Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Dari Serat Batang Kecombrang ( Nicolaia Speciosa)

SKRIPSI

DESMAR SIBURIAN

100801069

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2015

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

DESMAR SIBURIAN

100801069

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2015

PERSEJETUJUAN

Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI SERAT BATANG KECOMBRANG ( Nicolaia speciosa) Kategori : SKRIPSI

Nama : DESMAR SIBURIAN Nomor Induk Mahasiswa : 100801069

Program Study : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, April 2015

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Perdinan Sinuhaji, MS Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc NIP: 195903101987031002 NIP.196506171993031009

Diketahui

Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,

Dr.Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031003

PERNYATAAN

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI SERAT BATANG KECOMBRANG (Nicolaia speciosa)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya

Medan, April 2015

DESMAR SIBURIAN 100801069

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran Tuhan Yang Maha Pengasih lagi Penyayang atas rahmat, kekuatan dan kemurahan-nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi penelitian yang berjudul “PEMBUATAN DAN

KARAKTERISASI KERTAS DARI SERAT BATANG KECOMBRANG (Nicolia speciosa)”.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, yaitu:

1. Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, M.s selaku dosen pembimbing satu yang telah bersedia meluangkan waktu dan pikirannya untuk membimbing penulis.

2. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc, selaku dosen pembimbing dua yang telah bersedia meluangkan waktu dan pikirannya untuk membimbing penulis.

3. Bapak Zainal Abidin selaku pembimbing lapangan yang telah bersedia membantu pembimbing penulis

4. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang dan bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc, selaku ketua dan sekretaris Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Sumatra utara.

5. Seluruh staf dosen Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.

6. Ayahanda T. Siburian dan ibunda R. Bakara yang selalu mendukung penulis baik doa, semangat maupun material.

7. Saudara kandungku, Henry Siburian, Jupri Siburian, Fitri Siburian, Ida Siburian,dan Adil Siburian. Terimaksih atas doa dan semangat yang telah diberikan.

8. Kak Yuspa, Kak Tini, dan Bang jo yang selalu mempermudah segala urusan di departemen Fisika.

9. Sahabat-sahabat satu Angkatan “PHYSIC INSIDE 2010 ( Ronald, Edy,

Juan, Lamhot,Sahat, Tambi, Jantiber, Faisal, Baik, Jekson, Rumianto, Fadly, Riki, Tere, Emi, Roulina, Tari, Lia, Ita, Melisa, Jejen, Cibul, Mini,

Juli, Sarah, dkk) dan IMF USU”, dan adik-adik junior 2011 ( Hendra damos, dkk), 2012, 2013, 2014 yang selalu memberikan semangat kepada saya dalam penyelesaian skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini. oleh karena itu saran dan kritik dari pembaca dibutuhkan terutama yang bersifat membangun. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini berguna bagi para pembaca.

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI SERAT BATANG KECOMBRANG (Nicolaia speciosa)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan dan karakterisasi kertas serat batang kecombrang. Karakterisasi terhadap kertas yang dibuat dari batang

kecombrang ini yakni: Gramatur rata-rata 76,2 gr/m2 sesuai dengan SNI ISO 536 :

2010, tebal kertas rata-rata 0,4418 mm sesuai dengan SNI ISO 534 : 2011, kuat tarik rata-rata 0,46 x 103 N/m2 sesuai dengan SNI 1924.2 : 2010, dan kuat sobek

rata-rata 233,2 x 10-3 N sesuai dengan SNI 0436 : 2009, kuat retak 24,6 kPa sesuai

dengan SNI 14-0493-1998. Dalam parameter tersebut maka kertas yang diperoleh dapat dikatagorikan ke kertas tissue menurut SNI 14-0103-1998.

MANUFACTURE AND CHARACTERIZATION OF PAPER FROM FIBER RODS KECOMBRANG (Nicolaia speciosa)

ABSTRACT

Experiment about manufacture and characterization of paper made of fiber rods kecombrang has been done. Characterization of paper covered: average grammage

was 76,2 gr/m2 with SNI ISO 536 : 2010, average paper thickness was 0,4418 mm

with SNI ISO 534 : 2011, average tensile strength was 0,46 x 103 N/m2 with SNI

1924.2 : 2010, average tearing strength was 233,2 x 10-3 N with SNI 0436 : 2009,

average bursting strength was 24 ,6 kPa with SNI 14-0493-1998. According to SNI 14-0103-1998, this paper can be categorized into tissue paper.

Kata kunci : fiber rods kecombrang, Pulp, paper, Physical and Mechanical Property.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Table x

Daftar Gambar xi

Daftar Lampiran Bab 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 2 1.3 Batasan masalah 2 1.4 Tujuan penelitian 2 1.5 Manfaat Peneitian 2 1.6 Sistematika penulisan 3 Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Kertas 4

2.1.1 Jenis Kertas 5

2.1.2 Proses Pembuatan Kertas 9

2.1.3 Sifat-Sifat Kertas 12

2.1.3.1 Sifat Fisis Kertas 12

2.1.3.2 Sifat Mekanik Kertas 13

2.2 Sumber Bahan Baku Kertas 15

2.3

2.2.2 Serat

Potensi dan Pemamfaatan Serat Alam 22

2.3.1 Dimensi Serat 23

2.3.2 Panjang Serat 24

2.3.3 Kekasaran Serat (Diameter Serat) 24

2.4 Kecombrang 25

2.4.1 Tanaman Kecombrang 25

2.4.2 Klasifikasi Kecombrang 26

2.4.3 Ciri-Ciri Batang, Daun, dan bunga Kecombrang 26

2.4.4 Mamfaat Kecombrang 27

2.4.5 Nilai Nutrisi Kecombrang 28

Metode Penelitian

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 31

3.2 Bahan dan Peralatan 31

3.2.1 Bahan 31

3.2.2 Peralatan 31

3.3 Diagram Alir

3.3.1 Diagram Alir Proses Pemasakan I pulp batang

kecombrang 33

3.3.2 Diagram Alir Proses Pemasakan II pulp batang

kecombrang 34

3.3.3 Diagram Alir Proses Pembuatan Kertas

kecombrang 35

3.4 Prosedur Penelitian 36

3.4.1 Persiapan Bahan Baku 36

3.4.2 Proses Pembuatan Pulp Kertas 36

3.4.3 Prosedur Pembuatan Contoh Kertas 37

3.4.4 Pencetakan Lembaran Pulp 38

3.3.5 Pengeringan 39

Bab 3

Bab 4 Hasil dan Pembahasan 40

4.1.1 Gramatur 40

4.1.2 Hasil Perhitungan Gramatur Kertas 41

4.1.3 Ketebalan Kertas 41

4.1.4 Hasil Pengukuran Tebal Kertas 43

4.1.5 Ketahanan Tarik 43

4.1.6 Kekuatan Tarik 45

4.1.7 Ketahanan Sobek 45

4.1.8 Kekuatan Sobek 46

4.1.9 Ketahanan Retak 47

4.1.10 Kekuatan Retak 48

Bab 5 Kesimpulan dan Saran 50

5.1 Kesimpulan 50

5.2 Saran 50

Daftar Pustaka Lampiran A1 Lampiran A2

DAFTAR TABEL

Table 2.1 Sifat Fisika Serat Alam

halaman 22

Table 2.2 Komposisi Kimia Kecombrang 28

Table 3.1 Rancangan Gramatur 35

Table 4.1 Hasil Perhitungan Gramatur Kertas Batang Kecombrang 40

Table 4.2 Table 4.3

Hasil Pengukuran Tebal Kertas Batang Kecombrang Hasil Pengukuran Ketahanan Tarik Kertas Batang

42

Table 4.4

Kecombrang

Hasil Pengukuran Ketahanan Sobek Kertas Batang

44

Table 4.5

Kecombrang

Hasil Pengukuran Ketahanan Retak Kertas Batang

46

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tanaman kecombrang

Halaman 27

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pemasakan I Pulp Kecombrang 33

Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pemasakan II Pulp Kecombrang 34

Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Pembuatan Kertas 35

Gambar 3.4 Ukuran Sampel 39

Gambar 4.1 Gramatur Kertas -vs- Massa 41

Gambar 4.2 Tebal Kertas -vs- Massa 43

Gambar 4.3 Kekuatan Tarik Kertas -vs- Massa 45

Gambar 4.4 Kekuatan Sobek Kertas -vs- Massa 47

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI SERAT BATANG KECOMBRANG (Nicolaia speciosa)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan dan karakterisasi kertas serat batang kecombrang. Karakterisasi terhadap kertas yang dibuat dari batang

kecombrang ini yakni: Gramatur rata-rata 76,2 gr/m2 sesuai dengan SNI ISO 536 :

2010, tebal kertas rata-rata 0,4418 mm sesuai dengan SNI ISO 534 : 2011, kuat tarik rata-rata 0,46 x 103 N/m2 sesuai dengan SNI 1924.2 : 2010, dan kuat sobek

rata-rata 233,2 x 10-3 N sesuai dengan SNI 0436 : 2009, kuat retak 24,6 kPa sesuai

dengan SNI 14-0493-1998. Dalam parameter tersebut maka kertas yang diperoleh dapat dikatagorikan ke kertas tissue menurut SNI 14-0103-1998.

MANUFACTURE AND CHARACTERIZATION OF PAPER FROM FIBER RODS KECOMBRANG (Nicolaia speciosa)

ABSTRACT

Experiment about manufacture and characterization of paper made of fiber rods kecombrang has been done. Characterization of paper covered: average grammage

was 76,2 gr/m2 with SNI ISO 536 : 2010, average paper thickness was 0,4418 mm

with SNI ISO 534 : 2011, average tensile strength was 0,46 x 103 N/m2 with SNI

1924.2 : 2010, average tearing strength was 233,2 x 10-3 N with SNI 0436 : 2009,

average bursting strength was 24 ,6 kPa with SNI 14-0493-1998. According to SNI 14-0103-1998, this paper can be categorized into tissue paper.

Kata kunci : fiber rods kecombrang, Pulp, paper, Physical and Mechanical Property.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bahan baku serat terdiri dari bahan kayu (wood) dan bukan kayu (non wood). Bahan baku yang mendominasi adalah bahan kayu karena penyedian sangat banyak di hutan yang sangat luas. Pembuatan kertas secara tradisional sudah dilakukan di Indonesia sejak abad XVI yang dikenal dengan nama Kertas Daluang. Kertas ini terbuat dari kulit batang pohon Saeh (Broussonetia papyfera) dengan proses yang cukup rumit. Namun akhir-akhir ini justru sangat mengkawatirkan karena penebangan kayu yang tidak terkendali yang berakibat fatal dengan terjadinya kerusakan lingkungan dan perubahan iklim yang tidak teratur sehingga merugikan kehidupan manusia itu sendiri (www.wikipedia.org).

Sebagai bahan utama dalam pembuatan pulp kertas adalah selulosa dalam bentuk serat, sedangkan serat selulosa dapat diperoleh dari berbagai jenis tumbuhan kayu (wood) atau tumbuhan non kayu (non wood) yang semuanya dapat dipergunakan untuk pembuatan pulp kertas. Serat ini berasal dari bagian tumbuh- tumbuhan seperti batang, tangkai buah, kulit dan bulu biji. Serat sebagai bahan baku penting untuk pembuatan kertas, kertas salah satu kebutuhan pokok sebagai alat tulis, dan keperluan rumah tangga (Syamsu, 2012). Perlu dicari bahan alternatif lain yang seratnya dapat diolah menjadi kertas yang salah satunya adalah bahan non wood yaitu Kecombrang. Perkembangbiakan tanaman kecombrang sangat cepat dan Kecombrang masih digolongkan sebagai tanaman liar. Memang kecombrang dapat tumbuh di sembarang tempat terutama di daerah pegunungan. Sumatera utara merupakan salah satu daerah yang sangat banyak di tumbuhi oleh Kecombrang. Peneliti ingin memanfaatkan tanaman Kecombrang sebagai bahan baku kertas karena mengandung serat/selulosa. Kecombrang diolah menjadi pulp dengan menggunakan proses soda dan dihaluskan dengan menggunakan blender. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan dari sifat mekanis serat antara lain: jenis serat, bentuk serat, dan perlakuan terhadap serat. Pelakuan terhadap sserat Kecombrang dilakukan pemasakan dengan proses soda dengan waktu penghalusan yang bervariasi. (Sukandar, 2010)

1.2 Rumusan Masalah

1. Apakah serat batang kecombrang dapat dijadikan bahan baku kertas yang lebih baik dari pada bahan baku kayu?

2. Bagaimana sifat fisik dan mekanik dalam pembuatan kertas ini dengan menggunakan serat batang kecombrang?

1.3 Batasan Masalah

1. Proses pembuatan pulp dilakukan dengan metode kimia, dilaksanakan dalam suasana alkali (basa) dengan 5% NaOH sebagai bahan kimia pemasak. Pemasakan dengan 5% NaOH akan melarutkan ligninnya,

2. Bahan baku yang digunakan adalah serat batang kecombrang.

3. Sampel Batang kecombrang dipilih yang paling tua dan dipotong dengan panjang 30-50 cm yang diambil dari Siborongborong Tapanuli Utara. 4. Melakukan pengujian sifat fisik dan mekanik dalam kertas dengan variasi

massa 0,4580 gr, 0,5422 gr, 0,5422 gr, 0,5967 gr, 0,6140gr, 0,6339 gr, 0,6365 gr, 0,6527 gr, 0,6542 gr, 0,6568 gr, 0,6952 gr,dan 0,6955 gr.

1.4 Tujuan Penelitian

1. Untuk memahami teknologi pembuatan pulp dan kertas. 2. Untuk mengetahui sifat fisik, dan mekanik kertas kecombrang. 3. Untuk mengetahui aplikasi dari kertas kecombrang.

1.5 Manfaat

1. Pemamfaatan batang kecombrang yang selama ini belum terjangkau menjadi bahan baku kertas.

2. Dengan adanya penelitian ini diharapkan kecombrang dapat dijadikan bahan alternatif pembuatan kertas pengganti kayu sehingga dapat mengurangi penebangan pohon.

1.6 Sitematika Penulisan

Sistematika penulisan pada masing masing bab adalah sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan latar belakang penelitian,tujuan

penelitian,batasan masalah,manfaat penelitian,dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi tentang teori yang mendasari penelitian menjadi acuan untuk pengambilan data, analisa data serta pembahasan.

BAB III METODE PENELITIAN

Bab ini berisi tentang metode penelitian prosedur penelitian dan menjelaskan pengujian sifat fisik dan mekanik kertas kecombrang.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini menguraikan tentang data penelitian yang diperoleh dan menerangkan pengolahan data.

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dalam penyusunan tugas akhir.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 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. Kertas adalah kemasan yang pertama ditemukan sebelum plastik dan logam. Saat ini kemasan kertas masih banyak digunakan dan mampu bersaing dengan kemasan lain seperti plastik dan logam karena harganya yang murah, mudah diperoleh dan penggunaannya yang luas. Selain sebagai kemasan, kertas juga berfungsi sebagai media komunikator dan media cetak. Kelemahan kemasan kertas untuk mengemas bahan pangan adalah sifatnya yang sensitif terhadap air dan mudah dipengaruhi oleh kelembaman udara lingkungan. Sifat-sifat kemasan kertas sangat tergantung pada proses pembuatan dan perlakuan tambahan pada proses pembuatannya. Kemasan kertas dapat berupa kemasan fleksibel atau kemasan kaku. Jenis kemasan ketas yang dapat digunakan sebagai kemasan fleksibel adalah kertas kraft dan kertas tahan lemak (grease proof). Glassin dan kertas lilin (waxed paper) atau kertas yang dibuat dari modifikasi kemasan kertas fleklsibel. Kemasan kertas yang kaku terdapat dalam bentuk karton, kotak, drum, cawan - cawan yang tahan air, yang dapat dibuat dari paper board, kertas laminasi, corrugated board dan berbagai jenis board dari kertas khusus. Wadah kertas biasanya dibungkus lagi dengan bahan - bahan kemasan lain seperti plastik dan foil logam yang lebih bersifat protektif. Karakteristik kertas didasarkan pada berat atau ketebalannya. Berdasarkan berat kertas dapat dinyatakan dalam berat (lb)/3000 ft² atau disebut dengan rim. (Perdinan, 2011).

2.1.1 Jenis Kertas

a. Uncoated groundwood.

Kertas yang tidak mempunyai lapisan “coating” pigmen dan diproduksi menggunakan pulp mekanis (mechanical pulps), bubur kertas yang diproduksi tanpa proses kimiawi. Kurang lebih 80% kertas jenis ini adalah kertas Koran (newsprint). Gramatur: 24-75gsm, kertas koran dari 38-52gsm. Disamping itu, jenis kertas lainnya adalah kertas untuk direktori (seperti yellow page), computer paper, catalog, dan “advertising supplements” (brosur sisipan yang umumnya dicetak dengan sistim rotogravure). (Suskiyatno, 2011)

b. Coated groundwood.

Kertas jenis ini paling tidak mempunyai 10% pulp mekanis (umumnya 50- 55% groundwood) dengan sisanya menggunakan pulp kimia. Kategori kertas ini

di USA masuk dalan kertas No. 5 “enamel paper” (kertas coated dengan

brightness – tingkat kecerahan paling rendah, sekitar 80%) dan kertas No. 4 (brightnes sekitar 85%), keduanya mempunyai lapisan “coating” pigmen dikedua sisi. Umumnya kertas ini berwarna kekuningan karena banyak pulp mekanis dan mempunyai gramatur dari 45-130gsm. Kertas ini umumnya ditemukan pada kegunaan kertas dengan mesin cetak letterpress dan offset, seperti LWC (light weight coated – kertas yang mempunyai lapisan coating rendah sekitar 7-10gsm) dan kertas coated untuk majalah. (Suskiyatno, 2011)

c. Uncoated Woodfree.

Kertas jenis ini mempunyai kandungan pulp mekanis lebih rendah dari 10% umumnya bisa 0% dan tidak mempunyai lapisan coating pigmen sama sekali. Kegunaan kertas ini termasuk “office papers” (formulir, kertas fotokopi, kertas buku tulis, dan kertas amplop), kertas carbonless (NCR), dan kertas cetak atau anda biasa sebut HVS. Bila anda sering bergelut dengan pasar ekspor, jenis kertas ini sering juga disebut “printing, writing, and book papers” (kertas cetak, tulis dan buku). (Suskiyatno, 2011)

d. Coated Woodfree.

Jenis kertas ini juga mengandung kurang 10% pulp mekanis, tetapi mempunyai lapisan coating pigmen baik dua sisi atau satu sisi. Di USA kertas ini disebut No. 1-3 enamel (dimana kertas coated dengan brightness atau tingkat kecerahan berkisar dari 88% sampai dengan 96%). Di pasar lokal anda sering mendengar Art Paper dan Art Board yang mempunyai lapisan coating dua sisi yang bisa berkisar antara 20-35gsm. Kertas C1S Label masuk dalam kategori ini dimana hanya mempunyai lapisan coating disatu sisi. Gramatur kertas berkisar antara 70-300gsm. Art Paper umumnya mulai dari 70-150gsm, sementara Art Board mulai dari 170-300gsm. Kegunaan paling umum adalah untuk majalah, buku, cetak commercial dengan mutu yang tinggi dan mahal karena brightness yang relatif tinggi dibanding kertas uncoated groundwood. (Suskiyatno, 2011)

e. Kraft Paper.

Kertas kraft, arti harfiahnya adalah kertas kuat, mempunyai 4 kegunaan utama:

1. Kertas bungkus (wrapping) seperti untuk bungkus kertas plano, kertas bungkus nasi dll.

2. Kantong (bag/sack) – seperti kantong belanja atau “shopping bag”.

3. Karung (shipping sack) – seperti karung atau kantong semen, dan

4. Berbagai fungsi “converting”. Gramatur berkisar antara 50-134gsm. Pulp kertas yang dipakai bisa melalui proses pemutihan atau “bleaching” atau tidak. Bila tidak diputihkan maka berwarna coklat. (Suskiyatno, 2011)

f. Bleached Paperboard.

Pulp kertas yang dipakai adalah “beached sulfate” dan kegunaan utama adalah “folding carton” – untuk membuat box, dan kertas karton susu atau juice. Karena “bleach” maka warna kertas karon ini putih dan sekitar setengah jumlah produksi adalah coated. Biasanya di pasar USA, kertas ini dipanggil dengan nama SBS atau “solid bleached board”. Gramatur bervariasi mulai dari 200-500gsm. Golongan jenis kertas ini termasuk untuk membuat gelas kertas, piring kertas, karton tebal cetak, “tag stock” (kertas karton untuk gantungan, kartu komputer,

“file folders” (map folio), dan kartu index (kartu index nama). Dipasar lokal sering kita temukan sebagai C2S Board atau C1S Board tergantung jumlah sisi yang mempunyai lapisan coating pigmen. Dipasar lokal, sering anda temui Ivory Board yang bisa dikategorikan dalam jenis kertas ini. Namun sebetulnya sedikit berbeda karena dicampur dengan pulp mekanis, jadi warna agak sedikit kekuningan bila dibanding SBS. Ivory juga terdiri dari beberapa lapisan kertas yang digabung jadi satu, sementara SBS hanya satu lapisan yang tebal saja. Tidak jarang anda mungkin mendengar SBB atau “solid bleached board” yang bubur kertasnya adalah pulp kimia seperti SBS tetapi mempunyai sususunan lapisan yang berlapis layaknya ivory. (Suskiyatno, 2011)

g. Unbleached Paperboard.

Kertas karton ini tidak diputihkan dengan bleaching dan diproduksi dari

“virgin kraft” (pulp kimia dengan serat non-recycle) atau “neutral

sulfitesemichemical pulp” (bubur kertas dengan proses semi-kimia sulfite yang netral). Produk utama adalah linerboard, jenis kertas yang digunakan untuk membuat “corrugated containers” (corrugated box yang biasanya berwarna

coklat). Gramatur umumnya 130-450gsm. “Corrugating medium” atau kertas

medium juga masuk dalam kategori ini yang dibuat dengan sebagian campuran kertas recycle. (Suskiyatno, 2011)

h. Recycled Paperboard.

Pulp yang digunakan terdiri atas kertas recycle atau daur ulang. Jenis kertas ini meliputi rentang variasi kertas yang luas mulai dari kertas medium untuk

“corrugated box”, folding boxboard atau clay coated news back – anda sering

mendengar sebagai Duplex dan Triplex, setup boxboard – layaknya duplex tetapi

uncoated, and berbagai jenis kertas dan kertas karton. Juga gypsum liner – kertas

yang digunakan sebagai pelapis luar gypsum board, kertas untuk “core tube” dan

i. MG Kraft Specialties.

Kertas jenis ini mempunyai permukaan dengan penampakan yang licin dan seperti kaca (glaze) dimana kertas tersebut diproduksi diatas mesin yang mempunyai silinder pengering/ pemanas yang diametrnya sangat besar. Dipasar lokal anda sering mendengar kertas Litho, Doorslag. Jenis kertas lainnya seperti kertas dasar (base paper) untuk “wax paper”, kertas bungkus, “carbonizing”, dan kraft specialties. (Suskiyatno, 2011)

j. Tissue.

Bubur kertas yang dipakai untuk tisu adalah pulp kimia yang dibleach dengan tambahan bisa S0 atau lebih pulp mekanis. Mayoritas kertas tisu digunakan untuk produk sanitari seperti tisu gulung, “towel”, “bathroom”,

“napkins” dll. Gramatur mempunyai rentang dari 13-75gsm. Jenis kertas ini

diproduksi dengan sistim “through air dried” (TAD) or mesin kertas Yankee

(silinder pemanas yang diameternya sangat besar) yang mempunyai “wet atau dry

crepe operation”. (Suskiyatno, 2011)

k. Market Pulp.

Pulp atau bubur kertas juga dikategorikan sebagai kertas yang dibagi jenisnya berdasarkan jenis kayu, proses pembuatan pulp, dan proses pemutihan atau “bleaching”. Bubur kertas dijual dalam bentuk lembaran, bal, dan gulungan. (Suskiyatno, 2011)

l. Others.

Kategori lain-lain digunakan untuk jenis kertas yang tidak masuk dalam ke 11 golongan kertas diatas. Kurang dari 5% jumlah kertas dunia masuk dalam kategori ini, jadi sebetulnya relatif kecil. Contohnya seperti kertas “hardboard”,

“asbestos board”, kertas cigarette, “condenser”, kertas bible), glassine, kertas tahan minyak, kertas release untuk sticker, dan kertas tersusun dari serat tetumbuhan bukan pohon (seperti kertas serat pisang abaca dan lain-lain.). (Suskiyatno, 2011)

2.1.2 Proses Pembuatan Kertas

Bahan baku pembuatan kertas adalah selulosa yang diberi perlakuan kimia, dibilas,diuraikan, dipucatkan, dibentuk menjadi lembaran setelah pressing dan dikeringkan.Kayu terdiri dari 50% selulosa, 30% lignin dan bahan bersifat adhesif di lamelatengah, 20% karbohidrat berupa xylan, resin dan tanin. Jenis kayu dan lembaranakhir kertas yang di inginkan sangat menentukan cara pembuatan kertas. Padapembuatan kertas dengan bahan baku berupa kayu terlebih dahulu dibuat menjadi pulp (Kasdim, 2008)

a. Proses Pembuatan Pulp

Pembuatan kertas dari bahan baku dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu: 1. Proses pembuburan (pulping), yaitu suatu cara untuk memisahkan serat-

serat kayu satu dari yang lainnya, sehingga kayu berubah menjadi pulp. Pulp kemudian mengalami pengolahan lebih lanjut sampai tingkat tertentu. 2. Proses pembuatan kertas dari pulp, yaitu suatu proses yang mengatur

kembali serat-serat pulp itu menjadi suatu anyaman yang tak teratur yang disebut lembaran kertas.

Pulp merupakan hasil pemisahan serat dari kayu atau tanaman berserat lainnya melalui bermacam-macam proses pembuatannya. Pulp tersebut selanjutnya digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan berbagai jenis kertas. (Yudi, 1998) Bahan baku yang digunakan untuk membuat kertas ialah bahan- bahan yang mengandung banyak selulosa, seperti bambu, kayu, jerami, merang, eceng gondok dan lain-lain. Proses pembuatan pulp secara komersial dapat diklasifikasikan dalam proses mekanis, semikimia (kombinasi kimia dan mekanis) dan kimia. Produk yang dihasilkan mempunyai karakteristik serat yang berbeda. Pemilihan jenis proses pembuatan pulp tergantung kepada spesies kayu yang tersedia dan penggunaan akhir dari pulp yang diproduksi.

Dalam beberapa operasi pembuatan kertas, kombinasi pulp yang dihasilkan dari proses kimia dan mekanis digunakan agar mendapatkan karakteristik kertas yang diinginkan dengan harga yang layak. Proses kimia mendominasi hampir di seluruh dunia, karena dari pulp ini dapat dibuat berbagai jenis kertas budaya yang sangat diperlukan oleh semua manusia. Sembilan puluh persen dari berbagai jenis proses kimia didominasi oleh proses kraf. Proses

pembuatan pulp kimia adalah melarutkan lignin yang mengikat serat selulosa satu sama lain dan untuk menghilangkan zat lain yang tidak perlu dari serat-serat selulosa. Dengan proses ini, dapat diperoleh selulosa yang murni dan tidak rusak. Serat yang dihasilkan lebih utuh dan panjang, lebih fleksibel dan lebih kuat dari pada pulp mekanis. Formasi lembaran pulp kimia lebih baik, lebih teratur, lebih rata dan lebih kompak dengan opositas yang lebih rendah dari pada lembaran pulp mekanis. Di samping itu pada derajat putih yang sama (bleached brightness) pulp kimia lebih stabil. Pulp kimia dapat digunakan sebagai bahan baku kertas dengan tingkat (grade) tidak putih seperti kertas kantong (bag paper), kertas karton linier (linierboard) dan kertas bungkus (wrapper). Untuk jenis pulp kimia dengan grade yang lebih tinggi dan diputihkan dapat dibuat kertas bermutu tinggi seperti kertas budaya (tulis,cetak, fotocopy).

Pulp mekanis mempunyai sifat-sifat yang berlainan dengan pulp kimia. Sifat-sifat pulp mekanis pada umumnya merupakan sifat-sifat asli yang diperoleh dari bahan bakunya. Pada pembuatan pulp makanis lignin tidak dihilangkan atau sebagian saja dihilangkan sehingga mempunyai kandungan serat utuh yang lebih sedikit, bersifat kaku dan lebih pendek. Serat-serat pulp mekanis terdiri dari bundelan-bundelan serat dan fragmen-fragmen serat dari beberapa serat individu. Jika dibuat kertas akan menghasilkan lembaran yang bersifat bulki dan mempunyai opositas yang baik. Sifat bulki dapat memberikan efek bantalan dalam lembaran sehingga mempunyai sifat mudah menyerap tinta dan sifat cetak yang baik. Harga pulp mekanis umumnya rendah, selain karena sifat-sifatnya yang rendah dan rendemennya tinggi (90% - 95%), juga karena proses pembuatannya sederhana. Oleh karena itu pulp mekanis hanya dapat digunakan untuk kertas- kertas tertentu seperti kertas industri atau kertas koran. Proses semikimia merupakan kombinasi dari proses mekanis kimia. Serpih kayu atau tanaman berserat lainnya terlebih dahulu dilunakkan sebagian (digesting) dengan bahan kimia kemudian diikuti dengan aksi mekanis yang biasanya dengan refiner. Rendemen dan sifat-sifat pulp semikimia merupakan intermediate pulp kimia dan mekanis. (Perdinan, 2011)

Proses pembuatan kertas yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah pembuatan kertas dari pulp dengan proses kimia menggunakan larutan soda

(NaOH). Proses soda termasuk proses pembuatan pulp secara alkali dengan NaOH sebagai bahan kimia pemasak. Proses ini lebih tua dari proses kraf, pulp kayu yang dihasilkan dari proses soda kurang baik dibanding pulp proses kraf akan tetapi proses soda sangat cocok digunakan untuk memproses bahan baku non wood (Sucipto, 2009).

b. Pembuatan Bubur Kertas

Pembuatan bubur kertas yaitu; pulp direndam dalam air, dihaluskan hingga menjadi bubur. Dalam tangki pencampur, pulp dicampur dengan air menjadi slurry. Slurry kemudian dibersihkan lebih lanjut dan dikirimkan ke mesin kertas. Bubur kertas sambil diaduk ditambahkan bahan penolong yaitu kanji, rosin dan

aluminium sulfat. (Kasdim, 2008)

c. Pembentukan lembaran

Bubur kertas hasil pencampuran dibuat lembaran menggunakan cetakan dari kasa 200 mesh dengan ukuran panjang dan lebar sesuai dengan ukuran yang diinginkan. Tiriskan bubur kertas di atas kasa menggunakan bahan penyerap. Apabila akan diterakan motif/corak tertentu pada permukaan lembaran, lakukan penirisan sebagian air kira-kira 1 cm di atas kasa, kemudian atur motif sesuai keinginan, dan tiriskan air yang tersisa. (Kasdim, 2008)

d. Pengepresan

Lembar kertas yang diangkat dari kasa masih banyak mengandung air dan harus dikeluarkan. Untuk mengurangi kandungan air tersebut dilakukan pengepresan dengan alat pres manual sampai air tidak menetes lagi dari lembaran,

kira-kira sampai kadar air 40%.(Kasdim, 2008)

e. Pengeringan

Untuk mendapatkan kertas yang kering, tahap terakhir dilakukan

2.1.3 Sifat-Sifat Kertas

Pengetahuan terhadap sifat-sifat kertas adalah sangat penting bagi pabrikasi kertas karena produk akhir yang berlainan memerlukan sifat-sifat kertas yang berbeda. Namun secara umum, kebanyakan sifat-sifat kertas adalah bergantung kepada bahan bakunya yaitu serat selulosa, dimana sifat-sifat serat selulosa ini diketahui sebagai sifat fungsi (Casey, 1981). Selulosa menyerap air maka kertas juga menyerap air kecuali perlakuan khusus diberikan untuk meminimalkan daya serapnya. Selulosa berwana putih maka kertas juga bewarna putih, kecuali kertas tersebut mengandung lignin atau diberi warna. Selulosa adalah higroskopik ; sehingga kertas juga higroskopik dengan kadar airnya akan berubah menurut kelembaban relatif sekitar. Serat selulosa mengembang atau menyusut dengan perubahan kadar air yang dikandungnya karena itu karton juga mengembang dan menyusut dengan perubahan lembaban relatif. Serat selulosa berupaya untuk membentuk ikatan-H; kertas pula akan terbentuk dengan adanya ikatan-H antara serat tanpa penambahan aditif. Serat selulosa mempunyai kekuatan yang tinggi sehingga kertas yang dihasilkan juga kuat. Serat selulosa adalah fleksibel maka kertas juga adalah fleksibel. Selulosa dapat dibakar maka kertas juga dapat dibakar (Cassey, 1981). Proses pabrikasi kertas dapat di modifikasi untuk memperoleh sifat-sifat yang diinginkan untuk menghasilkan berbagai jenis kertas berkualitas.

2.1.3.1 Sifat Fisik Kertas

Umumnya sifat fisik dan mekanik kertas adalah lebih penting dibanding dengan sifat kimianya. Sifat fisik dan mekanik kertas antara lain: gramatur, berat, ketebalan, densitas, kadar air, daya serap air, indeks tarik, indeks koyak, indeks retak (Cassey, 1981).

a. Gramatur Kertas

Gramatur dikenal juga sebagai berat kertas karena berat lembaran kertas dan luas kertas lebih penting dibanding dengan volumenya. Gramatur karton didefenisikan sebagai ukuran berat lembaran kertas yang luasnya satu meter persegi. Penentuan gramatur kertas sangat penting karena kertas dijual atau dibeli

berdasarkan berat. Semakin ringan berat kertas sejenis, semakin murah pula harganya per unit. Berat kertas mempengaruhi sifat fisik kertas, sifat mekanik kertas, sifat kimia kertas dan optik kertas. Gramatur = berat kertas (gr) / luas permukaan kertas (m²).

b. Ketebalan Kertas

Ketebalan kertas di defenisikan sebagai jarak antara dua permukaan yang sejajar yang tegak lurus setelah dilakukan penekanan. Ketebalan lembaran kertas di pengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya jenis serat, adanya bahan lain selain serat, gramatur, tingkat penekanan dan calendring. Ketebalan sangat penting untuk kertas dan karton terutama bagi kertas atau karton yang di gunakan untuk tujuan mekanik. (Cassey, 1981).

c. Densitas Kertas

Densitas kertas ditentukan berdasarkan nilai tebal yang dibagi dengan gramatur. Densitas lembaran kertas dapat dipengaruhi oleh jumlah ikatan antara serat, kekasaran dan kelenturan serat serta perlakuan penghalusan stok. Selain itu penambahan bahan-bahan pengisi di dalam kertas juga mempengaruhi densitas kertas dimana densitas akan bertambah dengan penambahan komposisi pengisi didalam kertas. Densitas kertas akan mempengaruhi sifat fisik, mekanik dan optic lembaran kertas.

2.1.3.2 Sifat Mekanik Kertas

Sifat mekanik lembaran kertas terdiri dari ketahanan tarik, ketahanan retak, ketahanan koyak dan ketahanan tekan lingkar yang dijelaskan seperti berikut ini.

a. Ketahanan Tarik (Tensile Strength )

Ketahanan tarik kertas dapat di defenisikan sebagai kemampuan kertas untuk mempertahankan keadaanya agar tidak putus bila dikenakan regangan. Ketahanan tarik penting dalam menentukan kemampuan kertas agar dapat berfungsi dengan baik seperti kertas pembungkus, kertas kantong. Ketahanan tarik

kertas cetak tergantung pada ketahanan kertas terhadap pemutusan jaringan serat sewaktu proses pencetakan.

Ketahanan tarik sangat diperlukan untuk kertas cetakan dimana gaya tarik tinggi dapat ditahan oleh kertas tersebut. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi ketahanan tarik:

1. Kekuatan serat individu lemah maka kekuatan tarik juga terpengaruh. 2. Panjang serat rata-rata terlalu panjang maka akan menghasilkan

pembentukan kertas yang tidak baik yang dapat menurunkan kekuatan tarik.

3. Kemampuan pengikatan permukaan serat bergantung kepada proses penekanan. Serat yang tidak dipress akan menghasilkan pengikatan yang lemah.

4. Struktur permukaan kertas; kekuatan tarik akan terpengaruh apabila struktur pembentukan kertas tidak baik.

b. Ketahanan Retak (Bursting strength)

Ketahanan retak didefenisikan sebagai tindakan elektrostatik dalam kPa yang akan meretakkan kertas apabila tekanan ditambah secara konstan di berikan ke diafrakma. Pengujian ketahanan retak dilakukan untuk menentukan rintangan

kertas. Uji retak dilakukan dengan meletakkan sampel diantara clamp annular

dimana tekanan dinaikkan bertahap terhadap diafragma oleh tekanan hidrolik pada keadaan tetap sehingga sampel retak. Faktor-faktor yang mempengaruhi ketahanan retak: panjang serat, dimana semakin pendek serat maka semakin menurun kekuatan retak dan ikatan antara serat, dimana proses penghalusan akan meningkatkan ikatan antara serat tetapi jika penghalusan terlalu lama maka akan menghasilkan serat-serat yang lebih pendek akan mempengaruhi kekuatan retak. Selain itu, ketahanan retak juga dipengaruhi oleh proses pembentukan kertas, gramatur serta kelembaban.

c. Ketahanan Koyak (Tearing Resistant)

Ketahanan koyak kertas adalah rintangan suatu kertas yang mengalami koyakaan. Pengujian ketahanan koyak dilakukan adalah untuk mengukur tenaga

yang diperlukan untuk mengoyakkan sehelai kertas. Ketahanan koyak kertas sangat penting karena dapat untuk melancarkan kertas di atas mesin-mesin pencetak agar lembaran kertas tidak mudah koyak. Ketahanan koyak kertas juga sangat penting dalam penggunaan kertas sebagai pembungkus yang mana lembaran kertas mesti kuat untuk menyerap hentakan atau daya luar dan memerlukan rintangan koyak yang tinggi. Faktor yang mempengaruhi ketahanan koyak adalah jumlah serat yang mengalami rupture kertas, panjang serat dan banyaknya ikatan antara serat. Jumlah serat juga akan mempengauhi densitas, gramatur dan kelenturan kertas. Kertas yang kaku akan memberikan tekanan ke atas serat pada daerah/tempat yang kecil.

2.2 Sumber Bahan Baku kertas 2.2.1 Tanaman Serat Alam

Serat buah, batang, dan daun merupakan komoditas serat alam yang sangat prospektif di masa mendatang karena komoditas tersebut memiliki keunggulan untuk bahan baku berbagai industri, dan kontribusinya dalam penyelamatan lingkungan. Tanaman yang menghasilkan serat buah adalah kapas, kapuk, dan kelapa. Tanaman serat batang antara lain : kenaf, rosela, yute, rami, urena, linum, hemp, dan okra; sedangkan tanaman penghasil serat daun antara lain : abaka, agave (sisal), nenas, sansivera, dan lain lain. Serat buah, batang, dan daun merupakan komoditas serat alam yang sebelumnya kurang memperoleh perhatian, baik oleh pemerintah, petani, maupun pengusaha. Namun pada saat ini dan di masa yang akan datang, komoditas serat alam merupakan komoditas yang memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai bahan baku berbagai industri. Sebagai informasi kegunaanmasing-masing komoditas adalah sebagaiberikut:

1. Komoditas serat buah: kapas untuk tekstil dan pulp, kapuk untuk tekstil, kasur, jok mobil dan lain-lain., sabut kelapa untuk industri karpet, keset, campuran untuk industri karet;

2. Komoditas serat batang: kenaf, rosela, yute, rami, linum, urena untuk bahan baku pulp dan kertas, fibreboard, tekstil, karpet, kerajinan, dan lain-lain;

3. Komoditas serat daun: abaka, agave (sisal), nanas, dan lain-lain untuk tekstil, pulp dan kertas, geotekstil, karpet, dan lain-lain. (Sudjindro, 2009)

Serat alam merupakan bahan baku yang ramah lingkungan, karena mudah terdegradasi dan tanaman serat alam memiliki kemampuan menyerap CO2 cukup besar terutama pada tanaman kenaf. Saat ini serat alam banyak digunakan sebagai bahan baku untuk produk komposit seperti fiberboard untuk interior mobil, dan setiap serat alam memiliki ciri dan kegunaan yang spesifik, misalnya serat abaka, rami, dan kenaf dapat digunakan untuk kertas mata uang. Pada akhir-akhir ini komoditas serat alam banyak mendapat perhatian dari beberapa kalangan industri, terutama dari industri otomotif, elektronik, pulp, dan kertas.

a. Kapas (G. hirsutum)

Kapas sudah lama dibudidayakan di Indonesia oleh perusahaan swasta dan BUMN. Perkembangan tanaman kapas di Indonesia selalu mengalami pasang

surut. Luas areal tahun 1978/79 sampai dengan 1997/98, berkisar antara 17.119–

38.125 ha, dan mencapai puncaknya pada tahun 1985/1986 dengan luas areal hampir 50.000 ha. Namun sejak itu arealnya berangsur-angsur menyusut, dan saat ini berkisar antara 7.000 – 10.000 ha. Areal pengembangan kapas terbesar di Sulawesi Selatan, Jawa Timur, Jawa Tengah, NTB, dan NTT Selain untuk bahan baku tekstil, serat kapas juga untuk bahan pulp dan kertas (Sudjindro, 2011). Tanaman kapas menghendaki daerah yang terbuka, artinya tidak boleh

ternaungi,menghendaki curah hujan antara 500–1500 mm/th, dengan batas yang

tegas antara musim kemarau dan musim hujan. Umur tanaman kapas berkisar

antara 120–220 hari tergantung varietasnya. Tipe tanah yang sangat sesuai adalah

tanah lempung berpasir, dengan ketinggian antara 10–500 m dml. (Sudjindro, 2011).Tanaman kapas secara teknis dapat dikembangkan di Kawasan Indonesia Timur yang beriklim kering, tetapi harus didukung dengan fasilitas pengairan. Penggunaan varietas unggul seperti Kanesia 8, Kanesia 10, Kanesia 14, dan Kanesia 15 akan menghasilkan 1–2,5 ton kapas berbiji per ha. Petani akan memperoleh keuntungan bila dapat menghasilkan minimal 1,0 ton kapas berbiji/ha. Selain sebagai bahan baku tekstil, serat kapas juga digunakan sebagai

bahan baku kertas uang. Uang kertas di Korea Selatan dibuat dari 100 % serat kapas, sedangkan mata uang Filipina menggunakan campuran kapas dan serat abaka (Sudjindro, 2011)

b. Abaka (Musa textilis)

Abaka (Musa textilis) sebenarnya mudah dibudidayakan terutama pada

lahan yang memiliki ketinggian di atas 600 m dml, dengan kelembapan udara rata-rata di atas 76 % dan tidak panas serta curah hujan lebih dari 2.500 mm/th. Varietas yang sangat terkenal sejak zaman penjajahan sampai sekarang adalah Tangongon, Bangulanon, dan Maguindanao. Tanaman abaka banyak ditemukan secara luas di kepulauan Sangihe dan Talaud yang memiliki potensi genetik dan hasil serat tinggi, akan tetapi belum ada yang mengelola dan belum ada pasar, sehingga terkesan menjadi tanaman liar. Pada umumnya varietas Tangongon yang ada di daerah tersebut memiliki pertumbuhan baik (Sudjindro et al., 2009). Saat ini pertanaman abaka di Indonesia ada di kebun PT. Bayulor (Banyuwangi), Mamuju (Sulawesi Barat), Sangihe dan Talaud (Sulawesi Utara), Cikalong (Jawa

Barat), Malingping (Banten), dan Bulungan (Kalimantan Timur). Serat abaka (M.

textilis) selain untuk tekstil sesuai dengan namanya, juga dapat digunakan untuk

berbagai bahan baku industri antara lain: pulp dan kertas, komposit (fiberboard), karpet, tali kapal, dll. Hasil penelitian Haroen menunjukkan bahwa serat abaka grade S2 (warna putih bersih, benang seratnya sangat baik dan halus), dan Y2 (warna serat kusam sampai agak kotor, benang seratnya pendek dan tidak teratur) dapat dibuat pulp untuk kertas dengan kualitas di atas mutu pulp abaka komersial. (Sudjindro, 2011)

c. Tanaman rami (Boehmeria nivea)

Tanaman rami (Boehmeria nivea) sudah lama dikembangkan di Indonesia

namun hasilnya belum menggembirakan. Sejak tahun limapuluhan, pemerintah pernah berusaha mengembangkan tanaman rami di Jawa Barat dan Sumatera Utara, namun kurang berhasil. Pada tahun 2004 pemerintah kembali mengembangkan rami di beberapa daerah antara lain Jawa Tengah, Jawa Barat, Lampung, Sumatera Selatan, Bengkulu, Jambi, dan Sumatera Utara. Hasil survey

perkembangan rami di beberapa daerah Jawa Tengah, Jawa Barat, Lampung, Bengkulu, Jambi, dan Toba Samosir menunjukkan bahwa perkembangan rami yang dibiayai pemerintah melalui Departemen Koperasi Usaha Kecil dan Menengah pada tahun 2004-2005 tidak berhasil. Perbandingan serpih dengan larutan adalah 1: 4 pada suhu 160oC selama 3, 5 jam dengan alkali aktif dan antrakinon masingmasing 12 dan 0,1 % memberikan hasil yang optimal. Rendemen pulp rami yang dihasilkan sebesar 69,76 dengan bilangan kappa 12,43.

d. Agave (Agave sisalana)

Agave (Agave sisalana) berasal dari daerah Mexico dan sekarang banyak berkembang di Brazilia dan Tanzania. Produsen serat sisal terbesar di dunia adalah Brazil, China, Kenya, dan Tanzania. Sisal adalah tanaman tropis yang hidupnya sangat menghendaki sinar matahari penuh dan kelembapan relatif sedang. Curah hujan yang dikehendaki sekitar 1000-1800 mm/th, dengan suhu minimum 16 oC dan maksimum antara 27–32 oC. Sisal dapat tumbuh baik pada berbagai tingkat kesuburan tanah, akan tetapi yang paling baik adalah pada tanah lempung berpasir dengan kisaran pH 5,5–7,5, dan sangat cocok bila tanahnya memiliki kandungan unsur Calsium (Ca) tinggi. Sisal dapat ditanam pada kisaran kesuburan tanah yang bervariasi. Sisal dapat tumbuh baik pada ketinggian sampai dengan 600 m dml. Sisal mulai dapat dipanen pada umur sekitar 2 (dua) tahun setelah tanam dan panjang daun yang dapat dipanen minimal 60 cm. Umur produktif sisal dapat mencapai 5–12 tahun tergantung pada kondisi lingkungan tumbuhnya. Sisal tidak tahan terhadap genangan air. Di Jawa pada zaman penjajahan sisal berkembang di daerah Madura, Kediri, Jember, dan Blitar. Produktivitas serat dapat mencapai 2,0–2,8 t/ha. Serat sisal mengandung 54-66%

α-selulose, 12-17% hemiselulose, 7–14% lignin, 1% pectin dan 1–7% abu. Serat sisal dapat dibuat pulp dengan mutu tinggi karena memiliki kekuatan tarik, porositas, bulk, daya serap, dan daya lipat yang tinggi, sehingga sangat baik digunakan untuk pembuatan kertas spesial (specialty papers), dan juga untuk meningkatkan mutu pulp lainnya. Penggunaan soda dingin dalam pembuatan pulp

e. Komoditas linum atau flax (Linum usitatissimum L)

Komoditas linum atau flax (Linum usitatissimum L.) dan okra

(Abelmoschus esculentus L.) belum dibudidayakan oleh petani maupun

pengusaha. Untuk pertumbuhan, tanaman linum memerlukan ketinggian tempat di atas 800 m dml., karena berasal dari daerah dingin. Linum merupakan tanaman semusim berumur 90-120 hari dan dikembangkan dengan menggunakan benih. Serat linum lebih dikenal sebagai bahan baku kain linen dan juga dapat digunakan sebagai bahan baku pulp dan kertas sekuritas. Setiap bendel serat linum terdiri atas 10-40 sel-sel serat. Tiap sel serat mempunyai panjang berkisar antara 10–40 mm dengan diameter antara 10–30 μm. Susunan kimiawi serat linum terdiri atas 64,1% selulose, 16,6% hemiselulose, 2% lignin, dan 1,8% pektin. Serat linum memiliki daya serap air lebih tinggi dari serat kapas, rayon, dan wool, tetapi lebih rendah dari serat rami (Sudjindro, 2011).

f. Urena (U. lobata)

Urena (U. lobata) berasal dari daerah tropis yang dapat ditanam sampai

dengan ketinggian 500 m dml. Kandungan serat urena sekitar 5,0–5,5% dari

batang basah. Serat urena termasuk halus, fleksibel, dan lurus dengan warna putih

krem atau kuning pucat. Sel serat urena memiliki panjang antara 1,4–1,8 mm dan

diameter antara 12–19 μm. Komposisi kimiawinya terdiri atas 63- 87% selulose dan 7–12% lignin. Serat urena dapat dibuat pulp kraft dan menghasilkan pulp dengan rendemen antara 43-47%. (Sudjindro, 2011)

g. Tanaman kenaf (Hibiscus cannabinus L)

Tanaman kenaf (Hibiscus cannabinus L.), rosela (Hibiscus sabdariffa L.),

dan yute (Corchorus capsularis L.) di Indonesia sudah dikembangkan sejak tahun

1979/1980 yang terkenal dengan program ISKARA (Intensifikasi Serat Karung Rakyat). Pada waktu itu serat kenaf, rosela, dan yute hanya digunakan untuk bahan baku industri karung goni. Arah pengembangan kenaf selanjutnya adalah pada lahan marjinal dimana tidak akan menggeser keberadaan tanaman pangan utama seperti padi dan jagung. Disamping itu juga untuk memberdayakan lahan

marjinal dan meningkatkan pendapat petani di daerah marjinal (Sudjindro, 2008). Saat ini tinggal kenaf yang berkembang di Indonesia dan pemanfaatannya untuk bahan baku industri (fibreboard untuk interior mobil).

Tanaman kenaf memiliki daya adaptasi luassehingga dapat dikembangkan pada berbagai lahan/tanah seperti lahan banjir (Sudjindro 2008), lahan gambut, lahan tadah hujan/lahan kering, dan tanah podsolik merah kuning Umur tanaman kenaf berkisar 70–150 hari tergantung macam varietas dan kondisi lingkungan

tumbuhnya. Produktivitas kenaf dapat mencapai 2,0–4,0 ton serat kering/ha

tergantung varietas dan lingkungan tumbuhnya. Balai Penelitian Tanaman Tembakau dan Serat (Balittas) di Malang telah memiliki beberapa varietas unggul yang kurang terpengaruh oleh fotoperiodisitas, seperti KR 9, KR 11, KR 12, KR 14, dan KR 15 (Sudjindro dan Marjani, 2009). Sel serat kenaf memiliki panjang antara 1,5–12 mm dan lebar antara 7–41 μm. Rata-rata tebal dinding sel antara 4– 9 μm dan lebar lumen antara 7–13 μm.

Serat kenaf mengandung 44–62% α-selulose, 14–20% hemiselulose, 4–5%

pektin, 6– 9% lignin, dan 0–3 % abu. Secara umum serat kenaf dapat dibuat pulp

dan kertas, lebih kuat daripada pulp kayu lunak lainnya, sedangkan pulp dari seluruh batang kenaf mempunyai kekuatan berada di antara pulp kayu lunak dan pulp kayu keras (Sudjindro, 2011).

h. Tanaman Rosela (H. sabdariffa)

Serat rosela memiliki panjang antara 1,2–6,3 mm dan lebar antara 10–44

μm. Lebar lumen antara 3–15 μm dan tebal dinding sel antara 4 15μm. Serat rosela mengandung 32 % α-selulose, 10–15% lignin, dan 1% abu. Serat rosela juga dapat digunakan sebagai bahan baku pulp, namun demikian penelitian pulp dari rosella lebih sedikit dari penelitian pulp dari kenaf (Sudjindro, 2011)

i. Tanaman Yute

Serat yute mengandung 45–64% α-selulose, 12-26% hemiselulose, 11-

26% lignin, 0,2% pektin, dan 1–8% abu. Individu sel serat memiliki panjang antara 0,5–6,5 mm dan diameter antara 9 –33 μm. Panjang serat akan berkurang

mulai dari pucuk sampai pangkal batang, sebaliknya diameter akan bertambah. Biomass yute dapat diproses menjadi pulp untuk industri kertas (Sudjindro, 2011)

Secara teknis semua komoditas serat alam yang diuraikan di atas dapat dibudidayakan di Indonesia, bahkan beberapa komoditas telah berkembang lama di bumi Indonesia dan sudah dimanfaatkan untuk bahan baku berbagai industri. Ada beberapa kelebihan atau keunggulan tanaman serat alam dalam hal potensi untuk pemanfaatan atau pemberdayaan lahanlahan suboptimal (marjinal). Tanaman agave (sisal) adalah tanaman yang memiliki ketahanan terhadap cekaman kekurangan air, sehingga sesuai untuk dikembangkan pada lahan kering. Tanaman kenaf dan yute merupakan tanaman yang mampu beradaptasi pada lahan banjir. Bahkan tanaman kenaf mampu hidup dan berproduksi pada lahan masam seperti podsolik merah kuning dan gambut. Secara ekonomis komoditas serat alam mudah dibudidayakan dan tidak terlalu mahal biaya produksinya. Tanaman abaka dan rami merupakan tanaman tahunan yang hanya memerlukan modal pada awal pertanaman untuk pembelian bibit dan persiapan lahan. Umur abaka dan rami dapat mencapai puluhan tahun tergantung kondisi lahan dan pemeliharaannya. Tanaman kenaf, rosella, yute, urena, dan linum merupakan tanaman semusim yang berumur antara 3–5 bulan tergantung varietasnya. Tanaman agave (sisal) jugamerupakan tanaman tahunan dan mampu berproduksi

selama 5–10 tahun. Secara umum rata-rata hasil serat tanaman abaka, rami, kenaf,

rosella, yute, urena, kapas, dan sisal berkisar 1,5 – 3,0 ton per hektar. Produktivitas serat masingmasing komoditas bervariasi tergantung macam varietas, kesesuaian lahan, kondisi lingkungan, dan pemeliharaannya. Biaya produksi per hektar berkisar antara Rp 3–10 juta/ha tergantung komoditasnya. Bila produktivitas dapat mencapai 1,5–3,0 t serat/ha maka usaha tani serat alam sudah menguntungkan.

Berdasarkan sifat fisika dan kimia serat alam terutama kapas, rami, abaka, dan kenaf semuanya memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai kertas uang atau kertas sekuritas.

Table: 2.1 Sifat Fisika Serat Alam

Jenis serat Panjang serat(mm) Diameter serat(mm)

Kapas 20 – 30 0,014 - 0,020

Rami 120 – 150 0,040 - 0,060

Kenaf 3,3 – 20 0,015 - 0,020

Abaca 4,0 - 8,0 0,013 - 0,029

Agave 0,3 – 15 0,050 - 0,080

Linum 10 – 40 0,010 - 0,030

Urena 1,4 - 1,8 0,012 - 0,019

Rosella 1,9 - 3,1 0,012 - 0,025

Yute 2,0 - 2,5 0,015 - 0,020

2.2.2 Potensi dan Pemamfaatan Serat Alam

Pada dekade terakhir, industri pulp dan kertas di Indonesia mengalami kemajuan yang sangat pesat. Indonesia merupakan produsen pulp peringkat ke-9, sedangkan sebagai produsen kertas Indonesia berada pada peringkat ke-13 di antara 30 negara penghasil pulp dan kertas terbesar . Pada umumnya industry kertas di Indonesia menggunakan bahan baku pulp produksi dalam negeri, selain itu juga menggunakan bahan baku pulp impor terutama untuk produksi kertas khusus (specialty paper). Salah satu penggunaan kertas khusus adalah sebagai kertas uang atau kertas sekuritas. Kertas sekuritas merupakan jenis kertas yang memiliki sifat-sifat yang sangat khusus, terutama kekuatan tarik, kekuatan lipat, sifat cetak dan lain-lain serta tidak mudah dipalsukan. Menurut Smook kertas sekuritas adalah kertas yang di dalamnya terdapat ciri-ciri pengaman (security

features) untuk menghalangi pemalsuan (to detercounterfeiting), watermark

berbagai bentuk, serat-serat yang bisa terpendar (fluorescent fibers), noda yang reaktif terhadap warna (color reactive stain), dan ciri-ciri yang bisa dideteksi dengan sinar ungu ultra (uv) atau dengan air. Sedangkan Zawawi et al. (2004), mengatakan bahwa kertas sekuritas dan kertas uang harus sangat sulit dipalsu, tetapi mudah dibuktikan (diverifikasi).

Bahan baku kertas yang selama ini digunakan untuk kertas sekuritas adalah serat yang berasal dari serat kapas dengan campuran serat linen atau serat lain yang dapat meningkatkan mutu kertas. Kertas uang yang berkualitas sebenarnya bahan baku utamanya adalah kapas, namun bukan serat panjangnya, akan tetapi serat pendek yang menempel pada biji yang disebut linters. Biasanya bahan baku pembuatan pulp dan kertasuang adalah linters+serat abaka, atau linters+serat rami, atau linters+ serat kenaf. Berdasarkan hasil beberapa penelitian menunjukkan bahwa serat. Hasil penelitian tersebut menyebutkan bahwa serat alam yang ada di negeri kita memiliki peluang untuk dijadikan bahan baku untuk pembuatan pulp dan kertas uang. Beberapa tanaman serat alam sebagian besar sudah dibudidayakan di Indonesia seperti kapas, kenaf, rami, dan abaka. Empat jenis tanaman tersebut sudah digunakan di beberapa negara sebagai bahan baku pembuatan kertas uang, misalnya dollar USA (linters + abaka, linters + rami, linters + kenaf), peso Filipina (linters + abaka).

2.3 Serat

2.3.1 Dimensi Serat

Hampir semua tanaman berserat dapat dibuat pulp, hanya ekonomis tidaknya tergantung kepada komponen kimia yang terkandung dan sifat fisik serat bahan bakunya. Kertas 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. Selama proses pembuatan kertas, air dikeluarkan dari jaringan serat sehingga terjadi ikatan antar serat yang semakin rapat dan disertai perubahan bentuk serat menjadi pipih Kekuatan kertas terpenting yang menentukan kualitas kertas berhubung dengan penggunaannya adalah: kekuatan sobek kertas (tearing strength), kekuatan tarik kertas (tensile strength), kekuatan jebol kertas (bursting strength), kekuatan lipat kertas (folding strength). Bergantung pada tujuan penggunaannya, maka dapat dipilih kekuatan-kekuatan mana yang dipentingkan. Misalnya untuk kertas bungkus, yang dipentingkan adalah kekuatan sobeknya, untuk kertas cetak adalah kekuatan tarik (dan kehalusannya), untuk peta-peta dibutuhkan kekuatan lipat dan lain sebagainya.

Kekuatan ikatan serat merupakan fungsi dari luas dan intensitas ikatannya. Luas ikatan dipengaruhi oleh morfologi, sedangkan intensitas oleh susunan molekul selulosa. Kertas tipis, kekuatanny lebih banyak berhubungan dengan ketegaran serat, sedangkan kertas tebal ikatan serat merupakan faktor utama. Ketahan retak sangat dipengaruhi daya ikat serat dan panjang serat. Daya ikat serat dalam suatu lembaran kertas ditentukan oleh besarnya ikatan dan banyaknya fibrilasi.

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 density, kekuatan, fleksibilitas, kelicinan, porositas. (Perdinan, 2010)

2.3.2 Panjang Serat

Menurut penelitian-penelitian yang telah dilakukan, bahwa panjang serat merupakan sifat yang sangat menetukan 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 menentukan kekuatan kertas. Jumlah persentase serat yang tingi akan menurunkan kekuatan serat.

Klasifikasi panjang serat menurut Klemn, 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.

2.3.3 Kekasaran Serat (Diameter Serat)

Sifat kekasaran serat pada bahan baku maupun pulpnya banyak dipengaruhi oleh faktor dimensi penampang melintang serat (diameter dan dinding serat). Bentuk penampang melintang serat berupa elips dan tidak beraturan. Untuk mendekati diameter serat yang sebenarnya diadakan koreksi dan hasilnya disebut perimeter.

Klasifikasi diameter/ perimeter serat, menurut Klemn adalah sebagai berikut: a Serat lebar : 0,025 - 0,040 mm

b. Serat sedang : 0,010 - 0,025 mm c Serat sempit/kurus : 0,002 - 0,010 mm

2.4 Kecombrang

2.4.1 Tanaman Kecombrang

Tanaman hias ini mudah ditanam dan punya bunga cukup indah. Selain itu, bunganya pun enak disayur, lagipula berkasiat sebagai penghilang bau badan.

Kecombrang masih digolongkan tanaman liar. Memang kecombrang dapat tumbuh di sembarang tempat terutama di daerah pegunungan. Di daerah dataran rendah pun kecombrang juga sering ditemui. Kecombrang memiliki nama ilmiah Nicolaia speciosa Horan, disebut juga Phaemoeria speciosa atau pula Elletaria speciosa.

Tanaman famili jahe ini berupa herba setinggi 2-5 meter. Batang semunya tegak, hanya bergaris tengah 2-3 cm sehingga tampak kurus. Berpelepah dan membentuk rimpang hijau Daunnya tunggal, berbentuk lanset yang memanjang seperti pita sekitar 40-50 cm, selebar 8-10 cm. ujung dan pangkal daun runcing, dan hijau. Yang menarik adalah bunganya yang majemuk berbentuk bonggol muncul dari batang yang berada dalam tanah. Mahkota bunga bertajuk. Warna bunganya yang merah jambu cukup indah bila dimanfaatkan sebagai bunga potong. Ini pula yang jadi penarik orang untuk memanfaatkannya sebagai tanaman penghias taman (www.wikipedia.org).

Buah kecombrang berbentuk panjang dan menggerombol. Dalam buahnya yang bewarna merah kecoklatan ini banyak sekali bijinya. Pembudidayaannya lebih mudah dilakukan dengan stek atau tunas akar tinggalnya (anakan yang keluar dari akar tinggalnya). Tanaman ini adalah tanaman asli Indonesia yang dibuktikan dengan suatu studi etnobotani di pulau Kalimantan, dimana 70% dari spesies yang ada mempunyai nama lokal lainnya di pulau tersebut dan lebih dari 60% spesies yang ada mempunyai paling tidak satu manfaat yang digunakan oleh penduduk pulau Kalimantan.

2.4.2 Klasifikasi Kecombrang

Tanaman kecombrang atau dikenal juga sebagai puwar kinjung termasuk familia zingiberaceae (jahe-jahean). Di Sumatera kecombrang dikenal sebagai kola, tere, acemsitu, cekala, dan puwar kinjung. Masyarakat di Jawa menyebutnya honje, rombeka, combrang, kecombrang, kecumbrang, dan cumbrang. Sementara itu di Sulawesi disebut atimengo, bubogu, dan katimbang. Orang Maluku mengenalnya sebagai salahawa dan petikala (www.wikipedia.org).

Kecombrang (Etlingera elatior) merupakan salah satu keluarga

Zingiberacea yang asli Indonesia. Tanaman ini dikenal dengan berbagai nama

antara lain ”kencong” ”kecombrang” di Jawa, ”honje” di Sunda, ”bongkot” di Bali, ”sambuang” di Sumatra Barat dan ”bunga kantan” di Malaysia. Orang barat menyebut tanaman ini torch ginger atau torch lily karena bentuk bunganya yang mirip obor serta warnanya yang merah memukau (Gambar 1). Beberapa orang juga menyebutnya dengan nama Philippine waxflower atau porcelein rose

mengacu pada keindahan bunganya.( Dede Sukandar, et.al 2010)

Klasifikasi ilmiah kecombrang

Kerajaan : Plante

Divisi : Magnoliophyta Kelas : Liliopsida Ordo : Zingiberales Genus : Etlingera Spesis : E.elatior

2.4.3 Ciri-ciri Batang, Daun, dan Bunga Kecombrang

Jika batangnya sudah tua, bentuk tanamannya mirip jahe atau lengkuas, dengan tinggi mencapai 5 meter. Batang-batang semu bulat gilig, membesar di pangkalnya; tumbuh tegak dan banyak, berdekat-dekatan, membentuk rumpun jarang, keluar dari rimpang yang menjalar di bawah tanah. Rimpangnya tebal, berwarna krem, kemerah-jambuan ketika masih muda. Daun 15-30 helai tersusun dalam dua baris, berseling, di batang semu; helaian daun jorong lonjong, 20-90 cm × 10-20 cm.

Gambar 2.1. Tanaman Kecombrang

2.4.4 Manfaat Kecombrang

Kecombrang dijadikan bahan campuran atau bumbu penyedap berbagai macam masakan di Nusantara. Kuntum bunga ini sering dijadikan lalap atau direbus lalu dimakan bersama sambal di Jawa Barat. Kecombrang yang dikukus juga kerap dijadikan bagian dari pecel di daerah Banyumas. Masakan Batak populer, arsik ikan mas, juga menggunakan asam cekala ini. Tumbuhan ini juga dapat digunakan sebagai obat untuk penyakit yang berhubungan dengan kulit, termasuk campak. Tumbuhan ini mengandung bahan antioksidan yang amat baik untuk kesehatan (www.wikipedia.org)

Dewasa ini telah banyak dikembangkan produk pangan yang memadukan antara fungsi nutrisi dan kesehatan, yang sering disebut pangan fungsional. Pangan fungsional merupakan produk pangan yang memberikan keuntungan terhadap kesehatan. Pangan fungsional dapat mencegah atau mengobati penyakit. Tanaman rempah dan obat mempunyai potensi besar sebagai sumber makanan dan minuman fungsional seiring dengan makintingginya kesadaran masyarakat akan pentingnya menjaga kesehatan. Bagi konsumen, pangan fungsional bermanfaat untuk mencegah penyakit, meningkatkan Senyawa Aktif Antibakteri

Ekstrak Air Bunga Kecombrang (Sukandar, et.al, 2010)

Bagi industri pangan, pangan fungsional akan memberikan kesempatan yang tidak terbatas untuk secara inovatif memformulasikan produk-produk yang

mempunyai nilai tambah bagimasyarakat. Selanjutnya bagi pemerintah, adanya pangan fungsional akan menurunkan biaya untuk pemeliharaan kesehatan masyarakat Salah satu tanaman rempah dan obat yang memiliki potensi sebagai pangan fungsional yang berfungsi sebagai antibakteri adalah kecombrang

(Etlingera elatior). Kecombrang merupakan salah satu jenis tanaman rempah-

rempah yang sejak lama dikenal dan dimanfaatkan oleh manusia sebagai obat- obatan. Tanaman kecombrang dapat dipakai untuk mengobati penyakit-penyakit yang tergolong berat yaitu kanker dan tumor. Bunga dari tanaman ini bisa digunakan sebagai bahan kosmetik alami dimana bunganya dipakai untuk campuran cairan pencuci rambut dan daun serta rimpangnya dipakai untuk bahan

campuran bedak oleh penduduk lokal (Sukandar, et.al, 2010)

2.4.5 Nilai Nutrisi Kecombrang

Tabel 2.2 Komposisi Kimia Kecombrang

Kecombrang

Nilai nurtrisi per 100 g (3.5 oz)

Energi 0 kJ (0 kcal)

Karbohidrat 4.4 g

Serat pangan 1.2 g

Lemak 1.0 g

Protein 1.3 g

Air 91 g

Calcium 32 mg (3%)

Iron 4 mg (32%)

Magnesium 27 mg (7%)

Phosphorus 30 mg (4%)

Potassium 541 mg (12%)

Zinc 0.1 mg (1%)

Persentase merujuk kepada rekomendasi Amerika Serikat untuk dewasa.

Komponen bioaktif pada ekstrak kecombrang berbeda-beda sesuai dengan polaritasnya. Komponen fitokimia ekstrak heksana terdiri dari steroid, triterpenoid,alkaloid, dan glukosida. Komponen fitokimia ekstrak etil asetat adalah steroid, terpenoid, alkaloid, flavonoid, dan glikosida. Sedangkan ekstrak etanol menghasilkan komponen fenolik, terpenoid, alkaloid, saponin, dan glikosida. Rendemen ekstrak yang diperoleh sangat rendah yaitu 2,9% untuk ekstrak etanol, 2,4% untuk ekstrak etil asetat, dan 9,1% untuk ekstrak heksana. Rendemen ekstrak dihitung sebagai % (v/b) pada setiap ml ekstrak/100 gram bubuk kecombrang (www.wikipedia.org)

Bunga kecombrang memiliki beberapa keunggulan antara lain sebagai

edible flower dan memiliki altivitas antibakteri perusak pangan. Pengembangan

produk makanan berbasis kecombrang akan dapat memberikan gambaran pada masyarakat tentang aplikasi bunga kecombrang sebagai bahan pangan fungsional Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian tentang aktivitas antibakteri dari ekstrak air bunga kecombrang. (Sukandar, et.al, 2010)

Beberapa penelitian tentang senyawa antimikroba pada tanaman telah dilakukan, seperti tanaman Zingiberaceae. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui penyebab penyakit jamur putih pada buah salak dan mengetahui pengaruh ekstrak bunga kecombrang untuk mengendalikan penyakit tersebut. Pengujian ekstrak bunga kecombrang dilakukan secara in vitro dan in planta Patogen teridentifikasi adalah Chalaropsis sp. sebagai penyebab penyakit jamur

putih buah salak, Pada pengujian in vitro, ekstrak bunga kecombrang pada

konsentrasi 48-50 % dapat menghambat pertumbuhan Chalaropsis sp. Hingga 90

% (LC90) pada medium PDA. Pengujian in planta menunjukkan, buah salak yang

lepas tandan terlihat lebih rentan terhadap infeksi Chalaropsis sp. Daripada yang menempel tandan. Aplikasi ekstrak bunga kecombrang mampu menghambat

pertumbuhan Chalaropsis sp. pada buah salak lepas tandan atau menempel

tandan, dan ekstrak murni bunga kecombrang dapat melindungi buah salak hingga

100 % dari infeksi Chalaropsis sp.( Pratomo, 2005)

Bubuk Kecombrang (Nicolaia speciosa) juga dapat Sebagai Pengawet Alami pada Bakso Ikan Tengiri Menyadari ketahanan umur simpan bakso ikan tenggiri yang cukup rendah, maka perlu adanya upaya untuk memperpanjang

umur simpan bakso ikan tenggiri. Salah satunya yaitu menggunakan bahan nabati yang memiliki efek antimikroba. Batang kecombrang (Nicolaia speciosa Horan) merupakan salah satu bagian tanaman kecombrang yang memiliki efek antimikroba. Kandungan senyawa aktif dari batang kecombrang yaitu alkaloid, saponin, fenolik, flavonoid, triterpenoid, steroid, glikosida efektivitas antimikroba bagian-bagian tanaman kecombrang menunjukkan bahwa ekstrak dalam air dari bubuk batang kecombrang dengan konsentrasi 6% memiliki aktivitas anti kapang pada buah salak dan antibakteri terhadap Bacillus cereus (Naufalin 2005).

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Industri Balai Riset dan Standarisasi Industri Medan dan Laboratoriun Balai Besar Pulp dan Kertas (BBPK) Bandung.

3.2 Bahan dan Peralatan

3.2.1 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan kertas kecombrang adalah: 1. Batang kecombrang kering.

2. Air bersih.

3. Kaustik soda (NaOH). 4. Kaporit.

3.2.2 Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian adalah: 1. Tabung Digester

Berfungsi untuk memasak batang kecombrang 2. Ember plastik

Berfungsi untuk tempat penampungan pulp kecombrang. 3. Blender

Berfungsi sebagai alat untuk menghaluskan pulp. 4. Gunting

5. Timbangan Digital

Berfungsi untuk menimbang kertas. 6. Cetakan kertas berukuran 30cm x 15cm

Berfungsi untuk mencetak kertas 7. Mikrometer Sekrup

Berfungsi untuk mengukur ketebalan kertas. 8. Tearing Strength Test

Berfungsi untuk alat uji sobek kertas. 9. Tensile Strength Test

Berfungsi untuk alat uji tarik kertas.

10. Bursting Strenght Test

3.3 Diagram Alir Penelitian

3.3.1 Diagram Alir Proses Pemasakan I Pulp Kecombrang

Pembilasan

Penghalusan I

3.3.2 Diagram Alir Proses Pemasakan II Pulp Kecombrang

Pemasakan II dengan tabung _NaOH

Digester, 146 C (4 atm) _5%

Pendinginan

Air _Pembilasan Air

Bersih Buangan

Pemucatan Air

( bleaching) Kaporit

Air Air

Bersih Buangan

Direndam didalam air selama 3x24 jam

Penghalusan II

Pengeringan

Penimbangan

Pulp Batang Kecombrang Rendemen Pemasakan II

3.3.3 Diagram alir proses pembuatan kertas kecombrang

3.4 Prosedur Penelitian

3.4.1 Penyediaan Bahan Baku

1. Bahan baku kecombrang diambil dari Siborongborong Tapanuli Utara. Bagian tumbuhan yang diambil adalah bagian batangnya saja, dengan asumsi di bagian batang terdapat lebih tinggi seratnya.

2. Batang kecombrang di potong dengan panjang 30-50 cm.

3. Batang kemudian dikeringkan dengan menggunakan sinar matahari sampai mencapai kering udara. Proses ini dimaksudkan agar pada saat pemasakan, NaOH dapat diserap dengan baik oleh kecombrang.

3.4.2 Proses Pembuatan Pulp

 Pemasakan Tahap I

1. Drum dengan kapasitas 20 liter diisi air sebanyak 15 liter, dan ke dalamnya dilarutkan sebanyak 225 gram NaOH yaitu dengan konsentrasi 1,5 %

2. Kemudian dimasukkan 2 kg batang kecombrang yang sudah dikeringkan ke dalam drum yang sudah berisi larutan soda.

3. Proses pemasakan dilakukan pada suhu air mendidih selama 2 jam.

4. Dilakukan pendinginan selama 24 jam

5. Hasil tersebut dibilas dengan air bersih untuk menghilangkan lignin dan bau NaOH.

6. Pulp dikeringkan dengan sinar matahari agar pulp tersebut mudah untuk ditimbang dan digunting.

7. Ditimbangkan pulp untuk mendapatkan rendemen I.

 Pemasakan Tahap II

1. Pulp dari pemasakan pertama dimasakan kembali dalam tabung digester yang telah dilarutkan NaOH dengan konsentrasi 5 % yaitu 450 gram yang berisi air 5 liter.

3. Setelah itu pulp tersebut didinginkan selama 24 jam

4. Kemudian pulp dibilas dengan air bersih untuk menghilangkan bau NaOH pada pemasakan II.

5. Pulp tersebut direndam selama 24 jam didalam kaporit.

6. Kemudian pulp tersebut sibilas dengan air bersih untuk menghilangkan bau kaporit.

7. Dilakukan penghalusan tahap I dengan blender.

8. Kemudian direndam selama 3 x 24 jam di dalam air agar terjadi pengembangan serat.

9. Dilakukan penghalusan tahap II kemudian dilakukan pengeringan dengan sinar matahari.

10. Ditimbang untuk mendapatkan rendaman II.

3.4.3 Prosedur Percobaan Pembuatan Contoh Kertas

1. Digunting pulp batang kecombrang yang telah kering dan ditimbang massanya sesuai dengan gramatur yang diinginkan.

2. Pulp yang telah ditimbang dan diperoleh massanya lalu diremdam dalam air selama 3 x 24 jam.

3. Dilakukan penghalusan menggunakan blender

4. Setelah dilakukan penghalusan pulp dicetak dengan ukuran 30 cm x 15 cm.

5. Dilakukan pengeringan dengan sinar matahari.

6. Setelah pulp tersebut dikeringkan didapatlah contoh kertas untuk dilakukan pengujian sifat fisis dan mekanik kertas.

Tabel 3.1 Rancangan Gramatur

No. Sampel Rancangan Gramatur

(gr/m2)

Massa sampel (gr)

KBK-1 45 2,025

KBK-2 50 2,25

KBK-3 55 2,475

KBK-4 60 2,7

KBK-5 65 2,925

KBK-6 70 3,15

KBK-7 75 3,375

KBK-8 80 3,6

KBK-9 85 3,825

KBK-10 90 4,05

KBK-11 95 4,275

KBK-12 100 4,50

3.4.4 Pencetakan Sampel

Pulp yang sudah menjadi bubur dicetak pada cetakan yang sudah tersedia dengan ukuran 15 cm x 30 cm kemudian dikeringkan dengan sinar matahari.

Proses pencetakan contoh kertas dimulai dengan melakukan pengenceran pulp batang kecombrang setelah direndam didalam air. Dilakukan dengan penyediaan ember besar yang berisi air bersih kemudian dimasukan cetakan kedalam ember dalam keadaan mengembang diatas air, lalu pulp yang telah dihaluskan dimasukan kedalam gayung, stelah itu dituangkan perlahan-lahan kedalam cetakan yang berukuran 15 cm x 30 cm sampai merata. Cetakan diangkat perlahan-lahan, lalu dijemur disinar matahari untuk mendapatkan contoh kertas. Karena alat yang digunakan adalah cetakan manual, maka ketebalan kertas yang dihasilkan sangat variatif antar kertas maupun dalam satu lembaran kertas. Perlu keterampilan dan pengalaman agar kertas pada proses pencetakan dapat menghasilkan ketebalan yang relatif seragam

Lebar 15 cm

Panjang 30 cm

Gambar 3.4 ukuran cetakan kertas

3.4.5 Pengeringan Sampel

Pengeringan sampel dilakukan dengan bantuan sinar matahari, dimana pengeringan sampel ini kertas dijemur beserta cetakan agar mudah dilepaskan dari cetakan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil dan Pembahasan 4.1.1 Grammatur Kertas

Grammatur adalah massa lembaran kertas dalam gram dibagi dengan satuan luasnya dalam meter persegi, diukur pada kondisi standar.

Grammatur sampel di uji dengan menggunakan metode SNI ISO 536:2010. Hasil penghitungan gramatur kertas dapat dilihat pada table 4.1 di bawah ini.

Table 4.1 Hasil Penghitungan Grammatur Kertas Batang Kecombrang

No Kodel Sampel Massa

(gr)

Luas (m2)

Grammatur Kertas Rata-rata

(gr/m2)

1 KBK -1 0,4580 0,01 45.80

2 KBK-2 0,5422 0,01 54.22

3 KBK -3 0,5422 0,01 54,22

4 KBK -4 0,5967 0,01 59,67

5 KBK -5 0,6140 0,01 61,40

6 KBK -6 0,6339 0,01 63,39

7 KBK -7 0,6365 0,01 63,65

8 KBK -8 0,6527 0,01 65,27

9 KBK -9 0,6542 0,01 65,42

10 KBK -10 0,6568 0,01 65,68

11 KBK -11 0,6952 0,01 69,52

g ram a tu r K e rta s (g r/ m 2) Keterangan :

KBK : Kertas Batang Kecombrang

Dari tabel 4.1 di atas di peroleh bahwa gramatur paling besar yaitu pada

69,55 gr/m2 sedangkan pada gramatur 45,80 gr/m2 merupakan gramatur terkecil.

4.1.2 Hasil Penghitungan Gramatur Kertas

Dari hasil perhitungan gramatur kertas dapat dibuat hubungan gramatur kertas versus massa kertas seperti ditunjukan pada gambar dibawah ini:

80 70 60

50 y = 100x - 1E-12 R² = 1 40

30 20 10 0

0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

Massa Kertas (gr)

Gambar 4.1 Gramatur Kertas versus Massa Kertas

Dari gambar grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa semakin besar massa pada kertas maka gramaturnya juga semakin besar atau tinggi, hal ini diakibatkan karena massa berbanding lurus dengan gramatur.

4.1.3 Ketebalan Kertas

Tebal kertas adalah jarak tegak lurus antara kedua permukaan kertas, diukur pada kondisi standar. Metode pengujian tebal kertas pada sampel ini adalah menggunakan metode SNI ISO 534:2011. Hasil pengukuran tebal kertas dapat dilihat pada table 4.2 di bawah ini:

Table 4.2 Hasil Pengukuran Tebal Kertas Batang Kecombrang

No Kodel Sampel Massa

(gr)

Tebal Kertas Rata-rata (mm)

1 KBK -1 0,4580 0,2785

2 KBK-2 0,5422 0,2830

3 KBK -3 0,5422 0,2991

4 KBK -4 0,5967 0,3252

5 KBK -5 0,6140 0,3252

6 KBK -6 0,6339 0,3331

7 KBK -7 0,6365 0,3361

8 KBK -8 0,6527 0,3404

9 KBK -9 0,6542 0,3711

10 KBK -10 0,6568 0,3791

11 KBK -11 0,6952 0,3919

12 KBK -12 0,6955 0,4150

Keterangan:

KBK : Kertas Batang Kecombrang

Dari data pengukuran tebal kertas yang ditunjukkan dalam tabel 4.2 diperoleh tebal kertas terbesar adalah pada 0,4105mm. Untuk tebal kertas terkecil adalah terdapat pada 0,2785 mm.

4.1.4 Hasil Pengukuran Tebal Kertas

Dari hasil pengukuran tebal kertas dapat dibuat hubungan tebal kertas versus massa kertas seperti ditunjukkan pada gambar 4.2 di bawah ini:

T

e

b

al

K

er

tas

(

mm

)

0,45 0,4 0,35 0,3

0,25 y = 0,628x - 0,046

R² = 0,907 0,15

0,1 0,05 0

0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75

Massa Kertas (gr)

Gambar 4.2 Tebal Kertas versus Massa Kertas

Dari gambar 4.2 diatas seharusnya massa kertas versus tebal kertas semakin tinggi massa maka semakin tinggi tebal kertas yang dihasilkan, namun karena kertas yang dibuat ini dengan menggunakan cetakan manual, jadi kerataan pada kertas ini tidak dapat dibuat sama, seperti kertas yang menggunakan penggiling yang biasa digunakan di pabrik-pabrik. Hal ini juga disebabkan ketidakterampilan dalam mencetak kertas. Itulah sebabnya ada penyimpangan pada kertas yang dihasilkan.

4.1.5 Ketahanan Tarik Kertas

Ketahanan tarik adalah daya tahan lembaran kertas atau karton terhadap gaya tarik yang bekerja pada ujung kertas tersebut diukur pada kondisi standar. Indeks tarik adalah ketahan tarik kertas dibagi dengan gramatur kertas .

Semua sampel diuji dalam keadaan standar dengan menggunakan metode SNI ISO 1924.2:2010. Hasil pengukuran uji tarik kertas dapat dilihat pada tabel 4.3 di bawah ini:

/ 65

/

/ 9 65

/

/ 65

/

/ 9 65

/

= 119,

,

 Indeks Sobek Kertas

= 2,20 x 10-3 Nm2/g

Ketahanan sobek (Ks) = 119,65 x 10-3 N

Gramatur kertas (Gk) = 54,22gr/m2

Maka :

Indeks Sobek Kertas (Nm2/g) =

= 11 ,

,

 Indeks Sobek Kertas

= 220 x 10-3 Nm2/g

Ketahanan sobek (Ks) = 119,65 x 10-3 N

Gramatur kertas (Gk) = 59,67 gr/m2

Maka :

Indeks Sobek Kertas (Nm2/g) =

= 119,

,

 Indeks Sobek Kertas

= 2,00 x 10-3 Nm2/g

Ketahanan sobek (Ks) = 119,65 x 10-3 N

Gramatur kertas (Gk) = 61,40 gr/m2

Maka :

Indeks Sobek Kertas (Nm2/g) =

= 11 ,

,

= 194 x 10-3 Nm2/g

 Indeks Sobek Kertas

Ketahanan sobek (Ks) = 125,57x 10-3 N

Gramatur kertas (Gk) = 63,39 gr/m2

/ 5 57

/

/ /

/ 35

/

/ 7 14

/

Indeks Sobek Kertas (Nm2/g) =

= 12 ,

,

 Indeks Sobek Kertas

= 198 x 10-3 Nm2/g

Ketahanan sobek (Ks) = 169,66 x 10-3 N

Gramatur kertas (Gk) = 63,65 gr/m2

Maka :

Indeks Sobek Kertas (Nm2/g) =

= ,

,

 Indeks Sobek Kertas

= 2,66 x 10-3 Nm2/g

Ketahanan sobek (Ks) = 186,35 x 10-3 N

Gramatur kertas (Gk) = 65,27 gr/m2

Maka :

Indeks Sobek Kertas (Nm2/g) =

= 186,

,

 Indeks Sobek Kertas

= 2,85 x 10-3 Nm2/g

Ketahanan sobek (Ks) = 247,14 x 10-3 N

Gramatur kertas (Gk) = 65,42 gr/m2

Maka :

Indeks Sobek Kertas (Nm2/g) =

= 24 ,

,

 Indeks Sobek Kertas

= 377 x 10-3 Nm2/g

Ketahanan sobek (Ks) = 300,09 x 10-3 N

Gramatur kertas (Gk) = 65,68 gr/m2

/ 09

/

/ 34

/

/ 71

/

Indeks Sobek Kertas (Nm2/g) =

= 300,

,

 Indeks Sobek Kertas

= 456 x 10-3 Nm2/g

Ketahanan sobek (Ks) = 592,34 x 10-3 N

Gramatur kertas (Gk) = 69,52 gr/m2

Maka :

Indeks Sobek Kertas (Nm2/g) =

= 529,

,

 Indeks Sobek Kertas

= 852 x 10-3 Nm2/g

Ketahanan sobek (Ks) = 624,71x 10-3 N

Gramatur kertas (Gk) = 69,55 gr/m2

Maka :

Indeks Sobek Kertas (Nm2/g) =

= 624,

,

= 898 x 10-3 Nm2/g

4. Menghitung Indeks Retak Kertas

 Indeks Retak Kertas

/

11 kPa /

15 /

15kPa /

Gramatur kertas (Gk) = 45,80 gr/m2

Maka :

Indeks Retak Kertas (kPa.m2/g) =

=

,

 Indeks Retak Kertas Ketahanan

retak (Kr) = 11 kPa Gramatur

kertas (Gk) = 54,22 gr/m2

Maka :

= 0,24 kPa.m2/g

Indeks Retak Kertas (kPa.m2/g) =

=

,

 Indeks Retak Kertas Ketahanan

retak (Kr) =15 kPa Gramatur kertas

(Gk) = 54,22 gr/m2

Maka :

= 0,20 kPa.m2/g

Indeks Retak Kertas (kPa.m2/g) =

=

,

= 0,27 kPa.m2/g

 Indeks Retak Kertas Ketahanan

retak (Kr) = 15 kPa Gramatur

kertas (Gk) = 59,67 gr/m2

Maka :

Indeks Sobek Kertas (kPa.m2/g) =

=

,

 Indeks Retak Kertas

Ketahanan retak (Kr) = 18 kPa

Gramatur kertas (Gk) = 61,40 gr/m2

Maka :

Indeks Retak Kertas (kPa.m2/g) =

=

,

= 0,29 kPa.m2/g

18kPa /

23kPa /

/

29kPa /

 Indeks Retak Kertas Ketahanan

retak (Kr) = 23 kPa Gramatur

kertas (Gk) = 63,39 gr/m2

Maka :

Indeks Retak Kertas (kPa.m2/g) =

=

,

= 0,36 kPa.m2/g

 Indeks Retak Kertas Ketahanan

retak (Kr) = 26 kPa Gramatur

kertas (Gk) = 63,65 gr/m2

Maka :

Indeks Retak Kertas (kPa.m2/g) =

=

,

 Indeks Retak Kertas Ketahanan

retak (Kr) = 29 kPa Gramatur

kertas (Gk) = 65,27 gr/m2

Maka :

= 0,40 kPa.m2/g

Indeks Retak Kertas (kPa.m2/g) =

=

,

 Indeks Retak Kertas

Ketahanan retak (Kr) = 32 kPa

Gramatur kertas (Gk) = 65,42 gr/m2

Maka :

Indeks Retak Kertas (kPa.m2/g) =

=

,

= 0,48 kPa.m2/g

32 /

32kPa /

0 35 kPa /

48kPa /

 Indeks Retak Kertas Ketahanan

retak (Kr) = 32 kPa Gramatur

kertas (Gk) = 65,68 gr/m2

Maka :

Indeks Sobek Kertas (kPa.m2/g) =

=

,

 Indeks Retak Kertas Ketahanan

retak (Kr) = 35 kPa Gramatur

kertas (Gk) = 69,52 gr/m2

Maka :

= 0,48 kPa.m2/g

Indeks Retak Kertas (kPa.m2/g) =

= ,

,

= 0,50 kPa.m2/g

 Indeks Retak Kertas Ketahanan

retak (Kr) = 48 kPa Gramatur

kertas (Gk) = 69,55 gr/m2

Maka :

Indeks Retak Kertas (kPa.m2/g) =

=

,