Karakteristik Kertas Berbahan Baku Batang Pisang(Musa Paradisiaca) dan Sampah Kertas

TINJAUAN PUSTAKA Pisang (Musa paradisiaca)

  Pisang (Musa paradisiaca) berasal dari Asia dan tersebar di Spanyol, Itali, Indonesia serta Amerika. Pisang merupakan salah satu buah tropik yang mempunyai nilai ekonomi tinggi, ketersediaannya tidak mengenal musim dan harganya terjangkau. Tanaman pisang bersifat monokarfik artinya hanya berbuah sekali dan kemudian mati. Tanaman pisang akan berproduksi dengan baik apabila pertumbuhannya juga subur (Nurjanah, 2007).

  Pisang umumnya dapat tumbuh di dataran rendah dengan ketinggian 1.000 m diatas permukaan laut. Pisang dapat tumbuh pada iklim tropis basah, lembab dan panas. Meskipun demikian pisang dapat tumbuh di dataran tinggi sampai ketinggian 1.300 m diatas permukaan laut. Di dataran tinggi umur tanaman sampai berbuah lebih lama dan kulitnya lebih tebal. Taksonomi tanaman pisang adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae Devisi : Spermatophyta Sub. Divisi : Angiospermae Kelas : Monocotylae Bangsa : Musales Suku : Musaceae Marga : Musa Jenis : Musa paradisiaca (Rismunandar, 1990).

  4 Batang pisang mempunyai manfaat cukup banyak dapat dipergunakan sebagai bahan makanan tambahan ternak dimusim kering, dan dapat pula dipergunakan sebagai bahan baku pupuk kompos, yang nantinya akan mempunyai nilai-nilai ekonomi yang baik. Batang pohon pisang dapat digunakan sebagai bahan dasar kertas daur ulang (Satuhu dan Ahmad, 1999).

  Kandungan yang terdapat pada batang pisang sebagian besar berisi air dan serat (selulosa), disamping bahan mineral kalium, kalsium, fosfor, besi (Satuhu dan Ahmad, 1999). Komposisi kimia batang pisang dapat dilihat pada Tabel 1.

  Batang pisang sebenarnya terletak dalam tanah berupa umbi batang. Batang pisang ini terbentuk dari pelepah daun panjang yang saling menelangkup dan menutupi dengan kuat dan kompak sehingga bisa berdiri tegak seperti batang tanaman dengan tinggi berkisar 3,5-7,5 meter tergantung jenisnya.

  (Satuhu dan Ahmad, 1999). Tabel 1. Komposisi kimia batang pisang setiap (100 kg)

  Unsur Jumlah

  Air (gr) 92,50 Protein (gr)

  0,35

• Lemak Fosfor (mg)

  135 Kalium (mg) 213 Kalsium (mg) 122 Besi (mg)

  0,70 Hidrat arang (gr) 4,60

  Sumber : Munadjim, 1983 Kertas dan Serat Bahan baku utama untuk produksi kertas dan kertas board ialah pulp.

  Dalam proses pembutannya serat yang berasal dari pulp dan kertas bekas dibantu dengan bahan pengisi dan zat warna dengan perbandingan tertentu tergantung pada jenis kertas yang akan diproduksi. Di Negara-negara maju ada kecenderungan untuk meningkatkan pemakaian kertas bekas (waste paper), hal ini tercermin dalam hal-hal sebagai berikut: menurunnya persentase pemakaian/konsumsi kertas koran.

• (dimana pembuatan kertas koran sedikit memakai kertas bekas).
• (Departemen Perindustrian, 1982).

Pemakaian pulp cenderung menurun per unit produksi kertas

  Kertas adalah suatu bahan yang disusun terutama oleh serat-serat sellulose yaitu tanaman, mineral, bulu binatang, serat sintetis. Umumnya proses pembuatan kertas terdiri dari 2 bagian kelompok besar yaitu proses pembuatan pulp dari proses pembuatan kertas dan board. Proses pembuatan pulp yang melalui 2 tahap proses yaitu proses mekanis dan kimia (Soekartawi, 1989).

  Selulosa merupakan komponen penting dari kayu yang bermanfaat sebagai bahan baku pembuatan kertas. Menurut Zulferiyenni, dkk (2009) menyatakan bahwa perbedaan rasio antara ampas tebu dan batang pisang tidak berbeda nyata sedangkan konsentrasi asam asetat berpengaruh nyata terhadap kadar selulosa

  

pulp yang dihasilkan. Kadar selulosa yang dihasilkan pada semua perlakuan

berkisar 42–56%.

  Pada dasarnya tanaman Abaca (tanaman pisang) merupakan bahan mentah untuk pembuatan pulp dan kertas yang dengan mudah ditanam dalam waktu yang cepat dibanding tanaman kayu yang ada dihutan. Abaca memiliki serat yang begitu kuat sehingga memungkinkan untuk menghasilkan pulp yang berkualitas karena bahan mentah yang menghasilkan lignin selulosa bersumber dari tanaman pisang yang tumbuh (Muladi dan Arifin, 2005).

  Jenis cetakan tidak menggunakan mesin handpress melainkan menggunakan screen. Meskipun ciri-ciri alat pencetaknya berbeda, hasil kedua cetakan mesin sama. Ada beberapa jenis kertas yang dipakai untuk usaha percetakan tangan. Yaitu buffalo (ada yang tebal dan tipis atau disebut dengan kertas litax), orien (tebal dan tipis), HVS, BC, BC buffalo, hammer, undangan merah, kertas jeruk dan sebagainya. Harga-harga tiap jenis kertas berbeda-beda (Karyadi, 2000).

  Pertanaman serat lunak (soft fibre) terdiri dari jenis rosella, kenaf dan jute. Saat ini pengembangannya yang terbanyak ialah kenaf, lebih kurang 85%, kemudian rosella, lebih kurang 15% dan sedikit jute. Menurut Soekartawi (1989) menyatakan serat maupun batang berkulit rosella, kenaf dan jute dapat dijadikan

  pulp kertas. Kertas yang dihasilkan merupakan kertas yang dipakai untuk surat- surat berharga seperti cek, perangko, ijazah dan lain-lain.

  Serat yang berdinding tipis akan menghasilkan lembaran pulp dan kertas yang lebih padat dan kekuatan retak yang lebih baik dibandingkan dengan serat yang berdinding tebal (Soekartawi, 1989). Serat yang berdinding tebal menghasikan lembaran yang mempunyai kekuatan sobek yang tinggi, tetapi kekuatan retak yang rendah. Untuk memperoleh kekuatan retak dan sobek yang tinggi, serat yang berdinding tebal perlu dicampur dengan serat panjang dan berdinding tipis misalnya dengan serat kayu daun jarum.

  Dalam pembuatan pulp kenaf pun dapat dimasak menggunakan proses yang sama seperti pada jenis non kayu yang lain, yaitu proses soda, sulfat dan NSSC (Neutral Sulfite Semi Chemical). Rata-rata konsumsi serat dunia berkisar antara 3,44 juta dan 5,53 juta ton per tahun. Negara konsumen serat sebagian besar adalah negara sedang berkembang (Soekartawi, 1989).

  Pembuatan Kertas dan Penggunaan NaOH

  NaOH (Natriun Hidroksida) yang termasuk senyawa alkali ini banyak dikenal sebagai soda (caustic soda) telah banyak dikenal dalam industry pembuatan kertas. Fungsi umum penggunaan dalam proses pembuatan kertas NaOH ada pada proses pendegradasian lignin. Selain untuk degradasi lignin, penggunaan NaOH digunakan untuk memperbaiki sifat serat dalam prosesnya untuk dibuat menjadi kertas (Sjostrom, 1995). Perbaikan serat yang dimaksud adalah perbaikan sifat dalam usahanya untuk lebih mempermudah dan memperkuat jalinan serat kertas yang terbentuk. Dalam proses pemasakan serat dengan larutan NaOH, serat akan mengalami efek ribbon. Efek ribbon adalah efek fisik dimana serat tunggal menjadi kasar dan berserabut.

  Ketebalan kertas dinyatakan dalam satuan mikron (µm) berdasarkan hasil penelitian Sucipto, dkk (2009) ketebalan kertas seni pelepah pisang dari hasil penelitian sebesar 235 µm lebih rendah dari kertas seni yang ada di pasaran, yaitu sebesar 246 µm. perbedaan ketebalan kertas ini disebabkan adanya pengaruh perlakuan komposisi yaitu konsentrasi NaOH.

  Pada umumnya pulp yang dihasikan pada dewasa ini dalah pulp kimia, membagi pulp kimia berdasarkan bahan kimia yang digunakan dalam proses pemasakan, yang terdiri dari soda, sulfat dan silfit. Pulp soda adalah pulp kimia hasil pemasakan dengan menggunakan larutan soda kostik sebagai larutan pemasak. Pulp sulfat adalah pulp kimia hasil pemasakan dengan menggunakan soda kostik natrium sulfide sebagai larutan pemasaknya. Pulp sulfit adalah pulp kimia hasil pemasakan dalam larutan bisulfat. Pembuatan pulp kraft dilakukan dengan larutan yang terdiri atas natrium hidroksida dan natrium sulfida, yang dinamakan “lindi putih”. Dimana semua bahan kimia dihitung sebagai ekuivalen natrium dan dinyatakan sebagai berat NaOH atau Na O. Dalam kimia pembuatan

  2

pulp modern unit-unit berat NaOH sering diganti dengan unit-unit molar,

misalnya efektif per liter larutan atau per kilogram kayu (Sjostrom, 1995).

  Kadar alfa selulosa dari alang-alang memiliki nilai tertinggi dibandingkan dengan jenis bahan baku yang lain. Menurut Wibisono, dkk (2011) diketahui bahwa kadar alfa selulosa yang semakin tinggi mengakibatkan daya tarik kertas semakin kuat dan daya hapus juga semakin baik sehingga kualitas dari kertas yang dihasilkan oleh pulp berbahan baku alang-alang lebih baik jika dibandingkan dengan pulp dari ampas tebu dan eceng gondok. Akan tetapi pulp dari alang-alang memiliki intensitas kecerahan kertas yang lebih jelek jika dibandingkan dengan

  pulp dari eceng gondok, karena banyak lignin yang terkandung dalam pulp menyebabkan kertas yang dihasilkan menjadi lebih gelap.

  Reaksi pemasakan bahan baku dengan asam asetat berlangsung pada kondisi endotermis, dimana konversi reaksi pada reaksi endotermis akan dipengaruhi oleh panas yang diterima pada saat proses pemasakan. Besar pemasukan akan kebutuhan panas bergantung pada perubahan suhu. Semakin besar perubahan suhu akan menyebabkan semakin besar pula panas yang akan dihasilkan. Maka dengan penggunaan suhu pemasakan yang lebih tinggi akan membuat konversi dan reaksi lebih baik. Dengan demikian baiknya konversi reaksi akan menyebabkan lignin yang terdegradasi semakin besar sehingga kadar alfa selulosa dalam pulp menjadi lebih besar (Wibisono, dkk., 2011).

  Perbedaan utama di antara berbagai proses pembuatan kertas ialah metode yang digunakan untuk menyelesaikan langkah pertama pembuatan pulp. Cara mekanis, cara kimia, atau energi panas atau kombinasi-kombinasinya digunakan dalam memproduksi pulp. Dua proses kimia yang berbeda digunakan dan keduanya berbeda pada tipe bahan kimia penyusun cairan pemasak, proses-proses ini ialah proses sulfit dan proses sulfat (Bowyer, 1996).

  Larutan natrium hidroksida digunakan sebagai lindi pemasak dan lindi bekas yang dihasilkan dipekatkan dengan cara penguapan dan dibakar. Proses

  

kraft telah hampir menggantikan secara lengkap proses soda yang tua karena

  keunggulan selektifitas delignifikasi yang menghasilkan juga kualitas pulp yang lebih tinggi. Disamping dimensi dan nilai turunan serat dipergunakan sebagai pengukur kualitas bahan baku. Komponen kimia serat atau kayu umumnya terdiri dari selulosa, hemi-selulosa, lignin dan zat okstraktif. Selulosa sangat dibutuhkan dalam pembuatan kertas karena selulosa mempunyai daya gabung yang besar sehingga hal ini memudahkan pengerjaan jalinan serat (Soekartawi, 1989).

  Pengujian kertas

  Gramatur adalah massa lembaran kertas dibagi luasnya dalam satuan

  2

  g/m . Gramatur kertas dipengaruhi oleh kadar air pada kelembapan udara relatif disekitar kertas. Semakin besar gramatur yang dihasilkan maka ketahanan sobek dan ketahanan tarik pada kertas seni semakin kuat (Sucipto, dkk, 2009).

  Untuk keperluan pengendalian proses dan mutu bagi produsen kertas dan karton BSN menentukan batas nilai gramatur minimal dan maksimal yang masih diperkenankan bagi kertas dan karton pada gramatur tertentu yang tertera pada tabel berikut ini: Tabel 2. Toleransi gramatur Gramatur (g/m²) Toleransi (%) < 28,00

  ± 7 35,00

  ± 6 45,00 – 55,00

  ± 5 >60,00

  ± 4 (BSN, 2006). Ketahanan tarik adalah daya tahan lembaran kertas atau karton terhadap gaya tarik yang bekerja pada kedua ujung kertas tersebut diukur pada kondisi standar. Daya regangan adalah regangan maksimum yang dapat dicapai oleh jalur kertas tersebut diukur pada kondisi standar. Panjang putus adalah jalur kertas atau karton dengan lebar sama yang beratnya dapat memutuskan jalur tersebut apabila digantung satu ujungnya.

  Peralatan yang digunakan mengukur kekuatan tarik adalah: 1.

  Dua buah alat penjepit untuk kedua ujungnya 2. Bandulan kertas 3. Skala pembaca untuk ketahanan tarik 4.

Motor untuk menggerakkan bandul dengan kecepatan tetap

  Ketahanan tarik dapat dinyatakan sebagai panjang putus dengan perhitungan: panjang jalur (m) panjang putus (m)=kekuatan tarik × berat jalur

  (BSN, 1998).

  Ketahanan sobek adalah gaya dalam miliNewton (mN) yang dibutuhkan untuk menyobek kertas pada kondisi standar. Prinsip uji ketahanan sobek kertas metode Elmendorf adalah setumpuk lembaran contoh uji yang sudah mengalami penyobekan awal kemudian disobek menggunakan pendulum pada jarak tertentu.

  Gaya sobek yang ditimbulkan oleh pendulum bergerak dalam bidang yang tegak lurus terhadap bidang contoh uji. Usaha untuk menyobek contoh uji diindikasikan dengan hilangnya energi potensial dari pendulum. Peralatan uji ketahanan sobek metode Elmendorf adalah:

  1. Alat penjepit yang terdiri dari sebuah penjepit statis dan sebuah penjepit yang dapat bergerak bersama sektor pendulum

  2. Sektor pendulum 3.

  Alat penahan sektor pendulum 4. Jarum penunjuk dan skala 5. pisau (BSN, 2009).

  Karakteristik kertas

  Kualitas suatu produk kertas merupakan suatu hal yang terukur. Kualitas ini dilihat dari karakteristiknya berdasarkan kegunaan kertas itu sendiri. Diantara karakteristik-karakteristik itu adalah : 1.

  Bonding strength : Daya ikat serat dalam lembaran kertas. Kertas dengan daya ikat yang baik tidak akan mudah rusak di saat proses pencetakan

  2. Burst Strength : Ukuran tentang kekuatan selembar kertas untuk dapat menahan suatu tekanan

  3. Brightness : Sifat pemantulan cahaya yang dimiliki kertas atau pulp.

  Pengukuran brightness dilakukan dengan kertas dan pulp dengan standard referensi (dalam skala 1 sampai 100 yang mewakili pemantulan sinar magnesium oksida) 4. Opacity : Suatu derajat nilai yang didasarkan seberapa besar seseorang tidak bisa melihat menembus selembar kertas. Besarnya diukur dengan banyaknya cahaya yang tertinggal saat melewati kertas

  5. Tear (Indeks sobek) : Indikator panjang serat dan keseragaman serat dalam selembar kertas. Tear dihitung dengan satu tes yang mengukur besarnya tenaga yang dibutuhkan untuk dapat merobek kertas itu saat pertama kali 6. Tensile Strength : didefinisikan sebagai besarnya gaya maksimum yang dibutuhkan untuk memutuskan kertas dengan arah horizontal

  (Firmansyah, 2007).