Sifat Kekuatan Pulp dari Campuran Pulp Daur Ulang dengan Pulp Kulit Buah Durian

SIFAT KEKUATAN PULP DARI CAMPURAN PULP DAUR
ULANG DENGAN PULP KULIT BUAH DURIAN

ACHMAD FAUZIE

DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

ii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Sifat Kekuatan Pulp dari
Campuran Pulp Daur Ulang dengan Pulp Kulit Buah Durian adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi 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

disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2013

Achmad fauzie
NIM E24080050

*Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak
luar IPB harus didasarkan pada perjanjian kerja sama yang terkait.

ii

ABSTRAK
ACHMAD FAUZIE. Sifat Kekuatan Pulp dari Campuran Pulp Daur Ulang
dengan Pulp Kulit Buah Durian. Dibimbing Oleh NYOMAN J. WISTARA
Dalam penelitian ini peningkatkan kekuatan pulp campuran antara pulp kulit
buah durian (PKD) dan pulp daur ulang Sorted White Ledger (SWL) dilakukan
melalui pengilingan. PKD diperoleh dari pemasakan soda AA 20%, L/W 4:1, T

170oC selama 4 jam tampa diputihkan. SWL diberi perlakuan panas printer
dengan lima kali pengumpanan, T 160oC lalu direpulping. PKD dan SWL
dicampur, komposisi (b/b) 100/0, 75/25, 50/50, 25/75, dan 0/100 dengan 3
freeness berbeda, 300 CSF, 200 CSF, dan 100 CSF. Nilai dimensi dan turunan
serat KD kesemuanya menempati kelas kualitas II kecuali daya tenun kelas
kualitas III. Sedangkan SWL menempati kelas kualitas III. Kadar kelarutan etanol
benzene, holoselulosa, lignin, dan α selulosa KD adalah 23%, 65,39 - 67,28%,
16,34 - 18,17%, 41.16 - 42.38%. Sedangkan kadar kelarutan NaOH 1% serat KD
> PKD 300 CSF > PKD 200 CSF > pulp SWL. Sifat mekanis lembaran pulp
campuran menurun dengan bertambahnya komposisi PKD. Hal ini diduga karena
PKD mamiliki kadar polisakarida berberat molekul rendah dan degradasi selulosa
yang tinggi. Sedangkan sifat mekanis Pulp SWL bisa ditingkatkan dengan
penggilingan.
Kata kunci: Freeness, komposisi, Penggilingan, Pulp durian, Pulp Sorted White
Ledger

ABSTRACT
ACHMAD FAUZIE. Strength Properties of Recycled Pulp Mix with Pulp of
Durio Rind. Supervised by NYOMAN J. WISTARA
Durio Rind Pulp (DRP) cooking with soda, obtained from AA 20%, L/W

4:1, T 170oC for 4 hours without bleached. SWL give heat treatment in printer,
feed five times, T 160oC then repulping. DRP and SWL mixed, the composition
(w/w) 100/0, 75/25, 50/50, 25/75, and 0/100 with 3 different freeness, 300 CSF,
200 CSF, and 100 CSF. Dimensions and derivatives values DR all of which
occupy fiber quality class II except felting power quality class III. While SWL
occupies quality class III. Levels solubility of ethanol benzene, holocellulose,
lignin, and α cellulose DR is 23%, 65.39 - 67.28%, 16.34 - 18.17%, 41.16 42.38%. While the level of solubility NaOH 1% of fiber DR > DRP 300 CSF >
DRP 200 CSF > SWL. The mechanical properties of the sheets pulp mixture
decreased with increasing composition of DRP. It is thought to because the DRP
had higher levels of low weight polysaccharides and cellulose degradation is high.
While the mechanical properties of SWL can be improved by beating.
Keywords: Freeness, Pulp Composition, Beating, Durio’s pulp, Sorted White
δedger’s pulp

SIFAT KEKUATAN PULP DARI CAMPURAN PULP DAUR
ULANG DENGAN PULP KULIT BUAH DURIAN

ACHMAD FAUZIE

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Hasil Hutan

DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

iv

Judul Skripsi: Sifat Kekuatan Pulp dari Campuran Pulp Daur Ulang dengan Pulp
Kulit Buah Durian
Nama
: Achmad Fauzie
NIM
: E24080050


Disetujui oleh

I Nyoman J Wistara, Ph.D
Pembimbing

Tanggal Lulus:

Judul Skripsi : Sifat Kekuatan Pulp dari Campuran Pulp Daur Ulang dengan Pulp
Kulit Buah Durian
Nama
: Achmad Fauzie
NIM
: E24080050

Disetujui oleh

I Nyoman J Wistara, Ph.D
Pembimbing

Diketahui oleh


Prof. Dr. Ir. I Wayan Darmawan, M.Sc
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

vi

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat
dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Sifat Kekuatan Pulp dari Campuran Pulp Daur Ulang dengan Pulp Kulit Buah
Durian”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana
Kehutanan di Fakultas Kehutanan IPB.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak I Nyoman J Wistara, Ph.D
selaku dosen pembimbing yang dengan sabar dan penuh keikhlasan telah
memberikan bimbingan dan arahannya selama penelitian dan penyusunan skripsi
. Dan juga samua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini,
Penulis terbuka atas segala kritik dan saran membangun untuk
menyempurnakan pengetahuan yang tertuang dalam skripsi ini. Penulis berharap

skripsi ini dapat memberikan manfaat dan pengetahuan tambahan dalam bidang
pulp dan kertas.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2013
Achmad Fauzie

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

viii

DAFTAR GAMBAR

viii

PENDAHULUAN

1


METODE PENELITIAN

2

HASIL DAN PEMBAHASAN

3

Rendemen dan Bilangan Kappa

3

Sifat Mekanis Pulp

4

Sifat Kekuatan Tarik

4


Sifat Kekuatan Sobek

6

Sifat Kekuatan Retak

7

SIMPULAN DAN SARAN

9

Simpulan

9

Saran

9


DAFTAR PUSTAKA

10

RIWAYAT HIDUP

12

viii

DAFTAR TABEL
1 Rendemen dan bilangan kappa unbleached pulp kulit buah durian
2 Dimensi dan turunan serat pulp daur ulang dan kulit buah durian
3 Kelarutan dalam NaOH 1%

3
5
6

DAFTAR GAMBAR

1 Diagram indeks tarik pada beberapa komposisi dan freness yang
berbeda
2 Diagram indeks sobek pada beberapa komposisi dan freeness yang
berbeda
3 Diagram indeks retak pada beberapa komposisi dan freeness yang
berbeda

5
8
8

1

PENDAHULUAN

Pendauran (recycling) dan pemanfaatan kembali (reuse) limbah produk industri
pada mulanya didasarkan atas tuntutan terhadap mutu lingkungan yang baik dan
efisiensi pemanfaatan bahan dan energi (Bystrom dan Lonnstedt 2000). Efisiensi
pemanfaatan bahan dan perbaikan mutu lingkungan hidup dari kegiatan produksi
pulp daur ulang telah dilaporkan oleh EPA (Branco 2008 dalam Sheiki et al 2010).
Disebutkan bahwa dibandingkan dengan produksi pulp asli (virgin pulp), dengan
teknologi terkini efisiensi pemanfaatan air dan penurunan polusi udara produksi
pulp daur ulang dapat mencapai masing-masing sebesar 50% dan 74%.
Keuntungan finansial dan mutu lingkungan hidup dari proses produksi pulp dari
kertas bekas telah meningkatkan kebutuhan akan pulp daur ulang ini. Kebutuhan
kertas daur ulang pada tahun 2015 diperkirakan akan mencapai 460 juta ton,
meningkat 90 juta ton dibandingkan dengan kebutuhan tahun 2006 (Mocchiutti et
al 2011) dan komponen serat daur ulang di dalam produk kertas dewasa ini telah
mencapai 70% (Chen et al 2012)
Salah satu permasalahan kertas daur ulang yaitu menurunnya kualitas sifat
mekanis dan fisis karena perlakuan mekanis dan kimia yang menyebabkan
terjadinya penurunan tingkat pengembangan serat, fleksibilitas serat, dan
kemampuan membentuk ikatan antar serat (Sheikhi et al 2010). Panjang serat
akan menurun dengan banyaknya daur ulang yang di lakukan (Cabalova 2011).
Padahal panjang serat sangat menentukan sifat kekuatan fisik kertas (Jahan et al
2010). Beberapa upaya untuk meningkatkan kualitas kertas daur ulang menurut
Wanrosli et al (2005) yaitu penggilingan, penambahan bahan kimia, fraksionasi,
dan pencampuran memiliki keunggulan dan kelemahan. Disebutkan juga bahwa
metode pencampuran serat bekas dengan serat baru sudah diterapkan pada
beberapa pabrik kertas yang bertujuan meningkatkan kekuatan kertas bekas.
Bahan penunjang untuk meningkatkan potensi daur ulang adalah serat bukan kayu
(Sheikhi et al 2010). Selain karena bahan baku bukan kayu yang melimpah, serat
bukan kayu dipilih karena memiliki waktu panen yang relatif lebih cepat (Belkhir
et al 2013). Selain itu, upaya menambahkan serat baru yang berasal dari bukan
kayu membantu meningkatkan fleksibilitas serat daur ulang (Wanrosli et al 2005).
Hal ini karena kertas bekas memiliki kekuatan yang lebih rendah dibanding kertas
dari serat baru (Mocchiutti et al 2011).
Buah Durian merupakan jenis buah-buahan hutan yang terkenal dari asia tenggara
karena memiliki bau, bentuk, dan rasa yang khas (Wai et al 2010). Disebutkan
bahwa berat kulit buah durian dibanding biji dan daging buahnya lebih dari 50%.
Pemanfaatan dan penelitian kulit buah durian seperti bahan baku papan partikel
dan serat, perekat (Wai et al 2010), absorben biologi, bahan penyedap makanan
(Foo dan Hameed 2011) sudah dilakukan. Namun, upaya yang belum dilakukan
adalah menggunakan holoselulosa dari kulit buah durian untuk meningkatkan
kekuatan kertas daur ulang. Kulit buah durian potensial karena tersusun atas 60%

2
holoselulosa (Foo dan Hameed 2011). Oleh karena itu, penelitian ini ditujukan
untuk menguji potensi pulp kulit buah durian dalam upaya meningkatkan sifat
kekuatan pulp daur ulang dengan perlakuan pendahuluan berupa penggilingan dan
pencampuran. Informasi tersebut penting untuk mengetahui seberapa besar
potensi serat kulit buah durian sebagai bahan baku pulp.

BAHAN DAN METODE

Kulit buah durian segar dipotong-potong menjadi serpih dengan ukuran panjang
dan lebar sekitar 4 - 5 cm dan ketebalan 5 mm dengan menggunakan pisau dapur.
Serpih kulit buah durian tersebut dikering udarakan dibawah sinar matahari
selama dua hari. Serpih tersebut dimasak menggunakan proses soda dengan AA
20 % selama 4 jam dengan suhu maksimum 170oC, dan L/W 4:1. Pulp hasil
pemasakan kemudian disaring dan dicuci hingga bebas dari lindi hitam.
Rendemen tersaring ditentukan dan dihitung berdasarkan berat kering serpih yang
dimasak. Bilangan Kappa pulp kulit buah durian ditentukan dengan merujuk pada
standar TAPPI T 236 cm-85.
Kertas bekas yang digunakan pada penelitian ini adalah jenis kertas perkantoran
putih (white ledger) ukuran A4 dengan gramatur 80 gsm. Kertas tersebut diberi
perlakuan pendahuluan berupa pemanasan pada suhu sekitar 160oC sebanyak 5
kali dengan mengumpankannya ke dalam mesin fotokopi. Kertas bekas tersebut
lalu dijadikan bubur kertas dengan merendamnya ke dalam air selama 2 hari agar
serat-seratnya terurai kembali. Pulp kulit buah durian dan pulp daur ulang
dihitung dimensi dan turunan serat. Analisis kadar komponen kimia kulit buah
durian seperti ekstraktif, lignin, holoselulosa, α-selulosa, kelarutan dalam NaOH
1% masing-masing ditentukan dengan metode Soxhlet extraction menggunakan
pelarut Ethanol/ Benzene (1:2, v:v) dan air selama 8 jam, TAPPI T 222-cm-98,
ASTM D 1104, TAPPI-T 203-cm-88, dan TAPPI T 212 om-88.
Pulp kulit durian tersebut digiling dengan merujuk pada prosedur standar TAPPI
T 248 cm-853. Terdapat tiga penggilingan berbeda yaitu 300 CSF, 200 CSF, dan
100 CSF. Pulp kulit Buah Durian dan pulp kertas bekas tersebut di campurkan
dengan komposisi (b/b) 100/0, 75/25, 50/50, 25/75, dan 0/100. Pulp yang telah
tercampur tersebut dibuat menjadi lembaran untuk diuji sifat kekuatannya. Sifatsifat kekuatan yang diuji yaitu kekuatan tarik, sobek, dan retak yang masingmasing menggunakan prosedur standar TAPPI T 404 om 87, TAPPI T 414 om-88,
dan TAPPI T 403 om 88.
Percobaan ini mengunakan analisis rancangan acak lengkap faktorial ANOVA
pada tingkat kepercayaan 95% dengan uji lanjut Tukey untuk dapat mengetahui
pengaruh persentase pertambahan serat durian dan kertas bekas serta tingkat
kehalusan pulp (Freness level) terhadap kekuatan mekanis kertas campuran.
Model umum rancangan percobaanya adalah

3
Yijk = U + αi + ik + βj + αβij + ijk
Keterangan :
i
= 1,2,…a (Taraf komposisi pulp kulit durian)
j
= 1,2,…b (Taraf freness level)
k = 1,2,3 (Ulangan)
Yij = Respon pengaruh bersama taraf ke-i faktor a dan taraf ke-j faktor b yang
terdapat pada pengamatan ke-k
U = Nilai Rata-rata umum
αi = Pengaruh dari taraf ke-i faktor komposisi pulp kulit buah durian
Pengaruh Galak petak utama
ik =
βj = Pengaruh dari taraf ke-j faktor freness level
αβij = Pengaruh dari interaksi antara taraf ke-i faktor a dengan taraf ke-j faktor
b
Galat pada unit percobaan dari taraf ke-i faktor a dengan taraf ke-j faktor
ijk =
b ulangan ke-k

HASIL DAN PEMBAHASAN

Rendemen dan Bilangan Kappa

Rendemen pulp kulit buah durian yang dihitung adalah perbandingan antara berat
kering pulp yang dihasilkan dengan berat kering serpih kulit buah durian.
Rendemen dan bilangan kappa unbleached pulp kulit buah durian disajikan dalam
Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Rendemen dan bilangan kappa unbleached pulp kulit buah durian
AA
(%)

Rendemen
(yield) (%)

Bilangan Kappa
Rata-rata

Keterangan

20

15.6

34.22

Lab BBPK Bandung

16

10.6

46.9

Lab BBPK Bandung

18

13.6

41.39

Lab BBPK Bandung

Pada tabel 2.1 dapat dilihat alkali aktif (AA) 20% memiliki rendemen paling besar.
Rendemen AA 16 % dan 18% yang lebih kecil tersebut diduga disebabkan oleh
kadar ekstraktif kulit buah durian yang tinggi. Dari penelitian ini kadar kelarutan
etanol benzena kulit buah durian adalah 23%. Zat terlarut dalam ethanol benzena
adalah resin, lemak, lilin, dan tanin (TAPPI 1990). Menurut Fatriasari dan
Hermiati (2008) kadar zat ekstraktif yang tinggi berupa minyak dan lemak
menyebabkan bahan kimia pemasak sulit untuk mengimpregnasi bahan baku,
memperbesar konsumsi alkali, dan memperlambat delignifikasi. Dengan demikian

4
pemasakan menjadi tidak sempurna dan lignin tidak terdegradasi secara optimum.
Hal tersebut diduga menyebabkan AA 16% dan 18% memiliki bilangan kappa
yang lebih besar.

Sifat Mekanis Pulp

Dimensi serat dan kadar komponen kimia bahan baku pulp kulit buah durian
mempengaruhi sifat kekuatan lembaran pulp dan kertas. Selain itu, salah satu
upaya memperbaiki kekuatan serat adalah perlakuan fisik dengan
mengkombinasikan serat baru dengan serat daur ulang dan penggilingan
(Wanrosli et al 2005). Perlakuan penggilingan dilakukan untuk meningkatkan
kekuatan ikatan antar serat dan menambah kekuatan lembaran pulp (Banavath
2011). Dalam penelitian ini sifat kekuatan lembaran pulp campuran yang diuji
meliputi sifat kekuatan tarik, sobek, dan retak. Pengujian tersebut dilakukan untuk
mengetahui pengaruh penggilingan dan pencampuran pulp kulit buah durian
dengan pulp daur ulang terhadap sifat kekuatan lembaran pulp campuran. Uji tarik,
sobek, dan retak digunakan untuk mewakili sifat mekanis pulp dengan merujuk
pada TAPPI 220 om-88 sebagai contoh pembuatan bahan uji.

Sifat Kekuatan Tarik
Rata-rata sifat kekuatan tarik lembaran pulp campuran yang diperoleh dari
penelitian ini tercantum dalam Gambar 1. Penggilingan dan komposisi
berpengaruh nyata dalam meningkatkan indeks tarik, namun interaksi diantara
kedua faktor tidak berpengaruh nyata. Berdasarkan uji lanjut tukey (tingkat α =
95%) penggilingan 200 CSF dan 300 CSF tidak berpengaruh signifikan,
sedangkan penggilingan 100 CSF berpengaruh signifikan. Pada komposisi,
komposisi pulp kulit buah durian dari 100% sampai dengan 25% berpengaruh
signifikan, namun komposisi 25% dan 0% tidak berpengaruh signifikan. Pada
lembaran pulp campuran penambahan komposisi pulp kulit buah durian
menurunkan sifat kekuatan tarik. Dari Gambar 1 dapat dilihat bahwa peningkatan
komposisi pulp kulit buah durian menurunkan kekuatan tarik pulp campuran.
Serat daur ulang yang telah melewati proses pemanasan diduga telah terjadi
hornification sehingga kemampuan pengembangan serat dan penyerapan air
menurun. Berkurangnya kemampuan pengembangan serat akan berakibat pada
berkurangnya fleksibilitas, fibrilasi, ikatan antar serat, dan kekuatan kertas
(Sheikhi et al 2010). Namun penggilingan akan berdampak sebaliknya.
Penggilingan akan meningkatkan pengembangan dan ikatan antar serat yang
sangat berpengaruh pada sifat kekuatan kertas terutama kekuatan tarik (Wistara
dan Effendi 2011). Penggilingan juga meningkatkan Surface area yang berperan
penting dalam ikatan antar serat (Bhardwaj et al 2007).
Berdasarkan dimensi dan turunan serat pulp daur ulang, penggilingan berpengaruh
dalam meningkatkan sifat kekuatan kertas daur ulang. Dapat dilihat pada Tabel

5
2.2. serat pulp daur ulang memiliki dinding sel yang tebal, diameter sel yang lebar,
dan serat yang pendek. Serat yang tebal membuat permukaan yang kurang baik
bagi terjadinya ikatan antar serat sehingga perlu mendapatkan perlakuan mekanis
penggilingan agar dinding serat menipis (Ververis 2004). serat yang tipis akan
memberikan permukaan yang lebih luas bagi terjadinya ikatan antar serat
sehingga kekuatan tarik, jebol, dan lipatnya tinggi (Aprianis & Rahmayanti 2009).
Turunan serat pulp daur ulang menunjukkan rungkel ratio, daya tenun, muhlstep
ratio, fleksibility ratio, dan koefisien kekakuan yang rendah. Hasil penilaian
memperlihatkan dimensi dan turunan serat pulp daur ulang berada pada kelas
kualitas III berdasarkan standar bahan baku pembuatan pulp LPHH.

40

41.86

37.56

68.14

58.67

85.97

78.33

104.41

56.64

60

68.46

80

89.64

100

90.85

120

100.79

Indeks Kekuatan Tarik (kNm/g)

Tabel 2.2 Dimensi dan turunan serat pulp daur ulang dan kulit buah durian
Serat
Kulit
Klasifikasi Kualitas Pulp LPHH*
Dimensi dan
Daur
Buah
turunan serat
I (100)
II (75)
III (50)
Ulang
Durian
Panjang Serat
>2
1.0 - 2.0
90
70 - 90
40 - 70
54.24
63.04
Muhlstep Ratio (%)
< 30
30 - 60
60 - 80
75.33
51.54
Fleksibility Ratio
> 0.8
0.6 - 0.8
0.4 - 0.6
0.497
0.7
Coef of Rigidity
< 0.1
0.1 - 0.15 0.15 - 0.2
0.503
0.15
Nilai
451 - 600 301 - 450 151 - 300
200
425
* LPHH (1976) dalam Apriyanis dan Rahmayani (2009)

20
0
0/100
25/75
50/50
75/25
Komposisi Pulp Kulit Durian/Pulp Daur Ulang (b/b)

100/0

Gambar 1 Diagram Indeks tarik pada beberapa komposisi dan freeness 300 ml
CSF ( ), 200 ml CSF ( ), dan 100 ml CSF ( )

6
Sifat kimia, dimensi, dan turunan serat kulit buah durian diduga juga menentukan
indeks tarik pulp campuran. Dimensi dan turunan serat pulp kulit buah durian
dapat dilihat pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 menujukkan dimensi serat kulit buah
durian memiliki diameter serat yang lebar, diameter lumen yang lebar, dan serat
yang panjang. Diameter lumen yang lebar menurut Sudomo et al (2007) disenangi
dalam pembuatan pulp karena meningkatkan fleksibility ratio sehingga serat
mudah untuk digiling. Serat durian yang masih baru memiliki pengembangan
serat dan daya serap air yang lebih besar dibanding serat bekas (Wanrosli et al
2005). Namun sifat kimia serat kulit buah durian belum membantu meningkatkan
kekuatan tarik pulp campuran. Dalam penelitian ini kadar kelarutan ethanol
benzene adalah 23 %. Kadar lignin berselang antara 16.34% sampai 18.17%.
Kadar lignin pada pulp kulit buah durian diduga mengakibatkan aktifitas selulosa
dan hemiselulosa dalam membentuk ikatan antar serat terganggu, sehingga
kekuatan lembaran pulp berkurang (Fatriasari dan Hermiati 2008). Sementara
kadar holoselulosa dan α selulosa pada penelitian ini relatif tinggi berturut-turut
adalah 65,39 - 67,28 % dan 41.16 - 42.38 %. Kadar hemiselulosa adalah 24.23 24.9%. Tetapi kadar kelarutan serbuk kulit durian dan pulp kulit buah durian
dalam NaOH 1% cukup tinggi. Kadar kelarutan NaOH 1% dapat dilihat pada
Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Kelarutan dalam NaOH 1%
No

Jenis Sampel

Hasil (%)

Keterangan

1

Serbuk Kulit durian

40.9

40-60 mesh

2

pulp kulit buah durian

21.1

300 ml CSF

3

pulp kulit buah durian

19.6

200 ml CSF

4

Pulp Daur Ulang

9.3

300 ml CSF

Kadar kelarutan pulp dalam NaOH 1% bertujuan untuk menduga kualitas serat
dalam pulp. Nilai kelarutan ini menurut TAPPI (1990) digunakan untuk
memprediksi kandungan karbohidrat dan lignin yang memiliki bobot molekul
rendah serta untuk mengetahui seberapa besar tingkat degradasi komponen kimia
kayu akibat proses pulping. Kadar holoselulosa yang tinggi menurut Fatriasari &
Hermiati (2008); Khalil et al (2006) diduga akan menghasilkan kualitas pulp yang
baik dan rendemen yang tinggi. Tetapi kadar holoselelulosa serat kulit buah
durian diduga memiliki kandungan karbohidrat berberat molekul rendah yang
tinggi dan diduga tingkat degradasinya tinggi. Dari Tabel 2.3. dapat dilihat bahwa
kadar kelarutan NaOH 1% serat dan pulp kulit buah durian lebih besar dibanding
dengan pulp daur ulang.

Sifat Kekuatan Sobek
Turunan serat khususnya daya tenun merupakan salah satu faktor yang
mempengaruhi kekuatan sobek, semakin tinggi daya tenun maka kekuatan sobek

7
semakin meningkat (Ververis et al 2004). Gambar 2. menunjukkan rata-rata sifat
kekutan sobek yang diperoleh dari penelitian ini.
Komposisi berpengaruh nyata dalam meningkatkan indeks sobek, namun
penggilingan dan interaksi antara komposisi dan penggilingan tidak berpengaruh
nyata. Uji lanjut Tukey (Tingkat α = 95%) menunjukkan komposisi pulp kulit
buah durian 100% sampai 0% berpengaruh signifikan. Pada lembaran pulp
campuran penambahan komposisi pulp kulit buah durian menurunkan sifat
kekuatan sobek.
Daya tenun pulp kulit buah durian dengan kelas kualitas III diduga mempengaruhi
kekuatan sobek dari pulp campuran. Daya tenun yang rendah menurut Ververis et
al (2004) membuat kekutan sobek pulp menurun. Daya tenun serat kulit buah
durian hasil penelitian ini adalah 63.04 tergolong kelas kualitas III (Tabel 2.2).
Daya tenun serat kulit buah durian yang kecil menunjukkan tidak tersedianya
bidang kontak yang baik untuk berikatan antar serat (Ververis 2004) dan sifat
lenturnya semakin berkurang (Fatriasari & Hermiati 2008). Sehingga diduga akan
menurunkan kekuatan sobeknya.
Sedangkan dimensi dan turunan serat pulp daur ulang (Tabel 2.2) menunjukkan
serat pulp daur ulang tergolong pada serat kualitas III. Penggilingan sampai
dengan 300 CSF memperbaiki kualitas pulp daur ulang sehingga kekuatan
sobeknya lebih tinggi dibanding pulp kulit buah durian. Kekuatan sobek pulp
bekas yang tinggi diduga karena pulp daur ulang memiliki kadar kelarutan NaOH
paling rendah yaitu 9.3%. Dengan demikian pulp daur ulang memiliki degradasi
selulosa paling kecil dibanding dengan pulp kulit buah durian (Tabel 2.3).
Penurunan kekuatan sobek pada penggilingan 100 CSF dipengaruhi oleh panjang
serat yang berkurang, menurut Chen et al (2012) perlakuan penggilingan yang
terlalu lama akan berdampak negatif terhadap penurunan panjang serat sehingga
kekuatan sobek akan menurun. Hal ini diduga menjadi penyebab lembaran pulp
kulit buah durian 100 CSF gagal terbentuk.

Sifat Kekuatan Retak
Kekuatan retak adalah parameter sifat mekanis yang sudah sejak lama digunakan
dan masih digunakan sampai sekarang. Hal tersebut karena mudah, cepat
pengerjaannya, dan tidak bergantung pada arah kertas (Hidayat 2009). Gambar 3.
menunjukkan rata-rata sifat kekutan retak yang diperoleh dari penelitian ini.
Penggilingan dan komposisi berpengaruh nyata dalam meningkatkan indeks retak,
namun interaksi diantara kedua faktor tidak berpengaruh nyata. Uji lanjut Tukey
(Tingkat α = 95%) menunjukkan penggilingan 200 CSF, 300 CSF, dan 100 CSF
berpengaruh signifikan meningkatkan sifat kekuatan retak. Pada komposisi,
komposisi pulp kulit buah durian 100% sampai 0% berpengaruh signifikan dalam
meningkatkan sifat kekuatan retak. Pada lembaran pulp campuran penambahan
komposisi pulp kulit buah durian menurunkan sifat kekuatan retak.

8
Kekuatan retak pada umumnya dipengaruhi oleh faktor yang sama dengan
kekuatan tarik (Yuhana 2012), yaitu kekuatan ikatan antar serat (Purnamasari
2012) dan panjang serat (Ververis 2004). Dari hasil nilai turunan serat pulp kulit
buah durian (Tabel 2.2) koefisien kekakuan dan fleksibility ratio serat kulit buah
durian hasil penelitian ini tergolong kelas kualitas II (Tabel 2.2). Hal tersebut
diduga akan menyebabkan serat agak kaku dan tidak lentur. Menurut Dutt et al
(2012) serat yang lentur akan meningkatkan kekuatan retak. Sebaliknya Koefisien
Kekakuan tinggi akan membuat serat kaku (Fatriasari & Hermiati 2008).

3.83

2

1.4

1.36

4

3.16

5.96

4.6

6

5.65

6.54

8

7.9

7.81

10

8.02

12

10.75

Indeks Sobek (mN.m2/g)

Sedangkan dimensi dan turunan serat pulp daur ulang (Tabel 2.2) menunjukkan
serat pulp daur ulang tergolong pada serat kualitas III. Menurut Ververis (2004)
nilai fleksibility ratio yang rendah akan mengurangi kekuatan pulp. Namun
Penggilingan sampai dengan 300 CSF memperbaiki kualitas pulp daur ulang
sehingga kekuatan retaknya lebih tinggi dibanding pulp kulit buah durian
(Gambar 3).

0
0/100

25/75

50/50

75/25

100/0

Komposisi Pulp Kulit Durian/Pulp Daur Ulang (b/b)

0/100

25/75

50/50

75/25

0.69

0.65

3.14

2.8

2.39

4.21

4.09

5.19

7.03
5.64

5.32

8
7
6
5
4
3
2
1
0

7.44

Indeks Retak (kPa.m2/g)

Gambar 2 Diagram Indeks sobek pada beberapa komposisi dan freeness 300 ml
CSF ( ), 200 ml CSF ( ), dan 100 ml CSF ( )

100/0

Komposisi Pulp Kulit Durian / Pulp Daur Ulang (b/b)

Gambar 3 Diagram Indeks retak pada beberapa komposisi dan freeness 300 ml
CSF ( ), 200 ml CSF ( ), dan 100 ml CSF ( )

9

KESIMPULAN

Penggilingan dan komposisi berpengaruh nyata dalam meningkatkan sifat
kekuatan tarik dan retak, namun pada sifat kekuatan sobek hanya komposisi yang
berpengaruh nyata. Interaksi antara faktor komposisi dan penggilingan tidak
berpengaruh nyata dalam meningkatkan sifat kekuatan tarik, sobek, dan retak.
Berdasarkan uji lanjut Tukey, Penggilingan sampai 100 CSF berpengaruh
signifikan meningkatkan sifat kekuatan tarik dan retak. Komposisi kulit buah
durian 100% sampai 0% berpengaruh signifikan dalam meningkatkan sifat
kekuatan tarik, sobek, dan retak. Namun pada sifat kekuatan tarik, komposisi pulp
kulit buah durian 25% dan 0% tidak berpengaruh signifikan. Sifat kekuatan tarik,
sobek, dan retak lembaran pulp campuran menurun dengan bertambahnya
komposisi pulp kulit buah durian. Kualitas pulp daur ulang berhasil ditingkatkan
dengan penggilingan. Sedangkan serat kulit buah durian kurang sesuai
dipergunakan untuk bahan baku pulp karena mamiliki kadar polisakarida berberat
molekul rendah dan degradasi selulosa yang tinggi.

SARAN

Perlakuan yang dapat menurunkan kadar kelarutan NaOH 1% diperlukan agar
serat kulit buah durian dapat menjadi bahan baku pulp. Diperlukan analisa
lanjutan mengenai variasi komposisi pulp Kulit Durian dengan pulp SWL dan
juga analisis lanjutan dengan jenis pemasakan dan perlakuan pendahuluan yang
berbeda.

DAFTAR PUSTAKA

Aprianis Y, Rahmayanti S. 2009 Dimensi serat dan nilai turunannya dari tujuh
jenis kayu asal provinsi jambi. Jurnal Penelitian Hasil Hutan. 27(1) : 1 - 15
Banavath HN, Bhardwaj NK, Ray AK. 2011. A comparative study of the effect of
refining on charge of various pulps. Biores Technol. 102 : 4544–4551.
Belkhir S, Koubaa A, Khadhri A, Ksontini M, Nadji H, Smiti S, Stevanovic T.
2013. Seasonal effect on the chemical composition of the leaves of
Stipa tenacissima L. and implications for pulp properties. Ind. Crops Prod
44 : 56-61.
Bhardwaj NK, Hoang V, Nguyen KL. 2007. A comparative study of the effect of
refining on physical and electrokinetic properties of various cellulosic fibres.
BioresTechnol. 98 :1647–1654.

10
Bystrom S, Lonnstedt L. 2000. Paper recycling: a discussion of methodological
approaches. Resource Conserv Recycl. 28 : 55–65
Chen YM, Wan JQ, Zhang XL, Ma Y, Wang Y. 2012. Effect of beating on
recycled properties of unbleached eucalyptus cellulose fiber. Carbohydrate
Polymers. 87 : 730–736
Dutt D, Sharma AK, Agnihotri S, Gautam A. 2012. Characterization of dogs tooth
grass and its delignification by soda pulping process. J Sci Teckhnol. 1(8) :
434 - 447
Fatriasari W, Hermiati E. 2008. Analisis morfologi serat dan sifat fisis-kimia pada
enam jenis bambu sebagai bahan baku pulp dan kertas. J Ilmu Teknol Hasil
Hutan. 1(2) : 67-72
Foo KY, Hameed BH. 2011. Transformation of durian biomass into a highly
valuable end commodity: trends and opportunities. Biomass bioenergy. 35 :
2470-2478.
Hidayat T. 2009. Pembuktian empiris indeks retak sebagai parameter bebas
gramatur. [catatan penelitian]. Bul Serat BBPK. 44(1) : 11 - 16
Jahan MS, Chowdhury N, Ni Y. 2010. Effect of different locations on the
morphological, chemical, pulping and papermaking properties of Trema
orientalis (Nalita). Biores Technol. 101 : 892–1898.
Khalil HPSA, Alwani MS, Omar AKM. 2006. Chemical composition, anatomy,
lignin distribution, and cell wall structure of Malaysian plant waste fibers.
Biores. 1(2) : 220-232.
Mocchiutti P, Galvan MV, Inalbon MC, Zanuttini MA. 2011. Improvement of
paper properties of recycled unbleached softwood kraft pulps by poly
(allylamine hydrochloride). BioRes. 6(1) : 570-583.
Purnamasari DA. 2012. Sifat pulp campuran antara pulp asli bambu dan pulp
karton bekas (old corrugated containers). [Skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Sheikhi P, Talaeipour M, Hemasi AH, Eslam HK, Gumuskaya E. 2010. Effect of
drying and chemical treat mentonbagasse soda pulp properties during
recycling. BioResources. 5(3) : 1702-1716.
Sudomo A, Permadi P, Rachman E. 2007. Kajian kontrol silvikultur hutan
tanaman terhadap kualitas kayu pulp. Balai Besar Penelitian Bioteknologi
dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Edisi Khusus info teknis 5(2) : 1 -10.
[TAPPI] Technical Association of the Pulp and Paper Industry. 1990. TAPPI Test
Methods 1991 Volume One Fibrous Materials and Pulp Testing T1-T270.
Atlanta (USA) : TAPPI Press.
Ververis C, Georghiou K, Cristodulakis N, Santas P, Santas R. 2004. Fiber
dimensions, lignin and cellulose content of various plant materials and their
suitability for paper production. Ind. Crops Prod. 19 : 245–254
Wai WW, Alkarkhi AFM, Easa AM. 2010. Effect of extraction conditions on
yield and degree of esterification of durian rind pectin: an experimental
design. food bioproducts processing. 88 : 209–214.
Wan J, Yang J, Ma Y, Wang Y. 2011. Effects of pulp preparation and
papermaking processes on the properties of occ fibers. BioRes. 6(2) : 16151630.
Wanrosli WD, Zainuddin Z, Roslan S. 2005. Upgrading of recycled paper with oil
palm fiber soda pulp. Ind. Crops Prod. 21 : 325-329

11
Wistara NJ, Effendi H. 2011. The characteristic of beaten and unbeaten mixed
tropical hardwood kraftpulp. J Ilmu Teknol Kayu Lapis. 9(1) : 34-41
Yuhana R. 2012. Serat blustru sebagai bahan baku dissolving pulp dan kertas.
[Skripsi]. Bogor(ID) : Institut Pertanian Bogor

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di DKI Jakarta pada tanggal 18 April 1991 dari pasangan
Bapak Iskandar Idris dan Ibu Lisnawati. Penulis anak pertama dari dua
bersaudara.
Penulis memulai pendidikan formal pada tahun 1996 di SDN Setiabudi 01
dan lulus tahun 2002. Tahun 2002 penulis melanjutkan pendidikan di SMPN 24
Kampung Dukuh Jakarta Timur dan lulus pada tahun 2005. Kemudian tahun
2005, penulis melanjutkan pendidikan di SMAN 48 Pinang Ranti Jakarta Timur
dan lulus pada tahun 2008. Selanjutnya pada tahun 2008, penulis diterima di
jurusan Teknologi Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama menempuh pendidikan di Institut Pertanian Bogor, penulis aktif
dalam beberapa kegiatan organisasi intra dan ekstra kampus. Di antaranya adalah
menjadi ketua Majelis Talim Al Asyjaar Fakultas Kehutanan Institut Pertanian
Bogor pada tahun 2009-2010. Aktif menjadi staf humas pada Badan Kerohanian
Islam Mahasiswa IPB (BKIM IPB) pada tahun (2010-2011). Dan aktif dalam
kegiatan penggiat alam terbuka Vanaprastha pada tahun 2008 hingga sekarang.
Penulis juga aktif dalam kegiatan ekspedisi lingkungan hidup diantaranya
ekpedisi dua generasi di Gunung Kinabalu Malaysia pada Januari 2012.
Penulis telah melaksanakan Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) di
BKPH Gunung Sawal - Pangandaran dan Praktek Pengelolaan Hutan (P2H) di
Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW). Selain itu penulis juga telah
melaksanakan Praktek Kerja Lapang (PKL) di PT Indah Kiat Pulp and Paper
Perawang, Riau pada tahun 2012.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada
Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor, penulis melakukan penelitian yang
berjudul “Sifat Kekuatan Pulp dari Campuran Pulp Daur Ulang dengan Pulp Kulit
Buah Durian” dibawah bimbingan Bapak I Nyoman J. Wistara, Ph.D.