Hubungan Densitas Kayu Daun terhadap Serat  dan Kualitas Pulp  : Wawan Kartiwa Haroen

## HUBUNGAN SPECIFIC GRAVITY KAYUDAUN TERHADAP SERAT DAN KUALITAS PULP

## Wawan Kartiwa Haroen
Balai Besar Pulp dan Kertas Jl. Raya Dayeuhkolot No. 132, Bandung
Diterima : 26 Juli 2017, Revisi akhir : 22 Desember 2017, Disetujui terbit : 30 Desember 2017

## THE RELATIONSHIP OF HARDWOOD SPECIFIC GRAVITY TO FIBER AND PULP QUALITY

## ABSTRACT
The demand for hardwood pulp increased due to the limited hardwood in several countries and its advantage as raw material for paper or paper boards. The hardwood has a specific grafity ranging from low to high that causes the quality of pulp produced not uniform. The observation of specific gravity, fiber morphology, and chemical content of hardwood; and the quality of hardwood pulp have been done. FAO data were used to evaluate the fiber length, fiber wall, lignin, extractives, Kappa Number, and the quality of sulphate pulp. The sulfidity, active alkali, solid to liquor ratio, temperature, and cooking time of pulping process were 25%, 17%, 1 :4, 170°C, and 3.5 hours, respectively. The specific gravity of hardwood in the range of 0.30 to 0.99 was grouped into seven classes and analyzed by statistical regression.  The  specific  gravity  of  the  hardwood  was  associated  withfiber  morphology,  chemical content, pulping, and pulp quality. The results showed that tha specific gravity of wood affects certain parameters with regression equation model that can be used for the selection ofwood raw materials for sulphate pulping. There is a tendency that the specific gravity can influence the hardwood fiber wall thickness, lignin content, pulp yield, Kappa Number, and  the physical properties of pulp for tear and tensile srength.
Keywords: specific gravity, fiber morphology,  physical properties of pulp, regression

## ABSTRAK
Permintaan terhadap pulp kayudaun terjadi peningkatan akibat terbatasnya kayudaun di beberapa negara dan keunggulannya sebagai bahan baku kertas atau karton. Kayudaun memiliki specific gravity rendah sampai tinggi, menyebabkan kualitas pulp yang dihasilkan tidak seragam. Pengamatan specific gravity , morfologi serat,dan kandungan kimia kayudaun, serta kualitas pulp telah dilakukan. Evaluasi dilakukan menggunakan  data  FAO terhadap panjang serat, dinding serat, kadar lignin, ekstraktif, bilangan Kappa, dan kualitas pulp sulfat.Kondisi pemasakan sulfiditas 25%, alkali aktif 17% , ratio 1:4, suhu 170 o C, dan waktu 3,5 jam. Specific gravity kayudaun 0,30-0,99 dikelompokkan kedalam tujuh kelas dan dianalisis dengan statistik regresi. Specific gravity kayu sebagai data tetap dihubungkan dengan morfologi serat, kimia  kayu, pulping , dan kualitas pulp. Hasil menunjukkan bahwa specific gravity mempengaruhi parameter tertentu dengan model persamaan regresi yang dapat digunakan untuk seleksi bahan baku hardwood untuk pembuatan pulp sulfat. Terdapat kecenderungan bahwa specific gravity kayudaun dapat mempengaruhi ketebalan dinding serat, kadar lignin, rendemen pulp, bilangan Kappa, sifat fisik pulp untuk sobek, dan tarik.
Kata kunci: specific gravity , morfologi serat, sifat fisik pulp, regresi
Jurnal Selulosa Vol. 7 No. 2 Desember 2017 Hal. 59 - 68

## JURNAL SELULOSA
e-ISSN: 2527 - 6662 p-ISSN: 2088 - 7000
© 2017 - CPP All rights reserved. Open access under CC BY-NC-SA license. ( http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ )
DOI: http://dx.doi.org/10.25221569/jsel.v7i02.96

## PENDAHULUAN
Pemakaian kayu sebagai bahan baku pulp di Indonesia berlangsung sekitar tahun 1970- an. Saat itu, sumber daya alam hutan mulai dimanfaatkan secara optimal untuk menunjang devisa negara. Pada tahun 1960-an bahan baku pulp memanfaatkan potensi lokal dari limbah pertanian atau pekebunan untuk menunjang industri pulp dan kertas di Indonesia. Sejak jaman Belanda pabrik kertas dikaitkan dengan potensi daerah  seperti Jawa Barat terkenal dengan pertanian padi yang luas , menghasilkan limbah berupa jerami dan merang, maka didirikanlah pabrik kertas berbahan baku jerami dan merang di Padalarang. Tanaman tebu banyak tumbuh di Jawa Timur untuk menunjang pabrik gula dan menghasilkan limbah berupa ampas tebu (bagas), maka dibangun pabrik kertas Leces dan di Aceh tumbuh tanaman pinus alam. Adanya kemajuan teknologi pulp di abad ke 20, pabrik pulp kertas kraft dibangun di Lhokseumawe Aceh berbahan baku kayu pinus. Pada abad ke 21 sampai sekarang hampir 90% industri pulp di Indonesia menggunakan bahan baku kayu dari hutan tanaman. Adanya peraturan pemerintah tentang izin pemanfaatan kayu yang beragam dari  hutan tropis seperti umur, jenis dan lokasi hutan, mengakibatkan kualitas  pulp bervariasi. Penggunaan kayu untuk menghasilkan 1 ton pulp kimia  diperlukan  4,5-5,0  m 3 kayu gelondongan. Dengan demikian, pabrik pulp yang memproduksi 1.000 ton/hari memerlukan kayu gelondongan setara 4.500-5.000 m 3 kayu/hari atau hutan yang ditebang seluas 20-22 ha/hari dengan riap tumbuh pohon 225 m 3 /ha (Haroen, 2016). Konsumsi kayu untuk bahan baku pulp yang tinggi mengakibatkan pemanfaatan jenis kayu menjadi maksimal. Masalah tersebut berdampak terhadap mutu pulp berfluktuasi dan kemungkinan kualitasnya menurun. Salah satu faktor yang dapat mempengaruhi kualitas pulp di antaranya specific  gravity, menurut (Casey, 1980), kayu untuk bahan baku pulp diutamakan memiliki specific gravity kurang dari 0,8. Specific gravity lebih tinggi akan berpengaruh terhadap proses pulping terutama penggunaan bahan kimia (Gomide, Neto and Regazzi, 2010).
Specific  gravity kayu adalah perbandingan antara densitas kayu dengan densitas air pada suhu 4 o C  (Casey,  1980;  Auty et al. , 2014). Specific  gravity kayu berpengaruh terhadap kualitas pulp dan berhubungan langsung terhadap
rendemen, kadar lignin, diameter  serat  dan derajat kecerahan pulp  (Magaton et al. ,  2009; Santos et al. , 2012). Specific  gravity berguna untuk menentukan penggunaan akhir di industri kehutanan (Jyske, Mäkinen and Saranpää, 2008), menghitung biaya transportasi, dan memprediksi kekuatan  fisik  pulp,  sifat  dan  daya  tahan  kayu sebagai konstruksi. Semakin tinggi specific gravity kayu, semakin baik kekuatannya dan semakin mahal harganya untuk bahan kontruksi. Namun, hal ini tidak belaku untuk industri pulp karena specific  gravity kayu untuk bahan baku pulp harus ringan sampai sedang dengan kisaran 0,35-0,65 (Miranda, Gominho and Pereira, 2012). Vademecum Kehutanan Indonesia (Direktorat Jenderal Kehutanan, 1976) membahas tentang klasifikasi  bahan  baku  kayu  untuk  pulp yang memiliki specific  gravity rendah akan menghasilkan Permanganat  Number (PN) atau bilangan Kappa (KN) nya akan rendah, konsumsi kimia alkali rendah, rendemen pulp tinggi, panjang putus, daya retak, dan daya regang tinggi. Faktor yang mempengaruhi specific gravity pada kayu adalah umur pohon, jenis tanaman, lokasi tumbuh tanam, dan genetik. Specific  gravity kayu dapat menyebabkan perbedaan dinding sel, ukuran serat, jumlah, dan tipe sel pembuluh. Selain itu, specific gravity kayu berpengaruh juga terhadap kualitas serpih dan energy penyerpihan. Semakin tinggi specific  gravity , ukuran serpih tidak standar dan energi saat penyerpihan tinggi  (Fulvio,  Eriksson  and  Bergström,  2015) which store excess energy from a diesel engine during periods of low loading for use during peak loading times, may yield higher energy efficiency  compared  to  direct  diesel-powered comminuting systems. In order to design hybrid chippers, a series of data are required on the load variations, in order to estimate the amount of energy that needs to be stored, and the peak power required. As a consequence, a detailed knowledge of the effects of wood properties on the direct power con-sumption during chipping is relevant. Therefore, the objectives of this work were to study the effects of wood properties (size and density. Specific gravity waktu pulping dapat mempengaruhi penggunaan bahan kimia lebih tinggi dan penetrasi cairan pemasak pada serpih lebih lambat.
Secara umum, kayu sebagai sumber serat  pulp diperlukan seleksi dan diamati secara fisik  atau kimia. Parameter yang perlu diperhatikan seperti warna kayu, specific  gravity , mofologi serat,
Hubungan Densitas Kayu Daun terhadap Serat  dan Kualitas Pulp  : Wawan Kartiwa Haroen
dan kimia kayu. Warna kayu dipilih lebih terang dengan specific gravity rendah akan menghasilkan kualitas pulp lebih baik. Persyaratan tersebut dapat memprediksi untuk menghasilkan kualitas pulp secara maksimal. Persyaratan dan kriteria kayu sebagai bahan baku pulp perlu diperhatikan seperti yang tertera pada Tabel 1.
Pulp sulfat atau pulp kraft diperkenalkan secara komersil tahun 1885 di Swedia (Johakimu, 2007). Kertas  pulp sulfat memiliki kekuatan fisik  dan  formasi  serat  sangat  baik  sehingga proses pulp sulfat sampai sekarang masih tetap bertahan dan menguasai teknologi pulping untuk memproduksi pulp dunia. Semua jenis tanaman memiliki serat selulosa dapat digunakan untuk bahan baku pulp. Namun, pemilihan kayu perlu diperhatikan dari sisi teknis dan ekonomisnya (Kartiwa,1998).  Faktor  teknis  yang  dimaksud, antara lain specific gravity dan sifat tanaman. Hal ini diperlukan untuk memperoleh kualitas pulp optimal dengan biaya yang ekonomis.  Kayudaun tropis banyak jenisnya mencapai lebih dari 400 jenis (Vademecum,1976); Atlas Kayu Indonesia 2005). Kayu yang terpilih secara komersil untuk pulp telah dipertahankan dan dibudidayakan untuk menjaga kelangsungan industrinya. Namun, perlu dipertimbangkan bahwa pemanfaataan kayudaun belum dikenal sebagai kayu alternatif bahan serat
pulp dan perlu dikaji terlebih dahulu. Kayu dari hutan tropis campuran terdiri dari dua jenis kayu atau  lebih  memiliki  sifat  kimia  dan  fisik  yang berbeda, seperti specific gravity , morfologi serat, dan kandungan kimia, yang berakibat kualitas pulp tidak seragam atau tidak standar. Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan pemilihan kayu dengan specific gravity yang variasinya tidak terlalu lebar. Kajian dan pendekatan simulasi analisa statistik diharapkan dapat membantu memberikan kontribusi kepada produsen pulp untuk menganalisis specific  gravity kayu yang akan digunakan . Specific gravity kayu untuk pulp dikelompokkan ke dalam berat, sedang, ringan, dan ringan sekali. Massa jenis dapat memprediksi jenis pulp yang akan diproduksi. Specific gravity kayu ringan sekali cocok digunakan untuk pulp mekanis karena lebih mudah diproses dan hemat energi pada saat penguraian serat di mesin refiner . Pulping pada kayu dengan specific gravity yang berat akan memerlukan bahan kimia pemasak lebih tinggi dan penguraian serat memerlukan energi yang tinggi juga. Secara umum, specific gravity untuk jenis pulp yang dipersyaratkan tertera pada Tabel 2. Hasil kajian ini diharapkan dapat memprediksi kualitas pulp sulfat berbahan baku kayudaun tropis dengan specific  gravity yang berbeda.
Tabel 1. Persyaratan Kayu untuk Bahan Baku Pulp
Sifat kayu Kualitas pulp Baik Cukup Kurang Warna kayu Putih-kuning Coklat-hitam Hitam Specific gravity < 0,50 0,50-0,60 0,60 Panjang serat,mm >1,6 0,9-1,6 <0,90 Holoselulosa,% >65 60-65 <60 Lignin, % < 25 25-30 30 Ekstraktif,% < 5 5-7 >7 (Vademecum Kehutanan Indonesia) Tabel 2. Klasifikasi Kayu berdasarkan Specific Gravity dan Jenis Pulp yang Sesuai Klasifikasi kayu Ringan sekali Ringan Sedang Berat Densitas (kg/m 3 ) <250 251- 450 451-800 >800 Specific gravity <0,250 0,251-0,450 0,451-0,800 >0,800 Jenis pulp Mekanis Kimia dan mekanis Kimia Kimia

## BAHAN DAN METODE

## Bahan
Data specific  gravity dan contoh kayudaun tropis diperoleh dari Navarro (Unido),  kayu berasal dari hutan tropika di Sumatera, Kalimantan, Philipina dan Suriname seperti disajikan pada Tabel 3.

## Metode
Kayudaun yang memiliki specific  gravity 0,33 sampai 0,93 merupakan contoh terpilih dan dikelompokkan sesuai kelasnya dengan interval 0,9. Specific gravity dikelompokkan menjadi tujuh kelas interval yang ditentukan dengan statistik seperti pada Tabel 4. Contoh kayu diambil secara acak sebanyak 22 jenis tanaman seperti Tabel 4.  Sebanyak  3-5  contoh  kayu  diambil  secara acak untuk mewakili kelas specific gravity -nya. Pembuatan pulp sulfat dengan kondisi alkali aktif  (AA)  17  %,  sulfiditas  (S)  25%,  suhu  (T) 170°C, dan rasio 1:4. Evaluasi lembaran pulp belum putih pada freeness 400 mL CSF. Analisis statistik dilakukan terhadap para meter panjang serat, tebal dinding serat, kandungan ekstraktif, kandungan lignin, rendemen pulp sulfat, sisa alkali pemasakan, bilangan Kappa (kematangan pulp), indeks sobek, indeks retak, ketahanan lipat dan panjang putus. Pengolahan data menggunakan regresi persamaan y=ax+b dan kedekatan data dengan model tersebut dievaluasi koefisien determinasi(R 2 ). Pengamatan dilakukan terhadap 3 kelompok, yaitu kelompok 1 hubungan specific  gravity terhadap panjang serat, tebal dinding  serat,  ekstraktif,  dan  lignin;  kelompok 2 hubungan specific  gravity terhadap rendemen
pulp, kematangan pulp (KN), sisa alkali aktif, dan kandungan ekstraktif dalam pulp dan kelompok 3 hubungan specific  gravity terhadap  sifat  fisik lembaran pulp.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan data pada Tabel 4, panjang serat kayudaun tropis memiliki kisaran panjang serat 1,13-1,83 mm. Menurut klasifikasi panjang serat Klemm  (Casey,  1980),  serat  kayudaun  tropis termasuk serat sedang sampai panjang (>1,6 mm) dengan rata 1,44 mm, sedangkan tebal dinding  seratnya  0,25-18,75  µm  tergolong  ke dalam dinding serat tipis sampai tebal. Dengan demikian, kayudaun tropis tersebut memiliki kualitas kayu kelas II dan III sebagai bahan baku pulp. Kayu tersebut memiliki specific  gravity ringan sampai berat, dinding serat tipis sampai tebal danlumen serat kecil sampai sedang. Diprediksi  bahwa  sifat  fisik  lembaran  pulpnya memiliki kekuatan sobek, retak baik atau sedang (Direktorat Jenderal Kehutanan, 1976).
Specific Gravity dan Morfologi Serat
Kayudaun tropis dengan specific  gravity 0,3-0,9 dilakukan pengamatan terhadap panjang seratnya menunjukkan bahwa dengan bertambahnya nilai specific gravity tidak banyak berpengaruh terhadap  perubahan panjang serat secara signifikan. Tererlihat  hasil analisis regresi memiliki  koefisien  regresi  sangat  kecil    yaitu R 2 =0,113 dengan   persamaan Y= 0,035x + 1,298. Beberapa pendapat mengutarakan  bahwa panjang serat atau panjang sel banyak dipengaruhi oleh sifat genetik atau gen yang diturunkan induknya pada setiap individu atau spesies tanaman.
Tabel 3. Pengelompokkan Spesies Kayu berdasarkan Specific Gravity Specific gravity Spesies tanaman 0,30-0,39 Anthocephalus sp., (0,33), Alba sp., (0.38), Maesopsis sp., (0,39)
0,40-0,49
Sterculia sp., (0,42), Drypetes sp., (0,46), Sapium sp. , (0,48)
0,50-0,59 Pneroma sp., (0,50),Sclerolobium sp., (0,53), Bombax sp. ,(0,56), Peltogyne sp. ,
0,60-0,69
Pterocarpus sp. ,(0,62),Caryocarpa sp., (0.68),Manilkara sp. ,(0,66)
0,70-0,79
Diospyros sp. , (0,72),Marapat., (0,76),Duroira sp. ,(0,74)
0,80-0,89 Simarouba sp. , (0,86), Homalium sp., (0,83),Pometia sp., (0,80)
0,90-0,99 Heronima sp. , (0,90),Poribea sp. , (0,92),Manilkara sp., (0,93)
Hubungan Densitas Kayu Daun terhadap Serat  dan Kualitas Pulp  : Wawan Kartiwa Haroen
Panjang serat dapat berubah apabila dilakukan secara genetik melalui perkawinan silang atau radiasi. Specific gravity kayu sangat berpengaruh terhadap ketebalan dinding serat, semakin tinggi specific gravity kayu, maka dinding serat semakin tebal dengan nilai R 2 =0,728  pada  persamaan Y  =0,813x  +  2,055.  Sifat  ini  memperlihatkan bahwa specific gravity kayu dapat mempengaruhi terhadap dinding serat. Specific  gravity kayu semakin tinggi akan diikuti dengan pembentukan dinding serat lebih tebal, dibandingkan pada kayu yang memiliki specific gravity lebih rendah. Hasil dan pendapat seperti ini dinyatakan juga oleh  Casey  (1980),  yang  menyebutkan  bahwa
specific gravity kayu dapat dipengaruhi oleh tebal dinding serat (Gambar 1).
Gambar 1 memperlihatkan semakin tinggi specific gravity kayu, semakin tebal dinding serat tanaman, sedangkan untuk panjang seratnya tidak dipengaruhi oleh specific  gravity . Simulasi dan prediksi ini untuk melihat bagaimana perubahan specific gravity kayu terhadap tebal dinding serat yang diformulasikan dengan model persamaan Y  =  0,813x  +  2,055.  Simulasi  menunjukkan bahwa specific gravity kayu dapat mempengaruhi ketebalan dinding serat. Oleh karena itu, specific gravity kayu ringan diprediksi memiliki dinding serat tipis sehingga lebih mudah terurai dan terfibrilasi pada proses pulping , sedangkan pada pembuatan kertas seratnya lebih mudah memipih seperti pada Gambar 2.
Specific Gravity terhadap Lignin dan Ekstraktif
Pengaruh specific  gravity kayu terhadap kimia kayu untuk lignin dan ekstraktif (Gambar 3). Menurut (Schimleck et al. , 2009) sifat kimia ini sangat kuat kaitannya dengan specific gravity dari tanamannya. Hasil kajian menunjukkan kadar lignin yang tinggi dapat dipengaruhi oleh meningkatnya specific  gravity kayu dan berkontribusi terhadap kandungan lignin dengan koefisien R 2 = 0,768 pada persamaan Y= 1,130x + 21,92. Kayudaun yang memiliki metoksil lebih
Tabel 4 . Specific Gravity Kayu, Morfologi Serat, Kimia, dan Kualitas Pulp (Rataan dari 22 Species) Specific gravity 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Interval specific gravity 0,3-0,39 0,4-0,49 0,5-0,59 0,6-0,69 0,7-0,79 0,8-0,89 0,9-0,99 Panjang serat, mm 1,49 1,20 1,26 1,64 1,27 1,83 1,40 Tebal dinding serat, µm 3,83 3,00 4,00 5,58 4,67 8,67 7,42 Rendemen pulp, % 50,37 47,70 49,17 47,78 49,22 46,42 47,03 Sisa alkali, g/L 3,20 3,73 3,47 3,07 4,27 6,00 5,73 Lignin, % 24,10 24,23 23,77 25,00 28,77 30,40 28,87 Ekstraktif kayu, % 2,28 3,80 2,64 2,79 4,84 3,06 2,10 Bilangan Kappa 27,00 32,60 22,83 38,23 38,97 31,03 37,63 Ekstraktif pulp, % 0,40 0,80 0,39 0,54 0,46 0,37 0,55 Indeks sobek, mN/kg 0,81 0,84 0,78 0,86 0,79 0,64 0,55 Indeks retak, Nm 2 /kg 1,69 1,51 1,98 2,06 2,10 1,74 1,62 Panjang putus, m 7800 7200 6733 8033 6766 4866 5666 Ketahanan lipat, kali 46 56 54 39 31 18 13 Keterangan :
Kondisi pemasakan  AA: 15 %, Sulfiditas : 25% , Suhu 170 o C,  Ratio 1:4 , Freeness  400 ml CSF, Specific gravity 0.30-0.99   (diolah dari Navarro (1976)
Gambar 1. Hubungan Specific Gravity Kayu terhadap Morfologi Serat (♦: panjang serat, ■: tebal dinding)
tinggi, akan menghasilkan lignin terlarut yang tinggi. Semakin tinggi kadar lignin pada kayu, maka ikatan antar serat kayu lebih kuat (Nawawi, 2017 ; Zobel 2012). Pada proses pulping , lignin tinggi memerlukan bahan kimia lebih tinggi, karena  adanya  hubungan  reaktifitas  lignin  pada kayu (Matsushita et al. , 2007). Hasil penelitian lignin kayudaun lebar dari genus Eucalyptus dan Akasia (Nawawi et al. , 2017) memperlihatkan bahwa kayudaun lebar memiliki lignin terlarut asam  berkisar  1,5%  -  5,0%.  Kandungan ekstraktif kayudaun tidak banyak dipengaruhi oleh specific gravity kayu. Hal ini berarti bahwa tinggi rendahnya specific gravity kayudaun tidak mempengaruhi kandungan ekstraktifnya (Gambar 3 dan Tabel 3). Hal ini menunjukkan bahwa kadar ekstraktif kayu tidak dapat diprediksi melalui specific  gravity kayu  (Gambar  3)  terlihat  grafik yang mendatar dan nilai R 2 = 0,002 sangat kecil dengan  persamaan Y=- 0,004x + 3,047. Kadar lignin kayudaun tropis yang dianalisis berkisar  22,10-39,40%  atau  rata-rata  27,04%. Kayu    termasuk  kedalam  klasifikasi  yang memiliki lignin sedang sampai tinggi seperti dijelaskan dalam Vademecum Kehutanan Indonesia (Direktorat Jenderal Kehutanan, 1976) dan Nawawi (2017), sedangkan kadar  ekstraktif  antara  1,09-11,41%  dengan nilairata-rata  3,07%.  Kadar  ekstraktif  yang rendah akan  menghasilkan pulp dengan noda sedikit terdapat pada kayu Anthocephalus sp. (0,33) ,  Alba sp.  (0.38), Maesopsis sp. (0,39),
Sterculia sp.(0,42), Drypetes sp. (0,46), dan Sapium sp.(0,48),  sedangkan  nilai  ekstraktif
teringgi pada kayu Heronima sp. (0,90),Poribea sp .(0,92), dan Manilkara sp. (0,93).Specific gravity kayu untuk pulp dipersyaratkan memiliki specific gravity kurang dari 0,80; panjang serat lebih dari 0,9 mm; lignin kurang dari 33%; dan ekstraktif kurang dari 5%. Berdasarkan kriteria tersebut maka 22 jenis kayudaun yang dianalisis memenuhi syarat sebagai bahan pulp. Pada proses pulping perlu diperhatikan penggunaan bahan kimia pemasak yang berbeda supaya tingkat kematangan pulp yang dihasilkan seragam. Kadar ekstraktif yang tinggi pada kayu akan menimbulkan masalah pada proses pulping dan dapat menyebabkan noda pada lembaran pulp. Kendala seperti ini sering ditemukan pada kayudaun campuran lebih dari satu spesies dan specific  gravity  yang beragam. Hal ini dapat berakibat kualitas pulp yang dihasilkan tidak memenuhi kualitas yang diharapkan. Masalah seperti ini perlu dikaji lebih mendalam pada beberapa kondisi pemasakan lainnya.
Pengaruh spesific  gravity terhadap residual alkali pada proses pilp sulfat, untuk 22 jenis kayudaun memiliki spesific  gravity 0,3-0,9 menunjukkan ada pengaruh terhadap residual alkali yang dihasilkan. Semakin tinggi spesific gravity ada penambahan sisa alkali yang dihasilkan (Gambar 4) dengan persamaan Y = 0,461x + 2,362 dan koefisien regresi R 2 = 0,693. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi spesific gravity kayudaun bahan kimia pemasak yang diperlukan harus lebih dibandingkan dengan kayu yang spesific  gravity- nya lebih rendah (Gambar  4).
Pengetahuan Bahan baku-Wawan KH 93 Diameter serat Tebal dinding
Gambar 2. Diameter, Tebal Dinding Serat Kayudaun (Haroen, 2016)
Gambar 3.Hubungan Specific Gravity Kayudaunterhadap Lignin dan Ekstraktif Kayu (♦: lignin, ■: ekstraktif)
Hubungan Densitas Kayu Daun terhadap Serat  dan Kualitas Pulp  : Wawan Kartiwa Haroen
Specific Gravity dan Kualitas Pulp
Specific  gravity berpengaruh  terhadap rendemen pulp, sisa alkali, dan bilangan Kappa. Rendemen pulp yang dihasilkan dari spesific gravity kayu yang berbeda menghasilkan rendemen  pulp  antara  41,60-56,24%  (rata-rata 48,67%),  kayu  memilki specific  gravity 0,3 (terendah) menghasilkan rendemen pulp tertinggi dengan bilangan Kappa rendah (Santos et al. , 2012) dan sisa alkali aktif rendah. Sementara itu, kayu yang  memiliki specific gravity lebih tinggi menghasilkan rendemen pulp rendah dengan bilangan Kappa tinggi,menunjukkan bahwa pulp yang dihasilkan belum matang yang ditunjukkan oleh bilangan Kappanya  tinggi.Hal ini karena serat kayu yang menjadi pulp jumlahnya lebih sedikit karena bahan kimia pemasak tidak mencukupi atau diperlukan bahan kimia pemasak lebih banyak. Kondisi ini menunjukkan bahwa kayu memiliki specific  gravity rendah lebih mudah untuk di pulping dengan kualitas pulp lebih baik, dibandingkan dengan kayu yang memiliki spesific  gravity lebih tinggi. Hal ini sejalan dengan  penelitian dan pendapat (Casey, 1980; Sixta, 2008).
Specific  gravity kayu berpengaruh terhadap rendemen pulp dan bilangan Kappa (Gambar 5). Semakin tinggi specific gravity kayu, rendemen pulp yang dihasilkan rendah seperti yang ditunjukkan pada persamaan Y = -0,482x + 50,225 dan nilai R 2 =0,596. Pulping sulfat kayudaun tropis menghasilkan kualitas pulp baik dengan tingkat kematangan pulp atau bilangan Kappa sedang, tergantung spesific gravity kayunya.
Indeks sobek lembaran pulp akan dipengaruhi oleh specific  gravity  kayu sedangkan indeks retaknya tidak dipengaruhi spesific  gravity (Gambar 6). Semakin tinggi specific  gravity kayu, indeks sobek yang dihasilkan semakin tinggi ditunjukkan oleh R 2 = 0,880  mendekati 1 dengan  persamaan Y = 0,093x + 1,605.  Seperti dikemukakan oleh penelitian terdahulu bahwa indeks sobek lembaran kertas banyak dipengaruhi oleh specific  gravity bahan baku kayu dan morfologi seratnya (Casey, 1980; Sixta, 2008).
Analisis statistik specific gravity kayu terhadap indeks retak tidak menunjukkan hubungan nyata (Gambar 6). Semakin tinggi specific  gravity kayu tidak berpengaruh terhadap indeks retak pulpnya,  ditunjukkan  dengan  koefisien  regresi R 2 = 0,313 untuk persamaan Y = - 0,031x +
Gambar 4. Hubungan Specific Gravity Kayudaun dan Residual Alkali Gambar 5. Hubungan Specific Gravity Kayudaun Rendemen Pulp dan Bilangan Kappa
(♦: Rendemen pulp, ■: Bilangan Kappa)
Gambar 6. Specific Gravity Kayudaun dan Kualitas Pulp (♦: indeks sobek Nm 2 /kg, ■: indeks retak MN/ kg)
0,885.  Hasil  analisis  menunjukkan  bahwa  kayu yang diperuntukan sebagai bahan baku pulp usahakan kayunya memiliki specific  gravity kurang dari 0,70. Kajian dan pertimbangan berdasarkan specific  gravity kayu diharapkan dapat menghasilkan pulp dengan kualitas standar.
Casey (1980) mengemukakan bahwa, dinding serat dapat mempengaruhi kekuatan sobek ke arah samping dinding serat dan lembaran kertas lebih kuat untuk menahan gaya yang mengenai pada bagian dinding seratnya. Pengaruh specific gravity kayudaun tropis terhadap morfologi serat, kimia, pulping dan kualitas pulp, dapat diprediksi  melalui aplikasi persamaan pada Tabel 5. Persamaan ini dapat digunakan sebagai alat bantu melakukan kajian awal terhadap contoh kayudaun tropis sebagai bahan pulp.
Gambar 7 menunjukkan bahwa specific gravity memiliki pengaruh negatif terhadap ketahan lipat dan panjang putus ( breaking length ) pulp. Menurut Biermann, (1996) dan Zobel  (2012), panjang putus lembaran berbanding terbalik dengan specific  gravity demikian pula dengan ketahanan lipat.

## KESIMPULAN
Pengamatan terhadap 22 jenis kayudaun tropis memiliki specific  gravity 0,30-0,98 dapat diproses sebagai bahan baku pulp proses sulfat, untuk beberapa kriteria bahwa specific gravity kayu dapat berpengaruh terhadap tebal dinding serat, rendemen pulp, sisa alkali, lignin, bilangan Kappa, indeks sobek, ketahanan lipat

## Gambar 7. Specific Gravity Kayudaun dan Kualitas Pulp
Tabel 5.Persamaan Specific Gravity Kayu Parameter Persamaan R 2 Keterangan Panjang serat, mm Y =   0,035x +  1,298 0,113 Tidak berpengaruh Dinding serat, µ Y =   0,813x +  2,055 0,727 Saling berpengaruh Rendemen pulp, % Y = - 0,482x + 50,225 0,596 Saling berpengaruh Sisa alkali, % Y =   0,461x +  2,362 0,693 Saling berpengaruh Lignin, % Y =   1,130x + 21,92 0,768 Saling berpengaruh Ekstraktif  kayu , % Y = - 0,004x +  3,047 0,002 Tidak berpengaruh Bilangan Kappa Y =   1,603x + 26,290 0,417 Saling berpengaruh Ekstraktif pulp, % Y = - 0,004x +  3,047 0,001 Tidak berpengaruh Indeks sobek, Nm 2 /kg Y =   0,093x +  1,605 0,880 Saling berpengaruh Indek retak, mN/kg Y = - 0,031x + 0,885 0,313 Tidak berpengaruh Ketahanan lipat, kali Y = - 6,785x + 65,571 0,771 Saling berpengaruh Panjang putus, m Y = - 394,18x + 8300 0,567 Saling berpengaruh
Hubungan Densitas Kayu Daun terhadap Serat  dan Kualitas Pulp  : Wawan Kartiwa Haroen
dan panjang putus. Dinding serat cenderung bertambah tebal sejalan dengan meningkatnya spesific  gravity kayunya, tetapi panjang serat kayu tidak banyak pengaruhnya. Specific gravity kayu semakin tinggi dapat berpengaruh terhadap kadar ligninnya, semakin tinggi specific gravity kayu maka kadar lignin meningkat sampai batas tertentu. Specific gravity kayudaun tropis yang beragam dari rendah sampai tinggi dapat berpengaruh terhadap proses pulping . Kayu dengan specific  gravity tinggi  menghasilkan rendemen pulp lebih tinggi, tetapi bilangan Kappa tinggi atau pulp tidak matang. Kayudaun yang memiliki specific  gravity rendah atau kurang dari 0,70 menghasilkan kualitas pulp lebih baik terutama sifat sobek dan tariknya yang  tinggi.

## DAFTAR PUSTAKA
Auty, D., Achim, A., Macdonald, E., Cameron, A. D. and Gardiner, B. A. (2014) ‘Models for predicting wood density variation in Scots pine’, Forestry , 87(3), pp. 449–458. Biermann, C. J. (1996) Handbook  of  Pulping and  Papermaking . Elsevier Science & Technology Books. Casey,  J.  P.  (1980) Pulp  and  paper :  chemistry and chemical technology . Wiley. Direktorat Jenderal Kehutanan, D. P. (1976) Vademecum Kehutanan Indonesia . Departemen Pertanian.
Atlas  Kayu  Indonesia  (2005).  Departemen kehutanan Fulvio, F. Di, Eriksson, G. and Bergström,
D.  (2015)  ‘Effects  of  Wood  Properties and Chipping Length on the Operational Efficiency of a 30 kW Electric Disc Chipper’,
Croat. j. for. eng , 36. Gomide, J. L., Neto, H. F. and Regazzi, A. J. (2010) ‘Analysis of wood quality criteria of Eucalyptus wood for Kraft pulp production’, Revista Arvore , 34(2), pp. 339–344.
Haroen, W. K. (2016) Teknologi  serat  bahan baku  pulp . Cetakan Pertama. CV.Agung Ilmu, Bandung. Johakimu, J. K. (2007) Investigation  of  the potential to develop high pulp strength from high yield kraft pulp made from Pinus patula . University of Kwa Zulu-Natal.
Jyske, T., Mäkinen, H. and Saranpää, P. (2008) ‘Wood density within Norway spruce stems’, Silva Fennica , 42(3), pp. 439–455.
Magaton, A. D. S., Colodette, J. L., Gouvéa, A. de F. G., Gomide, J. L., Dos Santos Muguet, M. C. and Pedrazzi, C. (2009) ‘Eucalyptus Wood Quality and its Impact on Kraft Pulp Production and Use’, Tappi Journal , pp. 32–39. Matsushita, Y., Sano, H., Imai, M., Imai, T. and Fukushima, K. (2007) ‘Phenolization of hardwood sulfuric acid lignin and comparison of the behavior of the syringyl and guaiacyl units in lignin’, Journal of Wood Science , 53(1), pp. 67–70. doi: 10.1007/s10086-006- 0814-3.
Miranda, I., Gominho, J. and Pereira, H. (2012) ‘Incorporation of bark and tops in Eucalyptus globulus wood pulping’, BioResources , 7(3), pp. 4350–4361. Navarro, J. (1976) FAO  -  Report  onevaluation of  mixed  tropical  hardwoods  for  pulp  and paper manufacture . Nawawi, D. S., Syafii, W., Tomoda, I., Uchida, Y., Akiyama, T., Yokoyama, T. and Matsumoto, Y. (2017) ‘Characteristics and Reactivity of Lignin in Acacia and Eucalyptus Woods’, Journal  of  Wood  Chemistry  and Technology ,  37(4),  pp.  273–282.  doi: 10.1080/02773813.2017.1291684. Santos, A., Anjos, O., Amaral, M. E., Gil, N., Pereira, H. and Simões, R. (2012) ‘Influence ong pulping yield and pulp properties of wood density of Acacia melanoxylon’, Journal of Wood Science ,  58(6),  pp.  479–486.  doi: 10.1007/s10086-012-1286-2. Schimleck, L. R., Espey, C., Mora, C. R., Evans, R., Taylor, A. and Muniz, G. (2009) ‘Characterization of the wood quality of pernambuco (Caesalpinia echinata Lam) by measurements of density, extractives content, microfibril  angle,  stiffness,  color,  and  NIR spectroscopy’, Holzforschung , 63(4), pp. 457–463. doi: 10.1515/HF.2009.082. Sixta, H. (2008) Handbook of Pulp , Handbook of Pulp . doi: 10.1002/9783527619887. Zobel, B. J. and Sprague, J. R. (2012) Juvenile Wood in Forest Trees . Springer Science & Business Media.