## PENGARUH JENIS BLEACHER DAN WAKTU PEMASAKAN TERHADAP PRODUKSI PULP DARI AMPAS TEBU DENGAN PROSES SODA
Rizal Abdul Hakim Amin * , Herry Purnama Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. Ahmad Yani Pabelan Kartasura, Tromol Pos 1 Surakarta 57126.
* Email: d500170084@student.ums.ac.id

## Abstrak
Ampas  Tebu  merupakan  limbah  organik  yang  cukup  melimpah  dengan  kadar  α-selulosa cukup tinggi. Namun, ampas tebu belum dimanfaatkan secara maksimal padahal ampas tebu dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan pulp.  Pulp merupakan bahan dasar dalam pembuatan  kertas,  dimana  sebagian  besar  produksinya  mengunakan  bahan  dasar  kayu. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengidentifikasi  ampas  tebu  sebagai  bahan  baku  alternatif pembuatan  pulp  yang  ditinjau  dari  pengaruh  jenis  bleacher  dan  lama  waktu  pemasakan. Jenis bleacher yang digunakan ialah H 2 O 2 dan NaClO dan lama waktu pemasakan yaitu 30 menit, 60 menit dan 90 menit dengan proses soda. Hasil dari penelitian menunjukan adanya pengaruh  penggunaan  jenis  bleacher  H 2 O 2 dengan  lama  waktu  pemasakan  90  menit menghasilkan  lebih  banyak  kadar  yield  pulp  yaitu  sebesar  29,37%,  dibandingkan  dengan bleacher NaClO pada waktu pemasakan 90 menit yang hanya menghasilkan kadar yield pulp sebesar  29,05%.  Hasil  Uji  FTIR  menunjukkan  puncak  khas  serapan  seperti  pada  gugus fungsi  fenolik    O-H,  gugus  serapan  keton  C=O,  gugus  ulur  alifatik  –CH-  dan  aromatik.. Identifikasi  komponen  lignin  yang  dihasilkan  yield  pulp  memiliki  spectrum  IR  yang  sesuai dengan spectrum IR komponen lignin standar dan spectrum IR komersial Aldrich dan Kraft.
Kata kunci : Ampas Tebu, FTIR, Proses Soda, Yield Pulp

## Abstract
Sugarcane bagasse is an organic waste that is quite abundant with high levels of α-cellulose. However, bagasse has not been utilized optimally even though bagasse can be used as a raw material for making pulp. Pulp is the basic material in the manufacture of paper, where most of its production uses wood as basic materials. This study aims to identify sugarcane bagasse as an alternative raw material for pulping in terms of the effect of the type of bleacher and the length of cooking time. The type of bleach used is H 2 O 2 and NaClO and the cooking time is  30  minutes,  60  minutes  and  90  minutes  with  the  soda  process.  The  results  of  the  study showed  that  there  was  an  effect  of  using  a  bleacher  type  H 2 O 2 with  a  cooking  time  of  90 minutes  resulting  in  a  higher  pulp  yield  of  29.37%,  compared  to  the  NaClO  bleacher  at  a cooking time of 90 minutes which only produced a pulp yield of 29.05%. The results of the FTIR  test  show  typical  absorption  peaks  such  as  the  O-H  phenolic  functional  group,  C=O ketone  absorption  group,  aliphatic  –CH-  and  aromatic  stretching  groups.  Identification  of the lignin component produced by the pulp yield has an IR spectrum that corresponds to the IR spectrum of standard lignin components and Aldrich and Kraft commercial IR spectrum.
1. PENDAHULUAN
Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dunia, kebutuhan kertas juga semakin meningkat. Hal tersebut menyebabkan tingginya  kebutuhan pulp yang  merupakan bahan  baku  dalam  pembuatan  kertas.  Namun, persediaan  bahan  yang  digunakan  untuk pembuatan pulp yaitu  kayu  juga  semakin  lama akan  semakin  berkurang.  Akhirnya,  eksploitasi hutanlah yang terjadi. Jika ini dilakukan secara terus  menerus  maka  akan  menyebabkan masalah  lingkungan,  seperti  penggundulan hutan, menipisnya cadangan kayu, dan berkurangnya  luas  hutan  di  dunia.  Untuk  itu
perlu  dicari  bahan  baku  alternatif  agar  dapat mengurangi resiko yang buruk bagi lingkungan, salah  satunya  dengan  bahan  baku  ramah lingkungan  dan  yang  persediaannya  melimpah. Ampas  tebu  merupakan  limbah  organik memiliki  kadar  selulosa  cukup  tinggi.  Namun, selama  ini  hanya  dimanfaatkan  sebagai  bahan bakar  pengolahan  tebu.  Padahal  abu  hasil pembakaran  ampas  tebu  yang  tidak  terkendali telah  terbukti  mengakibatkan  masalah  polusi udara yang serius.
Penggunaan  sumber  daya  hutan  yang  tidak rasional  telah  muncul  untuk  peningkatan konsumsi  produk  berbasis  kayu.  Tantangan
Pengaruh Jenis Bleacher dan Waktu Pemasakan …
utama  abad  kedua  puluh  pertama  adalah kekurangan bahan baku yang dibutuhkan untuk industri pulp dan  kertas.  Hal  ini  pada  akhirnya menyebabkan  meningkatnya  permintaan  akan sumber daya material rumit yang mengakibatkan  kesadaran  lingkungan  yang sangat  besar  di  seluruh  dunia  (Mamaye  dkk . , 2019).
Indonesia  merupakan  negara  konsumtif dalam  penggunaan  kayu.  Dengan  perilaku konsumtif  yang  berlebihan  terhadap  kayu, sering  kali  ditemui  hutan  yang  telah  gundul akibat perilaku tersebut. (Angelo, Setiawan dan Poilot,  2019).  Tanaman  non-kayu  memiliki siklus  pertumbuhan  pendek,  irigasi  sedang, kebutuhan  pupuk  rendah,  terbarukan  tahunan, kandungan  selulosa  tinggi  dan  kadar  lignin rendah.  Ini  mengurangi  baik  energi  maupun bahan kimia yang dibutuhkan selama pembuatan pulp ,  dibandingkan  dengan  kayu (Mamaye dkk., 2019).
Ampas  tebu  merupakan  bahan  baku  yang menjanjikan  untuk  pembuatan pulp dan pembuatan kertas. Industri pulp dan kertas telah mengimpor  sejumlah  besar pulp dan  kertas karton  untuk  memenuhi  neraca  perdagangan, sehingga  mengabaikan  bahan  baku  lokal. Ampas  tebu  terdiri  dari  43,8%  selulosa,  28,6% hemiselulosa,  23,5%  lignin,  1,3%  abu,  dan 2,8%  komponen  lainnya.  Keuntungan  residu pertanian  meliputi  kelimpahan,  biaya  rendah, ketersediaan  siap  pakai,  dan  siklus  hidup  yang sangat  singkat.  Mempertimbangkan  kandungan lignin  yang  lebih  rendah  dibandingkan  dengan kayu,  residu  pertanian  ini  dapat  dihancurkan dalam  sepertiga  dari  waktu  yang  dibutuhkan untuk  kayu  lunak  dan  kayu  keras  (Saeed dkk., 2017).
Ampas tebu dipelajari secara khusus karena ampas  tebu  termasuk  salah  satu  bahan  baku paling penting dalam produksi pulp di berbagai negara.  Ampas  tebu  sangat  cocok  untuk jaringan  media  bergelombang,  cetak  berita  dan kertas  tulis.  Dengan  menggunakan  residu pertanian  daripada  menggunakan  kayu,  akan menambah  keuntungan  mengurangi  deforestasi (Al-Sulaimani dan Dwivedi, 2017).
Selain sebagai bahan  baku  industri  kertas dan  bahan  bakar  nabati,  juga  digunakan  untuk produksi  berbagai  produk  turunan  selulosa. Oleh  karena  itu,  ampas  tebu  telah  menarik minat  yang  semakin  besar  untuk  aplikasi  baru karena  sifatnya  yang  ekologis  dan  terbarukan. Ampas tebu merupakan sumber yang kaya akan selulosa  yang  dapat  diubah  menjadi  produk
berbasis  bio  yang  berharga.  Selulosa  adalah polisakarida  alami  terbarukan,  berkelanjutan, dan biodegradable yang paling melimpah (Rana dkk., 2021). Melimpahnya ampas tebu dibuktikan  dari hasil  samping  proses  ekstraksi (pemerahan)  cairan  tebu.  Dari  satu  pabrik dihasilkan  ampas  tebu  sekitar  35  –  40%  dari berat tebu  yang  digiling.  Berdasarkan  data  dari Pusat  Penelitian  Perkebunan  Gula  Indonesia (P3GI)  ampas  tebu  yang  dihasilkan  sebanyak 32%  dari  berat  tebu  giling  (Kholisoh  dkk ., 2016).
Industri pulp dan  kertas  adalah  salah  satu sektor  produksi  industri  terbesar  di  dunia  dan tetap  menjadi  industri  yang  tumbuh  secara global  dengan  jumlah  lebih  dari  $200  miliar dengan  volume  yang  diperkirakan  akan meningkat hingga 50% pada tahun 2035 (yaitu, tambahan  200  juta  ton)  dengan  sebagian  besar pertumbuhan yang terjadi di sektor pengemasan dan  tisu  yang  merupakan  keseluruhan  dari sektor kertas berbahan dasar ampas tebu (Acha, Nkemdilim dan Obi, 2020).
Secara  umum  ampas  tebu  mempunyai  sifat serat yang hampir sama dengan sifat serat kayu daun lebar. Proses pembuatan pulp secara kimia yaitu  dengan  menggunakan  bahan  kimia  untuk memisahkan  serat  dan  lignin.  Delignifikasi (pemasakan) merupakan bagian proses delignifikasi  yang  bertujuan  untuk  melarutkan kandungan lignin dalam kayu sehingga mempermudah  pemisahan  lignin  dengan  serat, proses  ini  dilakukan  dengan  menggunakan bahan  kimia  NaOH  (Andaka  dan  Wijayanto, 2019).
Dalam  proses  soda,  bahan  dimasak  dengan NaOH.  Cairan  yang  diuapkan  dan  dibakar menghasilkan  Na 2 CO 3 dan  ketika  ditambahkan dengan kapur menghasilkan NaOH. Keuntungan proses soda adalah mudah mendapatkan  kembali  bahan  kimia  hasil pemasakan  ( recovery) NaOH  dari  lindi  hitam dan bahan baku yang dipakai dapat bermacam- macam (Gunawan, Sihotang dan Thoha, 2012).
Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi pulp dan kadar yield pulp dari ampas tebu dengan proses soda.

## 2. METODOLOGI
Metode  penelitian  ini  dilakukan  dengan studi  pustaka  sekaligus  beberapa  percobaan.
Percobaan dilakukan dengan memberi perlakuan terhadap bahan baku hingga diperoleh  bahan  jadi.  Adapun  variabel  yang divariasikan  yaitu  jenis bleaher dan  waktu
pemasakan.  Data  percobaan  diperoleh  dari  uji yang dilakukan pada sampel dengan perhitungan kadar yield pulp serta uji FTIR.

## Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah  aquades,  ampas  tebu  dari  hasil  samping pnegilingan  minuman  tebu  sekitar  Kampus  2 UMS, H 2 O 2 , NaClO dan NaOH.
Cara Kerja a. Persiapan  Bahan  Baku,  limbah  ampas  tebu yang telah diperoleh  dipotong kecil. Selanjutnya  dikeringkan  hingga  berwarna kuning kecoklatan. Selanjutnya bahan diblender hingga menjadi serbuk dan diayak.
b. Proses  Pemasakan,  serbuk  ampas  tebu ditimbang  dan  dimasukkan  ke  dalam  labu leher  tiga  dengan  larutan  soda  api  (NaOH), rangkaian  alat  ekstraksi diatur  pada  suhu
80 o C.  Setelah  suhu  tercapai, stopwatch dihidupkan dan magnetic stirer diputar guna pengadukan.
c. Filtrasi,  setelah  proses  pemasakan  tercapai, bubur pulp beserta  cairan  hitam  dituang dalam gelas beker, kain saring dipotong lalu diletakkan  pada corong  hisap. Pulp disaring dan  dipisahkan  dari  larutan  pemasak, selanjutnya pulp yang  telah  disaring  dicuci bebas basa.
d. Pengeringan,  larutan  pencuci  dari pulp dibuang,  selanjutnya pulp beserta  kain saringnya  diambil,  dan  diletakkan  diatas porselen.  Selanjutnya  dimasukkan  dalam oven, pulp dari  oven  didinginkan  dalam desikator  dan  ditimbang,  hal  tersebut diulangi hingga diperoleh berat konstan.
e. Pemutihan, pulp diputihkan  dengan  variasi larutan NaClO dan H 2 O 2 encer. Pulp kering dimasukkan  kedalam  gelas  beker  kemudian ditambahkan  larutan  NaClO  dan  H 2 O 2 . Setelah  itu  dilakukan  Pengeringan  dan ditimbang hingga diperoleh bobot konstan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Yield Pulp Massa pulp kering  yang  diperoleh  dari proses dibagi dengan massa kering bahan baku dikalikan  100%. Yield  pulp dihitung  sebagai berikut ini :
……... (1)
Dengan masing-masing massa kering bahan baku  sebanyak  10  gram,  maka  diperoleh  hasil sebagai berikut :
Tabel 1. Hasil Yield Pulp Jenis Bleacher Waktu Pemasakan (menit) Massa pulp kering (g) Yield Pulp (%) H 2 O 2 30 1,270 12,7 60 1,630 16,3 90 2,937 29,37 NaClO 30 1,392 13,92 60 2,575 25,75 90 2,905 29,05

## Hasil Uji FTIR
Tabel  2.  Perbandingan  Spektrum  Panjang Gelombang  Lignin Pulp dengan  Lignin standar  Aldrich  dan  Kraft  pada  Variasi Bleacher H 2 O 2
Tabel  3.  Perbandingan  Spektrum  Panjang Gelombang  Lignin Pulp dengan  Lignin standar  Aldrich  dan  Kraft  pada  Variasi Bleacher NaClO
Pengaruh Jenis Bleacher dan Waktu Pemasakan … (Amin, Purnama)

## Pembahasan
Hasil uji Yield Pulp dapat dilihat dari Tabel 1  yang  dihitung  menggunakan  persamaan  (1) bahwa  pada  variasi  jenis bleacher H 2 O 2 waktu pemasakan  30  menit  menghasilkan yield pulp sebesar  12,7%,  pada  60  menit  meghasilkan yield pulp sebesar  16,3%  dan  pada  90  menit menghasilkan yield pulp sebesar  29,37%.  Pada variasi  jenis bleacher NaClO  diperoleh yield pulp pada pemasakan 30 menit sebesar 13,92%, pada  60  menit  sebesar  25,75%  dan  pada  90 menit sebesar 29,05%. Dapat diketahui semakin lama  waktu  pemasakan  maka  semakin  besar kadar yield  pulp yang  diperoleh  serta bleacher yang  paling  baik  adalah  H 2 O 2 dilihat  dari persentase kadar yield pulp yang dihasilkan. Dari penelitian sebelumnya diketahui produk  lignin  yang  dihasilkan  kemudian dikarakterisasi  strukturnya  dengan  pengukuran spektrofotometri  FTIR  ( Fourier  Transform Infra  Red )  untuk  dibandingkan  dengan  lignin standar, lignin komersial dari Aldrich dan Kraft yang  menghasilkan  identifikasi  puncak-puncak khas  spektrum  FTIR  yang  ternyata  lignin  hasil isolasi  dari  ampas  tebu  mempunyai  kesamaan gugus  fungsi  dengan  lignin  komersial  standar dari Aldrich dan Kraft diantaranya gugus ulur – CH-  alifatik  dan  aromatik  dengan  bilangan gelombang  2900  cm -1 (Setiati,  Wahyuningrum dan Kasmungin, 2016).
Dari  hasil  uji  FTIR  mengidentifikasi komponen lignin standar yang dapat dilihat dari Tabel  2,  lignin  produk  Aldrich  dan  Kraft dimana  produk  tersebut  merupakan  lignin komersial yang kemudian dibandingkan dengan hasil uji lignin yang diperoleh dari penelitian.
Ada  beberapa  puncak  khas  serapan  seperti dari  penelitian  dengan bleacher H 2 O 2 waktu pemasakan 30 menit diperoleh panjang gelombang  3418,97  cm -1 yang  menandakan adanya  gugus  fungsi  fenolik    O-H  yang memiliki  panjang  gelombang  standar  3200- 3550  cm -1 ,  sedangkan  panjang  gelombang spektrum  IR  serapan  puncak  lignin  komersial Aldrich  dan  Kraft  pada  bilangan  gelombang 3436,62 cm -1 dan 3414 cm -1 .
Diketahui juga terdapat panjang gelombang sebesar 2902,99 cm -1 yang menandakan adanya gugus  ulur  alifatik  –CH-  dan  aromatik  standar memiliki  panjang  2900  cm -1 ,  sedangkan  pada puncak  lignin  Aldrich  dan  Kraft  diketahui sebesar  2930,17  cm -1 dan  2926,01  cm -1 . Terdapat pula panjang gelombang 1426,42 cm -1 yang  menandakan  adanya  gugus  serapan  keton C=O  standar  berada  pada  bilangan  1400-1500 cm -1 ,  pada  puncak  lignin  Aldrich  dan  Kraft diketahui sebesar 1444,68 cm -1 dan 1460,42 cm - 1 .  Puncak  serapan  dapat dilihat  pada  Gambar  1 Spektrum FTIR yield pulp waktu pemasakan 30 menit dengan bleacher H 2 O 2 .
Gambar 1. Spektrum FTIR yield pulp waktu pemasakan 30 menit dengan bleacher H 2 O 2
Berdasarkan  data  yang  dapat  dilihat  dari Tabel  3  penelitian  dengan bleacher NaClO waktu  pemasakan  30  menit  terdapat  beberapa puncak khas serapan  ditandai dengan diperoleh panjang gelombang 3441,16 cm -1 yang menandakan adanya gugus fungsi fenolik  O-H yang  memiliki  panjang  gelombang  standar 3200-3550 cm -1 , sedangkan panjang gelombang spektrum  IR  serapan  puncak  lignin  komersial Aldrich  dan  Kraft  pada  bilangan  gelombang 3436,62  cm -1 dan  3414  cm -1 .  Diketahui  juga terdapat  panjang  gelombang  sebesar  2902,99 cm -1 yang  menandakan  adanya  gugus  ulur alifatik  –CH-  dan  aromatik  standar  memiliki panjang  2900  cm -1 ,  sedangkan  pada  puncak lignin  Aldrich  dan  Kraft  diketahui  sebesar 2930,17  cm -1 dan  2926,01  cm -1 .  Terdapat  pula panjang gelombang 1424,49 cm -1 yang menandakan  adanya  gugus  serapan  keton  C=O standar  berada  pada  bilangan  1400-1500  cm -1 , pada puncak lignin Aldrich dan Kraft diketahui sebesar 1444,68 cm -1 dan 1460,42 cm -1 . Puncak serapan dapat dilihat pada Gambar 2 Spektrum FTIR yield  pulp waktu  pemasakan  30  menit dengan bleacher NaClO.
Dari  hasil  uji  FTIR  yang  telah  dilakukan menghasikan  spektruk  IR  pada  masing-masing sampel  memiliki  karakterisasi  yang  mendekati panjang gelombang standar lignin serta panjang gelombang  spektrum  IR  komersial  Aldrich dan Kraft.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan diperoleh  kesimpulan  yaitu  semakin  lama
waktu  pemasakan  kadar yield  pulp akan semakin  bertambah  serta  jenis  bleacher  yang paling baik yaitu H 2 O 2. Dari uji FTIR yang telah dilakukan semua sampel pulp memiliki karakterisasi  yang  sesuai  komponen  lignin dengan  pembanding  spektrum  IR  standar  dan spektrum IR komersial Aldrich dan Kraft.

## DAFTAR PUSTAKA
Acha,  N.,  Nkemdilim,  N.  dan  Obi,  I.  (2020) “Mea-Pulping  of  Sugarcane  Bagasse : Effect  of  Fiber  Morphology  and  Beating Treatment  on  Properties  of  Furnished Paper,” Journal  of  Innovative  Research and Applied Sciences , hal. 156–164.
Al-Sulaimani,  K.  dan  Dwivedi,  P.  B.  (2017) “Production  of  Handmade  Papers  From Sugar Cane Bagasse and Banana Fibers in Oman,” International Journal of Students’ Research  in  Technology  &  Management , 5(3), hal. 16–20. doi:
10.18510/ijsrtm.2017.534.
Andaka,  G.  dan  Wijayanto,  D.  (2019) “Pemanfaatan  Limbah  Ampas  Tebu  untuk Memproduksi  Pulp  dengan  Proses  Soda,” Prosiding  Nasional  Rekayasa  Teknologi
Industri dan Informasi XIV , 2019(November), hal. 427–434.
Angelo,  C.,  Setiawan,  A.  P.  dan  Poilot,  J.  F. (2019)  “Penelitian  Ampas  Tebu  Sebagai Material Pembuatan Papan Unting,” Jurnal Intra , 7(2), hal. 511–514. Gunawan, A., Sihotang, D. E. dan Thoha, M. Y. (2012) “Volume Larutan Pemasak
Terhadap  Viskositas  Pulp  Dari  Ampas Tebu,” 18(2), hal. 1–8.
Gambar 2. Spektrum FTIR yield pulp waktu pemasakan 30 menit dengan bleacher NaClO
Pengaruh Jenis Bleacher dan Waktu Pemasakan … (Amin, Purnama)
Kholisoh,  I.  dkk . (2016)  “Pengaruh  Waktu Pemasakan  dan  Rasio  Asam  Asetat Berbantu  Gelombang  Mikro  pada  Proses Pulping  dari  Ampas  Tebu  (Saccharum officinarum L.),” hal. 28–32.
Mamaye,  M.  dkk . (2019)  “Valorization  of Ethiopian Sugarcane Bagasse to Assess its Suitability for Pulp and Paper Production,”
Sugar  Tech .  Springer  India,  21(6),  hal. 995–1002. doi: 10.1007/s12355-019- 00724-x. Rana,  V.  dkk . (2021)  “Preparation  of  alpha cellulose  from  sugarcane  bagasse  and  its cationization:  Synthesis,  characterization, validation  and  application  as  wet-end additive,” International Journal of Biological Macromolecules . Elsevier B.V., 170, hal. 793–809.
doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.12.165. Saeed,  H.  A.  M.  dkk . (2017)  “Evaluation  of Sudanese  sorghum  and  bagasse  as  a  pulp and paper feedstock,” BioResources , 12(3), hal. 5212–5222. doi: 10.15376/biores.12.3.5212-5222. Setiati, R., Wahyuningrum, D. dan Kasmungin,
S.  (2016)  “Analisa  Spektrum  Infra  Red Pada  Proses  Sintesa  Lignin  Ampas  Tebu Menjadi Surfaktan Lignosulfonat,”
Seminar Nasional Cendekiawan .