## Jurnal Ilmiah Widya Teknik

## PEMANFAATAN KULIT BUAH MATOA SEBAGAI KERTAS SERAT CAMPURAN MELALUI PROSES PRETREATMENT DENGAN BANTUAN GELOMBANG MIKRO DAN ULTRASONIK
Hendry Kurniawan, Calvin Hardi Garchia, Aning Ayucitra*, dan Antaresti Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya Jl. Kalijudan No. 37, Surabaya 60114 Indonesia *Email : aayucitra@yahoo.com

## ABSTRAK
Kulit buah matoa memiliki potensi untuk menggantikan kayu sebagai bahan baku utama pembuatan kertas. Kulit buah matoa mengandung selulosa sehingga dapat diolah menjadi kertas. Dalam penelitian ini, proses pembuatan kertas dari kulit buah matoa melalui beberapa tahapan yaitu pemasakan, pencucian, pencampuran antara pulp kulit matoa dengan pulp kertas koran bekas, dan pencetakan kertas. Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari pengaruh metode pretreatment (dengan bantuan gelombang mikro dan ultrasonik), rasio volume asam asetat dengan massa kulit matoa, serta waktu paparan gelombang terhadap perolehan α -selulosa dari kulit matoa. Penelitian ini juga mempelajari pengaruh rasio pulp kulit matoa dan pulp koran bekas serta metode pretreatment terhadap karakteristik kertas serat campuran yang dihasilkan seperti daya tembus (bursting strength), kekuatan tarik (tear strength), gramatur (grammage), fleksibilitas/kekakuan (stiffness), dan ketebalan (thickness).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pretreatment dengan gelombang mikro dan gelombang ultrasonik dapat meningkatkan perolehan kadar α -selulosa kulit buah matoa dalam kisaran variabel yang dipelajari. Rasio antara kulit buah matoa dan asam asetat 1:15 dan total waktu paparan 10 menit merupakan kondisi terbaik karena mampu memberikan kadar α -selulosa tertinggi yaitu 77,16% untuk gelombang mikro dan 74,86% untuk gelombang ultrasonik. Kertas serat campuran dari pulp kulit matoa hasil pretreatment dengan gelombang mikro memiliki karakteristik yang lebih baik dibandingkan kertas serat campuran dari pulp hasil pretreatment dengan gelombang ultrasonik. Kertas tersebut memiliki karakteristik daya tembus sebesar 1,55 kPa/cm 2 , kekuatan tarik sebesar 706,5 mN, gramatur sebesar 390,95 g/m 2 , fleksibilitas sebesar 85 g/cm, dan ketebalan sebesar 1679,5 mikron. Berdasarkan nilai tiga parameter utama kertas (grammage, tear strength, dan stiffness), pretreatment dengan gelombang mikro dengan rasio pulp kulit buah matoa dan pulp kertas koran 1:1 dapat menghasilkan tipe kertas karton dupleks sesuai SNI 0123:2008.
Kata kunci : kulit matoa, microwave, ultrasound, kertas serat campuran

## I. Pendahuluan
Dalam  satu  dekade  terakhir  diketahui  telah  terjadi  peningkatan  polusi  akibat  emisi  gas  CO 2 .  Emisi  gas  CO 2 berasal dari 65% pembakaran bahan bakar fosil, 14% aktivitas pertanian, dan 18%  kerusakan hutan. Sesuatu hal yang janggal bahwa hutan yang seharusnya menjadi elemen penting dalam penyerapan gas CO 2 justru menjadi salah satu  kontributor  utama  dalam  produksi  gas  CO 2 .  Kerusakan  hutan  yang  terjadi  diakibatkan  penggundulan  hutan secara liar tanpa adanya penanaman kembali. Penggundulan hutan terjadi salah satunya karena tingginya konsumsi kertas  dunia,  dimana  kayu  yang  merupakan  hasil  penggundulan  hutan  merupakan  bahan  baku  utama  pembuatan kertas.
Berdasarkan  data  Badan Statistik Kehutanan  Indonesia, luas  hutan di Indonesia sebesar  99,6  juta hektar atau 52,3%  luas  wilayah  Indonesia  [1].  Menurut  ilmuwan  UGM  Prof.  Dr.  Sudjarwadi,  setiap  hektar  hutan  dapat menghasilkan 160 meter kubik kayu, dan setiap industri pulp memerlukan 4,6 meter kubik kayu untuk memproduksi sejumlah  1,2  ton  kertas  [2].  Sementara  itu,  hasil  riset  Kementerian  Perindustrian  Indonesia,  produksi  kertas  di Indonesia mencapai 13 juta ton pada tahun 2013. Setiap pohon dapat mengikat CO 2 di udara sebesar 36 gram CO 2 per hari [3]. Dengan asumsi bahwa setiap hektar hutan terdapat 25 pohon, maka setiap hektar hutan dapat mengikat CO 2 sebesar 328.500 gram setiap tahunnya. Berdasarkan data-data tersebut didapatkan fakta bahwa dengan produksi kertas sebesar 13 juta ton per tahun dibutuhkan sekitar 300.000 hektar pohon yang sebenarnya dapat mengikat CO 2 di  udara  sebesar  98,55  juta  ton.  Akibat  semakin  banyaknya  penggunaan  kayu  untuk  pembuatan  kertas,  maka diperlukan bahan alternatif lain untuk mengatasi masalah ini. Bahan baku terbarukan yang mampu menggantikan peran  kayu  dalam  pembuatan  kertas  diperlukan,  sehingga  dapat  meminimalisir  penebangan  hutan  dan  membantu mengurangi terjadinya efek pemanasan global.
Kertas  terbuat  dari  selulosa  yang  banyak  terkandung  dalam  bahan-bahan  organik,  salah  satunya  adalah  kulit buah matoa. Buah matoa adalah buah yang tumbuh subur di daratan Indonesia Timur khususnya Papua. Saat ini, kulit  buah  matoa  belum  banyak  digunakan  dan  menjadi  limbah  yang  dibuang  begitu  saja.  Kulit  buah  matoa memiliki  potensi  untuk  bahan  pengganti  pembuat  kertas  karena  memiliki  kandungan  selulosa  yang  tinggi  yaitu sekitar 50%.
Tahap  awal  dari  pembuatan  kertas  dengan  bahan  baku  kulit  buah  matoa  adalah  proses  pemasakan  untuk memperoleh  α-selulosa.  Selama  ini,  proses  pemasakan  dilakukan  secara  konvensional  dengan  hanya  merendam bahan baku dalam pelarut tertentu misalnya metanol atau asam asetat. Proses ini berlangsung lama dan pada suhu yang tinggi, sehingga tidak ramah lingkungan. Dalam penelitian ini, dilakukan modifikasi proses pemasakan dengan menggunakan  bantuan  gelombang  ultrasonik  dan  gelombang  mikro  pada  saat  proses  pemasakan  dengan  larutan asam asetat berlangsung. Hal ini bertujuan agar proses pemasakan dapat berlangsung lebih cepat dan memperoleh α- selulosa yang lebih maksimal. Sejauh ini, belum ada penelitian yang mempelajari penggunaan pretreatment dengan bantuan gelombang mikro maupun ultrasonik untuk meningkatkan kadar α-selulosa pulp untuk pembuatan kertas. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari pengaruh waktu paparan dan jenis proses pembuatan pulp (dengan bantuan gelombang mikro dan ultrasonik) dan rasio antara volume asam asetat dan kulit buah matoa terhadap perolehan α-selulosa dari kulit matoa. Karakteristik kertas serat campuran yang dihasilkan (daya tembus/ bursting strength, kekuatan  tarik/ tear strength, gramatur/ grammage, fleksibilitas/kekakuan/ stiffness, dan ketebalan/ thickness kertas) dari campuran pulp kulit buah matoa dan kertas koran bekas pada berbagai rasio juga dipelajari.  Karakteristik  kertas  serat  campuran  yang  dihasilkan  dibandingkan  terhadap  SNI  0123:2008  untuk mengetahui tipe kertas standar yang paling mendekati.

## II. Metode Penelitian

## II.1. Material
Bahan  baku  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  kulit  buah  matoa  yang  berasal  dari  Kudus,  dengan kadar  α-selulosa  50,6%.  Bahan  kimia  yang  digunakan  antara  lain  larutan  asam  asetat  teknis  95%,  larutan  asam klorida  37%,  larutan  etanol  70  %,  dan larutan  etanol  96  %.  Bahan  kimia  yang  digunakan  diperoleh  dari supplier bahan kimia di Surabaya dan dipergunakan langsung tanpa pemrosesan lebih lanjut. Asam asetat digunakan sebagai larutan pemasak dalam proses pretreatment . Asam klorida digunakan sebagai katalis yang ditambahkan ke dalam larutan pemasak. Etanol digunakan sebagai reagen bleaching untuk menghilangkan tinta kertas koran bekas. Binder yang digunakan dalam penelitian ini adalah pati yang berasal dari tepung singkong.

## II.2. Alat
Pengecilan  ukuran  kulit  buah  matoa  dilakukan  dengan  menggunakan grinder .  Proses pretreatment untuk delignifikasi  menggunakan  alat Microwave rumah  tangga  tanpa  modifikasi  ((Inextron  WM900DSL23-2)  dengan power 180 W dan Ultrasound cleaner bath (Bransonic Ultrasonic Cleaner 3510E-MTH). Proses pemisahan padatan dan cairan dilakukan dengan penyaringan menggunakan vacuum pump dan corong Buchner. Kertas dicetak dengan menggunakan cetakan kertas berukuran 11 x 11 cm.

## II.3. Prosedur Penelitian
Pada penelitian ini, kulit matoa digunakan sebagai bahan baku pembuatan kertas serat campuran. Terdapat tiga tahap  dalam  proses  pembuatan  kertas  dari  kulit  buah  matoa  yaitu pretreatment ,  pembuatan pulp ,  dan  pencetakan kertas.  Proses pretreatment diawali  dengan  proses  pengeringan  kulit  buah  matoa.  Setelah  itu,  kulit  buah  matoa dikecilkan  ukurannya  sehingga  didapatkan  serbuk  kulit  buah  matoa  berukuran  -30/+60  mesh.  Serbuk  kulit  buah matoa di- treatment dengan bantuan gelombang ultrasonik dan gelombang mikro menggunakan larutan asam asetat dengan berbagai variasi waktu (2,5 sampai 10 menit), dan larutan asam klorida sebagai katalis dengan volume 0,01 % dari volume larutan asam asetat yang digunakan. Setiap proses pemasakan dilakukan dengan rasio massa kulit buah  matoa  terhadap  volume  larutan  asam  asetat  yang  berbeda-beda  (1:10  dan  1:15).  Setelah  tahap  tersebut, dilakukan proses perendaman dalam larutan etanol selama 24 jam yang dilakukan selama dua kali dengan tujuan menghilangkan sisa lignin yang tertinggal. Setelah direndam selama 2x24 jam, pulp dari kulit matoa ditiriskan dan disimpan hingga dipergunakan.
Pulp dari  kulit  matoa  dicampurkan  dengan  kertas  koran  yang  telah  direndam  dalam  air  selama  24  jam  dan larutan etanol selama 48 jam. Ke dalam campuran bubur kertas tersebut dimasukkan larutan pati dengan konsentrasi 9  g/L  sebagai binder dan  diaduk.  Bubur  kertas  tersebut  kemudian  dicetak  dengan  ketebalan  tertentu  dan  dijemur sampai kering, sehingga didapatkan kertas serat campuran yang siap untuk dikarakterisasi.

## II.4. Karakterisasi Produk
Uji kadar α-selulosa pulp kulit buah matoa dilakukan di Laboratorium Kimia Organik dan Kimia Fisika Jurusan Teknik Kimia Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya, sedangkan uji karakteristik kertas serat campuran yang dihasilkan  seperti bursting strength , tear strength , grammage , stiffness ,  dan thickness dilakukan  di  laboratorium kertas PT. Suparma Tbk. Surabaya.

## III. Hasil Penelitian dan Pembahasan

## III.1. Karakterisasi Bahan Baku
Untuk mempelajari karakteristik kulit buah matoa sebagai bahan baku pulp dilakukan analisis sebagai berikut: kadar  α-selulosa,  kandungan  abu,  kandungan  lignin,  dan  kandungan  air.  Hasil  uji  karakteristik  kulit  buah  matoa dapat dilihat pada Tabel 1. Kulit buah matoa yang digunakan mengandung kadar α-selulosa sebesar 50,6 %. Kadar α-selulosa kulit buah matoa cukup tinggi jika dibandingkan dengan bahan lain seperti jerami padi (27%-34%) dan ampas tebu (36%-40%) [4]. Dengan persentase α-selulosa yang lebih besar, kulit buah matoa merupakan bahan baku pembuatan pulp kertas yang potensial.
Tabel 1. Karakteristik Kulit Buah Matoa Komposisi Kadar (%) α-selulosa 50,6% Air 9,28% Lignin 28,24% Abu 4,21% Lainnya 7,67% Total 100%

## III.2. Pembuatan Pulp dari Kulit Buah Matoa
Kulit  buah  matoa  di- pretreatment dengan  bantuan  dua  gelombang  yang  berbeda  yaitu  gelombang  mikro  dan gelombang ultrasonik. Tujuan penggunaan gelombang mikro dan gelombang ultrasonik dalam pretreatment adalah untuk  meningkatkan  perolehan  kadar  α-selulosa  dalam pulp kulit  buah  matoa  seiring  dengan  terjadinya  proses degradasi lignin. Pulp hasil pretreatment dianalisis kadar α-selulosanya sebagai indikator untuk mengetahui proses pretreatment yang dapat menghasilkan  kadar  α-selulosa  tertinggi.  Semakin  tinggi kadar  α-selulosa maka semakin baik kualitas kertas yang dihasilkan.

## III.2.1. Pembuatan Pulp dari Kulit Buah Matoa dengan Pretreatment Gelombang Mikro
Hasil uji kadar α-selulosa pulp yang diperoleh setelah pretreatment dengan gelombang mikro untuk rasio massa kulit buah matoa terhadap volume larutan asam asetat yaitu 1: 10 dan 1:15 dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Hubungan Waktu Paparan terhadap Kadar α-selulosa pada Pretreatment dengan Bantuan Gelombang Mikro untuk Variasi Rasio Massa Kulit Buah Matoa terhadap Volume Larutan Asam Asetat 1:10 dan 1:15
Proses pretreatment dengan  bantuan  gelombang  mikro  yang  menghasilkan  kadar  α-selulosa  terbesar  adalah proses dengan total waktu paparan 10 menit dan rasio massa kulit buah matoa terhadap volume larutan asam asetat 1:15.  Kadar  α-selulosa  yang  diperoleh  sebesar  77,16%.  Proses pretreatment dengan  bantuan  gelombang  mikro mampu meningkatkan kadar α-selulosa pulp sebesar 52,49% (dari 50,6 % menjadi 77,16%).
Pretreatment dengan gelombang  mikro  membantu memecah ikatan lignoselulosa  menjadi lignin  dan  selulosa karena radiasi gelombang mikro menyebabkan efek ledakan fisik pada mikrofiber yang dapat merusak struktur yang sulit terdegradasi seperti ikatan lignoselulosa. Efektifitas dari pretreatment dipengaruhi oleh faktor disipasi (tan δ). Faktor disipasi menyatakan kemampuan pelarut untuk menyerap energi gelombang mikro dan menyalurkan panas di sekitar  molekul.  Harga  tan  δ  menunjukkan  efisiensi  panas  proses  pemecahan  ikatan  lignoselulosa  yang  terjadi.
Semakin  besar  harga  tan  δ  maka  proses  pemecahan  ikatan  lignoselulosa  tersebut  semakin  efisien  [5].  Hasil  ini memiliki  nilai  kadar α-selulosa  yang  lebih  besar  jika  dibandingkan  dengan  penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh Rahmawati dkk. [6]. Penelitian tersebut menghasilkan kadar α-selulosa sebesar 70,6%.
Dari  Gambar  1  dapat  dilihat  bahwa  total  waktu  paparan  berbanding  lurus  terhadap  kadar  α-selulosa  yang dihasilkan. Dengan total radiasi dari microwave yang lebih lama maka semakin banyak lignin yang dapat diekstrak oleh pelarut dan meningkatkan kadar α-selulosa dari pulp kulit buah matoa. Semakin lama waktu paparan radiasi microwave , pelarut akan menyerap energi microwave yang lebih banyak sehingga proses transfer massa dan transfer panas berlangsung lebih maksimal [5].
Selain  itu,  semakin  besar  volume  dari  pelarut  maka  perolehan  kadar  α-selulosa  dalam pulp kulit  buah  matoa akan semakin besar. Dengan volume pelarut yang lebih besar, pemutusan polimer α-selulosa dari kulit buah matoa semakin besar sehingga rantai α-selulosa semakin kecil. Hal ini menyebabkan α-selulosa kulit buah matoa semakin halus dan lunak. Pelarut yang lebih banyak juga menyebabkan pemutusan ikatan inter molekul selulosa lebih banyak sehingga didapatkan kadar α-selulosa dalam pulp yang semakin meningkat [7].

## III.2.2. Pembuatan Pulp dari Kulit Buah Matoa dengan Pretreatment Gelombang Ultrasonik
Proses pretreatment juga dilakukan dengan bantuan gelombang ultrasonik untuk rasio massa kulit buah matoa terhadap volume larutan asam asetat 1:10 dan 1:15. Hasil uji kadar α-selulosa yang diperoleh setelah pretreatment dengan gelombang ultrasonik dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Hubungan Waktu Paparan terhadap Kadar α-selulosa pada Pretreatment dengan Bantuan Gelombang Ultrasonik untuk Variasi Rasio Massa Kulit Buah Matoa terhadap Volume Larutan Asam Asetat 1:10 dan 1:15
Pada pretreatment dengan bantuan gelombang ultrasonik, kadar α-selulosa terbesar diperoleh pada kondisi total waktu  paparan  10  menit  dan  rasio  massa  kulit  buah  matoa  terhadap  volume  larutan  asam  asetat  1:15.  Kadar  α- selulosa  yang  diperoleh  adalah  74,86%.  Proses pretreatment dengan  bantuan  gelombang  ultrasonik  mampu meningkatkan kadar α-selulosa pulp sebesar 67,59% (dari 50,6 % menjadi 74,86%). Pretreatment dengan  bantuan  gelombang  ultrasonik  dapat  memecah  ikatan  lignoselulosa  biomassa  menjadi lignin dan selulosa karena paparan radiasi gelombang ultrasonik dapat menimbulkan fenomena kavitasi. Fenomena tersebut memberikan gaya gesek yang tinggi antar partikel yang menyebabkan peningkatan transfer massa dengan pelarut. Ledakan dari gelembung kavitasi menghasilkan makro turbulensi dan tumbukan antar partikel yang sangat cepat sehingga meningkatkan transfer massa [8]. Fenomena kavitasi terjadi di- interface antara pelarut dan kulit buah matoa yang menyebabkan ikatan lignoselulosa terdegradasi menjadi lignin dan selulosa.
Dari Gambar 2 dapat dilihat bahwa total waktu paparan dan volume pelarut berbanding lurus terhadap kadar α- selulosa  yang  dihasilkan.  Dengan  total  waktu  paparan  gelombang  ultrasonik  yang  lebih  lama  dan  volume  pelarut yang lebih besar maka semakin banyak lignin yang dapat diekstrak oleh pelarut dan meningkatkan kadar α-selulosa dari  kulit  buah  matoa.  Kecenderungan  yang  sama  juga  dijumpai  untuk  proses pretreatment dengan  bantuan gelombang mikro (Gambar 1).
Rehman  dkk.  [9] meneliti  kadar  α-selulosa poplar wood yang  di- pretreatment dengan  bantuan  gelombang ultrasonik. Hasil penelitiannya menunjukkan kadar selulosa yang lebih besar apabila dibandingkan dengan kadar α- selulosa yang dihasilkan dalam penelitian ini. Pada penelitian ini, kadar α-selulosa tertinggi yang didapatkan adalah 74,86%, sedangkan pada penelitian Rehman dkk. [9] mampu dihasilkan kadar α-selulosa sebesar 75,5%.

## III.3. Pembuatan Kertas Serat Campuran dari Pulp Kulit Buah Matoa dan Pulp Kertas Koran
Pada tahap pembuatan kertas serta campuran, pulp dari kulit buah matoa dengan pretreatment gelombang mikro maupun ultrasonik dicampur dengan pulp dari kertas koran bekas dengan variasi perbandingan tertentu. Larutan pati dengan konsentrasi 9 g/L ditambahkan ke dalam campuran pulp sebagai binder . Pretreatment dan rasio pulp kulit buah  matoa  dan  kertas  koran  mempengaruhi  kualitas  kertas  serat  campuran  yang  dihasilkan.  Perbedaan  kualitas kertas serat campuran tersebut dapat dilihat pada Tabel 2. Hasil uji karakteristik kertas serat campuran yaitu bursting strength , uji tear strength , uji stiffness , uji grammage , dan uji thickness disajikan pada Gambar 3-7.
Tabel 2 . Hasil Kertas Serat Campuran pada Pretreatment Gelombang Mikro dan Ultrasonik pada Berbagai Rasio Massa Pulp Kulit Buah Matoa dan Pulp Kertas Koran
Pretreatment Rasio Massa Pulp Kulit Buah Matoa dan Pulp Kertas Koran 2 : 1 1 : 1 1 : 2
Mikro Ultrasonik
Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa semakin besar massa pulp kulit buah matoa maka kertas yang dihasilkan akan berwarna lebih gelap karena pulp kulit buah matoa yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan kertas berwarna coklat gelap.

## III.3.1. Bursting Strength Kertas Serat Campuran
Hasil uji bursting strength untuk seluruh rasio pulp kulit buah matoa dan pulp kertas koran dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Hubungan Bursting Strength Kertas Serat Campuran dengan Variasi Pretreatment dan Komposisi Pulp
Bursting Strength merupakan kekuatan lembaran kertas terhadap daya tembus yang diterimanya hingga kertas tersebut retak atau pecah. Dari data yang diperoleh, bursting strength kertas serat campuran yang dihasilkan dalam
kisaran nilai 1,55-2,10 kPa/cm 2 . Untuk kedua metode pretreatment , semakin kecil komposisi pulp kulit buah matoa, maka  semakin  besar bursting strength yang  dimiliki  oleh  kertas  serat  campuran  yang  dihasilkan. Pretreatment dengan gelombang mikro pada rasio kulit buah matoa dan kertas koran 1:2 memiliki bursting strength tertinggi yaitu 2,1 kPa/cm 2 . Hal tersebut dapat terjadi karena bursting strength dipengaruhi oleh panjang serat dan ikatan antar serat [10],  dan  kertas  koran  memiliki  ikatan  antar  serat  yang  lebih  banyak  dibandingkan  kulit  buah  matoa  sehingga memiliki bursting strength yang lebih besar. Secara keseluruhan, pretreatment dengan gelombang mikro memiliki bursting strength yang  lebih  besar  karena  memiliki  harga  α-selulosa  yang  lebih  besar.  Semakin  tinggi  kadar  α- selulosa pulp kulit  buah  matoa  maka  menyebabkan  ikatan  serat  antara  α-selulosa pulp kulit  buah  matoa  dan  α- selulosa dalam kertas koran semakin kuat, sehingga bursting strength yang diperoleh semakin besar nilainya [11].

## III.3.2. Tear Strength Kertas Serat Campuran
Hasil analisis tear strength untuk berbagai variabel proses yang dipelajari dapat dilihat pada Gambar 4 berikut.
Gambar 4. Hubungan Tear Strength Kertas Serat Campuran untuk Berbagai Variasi Metode Pretreatment dan Komposisi Pulp
Tear strength merupakan  tegangan  maksimum  yang  bisa  ditahan  oleh  suatu  kertas  ketika  diregangkan  atau ditarik, sebelum bahan tersebut patah. Dari hasil uji yang diperoleh, tear strength kertas serat campuran berada pada kisaran  311-961  mN.  Untuk  kedua  metode pretreatment ,  semakin  kecil  komposisi pulp kulit  buah  matoa,  maka semakin  besar tear strength yang  dimiliki  oleh  kertas  serat  campuran  yang  dihasilkan. Pretreatment dengan gelombang mikro pada rasio kulit buah matoa dan kertas koran 1:2 memiliki tear strength tertinggi yaitu 961 mN. Hal  tersebut  dapat  terjadi  karena tear strength dipengaruhi  oleh  panjang  serat  dan  ikatan  antar  serat,  dan  kertas koran memiliki ikatan antar serat yang lebih banyak dibandingkan kulit buah matoa sehingga memiliki tear strength yang  lebih  besar.  Secara  keseluruhan, pretreatment dengan  gelombang  mikro  memiliki tear strength yang  lebih besar karena memiliki harga α-selulosa yang lebih besar.

## III.3.3. Grammage Kertas Serat Campuran
Hasil uji karakteristik gramatur/ grammage kertas  serat  campuran  untuk berbagai  rasio pulp kulit  buah  matoa dan pulp kertas  koran  dapat  dilihat  pada  Gambar  5. Grammage merupakan  massa  lembaran  kertas  dalam  gram dibagi  dengan  satuan  luas  dalam  m 2 yang  diukur  pada  kondisi  standar.  Dari  hasil  uji  yang  diperoleh, grammage kertas  serat  campuran  berada  pada  kisaran  298,4-528,55  g/m 2 . Pretreatment dengan  gelombang  mikro  pada  rasio kulit buah matoa dan kertas koran 1:2 memiliki grammage tertinggi yaitu 528,55 g/m 2 . Hal tersebut dapat terjadi karena kertas koran memiliki densitas yang lebih besar dibandingkan dengan kulit buah matoa (0,19 g/cm 3 dan 0,16 g/cm 3 , secara berurutan), sehingga dengan komposisi kertas koran yang lebih banyak akan menghasilkan massa per satuan luas yang lebih besar.
Gambar 5. Hubungan Grammage Kertas Serat Campuran untuk Berbagai Variasi Metode Pretreatment dan Komposisi Pulp
III.3.4. Stiffness Kertas Serat Campuran Hasil stiffness untuk seluruh rasio pulp kulit buah matoa dan pulp kertas koran dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Hubungan Stiffness Kertas Serat Campuran untuk Berbagai Variasi Metode Pretreatment dan Komposisi Pulp
Stiffness adalah sifat yang didasarkan pada sejauh mana bahan mampu menahan perubahan bentuk. Dari data yang diperoleh, nilai stiffness kertas serat campuran yang dihasilkan adalah 26,4 – 165 g/cm. Pretreatment dengan gelombang mikro pada rasio kulit buah matoa dan kertas koran 1:2 memiliki nilai stiffness tertinggi yaitu 165 g/cm. Hasil ini sejalan dengan hasil uji gramatur yang diperoleh. Semakin besar gramatur kertas, semakin besar pula nilai stiffness kertas tersebut.

## III.3.5. Thickness Kertas Serat Campuran
Hasil thickness untuk seluruh rasio pulp kulit buah matoa dan pulp kertas koran dapat dilihat pada Gambar 7. Thickness adalah jarak antara permukaan sisi atas dan sisi bawah kertas. Dari data yang diperoleh, thickness kertas serat  campuran  yang  dihasilkan  adalah  1044,5-1844  mikron.  Kertas  serat  campuran  yang  diperoleh  dari  proses pretreatment dengan gelombang mikro pada rasio kulit buah matoa dan kertas koran  1:2 memiliki nilai thickness tertinggi yaitu 1844 mikron. Dengan gramatur yang lebih besar, maka dihasilkan harga thickness yang lebih besar.
Gambar 7. Hubungan Thickness Kertas Serat Campuran untuk Berbagai Variasi Metode Pretreatment dan Komposisi Pulp
III.4. Perbandingan Karakteristik Produk Kertas Serat Campuran terhadap Standar SNI 0123 : 2008 Dari pulp yang  diperoleh,  ada  enam  variabel  yang  dapat  dipelajari  untuk  mendapatkan  produk  kertas  serat campuran  kulit  buah  matoa  dan  kertas  koran.  Terhadap  kertas  serat  campuran  yang  dihasilkan  dilakukan karakterisasi produk untuk menentukan tipe kertas komersial yang paling mendekati dari kertas serat campuran yang dihasilkan yang meliputi bursting strength , tear strength , grammage , stiffness , dan thickness . Hasil yang diperoleh dibandingkan  nilainya  dengan  parameter  kualitas  kertas  menurut  SNI  0123:2008.  Perbandingan  kertas  serat campuran yang dihasilkan terhadap parameter kualitas kertas menurut  SNI 0123 : 2008 dapat dilihat pada Tabel 3. Hasil pembandingan menunjukkan bahwa terdapat empat karakteristik yang memenuhi parameter kualitas menurut SNI dimana tipe kertas yang paling mendekati adalah kertas karton dupleks.
Tabel 3. Perbandingan Karakteristik Produk Kertas terhadap SNI 0123:2008
Parameter Karakteristi Standar Kertas Menurut SNI 0123 : 2008 Karakteristik Kertas Hasil Pretreatment Microwave , Rasio 1:1 (Memenuhi/Tidak Memenuhi) Karakteristik Kertas Hasil Pretreatment Ultrasound , Rasio 1:1 (Memenuhi/Tidak Memenuhi) Bursting Strength min 1,5 kPa/cm 2 1,55 kPa/cm 2 (Memenuhi) 1,65 kPa/cm 2 (Memenuhi) Tear Strength min 300 mN 706,5 mN (Memenuhi) 609 mN (Memenuhi) Grammage (toleransi 4%) 225-500 g/m 2 390,95 g/m 2 (Memenuhi) 407,45 g/m 2 (Memenuhi) Stiffness 68-350 g/cm 85 g/cm (Memenuhi) 80 g/cm (Memenuhi) Thickness min 250 mikron 1679,5 mikron (Memenuhi) 1489 mikron (Memenuhi)
Kondisi proses optimum pembuatan kertas serat campuran dari kulit buah matoa ditentukan berdasarkan tiga parameter  utama  kualitas  kertas  yaitu grammage , tear strength ,  dan stiffness .  Kondisi  proses  optimum  yang diperoleh  sebagai  berikut:  rasio pulp kulit  buah  matoa  dan pulp kertas  koran  1:1  dengan  metode pretreatment menggunakan  bantuan  gelombang  mikro.  Hal  ini  tampak  dari  tingginya  nilai grammage, bursting strength, dan stiffness kertas serat campuran yang dihasilkan pada kondisi proses tersebut.

## IV. Kesimpulan
Proses pretreatment dengan gelombang mikro dan gelombang ultrasonik dapat meningkatkan perolehan kadar α-selulosa kulit buah matoa dalam kisaran variabel yang dipelajari. Dalam pembuatan pulp kulit buah matoa, rasio antara kulit buah matoa dan asam asetat 1:15 dan total waktu paparan 10 menit merupakan kondisi proses terbaik karena  mampu  menghasilkan  kadar  α-selulosa  tertinggi  yaitu  77,16%  untuk  gelombang  mikro  dan  74,86%  untuk gelombang ultrasonik.
Kertas  serat  campuran  dari pulp kulit  buah  matoa  hasil pretreatment dengan  gelombang  mikro  memiliki bursting strength , tearing strength , grammage , stiffness ,  dan thickness yang  lebih  baik  dibandingkan  kertas  serat campuran  dari pulp hasil pretreatment dengan  gelombang  ultrasonik. Bursting strength, tearing strength , grammage , stiffness ,  dan thickness semakin  meningkat  seiring  dengan  menurunnya  komposisi pulp kulit  buah matoa.  Kondisi  optimum  dalam  pembuatan  kertas  serat  campuran  (kertas  karton  dupleks)  berdasarkan  tiga parameter  utama  kertas  ( grammage, tear strength, dan stiffness ) yaitu  metode pretreatment dengan  bantuan gelombang mikro dan rasio pulp kulit buah matoa terhadap pulp kertas koran adalah 1:1.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan terima kasih diberikan kepada PT. Suparma Tbk. atas bantuannya dalam proses uji karakteristik kertas serat campuran yang dihasilkan.

## Daftar Pustaka
1. Kementerian  Kehutanan  Republik  Indonesia,  2012,  “Statistik  Kehutanan  Indonesia  2011”, www.dephut.go.id/uploads/files/Statistik_kehutanan_2011.pdf., diakses tanggal 14 Januari 2016.
2. Krisna, W., “Save Paper Save Trees Save the World”, 2013, https://widikrisna.wordpress.com/2013/07/06/mari-hemat-satu-lembar-kertasmu, diakses tanggal 5 Januari 2016.
3. United Nations Statistic Division, 2007, “Enviromental Indicator: CO 2 Emission”, http://unstats.un.org/unsd/environment/air_co2_emissions.htm, diakses tanggal 5 Januari 2016.
4. Gunam, I. B. W., Wartini, N. M., Anggreni, A. A. M. D., dan Suparyana, P. M., 2011, “Delignifikasi Ampas Tebu  dengan  Larutan  Natrium  Hidroksida  Sebelum  Proses  Sakaraifikasi  Secara  Enzimatis  Menggunakan Enzim Selulase Kasar dari Aspergillus niger FNU 6018”, Jurnal Teknologi Indonesia, 34, 24-32.
5. Mandal,  V.,  Mohan,  Y.,  and  Hemalatha,  S.,  2007,  “Microwave  Assisted  Extraction  –  An  Innovative  and Promising Extracting Tool for Medicinal Plant Research”, Pharmacognosy Review, 1, 1, 7–18.
6. Rahmawati,  F.,  Dwi,  B.,  dan  Yulianingsih,  R.,  2013,  “Pemanfaatan  Iradiasi  Gelombang  Mikro  Untuk Memaksimalkan Untuk Proses Pretreatment Degradasi Lignin Jerami Padi (pada Produksi Bioetanol)”, Jurnal Bioproses Komoditas Tropis, 1, 13-20.
7. Purnawan, C.,  Hilmiyana, D., Wantini, dan Fatmawati, E., 2012, “Pemanfaatan Limbah Ampas Tebu  Untuk Pembuatan Kertas Dekorasi dengan Metode Organosolv”, Jurnal EKOSAINS, IV, 2, 1-6.
8. Luque de Castro, M. D. and Priego-Capote, F., 2007, “Analytical Application of Ultrasound”, Elsevier Science, 26, 1-398.
9. Rehman,  M.  S. U.,  Kim, I.,  Chisti,  Y.,  Han, J-I., 2013,  “Use of Ultrasound in  the Production of Bioethanol from  Lignocellulosic  Biomass”,  Energy  Education  Science  and  Technology  Part  A:  Energy  Science  and Research, 30, 2, 1391-1410.
10. Unknown, 2016, “Bursting Strength”, https://research.cnr.ncsu.edu, diakses tanggal 14 Januari 2016.
11. Harsini,  T.  dan  Susilowati,  2010,  “Pemanfaatan  Kulit  Buah  Kakao  dari  Limbah  Perkebunan  Kakao  sebagai Bahan Baku Pulp dengan Proses Organosolv”, Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan, 2, 2, 80-89.

## Halaman ini kosong