PEMANFAATAN LIGNIN HASIL PROSES DELIGNIFIKASI PULP DARI KULIT BUAH KAKAO SEBAGAI PEREKAT.

PEMANFAATAN LIGNIN HASIL PROSES DELIGNIFIKASI
PULP DARI KULIT BUAH KAKAO SEBAGAI PEREKAT

PENELITIAN

PENELITIAN

Oleh:
ADI NUGRAHA W

0931010001

Nirma Noermala

0931010057

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
JAWA TIMUR
2013

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

PENELITIAN
PEMANFAATAN LIGNIN HASIL PROSES DELIGNIFIKASI
PULP DARI KULIT BUAH KAKAO SEBAGAI PEREKAT

Disusun Oleh :

ADI NUGRAHA WISUDAWAN
0931010001

Telah dipertahankan dihadapan dan diterima oleh Dosen Penguji
Pada tanggal : 01 Juli 2013

PENGUJI I

PEMBIMBING

Ir.Sutiyono, MT
NIP. 19600713 198703 1 001

Ir.Tutuk Harsini, MT
NIP. 19520916 198203 2 001

PENGUJI II

Ir. Susilowati, MT
NIP. 19621120 199103 2 001

Mengetahui
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Ir. Sutiyono, MT
NIP. 19600713 198703 1 001

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

LEMBAR PENGESAHAN
PENELITIAN

PEMANFAATAN LIGNIN HASIL PROSES DELIGNIFIKASI
PULP DARI KULIT BUAH KAKAO SEBAGAI PEREKAT

OLEH :

ADI NUGRAHA WISUDAWAN
0931010001

Mengetahui :
Dosen Pembimbing

Ir.Tutuk Harsini, MT
NIP. 19520916 198203 2 001

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

YAYASAN KESEJAHTERAAN PENDIDIKAN DAN
PERUMAHAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ” VETERAN ”
JAWA TIMUR
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
KETERANGAN BEBAS REVISI

Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama

: Adi Nugraha Wisudawan

Npm

: 0931010001

Jurusan

: Teknik Kimia

Telah menyelesaikan revisi / tidak ada revisi *) Ujian Skripsi dengan judul :
” PEMANFAATAN LIGNIN HASIL PROSES DELIGNIFIKASI
PULP DARI BUAH KAKAO SEBAGAI PEREKAT ”

Surabaya,

1 Juli 2013

Dosen penguji yang memerintahkan revisi :

1. Ir. Sutiyono, MT

(..................................)

2. Ir. Susilowati, MT

(..................................)

Mengetahui :

Dosen Pembimbing

Ir.Tutuk Harsini, MT
NIP. 19520916 198203 2 001

Telah mengerjakan revisi sessuai dengan yang diperintahkan
*) coret yang tidak perlu

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Penelitian

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat ALLAH SWT atas karunia dan
rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan skripsi ini.
Penelitian ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh
mahasiswa tingkat akhir sebelum dinyatakan lulusan sebagai Sarjana Program Studi
Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional

“VETERAN” Jawa Timur.
Pada kesempatan ini penyusun melakukan penelitian dengan judul
“Pemanfaatan Lignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp dari Kulit buah Kakao sebagai
Perekat”. Laporan penelitian yang kami dapatkan tersusun atas kerjasama dan berkat
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penyusun
mengucapkan terima kasih kepada:
1. ALLAH SWT atas karunia dan rahmatNya kami bisa menyelesaikan
laporan penelitian ini.
2. Kepada Orang tua tersayang, terima kasih atas dukungan dan doanya.
3. Ir. Sutiyono,MT. selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri, Universitas
Pembangunan Nasional “VETERAN” Jawa Timur dan Dosen Penguji
dalam Penelitian Ini.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

i

Penelit ian

4. Ir. Retno Dewati,MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia, Fakutas
Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional “VETERAN”
Jawa timur.
5. Ir. Tutuk Harsini, MT. selaku Dosen Pembimbing dalam penelitian ini.
6. Ir. Susilowati, MT. selaku Dosen Penguji dalam penelitian ini.
7. Kepada teman – teman jurusan teknik kimia FTI-UPN ’VETERAN’
JATIM khususnya angkatan 2009 yang memberikan dukungan dan
informasi dalam penyelesaian laporan ini.
8. Semua pihak yang tidak dapat dituliskan terperinci yang telah membantu
hingga terselesainya proposal penelitian ini.
Penyusun mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya atas segala
bantuan, fasilitas, yang telah diberikan kepada kami. Penyusun menyadari masih
banyak kekurangan pada penyusunan laporan ini. Oleh karena itu kami
mengharapkan saran dan kritik yang membangun atas proposal ini.
Akhir kata, penyusun mohon maaf yang sebesar - besarnya kepada semua
pihak, apabila dalam penyusunan laporan ini penyusun melakukan kesalahan baik
yang disengaja maupun tidak di sengaja.

Surabaya, Juni 2013

Penyusun

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignif ikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

ii

Penelitian

DAFTAR ISI

Kata Pengantar...........................................................................................................

i

Daftar Isi ...................................................................................................................

iii

Daftar Tabel ...............................................................................................................

v

Daftar Gambar ...........................................................................................................

vi

Intisari .... ...................................................................................................................

vii

BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang ....................................................................................................

1

I.2. Tujuan Penelitian ................................................................................................

3

I.3. Manfaat Penelitian ..............................................................................................

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Secara Umum ...................................................................................................

4

II.1.1 Lignin.......................................................................................................

4

II.1.2 Formaldehide...........................................................................................

6

II.1.3 Penol ........................................................................................................

8

II.1.4 Risorcinol ................................................................................................

11

II.1.5 Natrium Hidroksida (NaOH)..................................................................

14

II.1.6 Amonium Hidroksida (NH4OH) ............................................................

16

II.2. Landasan Teori ..................................................................................................

17

II.3. Hipotesa .............................................................................................................

20

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

iii

Penelitian

II.4 Blok Diagram Pembuatan Perekat LRF dan LPF ............................................

21

BAB III METODE PENELITIAN
III.1. Bahan Yang Digunakan ...................................................................................

22

III.2. Alat Yang Digunakan ......................................................................................

22

III.3. Variabel Yang Digunakan ..............................................................................

22

III.4. Gambar alat ......................................................................................................

22

III.5 Prosedur Penelitian ...........................................................................................

23

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Analisa Bahan Baku................................................................................

25

IV.2 Hasil Penelitian .................................................................................................

25

IV.3. Grafik dan Pembahasan ...................................................................................

27

BAB V KESIMPULAN DAN PEMBAHASAN
V.1. Kesimpulan ........................................................................................................

30

V.2. Saran...................................................................................................................

30

Daftar Pustaka............................................................................................................

viii

Appendiks ..................................................................................................................

x

Lampiran ...................................................................................................................

xii

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

iv

Penelitian

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 kandungan kadar lignin pada kulit buah kakao ......................................

6

Tabel II.2 Sifat-sifat Formaldehid ............................................................................

7

Tabel II.3 Sifat-sifat Fenol ........................................................................................

10

Tabel II.4 Sifat-sifat Risorcinol ................................................................................

12

Tabel II.5 Sifat-sifat Natrium Hidroksida ................................................................

15

Tabel II.6 Sifat-sifat Amonium Hidroksida .............................................................

17

Tabel IV.1 Kadar lignin kulit buah kakao ...............................................................

25

Tabel IV.2 Tabel Hasil Analisa Lignin Resorcinol Formaldehid dan Lignin
Penol Formaldehid ...........................................................................

26

Tabel IV.3 Hasil analisa kereaktifan bahan dan daya rekat .................................

29

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

v

Penelitian

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Blok Diagram Pembuatan Perekat LRF dan LPF ...........................

21

Gambar IV.1 Hubungan antara Subtitusi Lignin dengan pH ..............................

27

Gambar IV.2 Hubungan antara Subtitusi Lignin dengan Densitas .....................

27

Gambar IV.3 Hubungan antara Subtitusi Lignin dengan viskositas ...................

28

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

vi

Penelitian

INTISARI

Lignin mengandung molekul-molekul polifenol yang dapat berfungsi sebagai
bahan perekat, namun lignin harus dikopolimerisasi agar dapat dijadikan lem atau
perekat. Salah satunya adalah Lignin Resorcinol Formaldehid (LRF) dan Lignin
Penol Formaldehid (LPF), dimana LRF dan LPF selama ini masih import dari Belgia
dan Jepang. Pada penelitian ini lignin yang digunakan adalah hasil limbah proses
delignifikasi kulit buah kakao. Lignin digunakan untuk mengurangi emisi
formaldehid yang dapat menyebabkan gangguan kesehatan dan pencemaran
lingkungan. Dengan demikian pembuatan perekat ini bertujuan untuk mengurangi
konsumsi import akan perekat tersebut.
Penelitian ini dilakukan dengan cara mereaksikan penol atau resorcinol dengan
formaldehid yang dengan variasi subtitusi lignin sebesar 10%, 15%, 20%, 25%, 30%
berat lignin yang dihitung berdasarkan massa Penol.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan didapatkan hasil bahwa Lignin
Resorsinol Formaldehid dan Lignin Penol Formaldehid yang telah dibuat hasilnya
mendekati standart perekat LRF dan LPF secara internasional, yaitu pH antara 8-10,
densitas antar 0,88-1,2 gr/ml, viskositas antara 4,48-7,26 cPs. Sedangkan untuk
kereaktifan LRF yaitu 26,52%, LPF yaitu 7,31% dimana lem komersial memiliki
kereaktifan sebesar 36,71%. Daya rekat LRF yaitu 3,42 kg/cm2, LPF yaitu 0,15
kg/cm2 dimana lem komersial memiliki daya rekat sebesar 3,65 kg/cm2.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

vii

Penelitian

BAB I
PENDAHULUAN

I.1

Latar Belakang
Lignin merupakan komponen utama penyusun kimia kayu selain
selulosa dan hemiselulosa. Lignin adalah polimer alami yang terdiri dari
molekul-molekul polifenol yang berfungsi sebagai perekat sel-sel kayu satu
sama lain, sehingga kayu menjadi keras dan kaku. Dengan adanya lignin maka
kayu mampu meredam kekuatan mekanis yang dikenakan terhadapnya,
sehingga memungkinkan usaha pemanfaatan lignin sebagai bahan perekat dan
pengikat (binder) pada papan partikel dan kayu lapis (Rudatin, 1989)
Kandungan

Lignin

dalam

tumbuhan

berlignoselulosa

dapat

dimanfaatkan sebagai bahan baku perekat lignin dan perekat likuida melalui
proses likuifikasi. Saat ini lignin masih terbatas penggunaannya sebagai bahan
baku perekat dan pengental ( Sjostrom, 1981). Amerika Serikat setiap
tahunnya memproduksi lignin melalui proses Kraft dan metode soda sebanyak
20 juta ton/tahun sedangkan dengan proses sulfite dapat memproduksi
lignosulfonate 1 juta Mg/tahun (David & Hon, 1996).
Lem merupakan bahan yang dapat merekatkan 2 benda atau lebih.
Lem bisa dibuat dari bagian tumbuhan atau hewan, maupun bahan kimia dari
minyak. ( wikipedia.org, 2013).
Konon lem sudah ada sejak tahun 4000 SM. Pada situs dari zaman
prasejarah ditemukan jenazah bersama makanan dalam tempat keramik pecah,

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

1

Penelitian

yang direkatkan kembali dengan resin dari getah pohon. Di kuil Babilonia pun
ditemukan sejumlah patung dengan biji mata dari gading yang ditempelkan
dengan tar di rongga mata. Ini bukti, "lem" tar mampu bertahan selama 6000
tahun. (Srikandi, 2004)
di Indonesia telah berdiri lebih dari ratusan industri pengolahan kayu
yang sebagian besar produksi di Indonesia menggunakan perekat urea
formaldehid (UF). Fenol formaldehid (PF) dan melamin formaldehid (MF)
yang diperuntukkan untuk memenuhi industri kayu (wood working).namun
untuk keperluan struktural atau bangunan dan perkapalan masih menggunakan
perekat import dari belgia dan Jepang, yaitu perekat tipe WBP dari jenis fenol
risorcinol formaldehid (PRF) dan risorcinol formaldehid (RF).(Sucipto, 2009)
Hasil penelitian Karina, M dkk., 1994 Pembuatan dan Karakterisasi
Perekat Lignin Phenol Formaldehid (LPF) menunjukkan bahwa pH LPF
berkisar antara 9,5-9,9, sedangkan pH perekat komersial adalah 12,71.
Kandungan formaldehid perekat LPF adalah 0,01-1,25%, lebih rendah
daripada perekat komersial yang mengandung formaldehid 1,42%. Viskositas
terbaik pada LPF 20% yaitu 93,30 Cp, sedangkan viskositas perekat komersial
adalah 73,00 cP.
Hasil penelitian Ruhendi,S, 1999 Kualitas Lignin Resorsinol
Formaldehida Berbahan Dasar dari Lindi Hitam Sebagai Perekat Kayu
Laminasi menunjukkan bahwa Kualitas lignin rcsorsinol formaldchida tclah
diteliti dan tclah dicoba dalam pembuatan kayu laminasi. Perekat lignin
resorsinol formaldehida (LRF) yang berbentuk cair, berwarna coklat
kehitaman dan berbau khas fenol dengan kadar padatan 31,49%, berat jenis
1,22, pH 11,32, dan gelating time 7-165 menit, memenuhi standar JIS K
6802-1986. Demikian juga kayu laminasi yang direkat dengan LRF yang

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2

Penelitian

dibuat dengan rasio molar L : R : F = 1 : 0.6 : 2 dan penambahan
paraformaldehida 0.5% memenuhi standar.
Penelitian yang dilakukan ini adalah pembuatan perekat lignin
resorcinol formaldehid (LRF) dan lignin fenol formaldehid (LPF). Perbedaan
perekat ini dengan yang lain adalah penggunaan lignin yang berasal dari hasil
limbah proses delignifikasi kulit buah kakao yang ramah lingkungan sehingga
mengurangi emisi formaldehid dan pencemaran lingkungan yang berasal dari
limbah kakao. Sehubungan dengan kebutuhan perekat di Indonesia yang
selama ini masih import diharapkan dapat menambah lapangan kerja baru
dibidang industri perekat dan mengurangi kebutuhan perekat.

I.2

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk membuat perekat lignin resorcinol
formaldehid dan lignin fenol formaldehid dari lignin limbah proses
delignifikasi pulp dari kulit buah kakao yang dibandingkan dengan lem
komersial.

I.3

Manfaat Penelitian
1. Mengurangi pencemaran lingkungan akibat limbah lignin hasil proses
delignifikasi pulp.
2. Inovasi baru dalam bidang industri perekat.
3. Dapat diaplikasikan sebagai perekat pada papan partikel, mebel dan
interior.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3

Penelitian

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

II.1

Secara Umum
II.1.1 Lignin
Lignin adalah komponen penyusun utama dari dinding sel
tumbuhan dan beberapa algae. Lignin juga masih berikatan erat
dengan selulosa dan hemiselulosa. Komponen ini merupakan
komponen rantai/ cabang panjang yang terbentuk di dalam dinding sel.
Keberadaan lignin sangat melimpah di alam yang mana merupakan
komponen polimer organic kedua terbanyak di bumi setelah selulosa.
Struktur dari lignin adalah kompleks, tidak teratur, acak, dan penyusun
utamanya dari senyawa aromatic, yang mana menambah elastisitas
matrik selulosa dan hemiselulosa. Akibat dari kekompleksan inilah
lignin merupakan komponen linoselulosa yang sulit untuk dipecah.
Hal ini dikarenakan struktur kristal pada lignin lebih tinggi daripada
selulosa dan hemiselulosa.
Komponen penyusun dari lignin adalah monolignols coniferyl,
sinaphyl, dan p-coumaryl alkhohol yang saling berikatan membentuk
struktur 3D (Douglas, 1996). Dalam alam lignin bersifat hidrofobik
yang mana lignin tahan terhadap air, sehingga dinding sel tidak
tembus

air.

Selain

itu

lignin

tahan

terhadap

pertumbuhan

mikroorganisme dan dapat menyimpan lebih banyak energy matahari
daripada selulosa dan hemiselulosa (Freudenberg, 1966).

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4

Penelitian

Fungsi utama lignin pada kayu adalah untuk mempererat seratserat menjadi satu. Hemiselulosa baik yang terbuat dari rantai residu
glukosa atau dari rantai residu gula lainnya selalu lebih pendek jika
dibandingkan rantai selulosa terpendek, dan maksimal tersusun dari
150 residu gula. Selulosa adalah polimer alam turunan glukosa β-Dglukopyanose yang tersusun atas unsur-unsur C, H, O. Jumlah rantai
glukosa pada selulosa sangat bervariasi. Panjang serat selulosa 0,3
sampai 0,7 μm (Cottral,1952).
Lignin dapat dibuat dari berbagai bahan, salah satunya adalah
kulit buah kakao. Lignin didapatkan dengan cara menumbuk halus
kulit kakao kering agar mudah larut dan direaksikan dengan asam
sitrat. Hasil reaksi kulit kakao dengan asam sitrat berupa filtrat yang
mengandung pektin. Endapan kulit kakao berikutnya direaksikan
dengan

alkohol untuk

didapatkan

hasil berupa

filtrat

yang

mengandung lignin.
Lignin yang dihasilkan tidak mengandung 100% lignin maka
perlu dilakukan proses kembali agar didapat lignin yang murni yaitu
dengan cara mereaksikan larutan tersebut dengan proses pengasaman
H2SO4 dan pengendapan dengan NaOH. Hasil yang didapatkan berupa
gumpalan atau endapan lignin murni. Lignin tersebut dihaluskan
denga ukuran 100 mesh untuk kemudian dapat diproses lagi menjadi
bahan baku pembuatan perekat lignin fenol formaldehid dan lignin
resorcinol formaldehid.
Dari hasil analisa awal diketahui kandungan lignin pada kulit
buah kakao yaitu sebagai berikut:

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5

Penelitian

Tabel II.1: kandungan kadar lignin pada kulit buah kakao:
Bahan

Kadar Lignin

Kulit Buah Kakao Kering

11,81%

Kulit Buah kakao yang terdelignifikasi

71,85%

(Badan Penelitian dan Konsultasi Industri, 2013)

II.1.2 Formaldehide
Formaldehida merupakan senyawa organik dengan rumus
CH2O atau HCHO. Ini merupakan aldehid paling sederhana, maka
nama sistematis metanal. Nama umum dari substansi berasal dari
kesamaan dan kaitannya dengan asam format.
Ketika dilarutkan dalam air, formaldehida membentuk
methanediol hidrat dengan rumus H2C (OH) 2. Diol ini membentuk
kesetimbangan dengan serangkaian oligomer (polimer pendek),
tergantung pada konsentrasi dan suhu. Sebuah larutan air jenuh, yang
mengandung sekitar 40% formaldehid volume atau 37% massa,
disebut "100% formalin". Sejumlah kecil stabilizer, seperti metanol,
biasanya ditambahkan untuk menekan oksidasi dan polimerisasi.
Sebuah kelas komersial khas formalin mungkin berisi 10-12% metanol
di samping berbagai kotoran logam.
Formaldehida adalah sebuah blok bangunan dalam sintesis
senyawa lain signifikansi khusus dan industri. Ini menunjukkan
sebagian besar sifat kimia aldehida lain, tetapi lebih reaktif. Misalnya
lebih mudah teroksidasi oleh oksigen atmosfer menjadi asam format
(asam format ditemukan dalam kadar ppm dalam formaldehida

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

6

Penelitian

komersial). Formaldehida merupakan elektrofil baik, berpartisipasi
dalam reaksi substitusi aromatik elektrofilik dengan senyawa
aromatik, dan bisa mengalami reaksi adisi elektrofilik dan alkena dan
aromatik. Formaldehida bisa mengalami reaksi Cannizzaro dengan
adanya katalis dasar untuk menghasilkan asam format dan metanol.
Tabel II.2 Sifat-sifat Formaldehid :
Rumus molekul

CH2O

Massa molar

30.03 g mol−1

Penampilan

Gas tak berwarna berbau tajam

Massa jenis and fase

0.8153 g/cm³ (−20 °C)

Kelarutan dalam air

400 g dm−3

Titik lebur

-92 °C, 181 K, -134 °F

Titik didih

-19 °C, 254 K, -2 °F

Keasaman (pKa)

13.3

Kebasaan (pKb)

0.7

(www.wikipedia.org, 2013)

Perekat Formaldehyde
Perekat formaldehyde copolymer banyak digunakan untuk
produksi laminasi, finger joint dan produk komposit, meskipun
isosianat telah mengambil alih sebagian besar dari proses tersebut
karena memiliki sensitivitas yang lebih rendah terhadap kelembaban
kayu dan suhu proses. Lem ini memberikan daya perekatan kayu yang
baik dan ikatan keras yang tidak creeping karena formalin tidak hanya
membentuk

rantai

polimer,

tetapi

juga

menghasilkan

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

ikatan

7

Penelitian

crosslinking. Namun, sifat bervariasi tergantung pada coreactant yang
digunakan dengan formaldehyde.
Lem

formaldehyde

adalah

jenis

perekat

kayu

yang

menghasilkan ikatan dengan terjadinya reaksi antara formaldehyd
dengan phenol, urea resorcinol, melamine, atau campurannya.
Perekat urea-formaldehyde adalah jenis yang paling mahal dari
semua jenis perekat kayu, tetapi mereka memiliki daya tahan yang
buruk dalam kondisi basah. Lem phenol-formaldehyde menawarkan
keseimbangan yang baik antara biaya dan ketahanan terhadap
air. Melamine yang lebih mahal bisa digunakan karena mereka
memberikan ketahanan terhadap air yang baik, dan memiliki warna
yang lebih muda dibandingkan dengan resin phenol. (Sari, 2012)

II.1.3 Fenol
Fenol atau asam karbolat atau benzenol adalah zat kristal
berwarna kuning yang memiliki bau khas. Rumus kimianya
adalah C6H5OH dan strukturnya memiliki gugus hidroksil (-OH) yang
berikatan dengan cincin fenil.
Fenol memiliki kelarutan dalam air, yakni 8,3 gram/100 ml.
Fenol memiliki sifat yang cenderung asam, artinya ia dapat
melepaskan ion H+ dari gugus hidroksilnya. Pengeluaran ion tersebut
menjadikan anion fenoksida C6H5O− yang dapat dilarutkan dalam air.
Dibandingkan dengan alkohol alifatik lainnya, fenol bersifat
lebih asam. Hal ini dibuktikan dengan mereaksikan fenol dengan
NaOH, di mana fenol dapat melepaskan H+. Pada keadaan yang sama,

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

Penelitian

alkohol alifatik lainnya tidak dapat bereaksi seperti itu. Pelepasan ini
diakibatkan pelengkapan orbital antara satu-satunya pasangan oksigen
dan sistem aromatik, yang mendelokalisasi beban negatif melalui
cincin tersebut dan menstabilkan anionnya.
Fenol dapat digunakan sebagai antiseptik seperti yang
digunakan Sir Joseph Lister saat mempraktikkan pembedahan
antiseptik. Fenol merupakan komponen utama pada anstiseptik
dagang, triklorofenol atau dikenal sebagai TCP (trichlorophenol).
Fenol juga merupakan bagian komposisi beberapa anestitika oral,
misalnya semprotan kloraseptik.
Fenol berfungsi dalam pembuatan obat-obatan (bagian dari
produksi aspirin, pembasmi rumput liar, dan lainnya. Selain itu fenol
juga berfungsi dalam sintesis senyawa aromatis yang terdapat dalam
batu bara. Turunan senyawa fenol (fenolat) banyak terjadi secara alami
sebagai flavonoid alkaloid dan senyawa fenolat yang lain. Contoh dari
senyawa fenol adalah eugenol yang merupakan minyak pada cengkeh.
Tabel II.3 Sifat-sifat Fenol :
Rumus molekul

C 6H6O

Massa molar

94.11 g/mol

Penampilan

Kristal berwarna kuning

Massa jenis and fase

1.07 g/cm3

Kelarutan dalam air

8.3 g/100 mL (20 °C)

Keasaman (pKa)

9.95 (di air),
29.1 (di asetonitril)

(www.wikipedia.org, 2013)

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9

Penelitian

Fenol Formaldehid
Resin fenol formaldehida (PF) adalah polimer sintetis yang
diperoleh reaksi fenol atau fenol tersubstitusi dengan formaldehida.
Resin fenolik terutama digunakan dalam produksi papan sirkuit.
Mereka lebih dikenal namun untuk produksi produk dibentuk
termasuk kolam bola, meja laboratorium, dan sebagai pelapis dan
perekat.
Polimer fenol-formaldehida adalah polimer sintetis tertua
komersial, pertama kali diperkenalkan sekitar 100 tahun yang lalu.
Penemu mereka, Leo Bakeland, tidak tahu apa yang terjadi di tabung
reaksinya, tapi ia dapat menghasilkan benda yang tangguh, ringan,
kaku, padat tahan kimia dari dua bahan-bahan murah. Dia segera
menjadi orang kaya, di kelas yang sama dengan penemu-penemu
terkenal djamannya seperti Alfred Nobel, Henry Ford, Andrew
Carnegie, George Eastman, dll
Karena phenol resorcinol memiliki tiga sisi yang reaktif,
mereka mampu membentuk ikatan crosslinking untuk membentuk
suatu perekat thermosetting. Resorcinol membentuk copolymer yang
baik dengan formaldehyde pada suhu kamar. Dengan demikian,
diperlukan suatu rasio formaldehyde resorcinol yang rendah untuk
membuat non crosslink novolak polymer. Tetapi penambahan
formaldehyde harderner juga dibutuhkan sebelum menerapkan perekat
untuk kayu pada suatu pengeringan yang komplet.
Tentu saja, polimer silang tidak dapat dicairkan atau
dilarutkan, sehingga sintesis mereka yang harus dilakukan dalam
cetakan

untuk

produk

yang

sebenarnya.

Dalam

prakteknya,

polimerisasi biasanya dilakukan untuk suatu tempat di bawah titik gel

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

10

Penelitian

dalam reaktor yang terpisah, dan kemudian "pra-polimer" ditransfer ke
cetakan, di mana reaksi selesai. (http://chem.chem.rochester.edu)

II.1.4 Risorcinol
Resorcinol adalah 1,3-isomer dari benzenediol dengan formula
C 6H4(OH)2. Resorsinol juga digunakan sebagai perantara kimia untuk
sintesis obat-obatan dan senyawa organik lainnya. Hal ini digunakan
dalam produksi pewarna diazo dan plasticizer dan sebagai UVabsorber
dalam resin.
Sebuah penggunaan muncul resorsinol adalah sebagai molekul
template kimia supramolekul. -OH kelompok pada ikatan hidrogen
bentuk resorsinol untuk menargetkan molekul, menahan mereka dalam
orientasi yang tepat untuk reaksi. Banyak reaksi tersebut dapat
dilakukan

dalam

keadaan

padat,

sehingga

mengurangi

atau

menghilangkan penggunaan pelarut yang dapat membahayakan
lingkungan.
Resorsinol adalah reagen analitis untuk penentuan kualitatif
ketoses (uji Seliwanoff ini).Resorsinol adalah bahan awal untuk
molekul resorcinarene dan memulai styphnate memimpin peledak.
Bereaksi dengan formaldehida resorsinol untuk membentuk resin
termoset yang dapat membentuk dasar dari aerogel.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11

Penelitian

Tabel II.4 Sifat-sifat Risorcinol :
Rumus molekul

C 6H6O2

Massa molar

110.1 g/mol

Penampilan

Padatan putih

Massa jenis and fase

1.28 g/cm3, solid

Kelarutan dalam air

110 g/100 mL at 20 °C

Titik lebur

110 °C, 383 K, 230 °F

Titik didih

277 °C, 550 K, 531 °F

Keasaman (pKa)

9.15

(www.wikipedia.org, 2013)

Risorcinol Formaldehid
Resin Resorcinol - formaldehyde (RF) memiliki kelebihan
dibandingkan dengan resin PF karena dapat kering pada suhu kamar
karena

memiliki

kecepatan

reaksi

yang

10x

lebih

cepat.

Resorcinol adalah 1,3-dihydroxybenzene, yang merupakan bahan yang
sangat reaktif karena efek gabungan dari dua gugus hidroxyl pada
cincin aromatik dalam pengaktifan posisi 2 -, 4 -, dan 6- pada saat
bereaksi dengan formaldehyde untuk reaksi samping, dan dengan
hydroxymethyl resorcinol pada reaksi kondensasi. Pengaktifan kedua
langkah tersebut menghasilkan proses modifikasi dan polimerisasi
yang cepat.
Hal yang menarik dari penggunaan resin RF adalah suatu
pembentukan low solid primer yang disebut hydroxymethylated
resorcinol (HMR). Primer ini sangat berguna dalam meningkatkan
ketahanan terhadap delaminasi dari phenol– resorcinol – formaldehyde

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

12

Penelitian

perekat untuk kayu, ikatan epoxy untuk Douglas-fir, polyurethanedan
epoxy untuk yellow birch dan Douglas-fir, yellow cedar, dengan
perekat PRF, dan epoxy pada Sitka spruce. Primer asli ini harus
diproduksi sesaat sebelum digunakan dan memiliki waktu penggunaan
pendek

tetapi

beberapa

pengembangan

dalam

process

telah

memecahkan masalah ini.
Seperti resin phenol-formaldehyde, perekat ini membentuk
ikatan sangat tahan lama. Mereka memiliki ketahanan terhadap
degradasi dan kegagalan ikatan. Kelemahan utama untuk perekat
resorcinol adalah harganya yang tinggi. Pengembangan terhadap
perekat Phenol-resorcinol-formaldehyde (PRF) telah banyak dilakukan
untuk menurunkan biaya dengan tetap mempertahankan sifatnya yang
kering pada suhu kamar. Perekat PRF ini banyak digunakan dalam
laminasi kayu dan finger joint.
Tipe lain dari PRF adalah honeymoon adhesives, yang
dikembangkan untuk finger jointing dan laminating, proses ini
mengatasi waktu clamping yang lama terkait dengan pengeringan pada
suhu kamar. Pada aplikasi ini, perekat ditempatkan pada satu sisi
permukaan kayu dan bahan aktivator atau kopolimer ditempatkan di
sisi lain, dengan menyatukan kedua potongan ini, maka akan terjadi
proses curing yang cepat. Salah satu cara untuk curing yang cepat
maka dapat digunakan amina cure-promoter pada satu sisi kayu dan
perekat formaldehyde-based adhesive pada sisi yang lain, dan
menunjukkan suatu proses curing yang cepat dapat diperoleh dengan
ikatan yang baik bahkan pada kayu yang basah. Penggunaan
hydrolyzed soybean flour dan PRF adhesive sebagai kedua komponen
telah terbukti menghasilkan ikatan finger joint yang sangat baik.(Sari,
2012).

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

13

Penelitian

II.1.5 Natrium Hidroksida (NaOH)
Natrium hidroksida (NaOH), juga dikenal sebagai soda kaustik
atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium
Hidroksida terbentuk dari oksida basa Natrium Oksida dilarutkan
dalam air. Natrium hidroksida membentuk larutan alkalin yang kuat
ketika dilarutkan ke dalam air. Ia digunakan di berbagai macam bidang
industri,

kebanyakan

digunakan

sebagai

basa

dalam

proses

produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen.
Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam
laboratorium kimia.
Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia
dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia
bersifat lembap cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari
udara bebas. Ia sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas
ketika dilarutkan. Ia juga larut dalam etanol dan metanol, walaupun
kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil daripada
kelarutan KOH. Ia tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non-polar
lainnya. Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning
pada kain dan kertas.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

14

Penelitian

Tabel II.5 Sifat-sifat Natrium Hidroksida :
Rumus molekul

NaOH

Massa molar

39,9971 g/mol

Penampilan

zat padat putih

Massa jenis and fase

2,1 g/cm³, padat

Kelarutan dalam air

111 g/100 ml (20 °C)

Titik lebur

318 °C (591 K)

Titik didih

1390 °C (1663 K)

Kebasaan (pKb)

-2,43

(www.wikipedia.org, 2013)

II.1.6 Amonium Hidroksida
Amonium Hidroksida adalah larutan gas amoniak (NH3) dalam
air, berbau khas menusuk hidung H3. Biasanya senyawa ini didapati
berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amonia).
Walaupun amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan
nutrisi di bumi, amonia sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat
merusak

kesehatan.

Administrasi

Keselamatan dan

Kesehatan

Pekerjaan Amerika Serikat memberikan batas 15 menit bagi kontak
dengan amonia dalam gas berkonsentrasi 35 ppm volum, atau 8 jam
untuk 25 ppm volum.

Kontak dengan gas amonia berkonsentrasi

tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian.
Sekalipun amonia di AS diatur sebagai gas tak mudah terbakar,
amonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup, dan

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15

Penelitian

pengangkutan amonia berjumlah lebih besar dari 3.500 galon (13,248
L) harus disertai surat izin.
Amonia yang digunakan secara komersial dinamakan amonia
anhidrat. Istilah ini menunjukkan tidak adanya air pada bahan tersebut.
Karena amonia mendidih di suhu -33 °C, cairan amonia harus
disimpan dalam tekanan tinggi atau temperatur amat rendah.
Walaupun begitu, kalor penguapannya amat tinggi sehingga dapat
ditangani dengan tabung reaksi biasa di dalam sungkup asap. "Amonia
rumah" atau amonium hidroksida adalah larutan NH3 dalam air.
Konsentrasi larutan tersebut diukur dalam satuan baumé. Produk
larutan komersial amonia berkonsentrasi tinggi biasanya memiliki
konsentrasi 26 derajat baumé (sekitar 30 persen berat amonia pada
15.5 °C).

Amonia yang berada di rumah biasanya memiliki

konsentrasi 5 hingga 10 persen berat amonia. Amonia umumnya
bersifat basa (pKb=4.75), namun dapat juga bertindak sebagai asam
yang amat lemah (pKa=9.25).
Tabel II.6 Sifat-sifat Amonium Hidroksida :
Rumus molekul

NH4OH

Massa molar

17.0306 g/mol

Penampilan

Gas tak berwarna berbau tajam

Massa jenis and fase

0.6942 g/L, gas.

Kelarutan dalam air

89.9 g/100 ml pada 0 °C

Titik lebur

-77.73 °C (195.42 K)

Titik didih

-33.34 °C (239.81 K)

Keasaman (pKa)

9.25

Kebasaan (pKb)

4.75

(www.wikipedia.org, 2013)

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16

Penelit ian

II.2

Landasan Teori
Lignin dapat dihasilkan dari limbah proses delignifikasi pulp, pada
penelitian ini filtrat lignin berasal dari kulit buah kakao yang didelignifikasi
menggunakan alkohol. Filtrat ini kemudian diproses kembali untuk dapat
diambil endapannya dengan menggunakan proses pengasaman dengan asam
sulfat sehingga lignin powder yang dihasilkan berupa lignosulfonat. Lignin
tersebut dihaluskan dengan ukuran 100 mesh untuk kemudian dapat diproses
lagi menjadi bahan baku pembuatan perekat lignin fenol formaldehid dan
lignin resorcinol formaldehid.
Pembuatan perekat Lignin Resorcinol Formaldehide dan Lignin
Phenol Formaldehide dilakukan dengan menggunakan metode Y. Bedard dan
B. Riedl, 1990. Pembuatan dengan metode tersebut diketahui menghasilkan
perekat dengan distribusi berat molekul yang tinggi, kohesi perekat dan adesi
kayu yang baik (J.S.M. Kazayawoko, 1992).
Pada proses pembuatan perekat LPF formaldehid digunakan sebagai
pengikat gugus hidrolik pada penol sehingga membentuk Ortho,parahydroxymethylphenol dengan reaksi dibawah ini:

Penol

Formaldehid

Ortho,para-hydroxymethylphenol

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignif ikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

17

Penelitian

Selain itu formaldehid juga bereaksi dengan lignin membentuk ikatan
senyawa Ortho-hydroximethyllignin.

Lignin

Dari
membentuk

Formaldehid

kedua
ikatan

reaksi
ether

dan

diatas,

Ortho-hydroxymethyllignin

Ortho,para-hydroxymethylphenol

jembatan

methylene

dengan

Ortho-

hydroxymethyllignin membentuk senyawa lignin penol formaldehid.

Lignin Penol Formaldehid

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

18

Penelitian

Sedangkan untuk pembuatan perekat Lignin Resorcinol Formaldehid,
formaldehid diadisi dengan Risorcinol kemudian dikondensasi dan direaksikan
kembali dengan formaldehid membentuk ikatan silang senyawa polimer resorcinol
formaldehid. Dimana senyawa tersebut telah siap untuk bereaksi dengan lignin
membentuk lignin resorcinol formaldehid.

Setelah perekat terbentuk, maka dilakukan beberapa uji untuk mengetahui
kuantitas dan kualitas dari perekat yang dihasilkan tersebut, yaitu uji pH untuk
mengetahui tingkat keasaman, uji densitas untuk mengetahui massa jenis, uji
viskositas untuk mengetahui tingkat kekentalan, uji kereaktifan untuk mengetahui
apakah perekat yang dihasilkan telah bereaksi dan uji daya rekat untuk mengetahui
kemampuan atau kekuatan perekat yang dihasilkan.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19

Penelitian

III.3

Hipotesa
Senyawa yang menjadi bahan baku perekat adalah adanya senyawa
polipenol. Perekat dapat dibuat dengan mereaksikan penol dengan
formaldehid, kemudian lignin bereaksi dengan formaldehid sehingga
membentuk perekat lignin penol formaldehid. Resorcinol diadisi dengan
Risorcinol
formaldehid

kemudian dikondensasi dan direaksikan
membentuk

ikatan

silang

senyawa

kembali dengan

polimer

resorcinol

formaldehid yang berikatan dengan lignin membentuk perekat lignin
resorcinol formaldehid.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

20

Penelitian

BAB III
METODE PENELITIAN

III.1

Bahan yang Digunakan
Penelitian ini menggunakan bahan baku lignin yang berasal dari kulit
buah kakao yang telah diekstraksi. Kulit buah kakao sendiri didapatkan dari
Blitar. Sedangkan untuk Penol, Risorcinol, Formaldehide 37%, Natrium
hidroksida 50%, dan Amonium hidroksida 50% dibeli ditoko bahan kimia
BRATACO daerah Tidar, Surabaya.

III.2

Alat yang digunakan
Peralatan yang digunakan yaitu beaker glass, spatula, gelas ukur,
erlenmeyer, pipet, labu ukur, termometer, kompor.

III.3

Variabel
Penelitian ini dilakukan pada kondisi yang ditetapkan yaitu Phenol 10
gram, Resorcinol 10 gram. Pereaksian pada suhu 85°C selama 6 menit.
Sedangkan kondisi yang berubah yaitu pada subtitusi berat lignin powder
sebesar 10, 15, 20, 25, dan 30% yang dihitung berdasarkan massa Penol.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

22

Penelitian

III.4

Gambar Alat

Pembuatan Lignin Powder

III.5

Pembuatan Perekat

Prosedur Penelitian
Proses penelitian yang dijalankan adalah sebagai berikut :

1.

Persiapan Bahan
Kulit kakao dibersihkan dari kotoran – kotoran dan dikeringkan dengan

bantuan panas sinar matahari selama 4-7 hari untuk menghilangkan kadar
airnya, lalu di tumbuk hingga halus dan dianalisa kadar lignin dari kakao
kering tersebut.
2.

Jalannya Proses Ekstraksi
Kulit kakao yang sudah halus di ekstraksi dengan pelarut ethanol 40%

selama 150 menit diambil filtratnya yang kemudian diproses kembali dengan
asam sulfat 2N untuk mendapatkan lignin powder sebagai bahan baku
perekat Lignin Risorsinol Formaldehid dan Lignin Penol Formaldehid.
Kemudian dilakukan analisa kadar lignin.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

23

Penelitian

3.

Pembuatan Perekat LRF dan LPF
Mula-mula 10 gram Penol atau 10 gram Risorsinol dilarutkan dalam

1,2 ml aquadest diaduk-aduk lalu ditambahkan 20 ml Formaldehide dan
lignin powder sesuai dengan variabel, diaduk. Tetesi 1,15 ml larutan NaOH
50% selama 10 menit, setelah itu dipanaskan sampai temperatur 85°C
selama 6 menit, kemudian temperatur diturunkan sampai 30-40°C.
Tambahkan 1,15 ml larutan NaOH 50% dan 0,7 ml larutan NH4OH 30%.
Ulangi prosedur tersebut dengan berbagai variabel yang telah ditentukan.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

24

Penelit ian

III.6

Blok Diagram Pembuatan Perekat LRF dan LPF

Penol 10 gram / Risorcinol 10 gram

Aqudest 1,2 ml

Formaldehide 37%, 20 ml
10%; 15%; 20%; 25%; 30%

Lignin powder

(% berat)
Ditetesi NaOH 50%, 1,15 ml

Dipanaskan 85°C selama 6 menit

NH4OH 30%, 0,7 ml

NaOH 50%, 1,15 ml

Dilakukan Uji:


Viskositas



Densitas



pH



Kereaktifan



Daya rekat

Perekat Lignin Penol Formaldehid (LPF)
Perekat Lignin Risorcinol Formaldehid (LRF)

Gambar II.1 Blok Diagram Pembuatan Perekat LRF dan LPF

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignif ikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

25

Penelitian

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1

Hasil Analisa Bahan Baku
Berdasarkan uji Balai Penelitian dan Konsultasi Industri (BPKI)
Surabaya, Jawa Timur, analisa bahan baku yaitu kulit buah kakao kering yang
sudah ditumbuk hingga halus dan kulit buah kakao yang telah didelignifikasi,
diperoleh komposisi lignin dengan acuan metode Spektrofotometer sebagai
berikut:

Tabel IV.1: Kadar lignin kulit buah kakao
Bahan

Kadar Lignin

Kulit Buah Kakao Kering

11,81%

Kulit Buah kakao yang terdelignifikasi

71,85%

(Badan Penelitian dan Konsultasi Industri, Surabaya, 2013)

IV.2

Hasil Penelitian
Data hasil penelitian yang diperoleh dari penelitian mengenai
Pemanfaatan Lignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp dari Kulit Buah Kakao
sebagai Perekat dengan menggunakan perbandingan lignin powder sebesar 10,
15, 20, 25, dan 30% yang dihitung berdasarkan massa Penol adalah sebagai
berikut:

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

25

Penelitian

Tabel IV.2: Tabel Hasil Analisa Lignin Resorcinol Formaldehid dan
Lignin Penol Formaldehid

LRF 10%
LRF 15%
LRF 20%
LRF 25%
LRF 30%

10,2
10,1
9,8
9,7
9,5

Densitas (ρ)
(gr/ml)
1,0802
1,0979
1,1639
1,2169
1,2365

LPF 10%
LPF 15%
LPF 20%
LPF 25%
LPF 30%

8,9
8,7
8,5
8,4
8,3

0,8848
0,9181
0,9333
1,0645
1,1044

4,48
4,82
5,22
5,40
5,60

Lem Komersial

4,4

1,1143

6,55

Bahan

pH

Viskositas (μ)
(Cps)
5,80
6,45
6,62
6,90
7,26

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

26

Penelitian

Grafik dan Pembahasan

Nilai pH

IV.3

14
12
10
8
6
4
2
0

LRF
LPF
Lem Komersial
0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

Subtitusi Lignin

Gambar IV.1: Pengaruh Substitusi Lignin pada nilai pH
Dari Gambar diatas dapat dilihat bahwa untuk lignin resorcinol
formaldehid (LRF) memiliki pH antara 10,2 hingga 9,5 dan lignin penol
formaldehid (LPF) dengan pH antara 8,9 hingga 8,3. Hal ini dikarenakan
kadar keasaman tergantung pada subtitusi lignin, dimana semakin banyak
subsitusi lignin maka sifatnya semakin asam. Sedangkan untuk pH lem
komersial yaitu 4,4 dikarenakan bahan baku untuk pembuatan lem yang
berbeda sehingga menghasilkan pH yang berbeda pula maka perbandingan
kembali merujuk pada peneliti terdahulu, dimana pada penelitian Karina, M
dkk pH LPF berkisar antara 9,5-9,9 maka LPF yang mendekati pH tersebut
adalah pada subtitusi lignin 20%, 25%, 30% sedangkan untuk LRF pada
penelitian Ruhendi, S pH berkisar antara 11,38-11,49 maka LRF yang
mendekati pH tersebut adalah pada substitusi lignin 10%. Sesuai data diatas
maka LRF dinyatakan sesuai dengan standart pH sedangkan LPF belum
memenuhi standar.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

27

Penelitian

Nilai Densitas

2,0000
1,5000
1,0000

LRF
LPF

0,5000

Lem Komersial
0,0000
0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

Variabel

Gambar IV.2: Pengaruh Substitusi Lignin pada Nilai Densitas
Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa untuk lignin resorcinol
formaldehid (LRF) memiliki densitas antara 1,0802 gr/ml hingga 1,2365 gr/ml
dan lignin penol formaldehid (LPF) dengan pH antara 0,8848 gr/ml hingga
1,1044 gr/ml. Hal ini dikarenakan reaksi lignin dan formaldehid menyebabkan
pertambahan densitas atau massa jenis. Sedangkan untuk densitas lem
komersial yaitu 1,1143 gr/ml. Dengan demikian densitas perekat LRF yang
mendekati lem komersial adalah pada substitusi lignin 15% sebesar 1,0979
gr/ml, sedangkan untuk densitas perekat LPF yang mendekati lem komersial
adalah pada substitusi lignin 30% sebesar 1,1044 gr/ml. Dengan data tersebut
menandakan densitas LRF dan LPF sesuai dengan standart lem komersial.

Pemanfaatan L ignin Hasil Proses Delignifikasi Pulp
dari Kulit buah Kakao sebagai Perekat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

28

Nilai Viskositas

Penelitian

10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00

LRF
LPF
Lem Komersial

0%

5%

10% 15% 20% 25% 30% 35%
Subtitusi Lignin

Gambar IV.3: Pengaruh S