"K~: Kaku ~
ku.t- ~ ~
....w.
(~) ~-~"'""-Iu., ~~ku.t
ik~ I.d,u
(Udu) ~-b.limd"'""-Iu. ~ (Qs. 18:109) "2> .... ~ ~ td.J. ~ kuni, ~ ~ K
f!?i/uu:n!!ot lli daJn
fa J/ 0 Itm!!!.a .n
.Amo dtl/wt 9u(dijut!llu>J/aoll (f!?tito/ja4, flJo/Idt)
QSifdaiait kU!w_mk/,Jxw, Jentua ya,,!! num~in nw'!fad.' ~a dan c0/a : riY~J/<> untuk
c:#.?a .kn QSifyak
Y<Wt? ",klu 11W"ki C<M' nw>tn? (kat "W7~i nUMtJa <4: ~ ~ku,
PEMANFAATAN BUAH LERAK (S8pindu5 T8Tek) SEBAGAI BAHAN KOLEKTOR PENGAWATINTAAN (DEINKINGl KERTAS PERKANTORAN BEKAS DENGAN CARA FLOTASI
Oleh
IRWANSYAH
SIREGAR
F 27. 0845
19 9 5 FAKUL TAS INSTITUT
TEKNOLOGI PERT A~IAN BOGOR
PERTANIAN BOGOR
Irwansyah Siregar (F 27.0845). Pemanfaatan Buah Lerak (Sapindus rarak) Sebagai Bahan Kolektor Pengawatintaan (Deinking) Kertas Perkantoran Bekas dengan Cara Flotasi. Di bawah bimbingan Soesarsono Wijandi dan Jenni Rismijana.
RINGKASAN
Penggunaan kertas yang semakin meningkat membutuhkan persediaan pulp yang diolah
kembali
semakin besar.
untuk menghasilkan
Kertas serat
diperoleh melalui proses pengawatintaan. merupakan
salah
satu
sumber
serat
bekas
dapat
sekunder,
dapat
Kertas perkantoran
sekunder
karena
telah
memiliki derajat putih asal yang tinggi dan ketersediaannya yang
cukup
besar.
menganalisis
Tujuan
penelitian
kandungan kimia
lerak
ini
(Sapindus
adalah
untuk
rarak)
yang
dapat dimanfaatkan sebagai bahan kolektor dan memanfaatkan hasil ekstraksinya sebagai bahan kolektor. Penelitian utama menj adi kimia.
serat
dalam
dilakukan
dengan
hydrapulper
penguraian
dengan
kertas
penambahan
bahan
Setelah tercapai derajat giling yang diinginkan maka
pulp diencerkan hingga kandungan bahan kering kertas dalam air menjadi 0.8 persen (b/v) dan ditambah bahan kolektor dan dipanaskan
sehingga
selanjutnya diflotasi.
tercapai
suhu
yang
diharapkan
dan
Pulp kemudian dicuci hingga nilai pH
netral dan dibuat lembaran.
Rancangan percobaan penelitian
yaitu rancangan petak terbagi (split-plot) dengan dua faktor yaitu faktor konsentrasi bahan kolektor (Ai) dan faktor waktu flotasi
(B j ) .
Analisis awal menunjukkan bahwa lerak mengandung saponin 25.65 persen (bk) , dan lemak total 2.11 persen (bk).
Saponin
yang ditemukan pada Sapindus rarak terdiri dari gugus gula
(fruktosa, hederagenin
rhamnosa atau arabinosa) membentuk
gugus
serta sapogenin berupa
pengaktif
permukaan
(surface
active agent) . Basil
penelitian
terhadap
kertas
yang
dihasilkan
menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi bahan kolektor dan interaksi waktu dan konsentrasi hanya berpengaruh terhadap efektivitas penghilangan tinta.
Konsentrasi bahan kolektor
dan waktu tidak berpengaruh terhadap nilai deraj at putih. Perlakuan A4B1
(1 %;
15 menit)
menghasilkan nilai derajat
putih tertinggi yaitu 80.81 % Elrepho' dengan kenaikan 6.36 Perbedaan
poin. sangat tinta.
nyata
konsentrasi
(P< 0.01)
Waktu flotasi
bahan
terhadap
kolektor
efektivitas
tidak berpengaruh,
berpengaruh penghilangan
tetapi interaksi
taraf konsentrasi dan waktu flotasi menunjukkan pengaruh beda nyata
(P< 0.05).
Efektivitas penghilangan tinta tertinggi
tercapai pada perlakuan A5B1 (1.25 %; 15 menit) yaitu sebesar 79.65 persen dari jumlah noda tinta awal. tidak berbeda nyata dengan A4B1
Perlakuan tersebut
(1.00 %; 15 menit)
sebesar
78.15 persen yang merupakan perlakuan terbaik dan terpilih dari taraf perlakuan.
,
% Elrepho = Satuan derajat putih yang berdasarkan standar putih magnesium oks ida
PEMANFAATAN BUAH LERAK (Sapilldus rarak) SEBAGAI BAHAN KOLEKTOR PEl'IGAWATI:'I.'TAAN (DEINKING) KERTAS PERKANTORAN BEKAS DENGAN CARA FLOTASI
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh IRWANSYAH SIREGAR F 27.0845
1995 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTMIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PEMANFAATAN IlUAH LERAK (Sapindusrarak) SEBAGAI BAHAN KOLEKTOR PENGA W ATINTAAN(DEINKING) KERT AS PERKANTORAN BEKAS DENGAN CARA FLOTASI
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pacta Jurusan Teknologi Inctustri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh IRWANSYAH SIREGAR F 27.0845 Dilahirkan pacta tanggal 20 Oktober 1971 ~~~giaDOnQar
1995
II
Dosen Pembimbing I
KATAPENGANTAR
Bismillaahirrahmaanirrohiim
Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah, dapat
yang atas berkah dan karunia-Nya sehingga penulis menyelesaikan
tulisan
ini.
Skripsi
ini
ditulis
berdasarkan penelitian yang dilakukan di Balai Penelitian dan Pengembangan
Industri
Selulosa,
(BBS)
Bandung.
Disusun
sebagai
salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada
Jurusan
Teknologi
Industri
Pertanian,
Fakultas
Teknologi
Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Dengan selesainya tulisan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih, keluarga, penulis.
khususnya kepada Ayah dan Ibu serta seluruh
semoga tulisan ini dapat menjadi salah satu bakti Penulis
juga tak lupa mengucapkan terima kasih
kepada 1. Ir. H. Soesarsono Wijandi MSc., sebagai dosen pembimbing yang membimbing penulis selama studi, 2. Dra.
Jenni
Industri
Rismijana,
pembimbing
dari
Balai
Litbang
Selulosa yang banyak memberi saran dan dorongan,
3. Drs. Chilwan Pandji, Apth, MSc., selaku dosen penguji yang memberikan saran dan nasehat, 4. Ir. H. Sutrisno TS selaku Selulosa,
Ir.
Tri
Kepala Balai Litbang Industri
Priadi
iii
Basuki
selaku
Kepala
Balai
Kertas, Balai Litbang Industri Selulosa, dan Bapak Ismail sebagai Kasubsi Diklat Balai Litbang Industri Selulosa, yang
telah
memberi
izin
dan
bantuan
untuk
melakukan
penelitian, 5. Seluruh staf dan operator di Balai Kertas, Balai Litbang Industri Selulosa yang telah banyak membantu, 6. Rekan-rekan sebimbingan yang banyak memberi pandangan dan
saran serta umumnya rekan-rekan di Jurusan TIN
(Agri-
eleventh, spesial buat Joko) at as kebersamaannya, 7. Warga Ciseke 54 yang telah memberi dorongan dan hiburan
selama
penulis
melakukan
penelitian,
khususnya
atas
bantuan perangkat kerasnya, 8. Keluarga Besar Tulang Piliang di Cempaka Putih dan Pondok
Kopi atas perhatiannya selama ini hingga jarak yang jauh terasa dekat, kurangmenjadi cukup, serta seluruh keluarga besar Piliang dan Siregar di Jakarta, 9. Seluruh
pihak
yang
telah
membantu
hingga
selesainya
tulisan ini. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam laporan ini, kritik dan saran penulis harapkan demi tulisan berikutnya.
Akhirnya
semoga
tulisan
ini
bermanfaat
bagi
yang
memerlukannya. Alhamdulillaahirobbil'aalamiin.
Bogor,
Januari 1995
Penulis
iv
DAFfAR lSI Halaman KATA PENGANTAR
iii
DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAM BAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
ix
I. PENDAHULUAN
1
A. LATAR BELAKANG
1
B. TUJUAN PENELITAAN
4
II. TINJAUAN PUSTAKA
6
A. KERTAS
6
B. PULP SERAT SEKUNDER
7
C. TINTA CETAK
10
D. PENGAWATINTAAN (DEINKING ) KERTAS
14
1. Repulping
16
2. Metode Penghilangan Tinta dengan Flotasi
19
3. Bahan Kimia Proses Flotasi
21
E. LERAK (Sapindus rarak) III. BAHAN DAN METODE
27 30
A. BAHAN DAN ALAT
30
1. Bahan
30
2. Alat
30
v
Halaman B. METODE PENELITIAN
31
1. Penelitian Pendahuluan
31
2. Penelitian Utama
33
3. Analisis Data
34
C. RANCANGAN PERCOBAAN
36
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
38
A. KARAKTERISTIK BUAH LERAK (Sapindus rarak)
38
B. KARAKTERISTIK PERKANTORAN BEKAS
42
C. PENGAWATINTAAN KERTAS
46
1. Derajat Putih
47
2. Efektivitas Penghilangan Tinta
51
V. KESIMPULAN DAN SARAN
59
A. KESIMPULAN
59
B. SARAN
61
DAFTAR PUSTAKA
62
LAMP I RAN
67
vi
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Tabel 2. Tabel 3.
Komposisi buah lerak setiap 100 gram bahan
(Sapindus
rarak)
39
Karakteristik bahan baku kertas perkantoran bekas
42
Perbandingan kinerja beberapa kolektor
55
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar
Sistem pencetakan pada kertas dengan vehicle bertitik didih rendah
13
2. Sistem pencetakan dengan tinta tanpa media pembawa (non impak) dengan fusi panas
14
3. Efektivitas pembuangan partikel tinta berdasarkan ukuran partikel
16
Gambar
4. Tangki flotasi jenis voith
21
Gambar
5. Mekanisme flotasi
Gambar
Gambar
Gambar
1.
pembuangan
6. Diagram alir kertas bekas
tinta
dengan 26
proses
pengawatintaan 35
Gambar
7. Rumus bangun hederagenin
40
Gambar
8. Serat kertas perkantoran bekas
45
Gambar
9. Nilai derajat putih pada berbagai taraf konsentrasi bahan kolektor dan waktu flotasi
49
Gambar 10. Efektivitas penghilangan tinta terhadap berbagai taraf konsentrasi bahan kolektor dan waktu flotasi
52
viii
DAFf AR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1.
Metode analisis dalam penelitian
yang
digunakan 68
Lampiran 2.
Data hasil penelitian
72
Lampiran 3.
Analisis statistika terhadap data pene1itian .......... .
73
ix
I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG Kebutuhan kertas dunia dari tahun ke tahun semakin meningkat.
Peningkatan kebutuhan kertas antara lain dapat
dilihat dari peningkatan permintaan terhadap kertas dan juga perkembangan produksi kertas dunia yang setiap tahun meningkat.
Kebutuhan kertas nasional suatu negara
di-
pengaruhi oleh tingkat pendapatan nasional, harga kertas, tingkat melek aksara negara tersebut.
Peningkatan permin-
taan kertas dunia menyebabkan kebutuhan bahan baku kertas juga ikut meningkat.
Industri kertas membutuhkan pening-
katan penawaran pulp sebagai bahan baku pembuatan kertas (DEPPERIND, 1981). Bahan baku kertas berupa pulp dapat diproduksi dari bahan berlignin selulosa yang saat ini umumnya diambil dari serat tumbuhan.
Sumber serat tersebut terutama kayu,
atau dapat juga dari serat non kayu seperti bambu, jerami, atau bagas,
tetapi serat kayu masih lebih disukai karena
pulp yang dihasilkan lebih baik.
Peningkatan kebutuhan
kertas baik jumlah ataupun jenisnya mengakibatkan permintaan terhadap pulp semakin meningkat.
Bahan baku pulp
asal kayu semakin terbatas. Berkurangnya jumlah penawaran pulp dari kayu dapat disebabkan oleh keterbatasan luas hutan kayu,
walaupun
2
kayu merupakan sumber daya alam yang terbarukan tetapi budidaya
kayu
dalam hutan
tanaman
industri
memerlukan
waktu yang panjang dan peningkatan kebutuhan yang selalu lebih besar dari kemampuan sumber daya untuk memenuhinya (Clark et al., baknya
isu
1987).
Hal ini didorong pula oleh mere-
perlindungan
lingkungan
di
seluruh
dunia.
Kasus yang terjadi pada industri pulp di Jepang dan Taiwan dapat dilihat sebagai contoh yaitu terpaksa ditutup karena kekurangan
bahan
baku
dan
peningkatan
harga
pulp
di
pasaran dunia yang cukup drastis yakni mencapai 70 hingga 80 persen pada periode April Mei 1994 1994).
(Kompas,
11
Mei
Industri kertas juga dihadapkan pada masalah tata
niaga yang disangkutpautkan dengan masalah kepedulian yang tinggi terhadap lingkungan, bahkan menjadi sebagian dari
masalah pemasaran (ecolabelling). Industri berusaha memproduksi kertas dengan bahan baku dan teknologi yang aman terhadap lingkungan. Kertas dan kart on bekas merupakan salah satu sumber serat potensial untuk pembutan pulp. kertas
dan kart on bekas
Dari pendaurulangan
diperoleh serat
dapat digunakan sebagai bahan baku kertas.
sekunder yang Kertas bekas
sebagai sumber serat sekunder mulai mendapat perhatian. Untuk membuat kertas dari serat sekunder dengan mutu yang baik,
maka perlu
dilakukan proses
untuk menghilangkan
kontaminan bukan serat terutama tinta.
3
Proses
pengawatintaan
(deinking)
merupakan
suatu
proses penghilangan tinta dan bahan lain bukan serat dari serat dengan pemisahan secara mekanis dan kimiawi.
Metode
pembuatan serat sekunder dari kertas bekas dengan pengawatintaan dilakukan secara bertahap yaitu melarutkan tinta secara kimiawi dan memisahkan serat dari partikel kotoran terutama tinta secara mekanis
(Felton,
1980).
Hambatan
yang mungkin timbul adalah limbah logam berat bekas tinta berupa Pb dan Cd,
tetapi alternatif penggunakan kertas
bekas hanya sebagai bahan bakar
(Alisjahbana,
Kompas 4
Agustus 1994) relatif tidak menyelesaikan masalah (Clark, 1987) .
Untuk
itu
perlu
diusahakan
terus
pencarian
teknologi pengawatintaan yang lebih aman bagi 1 ingkungan , dan
teknologi
pencetakan yang
lebih bersahabat
dengan
lingkungan. Pada tahap pengawatintaan, proses pemisahan partikel tinta dari serat yang terurai secara mekanis dilakukan dengan proses flotasi atau pencucian atau kombinasi keduanya.
Pada proses flotasi tersebut ditambahkan bahan kimia
yang dapat mengikat tinta dan selanjutnya mengapung dan dibuang.
Bahan kimia tersebut
dikenal
dengan istilah
Kolektor untuk proses flotasi dibuat
dari bahan yang
bahan pengumpul (kolektor).
dapat membentuk busa serta menurunkan tegangan permukaan dan bersifat sebagai bahan aktif permukaan
(surfactant,
4
surface active agent).
Bahan tersebut di antaranya dibuat
sabun atau asam lemak dan turunannya serta turunan alkohol lemak, turunan minyak lemak alkilen teroksidasi dan bahan pengaktif
permukaan
lainnya
komersial dengan nama
yang
umum
deinking agent.
dikenal
secara
Bahan deinking
dibuat dari bahan kimia sintetik dengan harga yang
agent
relatif tinggi. Buah
lerak
(Sapindus
merupakan bahan yang
rarak)
selama ini sering dipergunakan untuk mencuci batik dan menyepuh emas (Heyne, 1987). mempunyai
rarak)
saponin pencuci.
dan
kandungan
asam
lemak
Diduga buah lerak (Sapindus bahan
sehingga
kimia
di
sesuai
antaranya
untuk
bahan
Hasil ekstraksi buah lerak diharapkan dapat
digunakan sebagai bahan kolektor pada proses pengawatintaan
(deinking)
flotasi.
kertas
perkantoran
bekas
dengan
cara
Dengan penggunaan bahan alami lerak diharapkan
pemakaian bahan kimia
sintetik
sebagai
kolektor dapat
dikurangi demi penghematan biaya proses·, dan pengurangan limbah proses pengawatintaan sehingga akan semakin aman terhadap lingkungan. B. TUJUAN PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis terhadap kandungan kimia buah lerak (Sapindus rarak) yang diduga
dapat
dimanfaatkan
sebagai
bahan
kolektor
dan
5
mengkaj i
pemanfaatan
hasil
ekstraksinya
pada
berbagai
taraf konsentrasi dan waktu flotasi sebagai bahan kolektor pengawatintaan pada kertas perkantoran bekas putih ( white ledger) dengan cara flotasi.
II. TINJAUAN PUST AKA
A. KERTAS
Kertas berdasarkan penggunaannya secara umum dapat digolongkan menjadi 3 jenis, yaitu kertas budaya (cultural paper),
kertas
industri
lainnya (other paper).
(industrial paper),
dan kertas
Kertas budaya terdiri dari kertas
koran, kertas tulis cetak dan keperluan bisnis dan kertas khusus.
Kertas industri terdiri dari kertas pembungkus,
kemasan,
kertas
khusus.
Kertas
lainnya
kart on yang
(boards), termasuk
sigaret
dalam
dan
kertas
golongan
kertas
di antaranya tisu dan kertas keperluan rumah
tangga (DEPPERIND, 1981) Kertas perkantoran
(ledger)
merupakan jenis kertas
tulis cetak yang umum dipergunakan dalam administrasi, bisnis, informasi dan pencetakan data. catatan, secara
Buku-buku, kertas
dokumen-dokumen buku harian dan kertas sejenis umum
dikelompokkan
menjadi
kertas
perkantoran
(Anonim, 1980; Lavigen, 1991). Pulp perkantoran
yang
digunakan
berasal
dari
sebagai pulp
(bleached) maupun pulp mekanis. toran
(ledger)
bahan
kimia
baku
yang
kertas
diputihkan
Umumnya kertas perkan-
dibuat dari pulp kimia dengan kandungan
pulp mekanis maksimal 15 persen.
Menurut Altierie dan
7
Wendell (1969) kertas perkantoran yang berasal dari pulp kimia umumnya dibuat dari pulp sulfat dan sulfit. Berdasarkan perkantoran
zat
dapat
warna
dibagi
yang
dimilikinya
menjadi
kertas
kertas
perkantoran
berwarna dan kertas perkantoran putih.
Umumnya kertas
perkantoran tersedia dalan warna putih,
kuning muda dan
hijau muda
(Anonim,
1980; Altierie dan Wendell,
1969).
Kertas perkantoran putih umumnya dalam bentuk kertas tulis A dan cetak A,
fotokopi,
kertas tabulasi,
kertas-kertas
yang biasa dipergunakan dalam informasi seperti faksimil, kertas komputer untuk pencetakan data dan program komputer. kimia
Kertas tulis A dan cetak A dibuat khusus dari pulp dan
persen. (Rout
dapat
mengandung
pulp
mekanis
maksimum
15
Kertas tulis A merupakan istilah bagi kertas HVS Vrij
Schrijt
Papier)
sedangkan
kertas
cetak
A
istilah bagi RVO (Rout Vrij Offset Papier) yang terdapat di pasaran Indonesia (SII, 1982). B. PULP SERAT SEKUNDER
Pulp serat sekunder adalah pulp yang diperoleh dari pendaurulangan (Felton,
1980).
(repulping)
kertas
dan
kart on
bekas
Kertas bekas terdiri dari kertas yang
sudah dipergunakan, hasil sampingan dan pemanfaatan suatu kertas atau kertas yang dibuat untuk penggunaan tertentu tetapi 1987") .
tidak memenuhi
syarat
(Graham,
1962;
Kleinau,
Menurut Forysthe (1972) kertas bekas dibedakan
8
at as 4 jenis utama yaitu koran,
karton,
kertas campuran
dan kertas lainnya. Metode dasar yang dipergunakan untuk memperoleh pulp serat sekunder yaitu : 1. Sistem mekanis dengan menggunakan pulper, saringan dan pemisah sentrifugal, 2. Kombinasi sistem kimiawi dan mekanis , sistem kimiawi digunakan untuk memisahkan tinta dari kertas dan kontaminan lain dari serat. Keunggulan pulp serat sekunder untuk pembuatan kertas cetak antara lain (Altierie dan Wendell, 1969; Kleinau et
al., 1987): 1. Tidak dibutuhkan refining, 2. Meningkatkan opasitas cetak, 3. Mengurangi
kecenderungan kertas untuk mengerut
atau
menggulung karena perubahan kadar air, 4. Memperbaiki formasi kertas, 5. Permukaan yang lebih halus, 6. Memperbaiki retensi terhadap bahan darih dan pengisi, 7. Pulp lebih lunak. Penggunaan pulp
serat
sekunder mempunyai
beberapa
kelemahan antara lain: 1. Kualitas pulp yang dihasilkan sangat bervariasi, 2. Bahan pengisi karbonat dapat mempengaruhi pendarihan (sizing) berikutnya, 3. Kekuatan fisik yang lebih rendah,
9
4. Derajat putih yang diperoleh relatif tidak tinggi yaitu berkisar 83 % GE (Kleinau, 1987 b ) , 5. Kandungan noda yang cukup tinggi sehingga tidak dapat dipergunakan untuk pembuatan kertas mutu satu (Kleinau et al., 1987) dan, 6. Dapat dihasilkannya senyawa buangan yang membahayakan kesehatan. Penggunaan serat sekunder untuk pembuatan beraneka jenis kertas meliputi 23 persen dari keseluruhan serat, di antaranya 15 persen diperoleh dari hasil pengawatintaan. Ini antara lain didukung oleh alasan penghematan biaya (Clark et al., 1987). sekunder
Untuk pembuatan kertas, jika serat
dipergunakan
maka
digolongkan
menjadi
serat
pendek dan untuk itu tetap dibutuhkan serat asli (virgin fiber).
Dalam hal tertentu serat sekunder dapat difrak-
sionasi untuk memisahkan serat panjang dan serat pendek. Jika tidak dibutuhkan, tisu,
maka
serat
misalnya dalam pembuatan kertas
sekunder mempunyai
keuntungan berupa
adanya ikatan antar serat yang cukup baik. Kontaminan
yang
didaurulang berasal penggunaan
kertas.
terdapat
pada
kertas
dari pembuatan kertas Pada
pembuatan
kertas
bekas atau
yang
akibat
kontaminan
terdiri dari komponen serat atau bukan serat yang ditambahkan pada sistem pembuatan kertas untuk mempertinggi sifat-sifat
kertas
atau
memudahkan
operasi
sistem
10
industri.
Kontaminan yang berasal dari penggunaan kertas
umumnya berupa tinta dan perekat yang terdiri dari bahan organik dan anorganik.
Kontaminan organik sebagian dapat
terlarut dalam air di antaranya bahan perekat yang umumnya terbuat dari karbohidrat, larut
dalam
air
lateks, resin. larut
dalam
di
sebagian lainnya tidak dapat
antaranya
bahan
penyalut
seperti
Bahan kontaminan anorganik relatif tidak
air
di
antaranya
bahan
mineral dan garam-garam mineral
pendarih,
(Scott,
1989;
pigmen Kleinau,
1987°) . C. TINTA CETAK
Pencetakan merupakan
pelekatan
bahan
cairan
atau
plastik (tinta cetak) pada membran serat koloidal (kertas) pada kondisi kecepatan cepat
(Bruno dan Walker,
1983).
Keberhasilan proses pengawatintaan kertas bekas tergantung pada j enis tinta, metode cetak, formulasi bahan kimia yang digunakan untuk dispersi tinta dan pemi·sahan tinta serta efektivitas
unit-unit
operasi
penghilangan
tinta
(Paraskevas, 1989). Tinta
biasanya
terdiri
dari
pigmen
pewarna
menyebabkan kekontrasan warna dan media cair
yang
(vehicle)
sebagai media cair pengangkut pigmen pencetakan (printing fluidity) pengikat
dan
ditambahkan
(Paraskevas,
1989).
bahan
pigmen
lain
sebagai
Umumnya ada 0.5 sampai 2
11
persen tinta yang ditemukan pada kertas
(Felton,
1980).
Bahan lain juga dapat ditambahkan ke dalam tinta untuk memperbaiki sifat-sifat tinta seperti bahan katalis
dari
logam untuk mempercepat pengeringan vehicle, pelumas untuk mempermudah pengaliran tinta, ketahanan (retensi)
lilin untuk meningkatkan
tinta, anti oksidan untuk mengurangi
pengeringan tinta yang berlebihan dan bahan aktif permukaan (surfactant) untuk mendispersikan tinta (Olson dan Letscher, 1991). pigmen pewarna pada tinta berbentuk partikel padat kecil yang jenis bahannya tergantung pada warnanya seperti partikel karbon untuk warna hitam, titanium dioksida untuk warna putih.
Zat pembawa pigmen (vehicle) umumnya berupa
resin, minyak nabati dan larutan volatil (Read, 1985). Berdasarkan sistem pencetakannya maka
tinta dapat
dikelompokkan menjadi dua yaitu: 1. Tinta cetak impak berupa tinta cetak letter press dan tinta cetak offset.
Tinta dilekatkan ke kertas dengan
bagian yang dapat memindahkan tinta ke kertas menggunakan silinder atau plat penekan, 2. Tinta cetak non impak seperti tinta laser dan fotocopi. Proses pencetakan dilakukan dengan proses elektrostatik dan tinta dilekatkan ke kertas melalui proses peleburan (fusi) oleh panas (Olson dan Letscher, 1991).
12
Menurut Paraskevas
(1989)
tinta yang terdapat pada
kertas dapat dikelompokkan atas empat jenis yaitu 1. Tinta dengan
vehicle yang mengering melalui proses
absorbsi (non drying oil). ke kertas
Vehicle mengalirkan pigmen
kemudian diabsorbsi oleh pori-pori serat.
Tinta jenis ini ditemukan pada pencetakan koran dan beberapa maj alah. dapat
dilakukan
Pemisahan tinta j enis ini dari serat dengan
melarutkan
dalam
vehicle
larutan soda kaustik. 2. Vehicle
melekat
dengan pigmen.
pada
permukaan
kertas
bersama-sama
Vehicle berupa bahan dengan titik didih
rendah (drying oil) yang menguap sehingga pigmen dapat berikatan dengan serat.
Tinta jenis ini ditemukan pada
majalah berkualitas baik, kertas perkantoran (ledger) dan buku-buku.
Tinta dapat dihilangkan dengan bahan
kimia yang merusak ikatan vehicle dengan serat dengan natrium silikat, peroksida.
Proses mekanis dengan gaya
gunting juga akan membantu pemisahan tinta.
Sistem
pelekatan jenis tinta ini dapat dilihat seperti pada Gambar 1. 3. Pencetakan yang dilakukan pada lapisan pelindung (coating)
kertas.
Pencetakan
j enis
ini
ditemukan
majalah berlapis dan kertas kart on berlapis.
pada
Selama
proses pengawatintaan tinta tertutup lapisan pelindung walaupun sejumlah tinta secara kimiawi terlepas.
13
pigmen vehicle'
Pencetakan serat
Lembaran cetak
Setelah dispersi
lembaran
~
~~artikel
~~~ O~~
Gambar 1.
tinta .
serat
Sistem pencetakan pada kertas dengan vehicle bertitik didih rendah (Paraskevas, 1989)
4. Tinta yang tidak mempunyai media pembawa
( vehicle).
Tinta seperti ini antara lain digunakan pada pencetakan fotocopi laser dan xerox. Partikel tinta tidak dapat dipisahkan
dengan
baik
karena
dengan proses peleburan (fusi).
pencetakan
dilakukan
Pemisahan dengan soda
kaustik dibantu dengan perlakuan mekanis berupa gaya gunting secara hidrolik merupakan pilihan dalam proses pemisahan tinta.
Sistem pencetakan seperti ini dapat
dilihat seperti pada Gambar 2.
14
~o~ ~~~~
~OO/ sumber panas
Pemindahan
garnbar
. -iJl
~ (
1
t
Doda
..::::=;,;;;> ~o o
Gambar 2.
<:::::::::::>
Setelah dispersi !i)e r:l t
Sistem pencetakan dengan tinta tanpa media pemba\.;a (non impak) dengan fusi panas (Paraskevas, 1989)
D. PENGAWATINTAAN (DEINGKING) KERTAS
Proses
pengawatintaan
(deinking)
adalah
proses
penghi1angan tinta dan bahan lain non serat dari kertas bekas.
Bahan lain yang juga terdapat dalam serat kertas
sebagai kontaminan antara lain pati, beberapa janis lilin (wax) dan plastik.
Pengawatintaan merupakan metode pembu-
atan pulp serat sekunder dengan kombinasi sistem kimiawi dan mekanis.
Kertas bekas yang digunakan sebagai bahan
baku dapat sangat bervariasi berasal dari berbagai jenis kertas (Felton, 1980; Kleinau, 1987'). Ada dua tahap dasar dalam pengawatintaan yaitu: 1. Pelarutan tinta secara kimia, 2. Pemisahan tinta dari pulp dengan sistem mekanis.
15 Selanjutnya menurut
Felton
(1980)
langkah-langkah
proses pengawatintaan yaitu; 1. Pemasakan atau penguraian (pulping) serat kertas, 2. Pembersihan dan penyaringan, 3. Pemisahan tinta dan, 4. Pengentalan. Pemisahan
tinta
dari
campuran
serat
kertas
dapat
dilakukan dengan beberapa cara di antaranya sistem pencucian, flotasi atau kombinasi keduanya. Menurut Paraskevas (1989), prinsip penghilangan tinta adalah memecah partikel tinta yang dilakukan bersamaan dengan penguraian serat terlepas.
sehingga
partikel
Pemisahan partikel yang terlepas dari serat
dilakukan berdasarkan ukuran partikel.
Partikel dengan
ukuran lebih dari 100 fJ.m dipisahkan dari saringan
sentrifugal,
partikel
berdasarkan gay a gravitasi bumi. 15 fJ.m
lebih mudah
dipisahkan
melalui
besar
serat dengan
tersebut
dibuang
Partikel berukuran 5 -
pencucian,
untuk
partikel
berukuran 10 - 100 fJ.m dipisahkan melalui proses flotasi. Efektivitas pemisahan partikel tinta dari serat
tergan-
tung pada ukuran partikel, seperti terlihat pada Gambar 3. Perkembangan formulasi tinta akan mempengaruhi teknologi pengawatintaan di masa yang akan datang.
Pengguna-
an bahan alami yang lebih aman bagi lingkungan sebagai vehicle,
misalnya
dari
bahan
nabati,
akan
semakin
16
mendukung
usaha
pengawatintaan
yang
lebih
berhasil
(Kleinau, 1987').
1511 unu tll)ta..,i
100
loon
tulU
I(
nnll
seutrifugasi -, peuyuringall
E:
100'
1
pe"e",';""
= ~
Gambar 3.
1.
Efektivitas pembuangan partikel tinta berdasarkan ukuran partikel (Paraskevas, 1989)
Repulping Tahap
pertama
pengawatintaan
penguraian kertas menj adi
serat.
(deinking)
berupa
Penguraian kertas
menjadi serat dapat dilakukan dengan alat hydrapulper. Penguaraian kertas dala!:1, peralat'an pembuat bubur pulp (pulper) dilakukan dengan bantuan bahan kimia.
Bahan
kimia yang digunakan tergantung pada jenis kertas yang didaur ulang, karakteristik alat, suhu, lama pemasakan
17 dan rnutu pulp yang diinginkan
(Altierie dan Wendell,
1969) . Penguaraian serat kembali dari kertas (repulping) dilakukan pada kekentalan 4 - 8 persen (b/v).
Proses
penguraian dapat dilakukan secara sinambung atau curah, tetapi sis tern curah (batch) lebih disukai karena lebih terawasi.
Suhu pulping dilakukan tergantung pada bahan
baku dan proses yang dikehendaki.
Secara urnurn proses
di bawah suhu 60°C digolongkan sebagai proses dingin, sedangkan suhu di atas 60°C digolongkan sebagai proses panas (Kleinau, 1987').
Proses yang dilakukan pada suhu
tinggi relatif rnernerlukan waktu penguraian yang lebih pendek.
Lebih lanjut
Darlington
(1990)
rnenyatakan
untuk kertas dengan tinta cetak non impak sebaiknya dilakukan pada suhu di atas 50°C untuk lebih meningkatkan efektivitas proses penghilangan tinta. Penguraian serat pada kandungan serat kertas dalam air
yang
tinggi
akan mempercepat
penguraian
serat,
mengurangi konsumsi bah an kimia dan rnenghasilkan pulp dengan derajat 1987). yang
lebih
tinggi
(Hamilton,
Menurut Felton (1980) dalam pengawatintaan pulp
berasal
karena
giling yang
sulit
dari
pulp rnekanis
diproses.
Bahan
seringkali cenderung
dibatasi mencoklat
selarna proses dan tidak dapat diputihkan dengan pemutihan hipoclorit biasa.
Proses khusus diperlukan jika
18 pulp mekanis melebihi 10 persen. Kandungan bahan kering kertas dalam air yang tinggi diperlukan tetapi bila pH, suhu dan konsentrasi bahan terpenuhi kekentalan (konsistensi)
tinggi
tidak
diperlukan.
Umumnya
proses
dilakukan pad a kandungan bahan kering kertas dalam air 3.5 - 4.5 per sen di dalam bak penyimpan beberapa saat untuk memberi kesempatan terjadinya interaksi antara bahan
kimia
dan
serat
sehingga
zat
warna
terlepas
(Anonim, 1979). Lebih lanjut menurut Kleinau (1987') proses dingin dipilih
jika
tidak
dibutuhkan
pelarutan bahan penyalut, permukaan.
pendispersian
atau
tinta cetak dan perlakuan
Jika pengawatintaan dengan cara flotasi
dipilih maka proses umumnya dilakukan pada suhu dingin. Nilai pH selama proses penguraian serat kembali (repulping) tergantung pada bahan yang diolah.
Bahan
dengan kandungan serat kimia (wood free) dilaksanakan pad a kisaran pH 10 - 11. Setelah pemasakan
penguraian
(cooking)
proses
untuk memberi
bahan kimia untuk berinteraksi. dapat
dilakukan
diinginkan.
berikutnya
penyesuaian
Pemasakan
adalah
kesempatan kepada Pada saat ini juga
suhu
umumnya
seperti
yang
dilakukan
pad a
kekentalan (konsistensi) sesuai dengan proses pemisahan tinta (flotasi) yaitu 0.8 - 1.0 persen (Anonim, 1979).
19 2. Metode Penghi1angan Tinta dengan F10tasi
Kertas yang telah diuaraikan menjadi serat pada tahap selanj utnya dipisahkan dari lain.
Pemisahan
dapat
tinta dan kotoran
dilakukan
pada
sentrifugal
dengan tekanan tinggi ( 205 - 275 kPa) , pada kandungan bahan kering kertas dalam air 0.4 - 0.8 persen akan terpisahkan logam, pasir dan partikel tinta yang besar. Serat yang dibersihkan kemudian disaring pada kandungan bahan kering kertas dalam air 0.3 - 4.5 persen tergantung pada ukuran lubang saringan, kebanyakan dilakukan pada kisaran 1.0 - 1.5 persen (Felton, 1980). Partikel
tinta yang terdispersi kemudian dapat
dipisahkan dengan keduanya. ukuran
flotasi,
Sistem flotasi dilakukan dengan memperbesar
tinta
sedang
pencucian
mengecilkan ukuran tinta. jika
pencucian atau kombinasi
partikel
sulit
dilakukan
Proses flotasi dapat dipi1ih
dibuang
melalui
pembersihan sentrifugal dan pencucian. awatintaan
yang
dengan
dilakukan
saat
penyaringan, Proses peng-
ini
lebih
banyak
dilakukan dengan cara flotasi, hampir 65 persen proses pengawatintaan dilakukan dengan cara flotasi
(Ortner,
1987) . Kandungan tangki
flotasi
bahan antara
kering 0.8
kertas 1.0
dalam
persen
air
pada
dan
lama
20 retensi flotasi antara 13 -
15 menit (Gartamann, 1972;
Felton, 1980). Proses flotasi dipilih dengan beberapa keuntungan di antaranya kebutuhan air yang relatif lebih kecil dibanding proses
pencucian,
tinta dan bahan
terbuang
kisaran ukuran partikel
lebih besar,
susut
j umlah
lebih rendah, bahan kimia lebih efektif dan sirkulasi air mudah dan murah.
Proses flotasi
juga mempunyai
beberapa kelemahan yaitu derajat putih yang dihasilkan relatif lebih rendah serta kandungan abu yang dibuang lebih rendah (Othner, 1987).
Untuk mendapatkan hasil
dengan derajat putih yang lebih tinggi flotasi dapat dilanjutkan dengan pencucian (Woodward, 1990). Peubah densitas
fisik
proses
flotasi
partikel
tinta,
ukuran
yaitu
ukuran
gelembung
dan
udara,
kandungan bahan kering kertas dalam air, suhu suspensi dan ukuran
tangki
atau
sel
flotasi.
Peubah kimia
proses f10tasi adalah kesadahan air, ni1ai pH suspensi, bahan kimia flotasi (agent).
Proses flotasi dilakukan
pada tangki flotasi jenis voith, seperti terlihat pada Gambar 4.
Pada tangki
j eni s
ini udara di semburkan
melalui bag ian bawah alat, sedangkan pengadukan dilakukan bersama dengan impeller dan juga umpan balik bahan (sirkulasi) .
21
Tangki flotasi jenis voith
Gambar 4.
3. Bahan Kimia Proses Flotasi Bahan kimia yang dibutuhkan untuk proses pengawa-
tintaan dipengaruhi bahan yang diolah dan hasil yang diinginkan.
Untuk kertas bekas yang mengandung pulp
ICcekanis
re"ndah
seperti
kertas
menurut
Felton
(1980),
formula
u~umnya
silikat
bahan
(ledger),
kimia
pemasak
terdiri dari natrium hidroksida (NaOH), natriun (Na,Si~),
neningkatkan mutu (H,O,)
perka.ntoran
dan natrium karbonat hasil
(Hood'dard, 1990).
dapat
(Na,CO~).
ditambahkan
Untuk
peroksida
Untuk proses flotasi dibutuh-
kan bah an kimia untuk dapat memisahkan tinta dari Serat dan suspensi.
Dengan adanya bahan kimia maka sifat
22 hidrofobik dari partikel tinta dan kotoran lain akan bertambah sehingga melekat pada gelembung udara dan mengambang ke permukaan (Ferguson, 1992"). Penambahan bahan kimia pemasak dilakukan sewaktu proses penguraian serat kembali. karena
pengawatintaan
yang
Hal ini dilakukan
efektif
berjalan
jika
partikel yang terdispersi harus segera dibuat stabil setelah terpisah dari penambahan bah an kimia. si
serat.
Untuk
i tu diperlukan
Partikel tinta yang terdisper-
j ika tidak dibuat stabil akan membentuk gumpalan
yang lebih sulit dihilangkan (Hamilton, 1987). Bahan kimia yang digunakan dalam pengawatintaan yaitu
(Olson
dan
Letscher,
1991;
Woodward,
1990;
Ferguson, 1992"; Ferguson, 1992 b ) : a. Bahan
alkali
berupa
NaOH,
dalam
proses
pengawa-
tintaan berguna untuk menghilangkan bahan pendarih rosin (rosin sizing) kertas dan menyabunkan vehicle tinta serta melepaskan pigmen dari tinta.
Di dalam
suspensi NaOH efektif merubah bahan non selulosa menjadi komponen yang terlarut sehingga penghilangan kotoran berhasil baik. memecah tinta, tinta.
NaOH juga berfungsi untuk
mengembangkan serat dan melepaskan
Penggunaan
NaOH pada pengawatintaan yaitu
berkisar 3 - 5 persen dari bobot kertas kering atau
23
lebih jika digunakan sebagai pengatur pH suspensi (Felton, 1980; Srinath et al., 1991). b. Na,SiO J berperan membasahi tinta, sebagai penyangga (buffer) proses sehingga kondisi proses berada pada kisaran pH 10, mencegah warna pulp menj adi kekuningkuningan dan juga sebagai penetrasi dan penstabil. Kombinasi natrium silikat dengan NaOH meningkatkan efektivitas penghilangan tinta yang lebih tinggi.
dan
derajat
putih
Natrium silikat dalam suspensi
berlaku sebagai "deterjen" untuk menghilangkan tinta dari serat dan mendispersikan sehingga tidak terjadi pengendapan
dan
penempelan
pada
serat
kembali.
Walaupun umum digunakan pada kertas dengan kandungan serat
pulp
mekanis,
natrium
silikat
juga
dapat
digunakan pada kertas dengan kandungan pulp mekanis rendah seperti dengan
ledger.
peroksida
maka
Dalam penggunaan bersama natrium
silikat
berfungsi
sebagai penstabil, karena dapat mengurangi akti vi tas ion logam yang dapat mengurangi aktivitas peroksida. Penggunaan
natrium
silikat
juga
dapat
menjadi
masalah karena dapat mengganggu kinerja peralatan dengan
tidak
terlarutnya
pada
suhu
dingin
serta
dapat mengganggu kehalusan kertas. natrium silikat digunakan pada kisaran 1.0 - 3.0 persen.
24
c. Peroksida
untuk
mencegah
pulp
dari
warna
gelap.
Pada suspensi peroksida bereaksi dengan NaOH sehingga terbentuk gugus HOO· yang aktif menj adi pemutih. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : HP, + NaOH
-------->
HOO- + Na + + H,O
Gugus HOO- akan berfungsi optimal jika kisaran pH tinggi dan ion logam tidak mengganggu.
Ion logam
tinta dapat menguraikan peroksida menjadi air dan gas oksigen.
H20, digunakan sebanyak 0.5 - 2.0 %-.
d. Bahan Kolektor merupakan bahan kimia yang berfungsi banyak selama proses flotasi dalam tangki flotasi. Dalam proses flotasi bahan kolektor bekerja dengan cara bereaksi dengan partikel tinta si.
Ketika bubur serat diflotasi,
terdispersi di mengendap.
dalamnya,
yang terdisperpartikel tinta
sementara bahan kolektor
Kolektor yang mengendap
akan bertemu
dengan partikel tinta dan membentuk·lapisan tipis di sekitar partikel
,
karena tinta bermuatan negatif.
Partikel tinta yang terlapisi akan bersifat hidrofobik, yang menyebabkan partikel tinta saling menempel satu sama lain dan dengan mudah menempel pada gelembung udara,
kemudian mengapung ke permukaan dan
dapat dipisahkan secara mekanis (Olson dan Letscher, 1991).
Mekanisme proses penghilangan tinta dengan
25 fl~)tas-:
proses
d(,pat diliY\_a.t seperti Gambar 5. 't_K::,.·~·_;::·gai
kolek,tor
teT.-buc:.t
pengaktif
pe:cr:-:t:]':,:,:;:~a_n sepey_-~__ j
oaLl
fJabun misalnya
Bahan
lemak
kolektor oleat,
yang
sifat
d&n cisam lemak atau
~~abun
sabun kalsium dapat
lain
ant~ra
bahan dengan
T=?,cillcJ.I1 kolektor yang terbuat
bahan suriact2.']:- buatan.
dari
Bahan
as~m
(ca] siun soap).
rjjjadikan
sebagai
bahan
tak jenuh seperti
lema]~
Bahan asam lemak lain yang
linoleaL
dipergunakan yaicu
yang berancai
ka::J:)on
sepe:cti palmitoleat atan kar.-boksilat
Ie)
juga 16-18
yang c1ibentuk
dari a8am lemak tersebut dengan sejumlah kecil asam len:.ak jeIluh rantai panjang sepE:rti stearat , palmitat. Bahan buatan (sintetik) yang dibuat sebagai kolektor di antaranya Eo/Po
(etilen oksida/propilen oksida) .
PembeEtukan busa sangat membantu dalarll tuhap flotasi (Forester, sesaat serae
Bahan ko] ektor dap,,:t di can),'::lahkan
1987).
sebelum
flotasi
kembali,
tetapi
atau pada umumnya
waktu
penguraian
ditanb2hkan
sesaat
sebelum flotClsi karena pembentukan busa dapat mengganggu
penguraian
mempunyai
gugus
Ba..han
hidfrofobik
tinta daD kotoran lain.
serat.
yang
serta gugus
kolektor
umumnya
bc':Cc1abung
h:Ldrofilik di
dengan ujung
Pemanfaatan sabun soda sel::a,gai ba.:n.an kolektor
mempullyai keterbatasan karena guna],an
pada
ai r
dengan
ti.dak efektif diper-
kes,c,c'ahat"l t.inggi.
Pada
26 Flotasi
Penambahan .dispersan
hidrofobik
Gambar 5.
Mekanisme pembuangan tinta flotasi (Ferguson, 1992 b )
dalam
pemanfaatan asam lemak dibutuhkan kesadahan air yang cukup sehingga terbentuk sabun calsium, sementara air yang sadah juga menjadi masalah karena menimbulkan endapan pada peralatan.
Penggunaan bahan sintetik
terbatas biaya b2.r,an bakunya yang cuk1.lp besar disamping it1.l karena kesulitan biodegradasinya sehingga alternatif bahan lain tetap terus dicari.
Penggunaan
beberapa jenis bahan sebagai kolektor diduga meningkatkan efektivitas karena kinerjanya yang sinergis.
27
E. LERAK (Sapindus rarak)
Pohon
(Sapindus
lerak
rarak)
merupakan
tanaman
tahunan yang dapat mempunyai ketinggian hingga 42 m dengan diameter batang hingga 1 m.
Tanaman ini mempunyai nama
yang berbeda di beberapa tempat, di Jawa dikenal dengan nama lerak atau klerak, di Sunda dengan nama larak dan di Sumatera bernama
lamuran
(Afriastini,
1990).
Tanaman
lerak dapat hidup pada ketinggian 450 - 1 500 m diatas permukaan laut.
Kayu batang lerak sangat
tidak keras,
mudah diserang serangga sehingga dipergunakan hanya sebagai hiasan, bukan bahan kontruksi. Buah lerak, yang besarnya kira-kira sama dengan peluru,
di Jawa dipergunakan sebagai pengganti sabun untuk
mencuci berbagai macam kain lina.
Jika buah lerak digosok
di dalam air panas dengan tangan, bag ian luar buah yang berlendir
akan
berbusa
seperti
sabun.
Cairan
buah
menghilangkan semua kotoran dari kain 'lina dan kegunaan lainnya yaitu untuk mencuci perhiasan dari logam mulia. Menurut
Catalog
Brusslse
Tentoostelling
di
dalam
Heyne (1987) kain-kain yang dicat akan bertahan warnanya bila
dicuci
sehingga
dengan buah
membakar
kainnya
lerak,
walupun
terlalu
dan
akibatnya
cepat
keras rusak.
Rambut yang dicuci dengan buah lerak juga mengakibatkan rambut cepat rontok.
28 Daging buah sangat beracun, sebab rebusan buah dengan perbandingan 1 : 60 000 menyebabkan mabuk pada ikan yang disusul
oleh
kematiannya.
Daya
racun
saponin
sangat
tinggi, lebih beracun dibanding yang dihasilkan Millettia sericea.
obatan
Buah lerak juga digunakan sebagai bahan obatyaitu
untuk
pencuci
muka
untuk
menghilangkan
jerawat, obat kudis yang baik dan, seduhannya juga dipakai sebagai obat pembunuh serangga
(insektisida)
dan untuk
membasmi cacing tanah. Greshoff di dalam Heyne (1987) mengatakan bahwa buah lerak terdiri dari 73 persen daging buah dan 27 persen bij i. Saponin yang terkandung dalam lerak lebih banyak 1/4 kali dibanding kayu sabun akan tetapi larutannya lebih gelap dan berbau kurang sedap.
Buah lerak dapat meng-
gantikan kayu sabun (Quillaya saponaria; MOLINA).
Saponin
adalah senyawa kombinasi gUla dan aglikon at au sapogenin yang
di temukan
pembentukan Othmer,
pad a
busa
1952).
j enis
j ika Lebih
tumbuhan
dilarutkan lanjut
dengan
dalam
menurut
air
cir i
utama
(Kirk
Harborne
saponin merupakan glikosida triterpena dan sterol.
dan
(1987) Pola
glikosida saponin kadang-kadang rumit, banyak saponin yang mempunyai satuan gula sampai lima dan komponen yang umum adalah asam glukuonat.
Dalam lerak terdapat komponen asam
29
lemak di antaranya asam oleat,
asam palmitat dan asam
stearat (Lembaga Biologi Nasional, 1980). Biji lerak mengandung suatu jenis minyak yang tidak mengering.
Biji lerak sangat keras sehingga
diperlukan
perlakuan khusus mekanis untuk memecahkannya. biji
lerak
relatif
jarang
dipergunakan
fisiknya tersebut (Heyne, 1987).
karena
Umumnya sifat
III. BAHAN DAN METODE
A. BAHAN DAN ALAT 1. Bahan
Bahan baku yang diperlukan dalam penelitian adalah kertas
perkantoran bekas
Kertas,
yang diperoleh
dari
Balai
Balai Litbang Industri Selulosa Bandung,
dan
buah lerak (Sapindus rarak) yang diproleh dari pasaran (Pasar Senen, Jakarta).
Sebagai bahan baku penunjang
dibutuhkan natrium silikat (Na,Si0 3 ) , natrium hidroksida (NaOH),
dan hidrogen peroksida
(H,O,)
sebagai bahan kimia pengawatintaan, penolong lainnya.
yang digunakan
serta bahan baku
Air yang digunakan yaitu air bersih
(air tanah BBS) . 2. Alat
Peralatan yang dipergunakan untuk uji pendahuluan komposisi kimia lerak yaitu berupa peralatan ekstraksi lemak.
Perala tan yang dipergunakan untuk penelitian
kertas berupa peralatan penguraian kertas menj adi serat (hydrapulper), tangki pengencer, tangki flotasi model voith, saringan (ukuran lubang 200 mesh), alat pembuat lembaran
(sheet
peralatan
gelas
forming) lainnya.
dan
des integrator
Peralatan
lain
yang
serta juga
31
dibutuhkan berupa peralatan uji jumlah noda, peralatan uj i
deraj at putih
(Hunter's Multipurpose Reflector),
uji kadar air, uji kadar abu, uji keasaman dan peralatan uji lain yang diperlukan. B. METODE PENELITIAN
1. Penelitian Pendahuluan Penelitian pendahuluan ini meliputi a. Analisis Komposisi Kimiawi Lerak
Tahap ini dilakukan untuk menentukan komposisi kimia buah lerak.
Buah lerak dibelah-belah,
dipisahkan antara daging buah dan bij i ditentukan komposisi setiap bagian.
dan
buah dan
Daging buah,
dicacah kecil-kecil dan kemudian ditentukan kadar air,
kandungan lemak total
serta kandungan bahan
aktif saponin dengan cara ekstraksi dengan pelarut yang sesuai.
Pelarut untuk ekstraksi lemak total
berupa pelarut non polar eter (dietil eter) , sedangkan ekstraksi saponin dengan pelarut polar alkohol. Analisis lemak total juga dilakukan terhadap daging bij i. abu.
Untuk setiap bag ian buah ditentukan kadar
32 h. Penyiapan Bahan Kolektor
Pada tahap ini, buah lerak dibelah dan kemudian daging buah ditambah sejumlah air dan dipanaskan hingga mendidih dan dibiarkan selama ± 30 menit. Campuran selanjutnya diangin-anginkan sehingga sarna dengan suhu kamar. si dingin)
Bahan kemudian diperas (ekstrak-
dan hasilnya disaring.
Fil trat yang
diperoleh ditentukan bahan aktif yang terlarut dan dijadikan dasar dosis untuk pengawatintaan (persentase untuk pengawatintaan dihitung berdasarkan bahan aktif yang terkandung) . c. Proses Pengawatintaan Kertas
Bahan
baku
dipotong-potong kadar
air,
komposisi kertas
dan
kadar serat
(cara
piran 1) kisaran
berupa
kertas
dilakukan
abu
dan
sebagai
uji
bekas
perkantoran
analisis
keasaman
kertas
anal isis· awal
terlampir
terhadap serta
komposisi
seperti
pada
Lam-
Tahapan ini bertujuan untuk mengetahui taraf perlakuan dari faktor perlakuan yaitu
konsentrasi
bahan
kolektor
Berdasarkan penelitian
dan
terdahulu
waktu
diperoleh bahwa
kisaran penggunaan bahan yaitu 0.25 (Ferguson,
1992;
Othner,
1987;
flotasi.
1.1 persen
Mahmud,
1993;
33
Amiarsih, 1994). Berdasarkan hal tersebut dilakukan penelitian pada kisaran 0.25 pada taraf A1 (0.25 %), A2 (1.0%),
A5
(1.25%)
-
1.50 persen yaitu
(0.50%), A3
dan A6
(1.5 %).
(0.75%), A4
Waktu flotasi
berkisar 10 -20 menit (Amiarsih 1994; Felton, 1980) sehingga
ditetapkan
taraf
waktu
flotasi
B1
(15
menit) dan B2 (20 menit) . Kondisi proses yang dilakukan adalah suhu pemasakan 60°C, penggilingan dilakukan hingga tercapai derajat giling ± 265 ml CSF (Amiarsih, 1994) 2. Penelitian Utama
Berdasarkan penelitian pendahuluan maka dilakukan penelitian utama.
Disediakan air dan ditambah dengan
larutan pemasak yang terdiri dari NaOH 2.5 %,
Na,SiO,
2 . 5 % dan H,o, 1 % dan terakhir dimasukkan bahan baku kertas sehingga kandungan bahan kering kertas dalam air menjadi
4 persen
(Mahmud,
1993).
yang
merupakan
bobot
per
volume
Kondisi tersebut di atas dilakukan
dengan menambahkan bahan kering kertas ke dalam air sehingga terdapat 4 gram bahan kering kertas dalam 100 ml volume total air.
Campuran dimasukkan ke dalam
hydrapulper dan digiling hingga tercapai derajat giling ±
265
ml
CSF
Bubur
serat
yang
diperoleh
dimasukkan ke dalam tangki pengencer.
kemudian
34
Campuran yang
telah dihancurkan kemudian dien-
cerkan hingga kandungan bahan kering kertas dalam air 0.8 persen pada suhu 60°C dan ditambah dengan bahan kolektor.
Campuran
kemudian
dialirkan
flotasi untuk dipisahkan tintanya. selama 15 menit dan 20 menit.
ke
tangki
Flotasi dilakukan
Serat sekunder yang
diperoleh dicuci sehingga pH-nya netral untuk kemudian dibuat lembaran dan dipress kemudian dilakukan pengkondisian lembaran hingga lembaran siap diuji sifatnya. Bagan alir proses deinking dapat dilihat seperti pada Gambar 6. 3. Analisis Data
Analisis yang dilakukan terhadap bah an uji yaitu berupa : 1. Analisis kadar air 2. Analisis kadar abu 3. Analisis keasaman kertas
(pH)
4. Analisis komposisi serat kertas 5 . Analisis kandungan lemak total
6 . Analisis kandungan saponin total 7 . Derajat putih
8. Efektivitas penghilangan tinta
35
Bahan baku kertas bekas
Bahan kimia NaOH 2.5%; H 20 2 1% Na2SiO, 2.5%
I
r
T I Pencampuran (+ air) kandungan bahan kering kertas dalam air 4 %
1 Penguraian dalam hydrapulper hingga ± 265 ml CSF Bahan kolektor konsentrasi taraf a%
1 Pengenceran kandungan bahan kering kertas dalam air 0.8 % pada suhu 60°C
I
I Proses flotasi taraf waktu b menit
I
Pencucian serat sehingga pH serat menjadi netral
I Pembuatan lembaran I
Pengujian sifat
Gambar 6.
Diagram bekas
alir
proses
pengawatintaan
kertas
36
C. RANCANGAN PERCOBAAN
Rancangan percobaan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah rancangan split-plot yaitu taraf konsentrasi sebagai plot induk dan waktu flotasi dengan
dua kali
ulangan.
Model
sebagai anak plot
linier yang digunakan
adalah (Montgomery, 1984)
Y ijk
=
J..L
+ Rk
+ Ai +
'Yik
+ Bj + 0jk + AB ij + Eijk
dengan y~
=
Variabel respon karena pengaruh bersama taraf ke-i faktor A, taraf ke-j faktor B pada replikasi ke-k
~
= efek rata-rata yang sebenarnya
R,
= efek sebenarnya pengulangan ke-k efek sebenarnya taraf ke-i faktor A
Ai ~
=
efek sebenarnya taraf ke-j faktor B
y~
=
efek galat yang muncul pada taraf ke-i faktor A dalam replikasi ke-k dan merupakan kekeliruan plot induk
OJ'
= efek galat yang muncul pad a taraf ke-j faktor B dalam replikasi ke-k dan merupakan kekeliruan split-plot
AB ij
=
efek sebenarnya dari interaksi taraf ke-i faktor A dan taraf ke-j faktor B
37 Cijk
=
efek sebenarnya dari interaksi antara pengulangan
ke-k,
faktor
B,
taraf
ke-i
faktor
bersama-sama
kekeliruan split-plot
A dan
dengan
OJ'
taraf
ke-j
membentuk
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. KARAKTERISTIK BUAH LERAK (Sapindus rarak)
Analisis terhadap lerak di pusatkan pada kandungan yang
diduga
tersebut
dapat
yaitu
menj adi
ditujukan
bahan
kolektor.
terhadap
bahan
Analisis yang
dimanfaatkan sebagai bahan pengaktif permukaan.
dapat Lerak
telah dipakai sebagai sabun dan bahan pencuci dan bagian yang digunakan diduga adalah bahan aktif saponin.
Bahan
lain yang diduga dapat dimanfaatkan sebagai bahan pengaktif
permukaan
sebagai sabun,
adalah
asam
lemak
yang
dapat
dijadikan
baik sabun natrium maupun sabun kalsium
(Ca). Berdasarkan analisis terhadap lerak diketahui bahwa komposisi lerak seperti terlihat pada Tabel 1. Berdasarkan penelitian diketahui bahwa lerak terdiri dari 25.65 persen (bk, basis kering) bahan aktif saponin dari bobot keseluruhan buah. pada bagian daging buah dari bobot total buah). mengandung saponin,
Bagian ini diketahui berada
(daging buah merupakan 64.09 % Bagian lain buah diketahui tidak
ditunjukkan dengan tidak terjadinya
pembentukan busa jika dilarutkan dalam air atau alkohol seperti umumnya sifat saponin yang khas (Harbone, 1987). Hasil ekstraksi daging buah lerak dalam pelarut air mempunyai karakteristik warna keruh kecoklatan, nilai pH 3.5, bahan aktif terlarut 10 persen dengan nilai p (bobot
39 jenis) 1.028 gr/cm3 •
Larutan ekstrak lerak jika dibiarkan
dalam kondisi ruang membentuk endapan putih. Tabel 1.
Komposisi buah Lerak (Sapindus rarak) setiap 100 gram bahan Bahan
1. Daging buah
a. Air b. Lemak total c. Saponin d. Abu e. Bahan lain 2. Daging biji
Jumlah (gram) 64.09 18.05 0.79 19.95 1. 20
24.10 7.79
a. Air
1. 99
b. Lemak total
0.78
c. Abu
0.15
d. Bahan lain
4.87
3 . Kulit biji
28.12
a. Air
5.61
b. Abu
0.68
c. Bahan lain
21.83
Saponin sari buah Sapindus spp., adalah saponin biji sabun (soapnut saponin) dan
diketahui merupakan glikosida
gula dan aglikon sapogenin.
Gula yang menyusunnya adalah
fruktosa, arabinosa atau rhamnosa, sedangkan sapogeninnya adalah hederagenin (Kirk dan Othmer, 1952).
40 Hederagenin dari saponin biji sabun (soapnut saponin) merupakan triterpenoid berupa pentasiklik yang mempunyai rumus C30H4804' mempunyai titik didih 334°C.
Rumus bangun
hederagenin terlihat seperti pada Gambar 7.
HO CH,Oll
Rumus bangun Othmer,1952)
Gambar 7 .
Kandungan relatif
rendah,
berjumlah 1.05
l.
persen
(19S0),
lemak
total
hederagenin
yang
ditemukan
(Kirk
pada
dan
lerak
pada daging buah diketahui lemak total
06 persen (bk).
(bk) ,
sedangkan pada daging biji
Menurut
Lembaga
Biologi
lerak mengandung asam lemak oleat
Nasional
(C-1S),
asam
lemak palmitat (C-16) dan asam lemak stearat (C-1S).
Asam
lemak stearat dan asam lemak palmi tat merupakan asam lemak jenuh, jenuh.
sedangkan asam lemak oleat berupa asam lemak tak Berdasarkan penelitian
(Read di dalam Ferguson,
1992 b ; Lapoiente et al., 1990) diketahui bahwa asam lemak
41
yang dipakai sebagai ko1ektor dalam pengawatintaan umumnya terdiri
asam lemak dengan jumlah atom karbon (C) 16 - 18.
Penghilangan
tinta dari
serat
akan
semakin baik
dengan tanpa kandungan asam lemak ikatan rangkap yang tidak
jenuh,
sedangkan
membantu proses
kehadiran
flotasi.
ikatan
Formulasi
rangkap
dengan
akan
persentase
stearik (asam lemak jenuh) memberi hasil terbaik pengawatintaan dengan flotasi. Potensi kurang
asam
lemak
termanfaatkan
efektivitas proses.
yang
karena
terkandung
hambatan
dalam
sifat
asal
lerak dan
Asam lemak yang terdapat pada biji
sulit diperoleh karena sifat alami kulit biji yang kuat dan liat
sehingga perolehan asam lemak relatif kurang
ekonomis dibandingkan dengan kandungan lemaknya.
Diperlu-
kan kekuatan fisik yang cukup besar untuk menghancurkan lapisan dinding daging kulit bij i.
Hambatan lain yang
mungkin adalah kesulitan larutnya asam lemak dalam air, karena air merupakan pelarut yang umum dikenal dengan penanganan yang mudah dan murah organik khusus
untuk mengektraksi
Diperlukan pelarut asam lemak
membutuhkan biaya, disamping itu juga mungkin khusus yang diperlukan pelarut.
sehingga
p~nanganan
42 B. KARAKTERISTIK KERTAS PERKANTORAN BEKAS
Kertas yang dijadikan sebagai bahan baku penelitian adalah kertas perkantoran bekas.
Pengambilan contoh pada
kertas menunjukkan bahwa berdasarkan tinta cetak kertas terdiri
dari
77.5
persen
tinta
cetak
non
impak,
13.3
persen tinta cetak offset dan 9.2 persen tinta lainnya. Karakteristik kertas yang digunakan sebagai bahan baku adalah seperti pada Tabel 2. Karakteristik
kertas
sebagai
bahan
baku
tintaan menentukan proses yang harus dilakukan. berhubungan dengan proses yang dilakukan.
pengawaKadar air
Penentuan kadar
air diperlukan untuk mengetahui bahan kimia yang diperlukan
karena penambahannya didasarkan pada bobot
kering
oven. Tabel 2.
Karakteristik bahan baku kertas perkantoran bekas
Karakteristik
Spesifikasi
Kadar air
5.93
Nilai pH
6.25
Kadar abu
. 0
10.54 %
Komposisi serat -serat kimia
100
%
. .
-serat mekanis
0
-serat panjang
9.75 %
-serat pendek
90.25
0
0
(bb)
43
Berdasarkan pengamatan diketahui adalah 5.93 persen kertas Menurut
ditentukan Casey
(basis basah) terutama
(1981)
kadar air kertas
Kandungan air pada
oleh bahan
bahan pengisi
gunakan adalah CaCO, dan kaolin
pengisi
kertas.
yang banyak diper-
(clay).
Umumnya kertas
perkantoran (ledger) sebagian besarnya dibuat dengan bahan pengisi kaolin.
Dibandingkan dengan CaCO"
kaolin relatif
lebih tahan terhadap pel'lgaruh asam yang mungkin timbul karena penambahan alum selama pendarihan.
Bahan CaC0 3 akan
cenderung melarut dalam asam, sehingga menganggu kinerjanya sebagai bahan pengisi.
Diduga bahan pengisi kertas
adalah kaolin, bukan CaC0 3 , didukung oleh analisis dengan penambahan asam kuat pada kertas yang tidak menimbulkan gelembung karbondioksida (CO,) sebagaimana umumnya reaksi CaCO, dengan asam. Kandungan abu pada kertas dipengaruhi bahan pengisi dan penyalut kertas.
Mineral yang
terka~dung
adalah pigmen bahan pengisi dan penyalut
pada kertas
serta
Berdasarkan penelitian kadar abu 10.54 persen. Casey
(1981)
kertas
dengan
penyalut mempunyai kadar
bahan
pengisi
abu diatas
5
tinta. Menurut
atau
persen,
bahan semakin
tinggi kadar abu diduga bahan pengisi atau bahan penyalut semakin besar.
Kertas-kertas yang digunakan untuk kertas
offset umumnya mempunyai kadar abu 8 - 15 persen, dengan pertambahan tergantung kandungan tinta kertas.
44
Nilai pH kertas berada pada kisaran netral
(6.25),
diduga karena analisis pH yang dilakukan adalah terhadap permukaan.
Dibandingkan dengan bahan pengisi yang diguna-
kan maka nilai tersebut relatif rendah dibanding dengan kaolin yang merupakan alkali.
Kertas perkantoran bekas
umumnya disamping mempunyai bahan pengisi dan pendarih internal juga umumnya didarih dengan eksternal sehingga bahan pengisi
tidak terekstrak dengan baik.
Keasaman
kertas dipengaruhi oleh terutama penambahan alum ke stok dalam pendarihan internal.
Hal lain yang mempengaruhi
keasaman adalah sisa bahan pemutih, penyerapan asam dari atmosfir,
adanya
asam organik pada
kertas.
Nilai
pH
kertas perkantoran umumnya di at as 5.0 untuk daya tahan yang tinggi. Pulp
penyusun
kertas
adalah
pulp
kimia
(100
%).
Dalam proses pendaurulangan kertas bekas maka komposisi serat dengan
akan menentukan proses yang dij alankan. kandungan
dihindari
dari
serat
kondisi
mekanis dengan
menurunkan derajat putih bahan.
tinggi pH
misalnya,
tinggi
karena
Kertas harus dapat
Kertas dengan serat kimia
dalamproses pendaurulangan harus dilakukan dengan kondisi pH tinggi untuk dapat memecah vehicle dan bahan pengikat, yang dapat dilakukan oleh natrium.
Proses pendaurulangan
kertas serat kimia umumnya dilakukan pada kisaran pH 11.
45
Serat
penyu'~";l
persen serat.
pU].~
};e'y_-tas perk,:CIltoraIl bekas adalah 100
kimia.
ukura!1 serat maka
Pe~:'da.~_~arkan
serat penyusun kert a.s psrkantOJ:'dl1 bekas terdiri dari 90.2:'':;
persen
serat
Kandungan
pendel;
serat
dan
pall] ang
persen
9 _ "/5
yang
bClsar
serat
pada
panj ang_
kertas
meng-
hasilkan kartas dengan kekuatan fisik yang relatif lebih besar.
Serat
panjang mempunyai
ukuran
yang membentuk
ikatan dan jalinan antar serat yang lebih baik_
Dalam
pengawatintaanmaka sebagian serat panjang akan terpotong t.etapj di sisi lain terj adi pembengkakan sehingga kekuatan
fisik
kertas
dapat
berubah.
Serat
penyusun
kertas
perkantoran bekas dapat dilihat seperti pada Gambar 8.
Gambar 8.
Serat kertas perkantoran bekas (perbesaran 100 X, serat warna coklat muda adalah serat panj a11g)
46 C. PENGAWATINTAAN KERTAS
Pengawatintaan merupakan satu tahap dalam beberapa tahap sistem pengolahan kertas bekas untuk mendapatkan serat sekunder.
Tingkat keberhasilan tahap pengawatintaan
akan menentukan nilai akhir proses.
Metode untuk mengeta-
hui mutu pengawatintaan dapat dilihat dari kinerja produk dan efisiensi proses berdasarkan nilai ekonomi. terhadap
mutu
produk
khususnya deraj at tinta
dapat
dilakukan
Penilaian
dengan
menilai
putih serta efekti vi tas penghilangan
dan susut jumlah
(McKinney, 1987; Woodward, 1990).
Penilaian terhadap sifat lain di antaranya kekuatan fisik kertas dapat juga dijadikan ukuran tetapi sifat tersebut cenderung dipengaruhi interaksi dengan proses pengolahan dan penggunaan serat sekunder lebih lanjut. Dalam penguraian awatintaan proses.
kertas
serat
akan
kembali
serat
akan
pada proses mengalami
peng-
beberapa
Serat kertas akan terurai menjadi serat individu,
terjadinya pembengkakan serat,
penyerabutan,
penyobekan
dan pemotongan serat. Pada pengawatintaan kertas diuraikan menjadi serat individu.
diharapkan
serat dapat
Penyerabutan, penyobek-
an dan pemotongan serat diduga dapat meningkatkan penghilangan
partikel
non
serat
dari
serat
karena
luas
permukaan yang meningkat, tetapi hal ini dapat mengganggu
47
tahap proses lainnya yaitu kekuatan fisik serat menurun dan serat dapat terbuang pada pencucian.
Pembengkakan
dapat meningkatkan luas permukaan sehingga mungkin akan terjadi
perbaikan
efektivitas
pengawatintaan
ikatan antar serat yang lebih baik.
dan
juga
Untuk kertas dengan
kandungan tinta cetak non impak diperlukan gaya fisik yang kuat untuk memecah ikatan tinta dengan serat yang terbentuk melalui panas.
Dengan derajat giling yang tinggi dan
penambahan bahan kimia alkali terutama natrium diharapkan proses akan berjalan lebih baik, mengakibatkan
penurunan
di sisi lain hal ini
kekuatan
sifat
fisik
kertas.
Peubah lain yang dapat meningkatkan efektivitas penguraian serat kertas bertinta cetak non impak adalah peningkatan suhu pemasakan hingga di atas 50°C
(Darlington,
1990).
Derajat
menyebabkan
ukuran
giling
yang
tinggi
partikel tinta terlalu kecil
juga
sehingga dapat mengurangi
efektivitas penghilangan tinta (Gambar 3) . Penilaian dilakukan terhadap kertas yang dibuat dari pulp serat lengkap
sekunder dengan gramatur
hasil
penelitian
dapat
60 gram/m'.
dilihat
seperti
Data pada
Lampiran 2. 1. Derajat Putih
Derajat putih menjadi menentukan mutu.
sifat produk akhir untuk
Nilai derajat putih
yang tinggi
48
selalu diinginkan pengguna kertas.
Berdasarkan peneli-
tian diketahui bahwa perbandingan nilai derajat putih terhadap
perubahan
konsentrasi
bahan
kolektor
pada
waktu flotasi yang berbeda dapat dilihat seperti pada Gambar 9. Analisis statistika menunjukkan bahwa antar perlakuan
tidak
derajat
memberi
pengaruh
putih bahan.
Pulp
nyata
yang dihasilkan
mempunyai derajat putih yang sama. konsentrasi nyata
bahan kolektor
terhadap
nilai
terhadap
nilai relatif
Perlakuan taraf
tidak berpengaruh
derajat
putih.
secara
Taraf
waktu
retensi flotasi juga tidak menunjukkan adanya pengaruh yang nyata terhadap nilai derajat putih.
Berdasarkan
penelitian diketahui bahwa nilai derajat putih berkisar pada nilai
78.63
80.81
% Elrepho.
Nilai derajat
putih terbaik dicapai pada taraf konsentrasi A4
(1 %)
dengan taraf waktu retensi flotasi Bl (15 menit) yaitu sebesar 80.81 % Elrepho. Jika dibandingkan
terhadap
nilai
deraj at
putih
blanko yang tidak diflotasi maka perlakuan dengan taraf konsentrasi A4
(1 %)
dan taraf waktu flotasi Bl
menit) dapat meningkatkan nilai derajat putih 8.5 persen atau 6.36 poin.
(15
sebesar
Pembandingan dengan proses
yang memakai bahan kolektor sintetik yaitu
deinking
agent komersil (X) menunjukkan nilai deraj at putih yang
49
f;:
/"'~----~-
-,-_----:-;:c.
/'
Gambar 9.
Nilai derajat putih pada berbagai taraf konsentrasi bahan kolektor dan waktu flotasi
diperoleh relatif sarna.
Pengawatintaan yang dil.akukan
dengan kolektor komersil X menghasilkan serat sekunder dengan nilai derajat putih 81.75 % Elrepho dibandingkan dengan hasil 80.81 % Elrepho yang diperoleh.
Hal ini
j ika dibandingkan dengan peneli tian yang dilaJzukan ol.eh Lapoiente
et
a1.
(1990)
yang menyatakan
konsentrasi
bahan kolektor relatif tidak berpengaruh banyak terhadap
nilaj
terbuang.
deraj at
putih
j ika
partikel
tinta
dapat
50
Derajat
putih
serat
sekunder
yang
dihasilkan
tergantung beberapa hal di antaranya kandungan tinta bahan, jenis serat dan kandungan fines, distribusi dan jenis bahan pengisi, dan kandungan bahan aktif pemutih /'
(OBA,
Optical
kertas
Brigtrb~~ Agent),
(McKinney,
1990).
serta
warna
dasar
Konsentrasi bahan kolektor
relatif hanya berpengaruh terhadap kandungan dan serat bahan karena interaksinya terutama hanya dengan bahan tersebut.
Bahan kolektor mengadakan interaksi dengan
serat untuk menarik tinta selanjutnya bersama gelembung udara yang ada naik ke permukaan.
Serat relatif tidak
terganggu oleh bahan kolektor setelah serat terpisah. Kandungan
tinta
berpengaruh
langsung
dengan
nilai
derajat putih bahan, tetapi tidak mutlak berarti bahwa kandungan tinta yang lebih sedikit mempunyai derajat putih yang lebih tinggi.
Derajat putih bahan dalam
hubungannya dengan partikel tinta terutama dipengaruhi oleh distribusi atau penyebaran partikel tinta dalam kertas.
Jika dispersi meningkat (ukuran partikel tinta
semakin kecil) rendah,
maka nilai
derajat putih akan lebih
sebaliknya penggumpalan partikel
tinta akan
dapat meningkatkan derajat putih (McKinney, 1990) Kandungan serat dan fines diduga tidak dipengaruhi oleh konsentrasi kolektor, demikian pula bahan pengisi. Serat dan fines serta bahan pengisi terdispersi tanpa
51
dipengaruhi konsentrai bahan kolektor.
Kolektor yang
digunakan dalam bentuk larutan awal berwarna coklat keruh,
tetapi
jika
dilarutkan
dalam
air
membentuk
larutan tidak berwarna sehingga peningkatan konsentrasi kolektor yang berarti jumlah larutan meningkat tidak berpengaruh nyata terhadap derajat putih. Waktu terhadap
retensi
kandungan
flotasi
diduga hanya berpengaruh
tinta.
Serat,
fines
dan
bahan
pengisi terdispersi dalam campuran tanpa dipengaruhi waktu flotasi. Pemakaian nilai derajat putih sebagai ukuran mutu juga
mempunyai
kelemahan
karena
nilainya
merupakan
nilai faktor pemantulan contoh terhadap cahaya biru. Kertas
tertentu dapat bernilai derajat putih tinggi
walau tidak putih.
Meski demikian standar ini hingga
saat sekarang masih merupakan yang terbaik. 2. Efektivitas Penghilangan Tinta
Penghilangan tinta semaksimal mungkin merupakan tujuan utama pengawatintaan.
Nilai efektivitas peng-
hilangan tinta dapat dilihat dari persentasi jumlah noda tinta yang dapat dihilangkan. Berdasarkan penelitian efektivitas penghilangan tinta dapat dilihat seperti pada Gambar 10.
52
",- -j
Gambar 10.
Efekcivitas penghilangan tinta terhadap berbagai taraf faktor konsentrasi kolektor dan waktu flotasi
Analisis
statistika
terhadap
efektivitas
peng-
hilangan tinta menunjukkan bahwa perlakuan antar taraf menyebabkan pengaruh nyata.
Perlakuan faktor konsen-
trasi pada taraf sangat nyata bahwa
antar
taraf
(P
konsentrasi
<
0.01)
terdapat
menunjukkan perbedaan.
Berdasarkan grafik pada Gambar 10 terli11at bahwa pada taraf 0.25 - 1.00 persen persentase partikel tinta yang dapat dihilangkan meningkat secara linear.
Persentase
53 penghilangan tinta antara taraf A4
(1.00 %), A5
(1.25
%) dan A6 (1.50 %) pada taraf nyata (a=0.05) tidak berbeda.
Analisis statistika lanjutan dengan
uji bergan-
da Tukey menunjukkan bahwa tidak terdapat beda nyata pada ketiga taraf tersebut (Lampiran 3C) . Analisis terhadap faktor waktu flotasi menunjukkan tidak
terdapat
perbedaan nyata antar
taraf.
Taraf
waktu flotasi B2 (20 menit) relatif menghilangkan tinta yang sama dengan taraf waktu flotasi B1 Lebih lanjut
analisis
statistika
(15 menit).
terhadap
interaksi
antara faktor konsentrasi dan waktu flotasi menunjukkan adanya beda nyata ( P
<
0.05 ).
Efektivitas penghi-
langan tinta terbaik dicapai pada konsentrasi A5 (1.25 %)
dengan waktu flotasi B1
dengan
uji
berganda
Tukey
(15 menit). menunjukkan
Uji lanjutan bahwa
taraf
perlakuan A5B1 tidak berbeda nyata dengan A6B1, A6B2, A4B2, A5B2 dan A4B1 (Lampiran 3D) . peningkatan efektivitas penghilangan tinta pada taraf 0.25 - 1.00 persen cenderung naik, tapi pacta saat konsentrasi 1.00 - 1.50 persen tidak ditemukan perubahan yang nyata.
Diduga hal ini dapat terjadi karena
pada konsentrasi 0.25 persen kolektor yang dibutuhkan masih kurang
sejalan dengan peningkatan konsentrasi
bahan kolektor hingga 1.00 persen.
Pada konsentrasi
1.25 dan 1.50 persen kolektor yang dibutuhkan sistem
54
sudah
mencukupi.
relatif
tidak
terbentuk
Peningkatan
menambah
sudah
kinerja
mencukupi,
diakibatkan
terbatas untuk hanya
terdiri
daya
dari
kolektor Busa
yang
efektivitas
yang
( 79.65 %),
pengaktif
pene~apan
proses.
jika
tercapai relatif tidak tinggi ini
konsentrasi
diduga hal
permukaan
saponin
pada serat kertas dan saponin
unsur
tunggal
bahan
pengaktif
permukaan dibandingkan dengan bahan kolektor komersil yang umumnya merupakan gabungan beberapa bahan. Faktor waktu flotasi menunjukkan bahwa penambahan waktu flotasi tidak berpengaruh nyata terhadap efekti vitas penghilangan tinta. karena
busa
yang
Hal ini dapat terjadi diduga
dihasilkan
saponin
relatif
tidak
bertahan setelah diaerasi pada tangki flotasi, akibatnya
setelah
waktu
terbentuk relatif
tertentu
rendah
(15
menit)
busa
yang
sehingga tidak berpengaruh
terhadap nilai efektivitas penghilangan tinta. Pemakaian bahan kolektor sintetik yaitu kolektor komersil X sebagai pembanding menunjukkan bahwa nilai efektivitas
yang dicapai
cukup besar.
Efektivitas
penghilangan tinta dengan kolektor komersil yaitu 88.9 persen dengan waktu flotasi 15 menit dan 90.5 persen dengan
waktu
flotasi
20
menit.
Nilai
efektivitas
tersebut jika diperbandingkan dengan saponin berbeda karena diduga day a pengaktif permukaan yang cukup baik
55
dari bahan kolektor komersil X. yang
dipergunakan
memiliki
Setiap bahan kolektor sifat
tersendiri,
dan
umumnya kolektor komersil terdiri dari beberapa komponen bahan pengaktif permukaan yang menghasilkan kinerj a sinergis.
Perbandingan
beberapa
bahan
yang
umum
digunakan sebagai kolektor dapat dilihat seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Perbandingan kinerja beberapa kolektor"
Kinerja Pengawatintaan AI) Bll D41 C',
Kolektor Non ionik
Operasi E S)
p"
++
++
+++
++
+++
++++
Asam lemak/emulsi sabun
++++
++++
++
+
+
++
Turunan asam lemak
+++
+++
+++
+++
+++
++++
Turunan alkohoI lemak
+++
+++
+++
+++
+++
++++
++++
++++
++++
++++
+++
++++
Turunan minyak
lemak alkilen teroksidasi ~
: Togashi dan Okada (1990)
Keterangan:
AI) B" C3)
:derajat putih :penghilangan rantai bebas :penghilangan tinta yang tidak bebas D") :penghilangan perekat E5 ) : ketahanan terhadap air sadah pb) : penanganan + :kurang ++ :cukup +++ :baik ++++ :sangat baik
56
Berdasarkan
sifat
kelarutannya
larutan
pengaktif Bahan
permukaan dibagi dua yaitu ionik dan non ionik.
pengaktif permukaan ionik di dalam larutan mengionisasi. Jika gugus hidrofobik menj adi kutub negatif maka digolongkan sebagai anionik, sedangkan sebaliknya jika gugus hidrofobik kationik. larutan
menjadi
kutub
positif
maka
digolongkan
Bahan pengaktif permukaan non inik di dalam tidak
mengionisasi
tetapi
memperkuat
efek
kelarutan dengan sejumlah gugus yang kelarutannya rendah seperti gugus hidroksil. Bahan aktif saponin dari
kOmbinasi gula dan aglikon sapogenin. dung berupa fruktosa, sapogeninnya pengaktif j enis
non
berupa
merupakan
Gula yang terkan-
arabinosa atau rhamnosa sedangkan hederagenin.
permukaan dari ionik.
spp.,
Sapindus
Diduga
saponin bij i
Komponen
saponin
bahan
sabun merupakan di
mempunyai gugus hidrofilik berupa gula, rhamnosa atau arabinosa.
efek
dalam
larutan
baik fruktosa,
Gula mempunyai sejumlah gugus
hidroksil yang di dalam larutan mempunyai kecenderungan melarut.
Pada bagian
lain
terdapat
sapogenin berupa
hederagenin dengan sejumlah gugus alkil yang tidak melarut dalam larutan sehingga menjadi gugus hidrofobik.
Keseim-
bangan antara gugus hidrofilik berupa gugus hidroksil yang cenderung melarut dengan gugus hidrofobik berupa alkil yang
cenderung
tidak
melarut
membentuk
sifat
bahan
57
pengaktif permukaan saponin. gugus
Ikatan yang terbentuk antara
gula dan gugus hederagenin diduga berupa
ester. bahwa
ikatan
Reaktivitas saponin dapat dilihat dari kenyataan gugus
sapogenin
dalam
menjadi bahan yang aktif.
keadaan
terisolasi
tidak
Pada waktu flotasi gugus gula
bergabung dengan gugus polar air,
sedangkan hederagenin
mengikat tinta untuk selanjutnya bersama dengan gelembung udara naik ke permukaan untuk dibuang. Penggunaan saponin mempunyai beberapa sisi positif. Larutan saponin dalam air membentuk busa yang cukup banyak (1
100 000 air dapat membentuk busa).
Ikatan antar
gula dan sapogenin yang diduga berupa ikatan ester dapat diserang dengan hidrolisis asam,
sedangkan pada pengawa-
tintaan kondisi proses dilakukan pada kisaran pH tinggi (basa)
sehingga relatif lebih tahan.
Kemungkinan yang
kurang menguntungkan dari penggunaan saponin sebagai bahan pengaktif tinggi
permukaan adalah daya
racunnya
yang
relatif
terhadap hewan perairan berdarah dingin seperti
ikan. perairan,
Hal
ini tetapi
dapat
mengakibatkan
diduga
hal
ini
kerusakan
dapat
biota
ditanggulangi
dengan pengolahan air limbah sederhana terhadap buangan hasil proses flotasi.
Ikatan ester yang terbentuk antara
hederagenin dan gula mudah diserang dengan hidrolis asam. Pengolahan limbah sederhana dengan reaksi utama pemutusan
58
rantai ester dengan hidrolisis asam diduga dapat menanggulangi permasahan tersebut.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
pengawatintaan merupakan usaha penghilangan partikel tinta
dan
kimiawi.
bahan
lain
bukan
serat
secara
mekanis
dan
Hasil pengawatintaan berupa pulp serat sekunder
yang dapat dimanfaatkan kembali untuk pembuatan kertas dan karton. Analisis terhadap lerak (Sapindus rarak) menunjukkan bahwa buah lerak terdiri dari 64.09 persen daging buah, 28.12
persen daging bij i
Kandungan
saponin
yang
dan dapat
7.79
persen kulit
digunakan
sebagai
bij i. bahan
pengaktif permukaan pada lerak yaitu sebesar 25.65 persen (bk, basis kering).
Kandungan lemak total lerak adalah
2.11 persen (bk) yang ditemukan pada daging buah sebesar 1.06 persen (bk) dan 1.05 persen (bk) Hambatan
pemanfaatan
asam
lemak
pada daging biji.
dari
lerak
sebagai
kolektor yaitu kulit biji yang kuat dan liat serta pelarut organik yang sesuai belum ditemukan yang mudah dan murah. Kertas
yang
diawatinta
berupa
kertas
perkantoran
bekas (ledger) dengan serat penyusun 100 persen pulp serat kimia terdiri dari 9.75 persen serat panjang dan 90.25 persen serat pendek.
Bahan pengisi diduga adalah kaolin
(clay) dilihat dari kadar abu (10.54), pH (6.25) dan kadar air (5.93) serta analisis dengan penambahan asam kuat yang
60 tidak menghasilkan gas CO,.
pengambilan contoh terhadap
kertas yang diawatinta menunjukkan kertas 77.5 persen kertas
terdiri dari
tinta cetak non impak,
13.3 persen
tinta offset dan 9.2 persen tinta lainnya. Analisis statistika menunjukkan bahwa perlakuan antar taraf baik konsentrasi bahan kolektor maupun waktu flotasi tidak berpengaruh nyata terhadap nilai derajat putih pulp yang dihasilkan.
Nilai derajat putih terbaik diperoleh
pada taraf konsentrasi A4
(1 %)
dengan waktu flotasi B1
(15 menit) . Efektivitas
penghilangan
noda
tinta
analisis statistika berbeda sangat nyata (P taraf konsentrasi bahan kolektor.
berdasarkan <
Taraf waktu flotasi
tidak menunjukkan beda nyata antar perlakuan. interaksi pada taraf nyata (P dan waktu flotasi.
<
0.01) pada
Ditemukan
0.05) antara konsentrasi
Nilai efektivitas terbaik dicapai pada
taraf konsentrasi bahan kolektor A5 (1.25 %) dengan waktu flotasi B1 (15 menit) yaitu sebesar 79.65 persen, tetapi nilai ini tidak berbeda nyata dengan hasil yang dicapai pada konsentrasi A4 (1 %) dan waktu flotasi
B1 (15 menit)
sebesar 78.15 persen. Berdasarkan
perbandingan
efektivitas
pemanfaatan
bahan kolektor serta analisis statistika maka perlakuan yang layak untuk dipilih adalah perlakuan dengan taraf konsentrasi A4
(1 %) dan waktu flotasi B1 (15 menit) .
61
Saponin
dari
buah
lerak
(Sapindus
komhinasi gula berupa fruktosa, dan sapogenin hederagenin.
adalah
rarak)
rhamnosa atau arabinosa
Saponin biji sabun
(soapnut
saponin) di dalam fungsi sebagi bahan pengaktif permukaan merupakan bahan non
ionik.
Gugus
gula menj adi
gugus
hidrofilik dan hederagenin menjadi gugus hidrofobik dengan ikatan ester di antara keduanya. B. SARAN
Berdasarkan penelitian yang dilakukan jika memungkinkan beberapa hal yang dapat diajukan sebagai saran: 1. Dapat dilakukan analisis yang lebih lengkap terhadap komposisi kimiawi lerak (Sapindus rarak) dan pencarian pelarut yang sesuai untuk mengektraksi sehingga asam lemak dapat termanfaatkan sebagai bahan kolektor, 2. Pemanfaatan saponin sebagai kolektor untuk j enis kertas lainnya dengan kondisi proses yang lain.
DAFTAR PUSTAKA
Afriastini, J. J. 1990. Swadaya, Jakarta.
Daftar Nama Tanaman.
Penebar
Altier.ie, A. dan J. W. Wendell. 1969. Deinking of Waste Paper. TAPPI Monograph series no 31., Mack Printing Co., Easton USA. Amiarsih, D. 1994. Penghilangan Tinta (Deinking) Kertas Bekas dengan Sistem Flotasi pada Berbagai Laju Alir Udara dan Konsentrasi Kolektor. Skripsi. Fakul tas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor, Bogor. Anonim. 1979. Penghilangan Tinta pada Kertas Bekas dengan Proses Flotasi. Terjemahan. Berita Selulosa 15(3). Anonim. 1980. The Dictionary of Paper 4ili ed. A Compendium of Terms Commonly Used in The US Pulp, Paper and Allied Industry. American Paper Industri Institut, Inc., New York. Bruno, M. H. dan W. C. Walker. 1983. Printing. Di dalam J. P. Casey (ed.) Pulp and Paper, Chemistry and Chemical Technology. 3,d edition. Vol. IV. p.1291. John Wiley and Sons, Inc., New York. Casey, J. P. (ed.). 1981. Pulp and Paper, Chemistry and Chemical Technology. 3~ Edition. Vol. II. John Wiley and Sons, Inc., New York. Clark, E. D. 1987. Consumption and Use of Secondary Fiber. Di dalam F. Hamilton, B. Leopold dan M. J. Kocurek (eds.). Pulp and Paper Manufacture Vol. 3: Secondary Fibers and Non-Wood Pulping. p .143. Joint Textbook Committee and The Paper Industry. Clark, E. D., F. R. Hamilton, dan J. H. Kleinau. 1987. Economics of Secondary Fiber. Di dalam F. Hamilton, B. Leopold dan M. J. Kocurek (eds.). Pulp and Paper Manufacture Vol. 3: Secondary Fibers and Non-Wood Pulping. p .151. Joint Textbook Committee and The Paper Industry. Darlington, W. P. 1990. A New Process for Deinking Electrostatically-printed Secondary Fiber. Di dalam M. J. Coleman(ed.). Recycling Paper, From Fiber to Finished Product. p.331. TAPPI Press, Atlanta, USA.
63 1981. Keadaan dan Prospek Industri Kimia Dasar DEPPERIND. Tahun 1980. Sekjen Biro Data dan Analisa Departemen perindustrian, Jakarta. Felton, A. J. 1980. Secondary Fiber PUlping. Di dalam J. P. Casey (ed.) Pulp and Paper, Chemistry and Chemical Technology. 3'd edition. Vol. 1. p.29l. John Wiley and Sons, Inc., New York. Ferguson, L. D. 1992' . J. , 75 (7) : 75.
Deinking Chemistry: part l.
TAPPI
199 2b. Ferguson, L. D. J. , 75 (8) : 49.
Deinking Chemistry: part 2 .
TAPPI
Forester, W. K. 1987. Deinking of UV-cured Inks. 41 (9): 1A. Foresythe, J. J. 1972. 679.
Recyling of Paper.
TAPPI J.,
TAPPI J., 55(5)
Gartamann, H. 1972. The Flotation Process and The Use of Deinkied Paper. Pulp and Paper Magazine Canada. 73(12): 19. Graham, G. 1962. Wastepaper Utilization in The Paper in The Industry. TAPPI J., 45(12): 152A. Hamilton, F. R. 1987. pulping System. Di dalam F. Hamilton, B. Leopold dan M. J. Kocurek ( eds . ). Pulp and Paper Manufacture Vol. 3: Secondary Fibers and Non-Wood Pulping. p. 179. Joint Textbook Committee and The Paper Industry. Harborne, J. B. 1987. Metode Fitokimia, Penuntun Cara Modern Menganalisa Tumbuhan. Terjemahan oleh K. Padmawinata dan I. Soediro. Penerbit ITB , Bandung. Heyne, K. 1987. Tumbuhan Berguna Indonesia III. Terjemahan oleh Badan Litbang Kehutanan. Sarana Jaya, Jakarta. Kirk, R. E. dan D. F. Othmer. (eds.). Chemical Technology Vol 7, 12, Encyclopedia Inc., New York.
1952. Encyclopedia of 13. The Interscience
64 Kleinau, J. H. 1987'. Secondary Fibers & Recycling. Di dalam F. Hamilton, B. Leopold dan M. J. Kocurek (eds.). Pulp and Paper Manufacture Vol 3: Secondary Fibers and Non-Wood pulping. p.127. Joint Textbook Committee and The Paper Industry. Kleinau, J. H. 1987 b • Processes and Their Equipment. Di dalam F. Hamilton, B. Leopold dan M. J. Kocurek (eds.). Pulp and Paper Manufacture Vol. 3: Secondary Fibers and Non-Wood pulping. p.159. Joint Textbook Committee and The Paper Industry. Kleinau, J. H. 1987'. Contaminants. Di dalam F. Hamilton, B. Leopold dan M. J. Kocurek (eds.). Pulp and Paper Manufacture Vol. 3: Secondary Fibers and Non-Wood Pulping. p .136. Joint Textbook Committee and The Paper Industry. Kleinau, J. H., F. R. Process and Quality Leopold dan M. J. Manufacture Vol. 3: ing. p. 238. Joint Industry.
Hamilton, Control. Kocurek Secondary Textbook
dan E. D. Clark. 1987. Di dalam F. Hamilton, B. (eds.). Pulp and Paper Fibers and Non-Wood PulpCommittee and The Paper
Lapointe, M., L. Marchildon dan B. Bonnelly. 1990. The Deinking of Xeroghraphic Paper by Flotation. Di dalam M. J. Coleman (ed.) . Recycling Paper, From Fiber to Finished Product. p.317. TAPPI Press, Atlanta, USA. Lavigne, J. R. 1991. Pulp and Paper Dictionary. Paper International. Lembaga Biologi Nasiona1, LIPI. Pustaka, Jakarta.
2980.
Tumbuhan Obat.
Pulp
&
Balai
Mahmud, H. R. 1993. Pengaruh Konsentrasi Bahan-bahan Kimia dan Suhu Pemasakan dalam penghilangan Tinta Kertas Perkantoran Bekas dengan Cara Flotasi. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Montgomery, D. C. 2 nd edition.
1984. Design and Analysis of Experiments. John Wiley & Sons, New York.
McKinney, R. W. J. 1990. Evaluation of Deinking Performance, A Review of Test Methods. Di dalam M. J. Coleman(ed.). Recycling Paper, From Fiber to Finished Product. p.294. TAPPI Press, Atlanta, USA.
65 Olson, C. R. dan M. K. Letscher. 1991. Increasing The Use of Secondary Fiber: An Overview of Deinking Chemistry and Stickies Control. 45 ili Appita Annual General Conference Proceedings Vol. 1. Ortner, H. E. 1987. Flotation Deinking. Di dalam F. Hamilton, B. Leopold dan M. J. Kocurek (eds.). Pulp and Paper Manufacture Vol. 3: Secondary Fibers and Non-Wood Pulping. p. 206. Joint Textbook Committee and The Paper Industry. Paraskevas, S. 1989. Ink Removal Various Methods and Their Effectiveness. Contaminant Problems and Strategies in Wastepaper Recyling Seminar. TAPPI Press, Atlanta USA. Read,
B. R. 1985. Selection of Chemical Within Modern Deinking Plant. Paper Technology and Industry., 26(7) :339.
Root, E. M. 1975. A Waste Pulping System for Kraft Mills. Paper Trade J. 159(5) :24 Scott, W. E. 1989. A Survey of The Various Contaminants Present in Recycled Wastepaper White Watersystems. Contaminant Problem and Strategies in Wastepaper Recycling Seminar. TAPPI Press, Atlanta USA. SII
(Standar Industri Indonesia) 0388-80. 1980. Kondisi Ruang Pengujian Untuk Lembaran Pulp, Kertas dan Karton. Departemen Perindustrian, Jakarta.
SII 0437-81. 1981. Cara Uji Derajat Putih Pulp. Perindustrian, Jakarta. SII 0440-81. Karton.
1981. Cara Analisa Serat Pulp, Kertas dan Departemen Perindustrian, Jakarta.
SII 0441-81. 1981. Cara Uji Kadar Abu Kertas. Perindustrian, Jakarta. SII
0444-81. Karton.
Departemen
Departemen
1981. Cara Pengambilan Contoh Kertas dan Departemen Perindustrian, Jakarta.
SII 0532-81. 1981. Cara Uji Kadar Air Kertas. Perindustrian, Jakarta. SII 0665-82. 1982. an, Jakarta.
Kertas Cetak A.
Departemen
Departemen Perindustri-
66 SII 0668-82. 1982. an, Jakarta.
Kertas Tulis A.
Departemen Perindustri-
SII 0533-83. 1983. Cara Uji pH Kertas. dustrian, Jakarta.
Departemen Perin-
Srinath, A., J. T. Szewezak dan I. J. Browen. 1991. Review of Ink-Removal Techniques in Current Deinking Technology. TAPPI J., 74(7) :85. Togashi, F. dan E. Okada. A New Chemical and A New Trend in Flotation Deinking Technology in Japan. Di dalam M. J. Coleman (ed.). Recycling Paper, From Fiber to Finished Product. p.372. TAPPI Press, Atlanta, USA. Woodward, T. W. 1990. Chemicals used in the deinking of secondary fiber. Di dalam M. J. Coleman(ed.). Recycling Paper, From Fiber to Finished Product. p.281. TAPPI Press, Atlanta, USA.
LAMPI RAN
68
Lampiran 1. Metode analisis yang digunakan dalam penelitian A. Penentuan Kadar Air (SII 0532-81)
Sebanyak kurang lebih 5 gram contoh diambil, kemudian ditimbang
(cawan
telah
diketahui
berat
awalnya)
dan
dimasukkkan ke dalam oven suhu 110°C dan dibiarkan hingga beratnya konstan.
Cawan dikeluarkan dan dibiarkan hingga
sesuai dengan suhu kamar kemudian baru ditimbang. Rumus kadar air kertas yaitu bobot awal - bobot akhir Kadar air(%)
------------------------ X 100 %
bobot awal B. Pengukuran Kadar Abu (SII 0441-81)
Abu adalah sisa pembakaran kertas pada suhu 925±25°C. Cara pengujiannya berdasarkan SII 0441 - 81, yaitu contoh uji sebanyak 5 gram ditentukan kadar airnya dan diletakkan pada cawan kuarsa atau porselen yang tidak berubah oleh pembakaran.
Hasil analisis berupa persentase timbangan
berdasarkan berat timbangan sebelum dan sesudah pembakaran dalam tanur dengan neraca analitik. Rumus kadar abu adalah :
bobot sisa pembakaran Abu kertas (%)= --------------------- X 100 % bobot kering kertas
69
c. Keasarnan Kertas (pH)
(SII
0533-8~)
Nilai pH kertas adalah konsentrasi ion Hidrogen dalam larutan ekstrak kertas yang diukur pada kondisi standar. Cara uji pH kertas terdiri dari metoda ekstraksi dingin dan panas sesuai dengan SII 0533 - 81.
Cara pengujiannya
adalah, kertas kering udara ditimbang sebanyak 1
= 0.01
g.
Kemudian ditambahkan 20 ml air suling dalam gelas.piala 100ml
dan
diaduk
rata
sampai
semua
contoh
basah.
Kemudian ditambah lagi 50 ml air suling dan ditutup dengan kaca arloji.
contoh disimpan selama 1 jam pada kondisi
standar dan pH diukur dengan pH meter. 0440-8~)
D. Analisa Kornposisi Serat Kertas (SII
Untuk
analisa
serat
preparat contoh serat tetesan
suspensi
pengering.
pada kaca
serat
Preparat
pertama
yang yang
kali
harus
objek yang
telah
kering
disiapkan mengandung
dikeringkan kemudian
dalam
diberikan
tetesan bahan pewarna preparat dengan kertas serap dan dibiarkan selama 1 - 2 menit.
Preparat kemudian dianali-
sis di bawah mikroskop dan dihitung persentase serat pulp kimia dan pulp mekanis sesuai dengan SII 0440 - 81.
70 E. Derajat Putih (SII 0437-81) Derajat putih adalah perbanding'2.11 antara cahaya
biru
dengan
panjang
pl-:rm~lkaan
dipantuJkan oleh
gelombang
intensiL_a~~
45-;
nm
yang
lCipisan kertas dengan cahaya
sej enis yang dipant_ulk.an oleh pernlUK:CJan magnE·sium oksid2
pelda sudut datang 4:;° dan sudut pantul 0° dan dinyatakan dalam
%
Elrepl10
(sa.tuan
derajat
putih
dengan
standar
Pengujian derajat puti.h disesuaikall
rnagnesium oksida)
dengim SIr 0437 - 81 yang merupakan cara uji derajat putih
pulp,
kertas
Alae ujinya herna1na Hunter's
dan karton.
Multipurpose Reflectcr. Sebel urn dilakukan pada
skala
lubang alat
j ian alat 11arus dikal ibrasikan
Kemudiall
no1.
uj i
pen~Tll
standar put.ih
dipasang pada
kemudian skala disesuaikan angka dasar
standar putih yang tercanturn.
Contoh uji dltempatkan pad a
bantalan dan kE'mudian dengan menggeser skala pantulan akan diperoleh nilai derajat putih.
Contoh uj i
dipersiapkan
sebanyak 7 lembar. F. Jumlah Noda Tinta (SII 0829-81) Noda tinta diukur berdasarkan dengan
membandingkan
nod a
tinta
srr yang
dengan nod a hitam standar yang setara. yang setara dengan noda
hi tam
standar
0829 ada
-
81,
pada
yaitu kertas
Luas noda minimal adalal1
0.04
mm'.
71
Jumlah
noda
tinta
dihitung
pada
eontoh
kertas
seluas
10 X 10 em' untuk noda yang berukuran setara 0.25 mm'dan
seperenam dari
luas
berukuran dibawahnya.
eontoh
kertas
tersebut
untuk
noda
72
Lampiran 2. Data hasil penelitian
Perlakuan
noda awal
noda akhio::
efek::' ~::. -: ~== %"
-· -- . ,
AOBO
74.45
AIBI
78.4:
1508
976
78.92
1952
1316
78.67
1508
961
BC.20
1952
1302
79.99
2616
1313
-. ·. , - ·
78.97
2044
1134
-=-=.
81. 29
2616
1193
-.
79.01
2044
1026
-,,::.
78.04
3100
1187
·
79.21
2468
1027
78.77
3100
1032
78.95
2468
935
'::.0..
80.58
3848
835
·
..
81. 04
3480
766
- .·
..
777
-
AIB2
A2B1
A2B2
A3B1
A3B2
A4B1
A4B2
ASB1
A5B2
A6B1
A6B2
Ket
Jumlah noda (mm= 1m:;·
De!'ajf~.l:
putih
80.67
3848
-
~
. :
· . · .
·.
· .:
· ,
, -
- .
,
-
· .
. :
·.
80.89
3480
783
80.15
1458
308
-- · -= - ·. . ·
81. 03
1608
315
·
80.50
'458
313
·
81.00
1608
352
·
80.65
2540
475
-- .-
79.65
2810
641
- - · --
80.15
2540
510
,':::. ::
80.10
2810
604
7: . ::
satuan dalam
~
Elrepho
. , ·.
73
Lampiran 3. Analisis statistika terhadap data penelitian
Lampiran 3A. Sumber keragaman
Tabel sidik ragam uji derajat putih db
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
Rk
1
0.817
0.817
Ai
5
12.782
2.556
'Yik
5
5.699
1.140
B
1
0.213
0.213
Ok
1
0.427
0.427
ABO'
5
0.421
0.084
tjjk
5
0.811
0.162
Lampiran 3B.
Sumber keragaman
db
Jumlah kuadrat
Kuadrat tengah
38.760
38.760
1
Ai
5
'Yik
5
19.002
3.804
B
1
14.266
14.260
Ok
1
0.184
0.184
ABi
5
31.962
6.392
E iiI.:
5
4.109
0.822
")
'J
=
FwbeJ
0.05
0.01
2.24
5.05
10.97
0.21
161
4052
0.52
5.05
10.97
Tabel sidik ragam uji penghilangan tinta
Rk
Ket
Fhinmg
7002.5
1400.5
berbeda sangat nyata
= berbeda nyata
F hilUng
F[;lbd
0.05
0.01
368 . 1 H)
5.05
10.97
77.61
161
4052
7.78")
5.05
10.97
74
Lampiran 3C. Uji statistika dengan uji berganda Tukey terhadap pengaruh konsentrasi pada penghilangan noda tinta
Kelornpok hornogen Konsentrasi A6 A5 A4 A3 A2 Al
Ket
(1.50%) (1.25%) (1.00%) (0.75%) (0.50%) (0.25%) :
Rata-rata
0.05
0.01
79.225 78.975 78.400 62.225 49.625 34.375
A A A B C D
A A A AB BC CD
Huruf yang sarna rnenunjukkan tidak terdapat beda nyata
Lampiran 3D. Uji statistika dengan uji berganda Tukey terhadap pengaruh interaksi konsentrasi dan waktu flotasi pada penghilangan noda tinta
Kelornpok hornogen Perlakuan
Rata-rata
0.05
0.01
A5Bl A6Bl A6B2 A4B2 A5B2 A4Bl A3B2 A3Bl A2B2 A2Bl AIB2 AlBl
79.65 79.25 79.20 78.65 78.30 78.15 64.40 60.05 52.10 47.15 34.80 33.95
A A A A A A B B C C
A A A A A A B BC CD D
Ket.
D
D
E E
Huruf yang sarna rnenunjukkan tidak terdapat beda nyata
DAFTAR RIWAYAT lllDUP
IRWANSYAH SIREGAR (F27.0845). Oi..kedamaian lembah Sibualbuali, di hijaunya Bungabondar, Sipirok, penulis dilahirkan tepatnya Rabu 20 Oktober 1971 ( 1 Ramadhan 1891 H). Merupakan anak keenam dari enam bersaudara ayah S. Siregar dan ibu M. Piliang. Memulai jenjang pendidikan formal di SO Negeri 142445 Padangsidimpuan tahun 1978 dan lulus tahun 1984.
Memasuki SMP Negeri 5
Padangsidimpuan dan lulus tahun 1987, kemudian melanjutkan ke SMA Negeri 8 Padangsidimpuan dan lulus tahun 1990. Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor pada tahun 1990 melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Tahun 1991 memilih Fakultas Teknologi Pertanian dengan Jurusan Teknologi Industri Pertanian sebagai minat utama. Tulisan ini merupakan laporan hasil penelitian yang dilakukan penulis di Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Selulosa (BBS) Bandung. Penulis menyusun Skripsi dengan judul "Pemanfaatan Buah Lerak (Sapindus rarak) Sebagai
Bahan Kolektor Pengawatintaan (Deinking) Kertas Perkantoran Bekas Dengan Cara Flotasi" Rismijana.
di bawah bimbingan Ir. H. Soesarsono Wijandi, MSc., dan Ora. Jenni Berhasil lulus dalam ujian sarjana yang dilaksanakan pada tangggal 7
Januari 1995
yang diadakan di Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas
Teknologi Pertanian dan berhak memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian.
