5. bs 2 - sonny

Download 5. BS 2 - SONNY

Post on 25-Apr-2015

12 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Berita Selulosa, Vol. 45, No. 2, Desember 2010 : 57 - 63

PULP RAMI PUTIH SEBAGAI BAHAN BAKU KERTASSonny Kurnia Wirawan a, Jenni Rismijana a *, Cucu a, Dadang Setiawan Asid a a Balai Besar Pulp dan Kertas, Jl. Raya Dayeuhkolot No. 132 Bandung * Telp. (022) 5202980 ; Fax. (022) 5202871 ; e-mail : jennirismijana@bdg.centrin.net.id Diterima : 05 Agustus 2010, Revisi akhir : 03 Desember 2010

BLEACHED RAMIE PULP FOR PAPERMAKING RAW MATERIALABSTRACT The experiment of papermaking from bleached ramie fiber has been conducted on a laboratory scale, with a variation of the composition of mixture 1030% of ramie pulp and 90%-70 % LBKP, with the addition of 15 - 20% filler, 0,6% sizing agent and 1% dry strength. Hand sheet of 80 g/m2 grammage were made and the optical and physical properties including brigthness, opacity, tensile strength, tear strength, bursting strength, roughness and water absorption tested. The result showed that as ramie fiber content increased in the sheet, the opacity, roughness, strength and water absorption also increased, meanwhile the brightness and porocity decreased. As filler content were increased, brigthness, opacity, porosity and water absorption of hand sheet also increased, meanwihle paper strength decreased. . Key words : ramie, pulp, kraft, paper. INTISARI Penelitian pembuatan kertas dari pulp rami putih telah dilakukan pada skala laboratorium, dengan variasi komposisi campuran pulp rami 10 % - 30% dan pulp LBKP 90% - 70%, dengan penambahan bahan pengisi 15% - 20%, zat darih 0,6% serta penguat kering 1%. Stok dibentuk menjadi lembaran dengan gramatur 80 g/m2 dan diuji sifat optik dan sifat fisik yang meliputi derajat putih, opasitas, ketahanan tarik, ketahanan sobek, ketahanan retak, kekasaran, porositas, dan daya serap air. Hasil percobaan menunjukkan bahwa semakin tinggi kandungan serat rami pada lembaran maka nilai opasitas, kekasaran, kekuatan dan daya serap air semakin tinggi, sedangkan nilai derajat putih dan porositas menurun. Semakin tinggi bahan pengisi, maka semakin tinggi nilai derajat putih, opasitas, porositas dan daya serap air lembaran, sedangkan nilai kekuatan kertas menurun. Kata kunci : rami, pulp, kraft, kertas. PENDAHULUAN Tanaman rami telah dikembangkan di Indonesia sejak perang dunia kedua pada masa pendudukan Jepang di daerah Jawa Barat antara lain di daerah Malangbong, Ciamis, Sumedang dan Lembang, serta di daerah Jawa Timur antara lain di daerah Pujon, Malang (Wawan K.H dan Susi S., 1997). Rami merupakan tanaman bukan kayu yang termasuk famili Urticaceae dengan nama spesies Boehmeria nivea G, dikenal juga dengan nama Haramay di daerah Sunda, Romin di Minangkabau dan Kofoyaba di daerah Halmahera Utara. Haramay merupakan tanaman serat batang yang menghasilkan serat dari kulit batangnya 57 (Wawan K.H dan Susi S., 1997). Tanaman rami dapat menghasilkan serat dalam satu tahun 45 kali panen atau pemotongan, bila kondisi pertumbuhannya sesuai dan dapat diproduksi selama 6 7 tahun. Serat rami yang telah mengalami proses degumming mirip dengan serat kapas atau polyester dengan warna yang lebih putih dan berkilau (Wawan K.H dan Susi S, 1997). Menurut Suratman (Wawan K.H dan Susi S , 1997) setiap panen diperoleh 15 20 ton batang basah atau 60 80 ton/Ha/tahun, yang menghasilkan serat kasar sekitar 2 3 ton/Ha/tahun, sedangkan limbah kayunya yaitu batang tanpa kulit sekitar 6 9 ton/Ha/tahun. Seluruh batang berkulit

Pulp Rami Putih sebagai ... : Sonny Kurnia Wirawan, dkk.

atau batang tanaman cukup potensial sebagai bahan baku untuk pulp karena tidak memerlukan perlakuan awal. Rami merupakan salah satu serat alam yang sangat kuat dan bertambah kuat dalam keadaan basah. Rami merupakan tanaman alam dengan batang kebanyakan berbentuk lurus dan ramping dengan tinggi 150 200 cm dan diameter 12 20 mm tergantung tempat atau kondisi dimana rami itu tumbuh. Rami termasuk tanaman berserat panjang dengan rata-rata panjang serat 120 150 mm. Tanaman ini banyak ditanam masyarakat karena kegunaannya yang telah terbukti baik untuk dibuat tambang atau tali dengan kekuatan yang sangat tinggi. Serat rami selain untuk tambang/tali umumnya digunakan untuk tekstil, kanvas, jaring dan jala ikan, benang sepatu, kaos petromax. Tanaman rami merupakan tumbuhan tahunan sehingga dapat difungsikan untuk penghijauan dan pelestarian alam. Akarnya yang menyebar dapat mencegah erosi dan longsor. Serat rami sangat tahan lama, putih bersih, dan berkilau. Serat rami mempunyai ketahanan tarik delapan kali dari katun dan tujuh kali dari sutera, tahan terhadap bakteri dan pembusukan, dan tidak berubah pada kenaikan kelembaban hingga 25%, anti infra merah, tidak mudah berkerut, halus, dapat dicampur dengan kapas, rayon, dan polyester serta wool. Sifat serat rami lebih absorptif dibandingkan serat lainya sehingga lebih nyaman untuk tekstil terutama pada cuaca yang panas. Seperti linen dan katun, serat rami mempunyai kekenyalan rendah dan mudah kusut. Rami mempunyai serat yang panjang dan ramping (Tabel 1). Seperti umumnya non kayu rami juga mengandung silikat, sari dan abu yang tinggi, demikian juga kandungan lignin cukup tinggi seperti umumnya lignin dalam kayu (Tabel 2). Tabel 1 menunjukan bahwa rami bagian kayu mempunyai panjang serat rata-rata 6,54 mm termasuk ke dalam kelompok serat sangat panjang dibandingkan Pinus merkusii yang hanya 4,01 mm. Sedangkan tebal dindingnya sekitar 2,10 m tidak setebal Pinus merkusii yaitu 7,66 m, dan kelemasannya lebih tinggi dari Pinus merkusii. Serat Pinus merkusii lebih ramping dari rami kayu. Tabel 2 menunjukan kandungan holoselulosa, selulosa, lignin dan sari dari rami kayu lebih kecil dari Pinus merkusii. Sedangkan kandungan abu, silikat, pentosan dan kelarutan dalam NaOH, air panas dan air dingin rami kayu lebih tinggi dari Pinus merkusii. Kadar silikat yang tinggi

dapat menyebabkan masalah dalam pemanfaatan kembali lindi hitam sisa pemasakan. Kadar abu dan silikat yang tinggi dapat pula menyebabkan turunnya kekuatan pulp dikarenakan dapat mengganggu terjadinya ikatan hidrogen antar serat.Tabel 1. Morfologi Serat Rami dan Pinus Merkusii Rami ( Boehmeria Nivea G ) 1 Bagian Kayu 0,30 0,76 6,54 15,04 10,84 2,10 0,39 39,50 0,72 Limbah Serat 35,00 80,00 66,50 33,26 8,32 12,47 3,00 199,40 0,25

Parameter Panjang serat, mm -- Minimum -- Maksimum -- Rata-rata Diameter serat, m Diameter lumen, m Tebal dinding, m Bilangan Runkel, w/l Kelangsingan, L/D Kelemasan, l/D

Pinus Merkusii 2

. . 4,01 38,85 23,54 7,66 0,65 103,21 0,60

Sumber : 1 Wawan KH & Susi S, 1997 2 Rasimin S., Mansyur E, 1983 Tabel 2. Komposisi Kimia Rami dan Pinus Merkusii Rami ( Boehmeria Nivea G ) 1 Bagian Kayu 6,33 1,41 3,37 27,27 63,56 33,76 16,14 33,34 8,28 7,17 Limbah Serat 7,97 7,87 2,51 23,45 65,85 41,90 12,29 35,85 7,55 7,39

Parameter Kadar abu , % Kadar silikat , % Kadar sari , % Lignin , % Holoselulosa , % Selulosa alfa , % Pentosan , % Kelarutan dalam , % -- NaOH 1% -- Air panas -- Air dingin

Pinus Merkusii 2 0,36 3,71 27,97 72,54 39,10 6,43 13,90 2,98 1,61

Sumber : 1 Wawan KH & Susi S, 1997 2 Rasimin S., Mansyur E, 1983

Rami mempunyai keunggulan sifat serat rami dan potensi yang cukup tersedia, oleh karena itu rami mempunyai peluang untuk dikembangkan sebagai bahan baku untuk pembuatan kertas, sehingga dapat meningkatkan nilai tambah dari rami dan mengurangi ketergantungan impor bahan baku serat panjang untuk pembuatan kertas. Pada penelitian ini serat rami digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan kertas sebagai pengganti serat panjang atau Needle Bleached Kraft Pulp 58

Berita Selulosa, Vol. 45, No. 2, Desember 2010 : 57 - 63

(NBKP), karena rami merupakan serat yang panjang dengan rata-rata panjang sekitar 6,5 mm. BAHAN DAN METODA Bahan Bahan baku yang digunakan terdiri dari pulp batang rami putih dan pulp putih serat pendek Leaf Bleached Kraft Pulp (LBKP). Bahan kimia antara lain bahan pengisi kalsium karbonat, zat darih Alkil Keten Dimer (AKD), penguat kering pati kationik. Pulp rami yang digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan kertas diperoleh dari hasil pemasakan batang rami dengan proses kraft dan mengalami proses pemutihan dengan kondisi sebagai berikut :Alkali Aktif Sulfiditas Suhu Rasio Waktu Tuju Waktu Pada Rendemen Total Bilangan Kappa Pulp Pemutihan : 18 % : 30 % : 160 C : 1:4 : 2 jam : 1,5 jam : 42,16 % : 39,28 : DEDD

dilakukan pengujian sifat optik dan sifat fisik, yang meliputi derajat putih, opasitas, ketahanan tarik, ketahanan sobek, ketahanan retak, kekasaran, porositas, dan daya serap air. No 1. 2. 3. Rami (%) 10 20 30

Tabel 3. Komposisi StokLBKP (%) 90 80 70 CaCO3 (%) 15 dan atau 20 AKD (%) 0,6 Pati (%) 1,0

HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat lembaran kertas hasil percobaan pembuatan dengan bahan baku serat rami dapat dilihat pada Gambar 1 sampai dengan Gambar 8. Derajat Putih Gambar 1 menunjukksn bahwa bila komposisi serat rami semakin banyak dalam lembaran maka nilai derajat putih mengalami penurunan, sedangkan bertambahnya kandungan bahan pengisi meningkatkan derajat putih lembaran. Ini dikarenakan derajat putih serat rami (sekitar 70%) lebih rendah dari LBKP (sekitar 80%), sedangkan bahan pengisi umumnya mempunyai derajat putih di atas 90% atau lebih tinggi dari LBKP. Derajat putih paling tinggi dicapai dari campuran 10% serat rami dan 90% LBKP dengan penambahan bahan pengisi 20% yaitu sebesar 75,46%.

Metoda 1. Penggilingan pulp Pulp rami putih dan LBKP masing-masing dengan konsistensi 1,5% digiling secara terpisah dalam beater. Untuk LBKP sampai diperoleh derajat giling sekitar 300 ml CSF sedangkan untuk rami sekitar 100 ml CSF. 2. Pembuatan lembaran kertas Pulp rami dan LBKP yang sudah digiling, kemudian dicampur dan ditambah bahan pengisi kalsium karbonat, zat darih AKD dan penguat kering pati kationik dengan variasi seperti pada Tabel 3. Penambahan dilakukan berdasarkan berat kering serat. Stok diaduk hingga homog