BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di : 1. Laboratorium Spektroskopi Universitas Sumatera Utara.
2. Laboratorium Kimia Industri Balai Riset dan Standarisasi Industri Medan. 3. Laboratorium Material Test PTKI Medan.
4. Laboratorium PT. Papeteries de Mauduit PDM Medan. 5. Laboratorium Penelitian FMIPA Universitas Sumatera Utara Medan.
6. Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan. Penelitian ini dilaksanakan mulai Pebruari-Juli 2008.
3.2 BAHAN DAN PERALATAN
a. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan kertas eceng gondok adalah : 1. Tangkai eceng gondok kering.
2. Air bersih. 3. Kaustik soda NaOH.
4. Kaporit.
Kasdim Lumbanbatu: Pembuatan Dan Karakteristik Kertas Eceng Gondok, 2008. USU e-Repository © 2008
b. Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian adalah : 1. Drum kapasitas 20 liter sebagai wadah memasak eceng gondok.
2. Ember plastik tempat penampungan pulp eceng gondok. 3. Blender sebagai alat untuk menghaluskan pulp.
4. Gunting untuk memotong kertas. 5. Neraca analitik untuk menimbang kertas.
6. Mistar untuk mengukur luas kertas. 7. Mikrometer Sekrup untuk mengukur ketebalan kertas.
8. Tearing Strength Test untuk alat uji sobek kertas. 9. Tensile Strength Test untuk alat uji tarik kertas.
10. Spektrometer Serapan Atom untuk alat uji kandungan logam. 11. Scanning Elektron Microscope SEM untuk alat foto mikrostruktur
permukaan kertas.
Kasdim Lumbanbatu: Pembuatan Dan Karakteristik Kertas Eceng Gondok, 2008. USU e-Repository © 2008
3.3 DIAGRAM ALIR 3.3.1 Diagram alir proses pembuatan pulp eceng gondok
Eceng Gondok
Dikeringkan
Ditimbang
Larutan NaOH 2,5
Dimasak
Dicuci
Kaporit Bleaching
Dicetak
Dikeringkan
Pulp Eceng Gondok Kering
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Pulp Eceng Gondok
Kasdim Lumbanbatu: Pembuatan Dan Karakteristik Kertas Eceng Gondok, 2008. USU e-Repository © 2008
3.3.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Kertas Eceng Gondok
Pulp Kering Eceng Gondok
Ditimbang
Direndam
Penghalusan
2 menit 10 menit
8 menit 6 menit
4 menit
Dicetak
Dikeringkan
Kertas Eceng Gondok
SEM
Analisa Data
Kesimpulan
Gambar 3.2 Diagaram Alir Proses Pembuatan Kertas Eceng Gondok
Kasdim Lumbanbatu: Pembuatan Dan Karakteristik Kertas Eceng Gondok, 2008. USU e-Repository © 2008
3.4 PROSEDUR PENELITIAN 3.4.1
Penyediaan Bahan Baku
Umumnya tumbuh-tumbuhan non wood yang dapat digunakan sebagai bahan baku pulp adalah tumbuhan monokotil. Bagian monokotil yang penting untuk pulp
adalah berkas-berkas fibrovaskuler bundle fibrovasculer yang terutama terdiri dari serat-serat dan sel-sel pembuluh yang berdinding tipis.
Bahan baku penelitian ini adalah tumbuhan eceng gondok dengan nama latinnya adalah Eichoornia Crassipes. Bahan baku eceng gondok diambil dari
pinggiran Danau Toba, rawa di Martubung Belawan, rawa di daerah Simalingkar Medan. Bagian tumbuhan yang diambil adalah bagian tangkainya saja, dengan
asumsi di bagian batang terdapat lebih tinggi seratnya. Bagian pangkal dan daun sebenarnya dapat juga digunakan, akan tetapi dapat menimbulkan sedikit kesulitan
dalam proses penghalusan, dan daun lebih sulit dibelender. Tangkai eceng gondok dipilih yang panjangnya 60-80 cm, karena
mengandung serat lebih kuat dan menagandung berat jenis yang lebih tinggi. Bagian tangkai eceng gondok ini dirajang dan dibersihkan dari kotoran-kotoran yang
menempel pada batang kemudian dikeringkan dengan menggunakan sinar matahari sampai mencapai kering udara. Proses ini dimaksudkan agar pada saat pemasakan,
NaOH dapat diserap dengan baik oleh eceng gondok. Di samping itu, proses pengeringan ini diperlukan untuk mengurangi volume dari eceng gondok yang sangat
voluminous.
Kasdim Lumbanbatu: Pembuatan Dan Karakteristik Kertas Eceng Gondok, 2008. USU e-Repository © 2008
3.4.2 Proses pulping Eceng Gondok
Drum dengan kapasitas 20 liter diisi air sebanyak 15 liter, ke dalamnya dilarutkan 375 gram NaOH soda emping . Untuk pulp non wood larutan NaOH
diberi hanya sekitar 2,5 karena dianggap cukup untuk memisahkan lignin dari serat. Kemudian 1,5 kg tangkai eceng gondok kering dimasukkan ke dalam drum yang
sudah berisi larutan soda. Proses pulpingpemasakan dilakukan pada suhu air mendidih selama 1,5 jam, dan selama mendididih larutan tidak akan melimpah dari
dalam drum. Setelah 1,5 jam ini berakhir, akan didapat eceng gondok dalam bentuk bubur yang menyatu dengan air.
Selama pemasakan berlangsung, drum dalam kondisi tertutup, diusahakan temperatur dalam pemasakan dalam kondisi stabil. Proses pemasakan sudah selesai
apabila eceng gondok sudah jadi bubur, batang eceng gondok kalau ditarik akan putus. Untuk menghilangkan NaOH dilakukan pencucian sampai bersih, agar tidak
meninggalkan bau dari larutan pemasaknya. Agar tidak menimbulkan pencemaran, sisa larutan pemasak dapat digunakan kembali dalam proses pemasakan selanjutnya.
3.4.3 Pencetakan Lembaran Pulp
Pulp yang sudah menjadi bubur dicetak pada cetakan yang sudah tersedia dengan ukuran 15 cm x 30 cm kemudian dikeringkan dengan sinar matahari. Hal ini
dilakukan untuk mengetahui rendemen kertas eceng gondok. Kemudian pulp kering ini digunting dan ditimbang sesuai dengan gramatur yang diinginkan.
Kasdim Lumbanbatu: Pembuatan Dan Karakteristik Kertas Eceng Gondok, 2008. USU e-Repository © 2008
Proses pencetakan lembaran pulp dimulai dengan melakukan pengenceran pulp eceng gondok setelah direndam lebih dahulu. Penghalusan dilakukan dengan
kecepatan yang paling rendah, dan dalam waktu yang singkat yaitu antara 2 sampai 10 menit. Hal ini dilakukan untuk mencegah putusnyapendeknya fibreserat eceng
gondok penyusun kertas tersebut yang berarti mengurangi kualitas kertas gampang sobek atau perlunya penambahan lemperekat lebih banyak. Pewarnaan dapat
dilakukan sebelum proses pengenceran dan diupayakan dikondisikan beberapa jam agar warna yang diberikan dapat diserap dengan baik oleh pulp. Karena alat yang
digunakan adalah manual, maka ketebalan kertas yang dihasilkan sangat variatif antar kertas maupun dalam satu lembaran kertas. Perlu keterampilan dan pengalaman agar
pada proses pencetakan dapat menghasilkan ketebalan kertas yang relatif seragam.
3.4.4 Pengeringan Kertas
Dengan menggunakan screen, kertas dicetak pada kasa plastik dengan ukuran 15 cm x 30 cm yang ditempatkan pada bidang yang kaku. Proses pengeringan
dilakukan dengan memanfaatkan sinar matahari. Dalam keadaan matahari terik, selama 1 jam kertas sudah dalam keadaan kering. Apabila kondisi mendung, dapat
juga dilakukan pengeringan dalam ruangan dengan jalan diangin-anginkan, walaupun kelihatannya kualitas kertas di bawah sinar matahari lebih bagus. Untuk skala yang
lebih besar perlu dipikirkan untuk membuat alat pengering misalnya dengan membuat ruang pengering dari platkaca atau dengan mengkombinasikan dengan tungku
pembakaran.
Kasdim Lumbanbatu: Pembuatan Dan Karakteristik Kertas Eceng Gondok, 2008. USU e-Repository © 2008
3.5 RANCANGAN PENELITIAN
Rancangan dalam penelitian ini adalah : 1.
Pulp yang dikeringkan dan berbentuk lembaran dipotong dan ditimbang sebanyak sampel yang akan diuji dengan massa sama 1,50 gram dengan
rancangan gramatur 33 grm
2
,kemudian dilakukan pengujian fisik dan kimia berupa : tebal rata-rata mm, kekuatan tarik Nm
2
, kekuatan sobek mN ,analisa permukaan pulp eceng gondok dan kadar kandungan
logam. 2.
Untuk sampel dari 3 lokasi yang berbeda dengan waktu penghalusan 2 menit dilakukan pengukuran tebal mm, kekuatan tarik Nm
2
, kekuatan sobek mN dan analisa permukaan kertas eceng gondok.
3. Untuk sampel dari 3 lokasi yang berbeda dengan waktu penghalusan 4
menit akan dilakuakan pengujian tebal mm, kekuatan tarik Nm
2
, kekuatan sobek mN.
4. Untuk sampel dari 3 lokasi yang berbeda dengan waktu penghalusan 6
menit dilakukan pengukuran tebal mm, pengujian kekuatan tarik Nm
2
dan kekuatan sobek mN. 5.
Untuk sampel dari 3 lokasi yang berbeda dengan waktu penghalusan 8 menit dilakukan pengukuran tebal mm, pegujian kekuatan tarik Nm
2
dan kekuatan sobek mN.
Kasdim Lumbanbatu: Pembuatan Dan Karakteristik Kertas Eceng Gondok, 2008. USU e-Repository © 2008
6. Untuk sampel dari 3 lokasi yang berbeda dengan waktu penghalusan 10
menit dilakukan pengukuran tebal mm, pengujian kekuatan tarik Nm
2
, kekuatan sobek mN dan analisa permukaan kertas eceng gondok. 7.
Untuk analisa morfologi permukaan kertas dilakukan pengujian dengan menggunakan alat SEM pada kertas dengan waktu pnghalusan 2 menit
dan 10 menit. Hal ini dilakukan untuk melihat ada tidaknya perubahan srtruktur serat pembentuk kertas.
3.6 PENGUJIAN SAMPEL PENELITIAN
Kategori