Sifat Pulp Campuran antara Pulp Asli Bambu dan Pulp Karton Bekas (Old Corrugated Containers)
ABSTRAK
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI. Sifat Pulp Campuran antara Pulp
Asli Bambu dan Pulp Karton Bekas (Old Corrugated Containers).
Dibimbing Oleh NYOMAN J. WISTARA dan DIAN A. INDRAWAN.
Dalam penelitian ini peningkatkan kekuatan pulp campuran antara
pulp asli bambu dan pulp OCC dilakukan melalui pengilingan pulp. OCC
direndam selama 7 hari dan diuraikan dengan disintegrator. Pulping bambu
dilakukan dengan proses soda panas dengan kadar NaOH 35%, L/W=4:1,
suhu maksimum 170⁰C selama 3 jam (waktu total). Bilangan kappa dan
rendemen pulping ditentukan mengikuti standar TAPPI T236 cm-85. Pulp
bambu dan OCC diputihkan mengikuti metode pemutihan D0ED1D2. Pulp
bambu putih digiling sampai tingkat freeness 100 ml CSF, 200 ml CSF, 300
ml CSF, dan 400 ml CSF, sedangkan pulp OCC hanya diling sampai
freeness 400 ml CSF. Pulp dicampur dengan komposisi pulp bambu/pulp
OCC (B/K): (B/K) 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20, dan 100/ 0. Sifat
kekuatan dan optik pulp diuji dengan standar TAPPI T 205 sp-02. Lembaran
pulp dengan komposisi B/K = 20:80 pada tingkat freeness 400 ml CSF
menghasilkan sifat fisik terbaik berdasarkan hasil skoring Duncan.
Penggilingan dapat menurunkan jumlah pulp bambu dan meningkakan
komposisi pulp OCC tanpa menurunkan sifat kekuatan pulp campuran.
Kata kunci: pulp, bambu, OCC, penggilingan, komposisi.
ABSTRACT
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI. The Properties of Bamboo and OCC
Pulp Mixture. Supervised by NYOMAN J. WISTARA and DIAN A.
INDRAWAN
OCC was soaked for 7 days and disintegrated afterward. Soda
pulping of bamboo was carried out following the pulping parameters of 35%
NaOH charge, L/W of 4/1, maximum temperature of 170 oC and total
cooking time of 3 hours. Kappa number and pulping yield were determined
based on TAPPI T236 cm-85 standard. Bamboo and OCC pulp was
bleached following the method of D0ED1D2. Bleached bamboo pulp was
beaten up to the freeness of 100, 200, 300, and 400 ml CSF. While that of
OCC was up to 400 ml CSF only. The composisitions of bamboo/OCCpulp
mixture (B/K) were 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20 and 100/0. Physical
and optical properties of pulp mixture were determined based on TAPPI
T205 sp-02 standard. The pulp composition of (B/K) 20/80 at freeness level
of 400 ml CSF was resulted in the highest strength properties based on
Duncan scoring. Pulp beating was able to decrease the composition of
bamboo pulp in pulp mixture while retaining the strength properties.
Keywords: bamboo, OCC, beating, freeness, and pulp composition.
1
PENDAHULUAN
Serat daur ulang adalah sumber bahan baku penting bagi industri pulp dan
kertas. Pada akhir tahun 2005, penggunaannya telah meningkat sekitar 70%
(Cabalova et al. 2011). Meskipun pangsanya cenderung meningkat, pada
umumnya serat daur ulang tidak dapat dipergunakan secara tunggal dalam
kebanyakan produk pulp dan kertas. Hal ini disebabkan oleh menurunnya
potensi berikatan antar serat pulp daur ulang. Serat daur ulang mengalami
perubahan struktural permanen akibat perlakuan mekanis, kimia dan
pengeringan berulang (Dienes et al. 2004). Perubahan ini menyebabkan sifat
kekuatan yang terutama bergantung pada ikatan antar serat seperti kekuatan
tarik dan retak menurun. Tetapi kekuatan pulp yang tidak terlalu bergantung
pada ikatan antar serat seperti kekuatan sobek justru meningkat sampai
tingkat pendauran sebanyak 3 kali (Sheikhi dan Talaeipoul 2011).
Salah satu sumber serat daur ulang potensial adalah serat dari old
corrugated containers (OCC) atau karton bekas. Sifat kekuatan pulp OCC
dapat ditingkatkan melalui metode substitusi dengan pulp asli. Wistara dan
Hidayah (2010) mendapatkan sifat kekuatan optimum dari pulp campuran
antara OCC dan pulp asli bambu pada kadar pulp asli bambu sebesar 70 %.
Peningkatan kadar pulp OCC tanpa menurunkan kekuatan pulp campuran
kemungkinan dapat dilakukan dengan meningkatkan potensi berikatan pulp
asli bambu melalui perlakuan mekanis (proses penggilingan). Untuk
meningkatkan sifat kekuatan pulp daur ulang, Sheikhi dan Talaeipoul
(2011) melaporkan bahwa perlakuan mekanis lebih baik daripada perlakuan
kimia.
Penggilingan menyebabkan fibrilasi eksternal, fibrilasi internal,
pemendekan serat, dan pembentukan fines sekunder. Fines sekunder
berpengaruh dalam meningkatkan sifat mekanik lembaran kertas karena
permukaannya yang luas dan memiliki kemampuan menyerap air yang lebih
tinggi. Jumlahnya meningkat dengan meningkatnya intensitas penggilingan
pulp. Selain fines sekunder, pulp mengandung fines primer yang tersusun
terutama oleh sel parenkim yang hancur saat proses pulping. Fines primer
tidak memiliki potensi berikatan yang dapat meningkatkan sifat kekuatan
lembaran pulp sebagaimana halnya dengan fines sekunder. Fibrilasi
eksternal sebesar 0.3% - 0.7% dilaporkan mampu meningkatkan kekuatan
tarik dan kekuatan ikatan internal (internal bond) masing-masing sebesar
20 % dan 46 % (Kang 2007). Fibrilasi eksternal meningkatkan luas dan
muatan permukaan serat melalui delaminasi dinding sel. Peningkatan derajat
freeness pulp bambu dari 710 ml CSF menjadi 340 ml CSF meningkatkan
luas permukaan spesifik dan daya serap air serat masing-masing sekitar
100 % dan 160 % dengan peningkatan indeks tarik melebihi 190%
(Banavath et al. 2011). Kekuatan pulp tandan kosong kelapa sawit juga
berhasil ditingkatkan oleh Jimenez et al. (2009) melalui proses penggilingan
pulp.
2
Uraian sebelumnya dengan jelas menunjukkan bahwa proses penggilingan
mampu meningkatkan sifat kekuatan pulp. Selanjutnya Banavath et al.
(2011) membuktikan penggilingan pulp bambu sampai derajat freeness
sekitar 300 ml CSF secara signifikan meningkatkan kekuatan tarik. Dengan
demikian, penggilingan pulp asli bambu kemungkinan akan dapat
menurunkan tingkat substitusi pulp bambu terhadap pulp OCC tanpa
menurunkan kekuatan pulp campuran (campuran antara pulp OCC dan pulp
bambu). Oleh karena itu, penelitian ini ditujukan untuk mencari freeness
optimum pulp bambu yang memberikan kekuatan maksimum dari pulp
campuran dengan substitusi pulp bambu yang serendah mungkin.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini meliputi repulping karton bekas, pulping bambu, pemutihan,
penggilingan dan pengukuran freenes pulp, pencampuran pulp, dan
pengujian sifat optik dan kekuatan pulp.
Repulping OCC dilakukan dengan merendamnya di dalam air. Setelah
basah kemudian diagitasi, dicuci dan disaring menggunakan saringan 200
mesh. Pulp selanjutnya dihamparkan sampai kering udara.
Sebelum dimasak, bambu dibuat menjadi chips dengan ukuran rata-rata 3
cm x 2.5 cm x 0.5 cm. Chips yang kadar airnya telah diketahui dimasak
dengan proses soda panas pada suhu maksimum 170 oC, L/W = 4/1,
konsentrasi NaOH 35 % (sebagai NaOH), dan waktu total pemasakan
selama 3 jam (90 menit impregnasi dan 90 menit pada suhu maksimum).
Kondisi pemasakan yang dipergunakan mengacu pada Khamthai (2007).
Pulp hasil pemasakan yang telah dicuci dan disaring disimpan untuk tahap
penelitian selanjutnya. Bilangan kappa pulp ditentukan mengikuti prosedur
standar TAPPI T 236 cm-85 dengan sedikit modifikasi, yaitu menggunakan
KmnO4 sebanyak 25 ml. Pulp bambu dan pulp karton bekas (OCC)
kemudian diputihkan dengan tahapan D0ED1D2 dengan kondisi pemutihan
seperti tercantum di dalam Tabel 1. Setelah proses pemutihan, pulp disaring
pada saringan berukuran 0,15 mm (150-200 mesh). Setelah itu, pulp putih
bambu digiling dengan mesin PFI untuk mencapai freeness 100 ml CSF,
200 ml CSF, 300 ml CSF, dan 400 ml CSF. Pulp OCC digiling sampai
freeness 400 ml CSF. Freeness diukur mengikuti prosedur standar TAPPI
T227 om-99. Kedua jenis pulp kemudian dicampur dengan komposisi pulp
asli bambu/pulp OCC (B/K) 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20, dan 100/0.
Pulp campuran dibuat menjadi lembaran mengikuti prosedur TAPPI T 205
sp-02.
Sifat kekuatan pulp yang diuji meliputi kekuatan tarik, kekuatan retak , dan
kekuatan sobek yang masing-masing mengikuti metode standar SNI ISO
1306 :2009, SNI ISO 2758 : 2011, dan SNI ISO 0436: 2009. Sifat optik
2
Uraian sebelumnya dengan jelas menunjukkan bahwa proses penggilingan
mampu meningkatkan sifat kekuatan pulp. Selanjutnya Banavath et al.
(2011) membuktikan penggilingan pulp bambu sampai derajat freeness
sekitar 300 ml CSF secara signifikan meningkatkan kekuatan tarik. Dengan
demikian, penggilingan pulp asli bambu kemungkinan akan dapat
menurunkan tingkat substitusi pulp bambu terhadap pulp OCC tanpa
menurunkan kekuatan pulp campuran (campuran antara pulp OCC dan pulp
bambu). Oleh karena itu, penelitian ini ditujukan untuk mencari freeness
optimum pulp bambu yang memberikan kekuatan maksimum dari pulp
campuran dengan substitusi pulp bambu yang serendah mungkin.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini meliputi repulping karton bekas, pulping bambu, pemutihan,
penggilingan dan pengukuran freenes pulp, pencampuran pulp, dan
pengujian sifat optik dan kekuatan pulp.
Repulping OCC dilakukan dengan merendamnya di dalam air. Setelah
basah kemudian diagitasi, dicuci dan disaring menggunakan saringan 200
mesh. Pulp selanjutnya dihamparkan sampai kering udara.
Sebelum dimasak, bambu dibuat menjadi chips dengan ukuran rata-rata 3
cm x 2.5 cm x 0.5 cm. Chips yang kadar airnya telah diketahui dimasak
dengan proses soda panas pada suhu maksimum 170 oC, L/W = 4/1,
konsentrasi NaOH 35 % (sebagai NaOH), dan waktu total pemasakan
selama 3 jam (90 menit impregnasi dan 90 menit pada suhu maksimum).
Kondisi pemasakan yang dipergunakan mengacu pada Khamthai (2007).
Pulp hasil pemasakan yang telah dicuci dan disaring disimpan untuk tahap
penelitian selanjutnya. Bilangan kappa pulp ditentukan mengikuti prosedur
standar TAPPI T 236 cm-85 dengan sedikit modifikasi, yaitu menggunakan
KmnO4 sebanyak 25 ml. Pulp bambu dan pulp karton bekas (OCC)
kemudian diputihkan dengan tahapan D0ED1D2 dengan kondisi pemutihan
seperti tercantum di dalam Tabel 1. Setelah proses pemutihan, pulp disaring
pada saringan berukuran 0,15 mm (150-200 mesh). Setelah itu, pulp putih
bambu digiling dengan mesin PFI untuk mencapai freeness 100 ml CSF,
200 ml CSF, 300 ml CSF, dan 400 ml CSF. Pulp OCC digiling sampai
freeness 400 ml CSF. Freeness diukur mengikuti prosedur standar TAPPI
T227 om-99. Kedua jenis pulp kemudian dicampur dengan komposisi pulp
asli bambu/pulp OCC (B/K) 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20, dan 100/0.
Pulp campuran dibuat menjadi lembaran mengikuti prosedur TAPPI T 205
sp-02.
Sifat kekuatan pulp yang diuji meliputi kekuatan tarik, kekuatan retak , dan
kekuatan sobek yang masing-masing mengikuti metode standar SNI ISO
1306 :2009, SNI ISO 2758 : 2011, dan SNI ISO 0436: 2009. Sifat optik
3
(derajat putih) dan viskositas pulp masing-masing diukur mengikuti
prosedur SNI ISO 2470-1:2010 dan TAPPI T 230 om-94.
Pengukuran sifat serat dilakukan dengan fiber optic terster Lorentzen and
Wattre. Prosedur pengukuran meliputi persiapan suspensi serat dengan
konsistensi 0.1%. Sebanyak 100 ml suspensi serat ini ditampung di dalam
sebuah gelas Beaker yang diletakkan pada sample holder. Alat yang
dipergunakan secara otomatis menyedot suspensi serat dan melakukan
pengukuran sifat-sifat serat yang meliputi distribusi panjang dan diameter
serat, coarseness serat dan derajat kink serat.
Tabel 1 Kondisi pemutihan pulp asli bambu dan OCC
Parameter
ClO2 (% sebagai Cl2)
ClO2 (%)
NaOH (%)
Konsistensi (%)
Suhu (ºC)
Waktu (menit)
D0
0,22x KN
10
60
60
E
1
10
70
60
D1
1
10
75
180
D2
0,5
10
75
180
Rancangan Percobaan. Penelitian ini menggunakan analisis rancangan
acak lengkap dua faktor masing-masing 2 ulangan dengan faktor I adalah
persentase campuran (rasio campuran pulp bambu : pulp karton bekas) dan
faktor II adalah tingkat freeness pulp bambu. Taraf percobaannya 20 %,
40 %, 60 % , 80 %, dan 100 % . Model umum rancangan percobaanya
adalah :
Yijk = µ + αi + βj + ( αβ)ij + εij
Keterangan:
Yijk
µ
αi
βj
(αβ)ij
εijk
= Nilai respon pada taraf ke –i faktor persentase campuran (rasio
campuran pulp bambu : pulp karton, taraf ke-j factor tingkat
freeness pulp bambu dan ulangan ke k.
= Nilai tengah populasi (rata-rata yang sebenarnya)
= Pengaruh persentase campuran (rasio campuran pulp bambu :
pulp karton bekas pada taraf ke- i
= Pengaruh faktor tingkat freeness pulp bambu pada taraf ke-j
= Pengaruh interaksi antara perlakuan persentase campuran pulp
bambu: pulp karton bekas dengan perlakuan tingkat freeness
pulp bambu
= Pengaruh galat dari satuan percobaan ke –i yang memperoleh
kombinasi ij.
Data hasil penelitian dianalisis menggunakan software SPSS 16.1 for
windows dengan uji lanjut Duncan.
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Rendemen dan Bilangan Kappa Pulp. Rata-rata rendemen tersaring pulp
bambu Tali Indonesia berumur 5 tahun hasil penelitian ini adalah 30,16 %
dengan bilangkan kappa sebesar 26,35. Sebelumnya, dengan jenis bambu
dan kondisi pemasakan yang sama Khamtai (2007) menghasilkan rendemen
rata-rata pemasakan sebesar 56 % dan bilangan kappa rata-rata sebesar
30.45 untuk bambu Tali Thailand berumur 3 tahun. Nisbah antara rendemen
dan bilangan kappa menunjukkan bahwa selektifitas pemasakan dengan
proses soda terhadap bambu Tali Thailand (1.8) sedikit lebih tinggi dari
selektifitas pemasakan bambu tali Indonesia (1.4). Faktor umur dan tempat
tumbuh bambu dapat mempengaruhi selektifitas pemasakan. Pengaruh jenis
bambu terhadap selektifitas pemasakan bambu dengan proses soda
terindikasi juga dari hasil penelitian Vu et al. (2004). Peneliti ini melakukan
pemasakan bambu Vietnam (Bambusa procera acer) dengan proses soda
menggunakan tingkat alkali aktif rata-rata 17 % pada suhu maksimum 165
o
C selama 3 jam waktu total, menghasilkan rendemen 50.5% dan bilangan
kappa 22.51. Selektifitas pemasakan bambu dapat ditingkatkan dengan
menambahkan aditif anthraquinone (AQ). Khamtai (2007) berhasil
mendapatkan bilangan kappa rendah (11.8) dan rendemen pemasakan
bambu yang relatif tinggi (55.6%) setelah menggunakan aditi AQ ke dalam
larutan pemasak soda.
Jenis dan komposisi sel bambu dapat mempengaruhi rendemen pemasakan.
Bambu pada umumnya terdiri dari 50 % sel paerenkim, 40 % serat dan 10 %
sel pembuluh (Dransfield dan Widjaya 1995). Sel parenkim dan sel
pembuluh biasanya akan rusak dan terlarut dalam proses pemasakan alkali
seperti proses soda dan kraft. Tingginya kadar total sel parenkim dan
pembuluh dapat menyebabkan rendahnya rendemen pemasakan bambu
dengan proses soda dalam penelitian ini.
Sifat Optik (Brighteness). Derajat putih (brighteness) pulp menyatakan
banyaknya sinar yang dipantulkan kembali oleh suatu bahan relatif terhadap
bahan standar (titanium oksida) yang dinyatakan dalam % ISO atau ºGE.
Keberadaan pulp daur ulang OCC di dalam pulp campuran mempengaruhi
nilai derajat putih, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1.
Bertolak belakang dengan pengaruh freeness pulp, komposisi campuran
pulp secara nyata mempengaruhi nilai derajat putih pulp campuran. Gambar
1 memperlihatkan bahwa nilai derajat putih cenderung menurun dengan
meningkatnya komposisi pulp daur ulang di dalam pulp campuran. Hal ini
disebabkan oleh rendahnya derajat putih pulp daur ulang OCC (43 % ISO).
Derajat putih pulp bambu berkisar dari 46 – 69 % ISO, lebih tinggi dari
derajat putih pulp daur uang OCC. Dengan demikian, dibandingkan dengan
pengaruh pulp OCC, pulp bambu memberikan pengaruh yang sebaliknya
terhadap derajat putih pulp campuran. Derajat putih produk kertas dapat
ditingkatkan dengan menambahkan bahan tambahan seperti Optical
Brightening Agents (OBA) dan Fluorescent Whitening Agents (FWA).
5
Dengan kadar high yield kraft pulp (HYP) konstan 20%, derajat putih kertas
meningkat sekitar 3 % (dari 89 % menjadi 92 % ISO) dengan peningkatan
kadar OBA dari 0.2% menjadi 0.6% (Zhang et al. 2009). Pemutihan pulp
dengan melibatkan tahap oksigen dan peroksida dapat meningkatkan derajat
putih pulp. Wang et al. (2012) mendapatkan derajat putih pulp tandan
kelapa sawit sebesar sekitar 83 % ISO dengan melibatkan tahap O dan P
dalam urutan pemutihan TCF yang mereka lakukan.
68.0
68.8
69.2
100 CSF
200 CSF
300 CSF
Tingkat Freeness (ml)
60.0
55.0
50.8
46.2
43.1
50
60.0
55.0
50.9
46.4
60
B/K=60:40
B/K=0:100
60.0
55.5
51.9
47.2
Derajat Putih (%ISO)
70
B/K=80:20
B/K=20:80
60.6
55.4
52.2
46.9
80
69.4
B/K=100:0
B/K=40:60
40
30
20
10
0
400 CSF
Gambar 1 Derajat putih putih pulp campuran.
Dimensi Serat. Sifat serat dan nilai turunannya menentukan sifat kekuatan
lembaran pulp dan kertas. Serat panjang dengan dinding sel tipis dan
diameter lumen yang besar cenderung memberikan sifat kekuatan pulp dan
kertas yang baik. Sifat serat bambu dan pulp OCC yang tidak digiling dan
digiling sampai derajat freeness 400 ml CSF disajikan di dalam Tabel 2.
Proses penggilingan pulp menyebabkan pemendekan serat, fibrilasi
eksternal, dan fibrilasi internal. Pemendekan serat ditunjukkan oleh
menurunnya panjang serat bambu (dari 1.8 mm menjadi 1.03 mm).
Terpotongnya serat diakibatkan oleh gaya geser mekanis selama proses
penggilingan (Chen et al. 2011). Dalam penelitian ini serat OCC tidak
mengalami pemendekan. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh serat pulp
OCC telah tergolong pendek. Fibrilasi internal ditunjukkan oleh terjadinya
peningkatan diameter serat baik pada serat bambu maupun serat OCC.
Penurunan coarseness dan fibrilasi internal serat setelah penggilingan akan
meningkatkan fleksibilitas serat. Wistara dan Effendi (2011) melaporkan
bahwa flexibility ratio serat pulp putih kayu tropis campuran meningkat
setelah penggilingan.
6
Tabel 2
Sifat serat bambu dan pulp OCC yang tidak digiling dan digiling
sampai derajat freeness 400 ml CSF
Sifat dan Dimensi
serat
Panjang serat (mm)
Diameter serat (µm)
Coarseness (µg/m)
Sudut kink
Jumlah kinks per mm
Jumlah kinks besar
Pulp yang tidak digiling
bambu
OCC
1.80
1.11
19.6
24.3
371.9
554.3
63.41
50.04
1.12
0.60
0.52
0.17
Pulp yang digiling
bambu
OCC
1.11
1.03
24.9
22.4
31.4
0.1
46.83
66.89
0.41
0.80
0.09
0.33
Kekuatan Tarik. Pengujian terhadap kekuatan tarik penting untuk
mengetahui daya tahan kertas dalam menerima tegangan tarik secara
langsung. Kekuatan tarik dinyatakan dalam indeks tarik. Gambar 2
menunjukkan hubungan antara kekuatan tarik dan freeness pulp.
30
40.9
32.4
31.6
35.1
34.0
35
B/K=60:40
B/K=0:100
32.6
29.1
37.1
39.7
42.3
Indeks Tarik (Nm/g)
40
B/K=80:20
B/K=20:80
34.8
33.6
38.2
37.1
40.1
45
35.5
33.3
39.8
40.2
40.2
B/K=100:0
B/K=40:60
25
20
15
10
5
0
100 CSF
200 CSF
300 CSF
400 CSF
Tingkat Freeness (ml)
Gambar 2 Nilai indeks tarik campuran pulp bambu dan pulp karton bekas
(OCC) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness
Gambar 2 menunjukkan bahwa kombinasi B/K = 20/80 memiliki indeks
tarik tertinggi, yaitu sebesar 42.33 Nm/g pada tingkat freeness 300 ml CSF.
Analisis data kekuatan tarik menunjukkan hanya komposisi campuran pulp
yang berpengaruh nyata. Pada komposisi ini, kekuatan tarik pulp campuran
memenuhi persyaratan minimum kekuatan tarik SNI 0830-83 untuk pulp
kraft putih kayu daun lebar sebesar 30 Nm/g. Hasil penelitian terdahulu
(Wistara dan Hidayah 2010) menunjukkan bahwa komposisi B/K = 70/30
memiliki kekuatan tarik tertinggi pada tingkat freeness pulp bambu sebesar
41.4
7
400 ml CSF. Penggilingan pulp bambu dari 400 ml CSF ke 300 ml CSF
dalam penelitian ini mampu menurunkan jumlah pulp bambu dalam
campuran untuk mendapatkan kekuatan tarik yang tinggi. Hal ini
disebabkan oleh meningkatnya potensi berikatan serat bambu yang dapat
dilihat dari meningkatnya diameter serat (dari 19.6 μm menjadi 22.4 μm)
dan menurunnya coarseness serat (dari 371.9 μg/m menjadi 0.1 μg/m)
setelah penggilingan pulp. Hasil penelitian ini menegaskan pentingnya
penggilingan pulp ke tingkat freeness lebih tinggi untuk meningkatkan sifat
kekuatan tarik pulp. Penggilingan sebanyak 1000 putaran tidak cukup
mampu mengembangkan potensi berikatan pulp asli tandan kosong kelapa
sawit (Wanrosli et al. 2005). Pada tingkat penggilingan 1000 putaran,
peneliti ini memerlukan 80% komponen pulp asli dalam campuran antara
pulp asli tandan kosong kelapa sawit dan pulp OCC untuk mendapatkan
kekuatan tarik yang lebih tinggi.
Ketahanan Retak. Pada dasarnya kekuatan retak dan kekuatan tarik
ditentukan oleh faktor yang sama, yaitu kekuatan ikatan antar serat.
Perbedaannya adalah bahwa kekuatan tarik diuji searah bidang lembaran
pulp dan kekuatan retak diuji tegak lurus bidang lembaran pulp. Gambar 3
menunjukkan bahwa kekuatan retak tertinggi dimiliki oleh komposisi B/K =
20/80 sebagaimana halnya dengan kekuatan tarik (Gambar 2). Kekuatan
retak pulp campuran pada komposisi B/K = 20/80 pada freeness 100 ml
CSF adalah sebesar 2.71 kPa m2/g, lebih tinggi dari persyaratan minimum
SII 0830-83 sebesar 2 kPa m2/g. Komposisi campuran dan freeness pulp asli
bambu berpengaruh terhadap kekuatan retak.
Kekuatan Sobek. Kekuatan kertas dalam menahan tegangan sobek selama
konversi atau pemakaian akhir kertas dinyatakan dengan nilai indeks sobek.
Gambar 4 menunjukkan hubungan antara freeness pulp asli bambu dan
kekuatan sobek pulp campuran.
Komposisi campuran pulp dan tingkat freeness berpengaruh nyata terhadap
nilai indeks sobek pulp campuran. Nilai kekuatan sobek campuran pulp
dengan komposi B/K = 20/80 (9.5 mN m2/g) pada tingkat freeness 400 ml
CSF hasil penelitian ini jauh lebih tinggi dari persyaratan kekuatan sobek
minimum pulp kraft putih kayu daun lebar SNI 0830-83 (5 mN m2/kg). Dari
Gambar 4 dapat dilihat bahwa terdapat kecenderungan peningkatan
kekuatan sobek dengan menurunnya tingkat freeness pulp bambu. Kekuatan
sobek dipengaruhi oleh panjang serat. Tabel 2 menunjukkan bahwa
penggilingan pulp sampai dengan tingkat freeness 400 ml CSF menurunkan
panjang serat pulp asli bambu dari 1.80 mm menjadi 1.03 mm. Meskipun
tidak dilakukan pengukuran panjang serat pada tingkat freeness lebih tinggi,
peningkatan intensitas penggilingan kemungkinan semakin menurunkan
panjang serat. Hal ini diduga berperan dalam peningkatan kekuatan sobek
dengan menurunnya komposisi pulp asli bambu dan meningkatnya nilai
CSF freeness. Penggilingan pulp ke tingkat freeness lebih tinggi
menyebabkan peningkatan eksternal dan internal fibrilasi yang
menyebabkan peningkatan potensi berikatan antar serat. Peningkatan ikatan
8
antar serat akan menurunkan kekuatan sobek (Fatehi et al. 2010).
Ghasemian et al. (2012) menduga bahwa serat panjang memberikan
kemungkinan jalinan serat di banyak tempat di dalam lembaran pulp,
sehingga serat panjang cenderung memberikan kekuatan sobek yang lebih
tinggi.
2.6
1.8
1.7
2.1
2.4
2.6
2.0
2.1
2.0
2.2
2.5
2.7
2.2
2.0
2.0
1.8
Indeks Retak (kPa m2 /g)
2.5
2
B/K=60:40
B/K=0:100
2.5
2.3
2.6
3
B/K=80:20
B/K=20:80
2.7
2.7
B/K=100:0
B/K=40:60
1.5
1
0.5
0
100 CSF
200 CSF
300 CSF
400 CSF
Tingkat Freeness (ml)
Gambar 3 Nilai indeks retak campuran pulp bambu dan pulp karton bekas
(OCC ) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness
9
B/K=80:20
B/K=60:40
B/K=40:60
B/K=20:80
B/K=0:100
7.7
7.9
6.1
6.7
5.3
5.8
7.2
7.3
8.2
5
4
7.2
4.8
5.0
6
5.6
7
6.4
6.6
6.6
7.0
8
3.2
Indeks Sobek (mN m²/g)
9
8.6
8.9
10
9.5
B/K=100:0
3
2
1
0
100 CSF
200 CSF
300 CSF
400 CSF
Tingkat Freeness (ml)
Gambar 4 Nilai indeks sobek campuran pulp bambu dan pulp karton bekas
(OCC) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness
Viskositas. Viskositas pulp mengindikasikan derajat polimerisasi dan
degradasi selulosa sehingga secara tidak langsung dapat mengindikasikan
kekuatan pulp. Joutsimo (2004) menunjukkan bahwa degradasi alkalin
berpengaruh terhadap kekuatan pulp pada viskositas rendah. Viskositas pulp
putih hasil penelitian ini tercantum di dalam Tabel 3.
Tabel 3 Nilai viskositas pada pulp
Viskositas Pulp (cps)
Tipe Pulp
unbeaten pulp
100 ml 200 ml 300 ml 400 ml
CSF
CSF
CSF
CSF
pulp bambu
5.11
4.6
4.66
4.74
5.13
pulp karton
8.93
-
-
-
8.76
Viskositas pulp yang tidak digiling lebih tinggi dibandingkan pulp yang di
giling. Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan intensitas penggilingan
yang dilakukan meningkatkan degradasi polimer selulosa. Degradasi
polimer selulosa dapat menurunkan kekuatan serat maupun kekuatan
lembaran pulp (Spiridon dan Duarte 2002). Peningkatan freeness
menyebabkan kondisi serat menjadi semakin tipis dan tidak homogen,
sehingga degradasi selulosa yang terjadi semakin besar dan mengakibatkan
nilai viskositas cenderung menurun.
10
SIMPULAN DAN SARAN
Komposisi pulp bambu : karton (B/K) = 20:80 pada tingkat freeness 400 ml
CSF menghasilkan lembaran pulp dengan sifat fisik terbaik berdasarkan
hasil skoring Duncan. Komposisi pulp campuran berpengaruh nyata
terhadap semua sifat kekuatan dan optik lembaran pulp. Sementara tingkat
penggilingan tidak berpengaruh nyata, kecuali pada indeks retak dan indeks
sobek. Komposisi pulp daur ulang yang lebih dominan dan perlakuan
penggilingan berperan dalam meningkatkan ikatan antar serat pada pulp
campuran. Peningkatan ikatan serat dengan perlakuan secara kimia dapat
dilakukan untuk lebih meningkatkan peran serat daur ulang dalam mencapai
kekuatan optimal lembaran pulp.
DAFTAR PUSTAKA
Banavath HN, Bhardwaj KN, Ray AK . 2011. A comparative study of the
effect of refining on charge of various pulps. Bioresource Technology.
102 : 4544–4551.
Bhardwaj KN, Hoang V, Nguyen LK. 2007. A comparative study of the
effect of refining on physical and electrokinetic properties of various
cellulosic fibres. Bioresource Technology. 98 : 1647–1654.
Cabalova I, Kacik F, Gaffert A, Kacikova D. 2011. The Effects of Paper
Recycling and its Environmental Impact. Environmental Management
inPractice.http://cdn.intechopen.com/pdfs/16296/InTechThe_effects_
of_paper_recycling_and_its_environmental_impact.pdf. [ 6 November
2012].
Chen Y, Wan J, Ma Y, and Lv H. 2010. Modification of properties of old
newspaper pulp with biological method. Bioresource Technology.
101 :7041–7045.
Dienes, D. Egyhazi, and A. Reczey, K. 2004. Treatment of recycled fiber
with Trichoderma cellulases. Industrial Crops and Products. 20 : 11–
21.
Dransfield S, Widjaya EA. Eds. 1995. Plant Resources of South-East Asia
No 7 : Bamboos. Bogor : PROSEA . hal :1-50.
Fatehi P, Kititerakun R, Ni Y, Xiao H. 2010. Synergy of CMC and modified
chitosan on strength properties of cellulosic fiber network.
Carbohydrate Polymers. 80: 208–214.
Ghasemian A, Ghaffari M, Ashori A. 2012. Strength-enhancing effect of
cationic starch on mixed recycled and virgin pulps. Carbohydrate
Polymers . 87 : 1269– 1274.
Hubbe MA, Heitmann JJ. 2007. Review of factors affecting the release of
water from cellulosic fibers during paper manufacture. Bioresources.
2(3) : 500-523.
SIFAT PULP CAMPURAN ANTARA PULP ASLI BAMBU DAN
PULP KARTON BEKAS (OLD CORRUGATED CONTAINERS)
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
10
SIMPULAN DAN SARAN
Komposisi pulp bambu : karton (B/K) = 20:80 pada tingkat freeness 400 ml
CSF menghasilkan lembaran pulp dengan sifat fisik terbaik berdasarkan
hasil skoring Duncan. Komposisi pulp campuran berpengaruh nyata
terhadap semua sifat kekuatan dan optik lembaran pulp. Sementara tingkat
penggilingan tidak berpengaruh nyata, kecuali pada indeks retak dan indeks
sobek. Komposisi pulp daur ulang yang lebih dominan dan perlakuan
penggilingan berperan dalam meningkatkan ikatan antar serat pada pulp
campuran. Peningkatan ikatan serat dengan perlakuan secara kimia dapat
dilakukan untuk lebih meningkatkan peran serat daur ulang dalam mencapai
kekuatan optimal lembaran pulp.
DAFTAR PUSTAKA
Banavath HN, Bhardwaj KN, Ray AK . 2011. A comparative study of the
effect of refining on charge of various pulps. Bioresource Technology.
102 : 4544–4551.
Bhardwaj KN, Hoang V, Nguyen LK. 2007. A comparative study of the
effect of refining on physical and electrokinetic properties of various
cellulosic fibres. Bioresource Technology. 98 : 1647–1654.
Cabalova I, Kacik F, Gaffert A, Kacikova D. 2011. The Effects of Paper
Recycling and its Environmental Impact. Environmental Management
inPractice.http://cdn.intechopen.com/pdfs/16296/InTechThe_effects_
of_paper_recycling_and_its_environmental_impact.pdf. [ 6 November
2012].
Chen Y, Wan J, Ma Y, and Lv H. 2010. Modification of properties of old
newspaper pulp with biological method. Bioresource Technology.
101 :7041–7045.
Dienes, D. Egyhazi, and A. Reczey, K. 2004. Treatment of recycled fiber
with Trichoderma cellulases. Industrial Crops and Products. 20 : 11–
21.
Dransfield S, Widjaya EA. Eds. 1995. Plant Resources of South-East Asia
No 7 : Bamboos. Bogor : PROSEA . hal :1-50.
Fatehi P, Kititerakun R, Ni Y, Xiao H. 2010. Synergy of CMC and modified
chitosan on strength properties of cellulosic fiber network.
Carbohydrate Polymers. 80: 208–214.
Ghasemian A, Ghaffari M, Ashori A. 2012. Strength-enhancing effect of
cationic starch on mixed recycled and virgin pulps. Carbohydrate
Polymers . 87 : 1269– 1274.
Hubbe MA, Heitmann JJ. 2007. Review of factors affecting the release of
water from cellulosic fibers during paper manufacture. Bioresources.
2(3) : 500-523.
11
Jimenez L, Serrano L, Rodríguez A, and Sanchez R .2009. Sodaanthraquinone pulping of palm oil empty fruit bunches and beating of
the resulting pulp. Bioresource Technology . 100 : 1262–1267.
Joutsimo O. 2004. Effect of Mechanical Treatment on Softwood Kraft Fiber
Properties [Dissertation]. Finland : The Helsinki University of
Technology.
Kang T. 2007. Role of External Fibrilitation in Pulp and Paper Properties
[Dissertation]. Finland : The Helsinki University of Technology.
Khamthai S. 2007. Comparison of AS-AQ pulping of sweet bamboo
(Dendracalamus asper Backer) and pulping by conventional kraft
process. Chiang Mai J. Sci . 34 (1) : 97 – 107.
Park S. 2006. Drying Behaviour of Cellulose Fibers Characterized by
Thermal Analysis [Disertation]. North Carolina : The Graduate
Faculty of North Carolina State University.
Sheikhi P, Talaeipour M. 2011. Comparison mechanical and chemical
treatments on properties of low yield bagasse pulp during recycling.
World Academy of Science, Engineering and Technology. 57 :
490 493.
Spiridon I, Duarte AP. 2002. Some preliminary data on enzymatic
hydrolysis of Pinus pinaster kraft Pulp. Iberoamerican Congress on
Pulp
and
Paper
Research
2002.
http://
www.
Celluloseonline.com.br/ima gembank/Docs/Docbank/dc/dc350.pdf.
[5 September 2012].
Wang X, Hu J, Liang Y, Zeng J. 2012. TCF bleaching character of sodaantrhaquinone pulp from oil palm frond. Bioresources. 7 (1) : 275-282.
Wanrosli WD, Zainuddin Z, Roslan S. 2005. Upgrading of recycled paper
with oil palm fiber soda pulp. Industrial Crops and Products. 21 :
325–329.
Wistara NJ, Effendi H. 2011. The characteristic of beaten and unbeaten
mixed tropical hardwood kraft pulp. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu
Tropis. 9 (1) :35-41.
Wistara NJ, Hidayah HN. 2010. Virgin bamboo pulp substitution improved
strength properties of OCC pulp. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil
Hutan. 3 (1) : 14-18.
Vu TH, Pakkanen H, Alen R. 2004. Delignification of bamboo (Bambusa
procera acher) Part 1. Kraft pulping and the subsequent oxygen
delignification to pulp with a low kappa number. Industrial Crops and
Products. 19 : 49–57.
Zhang H, He Z, Ni Y, Hu H, Zhou Y. 2009. Using Optical Brightening
Agents (OBA) for improving the optical properties of HYPcontaining paper sheets. Pulp and Paper Canada, October/November :
20-24.
SIFAT PULP CAMPURAN ANTARA PULP ASLI BAMBU DAN
PULP KARTON BEKAS (OLD CORRUGATED CONTAINERS)
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN
HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Sifat Pulp
Campuran antara Pulp Asli Bambu dan Pulp Karton Bekas (Old Corrugated
Containers) adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana
pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor,Desember 2012
Dwi Anggraini Purnamasari
NIM E24080011
ABSTRAK
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI. Sifat Pulp Campuran antara Pulp
Asli Bambu dan Pulp Karton Bekas (Old Corrugated Containers).
Dibimbing Oleh NYOMAN J. WISTARA dan DIAN A. INDRAWAN.
Dalam penelitian ini peningkatkan kekuatan pulp campuran antara
pulp asli bambu dan pulp OCC dilakukan melalui pengilingan pulp. OCC
direndam selama 7 hari dan diuraikan dengan disintegrator. Pulping bambu
dilakukan dengan proses soda panas dengan kadar NaOH 35%, L/W=4:1,
suhu maksimum 170⁰C selama 3 jam (waktu total). Bilangan kappa dan
rendemen pulping ditentukan mengikuti standar TAPPI T236 cm-85. Pulp
bambu dan OCC diputihkan mengikuti metode pemutihan D0ED1D2. Pulp
bambu putih digiling sampai tingkat freeness 100 ml CSF, 200 ml CSF, 300
ml CSF, dan 400 ml CSF, sedangkan pulp OCC hanya diling sampai
freeness 400 ml CSF. Pulp dicampur dengan komposisi pulp bambu/pulp
OCC (B/K): (B/K) 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20, dan 100/ 0. Sifat
kekuatan dan optik pulp diuji dengan standar TAPPI T 205 sp-02. Lembaran
pulp dengan komposisi B/K = 20:80 pada tingkat freeness 400 ml CSF
menghasilkan sifat fisik terbaik berdasarkan hasil skoring Duncan.
Penggilingan dapat menurunkan jumlah pulp bambu dan meningkakan
komposisi pulp OCC tanpa menurunkan sifat kekuatan pulp campuran.
Kata kunci: pulp, bambu, OCC, penggilingan, komposisi.
ABSTRACT
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI. The Properties of Bamboo and OCC
Pulp Mixture. Supervised by NYOMAN J. WISTARA and DIAN A.
INDRAWAN
OCC was soaked for 7 days and disintegrated afterward. Soda
pulping of bamboo was carried out following the pulping parameters of 35%
NaOH charge, L/W of 4/1, maximum temperature of 170 oC and total
cooking time of 3 hours. Kappa number and pulping yield were determined
based on TAPPI T236 cm-85 standard. Bamboo and OCC pulp was
bleached following the method of D0ED1D2. Bleached bamboo pulp was
beaten up to the freeness of 100, 200, 300, and 400 ml CSF. While that of
OCC was up to 400 ml CSF only. The composisitions of bamboo/OCCpulp
mixture (B/K) were 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20 and 100/0. Physical
and optical properties of pulp mixture were determined based on TAPPI
T205 sp-02 standard. The pulp composition of (B/K) 20/80 at freeness level
of 400 ml CSF was resulted in the highest strength properties based on
Duncan scoring. Pulp beating was able to decrease the composition of
bamboo pulp in pulp mixture while retaining the strength properties.
Keywords: bamboo, OCC, beating, freeness, and pulp composition.
SIFAT PULP CAMPURAN ANTARA PULP ASLI BAMBU DAN
PULP KARTON BEKAS (OLD CORRUGATED CONTAINERS)
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan pada
Departemen Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Skripsi : Sifat Pulp Campuran antara Pulp Asli Bambu dan Pulp
Karton Bekas (Old Corrugated Containers)
Nama
: Dwi Anggraini Purnamasari
NIM
: E24080011
Disetujui oleh,
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Nyoman J. Wistara, Ph.D
NIP. 19631231 198903 027
Dian Anggraini Indrawan, S.Hut, MM
NIP. 19800514 200604 2 005
Diketahui,
Ketua Departemen Hasil Hutan
Fakultas Kehutanan IPB
Prof. Dr. Ir. I WayanDarmawan, M.Sc
NIP. 1966 0212 199103 1 002
Tanggal Lulus:
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha
Esa atas berkat dan anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyeleseikan
skripsi ini. Skripsi yang berjudul “Sifat Pulp Campuran antara Pulp Asli
Bambu dan Pulp Karton Bekas (Old Corrugated Containers)” ini sebagai
tugas akhir yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.
Tulisan ini terwujud tidak lepas dari dukungan dan bantuan semua
pihak. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada
keluarga penulis atas dukungan doa, moril serta curahan kasih sayang yang
tiada berkesudahan. Rasa terima kasih yang tulus juga penulis sampaikan
kepada Bapak Nyoman Jaya Wistara, Ph.D dan Ibu Dian Anggraini, S.hut,
MM atas kesabaran dan keikhlasannya dalam membimbing penulis selama
proses penyeleseian skripsi ini. Penulis tidak akan melupakan kontribusi
yang sangat berharga dari staf laboratorium Kimia Hasil Hutan IPB (Bapak
Supriatin dan Bapak Gunawan ), staf laboratorium Teknologi Serat Pusat
Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil
Hutan Bogor (Bapak Han Rolandi dan Bapak Ismet), Staf Balai Besar
Selulosa Bandung (Bapak Wawan dan Bapak Darmin), teman-teman THH
45, rekan sebimbingan, dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu
persatu dalam dalam penyeleseian skripsi ini. Semoga Tuhan yang Maha
Esa memberikan berkat yang melimpah.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang terdapat
dalam skripsi ini. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
semua pihak.
Bogor, Desember 2012
Dwi Anggraini Purnamasari
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Palangka Raya pada tanggal 11 Mei 1990
sebagai putri kedua dari pasangan Bapak Drs. H. Rudiansyah Iden dan Ibu
Hj. Dwi Rusti Trisnaningsih. Penulis lulus dari Sekolah Dasar Percobaan
Langkai-6 pada tahun 2002, lulus dari SMP 1 Palangka Raya pada tahun
2005, dan lulus dari SMAN-2 Palangka Raya pada tahun 2008. Pada tahun
2008 penulis diterima di IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB
(USMI) Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan,
Fakultas Kehutanan. Tahun 2011 penulis memilih Kimia Hasil Hutan
sebagai bidang keahlian.
Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif dalam kegiatan
kemahasiswaan seperti Forester Cup BEM-E tahun 2010, KOMPAK DHH
tahun 2010, Bina Corps Rimbawan (BCR) tahun 2011, Anggota Divisi
Kewirausahaaan HIMASILTAN 2009-2010, dan Anggota Divisi Internal
HIMASILTAN 2010-2011. Penulis melakukan kegiatan Praktek Pengenalan
Ekosistem Hutan (P2EH) di Kamojang-Sancang Barat pada tahun 2010,
Praktek Pengelolaan Hutan (P2H) di Hutan Pendidikan Gunung Walat, KPH
Cianjur, dan Taman Nasional Gunung Gede Pangrango tahun 2011, dan
Praktek Kerja Lapang (PKL) di PT Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper di
Palembang pada bulan Februari-April 2012. Penulis pernah menjadi asisten
praktikum mata kuliah Pulp dan Kertas pada semester ganjil 2012/2013.
Beasiswa yang pernah diperoleh penulis selama kuliah di IPB adalah
beasiswa BBM (Bantuan Belajar Mahasiswa) dari Juli 2011 sampai dengan
November 2012. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Kehutanan pada Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor, penulis
melakukan penelitian dengan judul Sifat Pulp Campuran antara Pulp Asli
Bambu dan Pulp Karton Bekas (Old Corrugated Containers) di bawah
bimbingan Bapak Nyoman J. Wistara, Ph.D dan Ibu Dian Anggraini
Indrawan, S.Hut, MM.
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
viii
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
ix
PENDAHULUAN
1
METODE PENELITIAN
2
HASIL PEMBAHASAN
4
SIMPULAN DAN SARAN
10
DAFTAR PUSTAKA
10
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
Kondisi Pemutihan (Bleaching) Pulp ........................................................3
Sifat serat dan nilai turunan pulp bambu dan pulp OCC yang
tidak digiling dan digiling sampai derajat freeness 400 ml CSF ...............6
Nilai viskositas pulp ..................................................................................9
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
3.
4.
Derajat putih Pulp Campuran .................................................................... 5
Nilai indeks tarik dari campuran antara pulp bambu dan pulp karton
bekas (OCC) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness … ............6
Nilai indeks retak campuran pulp bambu dan pulp karton bekas
(OCC) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness.............................. 8
Nilai indeks sobek campuran pulp bambu dan pulp karton bekas
(OCC) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness............................ 9
1
PENDAHULUAN
Serat daur ulang adalah sumber bahan baku penting bagi industri pulp dan
kertas. Pada akhir tahun 2005, penggunaannya telah meningkat sekitar 70%
(Cabalova et al. 2011). Meskipun pangsanya cenderung meningkat, pada
umumnya serat daur ulang tidak dapat dipergunakan secara tunggal dalam
kebanyakan produk pulp dan kertas. Hal ini disebabkan oleh menurunnya
potensi berikatan antar serat pulp daur ulang. Serat daur ulang mengalami
perubahan struktural permanen akibat perlakuan mekanis, kimia dan
pengeringan berulang (Dienes et al. 2004). Perubahan ini menyebabkan sifat
kekuatan yang terutama bergantung pada ikatan antar serat seperti kekuatan
tarik dan retak menurun. Tetapi kekuatan pulp yang tidak terlalu bergantung
pada ikatan antar serat seperti kekuatan sobek justru meningkat sampai
tingkat pendauran sebanyak 3 kali (Sheikhi dan Talaeipoul 2011).
Salah satu sumber serat daur ulang potensial adalah serat dari old
corrugated containers (OCC) atau karton bekas. Sifat kekuatan pulp OCC
dapat ditingkatkan melalui metode substitusi dengan pulp asli. Wistara dan
Hidayah (2010) mendapatkan sifat kekuatan optimum dari pulp campuran
antara OCC dan pulp asli bambu pada kadar pulp asli bambu sebesar 70 %.
Peningkatan kadar pulp OCC tanpa menurunkan kekuatan pulp campuran
kemungkinan dapat dilakukan dengan meningkatkan potensi berikatan pulp
asli bambu melalui perlakuan mekanis (proses penggilingan). Untuk
meningkatkan sifat kekuatan pulp daur ulang, Sheikhi dan Talaeipoul
(2011) melaporkan bahwa perlakuan mekanis lebih baik daripada perlakuan
kimia.
Penggilingan menyebabkan fibrilasi eksternal, fibrilasi internal,
pemendekan serat, dan pembentukan fines sekunder. Fines sekunder
berpengaruh dalam meningkatkan sifat mekanik lembaran kertas karena
permukaannya yang luas dan memiliki kemampuan menyerap air yang lebih
tinggi. Jumlahnya meningkat dengan meningkatnya intensitas penggilingan
pulp. Selain fines sekunder, pulp mengandung fines primer yang tersusun
terutama oleh sel parenkim yang hancur saat proses pulping. Fines primer
tidak memiliki potensi berikatan yang dapat meningkatkan sifat kekuatan
lembaran pulp sebagaimana halnya dengan fines sekunder. Fibrilasi
eksternal sebesar 0.3% - 0.7% dilaporkan mampu meningkatkan kekuatan
tarik dan kekuatan ikatan internal (internal bond) masing-masing sebesar
20 % dan 46 % (Kang 2007). Fibrilasi eksternal meningkatkan luas dan
muatan permukaan serat melalui delaminasi dinding sel. Peningkatan derajat
freeness pulp bambu dari 710 ml CSF menjadi 340 ml CSF meningkatkan
luas permukaan spesifik dan daya serap air serat masing-masing sekitar
100 % dan 160 % dengan peningkatan indeks tarik melebihi 190%
(Banavath et al. 2011). Kekuatan pulp tandan kosong kelapa sawit juga
berhasil ditingkatkan oleh Jimenez et al. (2009) melalui proses penggilingan
pulp.
2
Uraian sebelumnya dengan jelas menunjukkan bahwa proses penggilingan
mampu meningkatkan sifat kekuatan pulp. Selanjutnya Banavath et al.
(2011) membuktikan penggilingan pulp bambu sampai derajat freeness
sekitar 300 ml CSF secara signifikan meningkatkan kekuatan tarik. Dengan
demikian, penggilingan pulp asli bambu kemungkinan akan dapat
menurunkan tingkat substitusi pulp bambu terhadap pulp OCC tanpa
menurunkan kekuatan pulp campuran (campuran antara pulp OCC dan pulp
bambu). Oleh karena itu, penelitian ini ditujukan untuk mencari freeness
optimum pulp bambu yang memberikan kekuatan maksimum dari pulp
campuran dengan substitusi pulp bambu yang serendah mungkin.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini meliputi repulping karton bekas, pulping bambu, pemutihan,
penggilingan dan pengukuran freenes pulp, pencampuran pulp, dan
pengujian sifat optik dan kekuatan pulp.
Repulping OCC dilakukan dengan merendamnya di dalam air. Setelah
basah kemudian diagitasi, dicuci dan disaring menggunakan saringan 200
mesh. Pulp selanjutnya dihamparkan sampai kering udara.
Sebelum dimasak, bambu dibuat menjadi chips dengan ukuran rata-rata 3
cm x 2.5 cm x 0.5 cm. Chips yang kadar airnya telah diketahui dimasak
dengan proses soda panas pada suhu maksimum 170 oC, L/W = 4/1,
konsentrasi NaOH 35 % (sebagai NaOH), dan waktu total pemasakan
selama 3 jam (90 menit impregnasi dan 90 menit pada suhu maksimum).
Kondisi pemasakan yang dipergunakan mengacu pada Khamthai (2007).
Pulp hasil pemasakan yang telah dicuci dan disaring disimpan untuk tahap
penelitian selanjutnya. Bilangan kappa pulp ditentukan mengikuti prosedur
standar TAPPI T 236 cm-85 dengan sedikit modifikasi, yaitu menggunakan
KmnO4 sebanyak 25 ml. Pulp bambu dan pulp karton bekas (OCC)
kemudian diputihkan dengan tahapan D0ED1D2 dengan kondisi pemutihan
seperti tercantum di dalam Tabel 1. Setelah proses pemutihan, pulp disaring
pada saringan berukuran 0,15 mm (150-200 mesh). Setelah itu, pulp putih
bambu digiling dengan mesin PFI untuk mencapai freeness 100 ml CSF,
200 ml CSF, 300 ml CSF, dan 400 ml CSF. Pulp OCC digiling sampai
freeness 400 ml CSF. Freeness diukur mengikuti prosedur standar TAPPI
T227 om-99. Kedua jenis pulp kemudian dicampur dengan komposisi pulp
asli bambu/pulp OCC (B/K) 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20, dan 100/0.
Pulp campuran dibuat menjadi lembaran mengikuti prosedur TAPPI T 205
sp-02.
Sifat kekuatan pulp yang diuji meliputi kekuatan tarik, kekuatan retak , dan
kekuatan sobek yang masing-masing mengikuti metode standar SNI ISO
1306 :2009, SNI ISO 2758 : 2011, dan SNI ISO 0436: 2009. Sifat optik
3
(derajat putih) dan viskositas pulp masing-masing diukur mengikuti
prosedur SNI ISO 2470-1:2010 dan TAPPI T 230 om-94.
Pengukuran sifat serat dilakukan dengan fiber optic terster Lorentzen and
Wattre. Prosedur pengukuran meliputi persiapan suspensi serat dengan
konsistensi 0.1%. Sebanyak 100 ml suspensi serat ini ditampung di dalam
sebuah gelas Beaker yang diletakkan pada sample holder. Alat yang
dipergunakan secara otomatis menyedot suspensi serat dan melakukan
pengukuran sifat-sifat serat yang meliputi distribusi panjang dan diameter
serat, coarseness serat dan derajat kink serat.
Tabel 1 Kondisi pemutihan pulp asli bambu dan OCC
Parameter
ClO2 (% sebagai Cl2)
ClO2 (%)
NaOH (%)
Konsistensi (%)
Suhu (ºC)
Waktu (menit)
D0
0,22x KN
10
60
60
E
1
10
70
60
D1
1
10
75
180
D2
0,5
10
75
180
Rancangan Percobaan. Penelitian ini menggunakan analisis rancangan
acak lengkap dua faktor masing-masing 2 ulangan dengan faktor I adalah
persentase campuran (rasio campuran pulp bambu : pulp karton bekas) dan
faktor II adalah tingkat freeness pulp bambu. Taraf percobaannya 20 %,
40 %, 60 % , 80 %, dan 100 % . Model umum rancangan percobaanya
adalah :
Yijk = µ + αi + βj + ( αβ)ij + εij
Keterangan:
Yijk
µ
αi
βj
(αβ)ij
εijk
= Nilai respon pada taraf ke –i faktor persentase campuran (rasio
campuran pulp bambu : pulp karton, taraf ke-j factor tingkat
freeness pulp bambu dan ulangan ke k.
= Nilai tengah populasi (rata-rata yang sebenarnya)
= Pengaruh persentase campuran (rasio campuran pulp bambu :
pulp karton bekas pada taraf ke- i
= Pengaruh faktor tingkat freeness pulp bambu pada taraf ke-j
= Pengaruh interaksi antara perlakuan persentase campuran pulp
bambu: pulp karton bekas dengan perlakuan tingkat freeness
pulp bambu
= Pengaruh galat dari satuan percobaan ke –i yang memperoleh
kombinasi ij.
Data hasil penelitian dianalisis menggunakan software SPSS 16.1 for
windows dengan uji lanjut Duncan.
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Rendemen dan Bilangan Kappa Pulp. Rata-rata rendemen tersaring pulp
bambu Tali Indonesia berumur 5 tahun hasil penelitian ini adalah 30,16 %
dengan bilangkan kappa sebesar 26,35. Sebelumnya, dengan jenis bambu
dan kondisi pemasakan yang sama Khamtai (2007) menghasilkan rendemen
rata-rata pemasakan sebesar 56 % dan bilangan kappa rata-rata sebesar
30.45 untuk bambu Tali Thailand berumur 3 tahun. Nisbah antara rendemen
dan bilangan kappa menunjukkan bahwa selektifitas pemasakan dengan
proses soda terhadap bambu Tali Thailand (1.8) sedikit lebih tinggi dari
selektifitas pemasakan bambu tali Indonesia (1.4). Faktor umur dan tempat
tumbuh bambu dapat mempengaruhi selektifitas pemasakan. Pengaruh jenis
bambu terhadap selektifitas pemasakan bambu dengan proses soda
terindikasi juga dari hasil penelitian Vu et al. (2004). Peneliti ini melakukan
pemasakan bambu Vietnam (Bambusa procera acer) dengan proses soda
menggunakan tingkat alkali aktif rata-rata 17 % pada suhu maksimum 165
o
C selama 3 jam waktu total, menghasilkan rendemen 50.5% dan bilangan
kappa 22.51. Selektifitas pemasakan bambu dapat ditingkatkan dengan
menambahkan aditif anthraquinone (AQ). Khamtai (2007) berhasil
mendapatkan bilangan kappa rendah (11.8) dan rendemen pemasakan
bambu yang relatif tinggi (55.6%) setelah menggunakan aditi AQ ke dalam
larutan pemasak soda.
Jenis dan komposisi sel bambu dapat mempengaruhi rendemen pemasakan.
Bambu pada umumnya terdiri dari 50 % sel paerenkim, 40 % serat dan 10 %
sel pembuluh (Dransfield dan Widjaya 1995). Sel parenkim dan sel
pembuluh biasanya akan rusak dan terlarut dalam proses pemasakan alkali
seperti proses soda dan kraft. Tingginya kadar total sel parenkim dan
pembuluh dapat menyebabkan rendahnya rendemen pemasakan bambu
dengan proses soda dalam penelitian ini.
Sifat Optik (Brighteness). Derajat putih (brighteness) pulp menyatakan
banyaknya sinar yang dipantulkan kembali oleh suatu bahan relatif terhadap
bahan standar (titanium oksida) yang dinyatakan dalam % ISO atau ºGE.
Keberadaan pulp daur ulang OCC di dalam pulp campuran mempengaruhi
nilai derajat putih, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1.
Bertolak belakang dengan pengaruh freeness pulp, komposisi campuran
pulp secara nyata mempengaruhi nilai derajat putih pulp campuran. Gambar
1 memperlihatkan bahwa nilai derajat putih cenderung menurun dengan
meningkatnya komposisi pulp daur ulang di dalam pulp campuran. Hal ini
disebabkan oleh rendahnya derajat putih pulp daur ulang OCC (43 % ISO).
Derajat putih pulp bambu berkisar dari 46 – 69 % ISO, lebih tinggi dari
derajat putih pulp daur uang OCC. Dengan demikian, dibandingkan dengan
pengaruh pulp OCC, pu
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI. Sifat Pulp Campuran antara Pulp
Asli Bambu dan Pulp Karton Bekas (Old Corrugated Containers).
Dibimbing Oleh NYOMAN J. WISTARA dan DIAN A. INDRAWAN.
Dalam penelitian ini peningkatkan kekuatan pulp campuran antara
pulp asli bambu dan pulp OCC dilakukan melalui pengilingan pulp. OCC
direndam selama 7 hari dan diuraikan dengan disintegrator. Pulping bambu
dilakukan dengan proses soda panas dengan kadar NaOH 35%, L/W=4:1,
suhu maksimum 170⁰C selama 3 jam (waktu total). Bilangan kappa dan
rendemen pulping ditentukan mengikuti standar TAPPI T236 cm-85. Pulp
bambu dan OCC diputihkan mengikuti metode pemutihan D0ED1D2. Pulp
bambu putih digiling sampai tingkat freeness 100 ml CSF, 200 ml CSF, 300
ml CSF, dan 400 ml CSF, sedangkan pulp OCC hanya diling sampai
freeness 400 ml CSF. Pulp dicampur dengan komposisi pulp bambu/pulp
OCC (B/K): (B/K) 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20, dan 100/ 0. Sifat
kekuatan dan optik pulp diuji dengan standar TAPPI T 205 sp-02. Lembaran
pulp dengan komposisi B/K = 20:80 pada tingkat freeness 400 ml CSF
menghasilkan sifat fisik terbaik berdasarkan hasil skoring Duncan.
Penggilingan dapat menurunkan jumlah pulp bambu dan meningkakan
komposisi pulp OCC tanpa menurunkan sifat kekuatan pulp campuran.
Kata kunci: pulp, bambu, OCC, penggilingan, komposisi.
ABSTRACT
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI. The Properties of Bamboo and OCC
Pulp Mixture. Supervised by NYOMAN J. WISTARA and DIAN A.
INDRAWAN
OCC was soaked for 7 days and disintegrated afterward. Soda
pulping of bamboo was carried out following the pulping parameters of 35%
NaOH charge, L/W of 4/1, maximum temperature of 170 oC and total
cooking time of 3 hours. Kappa number and pulping yield were determined
based on TAPPI T236 cm-85 standard. Bamboo and OCC pulp was
bleached following the method of D0ED1D2. Bleached bamboo pulp was
beaten up to the freeness of 100, 200, 300, and 400 ml CSF. While that of
OCC was up to 400 ml CSF only. The composisitions of bamboo/OCCpulp
mixture (B/K) were 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20 and 100/0. Physical
and optical properties of pulp mixture were determined based on TAPPI
T205 sp-02 standard. The pulp composition of (B/K) 20/80 at freeness level
of 400 ml CSF was resulted in the highest strength properties based on
Duncan scoring. Pulp beating was able to decrease the composition of
bamboo pulp in pulp mixture while retaining the strength properties.
Keywords: bamboo, OCC, beating, freeness, and pulp composition.
1
PENDAHULUAN
Serat daur ulang adalah sumber bahan baku penting bagi industri pulp dan
kertas. Pada akhir tahun 2005, penggunaannya telah meningkat sekitar 70%
(Cabalova et al. 2011). Meskipun pangsanya cenderung meningkat, pada
umumnya serat daur ulang tidak dapat dipergunakan secara tunggal dalam
kebanyakan produk pulp dan kertas. Hal ini disebabkan oleh menurunnya
potensi berikatan antar serat pulp daur ulang. Serat daur ulang mengalami
perubahan struktural permanen akibat perlakuan mekanis, kimia dan
pengeringan berulang (Dienes et al. 2004). Perubahan ini menyebabkan sifat
kekuatan yang terutama bergantung pada ikatan antar serat seperti kekuatan
tarik dan retak menurun. Tetapi kekuatan pulp yang tidak terlalu bergantung
pada ikatan antar serat seperti kekuatan sobek justru meningkat sampai
tingkat pendauran sebanyak 3 kali (Sheikhi dan Talaeipoul 2011).
Salah satu sumber serat daur ulang potensial adalah serat dari old
corrugated containers (OCC) atau karton bekas. Sifat kekuatan pulp OCC
dapat ditingkatkan melalui metode substitusi dengan pulp asli. Wistara dan
Hidayah (2010) mendapatkan sifat kekuatan optimum dari pulp campuran
antara OCC dan pulp asli bambu pada kadar pulp asli bambu sebesar 70 %.
Peningkatan kadar pulp OCC tanpa menurunkan kekuatan pulp campuran
kemungkinan dapat dilakukan dengan meningkatkan potensi berikatan pulp
asli bambu melalui perlakuan mekanis (proses penggilingan). Untuk
meningkatkan sifat kekuatan pulp daur ulang, Sheikhi dan Talaeipoul
(2011) melaporkan bahwa perlakuan mekanis lebih baik daripada perlakuan
kimia.
Penggilingan menyebabkan fibrilasi eksternal, fibrilasi internal,
pemendekan serat, dan pembentukan fines sekunder. Fines sekunder
berpengaruh dalam meningkatkan sifat mekanik lembaran kertas karena
permukaannya yang luas dan memiliki kemampuan menyerap air yang lebih
tinggi. Jumlahnya meningkat dengan meningkatnya intensitas penggilingan
pulp. Selain fines sekunder, pulp mengandung fines primer yang tersusun
terutama oleh sel parenkim yang hancur saat proses pulping. Fines primer
tidak memiliki potensi berikatan yang dapat meningkatkan sifat kekuatan
lembaran pulp sebagaimana halnya dengan fines sekunder. Fibrilasi
eksternal sebesar 0.3% - 0.7% dilaporkan mampu meningkatkan kekuatan
tarik dan kekuatan ikatan internal (internal bond) masing-masing sebesar
20 % dan 46 % (Kang 2007). Fibrilasi eksternal meningkatkan luas dan
muatan permukaan serat melalui delaminasi dinding sel. Peningkatan derajat
freeness pulp bambu dari 710 ml CSF menjadi 340 ml CSF meningkatkan
luas permukaan spesifik dan daya serap air serat masing-masing sekitar
100 % dan 160 % dengan peningkatan indeks tarik melebihi 190%
(Banavath et al. 2011). Kekuatan pulp tandan kosong kelapa sawit juga
berhasil ditingkatkan oleh Jimenez et al. (2009) melalui proses penggilingan
pulp.
2
Uraian sebelumnya dengan jelas menunjukkan bahwa proses penggilingan
mampu meningkatkan sifat kekuatan pulp. Selanjutnya Banavath et al.
(2011) membuktikan penggilingan pulp bambu sampai derajat freeness
sekitar 300 ml CSF secara signifikan meningkatkan kekuatan tarik. Dengan
demikian, penggilingan pulp asli bambu kemungkinan akan dapat
menurunkan tingkat substitusi pulp bambu terhadap pulp OCC tanpa
menurunkan kekuatan pulp campuran (campuran antara pulp OCC dan pulp
bambu). Oleh karena itu, penelitian ini ditujukan untuk mencari freeness
optimum pulp bambu yang memberikan kekuatan maksimum dari pulp
campuran dengan substitusi pulp bambu yang serendah mungkin.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini meliputi repulping karton bekas, pulping bambu, pemutihan,
penggilingan dan pengukuran freenes pulp, pencampuran pulp, dan
pengujian sifat optik dan kekuatan pulp.
Repulping OCC dilakukan dengan merendamnya di dalam air. Setelah
basah kemudian diagitasi, dicuci dan disaring menggunakan saringan 200
mesh. Pulp selanjutnya dihamparkan sampai kering udara.
Sebelum dimasak, bambu dibuat menjadi chips dengan ukuran rata-rata 3
cm x 2.5 cm x 0.5 cm. Chips yang kadar airnya telah diketahui dimasak
dengan proses soda panas pada suhu maksimum 170 oC, L/W = 4/1,
konsentrasi NaOH 35 % (sebagai NaOH), dan waktu total pemasakan
selama 3 jam (90 menit impregnasi dan 90 menit pada suhu maksimum).
Kondisi pemasakan yang dipergunakan mengacu pada Khamthai (2007).
Pulp hasil pemasakan yang telah dicuci dan disaring disimpan untuk tahap
penelitian selanjutnya. Bilangan kappa pulp ditentukan mengikuti prosedur
standar TAPPI T 236 cm-85 dengan sedikit modifikasi, yaitu menggunakan
KmnO4 sebanyak 25 ml. Pulp bambu dan pulp karton bekas (OCC)
kemudian diputihkan dengan tahapan D0ED1D2 dengan kondisi pemutihan
seperti tercantum di dalam Tabel 1. Setelah proses pemutihan, pulp disaring
pada saringan berukuran 0,15 mm (150-200 mesh). Setelah itu, pulp putih
bambu digiling dengan mesin PFI untuk mencapai freeness 100 ml CSF,
200 ml CSF, 300 ml CSF, dan 400 ml CSF. Pulp OCC digiling sampai
freeness 400 ml CSF. Freeness diukur mengikuti prosedur standar TAPPI
T227 om-99. Kedua jenis pulp kemudian dicampur dengan komposisi pulp
asli bambu/pulp OCC (B/K) 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20, dan 100/0.
Pulp campuran dibuat menjadi lembaran mengikuti prosedur TAPPI T 205
sp-02.
Sifat kekuatan pulp yang diuji meliputi kekuatan tarik, kekuatan retak , dan
kekuatan sobek yang masing-masing mengikuti metode standar SNI ISO
1306 :2009, SNI ISO 2758 : 2011, dan SNI ISO 0436: 2009. Sifat optik
2
Uraian sebelumnya dengan jelas menunjukkan bahwa proses penggilingan
mampu meningkatkan sifat kekuatan pulp. Selanjutnya Banavath et al.
(2011) membuktikan penggilingan pulp bambu sampai derajat freeness
sekitar 300 ml CSF secara signifikan meningkatkan kekuatan tarik. Dengan
demikian, penggilingan pulp asli bambu kemungkinan akan dapat
menurunkan tingkat substitusi pulp bambu terhadap pulp OCC tanpa
menurunkan kekuatan pulp campuran (campuran antara pulp OCC dan pulp
bambu). Oleh karena itu, penelitian ini ditujukan untuk mencari freeness
optimum pulp bambu yang memberikan kekuatan maksimum dari pulp
campuran dengan substitusi pulp bambu yang serendah mungkin.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini meliputi repulping karton bekas, pulping bambu, pemutihan,
penggilingan dan pengukuran freenes pulp, pencampuran pulp, dan
pengujian sifat optik dan kekuatan pulp.
Repulping OCC dilakukan dengan merendamnya di dalam air. Setelah
basah kemudian diagitasi, dicuci dan disaring menggunakan saringan 200
mesh. Pulp selanjutnya dihamparkan sampai kering udara.
Sebelum dimasak, bambu dibuat menjadi chips dengan ukuran rata-rata 3
cm x 2.5 cm x 0.5 cm. Chips yang kadar airnya telah diketahui dimasak
dengan proses soda panas pada suhu maksimum 170 oC, L/W = 4/1,
konsentrasi NaOH 35 % (sebagai NaOH), dan waktu total pemasakan
selama 3 jam (90 menit impregnasi dan 90 menit pada suhu maksimum).
Kondisi pemasakan yang dipergunakan mengacu pada Khamthai (2007).
Pulp hasil pemasakan yang telah dicuci dan disaring disimpan untuk tahap
penelitian selanjutnya. Bilangan kappa pulp ditentukan mengikuti prosedur
standar TAPPI T 236 cm-85 dengan sedikit modifikasi, yaitu menggunakan
KmnO4 sebanyak 25 ml. Pulp bambu dan pulp karton bekas (OCC)
kemudian diputihkan dengan tahapan D0ED1D2 dengan kondisi pemutihan
seperti tercantum di dalam Tabel 1. Setelah proses pemutihan, pulp disaring
pada saringan berukuran 0,15 mm (150-200 mesh). Setelah itu, pulp putih
bambu digiling dengan mesin PFI untuk mencapai freeness 100 ml CSF,
200 ml CSF, 300 ml CSF, dan 400 ml CSF. Pulp OCC digiling sampai
freeness 400 ml CSF. Freeness diukur mengikuti prosedur standar TAPPI
T227 om-99. Kedua jenis pulp kemudian dicampur dengan komposisi pulp
asli bambu/pulp OCC (B/K) 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20, dan 100/0.
Pulp campuran dibuat menjadi lembaran mengikuti prosedur TAPPI T 205
sp-02.
Sifat kekuatan pulp yang diuji meliputi kekuatan tarik, kekuatan retak , dan
kekuatan sobek yang masing-masing mengikuti metode standar SNI ISO
1306 :2009, SNI ISO 2758 : 2011, dan SNI ISO 0436: 2009. Sifat optik
3
(derajat putih) dan viskositas pulp masing-masing diukur mengikuti
prosedur SNI ISO 2470-1:2010 dan TAPPI T 230 om-94.
Pengukuran sifat serat dilakukan dengan fiber optic terster Lorentzen and
Wattre. Prosedur pengukuran meliputi persiapan suspensi serat dengan
konsistensi 0.1%. Sebanyak 100 ml suspensi serat ini ditampung di dalam
sebuah gelas Beaker yang diletakkan pada sample holder. Alat yang
dipergunakan secara otomatis menyedot suspensi serat dan melakukan
pengukuran sifat-sifat serat yang meliputi distribusi panjang dan diameter
serat, coarseness serat dan derajat kink serat.
Tabel 1 Kondisi pemutihan pulp asli bambu dan OCC
Parameter
ClO2 (% sebagai Cl2)
ClO2 (%)
NaOH (%)
Konsistensi (%)
Suhu (ºC)
Waktu (menit)
D0
0,22x KN
10
60
60
E
1
10
70
60
D1
1
10
75
180
D2
0,5
10
75
180
Rancangan Percobaan. Penelitian ini menggunakan analisis rancangan
acak lengkap dua faktor masing-masing 2 ulangan dengan faktor I adalah
persentase campuran (rasio campuran pulp bambu : pulp karton bekas) dan
faktor II adalah tingkat freeness pulp bambu. Taraf percobaannya 20 %,
40 %, 60 % , 80 %, dan 100 % . Model umum rancangan percobaanya
adalah :
Yijk = µ + αi + βj + ( αβ)ij + εij
Keterangan:
Yijk
µ
αi
βj
(αβ)ij
εijk
= Nilai respon pada taraf ke –i faktor persentase campuran (rasio
campuran pulp bambu : pulp karton, taraf ke-j factor tingkat
freeness pulp bambu dan ulangan ke k.
= Nilai tengah populasi (rata-rata yang sebenarnya)
= Pengaruh persentase campuran (rasio campuran pulp bambu :
pulp karton bekas pada taraf ke- i
= Pengaruh faktor tingkat freeness pulp bambu pada taraf ke-j
= Pengaruh interaksi antara perlakuan persentase campuran pulp
bambu: pulp karton bekas dengan perlakuan tingkat freeness
pulp bambu
= Pengaruh galat dari satuan percobaan ke –i yang memperoleh
kombinasi ij.
Data hasil penelitian dianalisis menggunakan software SPSS 16.1 for
windows dengan uji lanjut Duncan.
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Rendemen dan Bilangan Kappa Pulp. Rata-rata rendemen tersaring pulp
bambu Tali Indonesia berumur 5 tahun hasil penelitian ini adalah 30,16 %
dengan bilangkan kappa sebesar 26,35. Sebelumnya, dengan jenis bambu
dan kondisi pemasakan yang sama Khamtai (2007) menghasilkan rendemen
rata-rata pemasakan sebesar 56 % dan bilangan kappa rata-rata sebesar
30.45 untuk bambu Tali Thailand berumur 3 tahun. Nisbah antara rendemen
dan bilangan kappa menunjukkan bahwa selektifitas pemasakan dengan
proses soda terhadap bambu Tali Thailand (1.8) sedikit lebih tinggi dari
selektifitas pemasakan bambu tali Indonesia (1.4). Faktor umur dan tempat
tumbuh bambu dapat mempengaruhi selektifitas pemasakan. Pengaruh jenis
bambu terhadap selektifitas pemasakan bambu dengan proses soda
terindikasi juga dari hasil penelitian Vu et al. (2004). Peneliti ini melakukan
pemasakan bambu Vietnam (Bambusa procera acer) dengan proses soda
menggunakan tingkat alkali aktif rata-rata 17 % pada suhu maksimum 165
o
C selama 3 jam waktu total, menghasilkan rendemen 50.5% dan bilangan
kappa 22.51. Selektifitas pemasakan bambu dapat ditingkatkan dengan
menambahkan aditif anthraquinone (AQ). Khamtai (2007) berhasil
mendapatkan bilangan kappa rendah (11.8) dan rendemen pemasakan
bambu yang relatif tinggi (55.6%) setelah menggunakan aditi AQ ke dalam
larutan pemasak soda.
Jenis dan komposisi sel bambu dapat mempengaruhi rendemen pemasakan.
Bambu pada umumnya terdiri dari 50 % sel paerenkim, 40 % serat dan 10 %
sel pembuluh (Dransfield dan Widjaya 1995). Sel parenkim dan sel
pembuluh biasanya akan rusak dan terlarut dalam proses pemasakan alkali
seperti proses soda dan kraft. Tingginya kadar total sel parenkim dan
pembuluh dapat menyebabkan rendahnya rendemen pemasakan bambu
dengan proses soda dalam penelitian ini.
Sifat Optik (Brighteness). Derajat putih (brighteness) pulp menyatakan
banyaknya sinar yang dipantulkan kembali oleh suatu bahan relatif terhadap
bahan standar (titanium oksida) yang dinyatakan dalam % ISO atau ºGE.
Keberadaan pulp daur ulang OCC di dalam pulp campuran mempengaruhi
nilai derajat putih, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1.
Bertolak belakang dengan pengaruh freeness pulp, komposisi campuran
pulp secara nyata mempengaruhi nilai derajat putih pulp campuran. Gambar
1 memperlihatkan bahwa nilai derajat putih cenderung menurun dengan
meningkatnya komposisi pulp daur ulang di dalam pulp campuran. Hal ini
disebabkan oleh rendahnya derajat putih pulp daur ulang OCC (43 % ISO).
Derajat putih pulp bambu berkisar dari 46 – 69 % ISO, lebih tinggi dari
derajat putih pulp daur uang OCC. Dengan demikian, dibandingkan dengan
pengaruh pulp OCC, pulp bambu memberikan pengaruh yang sebaliknya
terhadap derajat putih pulp campuran. Derajat putih produk kertas dapat
ditingkatkan dengan menambahkan bahan tambahan seperti Optical
Brightening Agents (OBA) dan Fluorescent Whitening Agents (FWA).
5
Dengan kadar high yield kraft pulp (HYP) konstan 20%, derajat putih kertas
meningkat sekitar 3 % (dari 89 % menjadi 92 % ISO) dengan peningkatan
kadar OBA dari 0.2% menjadi 0.6% (Zhang et al. 2009). Pemutihan pulp
dengan melibatkan tahap oksigen dan peroksida dapat meningkatkan derajat
putih pulp. Wang et al. (2012) mendapatkan derajat putih pulp tandan
kelapa sawit sebesar sekitar 83 % ISO dengan melibatkan tahap O dan P
dalam urutan pemutihan TCF yang mereka lakukan.
68.0
68.8
69.2
100 CSF
200 CSF
300 CSF
Tingkat Freeness (ml)
60.0
55.0
50.8
46.2
43.1
50
60.0
55.0
50.9
46.4
60
B/K=60:40
B/K=0:100
60.0
55.5
51.9
47.2
Derajat Putih (%ISO)
70
B/K=80:20
B/K=20:80
60.6
55.4
52.2
46.9
80
69.4
B/K=100:0
B/K=40:60
40
30
20
10
0
400 CSF
Gambar 1 Derajat putih putih pulp campuran.
Dimensi Serat. Sifat serat dan nilai turunannya menentukan sifat kekuatan
lembaran pulp dan kertas. Serat panjang dengan dinding sel tipis dan
diameter lumen yang besar cenderung memberikan sifat kekuatan pulp dan
kertas yang baik. Sifat serat bambu dan pulp OCC yang tidak digiling dan
digiling sampai derajat freeness 400 ml CSF disajikan di dalam Tabel 2.
Proses penggilingan pulp menyebabkan pemendekan serat, fibrilasi
eksternal, dan fibrilasi internal. Pemendekan serat ditunjukkan oleh
menurunnya panjang serat bambu (dari 1.8 mm menjadi 1.03 mm).
Terpotongnya serat diakibatkan oleh gaya geser mekanis selama proses
penggilingan (Chen et al. 2011). Dalam penelitian ini serat OCC tidak
mengalami pemendekan. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh serat pulp
OCC telah tergolong pendek. Fibrilasi internal ditunjukkan oleh terjadinya
peningkatan diameter serat baik pada serat bambu maupun serat OCC.
Penurunan coarseness dan fibrilasi internal serat setelah penggilingan akan
meningkatkan fleksibilitas serat. Wistara dan Effendi (2011) melaporkan
bahwa flexibility ratio serat pulp putih kayu tropis campuran meningkat
setelah penggilingan.
6
Tabel 2
Sifat serat bambu dan pulp OCC yang tidak digiling dan digiling
sampai derajat freeness 400 ml CSF
Sifat dan Dimensi
serat
Panjang serat (mm)
Diameter serat (µm)
Coarseness (µg/m)
Sudut kink
Jumlah kinks per mm
Jumlah kinks besar
Pulp yang tidak digiling
bambu
OCC
1.80
1.11
19.6
24.3
371.9
554.3
63.41
50.04
1.12
0.60
0.52
0.17
Pulp yang digiling
bambu
OCC
1.11
1.03
24.9
22.4
31.4
0.1
46.83
66.89
0.41
0.80
0.09
0.33
Kekuatan Tarik. Pengujian terhadap kekuatan tarik penting untuk
mengetahui daya tahan kertas dalam menerima tegangan tarik secara
langsung. Kekuatan tarik dinyatakan dalam indeks tarik. Gambar 2
menunjukkan hubungan antara kekuatan tarik dan freeness pulp.
30
40.9
32.4
31.6
35.1
34.0
35
B/K=60:40
B/K=0:100
32.6
29.1
37.1
39.7
42.3
Indeks Tarik (Nm/g)
40
B/K=80:20
B/K=20:80
34.8
33.6
38.2
37.1
40.1
45
35.5
33.3
39.8
40.2
40.2
B/K=100:0
B/K=40:60
25
20
15
10
5
0
100 CSF
200 CSF
300 CSF
400 CSF
Tingkat Freeness (ml)
Gambar 2 Nilai indeks tarik campuran pulp bambu dan pulp karton bekas
(OCC) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness
Gambar 2 menunjukkan bahwa kombinasi B/K = 20/80 memiliki indeks
tarik tertinggi, yaitu sebesar 42.33 Nm/g pada tingkat freeness 300 ml CSF.
Analisis data kekuatan tarik menunjukkan hanya komposisi campuran pulp
yang berpengaruh nyata. Pada komposisi ini, kekuatan tarik pulp campuran
memenuhi persyaratan minimum kekuatan tarik SNI 0830-83 untuk pulp
kraft putih kayu daun lebar sebesar 30 Nm/g. Hasil penelitian terdahulu
(Wistara dan Hidayah 2010) menunjukkan bahwa komposisi B/K = 70/30
memiliki kekuatan tarik tertinggi pada tingkat freeness pulp bambu sebesar
41.4
7
400 ml CSF. Penggilingan pulp bambu dari 400 ml CSF ke 300 ml CSF
dalam penelitian ini mampu menurunkan jumlah pulp bambu dalam
campuran untuk mendapatkan kekuatan tarik yang tinggi. Hal ini
disebabkan oleh meningkatnya potensi berikatan serat bambu yang dapat
dilihat dari meningkatnya diameter serat (dari 19.6 μm menjadi 22.4 μm)
dan menurunnya coarseness serat (dari 371.9 μg/m menjadi 0.1 μg/m)
setelah penggilingan pulp. Hasil penelitian ini menegaskan pentingnya
penggilingan pulp ke tingkat freeness lebih tinggi untuk meningkatkan sifat
kekuatan tarik pulp. Penggilingan sebanyak 1000 putaran tidak cukup
mampu mengembangkan potensi berikatan pulp asli tandan kosong kelapa
sawit (Wanrosli et al. 2005). Pada tingkat penggilingan 1000 putaran,
peneliti ini memerlukan 80% komponen pulp asli dalam campuran antara
pulp asli tandan kosong kelapa sawit dan pulp OCC untuk mendapatkan
kekuatan tarik yang lebih tinggi.
Ketahanan Retak. Pada dasarnya kekuatan retak dan kekuatan tarik
ditentukan oleh faktor yang sama, yaitu kekuatan ikatan antar serat.
Perbedaannya adalah bahwa kekuatan tarik diuji searah bidang lembaran
pulp dan kekuatan retak diuji tegak lurus bidang lembaran pulp. Gambar 3
menunjukkan bahwa kekuatan retak tertinggi dimiliki oleh komposisi B/K =
20/80 sebagaimana halnya dengan kekuatan tarik (Gambar 2). Kekuatan
retak pulp campuran pada komposisi B/K = 20/80 pada freeness 100 ml
CSF adalah sebesar 2.71 kPa m2/g, lebih tinggi dari persyaratan minimum
SII 0830-83 sebesar 2 kPa m2/g. Komposisi campuran dan freeness pulp asli
bambu berpengaruh terhadap kekuatan retak.
Kekuatan Sobek. Kekuatan kertas dalam menahan tegangan sobek selama
konversi atau pemakaian akhir kertas dinyatakan dengan nilai indeks sobek.
Gambar 4 menunjukkan hubungan antara freeness pulp asli bambu dan
kekuatan sobek pulp campuran.
Komposisi campuran pulp dan tingkat freeness berpengaruh nyata terhadap
nilai indeks sobek pulp campuran. Nilai kekuatan sobek campuran pulp
dengan komposi B/K = 20/80 (9.5 mN m2/g) pada tingkat freeness 400 ml
CSF hasil penelitian ini jauh lebih tinggi dari persyaratan kekuatan sobek
minimum pulp kraft putih kayu daun lebar SNI 0830-83 (5 mN m2/kg). Dari
Gambar 4 dapat dilihat bahwa terdapat kecenderungan peningkatan
kekuatan sobek dengan menurunnya tingkat freeness pulp bambu. Kekuatan
sobek dipengaruhi oleh panjang serat. Tabel 2 menunjukkan bahwa
penggilingan pulp sampai dengan tingkat freeness 400 ml CSF menurunkan
panjang serat pulp asli bambu dari 1.80 mm menjadi 1.03 mm. Meskipun
tidak dilakukan pengukuran panjang serat pada tingkat freeness lebih tinggi,
peningkatan intensitas penggilingan kemungkinan semakin menurunkan
panjang serat. Hal ini diduga berperan dalam peningkatan kekuatan sobek
dengan menurunnya komposisi pulp asli bambu dan meningkatnya nilai
CSF freeness. Penggilingan pulp ke tingkat freeness lebih tinggi
menyebabkan peningkatan eksternal dan internal fibrilasi yang
menyebabkan peningkatan potensi berikatan antar serat. Peningkatan ikatan
8
antar serat akan menurunkan kekuatan sobek (Fatehi et al. 2010).
Ghasemian et al. (2012) menduga bahwa serat panjang memberikan
kemungkinan jalinan serat di banyak tempat di dalam lembaran pulp,
sehingga serat panjang cenderung memberikan kekuatan sobek yang lebih
tinggi.
2.6
1.8
1.7
2.1
2.4
2.6
2.0
2.1
2.0
2.2
2.5
2.7
2.2
2.0
2.0
1.8
Indeks Retak (kPa m2 /g)
2.5
2
B/K=60:40
B/K=0:100
2.5
2.3
2.6
3
B/K=80:20
B/K=20:80
2.7
2.7
B/K=100:0
B/K=40:60
1.5
1
0.5
0
100 CSF
200 CSF
300 CSF
400 CSF
Tingkat Freeness (ml)
Gambar 3 Nilai indeks retak campuran pulp bambu dan pulp karton bekas
(OCC ) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness
9
B/K=80:20
B/K=60:40
B/K=40:60
B/K=20:80
B/K=0:100
7.7
7.9
6.1
6.7
5.3
5.8
7.2
7.3
8.2
5
4
7.2
4.8
5.0
6
5.6
7
6.4
6.6
6.6
7.0
8
3.2
Indeks Sobek (mN m²/g)
9
8.6
8.9
10
9.5
B/K=100:0
3
2
1
0
100 CSF
200 CSF
300 CSF
400 CSF
Tingkat Freeness (ml)
Gambar 4 Nilai indeks sobek campuran pulp bambu dan pulp karton bekas
(OCC) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness
Viskositas. Viskositas pulp mengindikasikan derajat polimerisasi dan
degradasi selulosa sehingga secara tidak langsung dapat mengindikasikan
kekuatan pulp. Joutsimo (2004) menunjukkan bahwa degradasi alkalin
berpengaruh terhadap kekuatan pulp pada viskositas rendah. Viskositas pulp
putih hasil penelitian ini tercantum di dalam Tabel 3.
Tabel 3 Nilai viskositas pada pulp
Viskositas Pulp (cps)
Tipe Pulp
unbeaten pulp
100 ml 200 ml 300 ml 400 ml
CSF
CSF
CSF
CSF
pulp bambu
5.11
4.6
4.66
4.74
5.13
pulp karton
8.93
-
-
-
8.76
Viskositas pulp yang tidak digiling lebih tinggi dibandingkan pulp yang di
giling. Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan intensitas penggilingan
yang dilakukan meningkatkan degradasi polimer selulosa. Degradasi
polimer selulosa dapat menurunkan kekuatan serat maupun kekuatan
lembaran pulp (Spiridon dan Duarte 2002). Peningkatan freeness
menyebabkan kondisi serat menjadi semakin tipis dan tidak homogen,
sehingga degradasi selulosa yang terjadi semakin besar dan mengakibatkan
nilai viskositas cenderung menurun.
10
SIMPULAN DAN SARAN
Komposisi pulp bambu : karton (B/K) = 20:80 pada tingkat freeness 400 ml
CSF menghasilkan lembaran pulp dengan sifat fisik terbaik berdasarkan
hasil skoring Duncan. Komposisi pulp campuran berpengaruh nyata
terhadap semua sifat kekuatan dan optik lembaran pulp. Sementara tingkat
penggilingan tidak berpengaruh nyata, kecuali pada indeks retak dan indeks
sobek. Komposisi pulp daur ulang yang lebih dominan dan perlakuan
penggilingan berperan dalam meningkatkan ikatan antar serat pada pulp
campuran. Peningkatan ikatan serat dengan perlakuan secara kimia dapat
dilakukan untuk lebih meningkatkan peran serat daur ulang dalam mencapai
kekuatan optimal lembaran pulp.
DAFTAR PUSTAKA
Banavath HN, Bhardwaj KN, Ray AK . 2011. A comparative study of the
effect of refining on charge of various pulps. Bioresource Technology.
102 : 4544–4551.
Bhardwaj KN, Hoang V, Nguyen LK. 2007. A comparative study of the
effect of refining on physical and electrokinetic properties of various
cellulosic fibres. Bioresource Technology. 98 : 1647–1654.
Cabalova I, Kacik F, Gaffert A, Kacikova D. 2011. The Effects of Paper
Recycling and its Environmental Impact. Environmental Management
inPractice.http://cdn.intechopen.com/pdfs/16296/InTechThe_effects_
of_paper_recycling_and_its_environmental_impact.pdf. [ 6 November
2012].
Chen Y, Wan J, Ma Y, and Lv H. 2010. Modification of properties of old
newspaper pulp with biological method. Bioresource Technology.
101 :7041–7045.
Dienes, D. Egyhazi, and A. Reczey, K. 2004. Treatment of recycled fiber
with Trichoderma cellulases. Industrial Crops and Products. 20 : 11–
21.
Dransfield S, Widjaya EA. Eds. 1995. Plant Resources of South-East Asia
No 7 : Bamboos. Bogor : PROSEA . hal :1-50.
Fatehi P, Kititerakun R, Ni Y, Xiao H. 2010. Synergy of CMC and modified
chitosan on strength properties of cellulosic fiber network.
Carbohydrate Polymers. 80: 208–214.
Ghasemian A, Ghaffari M, Ashori A. 2012. Strength-enhancing effect of
cationic starch on mixed recycled and virgin pulps. Carbohydrate
Polymers . 87 : 1269– 1274.
Hubbe MA, Heitmann JJ. 2007. Review of factors affecting the release of
water from cellulosic fibers during paper manufacture. Bioresources.
2(3) : 500-523.
SIFAT PULP CAMPURAN ANTARA PULP ASLI BAMBU DAN
PULP KARTON BEKAS (OLD CORRUGATED CONTAINERS)
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
10
SIMPULAN DAN SARAN
Komposisi pulp bambu : karton (B/K) = 20:80 pada tingkat freeness 400 ml
CSF menghasilkan lembaran pulp dengan sifat fisik terbaik berdasarkan
hasil skoring Duncan. Komposisi pulp campuran berpengaruh nyata
terhadap semua sifat kekuatan dan optik lembaran pulp. Sementara tingkat
penggilingan tidak berpengaruh nyata, kecuali pada indeks retak dan indeks
sobek. Komposisi pulp daur ulang yang lebih dominan dan perlakuan
penggilingan berperan dalam meningkatkan ikatan antar serat pada pulp
campuran. Peningkatan ikatan serat dengan perlakuan secara kimia dapat
dilakukan untuk lebih meningkatkan peran serat daur ulang dalam mencapai
kekuatan optimal lembaran pulp.
DAFTAR PUSTAKA
Banavath HN, Bhardwaj KN, Ray AK . 2011. A comparative study of the
effect of refining on charge of various pulps. Bioresource Technology.
102 : 4544–4551.
Bhardwaj KN, Hoang V, Nguyen LK. 2007. A comparative study of the
effect of refining on physical and electrokinetic properties of various
cellulosic fibres. Bioresource Technology. 98 : 1647–1654.
Cabalova I, Kacik F, Gaffert A, Kacikova D. 2011. The Effects of Paper
Recycling and its Environmental Impact. Environmental Management
inPractice.http://cdn.intechopen.com/pdfs/16296/InTechThe_effects_
of_paper_recycling_and_its_environmental_impact.pdf. [ 6 November
2012].
Chen Y, Wan J, Ma Y, and Lv H. 2010. Modification of properties of old
newspaper pulp with biological method. Bioresource Technology.
101 :7041–7045.
Dienes, D. Egyhazi, and A. Reczey, K. 2004. Treatment of recycled fiber
with Trichoderma cellulases. Industrial Crops and Products. 20 : 11–
21.
Dransfield S, Widjaya EA. Eds. 1995. Plant Resources of South-East Asia
No 7 : Bamboos. Bogor : PROSEA . hal :1-50.
Fatehi P, Kititerakun R, Ni Y, Xiao H. 2010. Synergy of CMC and modified
chitosan on strength properties of cellulosic fiber network.
Carbohydrate Polymers. 80: 208–214.
Ghasemian A, Ghaffari M, Ashori A. 2012. Strength-enhancing effect of
cationic starch on mixed recycled and virgin pulps. Carbohydrate
Polymers . 87 : 1269– 1274.
Hubbe MA, Heitmann JJ. 2007. Review of factors affecting the release of
water from cellulosic fibers during paper manufacture. Bioresources.
2(3) : 500-523.
11
Jimenez L, Serrano L, Rodríguez A, and Sanchez R .2009. Sodaanthraquinone pulping of palm oil empty fruit bunches and beating of
the resulting pulp. Bioresource Technology . 100 : 1262–1267.
Joutsimo O. 2004. Effect of Mechanical Treatment on Softwood Kraft Fiber
Properties [Dissertation]. Finland : The Helsinki University of
Technology.
Kang T. 2007. Role of External Fibrilitation in Pulp and Paper Properties
[Dissertation]. Finland : The Helsinki University of Technology.
Khamthai S. 2007. Comparison of AS-AQ pulping of sweet bamboo
(Dendracalamus asper Backer) and pulping by conventional kraft
process. Chiang Mai J. Sci . 34 (1) : 97 – 107.
Park S. 2006. Drying Behaviour of Cellulose Fibers Characterized by
Thermal Analysis [Disertation]. North Carolina : The Graduate
Faculty of North Carolina State University.
Sheikhi P, Talaeipour M. 2011. Comparison mechanical and chemical
treatments on properties of low yield bagasse pulp during recycling.
World Academy of Science, Engineering and Technology. 57 :
490 493.
Spiridon I, Duarte AP. 2002. Some preliminary data on enzymatic
hydrolysis of Pinus pinaster kraft Pulp. Iberoamerican Congress on
Pulp
and
Paper
Research
2002.
http://
www.
Celluloseonline.com.br/ima gembank/Docs/Docbank/dc/dc350.pdf.
[5 September 2012].
Wang X, Hu J, Liang Y, Zeng J. 2012. TCF bleaching character of sodaantrhaquinone pulp from oil palm frond. Bioresources. 7 (1) : 275-282.
Wanrosli WD, Zainuddin Z, Roslan S. 2005. Upgrading of recycled paper
with oil palm fiber soda pulp. Industrial Crops and Products. 21 :
325–329.
Wistara NJ, Effendi H. 2011. The characteristic of beaten and unbeaten
mixed tropical hardwood kraft pulp. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu
Tropis. 9 (1) :35-41.
Wistara NJ, Hidayah HN. 2010. Virgin bamboo pulp substitution improved
strength properties of OCC pulp. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil
Hutan. 3 (1) : 14-18.
Vu TH, Pakkanen H, Alen R. 2004. Delignification of bamboo (Bambusa
procera acher) Part 1. Kraft pulping and the subsequent oxygen
delignification to pulp with a low kappa number. Industrial Crops and
Products. 19 : 49–57.
Zhang H, He Z, Ni Y, Hu H, Zhou Y. 2009. Using Optical Brightening
Agents (OBA) for improving the optical properties of HYPcontaining paper sheets. Pulp and Paper Canada, October/November :
20-24.
SIFAT PULP CAMPURAN ANTARA PULP ASLI BAMBU DAN
PULP KARTON BEKAS (OLD CORRUGATED CONTAINERS)
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN
HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Sifat Pulp
Campuran antara Pulp Asli Bambu dan Pulp Karton Bekas (Old Corrugated
Containers) adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana
pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor,Desember 2012
Dwi Anggraini Purnamasari
NIM E24080011
ABSTRAK
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI. Sifat Pulp Campuran antara Pulp
Asli Bambu dan Pulp Karton Bekas (Old Corrugated Containers).
Dibimbing Oleh NYOMAN J. WISTARA dan DIAN A. INDRAWAN.
Dalam penelitian ini peningkatkan kekuatan pulp campuran antara
pulp asli bambu dan pulp OCC dilakukan melalui pengilingan pulp. OCC
direndam selama 7 hari dan diuraikan dengan disintegrator. Pulping bambu
dilakukan dengan proses soda panas dengan kadar NaOH 35%, L/W=4:1,
suhu maksimum 170⁰C selama 3 jam (waktu total). Bilangan kappa dan
rendemen pulping ditentukan mengikuti standar TAPPI T236 cm-85. Pulp
bambu dan OCC diputihkan mengikuti metode pemutihan D0ED1D2. Pulp
bambu putih digiling sampai tingkat freeness 100 ml CSF, 200 ml CSF, 300
ml CSF, dan 400 ml CSF, sedangkan pulp OCC hanya diling sampai
freeness 400 ml CSF. Pulp dicampur dengan komposisi pulp bambu/pulp
OCC (B/K): (B/K) 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20, dan 100/ 0. Sifat
kekuatan dan optik pulp diuji dengan standar TAPPI T 205 sp-02. Lembaran
pulp dengan komposisi B/K = 20:80 pada tingkat freeness 400 ml CSF
menghasilkan sifat fisik terbaik berdasarkan hasil skoring Duncan.
Penggilingan dapat menurunkan jumlah pulp bambu dan meningkakan
komposisi pulp OCC tanpa menurunkan sifat kekuatan pulp campuran.
Kata kunci: pulp, bambu, OCC, penggilingan, komposisi.
ABSTRACT
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI. The Properties of Bamboo and OCC
Pulp Mixture. Supervised by NYOMAN J. WISTARA and DIAN A.
INDRAWAN
OCC was soaked for 7 days and disintegrated afterward. Soda
pulping of bamboo was carried out following the pulping parameters of 35%
NaOH charge, L/W of 4/1, maximum temperature of 170 oC and total
cooking time of 3 hours. Kappa number and pulping yield were determined
based on TAPPI T236 cm-85 standard. Bamboo and OCC pulp was
bleached following the method of D0ED1D2. Bleached bamboo pulp was
beaten up to the freeness of 100, 200, 300, and 400 ml CSF. While that of
OCC was up to 400 ml CSF only. The composisitions of bamboo/OCCpulp
mixture (B/K) were 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20 and 100/0. Physical
and optical properties of pulp mixture were determined based on TAPPI
T205 sp-02 standard. The pulp composition of (B/K) 20/80 at freeness level
of 400 ml CSF was resulted in the highest strength properties based on
Duncan scoring. Pulp beating was able to decrease the composition of
bamboo pulp in pulp mixture while retaining the strength properties.
Keywords: bamboo, OCC, beating, freeness, and pulp composition.
SIFAT PULP CAMPURAN ANTARA PULP ASLI BAMBU DAN
PULP KARTON BEKAS (OLD CORRUGATED CONTAINERS)
DWI ANGGRAINI PURNAMASARI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan pada
Departemen Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Skripsi : Sifat Pulp Campuran antara Pulp Asli Bambu dan Pulp
Karton Bekas (Old Corrugated Containers)
Nama
: Dwi Anggraini Purnamasari
NIM
: E24080011
Disetujui oleh,
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Nyoman J. Wistara, Ph.D
NIP. 19631231 198903 027
Dian Anggraini Indrawan, S.Hut, MM
NIP. 19800514 200604 2 005
Diketahui,
Ketua Departemen Hasil Hutan
Fakultas Kehutanan IPB
Prof. Dr. Ir. I WayanDarmawan, M.Sc
NIP. 1966 0212 199103 1 002
Tanggal Lulus:
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha
Esa atas berkat dan anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyeleseikan
skripsi ini. Skripsi yang berjudul “Sifat Pulp Campuran antara Pulp Asli
Bambu dan Pulp Karton Bekas (Old Corrugated Containers)” ini sebagai
tugas akhir yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.
Tulisan ini terwujud tidak lepas dari dukungan dan bantuan semua
pihak. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada
keluarga penulis atas dukungan doa, moril serta curahan kasih sayang yang
tiada berkesudahan. Rasa terima kasih yang tulus juga penulis sampaikan
kepada Bapak Nyoman Jaya Wistara, Ph.D dan Ibu Dian Anggraini, S.hut,
MM atas kesabaran dan keikhlasannya dalam membimbing penulis selama
proses penyeleseian skripsi ini. Penulis tidak akan melupakan kontribusi
yang sangat berharga dari staf laboratorium Kimia Hasil Hutan IPB (Bapak
Supriatin dan Bapak Gunawan ), staf laboratorium Teknologi Serat Pusat
Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil
Hutan Bogor (Bapak Han Rolandi dan Bapak Ismet), Staf Balai Besar
Selulosa Bandung (Bapak Wawan dan Bapak Darmin), teman-teman THH
45, rekan sebimbingan, dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu
persatu dalam dalam penyeleseian skripsi ini. Semoga Tuhan yang Maha
Esa memberikan berkat yang melimpah.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang terdapat
dalam skripsi ini. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
semua pihak.
Bogor, Desember 2012
Dwi Anggraini Purnamasari
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Palangka Raya pada tanggal 11 Mei 1990
sebagai putri kedua dari pasangan Bapak Drs. H. Rudiansyah Iden dan Ibu
Hj. Dwi Rusti Trisnaningsih. Penulis lulus dari Sekolah Dasar Percobaan
Langkai-6 pada tahun 2002, lulus dari SMP 1 Palangka Raya pada tahun
2005, dan lulus dari SMAN-2 Palangka Raya pada tahun 2008. Pada tahun
2008 penulis diterima di IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB
(USMI) Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan,
Fakultas Kehutanan. Tahun 2011 penulis memilih Kimia Hasil Hutan
sebagai bidang keahlian.
Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif dalam kegiatan
kemahasiswaan seperti Forester Cup BEM-E tahun 2010, KOMPAK DHH
tahun 2010, Bina Corps Rimbawan (BCR) tahun 2011, Anggota Divisi
Kewirausahaaan HIMASILTAN 2009-2010, dan Anggota Divisi Internal
HIMASILTAN 2010-2011. Penulis melakukan kegiatan Praktek Pengenalan
Ekosistem Hutan (P2EH) di Kamojang-Sancang Barat pada tahun 2010,
Praktek Pengelolaan Hutan (P2H) di Hutan Pendidikan Gunung Walat, KPH
Cianjur, dan Taman Nasional Gunung Gede Pangrango tahun 2011, dan
Praktek Kerja Lapang (PKL) di PT Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper di
Palembang pada bulan Februari-April 2012. Penulis pernah menjadi asisten
praktikum mata kuliah Pulp dan Kertas pada semester ganjil 2012/2013.
Beasiswa yang pernah diperoleh penulis selama kuliah di IPB adalah
beasiswa BBM (Bantuan Belajar Mahasiswa) dari Juli 2011 sampai dengan
November 2012. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Kehutanan pada Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor, penulis
melakukan penelitian dengan judul Sifat Pulp Campuran antara Pulp Asli
Bambu dan Pulp Karton Bekas (Old Corrugated Containers) di bawah
bimbingan Bapak Nyoman J. Wistara, Ph.D dan Ibu Dian Anggraini
Indrawan, S.Hut, MM.
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
viii
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
ix
PENDAHULUAN
1
METODE PENELITIAN
2
HASIL PEMBAHASAN
4
SIMPULAN DAN SARAN
10
DAFTAR PUSTAKA
10
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
Kondisi Pemutihan (Bleaching) Pulp ........................................................3
Sifat serat dan nilai turunan pulp bambu dan pulp OCC yang
tidak digiling dan digiling sampai derajat freeness 400 ml CSF ...............6
Nilai viskositas pulp ..................................................................................9
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
3.
4.
Derajat putih Pulp Campuran .................................................................... 5
Nilai indeks tarik dari campuran antara pulp bambu dan pulp karton
bekas (OCC) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness … ............6
Nilai indeks retak campuran pulp bambu dan pulp karton bekas
(OCC) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness.............................. 8
Nilai indeks sobek campuran pulp bambu dan pulp karton bekas
(OCC) pada berbagai komposisi dan tingkat freeness............................ 9
1
PENDAHULUAN
Serat daur ulang adalah sumber bahan baku penting bagi industri pulp dan
kertas. Pada akhir tahun 2005, penggunaannya telah meningkat sekitar 70%
(Cabalova et al. 2011). Meskipun pangsanya cenderung meningkat, pada
umumnya serat daur ulang tidak dapat dipergunakan secara tunggal dalam
kebanyakan produk pulp dan kertas. Hal ini disebabkan oleh menurunnya
potensi berikatan antar serat pulp daur ulang. Serat daur ulang mengalami
perubahan struktural permanen akibat perlakuan mekanis, kimia dan
pengeringan berulang (Dienes et al. 2004). Perubahan ini menyebabkan sifat
kekuatan yang terutama bergantung pada ikatan antar serat seperti kekuatan
tarik dan retak menurun. Tetapi kekuatan pulp yang tidak terlalu bergantung
pada ikatan antar serat seperti kekuatan sobek justru meningkat sampai
tingkat pendauran sebanyak 3 kali (Sheikhi dan Talaeipoul 2011).
Salah satu sumber serat daur ulang potensial adalah serat dari old
corrugated containers (OCC) atau karton bekas. Sifat kekuatan pulp OCC
dapat ditingkatkan melalui metode substitusi dengan pulp asli. Wistara dan
Hidayah (2010) mendapatkan sifat kekuatan optimum dari pulp campuran
antara OCC dan pulp asli bambu pada kadar pulp asli bambu sebesar 70 %.
Peningkatan kadar pulp OCC tanpa menurunkan kekuatan pulp campuran
kemungkinan dapat dilakukan dengan meningkatkan potensi berikatan pulp
asli bambu melalui perlakuan mekanis (proses penggilingan). Untuk
meningkatkan sifat kekuatan pulp daur ulang, Sheikhi dan Talaeipoul
(2011) melaporkan bahwa perlakuan mekanis lebih baik daripada perlakuan
kimia.
Penggilingan menyebabkan fibrilasi eksternal, fibrilasi internal,
pemendekan serat, dan pembentukan fines sekunder. Fines sekunder
berpengaruh dalam meningkatkan sifat mekanik lembaran kertas karena
permukaannya yang luas dan memiliki kemampuan menyerap air yang lebih
tinggi. Jumlahnya meningkat dengan meningkatnya intensitas penggilingan
pulp. Selain fines sekunder, pulp mengandung fines primer yang tersusun
terutama oleh sel parenkim yang hancur saat proses pulping. Fines primer
tidak memiliki potensi berikatan yang dapat meningkatkan sifat kekuatan
lembaran pulp sebagaimana halnya dengan fines sekunder. Fibrilasi
eksternal sebesar 0.3% - 0.7% dilaporkan mampu meningkatkan kekuatan
tarik dan kekuatan ikatan internal (internal bond) masing-masing sebesar
20 % dan 46 % (Kang 2007). Fibrilasi eksternal meningkatkan luas dan
muatan permukaan serat melalui delaminasi dinding sel. Peningkatan derajat
freeness pulp bambu dari 710 ml CSF menjadi 340 ml CSF meningkatkan
luas permukaan spesifik dan daya serap air serat masing-masing sekitar
100 % dan 160 % dengan peningkatan indeks tarik melebihi 190%
(Banavath et al. 2011). Kekuatan pulp tandan kosong kelapa sawit juga
berhasil ditingkatkan oleh Jimenez et al. (2009) melalui proses penggilingan
pulp.
2
Uraian sebelumnya dengan jelas menunjukkan bahwa proses penggilingan
mampu meningkatkan sifat kekuatan pulp. Selanjutnya Banavath et al.
(2011) membuktikan penggilingan pulp bambu sampai derajat freeness
sekitar 300 ml CSF secara signifikan meningkatkan kekuatan tarik. Dengan
demikian, penggilingan pulp asli bambu kemungkinan akan dapat
menurunkan tingkat substitusi pulp bambu terhadap pulp OCC tanpa
menurunkan kekuatan pulp campuran (campuran antara pulp OCC dan pulp
bambu). Oleh karena itu, penelitian ini ditujukan untuk mencari freeness
optimum pulp bambu yang memberikan kekuatan maksimum dari pulp
campuran dengan substitusi pulp bambu yang serendah mungkin.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini meliputi repulping karton bekas, pulping bambu, pemutihan,
penggilingan dan pengukuran freenes pulp, pencampuran pulp, dan
pengujian sifat optik dan kekuatan pulp.
Repulping OCC dilakukan dengan merendamnya di dalam air. Setelah
basah kemudian diagitasi, dicuci dan disaring menggunakan saringan 200
mesh. Pulp selanjutnya dihamparkan sampai kering udara.
Sebelum dimasak, bambu dibuat menjadi chips dengan ukuran rata-rata 3
cm x 2.5 cm x 0.5 cm. Chips yang kadar airnya telah diketahui dimasak
dengan proses soda panas pada suhu maksimum 170 oC, L/W = 4/1,
konsentrasi NaOH 35 % (sebagai NaOH), dan waktu total pemasakan
selama 3 jam (90 menit impregnasi dan 90 menit pada suhu maksimum).
Kondisi pemasakan yang dipergunakan mengacu pada Khamthai (2007).
Pulp hasil pemasakan yang telah dicuci dan disaring disimpan untuk tahap
penelitian selanjutnya. Bilangan kappa pulp ditentukan mengikuti prosedur
standar TAPPI T 236 cm-85 dengan sedikit modifikasi, yaitu menggunakan
KmnO4 sebanyak 25 ml. Pulp bambu dan pulp karton bekas (OCC)
kemudian diputihkan dengan tahapan D0ED1D2 dengan kondisi pemutihan
seperti tercantum di dalam Tabel 1. Setelah proses pemutihan, pulp disaring
pada saringan berukuran 0,15 mm (150-200 mesh). Setelah itu, pulp putih
bambu digiling dengan mesin PFI untuk mencapai freeness 100 ml CSF,
200 ml CSF, 300 ml CSF, dan 400 ml CSF. Pulp OCC digiling sampai
freeness 400 ml CSF. Freeness diukur mengikuti prosedur standar TAPPI
T227 om-99. Kedua jenis pulp kemudian dicampur dengan komposisi pulp
asli bambu/pulp OCC (B/K) 0/100, 20/80, 40/60, 60/40, 80/20, dan 100/0.
Pulp campuran dibuat menjadi lembaran mengikuti prosedur TAPPI T 205
sp-02.
Sifat kekuatan pulp yang diuji meliputi kekuatan tarik, kekuatan retak , dan
kekuatan sobek yang masing-masing mengikuti metode standar SNI ISO
1306 :2009, SNI ISO 2758 : 2011, dan SNI ISO 0436: 2009. Sifat optik
3
(derajat putih) dan viskositas pulp masing-masing diukur mengikuti
prosedur SNI ISO 2470-1:2010 dan TAPPI T 230 om-94.
Pengukuran sifat serat dilakukan dengan fiber optic terster Lorentzen and
Wattre. Prosedur pengukuran meliputi persiapan suspensi serat dengan
konsistensi 0.1%. Sebanyak 100 ml suspensi serat ini ditampung di dalam
sebuah gelas Beaker yang diletakkan pada sample holder. Alat yang
dipergunakan secara otomatis menyedot suspensi serat dan melakukan
pengukuran sifat-sifat serat yang meliputi distribusi panjang dan diameter
serat, coarseness serat dan derajat kink serat.
Tabel 1 Kondisi pemutihan pulp asli bambu dan OCC
Parameter
ClO2 (% sebagai Cl2)
ClO2 (%)
NaOH (%)
Konsistensi (%)
Suhu (ºC)
Waktu (menit)
D0
0,22x KN
10
60
60
E
1
10
70
60
D1
1
10
75
180
D2
0,5
10
75
180
Rancangan Percobaan. Penelitian ini menggunakan analisis rancangan
acak lengkap dua faktor masing-masing 2 ulangan dengan faktor I adalah
persentase campuran (rasio campuran pulp bambu : pulp karton bekas) dan
faktor II adalah tingkat freeness pulp bambu. Taraf percobaannya 20 %,
40 %, 60 % , 80 %, dan 100 % . Model umum rancangan percobaanya
adalah :
Yijk = µ + αi + βj + ( αβ)ij + εij
Keterangan:
Yijk
µ
αi
βj
(αβ)ij
εijk
= Nilai respon pada taraf ke –i faktor persentase campuran (rasio
campuran pulp bambu : pulp karton, taraf ke-j factor tingkat
freeness pulp bambu dan ulangan ke k.
= Nilai tengah populasi (rata-rata yang sebenarnya)
= Pengaruh persentase campuran (rasio campuran pulp bambu :
pulp karton bekas pada taraf ke- i
= Pengaruh faktor tingkat freeness pulp bambu pada taraf ke-j
= Pengaruh interaksi antara perlakuan persentase campuran pulp
bambu: pulp karton bekas dengan perlakuan tingkat freeness
pulp bambu
= Pengaruh galat dari satuan percobaan ke –i yang memperoleh
kombinasi ij.
Data hasil penelitian dianalisis menggunakan software SPSS 16.1 for
windows dengan uji lanjut Duncan.
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Rendemen dan Bilangan Kappa Pulp. Rata-rata rendemen tersaring pulp
bambu Tali Indonesia berumur 5 tahun hasil penelitian ini adalah 30,16 %
dengan bilangkan kappa sebesar 26,35. Sebelumnya, dengan jenis bambu
dan kondisi pemasakan yang sama Khamtai (2007) menghasilkan rendemen
rata-rata pemasakan sebesar 56 % dan bilangan kappa rata-rata sebesar
30.45 untuk bambu Tali Thailand berumur 3 tahun. Nisbah antara rendemen
dan bilangan kappa menunjukkan bahwa selektifitas pemasakan dengan
proses soda terhadap bambu Tali Thailand (1.8) sedikit lebih tinggi dari
selektifitas pemasakan bambu tali Indonesia (1.4). Faktor umur dan tempat
tumbuh bambu dapat mempengaruhi selektifitas pemasakan. Pengaruh jenis
bambu terhadap selektifitas pemasakan bambu dengan proses soda
terindikasi juga dari hasil penelitian Vu et al. (2004). Peneliti ini melakukan
pemasakan bambu Vietnam (Bambusa procera acer) dengan proses soda
menggunakan tingkat alkali aktif rata-rata 17 % pada suhu maksimum 165
o
C selama 3 jam waktu total, menghasilkan rendemen 50.5% dan bilangan
kappa 22.51. Selektifitas pemasakan bambu dapat ditingkatkan dengan
menambahkan aditif anthraquinone (AQ). Khamtai (2007) berhasil
mendapatkan bilangan kappa rendah (11.8) dan rendemen pemasakan
bambu yang relatif tinggi (55.6%) setelah menggunakan aditi AQ ke dalam
larutan pemasak soda.
Jenis dan komposisi sel bambu dapat mempengaruhi rendemen pemasakan.
Bambu pada umumnya terdiri dari 50 % sel paerenkim, 40 % serat dan 10 %
sel pembuluh (Dransfield dan Widjaya 1995). Sel parenkim dan sel
pembuluh biasanya akan rusak dan terlarut dalam proses pemasakan alkali
seperti proses soda dan kraft. Tingginya kadar total sel parenkim dan
pembuluh dapat menyebabkan rendahnya rendemen pemasakan bambu
dengan proses soda dalam penelitian ini.
Sifat Optik (Brighteness). Derajat putih (brighteness) pulp menyatakan
banyaknya sinar yang dipantulkan kembali oleh suatu bahan relatif terhadap
bahan standar (titanium oksida) yang dinyatakan dalam % ISO atau ºGE.
Keberadaan pulp daur ulang OCC di dalam pulp campuran mempengaruhi
nilai derajat putih, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1.
Bertolak belakang dengan pengaruh freeness pulp, komposisi campuran
pulp secara nyata mempengaruhi nilai derajat putih pulp campuran. Gambar
1 memperlihatkan bahwa nilai derajat putih cenderung menurun dengan
meningkatnya komposisi pulp daur ulang di dalam pulp campuran. Hal ini
disebabkan oleh rendahnya derajat putih pulp daur ulang OCC (43 % ISO).
Derajat putih pulp bambu berkisar dari 46 – 69 % ISO, lebih tinggi dari
derajat putih pulp daur uang OCC. Dengan demikian, dibandingkan dengan
pengaruh pulp OCC, pu