PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI CAMPURAN SERAT JAMBUL NANAS DAN SERAT JERAMI PADI
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana
MUFRIDAYATI 080801001
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN Judul
: PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI CAMPURAN SERAT JAMBUL NANAS DAN SERAT JERAMI PADI Kategori : SKRIPSI Nama : MUFRIDAYATI Nomor Induk Mahasiswa : 080801001 Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, 25 Juni 2013
Co Pembimbing I
Pembimbing
Tua Raja Simbolon S.Si,M.Si NIP.197211152000121001
Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc NIP. 196506171993031009
Diketahui Departemen Fisika FMIPA USU Ketua
DR. Marhaposan Situmorang NIP. 19551030198003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERTAS DARI SERAT JAMBUL NANAS DAN SERAT JERAMI PADI
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2013
MUFRIDAYATI 080801001
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji syukur kehadirat Allah SWT karena atas berkat dan rahmat-Nya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul : “Pembuatan Dan Karakterisasi Kertas Dari Campuran Serat Jambul Nanas Dan Serat Jerami Padi”. Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, yaitu : 1. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc, Bapak Tua Raja Simbolon selaku dosen pembimbing dan Bapak Zainal Abidin selaku pembimbing lapangan yang telah bersedia meluangkan waktu dan pikirannya untuk membimbing penulis. 2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang dan Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc, selaku ketua dan sekretaris departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 3. Seluruh staf dosen departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 4. Ibunda (Hindun Putri) dan Ayahanda (Rasidan Beruh) yang telah mendukung penulis baik secara materil dan spiritual. 5. Saudara kandungku tercinta, Nova Diana Amd, Afrianti Spd, Irwan Rahmad, Khairani Pratiwi dan Harima Fitri. Terima kasih atas dorongan semangat yang telah diberikan. 6. Kak Yuspa, Kak Tini’, dan Bang Jo yang selalu mempermudah segala urusan di Departemen Fisika. 7. Sahabat-sahabatku (Dicky, Arifah, Dewi, Tari, Hafiz, Aisyah, Murni, BhengAn, Vivien, Rizki, Malim, Veroez, Lina, Sofia, Nia, Ika, Syahril, Meilan, Ajir, Mukhlis, Bg ikhwan dll) yang selalu membantu, memberikan semangat dan selalu ada di saat suka dan duka. 8. Sahabat-sahabatku Parlan, Yenita, Mina, Nike, Mira, yang selalu setia memberikan dukungannya. 9. Teman-temanku Angkatan 2008 yang selalu memberikan motivasi dan nasihatnya untuk penulis. 10. Teman-teman, rekan-rekan dan adik-adik di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Semoga Allah SWT memberkahi kita. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, penulis akan menerima dengan baik kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca agar skripsi ini lebih bermanfaat dan sempurna.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian tentang pembuatan dan karakterisasi kertas yang dibuat dengan pemanfaatan serat jambul nanas dan serat jerami. Penelitian dilakukan untuk mengetahui campuran optimum dari serat jambul nanas dan serat jerami yang divariasikan komposisinya 100%:0%, 80%:20%, 60%:40%, 40%:60%, 20%:80%, 0%:100%. Jambul nanas kering dimasak dengan menggunakan NaOH 1,5% yaitu 225 gr pada suhu 100 0C. Jerami padi yang telah dijemur kering dimasak dengan konsentrasi NaOH 1,5% pada suhu 1000C pula. Kemudian pulp tersubut di keringkan di bawah sinar matahari. Kemudian pulp tersebut di cuci bersih dan di lakukan proses pemutihan dengan menggunakan kaporit,kemudian dicuci bersih dan dikeringkan. Setelah itu pulp tersebut dicampurkan sesuai dengan rancangan perbandingan yang telah dibuat. Untuk kertas dengan komposisinya jambul nanas di dapat indeks tariknya adalah 16,819 Nm/g dan indeks sobeknya adalah 3,046 x 10-3 Nm2/g dan kertas ini bergramatur 61,24 g/m2. Sedangkan kertas yang berkomposisi jerami padi didapat indeks tariknya 13,745 Nm/g dan indeks sobeknya 3,559 x 10-3 Nm2/g. Hasil kertas yang optimum adalah campuran 40% jambul nanas dan 60% campuran jerami padi dengan indeks tarik 16,945 Nm/g dan indeks sobeknya adalah 3,719 x 10-3 Nm2/g yang sesuai dengan kertas dengan SNI 14-1308-1998. Kata kunci : Serat Jambul Nanas, Serat Jerami, Pembuatan Kertas
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT The Research for making and characterization of paper has been made by using crested pineapple and straw fiber. The study was conducted to determine the optimum mixture of crested pineapple fiber and straw fiber composition that varied to 100%:0%, 80%:20%, 60%:40%, 40%:60%, 20%:80%, 0%:100%. Dried crested pineapple cooked by using 1,5 % NaOH with 225 gr in 100 0C. Dried rice straw was cooked with by using 1,5 % NaOH in 100 0C. Then , the pulp was dried under the sun. The pulp was washed and whitening process with clorine and then it was washed and dried. After that the pulp was mixed according to the ratio, that have been made. The paper with composition of crested pineapple get the index 16.819 Nm / g and tear index is 3.046 x 10-3 Nm2 / g and this paper gramatur 61.24 g/m2. While the rice straw paper composition’s index gained 13.745 Nm / g and tear index 3.559 x 10-3 Nm2 / g. The optimum result of paper was the composition with 40%crested pineapple and the composition with60% rice straw fiber with tensile index 16.945 Nm / g and tear index was 3.719 x 10-3 Nm2 / g, according to the paper with SNI 14-1308-1998.
Keywords: Fiber-crested Pineapple, Straw Fiber, Paper Making
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Persetujuan Pernyataan Abstrak Abstract Daftar isi Daftar Tabel Daftar Gambar
ii iii iv vi vii ix x
BAB I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat penelitian 1.6 Sistematika Penulisan
1 2 3 3 3 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Kertas 2.2 Macam-macam Tipe Kertas 2.3 Pulp 2.4 Pembuatan Pulp 2.4.1 Proses Pembuatan Pulp 2.4.2 Dimensi Serat 2.4.3 Panjang Serat 2.5 Pulp Serat Nanas 2.5.1 Klasifikasi Serat Jambul Nanas 2.5.2 Komposisi Serat Jambul Nanas 2.6 Pulp Serat Jerami Padi 2.6.1 Klasifikasi Serat Jerami 2.6.2 Komposisis Serat Jerami 2.7 Bahan Kimia NaOH 2.7.1 Sifat Kimia 2.8 Kalsium Hipoklorit
5 5 6 7 7 8 9 10 10 11 12 12 13 14 14 15
BAB III METODELOGI PERCOBAAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 3.2 Bahan dan Peralatan 3.3 Prosedur Penelitian 3.3.1 Proses Pulping Jambul Nanas 3.3.2 Proses Pulping Jerami Padi 3.3.3 Proses Pembuatan Kertas 3.3.4 Pengeringan Kertas 3.4 Diagram Alir
16 16 17 17 17 18 19 20
Universitas Sumatera Utara
3.4.1 Diagram Alir Proses pembuatan Pulp Jambul Nanas 3.4.2 Diagram Alir Proses pembuatan Pulp Jerami Padi 3.4.3 Diagram Alir Proses pembuatan Kertas
20 21 22
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil 4.1.1 Pengujian Fisis kertas 4.1.1.1 Gramatur Kertas 4.1.1.2 Tebal Kertas 4.1.1.3 Indeks Tarik Kertas 4.1.1.4 Indeks Sobek Kertas 4.2 Pembahasan 4.1.2 Pengujian Fisis kertas 4.2.1.1 Pengujian Gramatur Kertas 4.2.1.2 Pengujian Tebal Kertas 4.2.1.3 Hasil pengujian Indeks Tarik Kertas 4.2.1.4Hasil Pengujian Indeks Sobek Kertas
23 23 23 24 24 25 27 23 27 28 29 30
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
31 32
Daftar Pustaka Lampiran A1 Lampiran A2
33 35 38
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 2.3 Tabel 2.4 Tabel 3.1 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4
Karakteristik Fisik Serat Jambul Nanas Komposisi Kimia yang terkandung pada jenis serat alam nanas Kadar Serat Daun Panjang Serat Tanaman Padi Komponen Kimia dari Tanaman Padi Komposisi bahan Hasil Pengujian Gramatur Kertas Hasil Pengujian Tebal Kertas Hasil Pengujian Kuat Tarik Kertas Hasil Pengujian Kuat Sobek Kertas
11 12 14 14 19 23 24 25 26
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4
Ukuran Sampel Diagram Alir Proses pembuatan pulp Jambul Nanas Diagram Alir Proses pembuatan pulp Jerami Padi Diagram Alir Proses pembuatan Kertas Contoh Grafik Hubungan Antara Gramatur dan Komposisi Campuran jambul nanas dan jerami padi Grafik Hubungan Antara Tebal Kertas dan Komposisi Campuran jambul nanas dan jerami padi Grafik Hubungan Antara Indeks Tarik Kertas dan Komposisi Campuran jambul nanas dan jerami padi Grafik Hubungan Antara Indeks Sobek Kertas dan Komposisi Campuran jambul nanas dan jerami padi
19 20 21 22 27 28 29 30
Universitas Sumatera Utara
