39 4,47 pada selang suhu pulping dan alkali aktif yang digunakan dalam percobaan.
Adapun kondisi optimum pulping, yaitu pada suhu pulping 170 C, waktu pulping
selama 215 menit dan alkali aktif 35,95 menghasilkan nilai dugaan kadar lignin dalam pulp soda dVR 4,01. Untuk validasi model dilakukan pulping pada
kondisi proses optimum dan didapatkan bahwa kadar lignin dalam pulp dVR yang dihasilkan adalah 5,10. Perbedaan antara nilai dugaan dan nilai percobaan
adalah 27,18, menunjukkan bahwa model Persamaan 4.5 belum layak digunakan untuk menduga kadar lignin dalam pulp soda dVR.
4.2.6 Pendugaan model optimasi kristalinitas soda pulp dVR
Model dugaan yang menjelaskan hubungan antara kristalinitas dalam pulp soda dVR dan faktor perlakuan suhu T, waktu t, alkali aktif A berdasarkan
parameter regresi yang terdapat pada Tabel 4.4, disajikan dengan persamaan berikut:
Kristalinitas = 48,232 + 5,149 t + 7,236 A 4.6
Hasil analisis ragam Tabel 4.11 menunjukkan bahwa model dugaan kristalinitas dalam pulp soda dVR bersifat layak p = 0,05. Waktu pulping p =
0,03 dan alkali aktif p = 0,01 berpengaruh nyata secara linear terhadap model, namun suhu pulping p = 0,10 tidak berpengaruh nyata secara linear terhadap
model pada tingkat kepercayaan 95. Suhu pulping p = 0,32, waktu pulping p = 0,80 atau alkali aktif p = 0,39 tidak berpengaruh nyata secara kuadratis
terhadap model pada tingkat kepercayaan 95. Interaksi antara suhu pulping, waktu pulping dan alkali aktif juga tidak berpengaruh nyata terhadap kristalinitas
dalam pulp dVR pada tingkat kepercayaan 95. Namun nilai koefisien determinasi R
2
yang sebesar 83,02 menunjukkan bahwa model kuadratik yang diperoleh belum cukup layak untuk digunakan.
Tabel 4.11 Analisis ragam model regresi kristalinitas pulp soda dVR
Sumber DB
JK KT
Nilai F Nilai p
Regresi Linear
Suhu Waktu
Alkali Kuadratis
SuhuSuhu WaktuWaktu
AlkaliAlkali Interaksi
SuhuWaktu SuhuAlkali
WaktuAlkali Galat
Lack of fit Galat murni
Total 9
3 1
1 1
3 1
1 1
3 1
1 1
7 5
2
17 538,87
437,83 57,03
128,01 252,79
33,48 15,56
4,96 12,96
67,56 2,11
14,39 51,06
110,25 90,26
19,99 649,12
59,87 145,94
57,03 128,01
252,79 11,16
18,04 1,14
12,96 22,52
2,11 14,39
51,06 15,75
18,05 10,00
3,80 9,27
3,62 8,13
16,05 0,71
1,15 0,07
0,82 1,43
0,13 0,91
3,24
1,81 0,05
0,01 0,10
0,03 0,01
0,58 0,32
0,80 0,39
0,31 0,73
0,37 0,12
0,39
DB = Derajat Bebas, JK = Jumlah Kuadrat; KT = Kuadrat Tengah
40 Plot kontur dan plot permukaan respon yang memperlihatkan pengaruh suhu
pulping dan alkali aktif terhadap kristalinitas dalam pulp soda dVR, disajikan pada Gambar 4.20. Sedangkan plot kontur dan plot permukaan respon yang
memperlihatkan pengaruh waktu pulping dan alkali aktifterhadap kristalinitas dalam pulp soda dVR, disajikan pada Gambar 4.21.
Berdasarkan analisis ragam Tabel 4.11, waktu pulping dan alkali aktif mempunyai pengaruh linear terhadap kristalinitas dalam pulp soda dVR respon,
sedangkan suhu pulping tidak berpengaruh terhadap respon. Karena salah satu tujuan dari optimasi proses pulping adalah memaksimalkan kristalinitas maka
hasil analisis ragam menunjukkan bahwa semakin lama waktu pulping dan semakin tinggi alkali aktif yang digunakan dalam proses pulping serat dVR, maka
semakin tinggi kristalnitas dalam pulp soda dVR yang dihasilkan.
Gambar 4.20 Plot kontur a dan plot permukaan b pengaruh suhu pulping dan alkali aktif terhadap kristalinitas pulp soda dVR
Gambar 4.21 Plot kontur a dan plot permukaan b pengaruh waktu pulping dan alkali aktif terhadap kristalinitas pulp soda dVR
Kondisi optimum pulping serat dVR ditentukan berdasarkan nilai target kadar kristalinitas tertinggi yang berhasil didapatkan pada penelitian ini, yaitu
sebesar 53,60 pada selang suhu pulping dan alkali aktif yang digunakan dalam percobaan. Adapun kondisi optimum pulping, yaitu pada suhu pulping sebesar
170
C, waktu pulping selama 215 menit dan alkali aktif sebesar 35,95 menghasilkan nilai dugaan kristalinitas dalam pulp soda dVR sebesar 53,63.
41 Untuk validasi model dilakukan pulping pada kondisi proses optimum dan
didapatkan bahwa kadar lignin dalam pulp dVR yang dihasilkan adalah sebesar 49,76. Perbedaan antara nilai dugaan dan nilai percobaan adalah sebesar 7,22,
menunjukkan bahwa model Persamaan 4.6 cukup layak digunakan untuk menduga kristalinitas dalam pulp soda dVR pada tingkat kepercayaan 90.
4.2.7 Kelayakan model optimasi pulping soda OPFdan dVR
Kondisi pulping soda terhadap serat OPF dan dVR yang optimal adalah yang dapat menghasilkan pulp soda dengan kadar selulosa yang tinggi, kadar
lignin yang rendah dan kristalinitas yang tinggi. Seperti telah dikemukakan di atas, berdasarkan metode analisis respon permukaan, optimasi pulping soda terhadap
serat OPF menghasilkan model optimasi kadar selulosa, kadar lignin dan kristalinitas yang layak digunakan dengan nilai koefisien determinasi masing-
masing model sebesar 93,12, 94,23 dan 94,54. Validasi model optimasi kadar selulosa dalam pulp soda OPF menunjukkan kelayakan dengan perbedaan
antara nilai dugaan dan nilai percobaan sebesar 3,79. Namun validasi model optimasi kadar lignin dan kristalinitas dalam pulp soda OPF menunjukkan
perbedaan antara nilai dugaan dan nilai percobaan masing-masing sebesar 13,94 dan 9,80.
Optimasi pulping soda terhadap serat dVR menghasilkan model optimasi kadar selulosa, kadar lignin dan kristalinitas dengan nilai koefisien determinasi
masing-masing model sebesar 93,32, 92,45 dan 83,02. Validasi model optimasi kadar selulosa, kadar lignin dan kristalinitas dalam pulp soda dVR
masing-masing menunjukkan perbedaan antara nilai dugaan dan nilai percobaan sebesar 31,57, 27,18 dan 7,22. Pada model optimasi kadar selulosa dan
kadar lignin dalam pulp soda dVR terlihat perbedaan antara nilai dugaan dan nilai percobaan yang besar. Hal tersebut mengindikasikan bahwa prilaku hasil model
optimasi tidak sesuai dengan prilaku hasil dari percobaan penentuan kadar selulosa dan kadar lignin dalam pulp soda dVR.
Pulping soda bertujuan untuk memisahkan lignin dari lignoselulosa pemutihan. Untuk menjelaskan perbedaan efektivitas pulping soda terhadap
serat OPF dan dVR, perlu diketahui jenis lignin yang menyusun OPF dan dVR tersebut.
Unit penyusun lignin adalah fenilpropana yang berikatan satu sama lain dengan ikatan eter atau ikatan karbon. Bahan pembentuk lignin prekursor lignin,
dapat berupa trans-p-coumaryl alcohol dominan pada rumput-rumputan atau monokotil, trans-coniferyl alcohol dominan pada gymnosperm atau softwood,
atau trans-sinapyl alcohol terdapat pada dikotil atau hardwood. Prekursor lignin mempunyai struktur cincin aromatis yang berbeda. Struktur cincin pada trans-p-
coumaryl
, trans-coniferyl alcohol dan trans-sinaphyl-alcohol, berturut-turut adalah p-hydroxyphenyl, guaiacyl dan syringyl bagian yang ditandai pada
Gambar 4.22. Berdasarkan struktur tersebut, trans-p-coumaryl lebih reaktif dibandingkan dengan trans-coniferyl alcohol dan trans-sinaphyl-alcohol. Chen
2014, Doherty dan Rainey 2006.
