Pemanfaatan Limbah Tanaman Nanas (Ananas cosmocus Merr) sebagai Kertas Seni

PEMANFAATAN LIMBAH TANAMAN NANAS (Ananas
cosmocus Merr) SEBAGAI KERTAS SENI

BRILLIANT MEILYARISTIANI

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemanfaatan Limbah
Tanaman Nanas (Ananas cosmocus Merr) sebagai Kertas Seni adalah benar karya
saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa
pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Januari 2015
Brilliant Meilyaristiani
NIM F34100128

ABSTRAK
BRILLIANT MEILYARISTIANI. Pemanfaatan Limbah Tanaman Nanas (Ananas
cosmocus Merr) sebagai Kertas Seni. Dibimbing oleh NASTITI SISWI
INDRASTI.
Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh konsentrasi pelarut serta
waktu pemasakan pulp terhadap parameter rendemen, bilangan kappa, dan
selektivitas delignifikasi, menentukan kondisi pemasakan terbaik berdasarkan
bilangan kappa dan selektifitas delignifikasi, mengetahui pengaruh komposisi
pulp serat daun nanas dan bubur kertas HVS terhadap parameter fisik dan
mekanik kertas, dan menentukan komposisi terbaik berdasarkan parameter fisik
dan mekanik. Pada penelitian ini, NaOH dan CaO digunakan sebagai pelarut
dalam proses pembuatan pulp pada empat taraf konsentrasi (10%, 15%, 20%, dan
25%) dengan dua kondisi waktu pemasakan (1 jam dan 2 jam). Hasil uji ragam
menunjukkan faktor konsentrasi berpengaruh nyata terhadap parameter sifat kimia
pulp. Rendemen pulp, bilangan kappa, dan selektivitas delignifikasi yang

dihasilkan dari perlakuan NaOH berturut-turut yaitu 63,26 – 73,14%; 13,243 –
21,982; dan 34,072 – 57,230 sedangkan rendemen pulp, bilangan kappa, dan
selektivitas delignifikasi yang dihasilkan dari perlakuan CaO berturut-turut yaitu
75,22 – 88,88%; 18,123 – 20,902; dan 35,801 – 41,378. Berdasarkan hasil
penelitian, bilangan kappa dan selektivitas delignifikasi yang terbaik diperoleh
dari perlakuan NaOH 20% dan CaO 10% dengan lama pemasakan 1 jam. Pulp
yang telah diperoleh kemudian dikombinasikan dengan bubur kertas HVS dengan
komposisi 100:0, 75:25, dan 50:50. Gramatur, indeks tarik, dan indeks sobek yang
diperoleh dari kertas perlakuan NaOH berturut-turut, yaitu 90,995 – 113,4 g/m2;
1,899 – 4,172 Nm/g; dan 1,079 x 10-3 – 1,941 x 10-3 Nm2/g sedangkan kertas
perlakuan CaO memiliki gramatur, indeks tarik, dan indeks sobek berturut-turut,
yaitu 55,64 – 64,4 g/m2; 0,785 – 2,254 Nm/g; dan 1,077 x 10-3 – 1,744 x 10-3
Nm2/g. Kertas dengan komposisi 100% perlakuan NaOH dan kertas dengan
komposisi 50% perlakuan CaO memiliki sifat mekanik yang lebih baik
dibandingkan dengan sifat mekanik komposisi lain.
Kata kunci: kertas HVS , kertas seni, kombinasi, serat daun nanas

ABSTRACT
BRILLIANT MEILYARISTIANI. The Utilization of Pineapple Plant Waste
(Ananas cosmocus Merr) as Art Paper. Supervised by NASTITI SISWI

INDRASTI.
The objectives of this research were to determine the effect of solvent
concentration and cooking time to yield, kappa number, and delignification
selictivity, to determine the best condition based on kappa number and
delignification selectivity, to determine the effect of pineapple leaf fiber and HVS
pulp composition to physical and mechanical properties, and to determine the best
composition based on physical and mechanical properties. In this research, the

solvent used in the pulping are NaOH and CaO with four concentration level
(10%, 15%, 20%, dan 25%) and two cooking time level (1 hour dan 2 hour). The
result of Anova showed concentration factor significantly affect to chemical
properties of pulp. The pulp yield, kappa number, and delignification selectivity
obtained from NaOH consecutively, i.e 63,26 – 73,14%; 13,243 – 21,982; and
34,072 – 57,230 while the pulp yield, kappa number, and delignification
selectivity obtained from CaO consecutively, i.e 75,22 – 88,88%; 18,123 –
20,902; and 35,801 – 41,378. The research result, the best of kappa number and
delignification selectivity obtained from NaOH 20% cooking time 1 hour and
CaO 10% cooking time 1 hour. Pulp that has been obtained is then combined with
HVS pulp in 100:0, 75:25, and 50:50. Grammage, tensile index, and tear index
from NaOH paper consecutively, i.e 90,995 – 113,4 g/m2; 1,899 – 4,172 Nm/g;

and 1,079 x 10-3 – 1,941 x 10-3 Nm2/g while grammage, tensile index, and tear
index from CaO paper consecutively, i.e 55,64 – 64,4 g/m2; 0,785 – 2,254 Nm/g;
dan 1,077 x 10-3 – 1,744 x 10-3 Nm2/g. Paper with 100% pineapple leaf fiber from
NaOH and paper with 50% pineapple leaf fiber from CaO had better mechanical
properties than other combination.
Kata kunci: art paper, combination, HVS paper, pineapple leaf fiber

PEMANFAATAN LIMBAH TANAMAN NANAS (Ananas
cosmocus Merr) SEBAGAI KERTAS SENI

BRILLIANT MEILYARISTIANI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknologi Industri Pertanian

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

Judul Skripsi : Pemanfaatan Limbah Tanaman Nanas (Ananas cosmocus Merr)
sebagai Kertas Seni
Nama
: Brilliant Meilyaristiani
NIM
: F34100128

Disetujui oleh

Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti
Pembimbing

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian
yang dilaksakan sejak bulan Maret 2014 ini ialah Pemanfaatan Limbah Tanaman
Nanas (Ananas cosmocus Merr) sebagai Kertas Seni.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti
selaku pembimbing yang telah memberikan ilmu dan arahan selama penelitian
dan penyusunan skripsi, Ir Ade Iskandar, MSi dan Dr Andes Ismayana, STP, MT
selaku penguji yang telah memberikan ilmu dan saran selama penyusunan skripsi,
teknisi Laboratorium DIT dan Balai Besar Pulp dan Kertas, Bandung yang telah
membantu selama proses penelitian serta rekan-rekan seperjuangan Departemen
Teknologi Industri Pertanian angkatan 47 atas semangat dan bantuan yang
diberikan kepada penulis selama ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan
kepada Ayahanda Mulyono, Ibunda Sustiani, adik serta seluruh keluarga atas
segala doa, dukungan, dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2015
Brilliant Meilyaristiani

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

2

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

3

Ruang Lingkup Penelitian

3

METODE

3

Bahan

3

Alat

3

Pembuatan Pulp Serat Daun Nanas

3

Karakterisasi Pulp

5

Pembentukan Lembaran Kertas

6

Karakterisasi Kertas

6

Analisis Data

6

HASIL DAN PEMBAHASAN

7

Rendemen dan Bilangan kappa

7

Selektivitas Delignifikasi

9

Kondisi Perlakuan Terbaik

10

Karakteristik Fisik dan Mekanik Kertas Seni

10

Komposisi Kertas Terbaik

13

SIMPULAN DAN SARAN

13

Simpulan

13

Saran

14

DAFTAR PUSTAKA

14

LAMPIRAN

16

RIWAYAT HIDUP

32

DAFTAR TABEL
1 Komposisi kimia daun nanas
2 Faktor “p” koreksi perbedaan pemakaian persentase permanganat

1
16

DAFTAR GAMBAR
1 (a) Proses pemasakan serat daun nanas, (b) Proses fibrilasi serat lunak
daun nanas
2 Diagram alir pembuatan kertas seni
3 Rendemen pulp pada berbagai konsentrasi pelarut NaOH dan CaO
4 Bilangan kappa pada berbagai konsentrasi pelarut NaOH dan CaO
5 Selektivitas delignifikasi pada berbagai konsentrasi pelarut NaOH dan
CaO
6 Hubungan antara gramatur dengan komposisi kertas
7 Hubungan antara indeks tarik dengan komposisi kertas
8 Hubungan antara indeks sobek dengan komposisi kertas
9 Paper tensile strength tester
10 Paper tearing tester

4
5
8
8
10
11
12
13
18
19

DAFTAR LAMPIRAN
1 Karakterisasi pulp
2 Karakterisasi kertas
3 Hasil pengujian rendemen pulp dengan perlakuan NaOH
4 Uji ANOVA rendemen pulp dengan perlakuan NaOH
5 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap rendemen pulp
6 Hasil pengujian rendemen pulp dengan perlakuan CaO
7 Uji ANOVA rendemen pulp dengan perlakuan CaO
8 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi CaO terhadap rendemen pulp
9 Hasil pengujian bilangan kappa dengan perlakuan NaOH
10 Uji ANOVA bilangan kappa dengan perlakuan NaOH
11 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap bilangan kappa
12 Hasil pengujian bilangan kappa dengan perlakuan CaO
13 Uji ANOVA bilangan kappa dengan perlakuan CaO
14 Hasil pengujian selektivitas delignifikasi dengan perlakuan NaOH
15 Uji ANOVA selektivitas delignifikasi dengan perlakuan NaOH
16 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap selektivitas
delignifikasi
17 Hasil pengujian selektivitas delignifikasi dengan perlakuan CaO
18 Uji ANOVA selektivitas delignifikasi dengan perlakuan CaO
19 Hasil perhitungan lignin klason, lignin dalam pulp, karbohidrat dalam
pulp, dan selektivitas delignifikasi
20 Hasil pengujian gramatur dengan komposisi kertas perlakuan NaOH
21 Uji ANOVA gramatur dengan komposisi kertas perlakuan NaOH
22 Hasil pengujian gramatur dengan komposisi kertas perlakuan CaO

16
17
19
19
20
20
20
21
21
21
22
22
22
23
23
23
24
24
25
27
27
27

23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34

Uji ANOVA gramatur dengan komposisi kertas perlakuan CaO
Hasil pengujian indeks tarik dengan komposisi kertas perlakuan NaOH
Uji ANOVA indeks tarik dengan komposisi kertas perlakuan NaOH
Uji lanjut Duncan pengaruh komposisi kertas terhadap indeks tarik
perlakuan NaOH
Hasil pengujian indeks tarik dengan komposisi kertas perlakuan CaO
Uji ANOVA indeks tarik dengan komposisi kertas perlakuan CaO
Hasil pengujian indeks sobek dengan komposisi kertas perlakuan
NaOH
Uji ANOVA indeks sobek dengan komposisi kertas perlakuan NaOH
Uji lanjut Duncan pengaruh komposisi kertas terhadap indeks sobek
perlakuan NaOH
Hasil pengujian indeks sobek dengan komposisi kertas perlakuan CaO
Uji ANOVA indeks sobek dengan komposisi kertas perlakuan CaO
Hasil perhitungan ketahanan tarik dan ketahanan sobek

27
28
28
28
28
28
29
29
29
30
30
31

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perkembangan industri pulp dan kertas di Indonesia sangatlah cepat
beberapa tahun terakhir ini. Hal tersebut menyebabkan konsumsi kertas dan
permintaan pulp (bahan baku kertas) semakin meningkat. Saat ini, konsumsi
kertas masyarakat Indonesia sekitar 32 kg/kapita/tahun (Huda 2013) dengan target
produksi 13,3 juta ton pulp dan 8,1 juta ton kertas pada tahun 2014. Namun,
peningkatan tersebut tidak diimbangi dengan ketersediaan kayu sebagai bahan
baku pulp. Menurut CIFOR (2000), dalam memproduksi satu ton pulp setidaknya
dibutuhkan 4,9 – 5,4 m3 kayu bulat. Umur tanam kayu yang lama dan banyaknya
industri yang menggunakan kayu sebagai bahan baku utama, menyebabkan
ketersediaan kayu sebagai bahan baku pulp menipis. Oleh karena itu, diperlukan
suatu usaha untuk mencari alternatif sumber serat selain kayu. Salah satu sumber
serat bukan kayu yang memiliki potensi cukup besar untuk dikembangkan adalah
lignoselulosa dari limbah pertanian seperti daun nanas.
Tanaman nanas dapat tumbuh pada keadaan iklim basah maupun kering
dengan suhu antara 23 - 32ºC. Umumnya, hampir semua jenis tanah dapat
digunakan untuk menanam nanas dengan pH tanah antara 4,5 - 6,5 pada
ketinggian 800 – 1 200 m dpl. Indonesia merupakan salah satu negara yang
memproduksi nanas dan budidaya tanamannya tersebar dibeberapa wilayah
seperti Lampung, Subang, Blitar, dan Kalimantan. Produksi nanas di Indonesia
pada tahun 2013 yaitu 1 837 159 ton (BPS 2014). Buah nanas dapat dipanen
setelah tanaman berumur 12 - 24 bulan dengan tiga tahap pemanenan, yaitu 25%
pada panen pertama, 50% pada panen kedua, dan 25% pada panen ketiga dari
jumlah total tanaman yang ada. Tanaman yang sudah berumur 4 - 5 tahun harus
diremajakan atau dibongkar karena sudah tidak produktif (Anonim 2010).
Daun nanas merupakan limbah hasil pembongkaran dari tanaman nanas.
Berat biomassa daun nanas yang dihasilkan per hektar sekitar 100 - 130 ton dari
50 - 60 ribu tanaman nanas. Umumnya, daun nanas tersebut digunakan sebagai
pakan ternak atau diolah menjadi kompos. Daun nanas mengandung sekitar 3%
serat sehingga dalam satu hektar setidaknya diperoleh sekitar 3 - 3,9 ton serat
daun nanas. Berikut ini merupakan komponen penyusun daun nanas yang
dijelaskan pada Tabel 1.
Tabel 1 Komposisi kimia daun nanas
Komposisi kimia
Jumlah (%)
Selulosa
66,2
Holoselulosa
85,7
Hemiselulosa
19,5
Lignin
4,28
Kelarutan dalam NaOH 1%
39,8
Abu
4,5
Kelembaban
81,6
Sumber : Zawawi et al. (2014)

2

Berdasarkan data Tabel 1, daun nanas memiliki kandungan selulosa yang tinggi
dan memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai bahan baku kertas sehingga
dapat memberi nilai tambah dan meningkatkan nilai ekonomi pada limbah daun
nanas.
Penelitian ini menggunakan proses pulping secara kimiawi dengan bahan
soda alkali yaitu NaOH dan CaO. NaOH merupakan bahan kimia yang telah
umum dan lama digunakan pada proses soda alkali ini, namun bahan ini memiliki
dampak negatif terhadap lingkungan. Oleh karena itu, diperlukan alternatif bahan
kimia lain yang lebih ramah lingkungan seperti CaO. CaO adalah bahan kimia
yang sudah sering digunakan dalam proses pretreatment produksi bioetanol.
Menurut Kaar dan Holtzapple (2000), CaO merupakan pereaksi yang efektif
karena dapat merusak lignin, harganya murah, sedikit mendegradasi gula, dan
dapat didaur ulang dengan CO2.
Beberapa penelitian mengenai penggunaan serat nanas sebagai pulp kertas
telah menunjukkan bahwa kertas yang dihasilkan memiliki karakteristik yang
cukup baik. Nayan et al. (2013) melakukan penelitian untuk melihat pengaruh
maserasi dengan beberapa konsentrasi pelarut terhadap karakteristik kertas yang
dihasilkan dari serat daun nanas dan Yusof et al. (2012) melakukan penelitian
untuk melihat pengaruh komposisi serat daun nanas dan kertas koran daur ulang
terhadap karakteristik mekanis kertas.
Penelitian ini menitikberatkan pada karakteristik kertas campuran serat
nanas dan kertas HVS yang dihasilkan seperti gramatur, ketahanan sobek, dan
ketahanan tarik serta jenis pelarut pemasak yang efektif dalam proses pemasakan
serat nanas. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat untuk
meningkatkan pemanfaatan daun nanas dan serat nanas sebagai pulp atau
campuran pulp kertas.
Perumusan Masalah
Masalah yang diteliti dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh
masing-masing perlakuan terhadap parameter kimia pulp dan bagaimana pengaruh
masing-masing kombinasi terhadap parameter fisik kertas seni serta kombinasi
seperti apa yang menghasilkan parameter fisik kertas seni yang baik.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah
1 Mengetahui pengaruh konsentrasi NaOH dan CaO serta waktu pemasakan pulp
terhadap parameter rendemen, bilangan kappa, dan selektivitas delignifikasi
2 Menentukan kondisi pemasakan terbaik berdasarkan bilangan kappa dan
selektivitas delignifikasi
3 Mengetahui pengaruh komposisi pulp serat daun nanas dan bubur kertas HVS
terhadap parameter fisik dan mekanik kertas
4 Menentukan komposisi terbaik berdasarkan parameter fisik dan mekanik
kertas.

3

Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi baru mengenai
teknologi pembuatan kertas dari bahan bukan kayu dengan perlakuan alkali
terhadap pembaca. Bagi industri, hasil penelitian ini memberikan informasi dan
dapat dijadikan referensi pengembangan industri kertas seni berbasis bahan bukan
kayu.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini, antara lain
1 Bahan baku yang digunakan untuk membuat kertas ini adalah serat daun nanas
(Ananas cocmocus Merr) dan kertas HVS
2 Zat kimia yang digunakan antara lain :
 NaOH dan CaO konsentrasi 10%, 15%, 20%, dan 25% b/bko
 PVAc 5% b/bko sebagai perekat
3 Proses pulping dilakukan pada suhu 100°C dengan dua waktu pemasakan yang
berbeda yaitu 1 jam dan 2 jam
4 Kertas HVS yang digunakan bergramatur 70 g/m2
5 Proporsi pulp serat daun nanas dan bubur kertas HVS adalah 100:0, 75:25, dan
50:50.

METODE
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam proses pulping antara lain serat daun
nanas yang berasal dari Yogyakarta, NaOH teknis, CaO teknis, KMnO4, H2SO4,
KI, amilum, aquades, air, dan Na2S2O3 sedangkan bahan-bahan yang digunakan
dalam proses pembuatan kertas seni antara lain pulp serat, bubur kertas, PVAc,
dan air.
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam proses pulping, antara lain erlenmeyer,
gelas ukur, sudip, magnetic stirer, timbangan, pipet tetes, dan buret sedangkan
alat yang digunakan dalam pembuatan kertas seni, antara lain blender dan mesin
pembentuk lembaran kertas. Alat yang digunakan dalam pengujian sifat fisik
kertas antara Paper tensile strength tester dan Elmendorf tearing tester.
Pembuatan Pulp Serat Daun Nanas
Secara umum terdapat tiga tahapan proses pembuatan pulp serat daun nanas,
yaitu persiapan bahan, pemasakan, dan pengujian sifat pulp secara kimiawi.

4

Berikut ini tahapan-tahapan proses dalam membuat pulp serat daun nanas dan
diagram alir pembuatan kertas seni yang dijelaskan pada Gambar 2.
1 Persiapan Bahan
Bahan baku yang digunakan berupa serat daun nanas (Ananas cosmocus
Merr) varietas Smooth Cayene yang telah dikeringkan. Serat daun nanas
dipotong dengan ukuran 3 - 4 cm kemudian dikondisikan pada suhu ruang.
Sampel serat ditimbang dan dihitung kadar airnya pada suhu 103 ± 2°C dalam
oven hingga tercapai berat konstan. Perhitungan kadar air bahan mengikuti
persamaan rumus.
adar air

obot basah obot kering
obot basah

Bahan serat daun nanas kemudian dimasukkan ke dalam plastik tertutup
untuk mencegah terjadinya perubahan kadar air bahan. Setelah kadar air bahan
ditentukan, bobot bahan yang akan dimasak dapat ditentukan dengan basis
berat kering tanur (BKT) bahan.
2 Pemasakan
Pembuatan pulp serat daun nanas dilakukan secara kimiawi dengan
proses soda panas tertutup dalam alat refluk. Potongan serat daun nanas
dimasukkan dalam erlenmeyer pemasak kemudian dipanaskan di atas penangas.
Pemasakan dilakukan selama 1 jam dan 2 jam dengan menggunakan dua jenis
pelarut alkali yaitu CaO atau NaOH pada konsentrasi 10%, 15%, 20%, dan
25% pada suhu 100°C (Gambar 1a). Perbandingan bahan serat daun nanas
dengan larutan pemasak adalah 1:4 bko/v. Setelah pemasakan, serat lunak
dipisahkan dari larutan pemasak (lindi) kemudian dicuci dengan air sampai
netral (pH 6 - 7). Serat lunak kemudian difibrasi menggunakan alat blender
sampai diperoleh bubur serat (pulp) yang diinginkan (Gambar 1b).

(a)
(b)
Gambar 1 (a) Proses pemasakan serat daun nanas, (b) Proses fibrasi
serat lunak daun nanas

5

Air
1:4 bko/v

Serat nanas

Kertas HVS

Pemotongan
3-4 cm

Pemotongan
2-3 cm

Pulping
1 jam/2 jam, 100°C

NaOH/CaO
(10%, 15%, 20%,
25%) b/bko

Pencucian

Penyaringan

Air + pengotor
Rendemen,
bilangan kappa

Pulp

PVAc 5% b/bko

Air

Penggilingan

Pulp + pengotor

Air

Perendaman
24 jam

Pencampuran
(50:50, 75:25, 100:0)

Bubur kertas

Pembentukan
lembaran

Pengeringan

Kertas seni

Karakterisasi
kertas seni

Kadar air, ketahanan tarik,
katahanan sobek, dan gramatur

Gambar 2 Diagram alir pembuatan kertas seni

Karakterisasi Pulp
Pulp hasil pemasakan dicuci dengan air untuk memisahkan pulp dengan
cairan pemasak (black liquor) dan menetralkan pulp dari bahan kimia. Pulp yang
telah bersih ditentukan kadar air (SNI 08 7070 2005), rendemen, bilangan kappa
(SNI 0494 2008), dan selektifitas delignifikasi. Metode uji yang dilakukan akan
diuraikan pada Lampiran 1.

6

Pembentukan Lembaran Kertas
Pulp serat yang telah diperoleh kemudian dicampur dengan bubur kertas
HVS dengan berbagai variasi proporsi (100:0, 75:25, dan 50:50) dan perekat
PVAc 5% b/bko bubur campuran serta air. Adonan kertas kemudian dicetak
dengan mesin pembentuk lembaran kertas ukuran 29,5 x 25,5 cm. Lembaran
kertas basah yang telah terbentuk kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari.
Karakterisasi Kertas
Lembaran kertas yang telah terbentuk dikondisikan terlebih dahulu selama
24 jam pada kondisi ruang sebelum diuji karakterristik fisik dan mekanik.
Karakteristik fisik kertas yang diuji, antara lain gramatur (SNI 14 0439 1989) dan
ketebalan (SNI 14 4977 1999) sedangkan karakteristik mekanik yang diuji, antara
lain ketahanan tarik (SNI 14 4737 1998) dan ketahanan sobek (SNI 14 0436 1998).
Metode uji yang dilakukan akan diuraikan pada Lampiran 2.
Analisis Data
Terdapat dua metode rancangan percobaan yang digunakan, yaitu rancangan
acak faktorial (RAF) dengan pola fakorial 4x2 dan rancangan acak lengkap
dengan satu faktor (RAL). Rancangan acak faktorial digunakan untuk mengetahui
pengaruh faktor konsentrasi NaOH atau CaO (10%, 15%, 20%, dan 25%) dan
faktor lama pemasakan (1 jam dan 2 jam) serta interaksinya terhadap parameter
sifat kimia pulp. Model rancangan yang digunakan adalah sebagai berikut.
ij

ij

i
j
ij
n ij

i

j

ij

ij

Dimana :
= Nilai pengamatan akibat percobaan pada faktor konsentrasi NaOH atau
CaO dan waktu pemasakan
= Pengaruh rata-rata pengamatan
= Pengaruh konsentrasi NaOH atau CaO taraf ke-i
= Pengaruh lama pemasakan taraf ke-j
= Pengaruh interaksi konsentrasi NaOH atau CaO taraf ke-i dan waktu
pembuatan pulp taraf ke-j
= Pengaruh galat dari satuan percobaan ke-i yang memperoleh kombinasi
ke-ij

Parameter yang diamati meliputi rendemen, bilangan kappa, dan selektivitas
delignifikasi.
Rancangan acak lengkap (RAL) digunakan untuk mengetahui pengaruh
proporsi komposisi pulp serat daun nanas dan bubur kertas HVS (100:0; 75:25;
dan 50:50) pada jenis pelarut yang berbeda terhadap parameter fisik dan mekanik
kertas dengan ulangan.

7

ij

ij

i
n ij

i

ij

Dimana :
= Nilai pengamatan akibat percobaan pada faktor proporsi komposisi
campuran serat ke-i
= Pengaruh rata-rata pengamatan
= Pengaruh proporsi komposisi campuran serat taraf ke-i
= Pengaruh galat dari satuan percobaan

Parameter yang diamati meliputi gramatur, ketahanan tarik, dan ketahanan sobek.
Analisis data yang digunakan adalah analisis deskriptif menggunakan software
SPSS 20.0 for windows.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Rendemen dan Bilangan kappa
Rendemen dan bilangan kappa menunjukkan tingkat kinerja bahan alkali
yang digunakan sebagai bahan pendelignifikasi. Rendemen merupakan nilai yang
dapat merepresentasikan kesesuaian serat untuk menghasilkan pulp bahan baku
kertas. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi rendemen, antara lain kondisi
bahan baku, waktu pemasakan, alkali aktif yang digunakan, perbandingan bahan
baku dengan larutan kimia, suhu dan tekanan saat pemasakan, penyaringan, serta
komponen yang dikandung oleh bahan tersebut.
Hasil pengujian menunjukkan perlakuan CaO menghasilkan rendemen pulp
yang lebih tinggi dibandingkan rendemen pulp perlakuan NaOH pada kedua
waktu pemasakan (Gambar 3). Rendemen pulp perlakuan NaOH rata - rata
berkisar 63,26 – 74,29% sedangkan rendemen pulp perlakuan CaO rata - rata
berkisar 74,52 – 88,88%. Hasil uji ragam (Lampiran 4 dan 7) menunjukkan bahwa
faktor konsentrasi NaOH dan CaO berpengaruh nyata pada parameter rendemen
sedangkan faktor lama pemasakan dan interaksi kedua faktor tidak memiliki
pengaruh nyata terhadap rendemen pulp pada selang kepercayaan 95%.
Berdasarkan hasil uji lanjut duncan (Lampiran 5 dan 8), rendemen pulp
dengan konsentrasi NaOH 10% dan CaO 10% berbeda signifikan dengan
rendemen pulp pada konsentrasi lainnya. Hal tersebut disebabkan pada
konsentrasi 10% jumlah lignin dan bahan ekstraktif lainnya yang terdegradasi
sedikit sehingga rendemen yang dihasilkan cukup tinggi. Menurut Onggo dan
Astuti (2005), penurunan rendemen serat dikarenakan terdegradasinya sebagian
komponen dalam serat, seperti garam-garam organik dan anorganik, lemak,
pigmen, dan sebagian lignin.
Rendahnya rendemen yang diperoleh juga diakibatkan terjadinya pelarutan
komponen polisakarida. Polisakarida akan bereaksi dengan alkali dalam beberapa
cara, antara lain larut dalam lindi sebagai polisakarida, terdegradasi menjadi
produk dengan bobot molekul rendah yang larut, dan tetap dalam serat baik dalam
bentuk asli maupun produk terdegradasi yang tidak larut tetapi memiliki derajat
polimerisasi yang rendah (Casey 1980).

Rendemen (%)

8

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

1 jam NaOH
2 jam NaOH
1 jam CaO
2 jam CaO
10

15
20
Konsentrasi (%)

25

Gambar 3 Rendemen pulp pada berbagai konsentrasi pelarut NaOH dan CaO
Bilangan kappa menunjukkan kadar sisa lignin yang terkandung di dalam
pulp dan dapat menunjukkan kualitas pulp yang dihasilkan. Bilangan kappa yang
masih cukup tinggi mengindikasikan bahwa tingkat kematangan dan delignifikasi
serat yang rendah sehingga kandungan sisa lignin dalam pulp masih cukup tinggi
dan pulp yang dihasilkan memiliki kualitas yang kurang baik. Kandungan lignin
yang masih cukup besar didalam pulp juga akan mempengaruhi karakteristik fisik
pulp dan kertas yang dihasilkan.
25

Bilangan Kappa

20
15

1 jam NaOH
2 jam NaOH

10

1 jam CaO
2 jam CaO

5
0
10

15
20
25
Konsentrasi (%)
Gambar 4 Bilangan kappa pada berbagai konsentrasi pelarut NaOH dan CaO
Bilangan kappa yang diperoleh dari perlakuan NaOH rata-rata berkisar
13,24 – 21,98 sedangkan bilangan kappa dari perlakuan CaO berkisar dari 18,12 –
20,90. Hasil uji ragam (Lampiran 10 dan 13), faktor konsentrasi NaOH
berpengaruh nyata terhadap bilangan kappa sedangkan faktor konsentrasi CaO
tidak berpengaruh nyata pada nilai bilangan kappa. Hasil uji lanjut duncan

9

(Lampiran 11) menunjukkan konsentrasi NaOH 10% dan 15% berbeda signifikan
satu sama lain dan keduanya berbeda signifikan dengan bilangan kappa
konsentrasi NaOH 20% dan 25%.
Bilangan kappa perlakuan CaO memiliki nilai yang lebih tinggi
dibandingkan dengan bilangan kappa perlakuan NaOH (Gambar 4). Hal tersebut
dikarenakan, CaO sulit larut di air pada suhu kamar sehingga penetrasi larutan
CaO ke dalam serat tidak maksimal yang menyebabkan lignin yang larut sedikit.
Menurut Chen (2009), NaOH lebih efektif dalam melepaskan lignin dalam
jaringan lignoselulosa dibandingkan CaO.
Penelitian yang dilakukan oleh Anggraini et.al (2011), dengan proses semikimia soda panas terbuka (NaOH 6%, 1 jam, 100ºC, dan rasio 1:7) menghasilkan
rendemen dan bilangan kappa sebesar 77,26% dan 10,94 serta penelitian Zulfikar
et.al (2009), pada konsentrasi CaO (5 - 15%), suhu (80º, 100º, dan 120ºC) dan
waktu ( 60, 90, dan 120 menit) menghasilkan rendemen 61,58 – 89,65% dengan
bilangan kappa sebesar 45,51 – 122,31. Bila dibandingkan dengan penelitian ini,
konsentrasi CaO (10 - 25%) dengan lama pemasakan 1 dan 2 jam menghasilkan
rendemen pulp yang lebih tinggi dan bilangan kappa yang lebih rendah.
Selektivitas Delignifikasi
Selektivitas delignifikasi menunjukkan rasio antara jumlah karbohidrat
dengan jumlah sisa lignin dalam pulp. Selama proses delignifikasi berlangsung
tidak hanya lignin yang terdegradasi namun sebagian komponen karbohidrat juga
terdegradasi terutama hemiselulosa. Menurut Gullichsen dan Paulapuro (2000),
kandungan polisakarida dalam pulp akan menurun seiring terjadinya proses
delignifikasi. Sebagian besar karbohidrat akan terurai pada fase initial
delignification sedangkan degradasi karbohidrat lainnya seperti hemiselulosa akan
terjadi pada fase bulk delignification dan degradasi selulosa sebesar 10 - 15%
akan terjadi pada fase residual delignification yang menyebabkan penurunan
rendemen.
Selektivitas yang tinggi artinya karbohidrat yang hilang selam proses
pemasakan sedikit. Perlakuan NaOH memiliki nilai selektivitas delignifikasi yang
lebih tinggi dibandingkan dengan selektivitas delignifikasi perlakuan CaO
(Gambar 5). Selektivitas delignifikasi hasil penelitian yang diperoleh pada
perlakuan NaOH rata-rata berkisar 34,072 – 57,230 sedangkan perlakuan CaO
nilai selektivitas delignifikasinya rata-rata berkisar 35,801 – 41,378. Hasil uji
ragam (Lampiran 15 dan 18) menunjukkan bahwa hanya faktor konsentrasi NaOH
berpengaruh nyata pada parameter selektivitas delignifikasi sedangkan faktor
konsentrasi dan lama pemasakan serta interaksinya tidak berpengaruh nyata
terhadap nilai selektivitas delignifikasi. Nilai selektivitas delignifikasi memiliki
hubungan linier dengan jumlah karbohidrat dalam pulp. Semakin tinggi
karbohidrat dalam pulp, semakin tinggi pula selektivitas delignifikasi dan semakin
rendah pula kandungan lignin sisa dalam pulp.

10

Selektivitas Delignifikasi

70
60
50
1 jam NaOH

40

2 jam NaOH

30

1 jam CaO

20

2 jam CaO

10
0
10

15
20
25
Konsentrasi (%)
Gambar 5 Selektivitas delignifikasi berbagai konsentrasi pelarut NaOH dan CaO
Kondisi Perlakuan Terbaik
Perlakuan yang diberikan kepada bahan baku bertujuan untuk memperoleh
kualitas pulp yang baik dengan rendemen pulp yang tinggi dan sisa lignin yang
rendah. Kondisi perlakuan yang baik menghasilkan pulp dengan bilangan kappa
yang rendah dan selektivitas delignifikasi yang tinggi karena kadar selulosa dan
lignin dalam pulp menjadi faktor penting dalam pembuatan kertas. Kondisi
perlakuan terbaik ditentukan dari hasil bilangan kappa dan selektivitas
delignifikasi kedua perlakuan secara statistik. Berdasarkan hasil tersebut,
perlakuan yang menghasilkan kualitas pulp yang baik yaitu perlakuan konsentrasi
NaOH 20% dengan lama pemasakan 1 jam dan perlakuan CaO 10% dengan lama
pemasakan 1 jam. Kandungan sisa lignin pada pulp akan mempengaruhi kualitas
kertas yang dihasilkan.
Karakteristik Fisik dan Mekanik Kertas Seni
Gramatur
Gramatur merupakan rasio berat kertas (g) terhadap luas permukaan kertas
(m ). Gramatur kertas dipengaruhi oleh jumlah pulp dan luas media pencetak yang
digunakan dalam pembentukan lembaran kertas sehingga gramatur kertas yang
diperoleh cukup beragam. Nilai gramatur akan berpengaruh pada sifat fisik kertas
yang lain. Menurut Casey (1980), gramatur kertas akan mempengaruhi semua
sifat kertas. Pada penelitian ini, jumlah pulp yang digunakan sebesar 5 g bobot
basah untuk kertas perlakuan NaOH dan perlakuan CaO.
Hasil uji gramatur (Lampiran 20 dan 22), kertas perlakuan NaOH memiliki
gramatur rata - rata berkisar 57,14 – 70,78 g/m2 sedangkan gramatur kertas
perlakuan CaO rata - rata berkisar 55,56 – 64,32 g/m2. Penurunan komposisi pulp
serat daun nanas pada kertas menyebabkan peningkatan gramatur. Semakin kecil
2

11

komposisi pulp serat daun nanas dan semakin besar komposisi bubur kertas HVS
dalam kertas, nilai gramatur pun semakin meningkat (Gambar 6). Nilai gramatur
tertinggi terdapat pada komposisi 50:50 pada masing-masing perlakuan, yaitu
70,78 g/m2 dan 64,32 g/m2.
140

127,07

Gramatur (g/m2)

120

106,97

100
80

70,78
57,14 56,11 59,48 55,56

60

64,32

NaOH
CaO

40
20
0
Kontrol

100
75
Komposisi

50

Gambar 6 Hubungan antara gramatur dengan komposisi kertas
Berdasarkan uji ANOVA (Lampiran 21 dan 23), faktor komposisi pulp serat
daun nanas dan bubur kertas HVS tidak berpengaruh nyata terhadap gramatur
kertas. Kertas yang berasal dari pulp perlakuan NaOH memiliki gramatur lebih
besar daripada kertas yang berasal dari pulp perlakuan CaO. Hal tersebut
dikarenakan, pulp NaOH memiliki tekstur serat yang lebih lunak sehingga
lembaran pulp yang terbentuk memiliki gramatur yang tinggi. Pada penelitian ini
digunakan kontrol yaitu kertas seni hasil penelitian Prasetyo (2014) dengan
komposisi 60% pulp serat pisang abaka dan 40% pulp kertas HVS.
Ketahanan Tarik
Ketahanan tarik kertas atau karton menunjukkan kemampuan kertas atau
karton dalam mempertahankan keadaaanya agar tidak putus bila dikenai
renggangan. Menurut Monica et al.(2009), faktor-faktor yang mempengaruhi
ketahanan tarik, antara lain kekuatan serat, ikatan antar serat, panjang serat, dan
struktur permukaan kertas. Indeks tarik adalah ketahanan tarik per gramatur.
Hasil uji indeks tarik (Lampiran 24 dan 27), kertas perlakuan NaOH
memiliki indeks tarik rata-rata berkisar 6,65 – 3,04 Nm/g sedangkan indeks tarik
kertas perlakuan CaO rata-rata berkisar 0,79 – 2,26 Nm/g. Berdasarkan hasil uji
ragam (Lampiran 25 dan 28), faktor komposisi memiliki pengaruh yang nyata
pada indeks tarik kertas dari pelarut NaOH sedangkan pada kertas CaO, faktor
komposisi tidak berpengaruh nyata pada indeks tarik. Hasil uji Duncan (Lampiran
26), kertas dengan komposisi 100 memiliki nilai indeks tarik yang berbeda
signifikasn terhadap komposisi 75 dan 50.

12

Indeks tarik (Nm/g)

1000 556,08475,55
100

6,65

10

3,04 2,26

75

50

CaO

0,79

1
Kontrol
0,1

NaOH

3,82
1,53

100

Komposisi

Gambar 7 Hubungan antara indeks tarik dengan komposisi kertas
Berdasarkan hasil penelitian (Gambar 7), semakin banyak komposisi serat
daun nanas, indeks tarik semakin besar. Hal ini dikarenakan, serat daun nanas
termasuk ke dalam kelompok serat panjang. Penelitian sebelumnya yang
dilakukan Ayunda et al. (2013) berupa kertas campuran 100% pulp daun nanas
dan 0% pulp enceng gondok memiliki indeks tarik berkisar 16,85 Nm/g. Kertas
seni yang dihasilkan dari penelitian ini memiliki nilai indeks tarik yang lebih
rendah dibandingkan dengan kontrol dan penelitian sebelumnya.
Ketahanan Sobek
Kekuatan sobek adalah daya tahan atau tenaga yang dibutuhkan untuk
menyobek suatu kertas. Faktor-faktor yang mempengaruhi ketahanan sobek kertas
atau karton, antara lain panjang serat, jumlah serat yang mengalami rupture kertas,
dan jumlah ikatan antar serat. Kekuatan sobek kertas menunjukkan sifat kertas
pada penggunaan akhir seperti kekakuan kertas dalam menahan beban. Indeks
sobek adalah kekuatan sobek per satuan gramatur kertas.
Hasil uji indeks sobek (Lampiran 29 dan 32), kertas dari pelarut NaOH
memiliki indeks sobek rata-rata berkisar 3,09 x 10-3 – 1,73 x 10-3 Nm2/g
sedangkan indeks sobek kertas dari pelarut CaO rata-rata berkisar 1,08 x 10-3 –
1,78 x 10-3 Nm2/g. Hasil uji ragam (Lampiran 30 dan 33), faktor komposisi hanya
memiliki pengaruh signifikan terhadap indeks sobek kertas dari pelarut NaOH.
Hasil uji lanjut Duncan (Lampiran 31), masing-masing komposisi berbeda
signifikan pada indeks sobek kertas.
Berdasarkan Gambar 8, semakin sedikit komposisi pulp serat daun nanas
dalam kertas, semakin kecil nilai indeks sobek kertas. Hal tersebut karena,
penambahan komposisi bubur kertas HVS dapat meningkatkan kepadatan kertas
yang mengakibatkan fleksibilitas kertas menurun. Penelitian sebelumnya yang
dilakukan Ayunda et al. (2013) berupa kertas campuran 100% pulp daun nanas
dan 0% pulp enceng gondok memiliki indeks sobek berkisar 0,87 x 10-3 Nm2/g.
Kertas seni yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki indeks sobek yang lebih

13

baik dibandingkan dengan penelitian sebelumnya namun memiliki indeks sobek
yang lebih rendah dibandingkan kontrol.
40
Indeks sobek (Nm2/g)

35
30

33,74
26,92

25
20

NaOH

15

CaO

10
3,09 1,78

5

2,35 1,40

1,73 1,08

0
Kontrol

100
75
Komposisi

50

Gambar 8 Hubungan antara indeks sobek dengan komposisi kertas
Komposisi Kertas Terbaik
Kertas dengan kualitas baik memiliki indeks tarik dan indeks sobek yang
tinggi. Komposisi kertas terbaik ditentukan dari hasil indeks tarik dan indeks
sobek secara statistik kemudian diurutkan dengan rangking dimana kertas yang
memiliki indeks tarik dan indeks sobek yang tinggi memperoleh nilai rangking
tinggi. Hasil uji fisik dan mekanik kertas dari pelakuan NaOH dan CaO, kertas
perlakuan NaOH memiliki indeks tarik dan indeks sobek yang lebih tinggi
dibandingkan dengan kertas perlakuan CaO. Berdasarkan hasil uji statistik, kertas
yang memiliki indeks tarik dan indeks sobek yang tinggi, yaitu kertas dari
perlakuan NaOH dengan komposisi 100% serat daun nanas (6,65 Nm/g dan 3,09 x
10-3 Nm2/g) dan kertas dari perlakuan CaO dengan komposisi 50% serat daun
nanas (2,26 Nm/g dan 1,08 x 10-3 Nm2/g) walaupun indeks sobek yang diperoleh
rendah.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi pelarut sangat
berpengaruh pada proses delignifikasi. Semakin tinggi konsentrasi pelarut yang
digunakan semakin banyak lignin yang hilang dan semakin tinggi selektivitas
delignifikasi pemasakan. Pulp terbaik diperoleh dari perlakuan konsentrasi NaOH
20% dengan lama pemasakan 1 jam dan perlakuan CaO 10% dengan lama
pemasakan 1 jam dengan melihat parameter bilangan kappa dan selektifitas

14

delignifikasi. Karakteristik serat daun nanas yang panjang mempengaruhi sifat
mekanik kertas. Kertas yang memiliki indeks tarik dan indeks sobek yang tinggi
diperoleh dari kertas dengan komposisi 100% serat daun nanas pada perlakuan
NaOH (6,65 Nm/g dan 3,09 x 10-3 Nm2/g) dan kertas dengan komposisi 50% pada
perlakuan CaO (2,26 Nm/g dan 1,08 x 10-3 Nm2/g). Semakin besar komposisi
bubur kertas dalam kertas, sifat mekanik kertas semakin menurun. Selain itu,
panjang serat hasil pemasakan juga dapat mempengaruhi sifat mekanik kertas.
Semakin panjang serat yang menyusun kertas, semakin baik sifat mekanik kertas.
Saran
Serat daun nanas memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi kertas seni
baik dari bahan serat itu sendiri maupun dikombinasikan dengan berbagai jenis
kertas lain sehingga diperoleh kualitas kertas seni yang baik dari sisi artistik,
teknis, dan finansial. Selain itu, dibutuhkan suatu standar yang berguna sebagai
standarisasi mutu kertas seni. Penggunaan CaO sebagai pelarut belum efektif
dalam mendegradasi lignin sehingga perlu dilakukan perbaikan pada kondisi
perlakuan untuk mengasilkan pulp dengan sisa lignin yang kecil.

DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Nanas [Internet]. Kemenristek. [diunduh pada 2014 Jan 8].
Tersedia pada: http//warintek.ristek.go.id/pertanian/nanas.
Anggraini D, Roliadi H, Tampubolon RM. 2011. Pemanfaatan Bahan Alternatif
Berserat Lignoselulosa Untuk Pembuatan Pulp dan Kertas Guna Menjaga
Kelestarian Sumber daya Alam. Di dalam: Hidayat T, Karina M, Bahar N,
Erwinsyah, Purwati S, Wikanaji D, editor. Seminar Teknologi Pulp dan Kertas
2011; 2011 Jul 12; Bandung, Indonesia. Bandung (ID): BPPK. hlm 60-74.
Ayunda V, Humaidi S, Barus DA. 2013. Pembuatan dan Karakterisasi Kertas Dari
Daun Nanas dan Enceng Gondok. Medan (ID): Universitas Sumatra Utara.
[BPS] Badan Pusat Statistik. 2012. Produksi Buah Nanas Tahun 2012. Jakarta
(ID): BPS.
Casey, JP. 1980. Pulp and Paper Chemistry and Chemical Technology 3rd
Edition. Volume 1A. New York (US): Willey Interscience Publisher.
Chen M, Zhao J, Xia L. 2009. Comparison of Four Different Chemical
Pretreatments of Corn Stover for Enhancing Enzymatic Digestibility. Biomass
and Bioenergy. 33:1881-1385.doi:10.1016/j.biombioe.2009.05.025.
[CIFOR] Center of International Forestry Research. 2002. Forestry Outlook and
Review: Annual Report. Bogor [ID]. CIFOR.
Gullichsen J, Paulapuro H. 2000. Chemical Pulping. Atlanta (US): TAPPI Press
Huda AN. 2013. Industri Pulp dan Kertas Potensial [Internet]. Koran Sindo.
[diunduh pada 2014 Agu 31]. Tersedia pada: http//koran-sindo.com.
Kaar WE, Holtzapple MT. 2000. Using Lime Pretreatment to Facilitate The
Enzymatic Hydrolysis of Corn Stover. Biomass and Bioenergy. 18:189-199.

15

Monica Ek, Gellerstedt G, Henriksson G. 2009. Pulp and Paper Chemistry and
Technology Vol 4 Paper Product Physic & Technology. Berlin (DE): Walter de
Gruyter GmbH & Co.
Nayan NHM, Razak SIAbd, Rahman WAWA, Majid RAbd. 2013. Effect of
Mercerization on The Properties of Paper Produced from Malaysian
Pineapple Leaf Fiber. IJET-IJENS. 13:1-6.
Onggo H, Astuti JT. 2005. The Effect of NaOH and H2O2 on The Yield and Color
of Pulp From Pineapple Leaf Fiber. Journal of Tropical Wood Science and
Technology. 3(1): 37-43.
Prasetyo Yoga. 2014. Pemanfaatan serat pisang abaka (Musa textilis Nee) dan
kertas HVS sebagai kertas seni [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1989. SNI 14 0439 1989 tentang Cara Uji
Gramatur Kertas dan Karton. Jakarta (ID): BSN.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1998. SNI 14 4737 1998 tentang Cara Uji
Ketahanan Tarik Kertas dan Karton - Bagian 2: Metode Elongasi Tetap. Jakarta
(ID): BSN.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1998. SNI 14 0436 1998 tentang Cara Uji
Ketahanan Sobek Kertas dan Karton - Metode Elmendorf. Jakarta (ID): BSN.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1999. SNI 14 4977 1999 tentang Cara Uji
Ketebalan Kertas dan Karton. Jakarta (ID): BSN.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 2005. SNI 08 7070 2005 tentang Cara Uji
Kadar Air Kertas dan Karton - Metode Kering Oven. Jakarta (ID): BSN.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 2008. SNI 0494 2008 tentang Cara Uji
Bilangan Kappa. Jakarta (ID): BSN.
Yusof Y, Ahmad MR, Wahab MdS, Mustapa MS, Tahar MS. 2012. Producing
Paper Using Pineapple Leaf Fibre. Advanced Materials Research. 383390:3382-3386.doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.383-390.3382.
Zawawi D, Zainuri M, Hatta M, Sari A, Kassim M, Awang H, Aripin AM. 2014.
Agro Waste as Alternative Fiber. Bioresources. 9(1): 872-880.
Zulfikar M, Kumalaningsih S, Wijana S. 2009. Teknologi Produksi Pulp dari
Serat Daun Nanas. Malang (ID): Universitas Brawijaya.

16

LAMPIRAN
Lampiran 1 Karakterisasi pulp
Rendemen pemasakan dan bilangan kappa
Pulp hasil pemasakan dicuci dengan air untuk memisahkan pulp dengan
cairan pemasak (black liquor) dan menetralkan pulp dari bahan kimia. Pulp yang
telah bersih ditentukan kadar airnya dengan metode kadar air (SNI 08 7070 2005).
Setelah itu, rendemen pulp dapat ditentukan dengan rumus berikut.
a
b

endemen

Keterangan :
% Rendemen = rendemen pemasakan (%)
Wa
= berat kering oven pulp hasil pemasakan (g)
Wb
= berat kering oven pulp sebelum dimasak (g)
Setelah rendemen pulp ditentukan, kemudian dilakukan pengujian bilangan
kappa pulp untuk mengetahui kadar sisa lignin dalam pulp (SNI 0494:2008).
Bilangan kappa dapat ditentukan dengan rumus berikut.
p

p

f

b a

Keterangan :
K = nilai bilangan kappa
f = faktor koreksi pada pemakaian 50% KMnO4, tergantung pada harga p sesuai
Tabel 2
w = berat contoh kering oven (g)
p = larutan KMnO4 yang terpakai oleh contoh pulp (mL)
b = larutan Na2S2O3 yang terpakai oleh blanko (mL)
a = larutan Na2S2O3 yang terpakai oleh contoh (mL)
N = normalitas larutan Na2S2O3
Tabel 2 Faktor “p” koreksi perbedaan pemakaian persentase permanganat
p
30
40
50
60
70

+

0
0,958
0,979
1,000
1,022
1,044

1
0,960
0,981
1,002
1,024

2
0,962
0.983
1,004
1,026

3
0,964
0,985
1,006
1,028

4
0,966
0,987
1,009
1,030

5
0,968
0,989
1,011
1,033

6
0,970
0,991
1,013
1,035

7
0,973
0,994
1,015
1,037

8
0,975
0,996
1,017
1,039

9
0,977
0,998
1,019
1,042

17

Selektifitas delignifikasi
Perhitungan lignin klason, jumlah lignin dalam pulp, dan jumlah karbohidrat
dalam pulp digunakan untuk menghitung selektifitas delignifikasi. Selektifitas
delignifikasi ditentukan dengan tahapan-tahapan berikut.
Berat kering oven bahan
= A (g)
Rendemen pemasakan
= % rendemen x A = B (g)
Lignin klason
= bilangan kappa x 0,13 = C (%)
Jumlah lignin dalam pulp
= % C x B = D (g)
Jumlah karbohidrat dalam pulp = B – D = E (g)
g
Selektifitas delignifikasi
=
g
Lampiran 2 Karakterisasi kertas
Sifat Fisik
Gramatur (SNI 14-0439-1989)
Gramatur adalah massa lembaran kertas atau karton (g) yang dibagi dengan
satuan luasnya (m2) dan diukur pada kondisi standar. Contoh uji dipotong dengan
ukuran 10 x 10 cm sebelum dilakukan penimbangan. Pengambilan dan
penimbangan contoh dilakukan dalam kondisi standar. Gramatur dihitung dengan
persanaan berikut,
ramatur

m

Keterangan :
m = massa contoh uji (g)
A = luas contoh uji (m2)
Ketebalan (SNI 14-4977-1999)
Ketebalan kertas adalah jarak tegak lurus antara kedua permukaan kertas
atau karton dan dikur pada keadaan standar. Contoh uji dipotong dengan dimensi
10 x 10 cm, kemudian dilakukan pengukuran pada lima titik berbeda dengan
mikrometer skrup. Hasil pengukuran kelima titik dicatat dan diambil nilai rataratanya
Sifat Mekanik
Ketahanan Tarik (SNI 14 4737 1998)
Ketahanan tarik menyatakan daya tahan lembaran kertas atau karton
terhadap gaya tarik yang bekerja pada ujung kedua kertas atau karton dan diukur
pada keadaan standar. Contoh uji dipotong dengan dimensi 20 x 1,5 cm kemudian
dijepitkan ke kedua penjepit (klem). Tuas ditarik ke bawah sehingga alat Paper

18

tensile strength tester menarik klem penjepit bawah ke arah bawah dan contoh uji
akan tegang lalu putus. Angka skala dalam kgf atau kN/m (1 kgf per 15 mm =
0,6538 kN/m atau kPa) yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk dicatat.

ndeks tarik (

Keterangan :
Y = ketahanan tarik (kN/m)
T = nilai beban tarik (kgf)

m
)
g

k m
ramatur

Gambar 9 Paper tensile strength tester
Ketahanan Sobek (SNI 14-0436-1998)
Ketahanan sobek menggambarkan gaya (gf atau mN) yang diperlukan untuk
menyobek kertas atau karton pada kondisi standar. Contoh uji dipotong dengan
dimensi 76 x 63 mm dan disimpan pada kondisi standar. Contoh uji diletakkan
pada penjepit sampel dan dilakukan penyobekan awal dengan menggunakan
sampel yang telah tersedia pada alat uji yang telah dikalibrasi sebelumnya.
Kemudian, tekan alat penahan sehingga pendulum mengayun dan menyobek
kertas. Angka skala dalm gf atau mN (1 gf = 9,087 mN) yang ditunjukkan oleh
jarum penunjuk dicatat. Ketahanan sobek dihitung dengan rumus berikut,
F

p
n

ndeks sobek

X
F
n
p

m
g

m
ramatur

Keterangan :
= ketahanan sobek (mN)
= pembacaan skala rata-rata (mN)
= jumlah lembar contoh uji
= faktor pendulum (biasanya 2, 4 ,8 ,16 ,32 ,64)

19

Gambar 10 Paper tearing tester
Lampiran 3 Hasil pengujian rendemen pulp dengan perlakuan NaOH
Konsentrasi Waktu Ulangan
10%
1
1
2
2
1
2
15%
1
1
2
2
1
2
20%
1
1
2
2
1
2
25%
1
1
2
2
1
2

Rendemen
71,44
70,46
75,40
73,18
65,56
66,94
66,38
67,03
64,39
65,16
65,53
66,76
60,50
66,01
60,08
66,43

Rata-rata
70,95
74,29
66,25
66,71
65,16
66,15
63,26
63,26

Lampiran 4 Uji ANOVA rendemen pulp dengan perlakuan NaOH
Source

Type III Sum
of Squares
Corrected Model
206,220a
Intercept
71 723,535
Konsentrasi
192,981
Waktu
6,669
Konsentrasi * Waktu
6,570
Error
40,502
Total
71 970,258
Corrected Total
246,723

Df
7
1
3
1
3
8
16
15

Mean
F
Square
29,460
5,819
71 723,535 14 166,895
64,327
12,706
6,669
1,317
2,190
,433
5,063

Sig.
,012
,000
,002
,284
,736

20

Lampiran 5 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap rendemen
pulp
Konsentrasi

N

Subset
1
2
4 63,2550
4 65,4600
4 66,4775
72,6200
4
1,000
,090

25,00
20,00
15,00
10,00
Sig.

Lampiran 6 Hasil pengujian rendemen pulp dengan perlakuan CaO
Konsentrasi Waktu
10%
1
2
15%

1
2

20%

1
2

25%

1
2

Ulangan
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2

Rendemen
86,96
85,54
89,43
88,33
76,35
78,69
78,35
77,96
80,30
76,67
73,81
75,22
74,44
76,67
73,54
77,34

Rata-rata
86,25
88,88
77,52
78,16
78,45
74,52
75,56
75,44

Lampiran 7 Uji ANOVA rendemen pulp dengan perlakuan CaO
Source
Corrected Model
Intercept
Konsentrasi
Waktu
Konsentrasi * Waktu
Error
Total
Corrected Total

Type III Sum
of Squares
394,047a
100 742,760
370,953
,168
22,926
21,716
101 158,523
415,763

Df

Mean Square

F

7
56,292
20,738
1 100 742,760 37 112,824
3
123,651
45,552
1
,168
,062
3
7,642
2,815
8
2,714
16
15

Sig.
,000
,000
,000
,810
,107

21

Lampiran 8 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi CaO terhadap rendemen pulp
Konsentrasi

N

Subset
1
2
4 75,4975
4 76,5000
4 77,8375
4
87,5650
,090
1,000

25,00
20,00
15,00
10,00
Sig.

Lampiran 9 Hasil pengujian bilangan kappa dengan perlakuan NaOH
Konsentrasi Waktu Ulangan
10%
1
1
2
2
1
2
15%
1
1
2
2
1
2
20%
1
1
2
2
1
2
25%
1
1
2
2
1
2

Bilangan kappa
20,942
23,022
20,768
21,014
19,902
16,051
22,500
20,714
17,103
14,116
15,017
13,849
13,902
12,584
12,832
14,412

Rata-rata
21,982
20,891
17,976
21,607
15,610
14,433
13,243
13,622

Lampiran 10 Uji ANOVA bilangan kappa dengan perlakuan NaOH
Source

Type III Sum
of Squares
Corrected Model
156,509a
Intercept
4 663,695
Konsentrasi
151,978
Waktu
,698
Konsentrasi * Waktu
3,834
Error
14,762
Total
4 834,967
Corrected Total
171,272

df
7
1
3
1
3
8
16
15

Mean
Square
22,358
4 663,695
50,659
,698
1,278
1,845

F
12,116
2 527,323
27,453
,378
,692

Sig.
,001
,000
,000
,556
,582

22

Lampiran 11 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap bilangan
kappa
Konsentrasi
25,00
20,00
15,00
10,00
Sig.

N

Subset
2

1
3
4 13,4325
4 15,0620
4
18,3603
4
21,4365
,128
1,000
1,000

Lampiran 12 Hasil pengujian bilangan kappa dengan perlakuan CaO
Konsentrasi Waktu Ulangan
10%
1
1
2
2
1
2
15%
1
1
2
2
1
2
20%
1
1
2
2
1
2
25%
1
1
2
2
1
2

Bilangan kappa
20,851
20,954
21,680
18,818
24,998
16,635
20,460
20,610
16,042
19,867
23,112
19,209
19,493
16,983
19,659
16,588

Rata-rata
20,902
20,249
20,816
20,525
17,954
21,160
18,238
18,123

Lampiran 13 Uji ANOVA bilangan kappa dengan perlakuan CaO
Source

Corrected Model
Intercept
Konsentrasi
Waktu
Konsentrasi * Waktu
Error
Total
Corrected Total

Type III
Sum of
Squares
14,877a
6 312,183
9,258
1,008
4,611
66,720
6 393,780
81,597

Df

Mean Square

7
1
3
1
3
8
16
15

F

2,125
,255
6 312,183 756,857
3,086
,370
1,008
,121
1,537
,184
8,340

Sig.

,956
,000
,777
,737
,904

23

Lampiran 14 Hasil pengujian selektivitas delignifikasi dengan perlakuan NaOH
Konsentrasi Waktu Ulangan
10%

1
2

15%

1
2

20%

1
2

25%

1
2

Selektifitas
delignifikasi
35,732
32,413
36,038
35,606
37,651
46,925
38,201
42,059
52,446
53,492
50,223
45,002
54,334
60,126
58,945
52,374

1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2

Rata-rata
34,072
35,822
42,288
40,130
52,969
47,612
57,230
55,660

Lampiran 15 Uji ANOVA selektivitas delignifikasi dengan perlakuan NaOH
Source
Corrected Model
Intercept
Konsentrasi
Waktu
Konsentrasi * Waktu
Error
Total
Corrected Total

Type III Sum
of Squares
1 128,152a
33 449,448
1 089,269
13,453
25,430
108,589
34 686,189
1 236,741

df
7
1
3
1
3
8
16
15

Mean
F
Square
161,165
11,873
33 449,448 2 464,290
363,090
26,750
13,453
,991
8,477
,624
13,574

Sig.
,001
,000
,000
,349
,619

Lampiran 16 Uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi NaOH terhadap selektivitas
delignifikasi
Konsentrasi
10,00
15,00
20,00
25,00
Sig.

N

Subset
1
2
3
4
4 34,9472
4
41,2090
4
50,2908
4
56,4449
1,000
1,000
1,000
1,000

24

Lampiran 17 Hasil pengujian selektivitas delignifikasi dengan perlakuan CaO
Konsentrasi Waktu Ulangan
10%

1
2

15%

1
2

20%

1
2

25%

1
2

1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2

Selektifitas
delignifikasi
35,892
35,711
34,481
39,878
29,772
45,241
36,596
36,323
46,951
35,162
33,58