3

LAPORAN KEMAJUAN PENELITIAN

PULP ORGANOSOLV RAMAH LINGKUNGAN DARI SABUT KELAPA

Cocos nucifera

BIDANG KEGIATAN :

PKM Penelitian

Diusulkan oleh :

Ari Permana Putra F34100142 (2010)

Dwiyanto Kurniawan F24100019 (2010)

Fauzi Syukrillah E24100050 (2010)

Gusti Habiby Surya N B04110122 (2011)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2011

A. LATAR BELAKANG MASALAH

Penggunaan kertas tidak akan pernah lepas dari kehidupan sehari-hari.

Kertas terdiri dari berbagai macam jenis ada kertas bungkus, kertas tisu, kertas

cetak, kertas tulis, kertas koran, dan kertas karton. Seiring dengan perkembangan

zaman kebutuhan kertas semakain meningkat. Kertas terbuat dari bahan baku

yang disebut pulp. Pulp berasal dari serat tanaman yang merupakan jalinan serat

yang telah diolah sedemikian rupa sehingga membentuk suatu lembaran. Pulp

yang merupakan serat tanaman dapat berasal dari kayu, bambu, padi, dan

tumbuhan lain yang mengandung serat, tetapi pada umumnya serat yang

digunakan sebagai bahan baku kertas adalah kayu. Serat yang dapat diolah

menjadi bahan baku kertas berupa selulosa yang banyak terdapat pada tanaman.

Berdasarkan beberapa fakta bahwa untuk membuat 1 kg kertas

membutuhkan 324 liter air, satu pohon membutuhkan waktu 10 tahun untuk

menjadi 16 rim kertas A4, satu batang pohon dapat menghasilkan oksigen yang

dibutuhkan untuk 3 orang bernapas, untuk memproduksi 1 ton kertas dibutuhkan 3

ton kayu dan 98 ton bahan baku lainnya, setiap jam dunia kehilangan 1.732,5

hektar hutan karena ditebang untuk menjadi bahan baku kertas, industri kertas

diseluruh dunia menggunakan 35% dari seluruh panen kayu komersial setiap

tahun, 95% kertas dibuat dari bahan serat kayu, industri kertas menghabiskan 670

juta ton kayu untuk menghasilkan 178 juta ton pulp dan 278 juta ton kertas dan

karton, dan untuk memproduksi 1 ton kertas dihasilkan gas karbondioksida (CO2)

sebanyak kurang lebih 2,6 ton atau sama dengan emisi gas buang yang dihasilkan

oleh mobil selama 6 bulan.

Sabut kelapa adalah limbah dari pengolahan buah kelapa. Karena nilai

tambah pemanfaatannya oleh masyarakat belum begitu tinggi, maka perlu

dicarikan alternatif penggunaan yang akan meningkatkan nilai tambahnya. Dalam

penelitian ini, kami merencanakan untuk memanfaatkan limbah tersebut menjadi

produk bernilai tambah tinggi dengan cara yang ramah lingkungan.

Produksi buah kelapa rata-rata 15,5 milyar butir per tahun sedangkan total

bahan ikutan yang dapat diperoleh 3,75 juta ton air, 0,75 juta ton arang

tempurung, 1,8 juta ton serat sabut, dan 3,3 juta ton debu sabut. Industri

pengolahan komponen buah kelapa tersebut umumnya hanya berupa industri

tradisional dengan kapasitas industri yang masih sangat kecil dibandingkan

potensi yang tersedia. Daerah sentra produksi kelapa di Indonesia adalah Propinsi

Riau, Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Utara, dan Sulawesi Tengah. Beberapa

wilayah yang bukan sentra produksi tetapi memiliki potensi bahan baku tertentu

yang berkualitas seperti NTB dan NTT untuk industri kayu. (Litbang, 2005).

B. PERUMUSAN MASALAH

Perumusan masalah yang akan dibahas adalah :

1. Ketersediaan kayu yang semakin menurun akibat peningkatan

degradasi hutan dan tumbuhnya industri berbahan baku kayu,

terutama industri pulp dan kertas.

2. Sabut kelapa yang saat ini bernilai tambah rendah adalah bahan baku

alternatif potensial bagi industri pulp.

3. Evaluasi sifat pulp ramah lingkungan sabut kelapa sangat penting

untuk dilakukan sebagai dasar dalam mengembangkan potensinya.

C. TUJUAN

Tujuan penulisan karya tulis ini adalah :

1. Mencari bahan baku alternatif untuk produksi pulp dan kertas.

2. Meningkatkan nilai tambah limbah pengolahan buah kelapa (dalam

hal ini sabut kelapa).

3. Mengetahui karakteristik pulp dari serat serabut kelapa

D. LUARAN YANG DIHARAPKAN

Penelitian ini diharapkan akan menghasilkan metode pengolahan sabut

kelapa menjadi pulp dengan cara ramah lingkungan. Selain itu, penelitian ini

diharapkan akan menghasilkan paten sederhana pengolahan sabut kelapa.

E. KEGUNAAN

Penelitian ini bermanfaat bagi perkembangan industri kertas dan pelestarian

sumber daya hutan berupa kayu. Kayu memiliki waktu tumbuh yang lama

sehingga perlu dikurangi penggunaannya agar tidak cepat habis. Penggunaan

serabut kelapa dapat mengurangi penggunaan kayu dalam pembuatan pulp dan

dapat menjaga kelestarian sumber daya kayu.

F. METODE PELAKSANAAN

Lokasi dan Waktu

Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Pulp dan Kertas

laboratorium Teknologi Pulp, Departemen Teknologi Hasil Hutan, Institut

Pertanian Bogor. Penelitian ini juga akan dilaksanakan dari bulan Februari 2012

hingga Mei 2012.

Bahan dan Alat

Bahan baku serat yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari kelapa

(Cocos nucifera). Bahan yang akan dimasak adalah bagian sabut kelapa yang akan

menghasilkan serat selulosa dan hemiselulosa.

Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Larutan pemasak untuk proses oraganosolv asam terdiri dari etanol

(C2H5OH), aluminium klorida, dan air. Selain itu digunakan HCl

sebagai katalisator agar tidak perlu menggunakan digester bertekanan

tinggi.

2. Larutan penetapan bilangan kappa terdiri dari: H2SO4 4N, KMnO4 0,1

N dan KI 20%, Na2S2O3 0,2 N dan kanji 0,2%.

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Digester untuk pemasakan serpih

2. Refiner untuk menguraikan pulp

3. Flat screener untuk menyaring pulp

4. Niagara beater untuk mengukur derajat giling pulp

5. TAPPI Standard sheet machines 327 untuk membentuk lembaran

pulp.

6. Alat-alat pengujian sifat fisik lembaran pulp yang terdiri dari:

a. Alat uji tarik (tensile tester)

b. Alat uji retak (bursting tester)

Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan adalah metode pembuatan kertas secara

organosolv karena metode ini merupakan metode pembuatan pul yang paling

ramah lingkungan. Sabut kelapa akan dikonversi menjadi pulp dengan proses

acetocell. Kondisi pulping acetocell yang akan dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Nisbah pelarut-bahan : 12:1

2. [CH3COOH] : 87,5%

3. Suhu pemasakan: 110°C

4. Tekanan : 1 Atmosfer

5. Penggunaan katalisator dengan konsentrasi [HCl] ; 0,5% : 1 % : 1,5%

6. Waktu Pemasakan : 1, 2, 3 jam

Bilangan kappa mendefinisikan sifat jenuh pulp akan diuji berdasarkan

standar TAPPI T 236 cm-85.

Untuk memberntuk lembaran pulp, setiap pemasakan diambil sampel pulp

sebanyak 150 gram kering tanur untuk digiling dengan alat beater sampai

diperoleh derajat kehalusan 400-500 SR (SR: Schopper Riegler). Kemudian

dengan alat TAPPI Standard Sheet Machine dibentuk lembaran dengan gramatur

sekitar 60 gram per meter persegi. Derajat SR ditentukan dengan rumus (1000 –

a)/10, dimana a merupakan jumlah air yang tertampung melalui corong.

G. JADWAL KEGIATAN

Kegiatan penelitian ini akan dilaksanakan selama 4 bulan, sebagaimana

yang tercantum pada tabel berikut ini.

No. Kegiatan Bulan

Bulan ke-1 Bulan ke-2 Bulan ke-3 Bulan ke-4

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Penelusuran Literatur2 Peminjaman

Laboratorium

3 Penyiapan Bahan-bahan Penelitian

4 Penelitian Pendahuluan (Pembuatan serat kelapa)

5 Analisis Data Hasil Penelitian Pendahuluan

H. PERINCIAN DANA YANG TELAH DIPAKAI

Serabut Kelapa : Rp 20.000

Etanol : Rp 50.000

KMnO4 : Rp 900.000

Thiosulfat : Rp 900.000

KI : Rp 500.000

H2SO4 : Rp 500.000

Jumlah : Rp 2.870.000

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perhitungan Kadar air :

Berat wadah : 0,482 g

Berat Serabut : 2,104 g

Berat setelah pemanasan : 2,081 g

Kadar air : 31, 58 %

Pemasakan dengan HCl 0,5%

BKT : 15,743 g

Kadar Air : 15,467 %

Pemasakan dengan HCl 1,5%

BKT : 6,214 g

Kadar air : 16,527 %

Pemasakan menggunakan HCl 0.5 % dapat dilakukan dengan baik dan dapat d

lanjutkan untuk tahap selanjutnya

Pemasakan menggunakan HCl 1.5 % dapat dilakukan dengan baik namun hasil

pemassakan tidak dapat dilanjutkan untuk tahap selanjutnya

Oleh karena itu konsentrasi HCl yang digunakan untuk tahap selanjutnya yaitu

sebesar 0.5%