat dari pulp kraft
rendemen tinggi kayu kembang sepatu. Analisis terhadap kualitas kimia lignin
serta sifat fisis dan mekanis medium density fiberboard dilakukan pada tingkat
suhu dan waktu aktivasi lignin yang bervariasi. Aktivasi lignin dihipotesakan
berpengaruh terhadap mutu kimia pulp dan kualitas papan serat yang dihasilkan.
BAHAN DAN METODE
Batang Hibiscus rosa-sinensis L. dipotong-potong sebesar korek api dan digiling
menggunakan disk refiner kemudian dilanjutkan dengan proses pulping kraft
untuk mengaktivasi lignin, sebagaimana ditunjukkan oleh Gambar 1. Aktivasi
lignin dilakukan dengan alkali aktif 16%, sulfiditas 18%, dan nisbah chips
terhadap larutan pemasak sebesar 1 : 6. Proses pulping dilakukan pada suhu 50°C,
65°C, 80°C, dan 100°C dengan lama pemasakan yaitu 20 menit, 30 menit, 40
menit, dan 50 menit. Pembuatan lembaran MDF berukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm
dengan target kerapatan 0,7 g/cm3 dilakukan dengan proses basah di dalam sebuah
deckle box. Lembaran kemudian dikempa dengan tekanan 25-27 kg/cm2 pada
suhu 190°C selama 25 menit, dan MDF yang dihasilkan kemudian dikondisikan
selama 10 hari.
Dalam penelitian ini kadar lignin Klason dan sifat kimia permukaan pulp
ditentukan untuk menilai sifat pulp hasil pemasakan. Kadar lignin Klason
ditentukan mengikuti prosedur standar TAPPI T 222 om-02 dan sifat kimia
permukaan pulp ditentukan dengan Fourier Transformation Infra Red (FTIR).
Metode KBr digunakan dalam analisis menggunakan FTIR. Dalam metode ini 2
mg pulp digerus halus dan dicampur dengan 100 mg KBr yang kemudian dibuat
pelet. Pelet direkam dengan spektrofotometer FTIR Tensor 37 (Bruker
Spectrospin) yang dilengkapi dengan detector DTGS pada rentang gelombang
4000 cm-1 sampai dengan 400 cm-1. Spektrum dihasilkan dengan kecepatan 45
detik dengan resolusi 4 cm-1. Spektogram yang diperoleh kemudian dianalisis
untuk menentukan perubahan kimia yang terjadi selama proses pulping.
3
Gambar 1 Diagram Alir Tahap Penelitian
Pengujian sifat fisis dan mekanis papan serat yang dihasilkan merujuk pada JIS A
5905: 2003. Sifat-sifat yang diuji meliputi kadar air, kerapatan, pengembangan
tebal, daya serap air, modulus patah (MOR), modulus elastisitas (MOE), dan
keteguhan rekat (internal bonding).
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak
lengkap (RAL) faktorial dua faktor (suhu dan waktu) dengan tiga kali ulangan
untuk setiap kombinasi perlakuan. Faktor suhu terdiri dari empat taraf yaitu 50°C,
65°C, 80°C, dan 100°C dan empat taraf waktu adalah 20 menit, 30 menit, 40
menit, dan 50 menit. Model umum rancangan percobaan adalah Yijk = µ + αi + βj
+ (αβ)ij + εijk, dimana :Yijk; µ; αi; βj;(αβ)ij dan εijk masing-masing adalah nilai
pengamatan pada suhu ke-i, waktu ke-j, dan ulangan ke-k; nilai tengah populasi;
pengaruh suhu ke-i; pengaruh waktu ke-j; pengaruh interaksi suhu ke-i dan waktu
ke-j; dan pengaruh galat dari satuan percobaan ke-k yang memperoleh kombinasi
perlakuan ij.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Komposisi Kimia dan Rendemen. Kayu tersusun dari lignin, selulosa,
hemiselulosa, dan ekstraktif. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa batang kayu
kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.) memiliki kandungan lignin, selulosa,
hemiselulosa, dan ekstraktif masing-masing sebesar 20,13%, 42,63%, 40,90%,
dan 3,05%. Lignin adalah bahan pengikat antar sel yang bersifat stabil dan sulit
dihilangkan. Kandungan lignin biasanya dinyatakan sebagai kandungan lignin
Klason. Nilai lignin klason tertinggi (19,78%) dalam penelitian ini ditemukan
4
dalam pulp hasil pemasakan pada suhu 65°C selama 50 menit. Pemasakan pada
suhu 100°C selama 40 menit menghasilkan pulp dengan kadar lignin klason
sebesar 19,60% dan pemasakan pada suhu 80°C selama 50 menit menghasilkan
pulp dengan kadar lignin klason sebesar 18,82% (terendah). Penurunan lignin
Klason pada pulp mengindikasikan adanya reaksi kimia yang terjadi setelah
proses aktivasi. Widyorini et al. (2005) menyatakan bahwa hemiselulosa, lignin
klason, lignin terlarut asam, dan α-selulosa berkurang seiring dengan
meningkatnya waktu dan suhu pemasakan. Lignin lebih tahan perlakuan panas
daripada hemiselulosa, tetapi beberapa komponen lignin secara berangsur-angsur
berkurang atau termodifikasi oleh pemanasan yang berkontribusi untuk
membentuk ikatan.
Rendemen pemasakan kayu kembang sepatu dalam penelitian ini berkisar dari
64,53% hingga 86,20%. Pemasakan pada suhu 100°C selama 30 menit
menghasilkan rendemen terendah yaitu 64,53% sedangkan rendemen tertinggi
dihasilkan dari pemasakan pada suhu 80°C selama 30 menit yaitu sebesar 86,20%.
Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa suhu berpengaruh nyata terhadap
rendemen sedangkan waktu tidak berpengaruh nyata. Interaksi antara suhu dan
waktu berpengaruh nyata terhadap rendemen. Pulping kayu kembang sepatu pada
suhu dibawah 100°C menghasilkan rendemen pulp yang sangat tinggi. Dalam hal
ini rendemen pemasakan yang tinggi sangat dikehendaki karena pentingnya fungsi
lignin dalam perekatan papan serat tanpa perekat. Kondisi pemasakan yang sama
tetapi dengan suhu lebih tinggi juga digunakan Villar et al. (2009) yang
menghasilkan pulp dengan bilangan kappa
KEMBANG SEPATU
AINI HAYATI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
E/ THH
MDF from High Yield Kraft Pulp of
Kembang Sepatu.
By
1)
2)
Aini Hayati, Nyoman Wistara, Ph.D,
3)
Dian Anggraini Indrawan, S.Hut
INTRODUCTION Kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.) is a potential
alternative for the raw material of medium density fiberboard (MDF). It can be
readily grown in all seasons over the year. In the present researches, evaluation of
MDF properties prepared from high yield kraft pulp of kembang sepatu was
carried out.
MATERIALS AND METHODS The stem of kembang sepatu was milled with a
disk refiner and was pulped with high yield kraft pulping process using active
alkali, sulfidity, and L/W of 16 %, 18 %, and 6/1, respectively. Pulping processes
were carried out by combining the cooking temperature of 50°C, 65°C, 80°C and
100°C with the cooking time of 20, 30, 40 dan 50 minutes. MDF with the
dimension of 30 x 30 x 1 cm3 and target density of 0,7 g/cm3 was produced by
wet process. Lignin content of pulp and MDF properties were measured based on
standard procedures of TAPPI T 222 om-02 and JIS A5905: 2003 standards,
respectively. Chemical change in the surface of pulp was evaluated with FTIR
methods.
RESULT It was found that lignin, cellulose, hemicellulose, and extractive
contents of kembang sepatu were 20.13%, 42.63%, 40.90%, and 3.05%,
respectively. Klason lignin content of pulp and cooking yield were in the range of
18.82% - 19.78% and 64.53 % - 86.20 %, respectively. Only pulping temperature
was found significantly influencing the properties of MDF. Thickness swelling
and water absorption value tended to increase with the increase of pulping
temperature. Boards prepared from pulp that was cooked at 65 oC provided the
highest value of MOE, MOR and IB. FTIR analysis indicated that absorbance
intensity at 1250 cm-1(eryl ether structure) decreased with increasing of pulping
temperature. This can be an indication of intermonomer cleavage of lignin during
pulping stages. It seemed that high yield kraft pulping on the kembang sepatu
wood did not successfully activate lignin to result in a satisfying board propeties.
However, except for the internal bonding, all properties of the resulting MDF
satisfied the requirement of JIS A 5905:2003 (Type 5) standard.
Keywords: Hibiscus rosa-sinensis L., high yield kraft pulp, MDF
1)
Student of Forest Products Department, Faculty of Forestry, Bogor Agricultural University
Lecturer of Forest Products Department, Faculty of Forestry, Bogor Agricultural University
3)
Researcher of Forestry Research and Development Centre, Ministry of Forestry
2)
iii
RINGKASAN
Aini Hayati. E24050382. MDF Pulp Kraft Rendemen Tinggi dari Tanaman
Kembang Sepatu. Dibawah bimbingan Nyoman Wistara, Ph.D dan Dian
Anggraini Indrawan, S.Hut.
Untuk menggali potensi kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.) sebagai
bahan baku biokomposit, dalam penelitian ini dilakukan evaluasi sifat MDF pulp
kembang sepatu hasil pemasakan dengan proses kraft rendemen tinggi. Batang
kembang sepatu digiling dengan disk refiner, kemudian dimasak dengan proses
kraft rendemen tinggi menggunakan alkali aktif 16%, sulfiditas 18%, dan W/L
sebesar 1/6 dengan suhu pemasakan 50°C, 65°C, 80°C dan 100°C selama 20, 30,
40 dan 50 menit. MDF berukuran 30x30x1 cm3 dengan target kerapatan 0,7
g/cm3 dibuat dengan proses basah. Kadar lignin Klason dan sifat MDF masingmasing ditentukan menurut standar TAPPI T 222 om-02 dan JIS A5905: 2003.
Analisis perubahan kimia pulp dilakukan dengan FTIR-metode KBr. Kadar lignin,
selulosa, hemiselulosa, dan ekstraktif kembang sepatu hasil penelitian ini masingmasing sebesar 20,13%, 42,63%, 40,90%, dan 3,05%. Nilai lignin klason pulp
berselang dari 18,82% - 19,78% dan rendemen pemasakan berkisar dari 64,53% 86,20%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hanya suhu pemasakan
berpengaruh terhadap sifat-sifat MDF. Pengembangan tebal dan daya serap air
cenderung meningkat dengan meningkatnya suhu pemasakan. Nilai MOE, MOR
dan IB mencapai maksimum pada suhu pemasakan 65 oC. Analisis FTIR
menunjukkan bahwa puncak 1250 cm-1 (struktur eter aril) menurun dengan
meningkatnya suhu pemasakan. Hal ini menunjukkan terjadinya pemutusan
hubungan intermonomer lignin selama proses pemanasan. Proses pulping kraft
rendemen tinggi yang diberikan terhadap kayu kembang sepatu tidak
menyebabkan aktivasi lignin sampai tingkat yang diperlukan untuk menghasilkan
MDF dengan sifat-sifat yang dikehendaki. Kecuali internal bonding, semua sifat
MDF hanya memenuhi syarat JIS A 5905: 2003 (tipe 5).
Keywords: Hibiscus rosa-sinensis L., pulp kraft rendemen tinggi, MDF
iv
MDF PULP KRAFT RENDEMEN TINGGI DARI TANAMAN
KEMBANG SEPATU
AINI HAYATI
(E24050382)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan Fakultas Kehutanan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul MDF Pulp Kraft Rendemen
Tinggi dari Tanaman Kembang Sepatu adalah karya saya sendiri dengan
bimbingan dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi.
Bogor, Agustus 2011
Aini Hayati
NIM E24050382
v
Judul Penelitian
Nama Mahasiswa
NRP
Program Studi
: MDF Pulp Kraft Rendemen Tinggi dari Tanaman
Kembang Sepatu
: Aini Hayati
: E24050382
: Teknologi Hasil Hutan
Disetujui,
Komisi Pembimbing
Ketua
Anggota
Nyoman Wistara, Ph.D
NIP. 19631231 198903 1 027
Dian Anggraini Indrawan, S. Hut
NIP. 19800514 200604 2 005
Diketahui,
Ketua Departemen Hasil Hutan
Fakultas Kehutanan
Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. I Wayan Darmawan, M. Sc
NIP. 19660212 199103 1 002
Tanggal Lulus :
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya
sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian serta dapat menyusun skripsi
dengan judul “MDF Pulp Kraft Rendemen Tinggi dari Tanaman Kembang
Sepatu” dengan baik.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana
kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Skripsi ini
membahas tentang kualitas papan serat dengan menggunakan perekat lignin yang
diaktivasi dengan proses sulfat. Hasil penelitian ini dapat menjadi informasi bagi
industri papan serat untuk alternatif pengganti perekat yang lebih ramah
lingkungan dan mecapai optimalisasi industri.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
dalam penyelesaian skripsi ini. Selain itu penulis juga menyadari dalam
penyusunan skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan dan kelemahan
sehingga penulis sangat mengharapkan adanya saran dan kritik yang membangun
agar menjadi lebih baik. Semoga penyusunan skripsi ini dapat bermanfaat bagi
kita semua.
Bogor, Agustus 2011
Penulis
i
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pekalongan pada tanggal 18 Januari 1988 dari pasangan
Taubah dan Suchaela. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara.
Penulis memulai pendidikan di TK Islamic Centre Sudirman pada tahun 19911993, kemudian melanjutkan pendidikan Sekolah Dasar di SD Ma’had Islam IV
Pekalongan pada tahun 1993-1999, pendidikan Menengah Pertama di SMP
Ma’had Islam Pekalongan pada tahun 1999-2002 dan melanjutkan ke SMA
Negeri 1 Pekalongan pada tahun 2002-2005.
Pada tahun yang sama penulis diterima di IPB melalui jalur Undangan Seleksi
Masuk IPB (USMI) dan masuk Fakultas Kehutanan dengan Mayor Teknologi
Hasil Hutan tahun 2006 dan pada tahun 2008 memilih Bagian Kimia Hasil Hutan
sebagai bidang keahlian.
Selama pendidikan di Fakultas Kehutanan, kegiatan praktek yang pernah diikuti
oleh penulis antara lain Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di
Kamojang dan Sancang, Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan
Gunung Walat dan Praktek Kerja Lapang di PT Toba Pulp Lestari, Sumatra Utara.
Kegiatan kemahasiswaan yang pernah diikuti penulis antara lain International
Forestry Students Association Local Committe IPB (2006-2008), ASEAN
Forestry Students Association Local Committe IPB (2006-2009), Himpunan
Mahasiswa Hasil Hutan IPB (2006-2007), Organisasi Mahasiswa Daerah Ikatan
Mahasiswa Pekalongan Batang (2005-2009) serta beberapa kepanitiaan.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada
Fakultas Kehutanan IPB, penulis menyusun skripsi dengan judul “ MDF Pulp
Kraft Rendemen Tinggi dari Tanaman Kembang Sepatu”, dibawah bimbingan
Nyoman Wistara Ph. D dan Dian Anggraini Indrawan, S. Hut
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .....................................................................................
RIWAYAT HIDUP ..........................................................................................
DAFTAR ISI ....................................................................................................
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
PENDAHULUAN ...........................................................................................
BAHAN DAN METODE ................................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................
Komposisi Kimia dan Rendemen ...........................................................
Sifat Medium Density Fiberboard ..........................................................
Perubahan Kimia Permukaan Pulp .........................................................
KESIMPULAN ................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
i
ii
iii
iv
1
3
4
4
5
9
11
11
iii
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Diagram Alir Tahap Penelitian .................................................................
4
Grafik Nilai Pengembangan Tebal Papan Serat ........................................
6
Grafik Nilai Daya Serap Air Papan Serat .................................................
7
Grafik Nilai Modulus of Elasticity (MOE) Papan Serat ...........................
7
Grafik Nilai Modulus of Rupture (MOR) Papan Serat .............................
8
Grafik Nilai Internal Bonding Papan Serat ...............................................
9
o
o
Spektogram Pulp Hasil Pemasakan pada Suhu 65 C Selama 50 Menit, 80 C
Selama 50 Menit dan 100 oC Selama 40 Menit ........................................ 10
iv
PENDAHULUAN
Kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.) merupakan bahan baku alternatif
potensial untuk medium density fiberboard (MDF) karena tumbuh sepanjang
musim dan dapat dikembangbiakkan dengan mudah. Pembudidayaan kembang
sepatu dapat dilakukan dimana saja dan dengan menggunakan berbagai macam
media. Kembang sepatu dapat dikembangbiakkan dengan stek batang, cangkok,
dan penyebaran biji (PDII-LIPI 2011).
MDF memiliki kelebihan dalam hal persyaratan bahan baku, proses pembuatan,
dan penggunaan. Produk ini dapat dibuat dari bahan baku bermutu rendah, mudah
dibentuk, mudah dalam hal pengerjaan akhir, memiliki permukaan yang halus dan
fleksibel dalam ukuran. Faktor-faktor ini dapat menyebabkan bertumbuhnya
jumlah industri MDF di dunia. Ramli et al. (2002) menyatakan bahwa terdapat
110 industri medium density fiberboard di dunia dengan kapasitas produksi lebih
dari 8,9 juta m3.
Sebagian besar papan serat menggunakan perekat sintetis berbahan dasar minyak
bumi. Penggunaan secara berlebihan dari minyak bumi dan bahan tambang
lainnya telah dianggap sebagai perilaku kurang bersahabat dengan lingkungan.
Bahan dasar perekat terbarukan seperti lignin sangat sesuai untuk dikembangkan
sebagai bahan dasar perekat ramah lingkungan. Setelah selulosa, lignin
merupakan polimer organik paling berlimpah yang terdapat di dalam tanaman,
yang bergantung pada jenis tanamannya, kadarnya berkisar dari 15% sampai
dengan 35% (Mansouri dan Salvado 2006).
Penggunaan perekat dalam pembuatan papan serat proses kering kurang
bersahabat dengan lingkungan (Lertsutthiwong et al. 2008) dan berdampak buruk
bagi kesehatan manusia (CSOT Community 1990). Untuk itu teknologi papan
serat tanpa perekat penting untuk dikembangkan. Hidrolisis hemiselulosa dan
plastisasi lignin melalui steam explosion bahan baku telah dilakukan untuk
membuat papan serat tanpa perekat (Velasquez et al. 2003) yang ramah
lingkungan.
Lignin memegang peranan penting dalam perekatan antar serat di dalam papan
serat tanpa perekat. Dengan demikian karakterisasi dan klasifikasi detail lignin
diperlukan untuk dapat memanfaatkannya dengan tepat. Esterifikasi gugus
hidroksil menjadi gugus asetil menyebabkan lignin bersifat lebih hidrofobik
(Khazma et al. 2008). Mansouri dan Salvado (2006) menjelaskan karakteristik
kimia lignin dari proses kraft yaitu memiliki kadar kelompok hidroksil fenolik dan
alifatik yang tinggi, struktur dapat membentuk intermediat kuinon metida, posisi 3
atau 5 dari unit fenolik C9 tidak tersubstitusi, dan Mw rendah sangat sesuai untuk
terjadinya reaksi polimerisasi dalam perekat kayu berbasis lignin
1
Stabilitas dimensi papan serat berbasis perekat lignin sering kali sangat rendah.
Steam explosion pada suhu 200°C dan tekanan 14 Mpa telah dilakukan untuk
meningkatkan stabilitas lignin dan menurunkan kadar xylan yang dilaporkan dapat
meningkatkan stabilitas dimensi papan serat (Quintana et al. 2009). Selanjutnya
dikatakan bahwa pengempaan pada suhu tinggi meningkatkan sebaran lignin pada
permukaan serat dan menghasilkan ikatan antar serat yang lebih baik. Namun
pemanasan bahan berlignoselulosa pada suhu tinggi (290°C) menyebabkan
degradasi selulosa menjadi produk pirolisis seperti monosakarida (Kamio et al.
2008) dan dapat berakibat pada menurunnya mutu papan serat. Modifikasi kimia
serat untuk menurunkan kadar hidroksil meningkatkan stabilitas ikatan antara
serat dan matrik polimer sehingga kekuatan antar permukaan komposit meningkat
(Lu 2003; Han et al. 2009). Asetilasi adalah salah satu modifikasi kimia serat
yang lazim dilakukan. Perlakuan kimia lain untuk meningkatkan perekatan antar
serat adalah proses alkalisasi yang dapat menghilangkan sejumlah hemiselulosa
dan bahan pengotor serat (Cantero et al. 2003; Han et al. 2009).
Selama pemanasan dan penguapan terjadi perubahan kimia seperti degradasi
hemiselulosa membentuk gula sederhana yang dapat bereaksi balik membentuk
percabangan polisakarida, pengurangan panas pada matriks dinding sel khususnya
lignin, ikatan silang diantara polimer karbohidrat dan atau diantara lignin dan
polimer karbohidrat, dan peningkatan kristalinitas selulosa (Han et al. 2009). Sifat
fisis dan mekanis papan serat dari bahan berlignoselulosa selain kayu masih lebih
rendah dibandingkan dengan papan serat dari softwood (Ye et al. 2007). Karena
tidak menggunakan perekat, kekuatan ikatan sendiri perlu ditingkatkan dengan
mengaktifasi komponen kimia dari unsur pokok papan selama proses pemasakan.
Degradasi hemiselulosa selama proses pemasakan untuk memproduksi furan
berperan penting dalam ikatan. Kekuatan ikatan utama dari papan binderless
bergantung pada ikatan lignin-furfural yang diturunkan selama pemberian panas
dari proses pemasakan (Widyorini et al. 2005).
Mansouri dan Salvado (2006) menyebutkan bahwa lignin kraft dan sodaanthraquinone lebih reaktif untuk dimodifikasi sehingga sesuai untuk bahan
turunan lignin seperti phenol formaldehyde resins. Kraft lignin telah berhasil
digunakan untuk memproduksi papan serat (Velazques et al. 2003; Mansouri dan
Salvado 2006). Turunan lain dari lignin teknis adalah perekat khususnya perekat
lignin fenol formaldehida. Lignin lebih mudah didapatkan, rendah racun, dan
lebih murah daripada fenol. Penggilingan bahan menjadi lebih halus khususnya
sebelum pengempaan dapat meningkatkan internal bonding dan menurunkan
kerapatan tanpa mempengaruhi sifat fisis-mekanis lain dari papan serat (Quintana
et al. 2009).
2
Xu et al. (2006) melaporkan proses pemasakan dengan panas yang tinggi dan
waktu yang lama mengahasilkan papan dengan nilai internal bonding dan
kestabilan dimensi yang tinggi tetapi kekuatannya rendah. Penggilingan (refining)
merupakan pilihan tepat yang penting untuk mencapai keseimbangan diantara
sifat ikatan dan kekuatan. Papan serat binderles yang dihasilkan dengan kadar air
serat 30% menunjukkan sifat dimensi dan mekanis yang lebih baik dibandingkan
serat kering udara.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui mutu MDF yang dibuat dari pulp kraft
rendemen tinggi kayu kembang sepatu. Analisis terhadap kualitas kimia lignin
serta sifat fisis dan mekanis medium density fiberboard dilakukan pada tingkat
suhu dan waktu aktivasi lignin yang bervariasi. Aktivasi lignin dihipotesakan
berpengaruh terhadap mutu kimia pulp dan kualitas papan serat yang dihasilkan.
BAHAN DAN METODE
Batang Hibiscus rosa-sinensis L. dipotong-potong sebesar korek api dan digiling
menggunakan disk refiner kemudian dilanjutkan dengan proses pulping kraft
untuk mengaktivasi lignin, sebagaimana ditunjukkan oleh Gambar 1. Aktivasi
lignin dilakukan dengan alkali aktif 16%, sulfiditas 18%, dan nisbah chips
terhadap larutan pemasak sebesar 1 : 6. Proses pulping dilakukan pada suhu 50°C,
65°C, 80°C, dan 100°C dengan lama pemasakan yaitu 20 menit, 30 menit, 40
menit, dan 50 menit. Pembuatan lembaran MDF berukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm
dengan target kerapatan 0,7 g/cm3 dilakukan dengan proses basah di dalam sebuah
deckle box. Lembaran kemudian dikempa dengan tekanan 25-27 kg/cm2 pada
suhu 190°C selama 25 menit, dan MDF yang dihasilkan kemudian dikondisikan
selama 10 hari.
Dalam penelitian ini kadar lignin Klason dan sifat kimia permukaan pulp
ditentukan untuk menilai sifat pulp hasil pemasakan. Kadar lignin Klason
ditentukan mengikuti prosedur standar TAPPI T 222 om-02 dan sifat kimia
permukaan pulp ditentukan dengan Fourier Transformation Infra Red (FTIR).
Metode KBr digunakan dalam analisis menggunakan FTIR. Dalam metode ini 2
mg pulp digerus halus dan dicampur dengan 100 mg KBr yang kemudian dibuat
pelet. Pelet direkam dengan spektrofotometer FTIR Tensor 37 (Bruker
Spectrospin) yang dilengkapi dengan detector DTGS pada rentang gelombang
4000 cm-1 sampai dengan 400 cm-1. Spektrum dihasilkan dengan kecepatan 45
detik dengan resolusi 4 cm-1. Spektogram yang diperoleh kemudian dianalisis
untuk menentukan perubahan kimia yang terjadi selama proses pulping.
3
Gambar 1 Diagram Alir Tahap Penelitian
Pengujian sifat fisis dan mekanis papan serat yang dihasilkan merujuk pada JIS A
5905: 2003. Sifat-sifat yang diuji meliputi kadar air, kerapatan, pengembangan
tebal, daya serap air, modulus patah (MOR), modulus elastisitas (MOE), dan
keteguhan rekat (internal bonding).
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak
lengkap (RAL) faktorial dua faktor (suhu dan waktu) dengan tiga kali ulangan
untuk setiap kombinasi perlakuan. Faktor suhu terdiri dari empat taraf yaitu 50°C,
65°C, 80°C, dan 100°C dan empat taraf waktu adalah 20 menit, 30 menit, 40
menit, dan 50 menit. Model umum rancangan percobaan adalah Yijk = µ + αi + βj
+ (αβ)ij + εijk, dimana :Yijk; µ; αi; βj;(αβ)ij dan εijk masing-masing adalah nilai
pengamatan pada suhu ke-i, waktu ke-j, dan ulangan ke-k; nilai tengah populasi;
pengaruh suhu ke-i; pengaruh waktu ke-j; pengaruh interaksi suhu ke-i dan waktu
ke-j; dan pengaruh galat dari satuan percobaan ke-k yang memperoleh kombinasi
perlakuan ij.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Komposisi Kimia dan Rendemen. Kayu tersusun dari lignin, selulosa,
hemiselulosa, dan ekstraktif. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa batang kayu
kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.) memiliki kandungan lignin, selulosa,
hemiselulosa, dan ekstraktif masing-masing sebesar 20,13%, 42,63%, 40,90%,
dan 3,05%. Lignin adalah bahan pengikat antar sel yang bersifat stabil dan sulit
dihilangkan. Kandungan lignin biasanya dinyatakan sebagai kandungan lignin
Klason. Nilai lignin klason tertinggi (19,78%) dalam penelitian ini ditemukan
4
dalam pulp hasil pemasakan pada suhu 65°C selama 50 menit. Pemasakan pada
suhu 100°C selama 40 menit menghasilkan pulp dengan kadar lignin klason
sebesar 19,60% dan pemasakan pada suhu 80°C selama 50 menit menghasilkan
pulp dengan kadar lignin klason sebesar 18,82% (terendah). Penurunan lignin
Klason pada pulp mengindikasikan adanya reaksi kimia yang terjadi setelah
proses aktivasi. Widyorini et al. (2005) menyatakan bahwa hemiselulosa, lignin
klason, lignin terlarut asam, dan α-selulosa berkurang seiring dengan
meningkatnya waktu dan suhu pemasakan. Lignin lebih tahan perlakuan panas
daripada hemiselulosa, tetapi beberapa komponen lignin secara berangsur-angsur
berkurang atau termodifikasi oleh pemanasan yang berkontribusi untuk
membentuk ikatan.
Rendemen pemasakan kayu kembang sepatu dalam penelitian ini berkisar dari
64,53% hingga 86,20%. Pemasakan pada suhu 100°C selama 30 menit
menghasilkan rendemen terendah yaitu 64,53% sedangkan rendemen tertinggi
dihasilkan dari pemasakan pada suhu 80°C selama 30 menit yaitu sebesar 86,20%.
Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa suhu berpengaruh nyata terhadap
rendemen sedangkan waktu tidak berpengaruh nyata. Interaksi antara suhu dan
waktu berpengaruh nyata terhadap rendemen. Pulping kayu kembang sepatu pada
suhu dibawah 100°C menghasilkan rendemen pulp yang sangat tinggi. Dalam hal
ini rendemen pemasakan yang tinggi sangat dikehendaki karena pentingnya fungsi
lignin dalam perekatan papan serat tanpa perekat. Kondisi pemasakan yang sama
tetapi dengan suhu lebih tinggi juga digunakan Villar et al. (2009) yang
menghasilkan pulp dengan bilangan kappa