5. karakteristik kertas berbahan baku tandan kosong kelapa sawit dan sampah kertas

Keteknikan Pertanian J.Rekayasa Pangan dan Pert., Vol.1 No. 4 Th. 2013

101

KARAKTERISTIK KERTAS BERBAHAN BAKUTANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DAN SAMPAH KERTAS

(Paper-Based Characteristics of Oil Palm Empty Fruit Bunch and Waste Paper)

Endah Andarini1, Ainun Rohanah1 dan Saipul Bahri Daulay1

1)Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian USUJl. Prof. Dr. A. Sofyan No. 3 Kampus USU Medan 20155

Diterima 22 September 2014/ Disetujui 5 November 2013

ABSTRACT

Every year the need for paper continue to rise while the raw material from wood have been harder to find, therefore andthe alternative of raw materials would be of plant fibers or fibrous waste such as empty fruit bunches of oil palm andpaper waste. This research was aimed to study the characteristics of paper made from empty fruit bunch pulp and paperwaste pulp. Therefore, a research had been conducted in May-June 2013. The making of paper was done at Jl. RosoNo. 8 Delitua and the testing of paper was done in PT PDM Indonesia Laboratory, Medan North Sumatera using factorialrandomized block design with one factor i.e. waste paper composition (0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50%). Parametersobserved were grammage, tensile and tearing strength. The results showed that the composition of the waste paper hadhighly significant effect on grammage and tensile strength. The resulting paper could be categorized as art paper with thebest results obtained from the composition of 40% (120 g of oil palm empty fruit bunches and 80 g waste paper).

Keywords: oil palm empty fruit bunches, waste paper, pulp composition, paper.

PENDAHULUAN

Bahan baku kertas yang masih umumdigunakan industri-industri kertas adalah kulit kayu.Untuk membuat tiap 1 ton kertas akanmembutuhkan hutan seluas 4 hektar yang dapatmenghasilkan kayu sebanyak 20 m³ per hektar(PPLH, 2007).

Kebutuhan kertas di dunia khususnyaIndonesia dari tahun ke tahun terus meningkat.Perkembangan konsumsi kertas baik di negaramaju maupun di negara berkembang dari tahun ketahun menunjukkan kenaikan tetap ± 1- 4 %,sedangkan penyediaan bahan baku tertutama kayuberdaun jarum sangat terbatas, bahkan dari tahunke tahun menurun. Terutama untuk negara tropisseperti Indonesia, India, Mesir dan AmerikaTengah yang praktis tidak mempunyai potensi kayuberdaun jarum dan hutan berdaun lebar. Kalauada, kecil sekali jumlahnya sehingga untukmemenuhi kebutuhan bahan baku industri pulpdalam negeri sementara ini dikembangkan daribahan-bahan nonkayu seperti ampas tebu, jerami,bambu dan lain-lain (Biro Penelitian danPengembangan PT Kertas Leces dalamSoekartawi, 1988). Oleh karena itu, diperlukanbahan alternatif yang dapat digunakan untukmenggantikan peran kayu dalam pembuatan pulp

kertas, seperti serat tumbuhan dan limbah yangmengandung serat.

Kebutuhan pulp kertas di Indonesia sampaisaat ini masih dipenuhi dari impor. Padahal potensiuntuk menghasilkan pulp di dalam negeri cukupbesar. Salah satu alternatif itu adalah denganmemanfaatkan batang dan tandan kosong kelapasawit untuk bahan pulp kertas dan papan serat.Limbah kelapa sawit yang cukup berpotensi untukdigunakan sebagai bahan baku kertas adalahTandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) karenajumlahnya cukup banyak yaitu 1,9 juta ton beratkering atau setara dengan 4 juta ton berat basahper tahun (Fauzi, dkk, 2002).

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajarikarakteristik kertas yang dibuat dari pulp tandankosong kelapa sawit dan pulp sampah kertas.

METODOLOGI

Bahan-bahan yang digunakan adalah tandankosong kelapa sawit (TKKS), sampah kertas,NaOH, air dan gas. Alat-alat yang digunakanadalah pisau dan gunting untuk mencacah TKKSdan memotong sampah kertas, timbangan, embersebagai wadah mencampur bahan, blender untukmenghancurkan serat TKKS dan sampah kertas,pengaduk, screen sablon untuk mencetak kertas,kain, kaca, penggerus, gelas ukur, masker, sarung


102

tangan, panci, kompor, komputer, kamera, sertaalat uji kekuatan tarik, ketahanan sobek dangramatur.

Metode Penelitian ini menggunakanrancangan acak lengkap (RAL) non-faktorialldengan 3 kali ulangan di setiap perlakuan:Komposisi Sampah Kertas (K) yang terdiri dari 6taraf:

K0 = 0% K3 = 30%K1 = 10% K4 = 40%K2 = 20% K5 = 50%

Model rancangan yang digunakan adalahrancangan acak lengkap (RAL) non-faktorialdengan perlakuan komposisi sampah kertas (K)dengan kode rancangan:

........................................... (1)dimana:Yij = Hasil pengamatan dari faktor K pada taraf

ke-i pada ulangan ke-jµ = Nilai tengah sebenarnyaαi = Efek faktor K pada taraf ke-i

εij = Pengaruh galat (pengacakan)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari hasil penelitian yang dilakukan,diperoleh hasil bahwa perbandingan komposisipulp sampah kertas dan pulp tandan kosongkelapa sawit memberikan pengaruh terhadap nilaigramatur, kekuatan tarik dan ketahanan sobekkertas. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 1. DariTabel 1 dapat dilihat bahwa nilai gramatur tertinggidiperoleh pada perlakuan K4 yaitu sebesar 269,03g/m² dan terendah pada perlakuan K0 yaitusebesar 11,97 gr/m². Nilai kekuatan tarik tertinggidiperoleh pada perlakuan K4 yaitu sebesar 4,25kN/m dan terendah pada K0 yaitu sebesar 0,04kN/m. Nilai ketahanan sobek tertinggi diperolehpada perlakuan K4 yaitu sebesar 308,67 mN danterendah pada K0 yaitu sebesar 186,67 mN.

Tabel 1. Pengaruh komposisi TKKS dan sampah kertas terhadap parameter

Gramatur

Dari hasil analisis sidik ragam dapat dilihatbahwa komposisi sampah kertas memberikanpengaruh sangat nyata terhadap gramatur kertas.Hasil pengujian menggunakan DMRT (DuncanMultiple Range Test) menunjukkan pengaruhkomposisi sampah kertas terhadap gramatur kertasuntuk tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 2.

Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa nilai gramaturterbesar diperoleh pada perlakuan K4 yaitu 269,03gr/m² dan terkecil pada K0 yaitu 11,97 gr/m².Perlakuan K4, K5, K2, K3 memberikan pengaruhyang berbeda sangat nyata terhadap perlakuan K1dan K0 pada taraf uji ketelitian 0,01. Hubunganantara perlakuan (komposisi sampah kertas) dangramatur dapat dilihat pada Gambar 1.

Tabel 2. Pengaruh komposisi sampah kertas terhadap gramatur kertas

Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi0,05 0,01 0,05 0,01

- K0 11,97 a A2 124,71 174,92 K1 185,56 b A3 130,78 184,23 K3 210,83 b B4 134,83 189,49 K2 236,78 b B5 136,05 192,73 K5 242,43 b B6 137,67 194,76 K4 269,03 b B

Keterangan: notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perlakuan memberikanpengaruh yang berbeda nyatapada taraf 5% dan sangat nyata pada taraf 1%.

Perlakuan Gramatur(g/m²)

Kekuatan tarik(kN/m)

Ketahanan Sobek(mN)

K0 11,97 0,04 186,67K1 185,56 3,27 283,33K2 236,78 3,79 235,00K3 210,83 3,66 306,67K4 269,03 4,25 308,67K5 242,43 4,13 300,00


103

Gambar 1. Hubungan antara komposisi sampah kertas dan gramatur

Gambar 1 menunjukkan bahwa padakomposisi sampah kertas menghasilkan nilaigramatur kertas yang fluktuatif yaitu naik dari K0 keK2 kemudian turun ke K3 yaitu pada komposisisampah kertas 30% dan naik kembali pada K4yaitu komposisi sampah kertas 40% dan turunpada K5 pada komposisi sampah kertas 50%.

Pada komposisi sampah kertas 0% (K1)kertas hanya berhasil pada ulangan pertama dansangat tipis, sedangkan ulangan kedua dan ketigatidak membentuk kertas. Hal ini disebabkan alatyang digunakan masih berupa manual dan tidakdilakukan rolling dan pressing pada prosespembuatan kertas.

Kertas yang dihasilkan dari penelitian inimemiliki gramatur dengan nilai diatas 100 g/m²kecuali pada K0 ulangan 1, Sehingga kertas ini jikadibandingkan dengan syarat mutu gramatur kertascetak A 50-100 g/m² maka tidak memenuhi syaratuntuk dijadikan kertas cetak, sedangkan jikadibandingkan dengan nilai gramatur karton duplexyang memiliki gramatur 225-500 g/m² maka kertasyang dihasilkan ini masuk ke dalam kertas kartonkarena kertas cukup tebal. Kertas ini dikategorikankertas seni untuk kemudian diolah lagi menjadiproduk lain seperti paper bag, bahan pengemas,bingkai dan lain-lain.

Nilai gramatur yang besar disebabkan alatyang digunakan masih menggunakan alat manual

yaitu berupa screen sablon untuk mencetak kertas,proses penggerusan juga memberikan pengaruhterhadap gramatur kertas ini dimana ketikapenggerusan (untuk menghilangkan air) tebalnyakertas menjadi tidak merata, serta tidak adanyaproses penekanan atau pressing pada kertassehingga membuat kertas ini memiliki gramaturyang besar. Kertas hasil penelitian ini dimaksudkanuntuk diolah lagi menjadi barang lain maka nilaigramatur yang besar yang lebih baik karenasemakin besar nilai gramatur maka semakin tebaldan luas kertas tersebut. Jadi perlakuan terbaikterdapat pada K4 yaitu 269,03 gr/m².

Kekuatan TarikDari hasil sidik ragam dapat dilihat bahwa

perlakuan komposisi kertas memberikan pengaruhberbeda sangat nyata terhadap kekuatan tarikkertas. Hasil pengujian menggunakan analisaDMRT menunjukkan pengaruh komposisi kertasuntuk tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 3.Dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa kekuatan tarikterbesar diperoleh pada perlakuan K4 yaitu 4,25kN/m dan terendah pada perlakuan K0 yaitu 0,04kN/m. Perlakuan K4, K5, K2, K3 dan K1 memberikanpengaruh berbeda sangat nyata terhadap K0.Hubungan antara perlakuan dan kekuatan tarikdapat dilihat pada Gambar 2.

Tabel 3. Pengaruh komposisi sampah kertas terhadap kekuatan tarik kertas

Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi0,05 0,01 0,05 0,01

- K0 0,04 a A2 2,02 2,85 K1 3,27 b B3 2,12 3,00 K3 3,66 b B4 2,18 3,09 K2 3,79 b B5 2,20 3,14 K5 4,13 b B6 2,23 3,17 K4 4,25 b B

Keterangan: notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perlakuan memberikan pengaruh yang berbedanyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada taraf 1%.


104

Gambar 2. Hubungan antara komposisi sampah kertas dan kekuatan tarik.

Gambar 2 menunjukkan bahwa komposisisampah kertas memberikan pengaruh hasil yangfluktuatif, naik dari K0 ke K2 kemudian turun ke K3yaitu pada komposisi sampah kertas 30% dan naikkembali pada K4 yaitu pada komposisi sampahkertas 40% kemudian turun pada K5 yaitu padakomposisi sampah kertas 50%. Nilai kekuatan tarik/ketahanan tarik kertas ditentukan oleh keterikatanserat-serat ketika telah diolah menjadi kertas,semakin kuat ikatan serat maka nilai ketahanantarik semakin besar. Jika dibandingkan nilaikekuatan tarik kertas kraft (seni) penelitian inidengan nilai kekuatan tarik kertas cetak A, kertasini memiliki kuat tarik lebih besar yaitu 3,27 sampai4,25 kN/m dari kertas cetak A yang menetapkankekuatan tarik min. 2 kN/m.

Untuk nilai kekuatan tarik kertas semakinbesar nilai kuat tarik kertas maka semakin baikkualitas kertas tersebut. Dari hasil penelitiankekuatan tarik terbaik diperoleh pada perlakuan K4dengan nilai 4,25 kN/m.

Ketahanan SobekHasil uji analisis sidik ragam ketahanan

sobek menunjukkan bahwa setiap perlakuankomposisi kertas memberikan pengaruh tidak nyatasehingga pengujian DMRT tidak dilanjutkan.

Ketahanan sobek kertas merupakan sifatatau karakteristik yang dimiliki kertas seberapakuat kertas tersebut menahan sobekan. Nilaiketahanan sobek ini dinyatakan dalam mN (miliNewton). Pada data diperoleh rataan ketahanansobek dari terkecil hingga terbesar adalah K0186,67; K2 235; K1 283,33; K5 300; K3 306, 67 danK4 308,67.

Ketahanan sobek merupakan indikatorpanjang dan keseragaman serat dalam selembarkertas, berarti semakin besar nilai ketahanan sobekmenunjukkan bahwa kertas tersebut memilikipanjang serat yang baik dan keseragaman seratyang baik pula. Namun nilai ketahanan sobekuntuk berbagai kertas memiliki standar nilai yangberbeda disesuaikan dengan penggunaanya.

Karena kertas seni pada penelitian ini digunakanuntuk keperluan lain maka dibutuhkan ketahanansobek yang besar, dan nilai terbaik diperoleh padaperlakuan K4 yaitu 308,67 mN.

Karakteristik KertasKarakteristik kertas hasil penelitian ini dinilai

dari gramatur, kekuatan tarik dan ketahanan sobekdan hasil penampakan kertas yang dilihat secaravisual. Kertas yang dihasilkan dari campurantandan kosong dan sampah kertas ini memilikipenampakan yang indah karena masih banyaknyaserat yang timbul di permukaan kertas. Sehinggakertas ini dapat dikategorikan kedalam kertas kraftyaitu jenis kertas seni yang kegunaannyadisesuaikan dengan kebutuhan. Setelah kertas iniberhasil dicetak maka dapat dilanjutkan denganmembuat bahan seni lain dari kertas ini sepertipaper bag, kotak kado, packing paper, dan benda-benda seni atau kebutuhan lainnya.

Tabel 1 menunjukkan Nilai gramatur,kekuatan tarik dan ketahanan sobek terbesar padaperlakuan K4 (komposisi sampah kertas 40%) danterendah pada perlakuan K0 (komposisi sampahkertas 0%) yaitu hanya tandan kosong saja yangdibentuk menjadi kertas. Hasilnya adalah kertashanya bisa dibuat pada ulangan pertama danmenghasilkan kertas yang tipis dan bernilai rendahpada semua parameter yang ditentukan. Hal inidisebabkan tidak dilakukan proses penggilinganpada kertas karena keterbatasan alat. MenurutNasution (2010) selama proses penggilingan, seratmengalami penyikatan, pengoyakan, pemukulan,penggosokan dan penekanan sehingga ikatanantar serat menjadi terbuka dan terjadi hidrasi fibril.kertas yang dibuat dari pulp yang sudah digilingakan diperoleh kertas dengan kekuatan tinggi,padat dan formasi terjalin baik.

Tampilan kertas hasil penelitian ini berwarnasangat coklat pada perlakuan pertama (K0)semakin banyak campuran sampah kertasberpengaruh pada warna kertas yang semakinmemudar atau semakin mendekati warna putih.


105

Kertas ini sedikit bergelombang/ keriput sebelumdisetrika karena tidak ada proses pressing ataupenekanan pada kertas. Untuk tampilan lain yaitutampak ada serat-serat tandan kosong yang belumhancur sempurna timbul pada kertas, namun seratyang timbul ini menambah keindahan atau nilaiestetika pada kertas seni ini. Pasaribu danSahwalita (2007) menyatakan kertas seni dengancampuran serat alam memiliki penampilan yanglebih indah karena menampilkan serat-serat yangmuncul di permukaan kertas.

Penggunaan NaOH pada pembuatan kertasini dimaksudkan untuk membuat serat tandankosong lebih mudah lunak dan terurai. MenurutHeradewi (2007) menyatakan bahwa semakintinggi kadar NaOH yang ditambahkan pada prosespembuatan kertas maka padatan total yangdihasilkan semakin banyak banyaknya padatanyang dihasilkan menunjukkan bahwa serat yangterurai atau terdegradasi semakin banyak.

Menurut Harefa (2012) proses pembuatankertas menggunakan proses soda (menggunakanNaOH) sangat cocok digunakan untuk bahan bakunon-kayu karena proses ini lebih menguntungkandari segi teknis dan ekonomis dan membuat limbahyang tidak terlalu berbahaya bagi lingkungan. Olehsebab itu penulis menggunakan NaOH sebagailarutan pemasakan pada proses pembuatan kertasini.

Proses pemasakan pada pembuatan kertasini dilakukan untuk melunakkan serat tandankosong kelapa sawit. Lamanya waktu pemasakanyang digunakan yaitu 60 menit, hal inidimaksudkan agar serat lunak dan tidak hancur.Menurut Wibisono, dkk (2011) waktu pemasakanmemberikan pengaruh terhadap proses pembuatanpulp yaitu semakin lama waktu pemasakan seratmaka akan meningkatkan reaksi hidrolisis lignin.Untuk waktu dibawah 1 jam pulp belum terbentuk,waktu diatas 5 jam selulosa akan terdegradasi.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan1. Kertas yang dihasilkan dari penelitian ini

berupa kertas kraft dikategorikan sebagaikertas seni yang dapat diolah lebih lanjutpenggunaannya.

2. Gramatur kertas tertinggi diperoleh padaperlakuan K4 yaitu 269,03 gr/m² dan terkecilpada K0 yaitu 11,97 gr/m².

3. Kekuatan tarik kertas tertinggi diperoleh padaperlakuan K4 yaitu 4,25 kN/m dan terendahpada perlakuan K0 yaitu 0,04 kN/m

4. Ketahanan sobek tertinggi diperoleh padaperlakuan K4 yaitu 308,67 mN dan terendahpada K0 186,67 mN.

5. Perlakuan terbaik untuk nilai gramatur,kekuatan tarik dan ketahanan sobek adalahpada K4 pada komposisi sampah kertas 40%yaitu 120 gram pulp tandan kosong kelapasawit 80 gram pulp sampah kertas.

SaranPerlu dilakukan perancangan alat penguraii

serat dan alat rolling atau pressing untuk hasilkertas yang lebih baik yaitu serat menjadi halusdan kertas tebal merata.

DAFTAR PUSTAKA

Fauzi, Y., Y.E., Widyastuti, I., Satyawibawa dan R.,Hartono, 2002. Kelapa Sawit: Budidaya,Pemanfaatan Hasil dan Limbah, AnalisisUsaha dan Pemasaran, Edisi Revisi.Penebar Swadaya, Jakarta.

Harefa, A. S. W., 2012. Pembuatan Pulp dariTandan Kosong Kelapa Sawit denganMetode Organosolv. Universitas NegeriMedan.

Heradewi, 2007. Isolasi Lignin dari Lindi HitamProses Pemasakan Organosolv SeratTandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS).http://repository.ipb.ac.id. [diakses pada 6Maret 2013].

Nasution, Z. A., 2010. Pembuatan dankarakterisasi kertas dari limbah jerami padiuntuk tatakan gelas cetak tangan. Balai Risetdan Standardisasi Industri Medan. BeritaSelulosa Vol. 45 No. 1.

Pasaribu, G., dan Sahwalita, 2007. PengolahanEceng Gondok sebagai Bahan Baku KertasSeni. Prosiding Ekspose Hasil-HasilPenelitian.http://www.deptan.go.id/feati/teknologi/Gunawan.pdfn [diakses pada 25 juni 2013].

PPLH, 2007. Kertas dalam Kehidupan Manusia,E-book PPLH.http://moveindonesia.files.wordpress.com.[diakses pada 3 Nopember 2012].

Soekartawi, 1988. Komoditi Serat Karung diIndonesia. UI Press, Jakarta.

Wibisono, I., H., Leonardo, Antaresti danAylianawati, 2011. Pembuatan pulp darialang-alang. Widya Teknik Vol. 10 No. 1.

5. karakteristik kertas berbahan baku tandan kosong kelapa sawit dan sampah kertas

Documents