Komponen kimia kayu TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Teori Umum Tentang Kayu

lignin daripada hardwood. Pulp dari kraft hardwood yang diputihkan menghasilkan kertas dengan kualitas yang bagus dan membutuhkan formasi lembaran dan permukaan untuk cetakan yang bagus. Kekuatan yang tinggi tidak terlalu dibutuhkan. Serat hardwood memiliki permukaan yang halus karena ukurannya yang kecil.

2.2. Komponen kimia kayu

2.2.1. Selulosa Selulosa adalah bagian utama dari dinding sel kayu. Selulosa adalah suatu polimer karbohidrat yang kompleks yang memiliki persentasi komposisi yang sama dengan tepungkanji dimana nilai glukosa dapat ditentukan dengan hidrolisis menggunakan asam. Unit molekul penyusun selulosa adalah glukosa yang merupakan gula. Banyak molekul glukosa yang bergabung bersama-sama membentuk rantai selulosa. Rumus kimia selulosa adalah C 6 H 10 O 5 n dimana n adalah jumlah unit pengulangan glukosa, n juga disebut derajat polimerisasi DP. Nilai dari n bervariasi tergantung sumber selulosa yang berbeda . Selama pengolahan pulp dalam digester, derajat polimerisasi akan menurun beberapa derajat. Ini penting untuk tidak turun terlalu banyak, karena rantai selulosa yang lebih pendek pada akhirnya menghasilkan pulp yang kurang bagus. Selulosa dalam kayu mempunyai nilai derajat polimerisasi rata-rata 3500 dimana selulosa dalam pulp mempunyai rata-rata derajat polimerisasi dalam rentang 600-1500. Selulosa adalah polimer lurus tidak bercabang. Universitas Sumatera Utara 2.2.2. Hemiselulosa Hemiselulosa juga polimer yang umumnya dibentuk oleh unit-unit gula. Berbeda dengan selulosa, dimana selulosa hanya terdiri dari polimer glukosa, hemiselulosa adalah polimer dengan 5 gula berbeda yaitu glukosa, manosa, galaktosa, xylosa, dan arabinosa. Rantai hemiselulosa jauh lebih pendek dibandingkan rantai selulosa karena memiliki derajat polimerisasi lebih rendah. Sebuah molekul hemiselulosa mengandung sampai 300 unit gula. Berbeda dengan selulosa, hemiselulosa bukan polimer rantai lurus tetapi polimer bercabang dimana tidak membentuk unsur kristal dan mikrofibril seperti selulosa. Dalam pengolahan pulp, hemiselulosa bereaksi lebih cepat dari pada selulosa. Dalam kayu, hemiselulosa kebanyakan ditemukan di sekeliling mikrofibril selulosa , dimana hemiselulosa membantu ikatan selulosa. Dalam pembuatan kertas, hemiselulosa berperan untuk membuat kertas lebih kuat. 2.2.3. Lignin Setelah Selulosa, lignin merupakan zat organik polimer yang banyak dan penting dalam dunia tumbuhan. Penyatuan lignin ke dalam dinding sel tumbuhan memungkinkan lignin menguasai permukaan bumi. Lignin menaikkan sifat-sifat kekuatan mekanik sedemikian rupa sehingga tumbuhan yang besar seperti pohon yang tingginya lebih dari 100 m tetap dapat kokoh berdiri. Lignin merupakan komponen kimia dan morfologi yang karakteristik dari jaringan tumbuhan tinggi seperti pteridofita dan spermatofita gimnosperm dan Universitas Sumatera Utara angiosperm, dimana ia terdapat pada jaringan vaskuler yang khusus untuk mengangkut cairan dan kekuatan mekanik. Lignin adalah partikel amorf yang bersama selulosa membentuk dinding sel kayu dari pohon . Lignin memperat material diantara sel dan menambah kekuatan mekanis kayu. Lignin adalah polimer tiga dimensi yang sangat bercabang. Unit penyusun molekul lignin adalah fenilpropan. Suatu molekul lignin memiliki derajat polimerisasi yang tinggi karena ukuran dan struktur tiga dimensinya. Lignin dalam kayu berfungsi sebagai perekat. Lamela tengah dimana kebanyakan terdiri dari lignin mengikat sel bersama-sama dan memberi bentuk pada kayu. Dinding sel juga mengandng lignin. Dalam dinding sel, lignin bersama hemiselulosa membentuk matriks dimana mikrofibril selulosa disusun. Gambar 2.1. Rumus struktur dari lignin kayu lunak. 2.2.4. Zat ekstraktif Universitas Sumatera Utara Istilah ekstraktif kayu meliputi sejumlah besar senyawa yang berbeda yang dapat diekstraksi dari kayu dengan menggunakan pelarut polar dan nonpolar. Dalam arti yang sempit ekstraktif merupakan senyawa-senyawa yang larut dalam pelarut organik, dan dalam pengertian ini nama ekstrakstif digunakan dalam analisis kayu. Tetapi senyawa- senyawa karbohidrat dan anorganik yang larut dalam air jjuga termasuk dalam senyawa yang dapat diekstraksi. Kayu biasanya mengandung sejumlah kecil berbagai partikel yang disebut ekstraktif. Partikel ini dapat diekstraksi dari kayu dengan air atau pelarut organik seperti eter atau alkohol. Asam lemak, asam resin, wax, terpen, dan senyawa fenol adalah beberapa kelompok ekstraktif . kebanyakan ekstraktif ini dipisahkan pada pulp sulfat. Terpentin mentah dapat diperoleh kembali dari buangan gas pada digester karena terpen mudah menguap. Lemak, asam lemak dan asam resin dapat diubah menjadi sabun dengan proses sulfat dan larut dalam cairan pemasak. Sabun ini kemudian dipisahkan dari lindi hitam dan diperoleh kembali sebagai ”tall oil”. Beberapa dari ekstraktif yang sedikit terlarut dapat menyebabkan masalah pitch benjolan atau pengotor atau getah dalam pulp sulfat dan pembuatan kertas . Bentuk ini dapat tertahan dalam peralatan seperti saringan. Tabel 2.1: Perbandingan komponen kimia jenis hardwood dan softwood Universitas Sumatera Utara Komponen Hardwood Softwood 1. Selulosa 2. Hemiselulosa 3. Lignin 4. Ekstraktif 45 + 2 30 + 2 20 + 4 5 + 3 42 + 2 27 + 2 28 + 3 3 + 2

2.3. Pembuatan Pulp Kayu