Optimasi Delignifikasi Pulping Alang-Alang (Imperata Cylindrica) (Kajian Konsentrasi Asam Asetat dan Waktu Pemasakan

Utami, Anggi Febriana Ratnaning and Ika Atsari Dewi, STP, MP and Dr. Ir. Sukardi, MS (2022) Optimasi Delignifikasi Pulping Alang-Alang (Imperata Cylindrica) (Kajian Konsentrasi Asam Asetat dan Waktu Pemasakan. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Pulp atau bubur kertas merupakan bahan utama dalam pembuatan kertas, pulp ini diperoleh dari bahan berserat baik kayu, non kayu serta kertas bekas yang melewati beberapa tahapan proses dalam pembuatannya. Berdasarkan komposisinya, pulp dapat dibedakan menjadi dua yaitu pulp dari kayu (wood pulp) dan pulp dari non kayu. Bahan baku yang dapat dijadikan pulp untuk bahan baku pembuatan kertas memiliki beberapa syarat yaitu berserat, memiliki kadar alpha selulosa lebih dari 40%, kadar lignin kurang dari 25%, kadar air tidak melebihi 10% serta kadar abu kecil. Salah satu bahan yang dapat digunakan untuk pulp adalah akar alang-alang. Akar alang-alang memiliki kandungan senyawa kimia yang terdiri dari selulosa 40,28%, lignin 18,12%, kadar abu 5,42% serta silica 3,6%. Tingginya kadar selulosa pada akar alang-alang dapat digunakan untuk bahan dasar pembuatan kertas atau pulp. Pulp diperoleh dari proses delignifikasi pulping adalah menggunakan metode organosolv yaitu dengan menggunakan pelarut asam asetat (CH3COOH). Tujuan peneltian ini adalah Mengetahui konsentrasi penambahaan asam asetat (CH3COOH) serta waktu pemasakan yang optimal untuk menghasilkan kadar selulosa yang tinggi dan kadar lignin yang rendah pada delignifikasi pulping dari akar alang-alang. Penelitian ini dirancang menggunakan Response Surface Methodology dengan model Central Composite Design. Faktor yang digunakan adalah konsentrasi asam asetat sebagai (X1) dan waktu pemasakan sebagai (X2). Faktor pertama titik tengah yang digunakan adalah 60 menit dengan batas atas 30 menit (X1 = +1) dan batas bawah 90 menit (X2 = -1). Faktor kedua titik tengah 90% dengan batas atas 85% (X1 = +1) dan batas bawah 95% (X2 = -1) yang diformulasikan menggunakan software Design Expert 13. Respon yang akan diuji ada dua yaitu, kadar selulosa sebagai Y1 dan kadar lignin sebagai Y2 dengan metode Chesson. Hasil optimasi proses delignifikasi pulp akar alang-alang diperoleh titik optimal dengan kombinasi perlakuan konsentrasi asam asetat 92,500% dan waktu pemasakan 65,872 menit. Model optimum pada penelitian ini dengan faktor konsentrasi asam asaetat (X1) dan waktu pemasakan (X2) terhadap respon kadar selulosa (Y1) dan (Y2) diperoleh model kuadratik dengan model optimum kadar selulosa Y1 = -1136,91499 + 25,36604 X1 + 0,632855 X2 - 0,005000 X1X2 - 0,133000 X12 - 0,001194X22 dan kadar lignin Y2 = 919.04680 - 19,51984 X1 - 0,0569519 X2 + 0,003483 X1X2 + 0,105400 X12 + 0,001925 X22. Titik optimal dari proses delignifikasi akar alang-alang adalah menghasilkan kadar selulosa 77,502 dan kadar lignin 7,352.

English Abstract

Pulp or paper pulp is the main ingredient in the manufacture of paper, this pulp is obtained from fibrous materials both wood, non-wood and used paper which goes through several stages of the process in its manufacture. Based on its composition, pulp can be divided into two, namely wood pulp and non-wood pulp. Raw materials that can be used as pulp for paper-making raw materials have several conditions, namely fibrous, having alpha cellulose content of more than 40%, lignin content of less than 25%, water content not exceeding 10% and low ash content. One of the materials that can be used for pulp is alang-alang root. Imperata roots contain chemical compounds consisting of 40.28% cellulose, 18.12% lignin, 5.42% ash content and 3.6% silica. The high content of cellulose in the roots of alang-alang can be used as a basic material for making paper or pulp. The pulp obtained from the pulping delignification process is using the organosolv method, namely by using acetic acid (CH3COOH) as a solvent. The purpose of this study was to determine the concentration of addition of acetic acid (CH3COOH) and the optimal cooking time to produce high cellulose content and low lignin content in the pulping delignification of alang-alang roots. This research was designed using Response Surface Methodology with Central Composite Design model. The factors used were the concentration of acetic acid as (X1) and cooking time as (X2). The first factor is the midpoint used is 60 minutes with an upper limit of 30 minutes (X1 = +1) and a lower limit of 90 minutes (X2 = -1). The second factor is the 90% midpoint with an upper limit of 85% (X1 = +1) and a lower limit of 95% (X2 = -1) which is formulated using Design Expert 13 software. There are two responses to be tested, namely, the cellulose content as Y1 and lignin as Y2 by the Chesson method. The results of the optimization of the process of delignification of the pulp of alang-alang root obtained the optimal point with a combination of acetic acid concentration of 92.50% and cooking time of 65.872 minutes. The optimum model in this study with the concentration of acetic acid (X1) and cooking time (X2) on the response to cellulose content (Y1) and (Y2) obtained a quadratic model with the optimum model of cellulose content Y1 = -1136.91499 + 25.36604 X1 + 0.632855 X2 - 0.005000 X1X2 - 0.133000 X12 - 0.001194X22 and lignin content Y2 = 919.04680 - 19.51984 X1 - 0.0569519 X2 + 0.003483 X1X2 + 0.105400 X12 + 0.001925 X22. The optimal point of the process of delignification of the roots of the weeds is to produce cellulose content of 77,502 and lignin content of 7,352.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052210
Uncontrolled Keywords:	Akar Alang-Alang, Asam Asetat, Delignifikasi, Optimasi, Pulp, Response Surface Methodolgy
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Teknologi Industri Pertanian
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	25 Jan 2024 08:03
Last Modified:	25 Jan 2024 08:03
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/213219

Text (DALAM MASA EMBARGO) Anggi Febriana Ratnaning Utami.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (5MB)

Actions (login required)

View Item