Rendemen Pulp Selulosa Mikrobial

BAB IV PEMBAHASAN

A. Rendemen Pulp Selulosa Mikrobial

Selulosa yang digunakan merupakan selulosa yang dihasilkan dari biosintesis mikroba Acetobacter xylinum yang disebut selulosa mikrobial. Selulosa mikrobial memiliki karakteristik yang berbeda dari selulosa kayu yang umum digunakan sebagai bahan baku pembuatan kertas. Selulosa mikrobial tidak bercampur dengan lignin dan hemiselulosa sehingga tidak membutuhkan proses delignifikasi yang biasanya dilakukan pada pengambilan selulosa kayu. Pada penelitian ini dilakukan proses pembuatan selulosa mikrobial sebagai bahan baku utama. Pembuatan selulosa mikrobial ini dilakukan menggunakan media air kelapa yang dipanaskan selama 2 jam dan dimodifikasi penambahan gula, asam asetat, dan ZA. Media tersebut difermentasi selama 7 hari pada pH 5 dan suhu 25 – 27 ºC setelah diinokulasikan starter biakan A.xylinum. Selulosa mikrobial yang dihasilkan memiliki nilai kadar air yang tinggi yaitu 98 . Pembuatan pulp selulosa mikrobial diawali dengan proses pemurnian selulosa mikrobial dari biomassa sel mikroba pembentuk selulosa mikrobial. Tahap ini dilakukan agar diperoleh selulosa mikrobial dengan kemurnian yang tinggi. Proses pemurnian selulosa mikrobial lebih sederhana dibandingkan dengan proses penyiapan selulosa kayu. Pemurnian selulosa mikrobial dilakukan dengan pemasakan selulosa mikrobial selama 20 menit dalam NaOH 1 bv pada suhu 60 ºC. Hasil dari pemurnian ini masih berbentuk lembaran selulosa mikrobial dengan warna yang relatif putih sehingga tidak membutuhkan proses bleaching. Hal ini berbeda dengan proses delignifikasi selulosa kayu yang umumnya berkisar selama 3 – 4 jam dengan jumlah pemakaian NaOH berdasarkan jumlah persentase lignin yang terkandung dalam kayu. Semakin tinggi presentase lignin akan semakin tinggi pula konsentrasi NaOH alkali yang digunakan. Proses pemurnian akan dilanjutkan dengan proses penguraian serat yang nantinya akan menghasilkan pulp selulosa mikrobial. Proses pemurnian selulosa mikrobial dapat dianalogikan seperti tahap penyiapan selulosa pada kayu. Gambar 11. Analogi Pemurnian Selulosa Mikrobial Sumber : Krystynowicz dan Bielecki 2001 Penguraian serat selulosa mikrobial dilakukan dengan alat pengurai serat niagara beater. Proses penguraian serat dilakukan satu tahap. Hal ini berbeda dari penguraian serat selulosa kayu yang umumnya dilakukan sebanyak dua tahap penguraian serat pada niagara beater dan penghalusan serat pada disk refiner dan membutuhkan air pencuci yang banyak. Konsumsi air dan lama pemasakan pada pemurnian dan pembuatan pulp selulosa mikrobial lebih sedikit dibandingkan proses delignifikasi selulosa Pelikel dicentrifugasi selama 20 min Pencucian dengan aquades untuk menghilangkan sisa media fermentasi Pemasakan dengan NaOH 0,1 M 80 o C, selama 20 menit untuk menghilangkan sel bakteri Penyaringan dan netralisasi dengan asam asetat 5 vv Bilas dengan air Pengeringan udara Selulosa mikrobial Kayu Gelondongan Pengangkutan kayu Pulp mekanis Pengecilan ukuran Penyaringan Pulp kimia Pemutihan pulp Selulosa kayu kayu. Hal ini disebabkan karakteristik selulosa kayu yang terikat bersama lignin dan zat pengotor lainnya sehingga membutuhkan kondisi pemasakan dan pencucian berulang yang dapat menurunkan kandungan lignin pada pulp Casey, 1980. Sedangkan, untuk selulosa mikrobial tidak terkandung lignin dan zat –zat ekstraktif seperti pada kayu. Dengan demikian proses pembuatan pulp selulosa mikrobial relatif sederhana dan ramah lingkungan. Gambar 12. Pulp Selulosa Mikrobial Dalam penelitian ini rendemen pulp selulosa mikrobial yang dihasilkan adalah 38,125 basis kering oven serat. Rendemen yang diperoleh ini lebih rendah dibandingkan dengan rendemen pulp selulosa kayu dengan proses semi kimia yang berkisar 65 basis kering oven serat Siagian, 1999. Rendahnya rendemen ini disebabkan oleh karakteristik selulosa mikrobial yang tergolong dalam serat halus, sehingga banyak serat yang tercuci bersama air dan lolos dalam saringan. Ukuran serat selulosa mikrobial lebih kecil 110 sampai 11000 dari ukuran serat selulosa kayu Yoshinaga et al., 1996. Perbedaan densitas serat selulosa mikrobial dan selulosa kayu menentukan berat rendemen akhir pulp. Pada umumnya selulosa terdiri dari selulosa α dan selulosa β. Selulosa kayu dan selulosa mikrobial terdiri dari kedua selulosa tersebut, hanya memiliki perbedaan komposisi. Pada selulosa kayu, kandungan selulosa α lebih tinggi yaitu sekitar 70 dan sisanya 30 adalah selulosa β. Sedangkan pada selulosa bakteri kandungan selulosa β lebih besar yaitu sebanyak 6 0. Denstitas selulosa α lebih besar dari densitas selulosa β, maka densitas selulosa mikrobial lebih kecil dibandingkan dengan selulosa kayu Sugiyama et al., 1991. Dengan demikian dapat menjadikan perbedaan berat serat antara selulosa mikrobial dan selulosa kayu yang pada akhirnya menyebabkan perbedaan rendemen.

B. Gramatur Kertas Selulosa Mikrobial