## PENANGGULANGAN STICKIES KERTAS BEKAS MENGGUNAKAN BENTONIT DAN TALK
Jenni Rismijana *) *) Peneliti Bidang Kertas Pada Balai Besar Pulp dan Kertas (BBPK)

## STICKIES CONTROL OF WASTE PAPER USING BENTONITE AND TALK

## ABSTRACT
The flotation deinking of ONP and OMG mixture has been done in the laboratory. ONP and OMG was repulped  separately at 4% consistency using NaOH, Na 2 SiO 3 and H 2 O 2 , up to 350 ml CSF. The mixture of 30% ONP and 70% OMG was made, then 1% dispersant, 0,5% collector, and 0 – 2% bentonite  and    or  talk  were  added  to  the  mixture.  Flotation  was  conducted  for  15  minutes  at  20 litre/minute  air  flow  rate  and  1500  rpm  agitations  to  produce  deinked  pulp.  Deinked  pulp  then converted to 80 gsm hand sheet. The hand sheets were tested for  the physical and  optical properties along  with  stickies  and  dirt.  The  results  showed  that  the  using  of  bentonite  and  talk,  decrease  the stickies and dirt content as well as opacity, but increase the brightness. The usage of 2 % of bentonite decreases 93,8% of stickies and 84,1% of dirt, and for 2% talk the stickies and dirt decrease 92,9% and 83,1% respectively. Bentonite and talk also increase the strength of the handsheets and reached the maximum at 1,5% bentonite and 1% talk.
Keywords : waste paper, bentonite, talk, flotation  deinking, paper properties.

## INTISARI
Percobaan deinking campuran koran bekas  dan majalah bekas  secara flotasi telah dilakukan pada  skala  laboratorium.  Koran  bekas  dan  majalah  bekas  secara  terpisah  mengalami  penguraian pada  konsistensi  4%  dengan  penambahan  NaOH,  Na 2 SiO 3 dan  H 2 O 2 sampai  dicapai  derajat  giling sekitar 350 ml CSF. Kemudian dicampur dengan komposisi 30% koran dan 70% majalah. Pada stok campuran  ditambahkan  dispersan  1%  dan  kolektor  0,5%,  kemudian  bentonit  dan  atau  talk  masing- masing  ditambahan  dengan  variasi  0  –  2%.  Selanjutnya  dilakukan  proses  flotasi  selama  15  menit dengan  laju  alir  udara  20  liter/menit  dan  agitasi  1500  rpm.  Deinked  pulp  hasil  flotasi  kemudian dibuat lembaran dengan gramatur 80 g/m 2 . Terhadap lembaran yang dihasilkan, dilakukan pengujian sifat fisik, optik, luas stickies dan jumlah noda. Hasil percobaan menunjukkan penambahan bentonit dan talk dapat  menurunkan luas  stickies dan noda pada lembaran  serta  meningkatkan derajat  putih tetapi  menurunkan  opasitas.  Penambahan  bentonit  sebesar  2%  menurunkan  luas  stickies  sebesar 93,8% dan noda 84,1%, sedangkan penambahan talk 2% menurunkan luas stickies 92,9% dan noda 83,1%. Penambahan bentonit dan talk juga meningkatkan nilai indeks kekuatan dimana peningkatan tertinggi dicapai pada penambahan bentonit 1,5%.
Kata kunci : kertas bekas, bentonit, talk, deinking flotasi, sifat kertas

## PENDAHULUAN
Pada saat ini, proses pembuatan semua produk  pulp  dan  kertas  harus  memenuhi beberapa  kriteria  yaitu  berkualitas  tinggi, bersahabat dengan lingkungan dan menguntungkan.  Usaha  peningkatan  produksi kertas  sangat  tergantung  pada  tersedianya bahan  baku  yang  mengandung  selulosa. Karena  tingginya  biaya  pembuatan  pulp  dan kemampuan  alam  dalam  menyediakan  bahan
baku  dari  kayu  yang  semakin  terbatas,  perlu dicari sumber bahan baku alternatif. Salah satu diantaranya  memanfaatkan  kembali  kertas bekas.
Satu  hal  yang  menjadi  kendala  pada pemanfaatan  kertas  bekas  sebagai  alternatif bahan  baku  adalah adanya  sejenis  kontaminan yang  bersifat  lengket  yang  dikenal  dengan stickies . Pada daur ulang kertas bekas, stickies ini  dapat  menimbulkan  permasalahan,  baik berupa terganggunya kelancaran proses di
mesin kertas maupun penurunan sifat fisik dan sifat optik lembaran yang dihasilkan.
Sumber stickies antara lain adesif yang digunakan  pada  proses  konverting  untuk membuat kertas menjadi produk yang bervariasi.  Adesif  tersebut  dapat  mengandung unsur-unsur termoplastik,
plastik, homopolimer,  copolimer,  gum,  resin  kayu, starch atau dekstrin.
Salah  satu  cara  yang digunakan  untuk mengendalikan stickies
adalah dengan menambahkan  bahan  kimia  yang  dapat memodifikasi permukaan partikel-partikel stickies di dalam stok, sehingga tidak terbentuk re-aglomerasi  dan  deposit  selama  daur  ulang. Untuk  itu  telah    dicoba  penambahan  bahan kimia  bentonit dan talk    pada  proses  deinking flotasi  dari  campuran  kertas  koran  bekas dengan majalah bekas impor yang bersalut.

## Stickies
Stickies sebenarnya  adalah  suatu deposit  yang  dihasilkan  oleh material-material organik  yang  digunakan  pada  industri  kertas dan  proses  konverting.  Sumber-sumber  bahan organik tersebut dapat berasal dari hot melt dan pressure sensitive adhesive , binders dari bahan salut,  serta  tinta  cetak, wet  strength  resin dan aditif  lain  yang  berasal  dan  terdapat  pada kertas  bekas.  Kebanyakan  deposit  tersebut mengandung  bahan  kimia  seperti  polivinil asetat,  stirena-butadiena  resin, waxes dan minyak  yang  banyak  digunakan  pada  industri kertas. Stickies seringkali  juga  diakibatkan karena  pemakaian coated  broke sebagai  salah satu  campuran  serat  sekunder.  Cynthia  R. Olson dan M.K. Letscher (1992), menyebutkan bahwa stickies adalah sejenis kontaminan yang memiliki  sifat khusus  dan dapat  menimbulkan permasalahan  pada  proses  pembuatan  kertas. Salah  satu  sifat  penting  dari stickies adalah sifat  hidrofobiknya  yang  alami.  Partikel- partikel  tersebut  dapat  menyebabkan    deposit apabila  terlepas  dari  fasa  air  dan  saling  tarik- menarik  pada  bahan  yang  permukaannya bersifat  hidrofobik,  seperti forming  fabric , press  felt dan  rol-rol.  Sifat  termoplastik  alami dan  densiti  yang  dimiliki  partikel stickies menghalangi  aksi  pemisahan  yang  dilakukan dengan  menggunakan sentrifugal  cleaner ataupun screen sehingga pulp yang telah diolah tetap kotor oleh kontaminan. Stickies seringkali memiliki densiti yang hampir sama dengan air, sehingga  cukup  sulit  untuk  dikendalikan  atau dihilangkan  secara  flotasi,  sedimentasi  atau
pun dengan  menggunakan sentrifugal cleaner . Juga  bersifat  fleksibel  sehingga  sulit  disaring atau dipisahkan dari suspensi pulp.
Stickies dibagi tiga kelas berdasarkan ukurannya yaitu :
1. Berukuran besar tertahan pada saringan 35 mesh, cukup  mudah dihilangkan dan tidak menimbulkan  permasalahan  yang  cukup serius
2. Berukuran  sedang/medium  tertahan  pada saringan  200  mesh,  dapat  menimbulkan masalah  jika  tidak  secara  efektif  dan efisien  dihilangkan  pada  unit  penyediaan stok
3. Berukuran  kecil  lolos  saringan  200  mesh, tidak menimbulkan masalah selama memang benar-benar kecil. Jika
terkonsentrasi  dapat  menjadi  cukup  besar sehingga  dapat  membentuk  gumpalan stickies.
Stickies dapat  dipengaruhi  oleh  parameter proses  seperti  temperatur,  pH,  gaya  geser, retensi,  muatan  listrik  dan  aditif  yang ditambahkan  atau  digunakan.  Cara  terbaik mengendalikan stickies adalah  melakukan sortir  awal  terhadap  bahan  baku kertas  bekas. Inspeksi  yang  ketat  dan  sortir  dengan  sistem curah akan mengurangi permasalahan tersebut. Dua  metoda  yang  cukup  prinsipil  dalam mengendalikan  stickies  yaitu  secara  mekanis dan  kimia.  Secara  mekanis  dapat  digunakan pressure  screen dengan  ukuran  slot  0,25 mm  yang  efektif  untuk  memisahkan  PSA, styrofoam , waxes dan  lain-lain.  Disperger dapat digunakan untuk menangani kontaminan jenis hot  melt dan  jenis  lainnya.  Untuk mengendalikan  sifat  kelengketan  dari stickies digunakan  bahan  kimia  yang  terbagi  atas  tiga kriteria  utama  yaitu  inorganik  (talk,  senyawa zirconium ), dispersan / pasivasi, dan serat-serat sintetis.
Talk  merupakan  mineral  alam  yang mempunyai  sifat  halus  dan  lembut  dengan permukaan  datar  dan  terdiri  atas  struktur lapisan  magnesium  yang  berada  diantara lapisan  silika,  masing-masing  lapisan  melekat karena adanya gaya Van der Walls . Karakteristik  utama  dari  talk  adalah  sifat permukaannya hidrofobik dan organofilik serta bagian  sisinya  bersifat  hidrofilik.  Permukaan yang bersifat organofilik hidrofobik mempunyai  kemampuan  yang  unik  untuk
menyerap  atau  menarik stickies berukuran kecil, sedangkan bagian pinggir yang hidrofilik memudahkannya untuk terdispersi di dalam air dan memungkinkannya  tetap  basah.  Talk  juga dapat  mengabsorbsi  gumpalan stickies yang besar kemudian menghilangkan sifat kelengketannya (detakifikasi).
Bentonit  adalah  sejenis  lempung dengan  susunan  utamanya  terdiri  dari  mineral montmorillonite ,  yaitu  suatu  hidrat  aluminium silikat  yang  berikatan  lemah  dengan  kation natrium  dan  kalsium,  bersifat  mengembang dalam  air.  Mekanisme  kerja  pada  sistem larutan  yaitu  dengan  membentuk  gelatin berupa flok yang juga akan mengikat fine .

## BAHAN DAN METODA

## Bahan
Bahan  baku  yang  digunakan  dalam percobaan  adalah  kertas  koran  bekas  (ONP) dan  kertas  majalah  ( coated impor)  bekas (OMG).  Sedangkan  bahan  kimia  meliputi natrium  hidroksida,  natrium  silikat,  bahan dispersan kolektor, bentonit dan talk.

## Metoda Analisa Bahan Baku
Kertas koran bekas dan majalah bekas masing-masing  diuraikan  dalam  disintegrator, kemudian  dicampur  dengan  komposisi  30% koran  dan  70%  majalah  dan  dibuat  lembaran gramatur  80  g/m 2 .  Terhadap  lembaran  yang diperoleh  dilakukan  pengujian  sifat  fisik  dan sifat optik.

## Percobaan Deinking
Kertas koran bekas dan kertas majalah bekas diuraikan secara terpisah pada konsistensi  4%  dalam  hidrapulper  dengan
bantuan  bahan  kimia.  Untuk  kertas  koran bekas  ditambahkan  2,5  %  NaOH,  2,5% Na 2 SiO 3 dan  1%  H 2 O 2 .  Sedangkan  untuk kertas  majalah  bekas  NaOH  3%,  Na 2 SiO 3 3% dan  H 2 O 2 1%.  Penguraian  dilakukan  sampai dicapai derajat giling sekitar 350 ml CSF. Stok hasil  penguraian  dicampur  dengan  komposisi 30%  koran  dan  70%  majalah,  campuran  stok diencerkan  hingga konsistensi  0,8%  kemudian ditambahkan  dispersan  1%  dan kolektor 0,5% sambil  dipanaskan  hingga  50  °C  dan  diaduk. Setelah  homogen  ditambahkan  bentonit  dan atau  talk  dengan  variasi  dosis  1%,  1,5%  dan 2%  dan  waktu  reaksi  selama  15  menit. Selanjutnya  stok  dialirkan  pada  sel  flotasi. Proses  flotasi  dilakukan  selama  15  menit dengan laju alir udara 20 liter/menit dan agitasi 1500  rpm.  Setelah  flotasi  selesai  stok  dicuci hingga pH netral. Deinked pulp yang diperoleh digiling  sampai  dicapai  derajat  giling  sekitar 300  ml  CSF,  kemudian  dibuat  lembaran dengan  gramatur  80  g/m 2 .  Terhadap  lembaran yang  dihasilkan  dilakukan  pengujian  meliputi sifat  fisik,  sifat  optik, luas stickies dan jumlah noda.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  analisa  kertas  koran  bekas  dan majalah bekas sebagai bahan baku dapat dilihat pada Tabel 1 dan 2.
Dari  Tabel  1,  kertas  koran  bekas mengandung  pulp  mekanis  dan  serat  panjang lebih  tinggi  dari  kertas  majalah  bekas. Sedangkan  campuran  kertas  bekas  30%  ONP dan  70%  OMG  kandungan  serat  mekanisnya 33,3%  dan  serat  kimianya  66,7%  serta  serat panjang dan serat pendek relatif hampir sama.
Tabel 1. Komposisi Serat
Jenis Serat Satuan ONP OMG ONP : OMG 30 : 70 - Pulp Kimia - Pulp Mekanis - Panjang - Pendek % % % % 27,5 72,5 85,14 14,86 98,77 1,23 22,93 77,07 66,70 33,30 52,42 47,58
Tabel 2. Sifat Bahan Baku Sifat Lembaran ONP OMG ONP : OMG 30 : 70 -Derajat putih (%) -Opasitas (%) -Indeks tarik (Nm/g) -Indeks sobek (mN.m 2 /g) -Indeks retak (kPa.m 2 /g)
-Ketahanan lipat (kali) -Noda (mm 2 /m 2 )
-Stickies (mm 2 /m 2 ) 48,91 98,34 14,29 5,85 0,46 2 752 90360 67,04 93,92 15,51 5,93 0,98 5 1120 100640 55,94 98,4 15,91 5,75 1,06 4 968 93880
Dari  hasil  analisa  sifat  bahan  baku (Tabel  2),  menunjukkan  bahwa  campuran kertas bekas 30% ONP dan 70% OMG karena kandungan serat mekanisnya yang cukup besar dari  OMG  berdampak  terhadap  nilai  derajat putih  lebih  rendah  dan  opasitas  lebih  tinggi dari OMG. Sedangkan Indeks tarik dan indeks retak  lebih  tinggi  dari  OMG  dikarenakan kandungan  serat  panjang  yang  dua  kali  lipat dari  OMG  dan  serat  kimia  yang  relatif  masih tinggi,  tetapi  kandungan  serat  panjang  dan serat  pendek  yang  hampir  sama  berdampak terhadap  indeks  sobek  dan  ketahanan  lipat yang  lebih  rendah  dari  OMG.    Kandungan noda dan stickies masih lebih tinggi dari ONP.
Hasil  proses  deinking  dari  campuran kertas  koran  bekas  dan  kertas  majalah  bekas dengan  penambahan  bentonit  dan  talk  dapat dilihat dalam gambar 1 sampai dengan gambar 8.

## Sifat optik
Penambahan  bentonit  dan  talk  dapat meningkatkan  derajat  putih  lembaran  kertas (Gambar  1),  penambahan  bentonit  1  –  2% meningkatkan  derajat  putih  lembaran  sekitar 11,4%  -  13,8%  dibanding  blanko.  Sedangkan dengan talk 1 – 2% derajat putih lembaran naik sekitar  10,3%  -  12,5%.  Tetapi  peningkatan dosis  bentonit  maupun  talk  tidak  memberikan peningkatan  yang  signifikan  terhadap  nilai derajat  putih  lembaran  kertas.  Untuk  opasitas (Gambar  2)    terjadi  penurunan  baik  dengan penambahan bentonit maupun talk. Penambahan  bentonit  1  –  2%  menurunkan opasitas  lembaran  sekitar  3,3%  -  4,1%, sedangkan  dengan  talk  1  –  2%  opasitas lembaran turun sekitar 3,8% - 6,2%.
Gambar 1. Derajat Putih Lembaran Kertas 52 54 56 58 60 62 64 Derajat putih  (%) Blanko Bentonit Talk
1% 1.50% 2%
90 92 94 96 98 100 Opas itas  (% ) Blanko Bentonit Talk
1% 1.50% 2% Gambar 2. Opasitas Lembaran Kertas Noda dan stickies
Penambahan  bentonit 1 – 2%, menurunkan  jumlah  noda  sekitar  76,24  – 84,04%  dibanding  blanko,  sedangkan  dengan talk 1  – 2%  jumlah  noda turun 81,6 –  83,6%. Hal ini dikarenakan pada saat flotasi,  flokulan yang  terbentuk  antara  bentonit,  talk,  dan partikel  tinta,  lebih  banyak  keluar.  Akibatnya noda  pada  lembaran  berkurang.  Secara keseluruhan peningkatan dosis bentonit maupun talk tidak berpengaruh nyata terhadap penurunan  jumlah  noda  pada  lembaran.
Menurut  Silveri  (1990),  pada  proses  flotasi
jumlah  noda  dalam  stok  tidak  mengalami perubahan.  Dengan  adanya  penggilingan  pada proses  pembuatan  lembaran  kertas,  maka ukuran partikel noda menjadi lebih kecil.
Demikian  juga  untuk  luas stickies pada lembaran,  dengan  penambahan  bentonit  dan talk  turun  dibandingkan  blanko.  Dari  Gambar 4, penurunan luas stickies pada lembaran lebih besar  dengan  penambahan  bentonit  dibanding dengan  talk,  yaitu  92,3  –  93,8%  dengan bentonit dan 91,8 – 92,9% dengan talk.
0 200 400 600 800 1000 No da (mm2/m2 ) Blanko Bentonit Talk
1% 1.50% 2%
Gambar 3. Jumlah Noda Pada Lembaran Kertas
0 20 40 60 80 100 Stik ies (m m2/m2) Blanko Bentonit Talk (Ribu)
1% 1.50% 2%

## Gambar 4. Luas Stickies Pada Lembaran Kertas

## Sifat kekuatan
Pemakaian  bentonit  dan  talk  pada pengolahan  campuran  kertas  koran  bekas  dan majalah  bekas  secara  keseluruhan  dapat meningkatkan  sifat  kekuatan  dari  lembaran kertas  yang  dihasilkan  (Gambar  5  sampai dengan  Gambar  8).  Indeks  tarik  paling  tinggi dicapai  pada  penambahan  bentonit  sebesar 1,5%  dengan  nilai  25,16  N.m/g  atau  naik sebesar  58,14%  dari  blanko.  Demikian  juga pada penambahan talk, nilai indeks tarik paling tinggi  23,01  N.m/g,  atau  naik  sebesar  44,63% dari blanko, dicapai dengan penambahan 1,5% talk (Gambar 5).
Dari  Gambar  6,  penambahan  bentonit 1,5%  menghasilkan  indeks  retak    lembaran paling  tinggi  dengan  nilai  2,01  kPa.m 2 /g  atau naik  93,3%  dari  blanko.  Sedangkan  dengan penambahan  talk,  nilai  paling  tinggi  1,86 kPa.m 2 /g  dicapai dengan  penambahan 1%  talk atau naik sebesar 24,2% dari blanko. Demikian
juga  untuk  indeks  sobek  (Gambar  7)  nilai paling  tinggi  7,45  mN.m 2 /g  atau  naik  29,6% dari  blanko,  diperoleh  dengan  penambahan bentonit 1,5%, dan talk 1%.
Kecenderungan yang sama dari indeks sobek  terjadi  juga  pada  ketahanan  lipat, penambahan 1,5% bentonit menghasilkan nilai ketahanan  lipat  9  atau naik 125% dari  blanko. Sedangkan  penambahan  1%  talk,  ketahanan lipat yang dihasilkan naik 100%.
Penambahan  bentonit  lebih  dari  1,5% dan  talk  lebih  dari  1%  menurunkan  sifat kekuatan  lembaran.  Hal  ini  kemungkinan disebabkan  bentonit  dan  talk  yang  juga  dapat bersifat sebagai filler. Makin banyak penggunaan  filler  dalam  pembuatan  kertas dapat  menurunkan  sifat  kekuatan  kertas, karena filler akan mengisi pori-pori antar serat sehingga  dapat  menghalangi  ikatan antar  serat yang berakibat sifat kekuatan  lembaran kertas menurun.
10 15 20 25 30 Ind eks tar ik  (Nm/g )
Blanko Bentonit
Talk 1% 1.50% 2%
Gambar 5. Indeks Ttarik Lembaran Kertas
0 0.5 1 1.5 2 2.5 Indek s retak (kP a m2/ g) Blanko Bentonit
Talk 1% 1.50% 2%
Gambar 6. Indeks Retak Lembaran Kertas
4 5 6 7 8 Indeks sobek (m N m2/g) Blanko Bentonit
Talk 1% 1.50% 2%
Gambar 7. Indeks Sobek Lembaran Kertas
2 3 4 5 6 7 8 9 Keta ha nan li pat
Blanko Bentonit Talk 1% 1.50% 2%
Gambar 8. Ketahanan Lipat Lembaran Kertas

## KESIMPULAN
Dari percobaan penanggulangan stickies kertas  bekas  dengan  bentonit  dan  talk dapat disimpulkan hal-hal sebagi berikut :
1. Penggunaan  bentonit  dan  talk  dapat menurunkan jumlah stickies dan noda pada lembaran kertas, meningkatkan sifat kekuatan  serta  derajat  putih,  sedangkan opasitas terjadi sedikit penurunan.
2. Penambahan bentonit sebanyak 2%
menurunkan  luas  stickies  sebesar  93,8% dan  noda  84,1%,  sedangkan  dengan  talk 2%  menurunkan  luas stickies sebesar 92,9% dan noda 83,1%.
3. Penambahan  bentonit  1,5%  meningkatkan sifat  kekuatan  paling  tinggi,  dengan kenaikan  indeks  tarik  sebesar  58,14%; indeks  retak  93,3%;  indeks  sobek  29,6%, dan ketahanan lipat 125%.
4. Penggunaan  talk  1,5%  menghasilkan peningkatan  indeks  tarik  paling  tinggi yaitu  sebesar  44,6%,  sedangkan  indeks sobek,  indeks  retak  dan  ketahanan  lipat dicapai  pada  penggunaan  talk  1%,  yaitu masing-masing naik sebesar 78,8%, 24,2% dan 100%.
5. Penambahan  bentonit  lebih  besar    dari 1,5%  dan  talk  lebih  besar  dari  1%, menurunkan sifat kekuatan lembaran.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Boardman D., 1996. The use of organophilic  mineral  particulates  in  the control  of  anionic  trash like pitch ,  TAPPI
Proceedings, 533
2. Crawford  D.S.,  1992. Behaviour  of wastepaper  stickies  in  recycling  mills , APPITA, Vol. 45, No. 4, 257
3. Cynthia  R.D.  and  M.K.  Letscher,  1992. Increasing the use of secondary fiber : An overview  of  deinking  chemistry  and stickies  control ,  APPITA,  Vol.  45,  No.  2,
125
4. Mallet P.F., 1990, Chemical and mechanical  treatment  of  stickies ,  TAPPI Seminar Note, 53
5. Mouyal P., 1996, Pitch or stickies , TAPPI Proceedings, 539
6. AMCOL  Paper  Technologies, What  is
Bentonite and Benefits in Paper Applications
7. Silveri, L., 1990, Pressurized Flotation : A New Concept in Deinking . Di dalam M. J.
Coleman, Recycling Paper, Vol. 1, TAPPI PRESS, Atlanta

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih penulis sampaikan kepada saudara Teguh Hani Prasetyo dan saudara Dani Hamdani  dalam  pelaksanaan  percobaan  di laboratorium.