pembuatan dan karakterisasi kertas...
Post on 06-Mar-2018
229 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS PEMBUNGKUS YANG DIBUAT DARI KANTONG
SEMEN BEKAS DENGAN PULP JERAMI
T E S I S
Oleh
DORMIAN SARAGI 067026006/FIS
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2008
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS PEMBUNGKUS YANG DIBUAT DARI KANTONG
SEMEN BEKAS DENGAN PULP JERAMI
T E S I S
Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains Dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika
Pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Oleh
DORMIAN SARAGI 067026006/FIS
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2008
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Judul Tesis : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS PEMBUNGKUS YANG DIBUAT DARI KANTONG SEMEN BEKAS DENGAN PULP JERAMI
Nama Mahasiswa : Dormian Saragi Nomor Pokok : 067026006 Program Studi : Fisika
Menyetujui Komisi Pembimbing
( Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc ) ( Drs. Ferdinan Sinuhaji, MS )
Ketua Anggota
Ketua Program Studi Direktur
( Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc ) ( Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa, B, M.Sc )
Tanggal lulus : 4 Agustus 2008
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Telah diuji pada
Tanggal : 4 Agustus 2008
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc.
Anggota : 1. Drs. Ferdinan Sinuhaji, MS.
2. Dr. Marhaposan Situmorang.
3. Drs. H. Oloan Harahap, M.Sc.
4. Drs. Tenang Ginting, MS.
5. Drs. H. Muhammad Syukur, MS.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
ABSTRAK
Penelitian tentang pembuatan dan karakterisasi kertas yang dibuat dari campuran pulp jerami dan pulp kantong semen bekas telah dilakukan. Penelitian yang dilaksanakan dengan metode proses soda, bertujuan untuk memperoleh alternatif bahan baku kertas campuran, dari pulp jerami dan kantong semen bekas. untuk campuran 0 % pulp jerami dan 100 % pulp kantong semen bekas, diperoleh contoh kertas yang mempunyai gramatur rata-rata 108,13 gr/m2, kerapatan massa rata-rata 720,89 kg/m3, kuat tarik rata-rata 123,28 x 105 N/m3, kekuatan sobek rata-rata 1548,71 x 10-3 N . Untuk campuran 100 % pulp jerami dan 0 % pulp kantong semen bekas, diperoleh contoh kertas yang mempunyai gramatur rata-rata 100,07 gr/m2, kerapatan massa rata-rata 833,89 kg/m3, kuat tarik rata-rata 153,09 x 105 N/m3, kekuatan sobek rata-rata 2026,93 x 10-3 N.
Untuk gramatur yang yang optimum yaitu campuran 90 % pulp jerami dan 10 % pulp kantong semen bekas, diperoleh contoh kertas yang mempunyai gramatur rata-rata 114,10 gr/m2, kerapatan massa rata-rata 796,05 kg/m3, kuat tarik rata-rata 150,47 x 105 N/m3, kekuatan sobek rata-rata 2000,24 x 10 -3 N.
Kata kunci : Jerami, kantong semen bekas, proses soda, pulp dan kertas.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
ABSTRACT
The Research of forming and characteristic of paper which is made of mixture of straw pulp and cemen`t bag trace pulp has been conducted. Research with caustic process method, aim to obtain; mixture paper raw material alternates mix of straw and cemen`t bag trace. For mixture 0 % straw pulp and 100 % pulp of cemen`t bag trace, is got the example of paper which has the gramatur of 108,13 gr/m2, the average of density is 720,89 kg/m3, the evarage of tensile strength is 123,28 x 105 N/m2, the average of strength tear is 1548,71 x 10-3 N. For mixture 100 % straw pulp and 0 % pulp of cemen`t bag trace, is got the average of gramatur is 100.07 gr/m2, the average of density is 833,89 kg/m3, the average of tensile strength is 153,09 x 105 N/m2, the average of strength tear mean is 2026,93 x 10-3 N.
For the optimum of gramatur is the mixture 90 % straw pulp and 10 % pulp of cemen`t bag trace, is got the example of paper which is has the average gramatur is 114,10 gr/m2, the average of density is 796,05 kg/m3, the average of tensile strength is 150,47 x 105 N, the average of the strength tear is 2000,24 x 10-3 N.
Keywords : Straw, cemen`t bag trace, pulp, caustic process, and paper.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, hanya dengan kasih dan karunia yang diberikan-Nya kepada penulis sehingga tesis ini terselesaikan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Prof. Chairuddin P. Lubis, DTM&H, Sp.A(K) selaku Rektor Universitas Sumatera Utara Medan.
2. Prof. Dr. Ir. Chairun Nisa, M.Sc selaku Direktur sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara Medan.
3. Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc selaku Koordinator Program Studi Magister Ilmu fisika Universitas Sumatera Utara Medan.
4. Drs. Nasir Saleh, M.Eng.Sc selaku Sekretaris Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara Medan
5. Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc selaku Ketua Komisi Pembimbing. 6. Drs Ferdinan Sinuhaji, M.S selaku Anggota Komisi Pembimbing. 7. Seluruh Staf Pengajar pada Sekolah Pascasarjana Program Studi Magister Ilmu
fisika USU, yang telah mencurahkan ilmunya selama masa perkuliahan. 8. Seluruh Staf Administrasi Sekolah Pascasarjana dan Bapak Mulkan yang
dengan penuh kesabaran memberikan pelayanan terbaik di Sekolah Pascasarjana Program Studi Magister Ilmu fisika.
Ucapan terima kasih yang sedalam-dalamnya penulis sampaikan kepada orang
tua penulis Ayahanda Drs. R.H. Saragi (alm), Ibunda M. Br. Silalahi (alm) beserta suami tercinta Drs. M. Siregar, M.Pd dan kedua ananda, Kakak Paramita Sondang Oktaviani Siregar dan Bang Putra Pratama Mandiri Siregar, beserta seluruh Keluarga Maju Siregar, SH, MM, Keluarga P. Turnip, SE, Keluarga Drs. B. Turnip, Keluarga Ir. M. Turnip, Keluarga Kaston Sijabat, M.Si dan adinda Ebenezer Silitonga, M.Si yang tetap memberi semangat kepada penulis selama dalam pendidikan dan dalam menyelesaikan tulisan ini
Terima kasih atas doa dan dorongan kalian semua. Semoga kebanggaan ini, juga menjadi kebanggaan kalian semua. Sekali lagi terima kasih.
Semoga kita diberikan taufik dan hidayahNya dalam memanfaatkan segala ciptaanNya bagi kesejahteraan umat manusia. Amin.
Medan, Agustus 2008 Dormian Saragi
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama : Dormian Saragi. Tempat/Tanggal Lahir : Medan, 28 Mei 1961. Pekerjaan : Guru (PNS). Agama : Katolik. Orang Tua Ayah : Alm. Drs. R.H. Saragi Turnip. Ibu : Alm. M. Br. Silalahi. Alamat rumah : Jl. T. Amir Hamzah Komp. Ruko Griya Riatur Blok A
No. 82 Kapten Muslim – Medan. HP : 085262317681. e-mail : dormian_saragi@yahoo.co.id DATA PENDIDIKAN SD : SD Negeri No. 67 Teladan Medan Tamat : 1973 SMP : SMP Negeri 4 Medan Tamat : 1976 SMA : SMA Negeri 5 Medan Tamat : 1980 D3 – Fisika : IKIP Negeri Medan Tamat : 1984 S1- Fisika : IKIP Negeri Medan Tamat : 1997 S2 – Fisika : Universitas Sumatera Utara Medan Tamat : 2008
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
DAFTAR ISI
ABSTRAK ......................................................................................................... i ABSTRACT ....................................................................................................... ii KATA PENGANTAR ....................................................................................... iii RIWAYAT HIDUP ............................................................................................ iv DAFTAR ISI ...................................................................................................... v DAFTAR TABEL ............................................................................................. vii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... x BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1 1.2 Permasalahan ................................................................................. 3 1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................... 3 1.4 Batasan Masalah ............................................................................ 3 1.5 Perumusan Masalah ....................................................................... 3 1.6 Lokasi Penelitian ............................................................................ 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 6 2.1 Pengertian Kertas ........................................................................... 6 2.2 Pembuatan Pulp................................................................................. 7
2.2.1 Proses Pembuatan Pulp ....................................................... 7 2.2.2 Dimensi Serat ...................................................................... 9 2.2.3 Panjang Serat ....................................................................... 9 2.2.4 Kekasaran Serat (Diameter Serat) ....................................... 10
2.3 Proses Pembuatan Kertas ............................................................... 11 2.4 Pulp Jerami (Oriza sativa Pulp) ..................................................... 13 2.5 Kertas Kantong Semen ................................................................... 16 2.6 Pulp Campuran (Pulp Jerami – Pulp Kantong Semen Bekas) ....... 17 2.7 Kuat Tarik Kertas (Tensile Strength) ............................................. 18 2.8 Kuat Sobek (Tearing Strength) ...................................................... 19 2.9 Scanning Electron Microscope (SEM) .......................................... 19 2.10 Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) .......................................... 21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 28 3.1 Pembuatan Pulp Jerami .................................................................. 28 3.2 Pembuatan Pulp Kantong Semen Bekas ........................................ 30 3.3 Pembuatan Pulp Campuran (Jerami – Kantong Semen Bekas) ..... 32 3.4 Rancangan Penelitian ...................................................................... 34 3.5 Pengujian Sampel Penelitian .......................................................... 36
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 47 4.1 Rendemen Kertas ........................................................................... 47 4.2 Ketebalan Kertas ............................................................................ 48 4.3 Gramatur Kertas ............................................................................. 50 4.4 Rapat Massa Kertas ........................................................................ 52 4.5 Uji Tarik Kertas ............................................................................. 54 4.6 Uji Sobek Kertas ............................................................................ 55 4.7 Penampilan Kertas Hasil Percobaan ............................................. 57 4.8 Hubungan antara Tebal Kertas dan Gramatur Kertas ................... 58 4.9 Pengaruh Komposisi Serat terhadap Kerapatan Massa Kertas ...... 59 4.10 Pengaruh Komposisi Serat Jerami dan Serat Kantong Semen
Bekas terhadap Kekuatan Tarik . ................................................... 59 4.11 Pengaruh Komposisi Serat Jerami dan Serat Kantong Semen
Bekas terhadap Kekuatan Sobek . .................................................. 60 4.12 Analisa Permukaan Kertas ............................................................ 60 4.13 Analisa Kandungan Logam ........................................................... 64
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 67
5.1 Kesimpulan ................................................................................... 67 5.2 Saran .............................................................................................. 67
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 68
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
2.1. Kadar Serat Daun Panjang Serat Tanaman Padi ............................... 14 2.2. Komponen Kimia dari Tanaman Padi ............................................... 14 2.3. Karakteristik Lembaran Pulp Jerami ................................................. 15 4.1. Hasil Pengukuran Tebal Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong
Semen Bekas . .................................................................................... 48 4.2. Hasil Perhitungan gramatur Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas ...................................................................... 50 4.3. Hasil Perhitungan Rapat Massa Kertas Campuran Pulp Jerami dan
Kantong Semen Bekas ...................................................................... 52 4.4. Hasil Pengukuran Kekuatan Tarik Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas ............................................................... 54 4.5. Hasil Pengukuran Kekuatan Sobek Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas ............................................................... 56 4.6. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Logam Timbal,
Tembaga dan Seng dengan Spektrofotometer Serapan Atom ......... 65 4.7. Data Cemaran Logam Timbal, Tembaga dan Seng .......................... 66
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
DAFTAR GAMBAR
Nomor J u d u l Halaman 2.1 Serat Jerami (Oryza sativa Fibre) ....................................................... 15 2.2 Peralatan Scanning Electron Microscope (SEM) ............................... 20 2.3 Instrumen Spektrofotometer Serapan Atom ....................................... 25 3.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Pulp Jerami ..................................... 29 3.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Pulp Kantong Semen Bekas ........... 31 3.3 Diagram Alir Proses Pembuatan Pulp Campuran (Pulp Jerami–Kantong Semen Bekas) ...................................................................................... 33 3.4 Neraca Analitik ................................................................................... 38 3.5 Alat Uji Tarik ...................................................................................... 40 3.6 Alat Uji Sobek ..................................................................................... 42 3.7 Alat SEM (Scanning Electron Microscope) type ASM – 5X ............. 43 3.8 Penangas Api (water bad) ................................................................... 44 3.9 Alat Uji SSA ....................................................................................... 45 4.1 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen
Bekas dengan Tebal Kertas Rata-rata ................................................. 49 4.2 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen
Bekas dengan Gramatur Rata-rata ...................................................... 51 4.3 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen
Bekas dengan Rapat Massa Rata-rata ................................................. 53 4.4 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen
Bekas dengan Kuat Tarik Rata-rata .................................................... 55
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
4.5 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas dengan Kuat Sobek Rata-rata ................................................... 57
4.6 Foto SEM Permukaan Mikrostruktur Kertas Pulp Kantong Semen Bekas dengan Perbesaran 300 Kali .................................................... 61 4.7 Foto SEM Permukaan Mikrostruktur Kertas Pulp Jerami dengan Perbesaran 300 Kali ............................................................................ 62
4.8 Foto SEM Permukaan Mikrostruktur Kertas Pulp Campuran (Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas) dengan Perbesaran 300 Kali ...... 63
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor J u d u l Halaman
1 Pengukuran Tebal Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas .................................................................................. 70
2 Pengukuran Gramatur Kertas Campuran Pulp Jerami dan
Kantong Semen Bekas ................................................................... 71 3 Pengukuran Rapat Massa Kertas Campuran Pulp Jerami dan
Kantong Semen Bekas .................................................................. 72 4 Pengukuran Uji Kuat Tarik Kertas Campuran Pulp Jerami dan
Kantong Semen Bekas .................................................................. 73 5 Pengukuran Kekuaan Sobek Kertas Pulp Jerami dan Kantong
Semen Bekas ................................................................................. 74 6 Kadar Logam Timbal (Pb) dalam Campuran Pulp Jerami dan
Kantong Semen Bekas dengan Mengunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) ..................................................................... 75
7 Kadar Logam Tembaga (Cu) dalam Campuran Pulp Jerami dan
Kantong Semen Bekas dengan Mengunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) ..................................................................... 76
8 Kadar Logam Seng (Zn) dalam Campuran Pulp Jerami dan
Kantong Semen Bekas dengan Mengunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) ..................................................................... 77
9 Daftar Standar Nasional Indonesia (SNI) ..................................... 78
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dengan meningkatnya penggunaan serat organik sebagai bahan untuk
memperkuat komposit yang semakin luas, hal ini sangat menguntungkan karena serat
organik mudah diperoleh dan beberapa diantaranya merupakan produk limbah yang
belum dimanfaatkan. Bila dibandingkan dengan serat anorganik atau buatan, maka
serat organik tidak membutuhkan biaya yang begitu besar. Teknologi yang semakin
maju memungkinkan penggunaan serat organik sebagai bahan yang memperkuat
komposit sehingga lebih sempurna (Zainal Abidin Nasution, 2000).
Komposit adalah gabungan dari dua unsur yang berbeda satu sama lain
sehingga menghasilkan bahan baku dimana unsur-unsur pembentuk bahan tersebut
tidak dapat larut satu sama lain. Sifat yang dihasilkan harus lebih unggul
dibandingkan dengan komponen tunggalnya. Komposit ini mempunyai beberapa
keunggulan antara lain : mudah dibentuk, berkekuatan tinggi, ringan, kokoh tanpa
berubah bentuk, isolator listrik yang baik, anti karat, kekerasannya tinggi dan lain-
lain.
Salah satu sumber serat yang diperoleh merupakan pemanfaatan limbah
tumbuhan. Indonesia merupakan Negara kepulauan beriklim tropis yang banyak
ditumbuhi berbagai macam tanaman. Tumbuhan berkayu (wood) atau bukan kayu
1
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
(non wood) sebagai sumber bahan baku pembuatan pulp. Dengan upaya-upaya untuk
mendapatkan sumber bahan baku lainnya, yang belum termanfaatkan ataupun
dimanfaatkan. Dari sekian banyak tanaman bukan kayu yang dapat diandalkan
sebagai sumber serat antara lain adalah tanaman padi (Oriza sativa), rumput alang-
alang, tifa. batang pisang dan lain-lain (Tjahjono Yudi, 1998).
Jerami padi merupakan limbah pertanian yang cukup besar jumlahnya dan
belum banyak dimanfaatkan. Setelah panen selesai sebagian besar jerami di Indonesia
dibakar saja menjadi abu dan sebagiannya lagi untuk makanan ternak.
Selama ini kantong semen bekas banyak dibuat untuk kertas kantong beras
ukuran 5 kg, 10 kg, 15 kg dan 20 kg ataupun untuk kantong barang-barang lainnya.
Berdasarkan observasi lapangan di Kodya Medan kantong semen dengan bahan
kertas adalah semen Andalas Type PPC ukuran berat 40 kg dan semen Padang Type
PPC ukuran 40 kg. Umumnya setiap pembangunan perumahan atau ruko dan lainnya
menggunakan merek semen dan type seperti yang tersebut di atas.
Oleh karena kertas kantong semen memiliki kekuatan yang tinggi, maka dalam
penelitian ini dilakukan percobaan dengan menggunakan serat jerami untuk
menurunkan kekuatan kertasnya dan memperbaiki karakternya.
Dalam hal ini peneliti tertarik untuk memanfaatkan limbah serat jerami untuk
dimanfaatkan sebagai pulp dengan mencampurkan limbah kantong semen bekas
(kertas kraft), dengan variasi persen campuran untuk dikarakterisasi menjadi kertas
jenis baru.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
1.2 Permasalahan
1. Batang jerami memiliki serat pendek dan bila dicampurkan serat panjang
dan serat kantong semen bekas akan diperoleh kertas yang berkualitas.
2. Limbah jerami akan menambah pendapatan para petani dan juga limbah dari
kantong semen juga dapat dimanfaatkan untuk menanggulangi limbah
menuju zero waste.
1.3 Tujuan Penelitian
1. Untuk memahami proses teknologi pembuatan pulp dan kertas.
2. Memanfaatkan limbah jerami dan limbah kantong semen bekas menjadi
komoditi baru seperti kertas pembungkus.
1.4 Batasan Masalah
1. Dalam proses pembuatan pulp dilakukan dalam suasana alkali (basa) dengan
NaOH sebagai bahan kimia pemasak.
2. Kertas campuran tidak ditambahan zat penolong seperti perekat, pewarna
dan lain-lain.
1. 5 Perumusan Masalah
Masalah yang akan diselesaikan pada penelitian ini dirumuskan sebagai
berikut :
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
1. Menentukan sifat mekanis kertas campuran pulp jerami dan pulp kertas kantong
semen bekas antara lain :
a. Rendemen (%),
b. Tebal kertas, yaitu jarak antara kedua permukaan kertas diukur pada
kondisi standar (SNI 14 – 4977 – 1999).
c. Gramatur, yaitu massa lembaran kertas dalam gram dibagi dengan satuan
luasnya dalam meter persegi, diukur pada kondisi standar (SNI 14 – 0439
– 1989).
d. Rapat massa (density), yaitu besaran yang menyatakan perbandingan
antara massa dengan volume serpih berbentuk tumpukan, dinyatakan
dalam 3mkg
, diukur pada kondisi standar (SNI 14 – 0702 – 1989).
e. Kuat tarik, yaitu daya tahan maksimum jalur pulp, kertas terhadap gaya
tarik yang bekerja pada kedua ujung jalur tersebut sampai putus, diukur
pada kondisi standar (SNI 14 – 4737 – 1998).
f. Ketahanan sobek adalah gaya dalam gram gaya (gf) atau mili Newton
(mN) yang diperlukan untuk menyobek kertas pada kondisi standar. (SNI
14 – 0436 – 1989).
g. Spektrofotometri Serapan Atom adalah penyerapan energi radiasi oleh
atom-atom netral pada keadaan dasar, dengan panjang gelombang tertentu
yang menyebabkan tereksitasinya dalam berbagai tingkatan energi (ppm).
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
2. Menentukan komposisi yang paling baik antara pulp jerami dan limbah kertas
kantong semen bekas untuk memperoleh kualitas kertas yang baik.
1.6 Lokasi Penelitian
1. Laboratorium Spektroskopi Univertas Sumatera Utara Medan.
2. Laboratorium Balai Riset dan Standarisasi Industri Medan.
3. PT. DMI (PEPETE RIES de MAUDUIT) Medan.
4. Laboratorium Pendidikan Teknologi Kimia Industri (PTKI) Medan.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Kertas
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, kertas merupakan barang lembaran
dibuat dari bubur rumput, jerami, kayu dan sebagainya yang biasa ditulisi atau untuk
kertas pembungkus dan sebagainya. Natural paper atau kertas seni dapat dibuat dari
serat-serat tanaman, selain kayu, seperti jerami, ijuk, eceng gondok, dan sebagainya.
Kertas adalah bahan yang tipis dan rata, yang dihasilkan dengan kompresi serat
yang berasal dari pulp yang telah mengalami pengerjaan penggilingan, ditambah
beberapa bahan tambahan yang saling menempel dan jalin-menjalin. Serat yang
digunakan biasanya adalah alami, dan mengandung selulosa dan hemiselulosa.
Kertas dikenal sebagai media utama untuk menulis, mencetak serta melukis dan
banyak kegunaan lain yang dapat dilakukan dengan kertas, misalnya kertas pembersih
(tissue) yang digunakan untuk menghidang, kebersihan atau toilet.
6
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
2.2 Pembuatan Pulp
2.2.1 Proses Pembuatan Pulp
Pulp adalah kumpulan serat-serat yang diambil dari bagian-bagian tumbuh-
tumbuhan yang mengandung serat antara lain dari bagian kayu, kulit, akar, daun, dan
buah. Pulp yang berasal dari bagian kayu disebut pulp kayu (wood pulp) sedangkan
pulp yang berasal dari bagian bukan kayu dinamai pulp bukan kayu (non wood pulp).
Menurut proses pembuatannya, pulp dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu
(Tjahjono Yudi, 1998) :
1. Pulp yang dibuat secara mekanis, dinamai pulp mekanis.
2. Pulp yang dibuat secara semi kimia atau semi mekanis, dinamai pulp semi
mekanis atau mekanis kimia.
3. Pulp yang dibuat secara kimia penuh dinamai pulp kimia. Contoh : dissolving
pulp, pulp sulfat, pulp soda dan lain-lain.
Jika dilihat dari rendemen (hasil akhir) pulp dibagi dua macam, pulp rendemen
tinggi dan pulp rendemen rendah. Dari kedua rendemen ini mempunyai sifat-sifat
fisika dan kimia yang berbeda-beda. Sifat fisik dari pulp mekanis biasanya lebih
buruk dari pada sifat fisik dari pulp kimia. Keuntungan dari pulp dengan proses
mekanis ini adalah rendemen yang tinggi.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Pulp mekanis ini biasanya dibuat untuk kertas yang bermutu rendah dan murah,
misalnya kertas koran, sedangkan pulp kimia dipakai untuk membuat kertas yang
berkualitas baik, misalnya kertas tulis, kertas cetak. Pulp mekanis sifat kimianya
masih sama dengan sifat kimia kayu, sedangkan pada pulp kimia sifat kimianya sudah
sangat jauh berbeda dengan sifat kimianya dari kayu asalnya. Antara pulp yang belum
diputihkan dan pulp yang sudah diputihkan baik sifat fisik maupun sifat kimia juga
berbeda.
Untuk mencari perbedaan sifat-sifat, baik sifat fisik maupun sifat kimia, perlu
dilakukan pengujian baik pengujian sifat fisik maupun sifat kimia. Sifat-sifat fisik
pulp itu adalah : Gramatur, Tebal, Bulky, Ketahanan sobek, retak, tarik dan lipat,
Derajat putih, Opasitas. Sedangkan sifat-sifat kimia adalah : kadar alpa selulosa,
kadar abu, kadar lignin, kadar pentosan, dan lain-lain
Pengujian pulp harus dilakukan pada ruang kondisi karena suhu dan
kelembaban ruangan sangat berpengaruh pada hasil pengujian sifat-sifat pulp.
Kondisi ruang dan pengkondisian lembaran pulp, untuk pengujian dilakukan
berdasarkan Standar Internasional ISO 187 : 1997 (E), Paper, board dan pulps –
standard atmosphere for conditioning and testing procedure for monitoring the
atmosphere and conditioning of samples dan standar ASTM D 685 – 93, Standard
practice for conditioning paper and paper products for testing. Sampel yang akan
diuji sifat-sifat fisiknya sebelumnya harus ditempatkan dalam ruang kondisi yang
sudah distandartkan selama waktu sekitar 24 jam. (SNI 14 – 0402 – 1999).
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
2.2.2 Dimensi Serat
Kertas, terutama terdiri dari serat selulosa yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.
Serat mempunyai panjang, lebar dan dinding yang bervariasi, tergantung pada jenis
dan posisinya dalam suatu pohon serta lokasi tumbuhnya. Pembuatan kertas
merupakan proses penyusunan serat ke dalam bentuk lembaran. Selama proses
tersebut, air dikeluarkan dari jaringan serat, sehingga terjadi ikatan antar serat yang
semakin rapat dan disertai perubahan bentuk serat menjadi pipih. Kekuatan ikatan
serat merupakan fungsi dari luas dan intensitas ikatannya. Luas ikatan dipengaruhi
oleh morfologi, sedangkan intensitas oleh susunan molekul selulosa.
Peranan dimensi serat sebagai bahan baku kertas mempunyai hubungan satu
sama lain yang kompleks dan mempunyai pengaruh yang mendasar terhadap sifat
fisik pulp kertas seperti densitas, kekuatan, fleksibilitas, kelicinan, porositas.
Diameter serat tergantung dari letak sel. Ukuran sel terpendek dan berdingding tebal
terdapat pada bagian akhir dari kayu awal.
2.2.3 Panjang Serat
Menurut penelitian-penelitian yang dilakukan, dinyatakan bahwa panjang serat
merupakan sifat yang sangat menentukan kekuatan kertas dan sangat mempengaruhi
kekuatan sobek serta pembentukan formasi. Serat yang panjang memberi kekuatan
kertas lebih baik dari serat pendek, tetapi serat pendek memberi formasi yang lebih
baik dari serat panjang. Serat yang terdapat dalam satu jenis kayu panjangnya
bervariasi, maka distribusi frekuensi panjang serat turut berperan juga dalam
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
menentukan kekuatan kertas. Jumlah persentase serat yang tinggi akan menurunkan
kekuatan serat. Klasifikasi panjang serat menurut Klemm adalah sebagai berikut:
a. Serat panjang : 2,0 – 3,0 mm
b. Serat Sedang : 1,0 – 2,0 mm
c. Serat Pendek : 0,1 – 1,0 mm
Serat yang panjangnya lebih dari 5 mm sukar untuk dikerjakan dengan mesin
kertas biasa, maka perlu pemotongan sampai mendapat kekuatan kertas yang
diinginkan.
2.2.4 Kekasaran Serat (Diameter Serat)
Sifat kekasaran serat pada bahan baku maupun pulpnya banyak dipengaruhi
oleh factor dimensi penampang melintang serat (diameter dan dinding serat). Bentuk
penampang melintang serat berupa ellips dan tidak beraturan. Untuk mendekati
diameter serat yang sebenarnya diadakan koreksi dan hasilnya disebut perimeter.
Klasifikasi diameter/perimeter serat, menurut Klemm adalah sebagai berikut:
a. Serat Lebar : 0,025 – 0,040 mm
b. Serat Sedang : 0,010 – 0,025 mm
c. Serat Sempit/kurus : 0,002 – 0,010 mm
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
2. 3 Proses Pembuatan Kertas
Proses pembuatan kertas dapat dilakukan dengan mengubah bahan baku serat
menjadi pulp, dan kertas. Urutan proses pembuatannya adalah persiapan bahan baku,
pembuatan pulp (secara kimia, semi-kimia, mekanik atau limbah kertas), pemutihan,
pengambilan kembali bahan kimia, pengeringan pulp dan pembuatan kertas. Proses
yang membutuhkan energi paling tinggi adalah proses pembuatan pulp dan proses
pengeringan kertas (Britt Kenneth, 1970).
Tahapan utama dan proses sederhana dalam pembuatan pulp dan kertas adalah
sebagai berikut :
a. Pembuatan pulp pada Pulper:
Dalam tanki pencampur, pulp dicampur dengan air menjadi slurry. Slurry
kemudian dibersihkan lebih lanjut dan dikirimkan ke mesin kertas. Bahan baku
dimasukkan kedalam PULPER untuk defiberization dan mempercepat beating
serta fibrillation dikarenakan pemekaran serat.
b. Cleaner:
Proses pemutihan untuk tipe pulp Kraft dilakukan dalam beberapa menara dimana
pulp dicampur dengan berbagai bahan kimia, kemudian bahan kimia diambil
kembali dan pulp dicuci.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
c. Pemurnian
Pulp dilewatkan plat yang berputar pada alat pemurnian bentuk disk. Pada proses
mekanis ini terjadi penguraian serat pada dinding selnya, sehingga serat menjadi
lebih lentur. Tingkat pemurnian pada proses ini mempengaruhi kualitas kertas
yang dihasilkan.
d. Pembentukan
Selanjutnya, proses dilanjutkan dengan proses sizing dan pewarnaan untuk
menghasilkan spesifikasi kertas yang diinginkan. Sizing dilakukan untuk
meningkatkan kehalusan permukaan kertas; pada saat pewarnaan ditambahkan
pigmen, pewarna dan bahan pengisi. Proses dilanjutkan dengan pembentukan
lembaran kertas yang dimulai pada headbox, dimana serat basah ditebarkan pada
saringan berjalan.
e. Pengepresan
Lembaran kertas kering dihasilkan dengan cara mengepres lembaran diantara
silinder pada calendar stack.
f. Pengeringan
Sebagian besar air yang terkandung didalam lembaran kertas dikeringkan dengan
melewatkan lembaran pada silinder yang berpemanas uap air.
g. Calender Stack
Tahap akhir dari proses pembuatan kertas dilakukan pada calendarStack, yang
terdiri dari beberapa pasangan silinder dengan jarak tertentu untuk mengkontrol
ketebalan dan kehalusan hasil akhir kertas.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
h. Pope Reel
Bagian ini merupakan tahap akhir dari proses pembuatan kertas yaitu pemotongan
kertas dari gulungannya. Pada bagian ini, kertas yang digulung dalam gulungan
besar, dibelah pada ketebalan yang diinginkan, dipotong menjadi lembaran,
dirapikan kemudian dikemas.
2.4 Pulp Jerami (Oriza sativa Pulp)
Jerami padi dapat diklasifikasikan sebagai limbah pertanian yang berasal dari
sisa panenan padi dan sering menimbulkan percemaran lingkungan karena volumenya
(sangat besar jumlahnya) dan sukar mengalami pelapukan (degradasi).
Limbah jerami merupakan bahan yang kaya dengan unsur-unsur hara seperti :
K, N, Pb2O5 dan SO2. Namun dari hasil penelitian bahwa per 10 ton jerami
mengandung 150 kg K2O, 30 kg N, 5 kg Pb2O5 dan 2,5 kg SO2, yang ternyata relatif
sangat sedikit, sehingga dari aspek ekonomis, sampai saat ini belum lagi
menguntungkan. Untuk pengelolaan jerami lainnya, seperti atap gubuk, pakan ternak
dan lain sebagainya relatif kebutuhannya sangat sedikit, sehingga apabila massa
tanam 3 kali per tahun, maka upaya pengolahan jerami tersebut tidak akan
menyelesaikan masalah. Padahal disatu sisi patut diketahui bahwa jerami padi kaya
akan serat pendek, untuk pembuatan kertas bahwa pemakaian serat panjang dan serat
pendek adalah berbanding sekitar 30 % dan 70 %, tergantung dari penggunaan kertas
tersebut. Umumnya tumbuh-tumbuhan bukan kayu (non wood) yang dapat
dimanfaatkan sebagai bahan baku pulp adalah monokotil (Nasution, 2006).
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Jerami yang dimaksud disini adalah batang padi yang telah dirontokkan bulir
padinya. Pada batang padi tempat bulir-bulir padi melekat disebut malai. Daun padi
terdiri atas upih daun yang membalut batang dan helai daun yang diantaranya
terdapat sambungan berupa sendi. Serat-serat pada batang padi berfungsi sebagai
penguat dan penegak batang, kelompok menjadi berkas serat dikelilingi oleh jaringan
perenkim.
Tabel 2.1 Kadar Serat Daun Panjang Serat Tanaman Padi
No Bagian % berat serat
rata-rata
Panjang serat rata-
rata (mm)
1
2
3
4
Batang
Malai
Upih daun
Helai daun
72,83
60,27
63,78
39,64
0,98
1,03
1,55
1,10
Sumber : Buletin Litbang Industri No. 1 Vol. 20 Tahun 2000
Tabel 2.2 Komponen Kimia dari Tanaman Padi
No Parameter Persentase ( % )
1
2
3
4
5
6
7
Abu
Silikat
Holoselulosa
Selulosa Alfa
Sari
Pentosan
Kelarutan dalam NaOH, 1 %
16,23
14,65
57,87
39,48
6,50
28,82
21,23
Sumber : Buletin Litbang Industri No. 1 Vol. 20 Tahun 2000
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Berdasarkan identifikasi beberapa spesies serat tanaman bukan kayu dalam
pulp, kertas dan karton diperoleh bahwa serat jerami memiliki bentuk trikoma tegak
dan tidak begitu nyata, sel dermal tampak pipih, sel epidermis disertai dengan sel
tetangga yang bentuknya tidak teratur; panjang serat antara 0,7 – 3,5 mm, diameter
serat 5,1, - 13,6 µm (SNI 14 – 1836 – 1990).
Serat , 150x Epidermis, 600x
Gambar 2.1. Serat Jerami (Oryza Sativa Fibre)
Tabel 2.3 Karakteristik Lembaran Pulp Jerami
No Parameter Nilai
1
2
3
4
Derajat putih
Kuat retak
Kuat tarik
Kuat sobek
76 GE
1,5 (kg/cm2)
98 x 105 N/m2
150 x 10-3 N
Sumber : Buletin Litbang Industri No. 1 Vol. 20 Tahun 2000
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
2.5 Kertas Kantong Semen
Masalah ancaman lingkungan berupa banyaknya sampah dari limbah bangunan
sangat mengganggu seperti kertas kantong semen bekas dimana kertas kantong
semen bekas ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan komposit pada pembuatan kertas
dengan cara mendaur ulang, sehingga dapat digunakan untuk pembuatan kertas guna
keperluan khusus.
Kertas sack kraft atau dikenal dengan nama lain adalah kertas kantong semen,
yang terbuat dari bahan baku kayu pinus. Kertas sack kraft mempunyai ciri-ciri
berwarna kecoklatan, kertasnya dibuat berdasarkan proses sulfat dan lain sebagainya.
Proses pembuatan kertas kraft disebut juga proses kraft pertama sekali ditemukan
oleh C.F. Dahl, Seorang bangsa Jerman yang kemudian dipatenkan pada tahun 1884.
Proses Kraft ditemukan, yaitu ketika beliau menambahkan Sodium Sulfat
(Na2SO4) ke dalam ketel pemasak pulp dengan proses soda (NaOH), yang mana pada
proses pemasakan pulp tersebut akan menghasilkan pulp dengan ikatan antar serat
yang lebih kuat bila dibandingkan dengan proses pemasakan pulp jenis lainnya
(proses sulfat ataupun proses soda).
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
2.6 Pulp Campuran (Pulp Jerami – Pulp Kantong Semen Bekas)
Kertas adalah suatu lembaran yang terbuat dari serat yang telah mengalami
pengerjaan penggilingan. Umumnya tumbuh-tumbuhan non wood yang dapat
digunakan sebagai bahan pulp adalah tanaman monokotil. Bagian monokotil yang
penting untuk pulp adalah berkas-berkas fibro vascular, yang terutama terdiri dari
serat-serat dan sel-sel yang berdinding tipis.
Pulp merupakan hasil pemisahan serat dari tanaman kayu (wood) maupun
bukan kayu (non wood), melalui bermacam-macam proses pengolahan. Proses
pembuatan pulp dibedakan atas proses mekanis, semi kimia (kombinasi kimia dan
mekanis) dan kimia. Umumnya proses kimia banyak dilakukan untuk pembuatan
pulp. Proses pembuatan pulp secara kimia adalah melarutkan lignin yang mengikat
serat satu dengan lainnya. Proses pembuatan pulp yang menggunakan bahan baku
tanaman bukan kayu (non wood) dapat dilaksanakan secara alkali dengan NaOH
sebagai bahan kimia pemasak (Nasution, 2006).
Pembuatan pulp dari jerami berbeda dengan pembuatan pulp kertas kantong
semen bekas. Struktur serat jerami dengan struktur batang pisang fisiknya adalah
berbeda. Jerami atau batang padi dengan struktur serat kayu pinus adalah berbeda
yang terdiri dari serat pendek dan serat panjang. Pemasakan batang jerami dengan
soda (NaOH), akan melarutkan ligninnya, yang mana pada akhirnya serat-serat tadi
akan tercerai berai menjadi pulp, dan proses pemasakan ini dapat terjadi pada tekanan
atmosfer ataupun di udara terbuka, yaitu pada suhu air mendidih sedangkan kertas
kantong semen bekas hanya direndam selama 1 minggu.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
2.7 Kuat Tarik Kertas (Tensile Strength)
Kekuatan tarik didefenisikan sebagai ketahanan suatu bahan terhadap
deformasi plastis atau ketahanan suatu bahan sampai terjadi deformasi plastis. Ini
berbeda dengan keuletan, dimana keuletan merupakan ketahanan suatu bahan
terhadap menahan deformasi plastis sampai terjadi patahan.
Untuk pengujian tarik, pengukuran dilaksanakan berdasarkan tegangan yang
diperlukan untuk menarik benda uji standar dengan penambahan tegangan konstan.
Regangan dari benda uji diukur dengan ekstensometer. Hasil pengukuran dari
pengujian kekuatan tarik berasal dari tegangan yang mengakibatkan regangan. Kuat
tarik maksimum dapat dihitung dengan menggunakan rumus dibawah ini:
0AF
=σ m (2.1)
Dimana : σ = kuat tarik maksimum B (N/m2)
Fm = gaya maksimum (N)
A0 = luas penampang bahan mula-mula (m2)
Ukuran bahan sampel yang diuji adalah ukuran bahan yang sesuai dengan
standar pengujian, dalam hal ini yang dipakai adalah standar pengujian SNI 14 –
4737 – 1998.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
2.8 Kuat Sobek (Tearing Strength)
Ketahanan sobek adalah gaya dalam gram (gr) atau (mil) yang diperlukan untuk
menyobekkan kertas pada keadaan standar. Faktor sobek adalah jumlah desimeter
persegi lembaran kertas yang beratnya dapat menyobekkan kertas tersebut. Faktor
sobek dapat dihitung dari ketahanan sobek dalam gram gaya dibagi dalam gramatur
dikalikan seratus. Indeks sobek adalah ketahanan sobek kertas dalam milli Newton
dibagi dengan gramatur kertas.
2.9 Scanning Electron Microscope (SEM)
SEM merupakan peralatan standar untuk menentukan struktur mikro dan
analisis kimia. SEM memberikan resolusi serta kedalaman medan (depth of field)
yang lebih baik dibandingkan dengan mikropkop optik Energi eksitasi pada SEM
melibatkan emisi sinar-X maka dimungkinkan proses analisa komposisi unsur serta
analisis distribusi unsur (pemetaan). SEM mempunyai perbesaran 200.000 kali untuk
mengamati ketebalan dari 200 sampai 0,5 µm. Prinsip pemeriksaan sampel dengan
SEM diperlihatkan pada Gambar 2.2 .
o
A
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Gambar 2.2 Peralatan Scanning Electron Microscope (SEM)
Berkas elektron yang dihasilkan dari pemanasan filament pada Wehnelt bagian
atas SEM, yang kemudian dipercepat dengan tegangan tinggi. Selanjutnya berkas
elektron difokuskan serta diarahkan secara elektromagnetis menuju sampel.
Saat berkas elektron mengenai sampel, maka akan dipancarkan kembali
elektron jenis yang terhambur balik (back scaterred electron, BSE) ataupun jenis
elektron sekunder (Secondary Elektron, SE). Secondary elektron memberikan
informasi tentang fotografisampel sedangkan back scaterred elektron
memperlihatkan variasi nomor atom. Detektor mengumpulkan elektron, mengubah
menjadi sinyal serta mengirim ke layar sebagai suatu citra tiga dimensi. Besar
kecilnya efek tiga dimensi tergantung pada besar kecilnya perbesaran (magnifikasi).
Makin kecil magnifikasi makin besar efek tiga dimensinya.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
2.10 Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
Beberapa cara analisis logam telah banyak dilakukan baik untuk secara
kualitatif maupun secara kuantitatif. Sistem kualitatif dilakukan jika hanya ingin
mengetahui jenis logam yang ada tetapi tidak jumlahnya. Sedangkan sistem
kuantitatif dilakukan untuk mengetahui secara detail berapa ppm logam tersebut.
Destruksi merupakan suatu cara perlakuan pemecahan senyawa menjadi unsur-
unsurnya sehingga dapat dianalisa, dengan kata lain perombakan bentuk organik dari
logam menjadi bentuk logam-logam anorganik. Pada dasarnya ada dua jenis
destruksi yang dikenal yaitu : destruksi kering dan destruksi basah (Darmono, 1995).
a. Destruksi kering
Destruksi kering adalah perombakan sampel organik dengan jalan pengabuan
dalam tanur pada suhu 400 – 500 , hal ini tergantung pada sampelnya. Metode
destruksi kering merupakan perombakan logam yang tidak mudah menguap yang
akan membentuk oksidasi logamnya. Oksidasi ini kemudian dilarutkan kedalam
pelarut asam, setelah itu dianalisa dengan menggunakan Spektrofotometer
Serapan Atom (SSA).
Co
b. Destruksi basah
Destruksi basah adalah perombakan sampel organik dengan asam-asam kuat baik
tunggal maupun campuran. Metode destruksi basah digunakan untuk merombak
logam-logam yang mudah menguap. Asam-asam yang digunakan adalah asam
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Nitrat (HNO3), asam sulfat (H2SO4) asam perklorat (HClO4), asam klorida (HCl)
dan dapat digunakan secara tunggal maupun campuran.
Peristiwa serapan atom pertama kali diamati oleh Fraunhofer, ketika menelaah
garis-garis hitam pada spektrum matahari, sedangkan yang memanfaatkan prinsip
serapan atom pada bidang analisis adalah seorang Australia bernama Alan Walsh di
tahun 1955. Sebelumnya ahli kimia banyak bergantung pada cara-cara
spektrofotometrik atau metode analisis spektrografik. Beberapa cara ini yang sulit dan
memakan waktu, kemudian segera digantikan dengan Spektroskopi Serapan Atom
(SSA). Metode ini sangat tepat untuk analisis zat pada konsentrasi rendah. Teknik ini
mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan metode spektroskopi emisi
konvensional.
Pada metode konvensional, emisi tergantung pada sumber eksitasi. Bila eksitasi
dilakukan secara termal, maka ia bergantung pada sumber eksitasi. Bila eksitasi
dilakukan secara termal, maka ia bergatung pada temperatur sumber. Selain itu
eksitasi termal tidak selalu spesifik, dan eksitasi secara serentak pada berbagai spesies
dalam suatu campuran dapat saja terjadi, sedangkan dengan nyala, eksitasi unsur-
unsur dengan tingkat energi eksitasi yang rendah dapat dimungkinkan. Tentu saja
perbandingan banyaknya atom yang tereksitasi terhadap atom yang berada pada
tingkat dasar harus cukup besar, karena metode serapan atom hanya tergantung pada
perbandingan ini dan tidak bergantung pada temperatur. Metode serapan sangatlah
spesifik, logam-logam yang membentuk campuran kompleks dapat dianalisis dan
selain itu tidak selalu diperlukan sumber energi yang besar (Khopkar, S.M, 1990).
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
A. Prinsip Dasar Analisa Spektrofotometri Serapan Atom
Prinsip penentuan metode ini didasarkan pada penyerapan energi radiasi oleh
atom-atom netral pada keadaan dasar, dengan panjang gelombang tertentu yang
menyebabkan tereksitasinya dalam berbagai tingkatan energi. Keadaan eksitasi ini
tidak stabil dan kembali ke tingkat dasar dengan melepaskan sebagian atau seluruh
energi eksitasinya dalam bentuk radiasi. Sumber radiasi tersebut dikenal sebagai
lampu katoda berongga (Hallow Lamp). Proses-proses yang terjadi dari saat
pemasukan larutan dari unsur yang dianalisa sampai pencatatan adalah atomisasi.
Interaksi atom-atom dengan berbagai bentuk energi dan pengukuran intensitas
frekwensi radiasi oleh pencatat. Unsur yang diperiksa harus dalam keadaan atom
yang tidak tereksitasi, proses untuk menghasilkan atom tersebut disebut atomisasi
(Khopkar, S.M, 1990).
B. Spektrofotometri Serapan Atom Graphite Furnace
Mesin AAS model ini sangat sensitif untuk mendeteksi logam dalam
konsentrasi yang sangat kecil dalam sampel (ppm). Biasanya larutan yang diperlukan
hanya 1 – 100 ml dan dengan temperatur pembakaran dapat mencapai 3000
(pembakaran secara elektrik). Proses atomisasi dengan temperatur yang tinggi
tersebut dapat menyempurnakan proses pengatoman dari suatu larutan sampel.
Logam yang dapat di deteksi dengan mesin ini ialah Cd, Cu, Co, Zn, Pb, Mn dan
sebagainya yang jumlahnya relatif sedikit dalam jaringan biologik.
Co
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Sistem kerja dari mesin ini melalui tiga tahap, yaitu pengeringan, pengabuan
dan pembakaran dari cairan sampel, yang masing-masing dengan temperatur 500, 700
dan 3000 , tetapi temperatur dari tiga proses tahapan tersebut dapat diatur dan
disesuaikan dengan logam yang diukur secara komputerisasi. Semua proses tahapan
tersebut berjalan secara elektrik dan otomatik yang dikontrol dengan komputer
(Darmono, 1995).
Co
C. Sumber Sinar
Telah diketahui bahwa untuk pengukuran absorbans atau serapan atom
diperlukan sumber sinar yang memberikan spektrum pancaran yang terdiri dari
puncak-puncak atau garis-garis pancaran yang sempit. Hal ini perlu oleh karena
spektrum serapan atom didalam nyala juga terdiri dari puncak-puncak serapan dengan
lebar pita yang sempit, kira-kira 0,02 – 0,05 Ǻ. Lebar pita panjang gelombang sinar
dari sumber yang akan diserap harus lebih sempit dari pada lebar pita puncak serapan.
Sumber sinar yang memenuhi persyaratan tersebut dan lazim digunakan dalam alat
SSA adalah Lampu Katoda Berongga, Hallow Cathode Tubes (Khopkar, S.M, 1990).
D. Lampu Katoda Berongga (Hallow Cathode Tubes)
Lampu katoda berongga itu terdiri dari tabung kaca tertutup yang mengandung
suatu katoda dan suatu anoda. Katoda tersebut berbentuk silinder berongga yang
terbuat dari atau yang permukaannya dilapisi dengan unsur yang sama dengan unsur
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
yang akan dianalisa. Tabung lampu itu diisi dengan gas mulia neon atau argon,
intensitas pancaran lampu yang lebih tinggi.
Penguat arus
Sumber cahaya Pencatat Nyala Monikromator Detektor
Gambar 2.3 Instrumen Spektrofotometer Serapan Atom
E. Nyala
Bagian yang terpenting dari suatu nyala adalah alas nyala (base), kerucut dalam
(inner cone), daerah reaksi (reaction zone) dan lapisan luar (outer mantle).
a. Alas Nyala
Larutan cuplikan masuk kedalam nyala melalui alas nyala, berupa tetesan-tetesan
yang sangat halus. Pada alas nyala ini sudah mulai terjadi penguapan air dari
tetesan tersebut, jadi sebagian dari larutan cuplikan akan memasuki bagian nyala
yang disebut kerucut dalam (inner cone) sebagai butir-butir halus yang padat.
b. Kerucut Dalam
Bagian nyala ini terjadi penguapan pelarut (desolvasi) lebih lanjut dan penguraian
cuplikan menjadi atom-atom (atomisasi) dan pada bagian ini pula terjadi proses
penyerapan sinar oleh atom-atom dan proses eksitasi.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
c. Daerah Reaksi
Sesudah melalui daerah kerucut dalam, maka atom-atom akan memasuki bagian
nyala yang disebut daerah reaksi (reaction zone). Di dalam daerah reaksi ini,
atom-atom tersebut bereaksi dengan oksigen menjadi oksida-oksida.
d. Lapisan Luar (Outer Mantle)
Oksida yang terjadi dalam daerah reaksi itu kemudian akan memasuki lapisan luar
nyala dan seterusnya keluar meninggalkan nyala.
F. Monokromator
Tujuan monokromator adalah untuk memilih garis pancaran tertentu dan
memencilkannya dari garis-garis lain dan kadang-kadang dari pancaran pita molekul.
Dalam spektroskopi absorpsi atom fungsi monokromator adalah untuk memencilkan
garis resonansi dari semua garis yang tidak diserap yang dipancarkan oleh sumber
radiasi. Dalam kebanyakan instrumen komersial digunakan kisi difraksi karena
sebaran yang dilakukan oleh kisi lebih seragam daripada yang dilakukan oleh prisma
dan akibatnya instrumen kisi dapat memelihara daya pisah yang lebih tinggi
sepanjang jangka panjang gelombang yang lebih lebar (Vogel, A.I, 1961).
G. Detektor
Dalam spektrofotometer absorpsi atom, mengingat kepekaan spektral yang
lebih baik yang diperlukan, digunakan pengganda foton. Keluaran dari detektor
diumpankan ke suatu sistem peragaan yang sesuai, dan dalam hubungan ini radiasi
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
yang diterima oleh detektor berasal tidak hanya dari garis resonansi yang telah
diseleksi tetapi dapat juga timbul dari emisi dalam nyala. Emisi ini dapat disebabkan
oleh emisi atom yang timbul dari atom-atom yang sedang diselidiki dan dapat juga
dari emisi pita molekul. Jadi sebagai ganti intensitas isyarat dengan intensitas IA,
detektor dapat menerima isyarat dengan intensitas (IA + S) dengan S ialah intensitas
radiasi yang dipancarkan. Karena hanya diperlukan pengukuran yang timbul dari
garis resonansi itu, dan pengganda detektor itu kemudian distel pada frekuensi ini,
dengan cara ini, isyarat-isyarat yang timbul dari nyala, pada hekekatnya berkarakter
arus searah, secara efektif disingkatkan (Vogel, A.I, 1961).
H. Sistem Pencatat
Sistem pencatat yang digunakan pada instrumen SSA berfungsi untuk
mengubah sinyal yang diterima melalui bentuk digital, berarti sistem pencatat
mencegah atau mengurangi kesalahan dalam pembacaan skala secara paralaks,
kesalahan interpolasi diantara pembagian skala dan sebagainya, serta menyeragamkan
tampilnya data (yaitu dalam satuan absorbansi). Sistem pencatat untuk instrumen
SSA sekarang ini dilengkapi dengan suatu mikroprosesor (komputer) sehingga
memungkinkan pembacaan langsung konsentrasi daripada analitik di dalam sampel
yang dianalisis (Haswell, S.J, 1991).
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Proses pembuatan pulp jerami dan pulp kertas kantong semen bekas serta
pulp campuran antara pulp jerami dengan pulp kertas kantong semen bekas adalah
seperti berikut :
3.1 Pembuatan Pulp Jerami
Pembuatan pulp jerami dilaksanakan sebagai berikut:
1. Dipersiapkan pemasakan pulp, yaitu jerami diambil dari sawah, jerami setelah
mengalami pengeringan (ditresher). Pekerjaan berikutnya adalah penjemuran
jerami di bawah sinar matahari, sampai jerami mengalami kering udara. Untuk
basis jerami sekitar 1.5 kg dan dilarutkan 3.75 liter NaOH (soda emping) per 15
liter air. Kemudian ke dalam drum yang sudah berisi larutan soda dimasukkan
jerami. Setelah dimasak sekitar 30 menit, maka larutan akan mendidih dan
permukaan larutan akan naik.
2. Persiapan pendapatan untuk memasak pulp jerami, yaitu : drum bekas oil
kapasitas 200 liter, wadah-wadah plastik, gayung plastik, saringan dan lain-lain.
28
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Diagram alir proses pembuatan pulp jerami dapat dilihat seperti Gambar 3.1 berikut
ini:
Dikeringkan
Ditimbang
Pemasakan
(100 0C)
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Pulp Jerami
Pencucian
Larutan Soda 1,5 %
Air
Pemucatan (Bleaching)
Pencucian Air
Penghalusan (Blender)
Penyaringan ( 200 Mesh)
Pulp Jerami
Air Kaporit
Dikeringkan
Jerami
S E M
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
3.2 Pembuatan Pulp Kantong Semen Bekas
Pembuatan Pulp kantong bekas semen dilaksanakan sebagai berikut : kantong
semen bekas terlebih dahulu dibersihkan, kemudian direndam dalam air selama 1
minggu. Kemudian setelah direndam, maka kantong semen bekas diblender dan
disaring. Setelah proses penyaringan maka pulp kantong semen bekas dikeringkan di
udara selama 1 minggu.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Diagram alir proses pembuatan pulp kantong semen bekas dapat dilihat pada
Gambar 3.2 berikut ini:
Dibersihkan
Kantong Semen Bekas
Penghalusan (Blender)
Direndam 1 Minggu
Penyaringan ( 200 Mesh)
Dikeringkan S E M
Pulp Kantong Semen
Bekas
Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Pulp Kantong Semen Bekas
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
3.3 Pembuatan Pulp Campuran (Jerami – Kantong Semen Bekas)
Pulp jerami dan pulp kantong semen bekas ditambahkan air, untuk membuat
larutan stok, kemudian diaduk ataupun diblender untuk mendapatkan serat yang halus
dan homogen. Setelah itu ditambahkan air untuk mengencerkan larutan stok,
sehingga konsistensinya menjadi rendah dan tidak menjadi gumpalan-gumpalan di
dalam larutan stok, kemudian larutan stok dituangkan ke atas cetakan dengan alas
kasa plastik. Air akan keluar dan pulp akan tertahan di atas kasa plastik. Kemudian
pulp dikeringkan di bawah sinar matahari sekitar 1 minggu, kemudian kertas yang
masih lembab, tetapi sudah mempunyai ketetapan yang baik digiling/roll, sehingga
rongga-rongga yang ditingggalkan oleh air akan menjadi padat. Kemudian setelah
kertas mengalami kering udara, kertas kembali digiling sehingga terlihat licin dan
mengkilap.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Diagram alir proses pembuatan pulp campuran (jerami – kantong semen bekas)
dapat dilihat pada Gambar 3.3 berikut ini :
Pulp Kantong Semen Bekas
Pulp Jerami Ditimbang
Pulp Campuran (Larutan Stok)
Air Secukupnya
Penghalusan
(Blender)
Dicetak
Dikeringkan (Udara)
SEM
Digiling (Rol)
Kertas
Uji Gramatur
Uji Tebal
Uji Rapat Massa
Uji Tarik
Uji Sobek
Uji SSA
Data
Analisis Data
Kesimpulan
Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Pembuatan Pulp Campuran (Pulp Jerami – Kantong Semen Bekas)
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
3.4 Rancangan Penelitian
Rancangan penelitian dalam penelitian ini adalah :
1. Untuk komposisi 100 % pulp jerami dan 0 % pulp kantong semen bekas maka
akan dilakukan pengujian fisik berupa: tebal rata-rata (mm), gramatur (gr/m2),
rapat massa (kg/m3), kekuatan tarik (N/m2), kekuatan sobek (N) dan analisa
permukaan pulp jerami (SEM).
2. Untuk komposisi 90 % pulp jerami dan 10 % pulp kantong semen bekas maka
akan dilakukan pengujian fisik berupa: tebal rata-rata (mm), gramatur (gr/m2),
rapat massa (kg/m3), kekuatan tarik (N/m2), kekuatan sobek (N).
3. Untuk komposisi 80 % pulp jerami dan 20 % pulp kantong semen bekas maka
akan dilakukan pengujian fisik berupa: tebal rata-rata (mm), gramatur (gr/m2),
rapat massa (kg/m3), kekuatan tarik (N/m2), kekuatan sobek (N).
4. Untuk komposisi 70 % pulp jerami dan 30 % pulp kantong semen bekas maka
akan dilakukan pengujian fisik berupa: tebal rata-rata (mm), gramatur (gr/m2),
rapat massa (kg/m3), kekuatan tarik (N/m2), kekuatan sobek (N).
5. Untuk komposisi 60 % pulp jerami dan 40 % pulp kantong semen bekas maka
akan dilakukan pengujian fisik berupa: tebal rata-rata (mm), gramatur (gr/m2),
rapat massa (kg/m3), kekuatan tarik (N/m2), kekuatan sobek (N).
6. Untuk komposisi 50 % pulp jerami dan 50 % pulp kantong semen bekas maka
akan dilakukan pengujian fisik berupa: tebal rata-rata (mm), gramatur (gr/m2),
rapat massa (kg/m3), kekuatan tarik (N/m2), kekuatan sobek (N), analisa
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
permukaan pulp campuran jerami dan kantong bekas semen (SEM) dan uji
analisa serapan atom (ppm)
7. Untuk komposisi 40 % pulp jerami dan 60 % pulp kantong semen bekas maka
akan dilakukan pengujian fisik berupa: tebal rata-rata (mm), gramatur (gr/m2),
rapat massa (kg/m3), kekuatan tarik (N/m2), kekuatan sobek (N).
8. Untuk komposisi 30 % pulp jerami dan 70 % pulp kantong semen bekas maka
akan dilakukan pengujian fisik berupa: tebal rata-rata (mm), gramatur (gr/m2),
rapat massa (kg/m3), kekuatan tarik (N/m2), kekuatan sobek (N).
9. Untuk komposisi 20 % pulp jerami dan 80 % pulp kantong semen bekas maka
akan dilakukan pengujian fisik berupa: tebal rata-rata (mm), gramatur (gr/m2),
rapat massa (kg/m3), kekuatan tarik (N/m2), kekuatan sobek (N).
10. Untuk komposisi 10 % pulp jerami dan 90 % pulp kantong semen bekas maka
akan dilakukan pengujian fisik berupa: tebal rata-rata (mm), gramatur (gr/m2),
rapat massa (kg/m3), kekuatan tarik (N/m2), kekuatan sobek (N).
11. Untuk komposisi 0 % pulp jerami dan 100 % pulp kantong semen bekas maka
akan dilakukan pengujian fisik berupa: tebal rata-rata (mm), gramatur (gr/m2),
rapat massa (kg/m3), kekuatan tarik (N/m2), kekuatan sobek (N) dan analisa
permukaan pulp kantong bekas semen (SEM).
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
3.5 Pengujian Sampel Penelitian
Dalam penelitian ini, sifat-sifat kertas yang akan diteliti adalah :
1. Tebal kertas (SNI 14 – 4977 - 1999)
Tebal kertas adalah jarak tegak lurus antara kedua permukaan kertas, diukur
pada kondisi standar. Peralatan yang digunakan dalam pengukuran tebal kertas adalah
sebagai berikut:
a. Mikrometer terdiri dari Kaki penekan dan landasan berbentuk lingkaran
dengan luas permukaan kontak 10 cm2 ± 0,2 cm2. Kaki penekan dapat
digerakkan secara tegak lurus terhadap landasan dengan tekanan tetap 20 kPa
± 0,5 kPa.
b. Alat penunjuk nilai tebal dengan ketelitian sampai dengan 0,01 mm.
c. Alat pemotong contoh.
d. Mistar ukur.
Untuk menjamin ketelitian hasil uji yang diperoleh maka contoh lebih dahulu
disimpan dalam ruangan sesuai dengan SNI 14 – 0402 – 1989, kondisi ruang
pengujian untuk lembaran Pulp, kertas dan karton selama 24 jam. Prosedur
pengukuran tebal kertas adalah sebagai berikut :
1. Pastikan alat penunjuk nilai tebal pada posisi nol.
2. Tempatkan contoh uji dengan luas 500 cm2 (200 mm x 250 mm) secara
horizontal diantara kaki penekan dan landasan. Pengukuran dilakukan pada
daerah minimal 50 mm dari tepi contoh uji.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
3. Turunkan kaki penekan perlahan-lahan (2-3 mm/detik) sampai menyentuh
permukaan contoh uji.
4. Baca dan catat nilai tebal contoh uji pada skala mikrometer.
5. Naikkan kaki penekan dan lakukan pengukuran tebal untuk contoh uji yang
sama pada daerah pengukuran lainnya.
2. Gramatur atau berat dasar kertas (SNI 14 – 0439 – 1989)
Gramatur adalah massa lembaran kertas dalam gram dibagi dengan satuan
luasnya dalam meter persegi, diukur pada kondisi standar. Cara pengambilan sampel :
Sampel dipersiapkan sesuai dengan SNI 14 – 1764 - 1990 mengenai cara
pengambilan contoh kertas dan karton. Untuk menjamin ketelitian hasil uji yang
diperoleh maka contoh lebih dahulu disimpan dalam ruangan sesuai dengan SNI 14 –
0402 – 1989, kondisi ruang pengujian untuk lembaran Pulp, kertas dan karton
selama 24 jam.
Peralatan yang dipergunakan dalam menghitung gramatur kertas campuran
adalah sebagai berikut:
1. Neraca analitik dengan kepekaan 0,25 %.
2. Plat logam berbentuk persegi panjang atau bujur sangkar dengan ukuran
tertentu.
3. Pisau atau gunting.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Gambar 3.4 Neraca Analitik
Prosedur percobaan untuk menghitung gramatur kertas campuran adalah
sebagai berikut:
1. Potong sampel dengan ukuran 10 cm x 10 cm
2. Mengukur luas potongan sampel.
3. Menimbang massa potongan sampel.
4. Mengulangi pengujian sampel sampai beberapa kali.
Perhitungan gramatur kertas campuran digunakan rumus sebagai berikut :
aA
=G (3.1)
Keterangan : G = Gramatur lembaran (gr/m2)
A = Massa lembaran yang diuji (gr)
a = Luas lembaran yang diuji (m2)
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
3. Rapat massa kertas atau density (SNI 14 – 0702 – 1989)
Rapat massa atau densitas adalah besaran yang menyatakan perbandingan
antara massa kertas dibagi dengan volume kertas, diukur pada kondisi standar.
Peralatan yang dipergunakan dalam menentukan rapat massa kertas adalah sebagai
berikut:
1. Neraca analitik dengan kepekaan 0,25 %.
2. Pisau atau gunting.
3. Mikrometer
Prosedur percobaan untuk menghitung rapat massa kertas campuran adalah
sebagai berikut:
1. Potong sampel dengan ukuran 10 cm x 10 cm.
2. Catat luas, dan tebal kertas yang akan ditimbang (volume kertas).
3. Timbang dan catat hasilnya.
4. Ulangi pengujian sampel sampai beberapa kali
Perhitungan Rapat massa atau density kertas dapat dihitung dengan
menggunakan :
Rapat massa = ( )( )3mKertasVolumegrKertasMassa
(3.2)
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
4. Ketahanan tarik kertas (SNI 14 – 4737 - 1998)
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. Indek tarik adalah ketahanan tarik dibagi dengan gramatur kertas
tersebut.
Peralatan yang dipergunakan dalam mengukur kekuatan tarik kertas campuran
adalah sebagai berikut:
1. Dua buah alat penjepit untuk ujung-ujung kertasnya.
2. Bandulan kertas
3. Skala pembaca untuk ketahanan tarik.
4. Motor untuk mengayunkan bandul dengan kecepatan ayun tetap.
Gambar 3.5 Alat Uji Tarik
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Prosedur Alat distel sedemikian rupa sehingga posisi diam, jarak antara kedua
klem 180 mm, hindarkan sentuhan pada jalur yang ada diantara dua penjepit. Pasang
ujung jalur pada bagian atas kemudian satunya lagi dipasang pada bagian bawah.
Keraskan pada penjepit kedua ujung jalur dan dijaga agar jalur tersebut dipasang
merata dan melintir. Longgarkan pengatur untuk menentukan daya renggang.
Jalankan motor untuk mengayunkan bandul, ayunan akan berhenti pada saat jalur
kertas putus. Catat penunjukan skala ketahanan tarik dan daya regang.
Ketahanan tarik dapat dinyatakan sebagai panjang putus dengan
mempergunakan perhitungan :
Panjang putus (m) = Ketahanan tarik x jalurBerat
)m(jalurPanjang (3.3)
Indeks tarik grNm =
( )m
grGramatur
tarikKetahanan mN
2
(3.4)
5. Ketahanan Sobek Kertas (SII C435 81)
Prosedur yang dipergunakan dalam mengukur ketahanan sobek kertas
campuran adalah sebagai berikut:
1. Siapkan sektor bandulan pada kedudukan awal dan jarum penunjuk pada titik
nol.
2. Pasang beberapa alat penjepit dengan posisi vertical searah lebar contoh uji.
3. Lakukan penyobekan awal dengan mempergunakan pisau yang tersedia pada
alat tersebut, hingga jarak yang tersisa 43,0 mm.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
4. Tahan bandul setelah sobekan menyeluruh dan kembalikan pada kedudukan
awal pada kedudukan jarum penunjuk.
5. Hasil pengujian dicatat sesuai dengan angka pada skala yang ditunjukkan oleh
jarum penunjuk. Dari hasil ini dapat diperkirakan contoh uji yang dipasang
pada pengujian sebenarnya. Apabila satu lembaran sudah dapat menghasilkan
angka ketahanan sobek lebih dari 60, bandulan perlu dipasang beban.
Gambar 3.6 Alat Uji Sobek
Perhitungan yang dipergunakan dalam mengukur ketahanan sobek kertas
campuran adalah sebagai berikut
Ketahanan sobek rata-rata = B
A×4 (3.5)
Dimana : A = Pembacaan skala rata-rata (N)
B = Jumlah Lembar yang dipergunakan pada saat pengujian
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Faktor sobek =
mgrGramatur
SobekKetahanan×
2
100 (3.6)
Indeks sobek =
mgrGramatur
)mH(SobekKetahanan
2
(3.7)
6. Scanning Electron Microsope (SEM)
Analisa struktur miko dari suatu bahan dapat dilakukan dengan menggunakan
Scanning Electron Microsope (SEM). Prosedur preparasi sampel dan pemotretannya
adalah dengan melapisi permukaan sampel dengan bahan emas dan selanjutnya difoto
bagian- bagian yang diinginkan dengan pembesaran tertentu.
Gambar 3.7 Alat SEM (Scanning Electron Microscope) Type ASM - 5X
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
7. Analisa Spektrofotometri Serapan Atom
Analisis logam dilakukan baik untuk secara kualitatif maupun secara
kuantitatif. Sistem kualitatif dilakukan jika hanya ingin mengetahui jenis logam yang
ada tetapi tidak jumlahnya, sedangkan sistem kuantitatif dilakukan untuk mengetahui
secara detail berapa ppm logam tersebut. Destruksi merupakan suatu cara perlakuan
pemecahan senyawa menjadi unsur-unsurnya sehingga dapat dianalisa, dengan kata
lain perombakan bentuk organik dari logam menjadi bentuk logam-logam anorganik
Gambar 3.8 Penangas Api (water bad)
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Gambar 3.9 Alat Uji SSA
Prosedur yang dipergunakan dalam menganalisa kandungan logam dalam kertas
campuran adalah sampel dipreparasi dengan cara :
a. Memotong sampel sampai kecil-kecil.
b. Menimbang sampel ± 2 gram
c. Mengabukan sampel dalam tanur (furnace) pada suhu 550 0C .
d. Mendinginkan sampel dan kemudian menambahkan beberapa tetes air suling
(aquades).
e. Menambahkan 5 ml asam sulfat nitrat (HNO3) pekat PA (Pro Analysis).
f. Menguapkan diatas penangas api (water bad) selama ± 2 jam.
g. Mengeringkan sampel dan membakar di furnise sampai suhu 550 0C .
h. Kemudian sampel didinginkan dan menambahkan 2 ml HNO3 pekat PA dan
menambahkan air suling panas.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
i. Memasukkan larutan dalam labu ukur 100 ml kemudian mendinginkan.
j. Melakukan pembacaan pada AAS
Perhitungan yang dipergunakan dalam menganalisa kandungan logam dalam
kertas campuran adalah = %xgr
AASPembacaan1002 (3.8)
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian tentang pembuatan dan karakterisasi kertas pembungkus yang
dibuat dari kantong semen bekas dengan pulp jerami yang telah dilaksanakan adalah
sebagai berikut :
4.1 Rendemen Kertas
Untuk basis 8 kg jerami kering udara, setelah dilakukan pemasakan dengan
mengggunakan larutan NaOH 1,5 % diperoleh pulp jerami sebesar 3,2 - 4 kg
Rendemen pemasakan pulp jerami diperoleh 50 % sampai dengan 60 %. Untuk basis
8 kg kantong semen bekas, setelah direndam selama 1 minggu dalam air diperoleh
pulp kantong semen bekas sebesar 8 kg.
Pulp campuran antara pulp jerami dan kantong semen bekas yang disebut
dengan larutan stok diaduk kembali dengan blender, kemudian dicetak dan
dikeringkan di udara serta dirol akan diperoleh lembaran kertas.
47
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
4.2 Ketebalan Kertas
Hasil pengukuran tebal rata-rata kertas campuran pulp jerami dan kantong
semen bekas dapat dilihat pada Tabel 4.1 di bawah ini.
Tabel 4.1 Hasil Pengukuan Tebal Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas
Komposisi Campuran (%)
No Pulp Jerami
Pulp Kantong
Semen Bekas
Tebal Kertas
Rata-rata
(mm)
1 100 0 0.15 2 90 10 0.13 3 80 20 0.12 4 70 30 0.15 5 60 40 0.13 6 50 50 0.15 7 40 60 0.15 8 30 70 0.14 9 20 80 0.15 10 10 90 0.14 11 0 100 0.12
Dari data pengukuran tebal kertas rata-rata yang ditunjukkan dalam data Tabel
4.1 diperoleh tebal kertas rata-rata terbesar adalah untuk komposisi 20 % pulp jerami
dan 80 % pulp kantong semen bekas. Untuk tebal kertas rata-rata terkecil adalah
untuk komposisi 80 % pulp jerami dan 20 % pulp kantong semen bekas.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
49
Dari hasil perhitungan uji tebal kertas campuran dapat dibuat hubungan antara
campuran pulp jerami dan kantong semen bekas versus tebal rata-rata seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 4.1 berikut ini:
100 Komposisi Pu
lp Jerami ( % ) 0
0.020.040.060.080.1
0.120.140.16
00
0 10 20 30 40 5 60 70 80 90 100 Komposisi Kant men Bekas ( % ) ong Se
Teba
l Ker
tas
(mm
)
Gambar 4.1 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas dengan Tebal Kertas Rata-rata
Dari gambar 4.1 di atas tebal rata-rata kertas yang paling tebal adalah pada
campuran 20 % pulp jerami dan 80 % pulp kantong semen bekas yang besarnya
adalah 0,1533 mm dan pada campuran 80 % pulp jerami dan 20 % pulp kantong
semen bekas adalah 0,1167 mm . Dari Grafik 4.1 di atas diperoleh hubungan
campuran pulp jerami dan kantong semen bekas versus tebal rata-rata tidak
terdistribusi merata, ini disebabkan mungkin karena campuran pulp jerami dan
kantong semen bekas kurang merata secara total. Dari hasil pengukuran tebal kertas
rata-rata di atas, maka kertas campuran tersebut dapat digolongkan jenis kertas
pembungkus makanan memiliki tebal maksimal 0,1 mm.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
4.3 Gramatur Kertas
Hasil penghitungan gramatur rata-rata kertas campuran pulp jerami dan kantong
semen bekas dapat dilihat pada Tabel 4.2 di bawah ini.
Tabel 4.2 Hasil Penghitungan Gramatur Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas
Komposisi Campuran (%)
No Pulp Jerami
Pulp Kantong
Semen Bekas
Gramatur
Rata-rata
(gr/m2)
1 100 0 108.13
2 90 10 103.77
3 80 20 96.53
4 70 30 106.77
5 60 40 102.07
6 50 50 96.60
7 40 60 100.30
8 30 70 96.57
9 20 80 104.03
10 10 90 114.10
11 0 100 100.07
Dari Tabel 4.2 di atas diperoleh bahwa pada komposisi 10 % pulp jerami dan
90 % pulp kantong semen bekas memiliki gramatur yang paling besar sedangkan
pada komposisi 80 % pulp jerami dan 20 % pulp kantong semen bekas memiliki
gramatur yang paling kecil.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
51
Dari hasil perhitungan uji gramatur untuk kertas campuran dapat dibuat
hubungan antara campuran pulp jerami dan kantong semen bekas versus gramatur
rata-rata seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.2 berikut ini:
100 Komposisi Pulp
Jerami (%) 0
90
95
105
110
115
120
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
100
Komposisi Kantong Semen Bekas ( % )
(gr/m
2 )am
atur
Rat
a
-rat
a
Gr
Gambar 4.2 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas dengan Gramatur Rata-rata
Dari gambar 4.2 di atas, gramatur paling besar adalah pada campuran 10 %
pulp jerami dan 90 % pulp kantong semen bekas adalah 114.10 gr/m2 dan pada
campuran 80 % pulp jerami dan 20 % pulp kantong semen bekas besarnya adalah
96.53 gr/m2. Juga diperoleh hubungan campuran pulp jerami dan kantong semen
bekas versus gramatur rata-rata tidak terdistribusi merata, ini disebabkan mungkin
karena campuran pulp jerami dan kantong semen bekas kurang merata secara total.
Dari hasil perhitungan gramatur di atas, maka kertas campuran tersebut dapat
digolongkan jenis kertas pembungkus makanan yang memiliki gramatur 120 gr/m2
(SNI 14 – 0115 – 1998).
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
4.4 Rapat Massa Kertas
Perhitungan rapat massa rata-rata kertas campuran pulp jerami dan kantong
semen bekas dapat dilihat dalam Tabel 4.3 dibawah ini:
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Rapat Massa Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas
Komposisi Campuran (%)
No Pulp Jerami
Pulp Kantong
Semen Bekas
Rapat Massa
Rata-rata
(kg/m3)
1 100 0 720.89 2 90 10 819.21 3 80 20 827.43 4 70 30 727.95 5 60 40 765.50 6 50 50 644.00 7 40 60 668.67 8 30 70 673.72 9 20 80 678.48 10 10 90 796.05 11 0 100 833.89
Dari Tabel 4.3 di atas diperoleh bahwa pada komposisi 0 % pulp jerami dan
100 % pulp kantong semen bekas memiliki rapat massa yang paling besar sedangkan
pada komposisi 50 % pulp jerami dan 50 % pulp kantong semen bekas memiliki rapat
massa yang paling kecil.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
53
100 Komposisi Pulp Jerami ( % ) 0
Dari hasil perhitungan uji rapat massa untuk kertas campuran dapat dibuat
hubungan antara campuran pulp jerami dan kantong semen bekas versus rapat massa
rata-rata seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.3 berikut ini:
00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
100200300
500600700800900
Rap
a M
assa
(kg/
m3 )
400t
Komposisi Kantong Semen Bekas ( % )
Gambar 4.3 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas dengan Rapat Massa Rata-rata
Dari Gambar 4.3 di atas rapat massa paling besar adalah pada campuran 100 %
pulp jerami dan 0 % pulp kantong semen bekas besarnya adalah 833.89 kg/m3 dan
pada campuran 50 % pulp jerami dan 50 % pulp kantong semen bekas besarnya
adalah 644.00 kg/m3. Dari Grafik 4.3 di atas diperoleh hubungan campuran pulp
jerami dan kantong semen bekas versus rapat massa rata-rata tidak terdistribusi
merata, ini disebabkan mungkin karena campuran pulp jerami dan kantong semen
bekas kurang merata secara total. Dari hasil perhitungan rapat massa rata-rata kertas
campuran di atas, maka kertas campuran tersebut dapat digolongkan jenis kertas
pembungkus makanan yang memiliki rapat massa 700 kg/m3 (SNI 14 – 0123 –
1998).
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
4.5 Uji Tarik Kertas
Hasil pengukuran uji tarik rata-rata kertas campuran pulp jerami dan kantong
semen bekas dapat dilihat pada Tabel 4.4 di bawah ini.
Tabel 4.4 Hasil Pengukuan Kekuatan Tarik Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas
Komposisi Campuran (%)
No Pulp Jerami
Pulp Kantong
Semen Bekas
Kuat Tarik
Rata-rata
( x 105 N/m2)
1 100 0 123.28 2 90 10 133.89 3 80 20 134.47 4 70 30 131.80 5 60 40 137.40 6 50 50 140.01 7 40 60 142.63 8 30 70 145.24 9 20 80 147.86 10 10 90 150.47 11 0 100 153.09
Dari Tabel 4.4 di atas diperoleh bahwa pada komposisi 0 % pulp jerami dan
100 % pulp kantong semen bekas memiliki kuat tarik yang paling besar sedangkan
pada komposisi 100 % pulp jerami dan 0 % pulp kantong semen bekas memiliki kuat
tarik yang paling kecil.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
55
Dari hasil perhitungan kuat tarik untuk kertas campuran dapat dibuat hubungan
antara campuran pulp jerami dan kantong semen bekas versus kuat tarik rata-rata
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.4 berikut ini:
100 Komposisi Pulp Jerami ( % ) 0
00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
204060
100120140160180
Kua
t T x
105 N
/m2 )
80arik
(
Komposisi Kantong Semen Bekas ( % )
Gambar 4.4 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas dengan Kuat Tarik Rata-rata
Dari hasil pengukuran kuat tarik rata-rata kertas campuran di atas, maka kertas
campuran tersebut dapat digolongkan jenis kertas pembungkus makanan yang
memiliki kuat tarik 165.00 x 105 N/m2 .
4.6 Uji Sobek Kertas
Hasil pengukuran uji sobek rata-rata kertas campuran pulp jerami dan kantong
semen bekas dapat dilihat pada Tabel 4.5 berikut ini.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Tabel 4.5 Hasil Pengukuan Kekuatan Sobek Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas
Komposisi Campuran (%)
No Pulp Jerami
Pulp Kantong
Semen Bekas
Kekuatan Sobek
Rata-rata
(x 10-3 N)
1 100 0 1548.71 2 90 10 1633.25 3 80 20 1729.45 4 70 30 1526.54 5 60 40 1623.49 6 50 50 1833.18 7 40 60 1969.87 8 30 70 1862.65 9 20 80 1994.26 10 10 90 2000.24 11 0 100 2026.93
Dari Tabel 4.5 di atas diperoleh bahwa pada komposisi 0 % pulp jerami dan
100 % pulp kantong semen bekas memiliki kekuatan sobek yang paling besar yaitu
sebesar 2026.93 x 10-3 N, sedangkan pada komposisi 70 % pulp jerami dan 30 %
pulp kantong semen bekas memiliki kekuatan sobek yang paling kecil sebesar
1526.54 x 10-3 N.
Dari hasil perhitungan kekuatam sobek untuk kertas campuran dapat dibuat
hubungan antara campuran pulp jerami dan kantong semen bekas versus kuat sobek
rata-rata seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.5 berikut ini:
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
57
100 Komposisi Pulp Jerami ( % ) 0
500
1500
2000
2500
Kua
tek
( x
10-3
N)
1000 Sob
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Komposisi Kantong Semen Bekas ( % )
Gambar 4.5 Grafik antara Komposisi Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas dengan Kuat Sobek Rata-rata
Dari hasil pengukuran kekuatan sobek rata-rata kertas campuran di atas, maka
kertas campuran tersebut dapat digolongkan jenis kertas pembungkus makanan yang
memiliki kuat sobek 2200 x 10-3 N.
4.7 Penampilan Kertas Hasil Percobaan
Panjang ataupun pendeknya serat sangat mempengaruhi kekuatan kertas dan
pembentukan formasi serat pada kertas. Komposisi serat panjang dan serat pendek
yang sesuai di dalam lembaran kertas akan memberikan formasi serat yang baik, yaitu
ditandai dengan bila diterawang, maka pada formasi kertas kelihatan tidak berawan.
Sehingga akan memberikan pengaruh yang sangat baik terhadap kekuatan retak
(bursthing strength), sesuai dengan karakter sifat-sifat fisik kertas. Dari percobaan-
percobaan yang telah dilaksanakan dapat diketahui, bahwa serat jerami mempunyai
pembentukan formasi serat yang baik, yaitu ditandai dengan tidak terjadinya
penyusutan dimensi kertas di atas cetakan, yaitu tetap melekat pada cetakan setelah
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
kering, sedangkan serat kantong semen bekas mempunyai pembentukan formasi serat
yang kurang baik, yaitu ditandai dengan pulp melepaskan diri dari saringan kasa
plastik sebagai cetakan setelah kering. artinya setelah kering terjadi penyusutan pada
kertas di atas cetakan. Pencampuran serat jerami dan serat kantong semen bekas akan
menghasilkan jalinan serat yang baik, yaitu serat jerami sebagai serat pendek akan
mengisi celah-celah diantara serat kantong semen bekas.
4.8 Hubungan Antara Tebal Kertas dan Gramatur Kertas
Dari hasil percobaan pembuatan kertas dengan komposisi 100 % pulp jerami
dan 0 % pulp kantong semen bekas mempunyai ketebalan rata-rata 0,15 mm dengan
gramatur 108.13 gr/m2 dan komposisi 0 % pulp jerami dan 100 % pulp kantong
semen bekas mempunyai tebal rata-rata 0,12 mm dengan gramatur 100.07 gr/m2.
Ketebalan kertas pulp kantong semen bekas diikuti dengan semakin besarnya
gramatur kertas pulp kantong semen bekas dibandingkan dengan pulp jerami..
Dari hasil percobaan dapat dilihat bahwa tebal kertas dengan tebal rata-rata
terbesar 0,14 mm untuk rancangan gramatur 114, 10 gr/m2, adalah pada kondisi 10 %
pulp jerami dan 90 % kantong semen bekas . Tebal rata-rata terkecil adalah ada
kondisi 80 % pulp jerami dan 20 % pulp kantong semen bekas adalah 0,12 mm
dengan gramatur 96,53 gr/m2. Dengan demikian dapat diketahui bahwa peranan serat
jerami lebih dominan untuk menguruskan/menipiskan ukuran ketebalan kertas
dibandingkan dengan pulp kantong semen bekas.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
4.9 Pengaruh Komposisi Serat terhadap Kerapatan Massa Kertas
Dari hasil percobaan dapat dilihat bahwa komposisi serat akan memberikan
rapat massa yang meningkat, untuk kondiasi kertas 100 % pulp jerami dan 0 % pulp
kantong semen bekas adalah merupakan rapat massa yang rendah yaitu 720,89 kg/m3.
Hal ini disebabkan karena serat jerami merupakan serat pendek yang tidak dapat
mengikat partikel-partikel gips didalam air. Semakin besar deretan komposisi serat
kantong semen bekas, memberikan pengaruh terhadap rapat massa. Jalinan serat
jerami dan kantong semen bekas terhadap kemampuannya mengikat partikel-partikel
gips didalam air adalah optimal pada kondisi 0 % serat jerami dan 100 % serat
kantong semen bekas yaitu 833,89 kg/m3.
4.10 Pengaruh Komposisi Serat Jerami dan Serat Kantong Semen Bekas
terhadap Kekuatan Tarik
Dari hasil pengujian kuat tarik dapat dilihat kuat tarik rata-rata terbesar adalah
pada kondisi 0 % pulp jerami dan 100 % pulp kantong semen bekas adalah 153 x 105
N/m2. Kuat tarik terkecil adalah pada kondisi 100 % pulp jerami dan 0 % pulp
kantong semen bekas 123 x 105 N/m2.
Dari percobaan uji tarik, terlihat adanya korelasi antara komposisi serat
terhadap kekuatan tariknya. Artinya pada komposisi pulp kantong semen bekas
meningkat mengakibatkan kuat tarik kertas campuran meningkat dan sebaliknya pada
komposisi pulp jerami menurun mengakibatkan kuat tarik kertas campuran menurun.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
4.11 Pengaruh Komposisi Serat Jerami dan Serat Kantong Semen Bekas
terhadap Kekuatan Sobek
Dari hasil pengujian kuat sobek dapat dilihat kuat sobek rata-rata terbesar
adalah pada kondisi 0 % pulp jerami dan 100 % pulp kantong semen bekas adalah
2026,930 x 10-3 N. Kuat sobek terkecil adalah pada kondisi 100 % pulp jerami dan 0
% pulp kantong semen bekas 1548,71 x 10-3 N.
Dari percobaan uji sobek, terlihat adanya korelasi antara komposisi serat
terhadap kekuatan sobeknya. Artinya pada komposisi pulp kantong semen bekas
meningkat mengakibatkan kuat sobek kertas campuran meningkat dan sebaliknya
pada komposisi pulp jerami menurun mengakibatkan kuat sobek kertas campuran
menurun.
4.12 Analisa Permukaan Kertas
Dengan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope), foto mikro
struktur permukaan kertas pulp kantong semen bekas, kertas pulp jerami serta kertas
campuran pulp jerami dan kantong semen bekas didapat dari alat foto SEM.
Analisis permukaan kertas pulp jerami, pulp kantong semen bekas serta kertas
pulp campuran jerami dan kantong semen bekas dapat ditentukan panjang serat dari
masing-masing serat secara visual ditunjukkan seperti Gambar 4.6, Gambar 4.7 dan
Gambar 4.8 berikut ini.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
a. Foto Mikrostruktur dari Kertas Pulp Kantong Semen Bekas
Hasil foto mikrostruktur SEM dari kertas pulp kantong semen bekas
ditunjukkan Gambar 4.6 berikut ini:
Gambar 4.6 Foto SEM Permukaan Mikrostruktur Kertas Pulp Kantong Semen Bekas dengan Perbesaran 300 Kali
Pengamatan terhadap foto mikrostruktur kertas pulp kantong semen bekas
adalah campuran serat panjang dan serat panjang tersebut membentuk posisi saling
menyilang sehingga memberi kekuatan yang lebih baik.
b. Foto Mikrostruktur dari Kertas Pulp Jerami
Hasil foto SEM kertas dari pulp jerami kering ditunjukkan seperti Gambar 4.7
berikut ini :
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Gambar 4.7 Foto SEM Permukaan Mikrostruktur Kertas dari Pulp Jerami dengan Perbesaran 300 Kali
Pengamatan terhadap foto mikrostruktur dari kertas pulp jerami di atas
menunjukkan bahwa serat dari jerami halus pendek dan pembentukan serat pendek
yang lain menunjukkan suatu kumpulan serat yang lebih besar dan masing-masing
serat pendek dari bahan jerami berikatan satu sama lain dengan tanpa diberi bahan
tambahan sebagai pengikat, karena dapat dilihat secara visual bahwa terjadi
keseragaman pada ikatan masing-masing serat.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
c. Foto Mikrostruktur dari Kertas Pulp Campuran Kering
Hasil foto SEM dari kertas pulp campuran kering ditunjukkan seperti Gambar
4.8 berikut ini:
Gambar 4.8 Foto SEM Permukaan Mikrostruktur Kertas Pulp Campuran (Pulp Jerami Dan Kantong Semen Bekas) dengan Perbesaran 300 Kali
Pengamatan terhadap mikrostruktur dari kertas pulp campuran (pulp jerami
dan kantong semen bekas) dapat dianalisis secara visual bahwa serat panjang dari
kantong semen bekas saling terikat/bercampur dengan serat pendek dari jerami
sehingga dari hasil paduan serat panjang dan serat pendek tercampur merata tanpa
bahan tambahan sebagai pengikat, diharapkan disini diperoleh kertas pulp campuran
memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan dengan kualitas kertas sebelum
dicampur, juga dapat dibandingkan dengan hasil-hasil pengujian gramatur lebih besar
dibandingkan dengan gramatur masing-masing kertas sebelum dicampur, demikian
juga sifat fisis yang lain seperti kuat sobek dan kuat tarik dari masing-masing kertas.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
4.13 Analisa Kandungan Logam
Pada penelitian ini yang dibahas hanya kandungan logam timbal, tembaga dan
seng yang terdapat dalam pulp campuran jerami dan kantong semen bekas. Kadar
logam timbal, tembaga, dan seng sangat perlu untuk diperhatikan. Jika logam-logam
tersebut keberadaannya sampai melewati ambang batas maka dapat mengakibatkan
keracunan. Adapun sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah komposisi
pulp campuran 50 % pulp jerami dan 50 % pulp kantong semen bekas yang telah
mengalami proses pemekatan pada evaporator. Sampel kemudian didestruksi dengan
menggunakan HNO3 (PA) kemudian hasilnya di analisis dengan SSA.
Analisa logam Timbal, Tembaga dan Seng dilakukan dengan menggunakan
Spektrofotometri Serapan Atom Graphite Furnace. Logam-logam yang terdapat pada
pulp campuran pulp jerami dan kantong semen bekas berasal dari berbagai sumber
seperti bahan baku pembuatan pulp campuran, bahan pemasak dan juga kemungkinan
berasal dari peralatan yang digunakan
Untuk menentukan logam timbal digunakan Spektrofotometri Serapan Atom
dengan kondisi alat sebagai berikut :
Panjang gelombang = 283,30 nm
Lebar celah = 1,00 nm
Lampu katode = 5,00 nm
Type nyala = Argon
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Untuk menentukan logam timbal digunakan Spektrofotometri Serapan Atom
dengan kondisi alat sebagai berikut :
Panjang gelombang = 248,30 nm
Lebar celah = 0,20 nm
Lampu katode = 7,00 nm
Type nyala = Argon
Untuk menentukan logam Seng digunakan Spektrofotometri Serapan Atom
dengan kondisi alat sebagai berikut :
Panjang gelombang = 213,90 nm
Lebar celah = 0,50 nm
Lampu katode = 5,0 nm
Type nyala = Argon
Dari hasil pengukuran unsur timbal (Pb), tembaga (Cu) dan seng (Zn) yang
diperoleh, dapat dilihat pada Tabel 4.6 sebagai berikut :
Tabel 4.6 Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Logam Timbal, Tembaga dan Seng dengan Spektrofotometer Serapan Atom
No Logam Kadar (ppm)
1 Timbal (Pb) 240.47
2 Tembaga (Cu) 68.34
3 Seng (Zn) 62.39
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Untuk membandingkan kadar logam Timbal (Pb), Tembaga (Cu), dan Seng
(Zn) pada komposisi pulp campuran 50 % pulp jerami dan 50 % pulp kantong semen
bekas, maka hasil pengukuran tersebut dibandingkan dengan kadar cemaran logam
pada syarat mutu makanan biskuit sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI 01
– 2973 – 1992) sebagai berikut:
Tabel 4.7 Data Cemaran Logam Timbal, Tembaga dan Seng.
No Cemaran Logam Klasifikasi (ppm)
1 Timbal (Pb) Maks. 1,0
2 Tembaga (Cu) Maks. 10,0
3 Seng (Zn) Maks. 40,0
Berdasarkan data pada Tabel 4.7 maka kertas campuran pulp jerami dan
kantong semen bekas tidak dapat dipergunakan sebagai pembungkus makanan secara
langsung.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil-hasil pengujian yang diperoleh dalam penelitian ini, dapat
disimpulkan sebagai berikut :
1. Kondisi yang memberikan hasil yang optimal untuk tebal kertas adalah pada
komposisi 20 % pulp jerami dan 80 % pulp kantong semen bekas.
2. Kondisi yang memberikan hasil yang optimal untuk gramatur kertas adalah
pada komposisi 10 % pulp jerami dan 90 % pulp kantong semen bekas.
Sedangkan pada komposisi 0 % pulp jerami dan 100 % pulp kantong semen
bekas memberikan hasil yang optimal untuk rapat massa kertas, kuat tarik
kertas serta kuat sobek kertas.
3. Kertas campuran pulp jerami dan kantong semen bekas dapat diklasifikasikan
sebagai jenis kertas pembungkus makanan.
4. Kertas campuran pulp jerami dan kantong semen bekas tidak dapat digunakan
sebagai pembungkus makanan karena berbahaya terhadap kesehatan.
5.2 Saran
Diperlukan penelitian lanjutan sebagai pengikat dengan memakai bahan
tambahan seperti starch, TiO2, pewarna untuk memperoleh kertas dari pulp jerami
dan kantong semen bekas untuk memperoleh sifat-sifat kertas yang lebih baik. Dari
hasil penelitian ini disarankan kepada peneliti selanjutnya untuk menganalisa logam-
logam lain dan senyawa-senyawa berbahaya yang terdapat dalam kertas. 67
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
DAFTAR PUSTAKA
Britt, Kenneth. W, (1970) “Hand Book of Pulp and Paper Technologi”, 2nd, Van Nostrand Reinhold Company, New York.
Darmono, (1995), Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup, UI Press, Jakarta Exconde, Theofista Angelita R, Cesar M. Maninu and Rani A. Felisimo, (1980)
“How to Produce Hand Mode Paper”, UNIDO, Philipine. Haswell, S. J, (1991), Atomic Absorption Spectrophotometry, Theory, Designand
Aplication, Elsevier, New York. Ismono, (1981), Cara-cara Optik dalam Analisa Kimia, Departemen Kimia, ITB,
Bandung. Khopkar, S.M, (1990), Konsep Dasar Kimia Analitik, UI Press, Jakarta. Mediratta, S.K; EK Muse, (1996) “Pulp and Paper”, Canada, 97 : 12, 157 – 160. Menarisip J. M, JV Amelia Walangitan, M. Tandililing, A. Mamesah, V. Akerina, R.
Welly, (2001), “ Pemasyarakatan Pembuatan Kertas Seni”, Balai Industri Manado, Komunikasi No. 217. 1-13, Manado.
Muliah, (1976) ” Serat Merang Beberapa Varitas Padi Unggul”, Berita Selulosa/
September 1976. Vol. XII. No.3.109-121, Bandung. Nasution, Zainal Abidin, (2000) “Pemanfaatan Jerami Sebagai Bahan Baku
Pembuatan Pulp Serat Pendek”, Balai Penelitian dan Pengembangan Industri Medan.
Nasution, Zainal Abidin, (2006) “Sifat-sifat Fisik dari Kertas Campuran (MIX) Serat
Jerami dan Serat Gedebok Pisang”, Balai Penelitian dan Pengembangan Industri Medan.
Silitonga, Ebenezer, (2007) “Pembuatan dan Karakterisasi Kertas yang Dibuat dari
Campuran Pulp Jerami – Pelepah Batang Pisang” Sugesty Susi, Dra, (1998) “Sifat Kimia Bahan Baku”, Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Industri Selulosa, Bandung.
68
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Sugesty, S, (1998) “Sifat dan Kwalitas Pulp”, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Selulosa 1-18, Bandung.
Surharyono, (1998) “ Pembuatan Karton Dari Kertas Bebas”, Balai Besar Penelitian
dan Pengembangan Industri Selulosa 1-14, Bandung. Tjahjono Yudi. H. Ir, (1998) “Proses Pembuatan Pulp”, Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Industri Selulosa, Bandung. Vogel, A.I., (1961), A Text Book of Quantitative Inorganic Analysis, 3rd The English
Book Society and Longmans, London.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Lampiran 1. Pengukuran Tebal Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas
Komposisi Campuran
(%)
Pengukuran Tebal Kertas
(mm) No
Pulp Jerami Pulp Kantong
Semen Bekas 1 2 3
Tebal Kertas
Rata-rata
(mm)
1 100 0 0.16 0.15 0.14 0.15 2 90 10 0.12 0.13 0.13 0.13 3 80 20 0.15 0.10 0.10 0.12 4 70 30 0.16 0.15 0.13 0.15 5 60 40 0.11 0.15 0.14 0.13 6 50 50 0.14 0.16 0.15 0.15 7 40 60 0.13 0.14 0.18 0.15 8 30 70 0.14 0.15 0.14 0.14 9 20 80 0.15 0.16 0.15 0.15 10 10 90 0.15 0.14 0.14 0.14 11 0 100 0.11 0.12 0.13 0.12
Untuk sampel No.1. untuk komposisi 100 % pulp jerami dan 0 % kantong
semen bekas diperoleh pengukuran tebal rata-rata :
Tebal rata-rata kertas = mm,=,+,+,
1503140150160
Dengan cara yang sama diperoleh tebal rata-rata kertas untuk komposisi pulp
jerami dan pulp kantong semen bekas yang berbeda.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Lampiran 2. Pengukuran Gramatur Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas
Komposisi Campuran
(%) Pengukuran Massa
(gr) Gramatur) No
Pulp Jerami
Pulp Kantong Semen Bekas
1 2 3
Massa Kertas
Rata-rata (gr)
Luas Kertas
(m2)
Rata-rata (gr/m2)
1 100 0 1.085 1.070 1.089 1.081 0.01 108.13
2 90 10 1.040 1.055 1.018 1.038 0.01 103.77
3 80 20 0.821 0.865 1.210 0.965 0.01 96.53
4 70 30 1.065 1.024 1.114 1.068 0.01 106.77
5 60 40 1.027 1.158 0.877 1.021 0.01 102.07
6 50 50 0.965 0.912 1.021 0.966 0.01 96.60
7 40 60 1.000 1.005 1.004 1.003 0.01 100.30
8 30 70 0.879 0.954 1.064 0.966 0.01 96.57
9 20 80 1.124 0.977 1.020 1.040 0.01 104.03
10 10 90 1.211 1.112 1.100 1.141 0.01 114.10
11 0 100 0.877 1.025 1.100 1.001 0.01 100.07
Untuk sampel No. 1. untuk komposisi 100 % pulp jerami dan 0 % kantong
semen bekas diperoleh pengukuran gramatur kertas :
Gramatur = 22 131080100811
mgr
,=m,gr,
=Luas
ratarataMassa
Dengan cara yang sama diperoleh gramatur kertas untuk komposisi pulp jerami
dan pulp kantong semen bekas yang berbeda.
.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Lampiran 3. Pengukuran Rapat Massa Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas
Komposisi Campuran
(%) No
Pulp Jerami
Pulp Kantong Semen Bekas
Massa
Kertas
Rata-rata
(x 10-3 kg)
Luas
Kertas
(m2)
Tebal
Kertas
Rata-rata
(x 10-3 m)
Volume
Kertas
Rata-rata
(x 10-8 m3)
Rapat
Massa
Rata-rata
(kg/m3)
1 100 0 1.081 0.01 0.15 150 720.89 2 90 10 1.038 0.01 0.13 127 819.21 3 80 20 0.965 0.01 0.12 117 827.43 4 70 30 1.068 0.01 0.15 147 727.95 5 60 40 1.021 0.01 0.13 133 765.50 6 50 50 0.966 0.01 0.15 150 644.00 7 40 60 1.003 0.01 0.15 150 668.67 8 30 70 0.966 0.01 0.14 143 673.72 9 20 80 1.040 0.01 0.15 153 678.48
10 10 90 1.141 0.01 0.14 143 796.05 11 0 100 1.001 0.01 0.12 120 833.89
Untuk sampel No.1. untuk komposisi 100 % pulp jerami dan 0 % kantong
semen bekas diperoleh pengukuran rapat massa kertas :
Rapat massa = 338
3
8972010150100811
mkg
,=mxkgx,
=VolumeMassa
-
-
Dengan cara yang sama diperoleh rapat massa kertas untuk komposisi pulp
jerami dan pulp kantong semen bekas yang berbeda.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Lampiran 4. Pengukuran Uji Kuat Tarik Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas
Komposisi Campuran
(%) Pengukuran Kuat Tarik
(x 105 N/m2) No
Pulp Jerami Pulp Kantong Semen Bekas
1 2 3
Kuat Tarik Rata-rata (x 105 N/m2)
1 100 0 120.98 125.25 123.61 123.28 2 90 10 140.58 140.89 120.21 133.89 3 80 20 135.21 125.60 142.60 134.47 4 70 30 124.58 135.21 135.62 131.80 5 60 40 131.70 135.39 145.12 137.40 6 50 50 132.24 136.84 150.96 140.01 7 40 60 132.78 138.30 156.80 142.63 8 30 70 133.32 139.76 162.64 145.24 9 20 80 133.87 141.22 168.48 147.86
10 10 90 134.41 142.68 174.33 150.47 11 0 100 134.95 144.14 180.17 153.09
Untuk sampel No.1. untuk komposisi 100 % pulp jerami dan 0 % kantong
semen bekas diperoleh pengukuran kuat tarik rata-rata kertas :
Kekuatan tarik = 3611232512598120 ,+,+,
= 123,28 x 105 N/m2
Dengan cara yang sama diperoleh kekuatan tarik rata-rata kertas untuk
komposisi pulp jerami dan pulp kantong semen bekas yang berbeda.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Lampiran 5. Pengukuran Kekuatan Sobek Kertas Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas
Komposisi Campuran
(%)
Pengukuran Kekuatan Sobek
(mN) No
Pulp
Jerami
Pulp Kantong
Semen Bekas 1 2 3
Kekuatan Sobek
Rata-rata
(mN)
1 100 0 1572.99 1586.78 1486.35 1548.71 2 90 10 1678.21 1642.87 1578.68 1633.25 3 80 20 1725.31 1784.67 1678.36 1729.45 4 70 30 1564.22 1547.82 1467.58 1526.54 5 60 40 1643.52 1678.57 1548.37 1623.49 6 50 50 1835.47 1785.61 1878.46 1833.18 7 40 60 1988.34 1964.64 1956.62 1969.87 8 30 70 1863.54 1879.66 1844.75 1862.65 9 20 80 1997.43 1963.68 2021.66 1994.26
10 10 90 2013.75 1998.64 1988.33 2000.24 11 0 100 2014.35 2077.66 1988.78 2026.93
Untuk sampel No.1. untuk komposisi 100 % pulp jerami dan 0 % kantong
semen bekas diperoleh pengukuran kekuatan sobek kertas :
Kekuatan sobek rata-rata = 3351486781586991572 ,+,+,
= 1548,71 mN
= 1,54871 N
Dengan cara yang sama diperoleh kekuatan sobek kertas untuk komposisi pulp
jerami dan kantong semen bekas yang berbeda.
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Lampiran 6. Kadar Logam Timbal (Pb) dalam Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas dengan Menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Lampiran 7. Kadar Logam Tembaga (Cu) dalam Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas dengan Menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Lampiran 8. Kadar Logam Seng (Zn) dalam Campuran Pulp Jerami dan Kantong Semen Bekas dengan Menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
Lampiran 9. Daftar Standar Nasional Indonesia (SNI)
SNI 14 – 4977 – 1999 : Cara Uji Tebal Kertas dan Karton Gelombang.
SNI 14 – 0439 – 1989 : Cara Uji Gramatur Kertas dan Karton.
SNI 14 – 0702 – 1989 : Cara Uji Kerapatan Massa Tumpukan Serpih Kayu
SNI 14 – 4737 – 1998 : Cara Uji Ketahanan Tarik Lembaran Pulp, Kertas dan
Karton
SNI 14 – 0436 – 1989 : Cara Uji Ketahanan Sobek
SNI 14 – 1836 – 1990 : Identifikasi beberapa spesies serat tanaman bukan kayu
dalam pulp, kertas dan karton.
SNI 14 – 0402 – 1999 : Kondisi ruang dan pengkondisian lembaran pulp, kertas
dan karton untuk pengujian.
SNI 14 – 0498 – 1999 : Kertas Kraft untuk Kantong Semen
SNI 01 – 2973 – 1992 : Biskuit
Dormian Saragi: Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Pembungkus Yang Dibuat Dari Kantong Semen Bekas Dengan Pulp Jerami, 2008. USU e-Repository © 2008
top related