Pencetakan Lembaran Kertas Prosedur Penelitian

31 Tabel 3.1 Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit pisang Perbandingan Bahan Pulp Daun Lidah Mertua Kulit pisang Berat Kering Massa gr Berat Kering Massa gr 100 35,0 20 7,0 80 28,0 40 14,0 60 21,0 60 21,0 40 14,0 80 28,0 20 7,0 100 35,0

3.4.4. Pencetakan Lembaran Kertas

Proses pencetakan lembaran kertas dimulai dengan melakukan pengenceran, yakni pulp daun lidah mertua dan kulit pisang yang telah dicampurkan pada komposisi yang telah ditentukan pada Tabel 3.1, direndam dengan air selama 24 jam, lalu dilakukan penghalusan agar menjadi campuran yang homogen dengan memblender pada kecepatan maximal selama 60 sekon. Hal ini dilakukan untuk mencegah putusnya serat daun lidah mertua dan kulit pisang penyusun kertas tersebut yang berarti mengurangi kualitas kertas. Jika ingin memberikan pewarnaan pada kertas, dapat dilakukan sebelum proses penghalusan dan diupayakan dikondisikan beberapa jam agar warna yang diberikan dapat diserap dengan baik oleh pulp. Kemudian dilakukan pencetakan dengan ukuran cetakan 30x21 cm. Pulp yang diperoleh dilap dengan spons untuk mengurangi kadar airnya. Karena alat yang digunakan adalah manual, maka ketebalan kertas yang dihasilkan sangat variatif antar lembarannya. Perlu keterampilan dan pengalaman agar pada proses pencetakan manual ini dapat menghasilkan ketebalan kertas yang relative baik dan sama. Proses akhir dilakukan pengeringan dibawah sinar matahari. Hal ini dilakukan untuk mengetahui rendemen kertas campuran daun lidah mertua dan kulit pisang. Dalam keadaan terik matahari, selama 2 jam kertas sudah dalam keadaan kering. Kertas yang dihasilkan dalam peneitian ini kemudian dilakukan pengujian sifat mekanik dan fisis, yakni Tearing Strength Tester uji ketahanan sobek, Tensile Strength Tester uji ketahanan tarik, gramatur, dan densitas. 32

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.Hasil Penelitian Hasil penelitian berupa sampel kertas yang dibuat dari pulp daun lidah mertua dan kulit pisang dengan komposisi 0 : 100; 20 : 80; 40 : 60; 60 : 40; 80 : 20; 100 : 0 telah diuji sifat mekanik dan fisisnya. Sampel kertas dapat dihasilkan, khusus komposisi 0 pulp daun lidah mertua dan 100 kulit pisang ternyata sampel kertas tidah terbentuk. Hal ini terjadi karena kulit pisang merupakan jenis serat pendek sehingga tidak saling mengikat. Hal ini terbukti pada saat proses pencetakan kulit pisang tidak menyatu sehingga tidak terbentuk lembaran kertas. Pengujian sifat mekanik yang dilakukan pada penelitian ini yaitu pengujian kuat tarik, kuat sobek, dan pengujian sifat fisis yang dilakukan yakni gramatur dan densitas. Hasil pengujian sifat fisis dan sifat mekanik yang dilakukan yaitu sebagai berikut:

4.1.1 Hasil Pengujian Sifat Fisis

4.1.1.1 Gramatur Kertas

Gramatur adalah massa lembaran kertas atau karton dalam gram dibagi dengan satuan luasnya dalam meter persegi dinyatakan dalam grm 2 , diukur dalam kondisi standard dengan metoda SNI ISO:538-2010. Pengujian dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas BBPK Bandung. Secara matematis nilai gramatur juga dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 5. Hasil perhitungan gramatur kertas campuran pulp daun lidah mertua dan kulit pisang dapat dilihat pada Lampiran B dapat dinyatakan seperti pada Tabel. 4.1. 33 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Gramatur Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang Komposis Campuran Massa Kertas gr Luas m 2 Gramatur Kertas grm 2 Pulp Daun Lidah Mertua Kulit pisang 100 - - - 20 80 0,601 0,01 60,1 40 60 0,508 0,01 50,8 60 40 0,753 0,01 75,3 80 20 0,662 0,01 66,2 100 0,920 0,01 92,0 Tabel 4.1 menunjukkan bahwa gramatur kertas yang paling besar terdapat pada komposisi 100 pulp daun lidah mertua dan 0 kulit pisang yang besarnya adalah 92,0 grm 2 dan gramatur kertas terkecil terdapat pada komposisi 40 pulp daun lidah mertua dan 60 kulit pisang yang memiliki nilai 50,8 grm 2 . Hasil pengujian nilai gramatur yang dilakukan di BBPK Bandung dapat dilihat pada Lampiran C. Nilai hasil pengujian dan hasil perhitungan untuk gramatur kertas daun lidah mertua dan kulit pisang ternyata sama. Hubungan hasil perhitungan nilai gramatur pada Tabel 4.1 dan hasil pengujian pada Lampiran C terhadap komposisi daun lidah mertua dan kulit pisang dapat digambarkan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 4.1. 34 Gambar 4.1 Hubungan Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang dengan Gramatur Kertas grm 2 Gambar 4.1 menunjukkan bahwa gramatur kertas daun lidah mertua dan kulit pisang bervariasi. Adanya perbedaan gramatur mengindikasikan pada pemakaian komposisi serat daun lidah mertua dan kulit pisang. Semakin kecil gramatur, maka komposisi pulp daun lidah mertua semakin sedikit sedangkan komposisi kulit pisang semakin banyak. Perbedaan gramatur, ketebalan dan densitas kertas memiliki hubungan yang erat satu sama lain, begitu pula dengan panjang dan lebar kertas. Hal ini disebabkan karena fomulasi gramatur didapat dari perbandingan massa kertas gr dengan luas kertas tersebut m 2 , sedangkan untuk densitas merupakan perbandingan antara gramatur grm 2 dengan tebal kertas m. Dalam kaitannya dengan densitas, ketebalan dan gramatur, maka ketiga factor tersebut berpengaruh dalam sifat-sifat lembaran kertas. Selain itu, pengaruh komposisi pulp serat pendek dan serat panjang akan mempengaruhi densitas lembaran dan ketebalan kertas. Gambar 4.1 adanya penyimpangan pada komposisi 60 : 40 dan 20 : 80 pulp daun lidah mertua dan kulit pisang diakibatkan sebaran serat tidak merata pada lembaran kertas.

4.1.1.2 Ketebalan Kertas

Tebal kertas adalah jarak tegak lurus antara kedua permukaan kertas bila diberi tekanan pada tekanan tertentu. Pengukuran dilakukan di Laboratorium Fisika Dasar LIDA USU dengan menggunakan micrometer. Hasil pengukuran ketebalan kertas campuran pulp daun lidah mertua dan kulit pisang terhadap komposisi serat dapat dilihat seperti pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Ketebalan Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang Komposisi Campuran Ketebalan Kertas mm Pulp Daun Lidah Mertua Kulit pisang 100 - 20 80 0,10 40 60 0,25 60 40 0,27 35 80 20 0,30 100 0,35 Tabel 4.2 diperoleh bahwa ketebalan kertas yang paling besar terdapat pada komposisi 100 pulp daun lidah mertua dan 0 kulit pisang yang besarnya adalah 0,35 mm dan ketebalan kertas terkecil terdapat pada komposisi 20 pulp daun lidah mertua dan 80 kulit pisang yang nilainya 0,10 mm. Hubungan antara ketebalan kertas dengan komposisi pulp daun lidah mertua dan kulit pisang dapat digambarkan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 4.2. Gambar 4.2 Hubungan Komposisi Pulp Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang dengan Ketebalan Kertas mm Ketebalan kertas akan mempengaruhi sifat-sifat kertas. Ketebalan kertas dipengaruhi oleh beberapa factor diantaranya: gramatur, tekanan dan densitas. Gambar 4.2 dapat dianalisis bahwa ketebalan kertas daun lidah mertua dan kulit pisang bervariasi. Perbedaan ketebalan kertas ini disebabkan karena variasi gramatur lembaran kertas untuk masing-masing penambahan komposisi serat dalam kertas dan juga dipengaruhi oleh penekanan pada kertas. Ketabalan kertas yang paling tebal terdapat pada komposisi 100 pulp daun lidah mertua dan 0 kulit pisang. Hal ini disebabkan juga karena daun lidah mertua memiliki serat panjang dimana hemiselulosa pada serat pajang tidak mudah larut ketika proses pemasakan dibanding hemiselulosa pada serat pendek yang dimiliki kulit pisang. 36 Serat pendek mengandung lebih banyak lignin dari pada serat panjang, dan ketika proses pemasakan serat pendek akan menghasilkan sedikit serat dibandingkan dengan serat panjang karena pada proses pemasakannya lignin terlarut. Maka, semakin banyak kandungan serat panjang pada kertas akan semakin tinggi ketebalan kertas tersebut.

4.1.1.3 Densitas Kertas

Densitas kertas diperoleh dengan membagi gramatur dengan tebal lembaran kertas. Secara matematis dapat dituliskan seperti pada Persamaan 6. Hasil perhitungan gramatur kertas campuran pulp daun lidah mertua dan kulit pisang dapat dilihat pada Lampiran B dapat dinyatakan seperti pada Tabel. 4.3. Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Densitas Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang Komposisi Campuran Gramatur Kertas grm 2 Tebal kertas m Densitas Kertas grm 3 Pulp Daun Lidah Mertua Kulit pisang 100 - - - 20 80 60,1 10 -4 601,0 x 10 3 40 60 50,8 25x10 -5 203,2 x 10 3 60 40 75,3 27x10 -5 278,8 x 10 3 80 20 66,2 30x10 -5 220,6 x 10 3 100 92,0 35x10 -5 262,8 x 10 3 Tabel 4.3 diatas dapat diperoleh bahwa densitas kertas yang paling besar terdapat pada komposisi 20 pulp daun lidah mertua dan 80 kulit pisang yang besarnya adalah 601,0 x 10 3 grm 3 601,0 Kgm 3 . Sedangkan densitas kertas terkecil terdapat pada komposisi 40 pulp daun lidah mertua dan 60 kulit pisang yang nilainya 203,2 Kgm 3 . Hubungan hasil perhitungan nilai densitas kertas terhadap komposisi daun lidah mertua dan kulit pisang dapat digambarkan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 4.3. 37 Gambar 4.3 Hubungan Komposisi Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang dengan Densitas Kgm 3 Meningkatnya nilai densitas kertas akan menghasilkan peningkatan ketahanan tarik tetapi akan menurunkan ketahanan sobek dan porositas kertas. Densitas mempunyai hubungan erat dengan dayajumlah ikatan antar serat yang nantinya berpengaruh pada saat pencetakan. Densitas dipengaruhi oleh porositas kertas dan jumlah ikatan serat. Gambar 4.3 menunjukkan bahwa densitas tertinggi berada pada komposisi 20 daun lidah mertua dan 80 kulit pisang. Sifat dari serat pendek kulit pisang pada komposisi yang lebih banyak dapat mengisi kekosongan yang dibentuk oleh serat panjang dari daun lidah mertua yang lebih sedikit sehingga serat lebih terdistribusi secara merata. Nilai densitas kertas dipengaruhi juga oleh nilai gramatur dan ketebalan. Hasil penelitian yang diperoleh adanya perbedaan ketebalan kertas disebabkan karena adanya pengaruh komposisi campuran pengisi serat, metode pembuatan dan dipengaruhi oleh penekanan pressing pada lembaran kertas.

4.1.2 Hasil Pengujian Sifat Mekanik

4.1.2.1 Pengujian Kuat Tarik Tensile Strength Tester

Ketahanan tarik kertas dapat didefenisikan sebagai kemampuan kertas untuk mempertahankan keadaannya agar tidak mudah putus bila dikenakan regangan 38 diukur pada kondisi standar dengan metode SNI ISO 1924.2 : 2010. Pengukuran dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas BBPK Bandung menggunakan alat Tensile Strength Test. Hasil pengujian ketahanan tarik kertas campuran pulp daun lidah mertua dan kulit pisang dapat dilihat pada Lampiran C dan dapat dinyatakan seperti pada Tabel 4.4. Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kuat Tarik Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang Komposisi Campuran Ketahanan Tarik kNm Pulp Daun Lidah Mertua Kulit pisang 100 - 20 80 0,85 40 60 0,59 60 40 0,73 80 20 0,78 100 0,67 Tabel 4.4 diatas diperoleh bahwa ketahanan tarik yang paling besar adalah pada komposisi 20 pulp daun lidah mertua dan 80 kulit pisang besarnya adalah 0,85 x 10 3 Nm dan ketahan tarik yang terkecil terdapat pada komposisi 40 pulp daun lidah mertua dan 60 kulit pisang yang besarnya adalah 0,59 x 10 3 Nm. Hasil pengujian nilai ketahanan tarik kertas terhadap komposisi pulp daun lidah mertua dan kulit pisang ini dapat digambarkan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 4.4. 39 Gambar 4.4 Hubungan Komposisi Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang dengan Ketahanan Tarik kNm Faktor-faktor yang mempengaruhi ketahanan tarik adalah arah serat kertas, jumlah dan kualitas ikatan antar serat serta panjang serat. Ikatan serat yang disebabkan karena proses penggilingan akan mempengaruhi kekuatan serat. Peningkatan ikatan disebabkan oleh peningkatan penggilingan, tetapi penggilingan yang berlebihan cenderung akan terjadi kerusakan struktur serat dan akan menyebabkan terjadinya penurunan ketahanan tarik, yang mungkin disebabkan terjadinya disintegrasi serat. Serat yang terlalu panjang melebihi 5 mm akan menyebabkan ketahanan kertas menurun kerana serat tersebut cenderung membentuk gumpalan dan akan menghasilkan pembuatan kertas yang tidak baik. Perbedaan ketahanan tarik pada Gambar 4.4 yang diteliti disebabkan adanya perbedaan panjang serta yang menyusun kertas tersebut. Peningkatan kuat tarik kertas pada komposisi 20 pulp daun lidah mertua dan 80 kulit pisang seperti yang dinyatakan sebelumnya, apabila densitas meningkat maka sifat fisik kertas juga akan meningkat. Hal ini disebabkan karena komposisi kulit pisang lebih tinggi, dimana dalam kulit pisang mengandung pati yang mampu mengikat bahan-bahan penyusun kertas untuk meningkatkan kualitas kertas. Pati akan meningkatkan keelastisan kertas yang diproduksi dan akan mengisi pori kertas sehingga menghasilkan kuat tarik yang besar. 40

4.1.2.2 Indeks Ketahan Tarik

Indeks tarik kertas adalah ketahanan tarik dibagi dengan gramatur kertas. Secara matematis dapat dilihat pada Persamaan 4. Hasil perhitungan indeks tarik kertas daun lidah mertua dan kulit pisang dapat dilihat pada Tabel 4.5 dan terlampir pada Lampiran B. Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Indeks Tarik Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang Komposisi Campuran Gramatur grm 2 Ketahanan Tarik kNm Indeks Tarik Nmgr Pulp Daun Lidah Mertua Kulit pisang 100 - - - 20 80 60,1 0,85 14,14 40 60 50,8 0,59 11,61 60 40 75,3 0,73 9,69 80 20 66,2 0,78 11,78 100 92,0 0,67 7,28 Tabel 4.5 menunjukkan bahwa indeks tarik yang paling besar terdapat pada komposisi 20 daun lidah mertua dan 80 kulit pisang yang besarnya adalah 14,14 Nmgr dan indeks tarik terkecil terdapat pada 100 daun lidah mertua dan 0 kulit pisang yakni 7,28 Nmgr. Dari hasil perhitungan indeks tarik untuk kerta daun lidah mertua dan kulit pisang ini dapat digambarkan dalam bentuk grafik hubungan antara indeks tarik kertas dengan komposisi campuran pulp daun lidah mertua dengan kulit pisang seperti pada Gambar 4.5. 41 Gambar 4.5 Hubungan Komposisi Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang dengan Indeks Tarik Nmgr Gambar 4.5 menunjukkan bahwa pada komposisi 20 daun lidah mertua memiliki indeks tarik yang besar, hal ini dapat disebabkan karena pada komposisi tersebut mengandung 80 kulit pisang yang banyak mengandung pati yang memiliki sifat dapat meningkatkan retensi, draines dan kekuatan kertas. Sehingga, semakin banyak kandungan pati semakin kuat kertas tersebut. Sedangkan pada komposisi 80 pulp daun lidah mertua dan 20 kulit pisang terjadi penyimpangan peningkatan indeks tarik. Ada beberapa factor yang dapat mempengaruhinya, diantaranya kandungan air saat masih lembaran pulp kering lebih besar dibandingkan saat setelah menjadi lembaran kertas dan juga karena pencetakan yang dilakukan dengan cara manual sangat dimungkinkan kekurang terampilan yang berakibat serat tidak tersebar secara merata keseluruh permukaan kertas sehingga mempengaruhi gramatur kertas yang dihasilkan. Dimana Indeks tarik adalah perbandingan antara ketahanan tarik dibagi dengan gramatur kertas.

4.1.2.3 Pengujian Kuat Sobek Tearing Strength Tester

Ketahanan sobek ialah gaya dalam satuan gram gayagram force gf atau miliNewton mN, yang diperlukan untuk menyobek lembaran pulp pada kondisi 42 standar SNI 0436 : 2009. Pengukuran dilakukan di Balai Besar Pulp dan Kertas menggunakan alat Tearing Strength test. Hasil pengujian kuat sobek kertas campuran daun lidah mertua dan kulit pisang dapat dilihat pada Lampiran C dan dapat dinyatakan dalam Tabel 4.6. Tabel 4.6 Hasil Pengujian Kuat Sobek Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang Komposisi Campuran Ketahanan Sobek mN Pulp Daun Lidah Mertua Kulit pisang 100 - 20 80 894,20 40 60 578,93 60 40 715,36 80 20 1073,96 100 1331,16 Tabel 4.6 diatas diperoleh bahwa ketahanan sobek yang paling besar adalah pada komposisi 100 pulp daun lidah mertua dan 0 kulit pisang yang memiliki nilai sebesar 1331,16 mN dan ketahan sobek yang terkecil terdapat pada komposisi 40 pulp daun lidah mertua dan 60 kulit pisang yang memiliki nilai 578,93 mN. Hasil pengujian nilai ketahanan sobek kertas terhadap komposisi pulp daun lidah mertua dan kulit pisang ini dapat digambarkan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 4.6. 43 Gambar 4.6 Hubungan Komposisi Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang dengan Ketahanan Sobek mN Nilai ketahanan sobek berbanding lurus terhadap ketebalan kertas, artinya semakin tinggi ketebalan kertas maka akan diikuti oleh kekuatan sobek dan prioritas yang tinggi. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi ketahanan sobek ialah ikatan antar serat, tingkatlamanya penggilingan serat, dan panjang serat. Sehingga ketahanan sobek lembaran kertas meningkat seiring dengan peningkatan panjang serat. Gambar 4.6 menunjukkan bahwa pada komposisi 100 pulp daun lidah mertua dan 0 kulit pisang memiliki ketahan sobek yang besar disebabkan oleh serat panjang pada daun lidah mertua. Hal ini terjadi karena serat-serat panjang dapat menyebar ke daerah perusakan ikatan daripada serat pendek saat dilakukan penyobekan. Ketahanan sobek kertas rendah terjadi pada karton yang memiliki serat pendek dan halus, keadaan ini akan menurunkan ketahanan sobek kertaskarton.

4.1.2.4 Indeks Ketahanan Sobek

Indeks sobek kertas adalah ketahanan sobek kertas dalam mili newton dibagi dengan gramatur. Secara matematis dapat dilihat pada Persamaan 2. Hasil 44 perhitungan indeks sobek kertas daun lidah mertua dan kulit pisang dapat dilihat pada Lampiran B dan dapat dinyatakan pada Tabel 4.7. Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Indeks Sobek Kertas Daun Lidah Mertua dan Kulit Pisang Komposisi Campuran Gramatur grm 2 Ketahanan Sobek mN Indeks Sobek Nm 2 gr Pulp Daun Lidah Mertua Kulit pisang 100 - - - 20 80 60,1 894,20 0,014878 40 60 50,8 578,93 0,011396 60 40 75,3 715,36 0,009500 80 20 66,2 1073,96 0,016223 100 92,0 1331,16 0,014469 Dapat dianalisis bahwa pada Tabel 4.7 menunjukkan indeks sobek yang paling besar adalah pada komposisi 80 daun lidah mertua dan 20 kulit pisang yang besarnya adalah 0,016223 Nm 2 gr dan indeks sobek terkecil terdapat pada 60 daun lidah mertua dan 40 kulit pisang yakni 0,009500 Nm 2 gr. Hasil perhitungan nilai indeks sobek kertas terhadap komposisi pulp daun lidah mertua dan kulit pisang ini dapat digambarkan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 4.7. 45 Gambar 4.7 Hubungan Komposisi Lidah Mertua dan Kulit Pisang dengan Indeks Sobek Kertas Nm 2 gr Indeks sobek kertas didapat dari hasil perbandingan antara ketahanan sobek terhadap gramatur kertas. Indeks sobek kertas bergantung pada jumlah ikatan antar serat. Semakin banyak ikatan antar serat maka akan semakin tinggi indeks sobek. Indeks sobek berlawanan dengan densitas dimana semakin tinggi densitas lembaran kertas atau karton maka akan semakin rendah indeks sobek kertas tersebut, hal ini disebabkan karena kepadatan yang tinggi pada kertas akan menurunkan indeks sobek. Pada Gambar 4.7 terjadi punurun atau kenaikan grafik yang tidak seharusnya sehingga tidak teratur, hal ini terjadi karena pengaruh pencetakan dan pencampuran serat yang tidak merata. 46

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan