Selulosa Hemiselulosa Lignin Bahan- Bahan yang Terdapat dalam Kayu

Tabel 2.1.:Komposisi Typical Chemical Antara Hardwoods dan Softwoods. Komponen Softwoods Hardwoods Selulosa 42 ± 2 45 ± 2 Hemiselulosa 27 ± 2 30 ± 5 Lignin 27 ± 2 20 ± 4 Ekstraktif 3 ± 2 5 ± 3 Sumber : Training manual PT. Toba Pulp Lestari, Tbk

2.3.1. Selulosa

Selulosa merupakan bagian utama yang membentuk dinding sel daripada kayu. Merupakan polimerisasi yang sangat kompleks dari gugus karbohidrat yang mempunyai persen komposisi yang mirip dengan “starch” yaitu glukosa yang terhidrolisa oleh asam. Sifat – sifat polimer selulosa Sifat-sifat polimer selulosa biasanya dipelajari dalam keadaan larutan, menggunakan pelarut seperti CED atau Kadoksen. Berdasarkan sifat-sifat larutan kesimpulan dapat diperoleh mengenai berat molekul rata-rata, polidisperitas, dan konformasi polimer. Pengukuran-pengukuran berat molekul menunjukkan bahwa sellulosa kapas dalam keadaan asalnya mengandung kira-kira 15000 dan selulosa kayu mengandung kira-kira 10000 sisa glukosa Sjostrom, E. 1995.

2.3.2. Hemiselulosa

Hemiselllulosa juga merupakan polimer-polimer gula. Berbeda dengan glukosa yang terdiri hanya dari polimer glukosa, hemiselllulosa merupakan polimer dari lima bentuk gula yang berlainan yaitu : glukosa, mannose, galaktosa, xylosa dan arabinosa. Rantai hemiselulosa lebih pendek dibandingkan dengan rantai selllulosa, karena hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasi yang lebih rendah. Molekul hemiselllulosa terdiri dari 300 unit gugus gula. Berbeda dengan selllulosa, polimer hemiselllulosa berbentuk tidak lurus, tapi merupakan polimer-polimer yang berarti hemiselllulosa tidak akan dapat membentuk struktur Kristal dan serat mikro seperti halnya selulosa. Pada proses pembuatan pulp hemiselllulosa bereaksi lebih cepat dibandingkan dengan selllulosa. Hemisellulosa dapat tersusun oleh gula dengan rumus C 5 H 10 O 5 disebut pentosan atau gula dengan rumus C 6 H12O6 disebut hexosan. Zat-zat ini terdapat sebagai bahan bangunan dinding-dinding sel dan juga sebagai bahan cadangan. . Dumanauw, J.F, 1982.

2.3.3. Lignin

Lignin adalah suatu zat fenolit, terdiri atas susunan tak beraturan dari berbagai ikatan hidroksi dan metoksi yang tersubstitusi pada satuan-satuan fenil propana. Adanya lignin didalam pulp menyebabkan warna pada pembuatan kertas untuk maksud tertentu seperti kertas cetak. Lignin perlu dipisahkan dari pulp melalui proses pemutihan. Lignin adalah polimer yang sangat kompleks, juga merupakan komponen utama penyusun kayu dengan kandungan antara 17-32 berat kayu kering. Struktur molekul lignin sangat berbeda bila dibandingkan dengan polisakarida karena terdiri atas sistem aromatik yang tersusun atas unit-unit fenil propana. Dalam kayu lunak kandungan lignin lebih banyak bila dibandingkan dalam kayu keras. Sifat kimia lignin sangat rumit oleh karena itu tidak banyak ahli yang menjelaskan tentang lignin. Lignin merupakan senyawa yang tidak diharapkan dalam pembuatan pulp karena akan membuat lembaran kaku dan mengurangi aktivitas ikatan permukaan antara serat dan akan menghalangi pengembangan serta sehingga menurunkan kualitas pulp yang dihasilkan. Sifat-sifat lignin secara umum antara lain tidak larut dalam air, berat molekul berkisar antara 2000-15000, molekul lignin mengandung gugus hidroksil, metoksil dan karboksil dan bila didegradasi oleh basa akan membentuk turunan benzene Fessenden,1992. Lignin merupakan suatu polimer alami yang sukar yang berkaitan dengan struktur dan heterogenitasnya. Dalam kebanyakan penggunaan kayu lignin digunakan sebagai bagian integral kayu. Hanya dalam pembuatan pulp dan pengelantangan lignin dilepaskan dari kayu dalam bentuk terdegredasi dan berubah, dan merupakan sumber karbon lebih dari 35 juta Ton tiap tahun diseluruh dunia yang sangat potensial untuk keperluan kimia dan energi.Yang disebut lignin klason diperoleh setelah penghilangan polisakarida yang dari kayu yang ekstraksi bebas damar dengan hidrolisis dengan asam sulfat 72. Lignin juga larut sebagai alkali lignin bila kayu diperlukukan pada suhu tinggi 170 o C dengan natrium hidroksida atau lebih baik, dengan campuran Natrium Hidroksida dan Natrium Sulfida lignin sulfat atau lignin kraft lignin lebih lanjut diubah menjadi turunan yang larut dalam alkali dengan larutan asam klorida HCl dan asam Tioglikolal pada 100 o C. Lignin kayu lunak dapat ditentukan secara gravimetri dengan metoda Klakson. Kayu lunak normal mengandung 26-36 lignin sedangkan kandungan lignin kayu keras adalah 35-40. Lignin yang terdapat dalam kayu keras, sebagian larut selama hidrolisis asam dan karena itu harga-harga gravimetri harus dikoreksi untuk “Lignin” yang larut dalam asam dengan menggunakan spektrofotometri UV Wegener, 1985. Polisakarida dapat dihilangkan dengan enzim-enzim dari bubukkayu yang digiling halus. Metodenya menjemukan, akan tetapi “lignin enzim sellulotik CEL” yang dihasilkan pada dasarnya tetap mempertahankan struktur aslinya tanpa perubahan. Lignin juga dapat diekstraksi dari kayu dengan menggunakan air dan asam klorida, tetapi terjadi perubahan struktur yang cukup besar. Disamping enzim sellulotik, lignin yang disebut lignin Bjorman, juga disebut lignin kayu yang digiling sejauh ini merupakan bahan yang paling baik, dan telah digunakan secara luas untuk strudy struktur Sjostrom, E.1995

2.3.4. Ekstraktif