BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Kertas
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, kertas merupakan barang lembaran dibuat dari bubur rumput, jerami, kayu dan sebagainya yang biasa ditulisi atau untuk
kertas pembungkus dan sebagainya. Natural paper atau kertas seni dapat dibuat dari serat-serat tanaman, selain kayu, seperti jerami, ijuk, eceng gondok, dan sebagainya.
Kertas adalah bahan yang tipis dan rata, yang dihasilkan dengan kompresi serat yang berasal dari pulp yang telah mengalami pengerjaan penggilingan, ditambah
beberapa bahan tambahan yang saling menempel dan jalin-menjalin. Serat yang digunakan biasanya adalah alami, dan mengandung selulosa dan hemiselulosa.
Kertas dikenal sebagai media utama untuk menulis, mencetak serta melukis dan banyak kegunaan lain yang dapat dilakukan dengan kertas, misalnya kertas pembersih
tissue yang digunakan untuk menghidang, kebersihan atau toilet.
6
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008.
USU e-Repository © 2008
2.2 Pembuatan Pulp 2.2.1 Proses Pembuatan Pulp
Pulp adalah kumpulan serat-serat yang diambil dari bagian-bagian tumbuh- tumbuhan yang mengandung serat antara lain dari bagian kayu, kulit, akar, daun, dan
buah. Pulp yang berasal dari bagian kayu disebut pulp kayu wood pulp sedangkan pulp yang berasal dari bagian bukan kayu dinamai pulp bukan kayu non wood pulp.
Menurut proses pembuatannya, pulp dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu Tjahjono Yudi, 1998 :
1. Pulp yang dibuat secara mekanis, dinamai pulp mekanis.
2. Pulp yang dibuat secara semi kimia atau semi mekanis, dinamai pulp semi
mekanis atau mekanis kimia. 3.
Pulp yang dibuat secara kimia penuh dinamai pulp kimia. Contoh : dissolving pulp, pulp sulfat, pulp soda dan lain-lain.
Jika dilihat dari rendemen hasil akhir pulp dibagi dua macam, pulp rendemen tinggi dan pulp rendemen rendah. Dari kedua rendemen ini mempunyai sifat-sifat
fisika dan kimia yang berbeda-beda. Sifat fisik dari pulp mekanis biasanya lebih buruk dari pada sifat fisik dari pulp kimia. Keuntungan dari pulp dengan proses
mekanis ini adalah rendemen yang tinggi.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008.
USU e-Repository © 2008
Pulp mekanis ini biasanya dibuat untuk kertas yang bermutu rendah dan murah, misalnya kertas koran, sedangkan pulp kimia dipakai untuk membuat kertas yang
berkualitas baik, misalnya kertas tulis, kertas cetak. Pulp mekanis sifat kimianya masih sama dengan sifat kimia kayu, sedangkan pada pulp kimia sifat kimianya sudah
sangat jauh berbeda dengan sifat kimianya dari kayu asalnya. Antara pulp yang belum diputihkan dan pulp yang sudah diputihkan baik sifat fisik maupun sifat kimia juga
berbeda. Untuk mencari perbedaan sifat-sifat, baik sifat fisik maupun sifat kimia, perlu
dilakukan pengujian baik pengujian sifat fisik maupun sifat kimia. Sifat-sifat fisik pulp itu adalah : Gramatur, Tebal, Bulky, Ketahanan sobek, retak, tarik dan lipat,
Derajat putih, Opasitas. Sedangkan sifat-sifat kimia adalah : kadar alpa selulosa, kadar abu, kadar lignin, kadar pentosan, dan lain-lain
Pengujian pulp harus dilakukan pada ruang kondisi karena suhu dan kelembaban ruangan sangat berpengaruh pada hasil pengujian sifat-sifat pulp.
Kondisi ruang dan pengkondisian lembaran pulp, untuk pengujian dilakukan berdasarkan Standar Internasional ISO 187 : 1997 E, Paper, board dan pulps –
standard atmosphere for conditioning and testing procedure for monitoring the atmosphere and conditioning of samples dan standar ASTM D 685 – 93, Standard
practice for conditioning paper and paper products for testing. Sampel yang akan diuji sifat-sifat fisiknya sebelumnya harus ditempatkan dalam ruang kondisi yang
sudah distandartkan selama waktu sekitar 24 jam. SNI 14 – 0402 – 1999.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008.
USU e-Repository © 2008
2.2.2 Dimensi Serat
Kertas, terutama terdiri dari serat selulosa yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Serat mempunyai panjang, lebar dan dinding yang bervariasi, tergantung pada jenis
dan posisinya dalam suatu pohon serta lokasi tumbuhnya. Pembuatan kertas merupakan proses penyusunan serat ke dalam bentuk lembaran. Selama proses
tersebut, air dikeluarkan dari jaringan serat, sehingga terjadi ikatan antar serat yang semakin rapat dan disertai perubahan bentuk serat menjadi pipih. Kekuatan ikatan
serat merupakan fungsi dari luas dan intensitas ikatannya. Luas ikatan dipengaruhi oleh morfologi, sedangkan intensitas oleh susunan molekul selulosa.
Peranan dimensi serat sebagai bahan baku kertas mempunyai hubungan satu sama lain yang kompleks dan mempunyai pengaruh yang mendasar terhadap sifat
fisik pulp kertas seperti densitas, kekuatan, fleksibilitas, kelicinan, porositas. Diameter serat tergantung dari letak sel. Ukuran sel terpendek dan berdingding tebal
terdapat pada bagian akhir dari kayu awal.
2.2.3 Panjang Serat
Menurut penelitian-penelitian yang dilakukan, dinyatakan bahwa panjang serat merupakan sifat yang sangat menentukan kekuatan kertas dan sangat mempengaruhi
kekuatan sobek serta pembentukan formasi. Serat yang panjang memberi kekuatan kertas lebih baik dari serat pendek, tetapi serat pendek memberi formasi yang lebih
baik dari serat panjang. Serat yang terdapat dalam satu jenis kayu panjangnya bervariasi, maka distribusi frekuensi panjang serat turut berperan juga dalam
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008.
USU e-Repository © 2008
menentukan kekuatan kertas. Jumlah persentase serat yang tinggi akan menurunkan kekuatan serat. Klasifikasi panjang serat menurut Klemm adalah sebagai berikut:
a. Serat panjang :
2,0 – 3,0 mm b. Serat Sedang
: 1,0 – 2,0 mm
c. Serat Pendek :
0,1 – 1,0 mm Serat yang panjangnya lebih dari 5 mm sukar untuk dikerjakan dengan mesin
kertas biasa, maka perlu pemotongan sampai mendapat kekuatan kertas yang diinginkan.
2.2.4 Kekasaran Serat Diameter Serat
Sifat kekasaran serat pada bahan baku maupun pulpnya banyak dipengaruhi oleh factor dimensi penampang melintang serat diameter dan dinding serat. Bentuk
penampang melintang serat berupa ellips dan tidak beraturan. Untuk mendekati diameter serat yang sebenarnya diadakan koreksi dan hasilnya disebut perimeter.
Klasifikasi diameterperimeter serat, menurut Klemm adalah sebagai berikut: a. Serat Lebar
: 0,025 – 0,040 mm
b. Serat Sedang :
0,010 – 0,025 mm c. Serat Sempitkurus
: 0,002 – 0,010 mm
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008.
USU e-Repository © 2008
2. 3 Proses Pembuatan Kertas
Proses pembuatan kertas dapat dilakukan dengan mengubah bahan baku serat menjadi pulp, dan kertas. Urutan proses pembuatannya adalah persiapan bahan baku,
pembuatan pulp secara kimia, semi-kimia, mekanik atau limbah kertas, pemutihan, pengambilan kembali bahan kimia, pengeringan pulp dan pembuatan kertas. Proses
yang membutuhkan energi paling tinggi adalah proses pembuatan pulp dan proses pengeringan kertas Britt Kenneth, 1970.
Tahapan utama dan proses sederhana dalam pembuatan pulp dan kertas adalah sebagai berikut :
a. Pembuatan pulp pada Pulper: Dalam tanki pencampur, pulp dicampur dengan air menjadi slurry. Slurry
kemudian dibersihkan lebih lanjut dan dikirimkan ke mesin kertas. Bahan baku dimasukkan kedalam PULPER untuk defiberization dan mempercepat beating
serta fibrillation dikarenakan pemekaran serat. b. Cleaner:
Proses pemutihan untuk tipe pulp Kraft dilakukan dalam beberapa menara dimana pulp dicampur dengan berbagai bahan kimia, kemudian bahan kimia diambil
kembali dan pulp dicuci.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008.
USU e-Repository © 2008
c. Pemurnian Pulp dilewatkan plat yang berputar pada alat pemurnian bentuk disk. Pada proses
mekanis ini terjadi penguraian serat pada dinding selnya, sehingga serat menjadi lebih lentur. Tingkat pemurnian pada proses ini mempengaruhi kualitas kertas
yang dihasilkan. d. Pembentukan
Selanjutnya, proses dilanjutkan dengan proses sizing dan pewarnaan untuk menghasilkan spesifikasi kertas yang diinginkan. Sizing dilakukan untuk
meningkatkan kehalusan permukaan kertas; pada saat pewarnaan ditambahkan pigmen, pewarna dan bahan pengisi. Proses dilanjutkan dengan pembentukan
lembaran kertas yang dimulai pada headbox, dimana serat basah ditebarkan pada saringan berjalan.
e. Pengepresan Lembaran kertas kering dihasilkan dengan cara mengepres lembaran diantara
silinder pada calendar stack. f. Pengeringan
Sebagian besar air yang terkandung didalam lembaran kertas dikeringkan dengan melewatkan lembaran pada silinder yang berpemanas uap air.
g. Calender Stack Tahap akhir dari proses pembuatan kertas dilakukan pada calendarStack, yang
terdiri dari beberapa pasangan silinder dengan jarak tertentu untuk mengkontrol ketebalan dan kehalusan hasil akhir kertas.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008.
USU e-Repository © 2008
h. Pope Reel Bagian ini merupakan tahap akhir dari proses pembuatan kertas yaitu pemotongan
kertas dari gulungannya. Pada bagian ini, kertas yang digulung dalam gulungan besar, dibelah pada ketebalan yang diinginkan, dipotong menjadi lembaran,
dirapikan kemudian dikemas.
2.4 Pulp Jerami Oriza sativa Pulp
Jerami padi dapat diklasifikasikan sebagai limbah pertanian yang berasal dari sisa panenan padi dan sering menimbulkan percemaran lingkungan karena volumenya
sangat besar jumlahnya dan sukar mengalami pelapukan degradasi. Limbah jerami merupakan bahan yang kaya dengan unsur-unsur hara seperti :
K, N, Pb
2
O
5
dan SO
2
. Namun dari hasil penelitian bahwa per 10 ton jerami mengandung 150 kg K
2
O, 30 kg N, 5 kg Pb
2
O
5
dan 2,5 kg SO
2
, yang ternyata relatif sangat sedikit, sehingga dari aspek ekonomis, sampai saat ini belum lagi
menguntungkan. Untuk pengelolaan jerami lainnya, seperti atap gubuk, pakan ternak dan lain sebagainya relatif kebutuhannya sangat sedikit, sehingga apabila massa
tanam 3 kali per tahun, maka upaya pengolahan jerami tersebut tidak akan menyelesaikan masalah. Padahal disatu sisi patut diketahui bahwa jerami padi kaya
akan serat pendek, untuk pembuatan kertas bahwa pemakaian serat panjang dan serat pendek adalah berbanding sekitar 30 dan 70 , tergantung dari penggunaan kertas
tersebut. Umumnya tumbuh-tumbuhan bukan kayu non wood yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pulp adalah monokotil Nasution, 2006.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008.
USU e-Repository © 2008
Jerami yang dimaksud disini adalah batang padi yang telah dirontokkan bulir padinya. Pada batang padi tempat bulir-bulir padi melekat disebut malai. Daun padi
terdiri atas upih daun yang membalut batang dan helai daun yang diantaranya terdapat sambungan berupa sendi. Serat-serat pada batang padi berfungsi sebagai
penguat dan penegak batang, kelompok menjadi berkas serat dikelilingi oleh jaringan perenkim.
Tabel 2.1 Kadar Serat Daun Panjang Serat Tanaman Padi
No Bagian
berat serat rata-rata
Panjang serat rata- rata mm
1 2
3 4
Batang Malai
Upih daun Helai daun
72,83 60,27
63,78 39,64
0,98 1,03
1,55 1,10
Sumber : Buletin Litbang Industri No. 1 Vol. 20 Tahun 2000
Tabel 2.2 Komponen Kimia dari Tanaman Padi
No Parameter Persentase
1 2
3 4
5 6
7 Abu
Silikat Holoselulosa
Selulosa Alfa Sari
Pentosan Kelarutan dalam NaOH, 1
16,23 14,65
57,87 39,48
6,50 28,82
21,23 Sumber : Buletin Litbang Industri No. 1 Vol. 20 Tahun 2000
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008.
USU e-Repository © 2008
Berdasarkan identifikasi beberapa spesies serat tanaman bukan kayu dalam pulp, kertas dan karton diperoleh bahwa serat jerami memiliki bentuk trikoma tegak
dan tidak begitu nyata, sel dermal tampak pipih, sel epidermis disertai dengan sel tetangga yang bentuknya tidak teratur; panjang serat antara 0,7 – 3,5 mm, diameter
serat 5,1, - 13,6 µm SNI 14 – 1836 – 1990.
Serat , 150x Epidermis, 600x
Gambar 2.1. Serat Jerami Oryza Sativa Fibre
Tabel 2.3 Karakteristik Lembaran Pulp Jerami
No Parameter Nilai
1 2
3 4
Derajat putih Kuat retak
Kuat tarik Kuat sobek
76 GE 1,5 kgcm
2
98 x 10
5
Nm
2
150 x 10
-3
N
Sumber : Buletin Litbang Industri No. 1 Vol. 20 Tahun 2000
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008.
USU e-Repository © 2008
2.5 Kertas Kantong Semen