BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian Hasil penelitian mengenai karakteristik kertas seni yang terbuat dari limbah bulu ayam dan limbah kulit singkong telah diperoleh data dari hasil pengujian kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan sobek menggunakan alat Universal Testing Machine yang dilakukan di Laboratorium Rekayasa I Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Yogyakarta dan uji sensoris yang dilakukan di Taman Balekambang Surakarta dengan panelis sebanyak 20 orang sebagai berikut. Tabel 4.1.Data Hasil Uji Kekuatan Tarik dan Kekuatan Sobek Kertas Seni dari Limbah Bulu Ayam dan Limbah Kulit Singkong dengan Penambahan CaO dan Pewarna alami. Perlakuan Kekuatan Tarik (N) A1B1 A2B1 A3B1 A1B2 A2B2 A3B2 A1B3 A2B3 A3B3
Hasil Uji Kekuatan Sobek (N)
2,8742 3,0929 4,2927 3,0929 3,6205 6,7080** 2,7452* 4,0033 5,5348
Keterangan: ** : Kekuatan tarik yang paling tinggi (kuat) * : Kekuatan tarik yang paling rendah (lemah) ## : Kekuatan sobek yang paling tinggi (kuat) # : Kekuatan sobek yang paling rendah (lemah)
33
4,8760 5,2031 6,3313 4,8957 5,7513 8,0635## 3,8512# 4,8882 6,1927
34
Taabel 4.2. Daata Hasil Ujii Sensoris Kertas K Seni dari Limbaah Bulu Ayaam dan Limbah L Kulit Singkong g dengan Peenambahan C CaO dan Pewaarna alami. Perlaakuan Tekstur Aggak Kasar Aggak Kasar Aggak Kasar Aggak Kasar Kaasar Aggak Kasar Kaasar Kaasar Aggak Kasar
A1B1 A2B1 A3B1 A1B22 A2B22 A3B22 A1B33 A2B33 A3B33
Warna Coklat Coklat Coklat Merah Merah Tua Merah Mud da Hijau Tua Hijau Hijau Mudaa
Uji Sensorris Kenam mpakan Serat Tampak serat Tampak serat Tampak serat Tampak serat Tampak serat Tampak serat Tampak serat Tampak serat Tampak serat
Kesukaan Suka Kurang su uka Kurang Su uka Suka Suka Suka Suka Kurang Su uka Suka
B. Pembahasan Berdasarkkan hasil peenelitian uji kekuatan tarik dan kkekuatan sobek s kertas seni dari lim mbah bulu ayam a dan liimbah kulit singkong sebagai berik kut: uatan Sobek k 1. Keekuatan Taarik (Tensille strenght)) dan Keku Kekuaatan tarik merupakan m daya d tahan gaya g per lebbar unit lemb baran keertas yang dibutuhkaan untuk menghasilka m an kerusakkan pada kertas k teersebut padda kondisi spesifik s (Liimbong, 20010), diukuur dalam ko ondisi sttandart (SIII-0436-81). Hasil rataa-rata penguujian kekuaatan tarik kertas k seeni dapat dilihat pada diagram d 4.1.
KEKUA ATAN TA ARIK KER RTAS SEENI 7 6 5 4 3 2 1 0
08 6.70 5.5348 8 4.2 2927 2 3.0929 2.8742
A1B1
A2B1
A3B B1
3.6205
A1B2
4.0033 3.0929
A2B2
2.7452
A3B2 2
A1B3
A2 2B3
Diagram 4.1. Uji Keekuatan Tarik Kertas Seeni
A3B3
35
K Kekuatan soobek meruppakan dayaa tahan kerrtas yang ddiperlukan untuk u m menyobek keertas saat peertama kali dalam wakktu tertentu ddan pada ko ondisi sttandart (SIII-0435-81). Perbedaan n kekuatan tarik dan kekuatan sobek s yaang tervisuualisasi addalah poton ngan bentuuk kertas. Hasil rataa-rata peengujian keekuatan sobeek kertas seeni dapat dillihat pada ddiagram 4.2.
KEKU UATAN SO OBEK KE ERTAS SENI S 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
8.0 0635 6.3313 5.2031 4.876
27 6.192
5.7513 57 4.895
4 4.8882 3.8512
A1 1B1
A2B1
A3B1
A1B2 2
A2B2
A3 3B2
A1B3
A A2B3
A3B3
Diagram 4.2. 4 Uji Kek kuatan Sobeek Kertas Seeni Berdasarkan hasiil pengujian n kekuatan tarik pada kertas seni yang beerbahan bakku limbah bulu b ayam dan limbahh kulit singgkong dipeeroleh haasil kertas seni s dengann kekuatan tarik paling kuat (tertinnggi) adalah h pada peerlakuan A33B2 (30% bulu b ayam:7 70% kulit singkong s daan zat warnaa dari daaun jati 15% %) dengan rata-rata r kek kuatan tarikk 6,7080 N,, secara berturuttuurut diikutii perlakuann A3B3 (5,5348 N), A3B1 (4,22927 N), A2B3 A (44,0033 N), A1B2 (3,66205 N), A2B1 A (3,09929 N), A22B2 (3,0929 9 N), A A1B1 (2,87442 N), dann kekuatan tarik yangg paling renndah yaitu pada peerlakuan A11B3 (2,74522 N). Berdasarkan hasil pengujiaan kekuatann sobek kkertas seni yang beerbahan bakku limbah bulu ayam m dan limbaah kulit singkong dipeeroleh haasil kertas seni dengaan kekuatan n sobek palling kuat (ttertinggi) adalah a paada perlakuuan A3B2 (330% bulu ay yam:70% kulit k singkonng dan zat warna w daari daun jaati 15%) deengan rata-rrata kekuataan sobek 88,0635 N, secara s
36
berturut-turut diikuti perlakuan A3B1 (6,3313 N), A3B3 (6,1927 N), A2B2 (5,7513 N), A1B1 (5,2031 N), A1B2 (4,8957 N), A2B3 (4,8882 N), A2B1 (4,8760 N), dan kekuatan sobek paling rendah yaitu pada perlakuan A1B3 (3,8512 N). Kekuatan tarik dan kekuatan sobek tertinggi terdapat pada perlakuan A3B2 (30% bulu ayam:70% kulit singkong dan zat warna dari daun jati 15%) dengan rata-rata penilaian kekuatan tarik tertinggi 6,7080 N, dan rata-rata penilaian kekuatan sobek tertinggi 8,0635 N. Hal ini dikarenakan perbandingan komposisi bahan limbah kulit singkong lebih banyak daripada limbah bulu ayam dan sebanding dengan kandungan serat kasar yang dimiliki oleh kulit singkong juga lebih banyak. Kulit singkong yang diproses secara pretreatment mengandung selulosa 43,626%, hemiselulosa 10, 384%, lignin 7,646% (Artiyani, 2011). Bulu ayam hanya mengandung serat kasar 0,32% (Ketaren, 2008). Serat kasar meliputi selulosa yang tidak larut, hemiselulosa dan lignin(Williamson dkk, 1993:109). Bahan yang mengandung selulosa yang lebih banyak akan menghasilkan lembaran pulp yang mempunyai kekuatan tarik dan kekuatan sobek yang lebih tinggi. Sesuai dengan pendapat Dewi dkk pada jurnal penelitian bahwa ikatan selulosa yang besar memiliki sifat kekuatan tarik dan kekuatan sobek yang tinggi (Dewi dkk, 2009:13 Vol.16). Selulosa memiliki ikatan-ikatan hidrogen yang kuat mempunyai kekuatan tarik yang tinggi dan tidak larut dalam kebanyakan pelarut (Sjostro,1998:60). Proporsi selulosa yang tinggi berhubungan dengan higrasi pulp yang cepat, pembentukan ikatan serat yang lebih banyak dan lebih baik serta pembentukan lembaran yang rapat (Haygreen,1989:599), maka didapat hasil kertas dengan kekuatan tarik dan kekuatan sobek yang tinggi. Selain itu kulit singkong juga mengandung pati yang memiliki daya gelatinitas sehingga menghasilkan kertas dengan kekuatan tarik tinggi. Pati dalam singkong mencapai 70-75% (Tjockroadikoesoemo, 1993:9), memungkinkan digunakan sebagai perekat pada saat pembuatan
37
kertas karena proses gelatinisasi. Pati dimanfaatkan dalam industri tekstil, kertas dan sebagai perekat kardus (Tjockroadikoesoemo, 1986: 9). Kandungan pati pada kulit singkong 36,580% (Artiyani, 2011). Pulping
bertujuan
untuk
mendapatkan
serat
dengan
cara
melarutkan lignin yang masih terikat pada serat secara selektif dan semaksimal mungkin. Proses pulping pada penelitian ini dilakukan secara proses kimia dan mekanik. Proses kimia tersebut adalah proses soda. Proses soda dipilih karena merupakan proses yang umum pada pembuatan pulp berbahan baku non-kayu yang berserat yang lebih pendek dengan kualitas serat yang tidak terlalu bagus. Larutan kimia yang digunakan oleh peneliti adalah kapur. Kapur (CaO) sebagai bahan pelarut yang lebih ramah lingkungan, dapat melarutkan lignin serta mempercepat proses pemasakan (Syamsu, 2014). Hasil tekstur pulp yang kulit singkong yaitu halus, padat dan solid yang berarti memiliki ikatan antar serat yang kuat. Apabila dilakukan homogenitas bahan dan penambahan lem maka lem akan terikat sempurna dengan serat. Penambahan lem PVAc berfungsi sebagai perekat antar serat. Lem PVAc memiliki kelebihan mudah larut dalam air, tidak berbau dan tidak bersifat asam, mudah penggunaanya, tahan terhadap mikroorganisme dan tidak mengakibatkan bercak-bercak noda saat kering (Fajriani, 2010). Pada penelitian ini terdapat perbedaan dari hasil uji kekuatan tarik dan kekuatan sobek pada tiap perlakuan kertas seni dari limbah bulu ayam dan limbah kulit singkong dapat dipengaruh oleh: a. Komposisi Bahan Komposisi bahan yang mengandung serat lebih tinggi akan menghasilkan kekuatan tarik tinggi dan sebaliknya. Dalam hal ini kulit singkong memiliki kandungan serat yang lebih banyak. Hasil penelitian Artiyani (2011), kulit singkong yang diproses secara pretreatment mengandung selulosa 43,626%, hemiselulosa 10, 384%,
38
pati 36,580%, lignin 7,646%. Bulu ayam hanya mengandung serat kasar 0,32% (Ketaren, 2008). b. Larutan Pemasak Penggunaan kadar larutan pemasak harus sesuai dengan jumlah bahan yang akan digunakan. jika larutan pemasak yang terlalu tinggi menyebabkan selulosa terdegradasi sehingga menjadi rusak dan ikatan antar serat tidak terikat dengan baik (Zulferiyenni, 2000). Jika larutan pemasak yang terlalu rendah menghasilkan kertas yang kurang bagus, hal ini disebabkan delignifikasi lignin berlangsung tidak optimal. c. Kandungan Serat Kandungan serat pada bahan akan berpengaruh pada hasil kertas yang dihasilkan. Kandungan serat yang rendah, maka ikatan serta yang terbentuk juga lemah sehingga kekuatan tarik juga rendah. Semakin banyak kandungan serat pada pulp maka kualitas kertas semakin bagus d. Penumbukan Penumbukan bertujuan untuk menghaluskan dan melumatkan pulp serta menguraikan mikrofibril dari dinding sel. Pulp yang halus dan lumat pulp, akan mempengaruhi ikatan antar serat pada kertas dan mempengaruhi proses pencetakan. Ikatan serat berpengaruh pada sifat kertas sehingga diperlukan kualitas potensi pulp (Haygreen, 1989:590) e. Homogenitas bahan dengan perekat Homogenitas adalah suatu proses yang bertujuan untuk mencampurkan semua bahan agar komponen menyatu secara rata. Penambahan lem
PVAc berfungsi sebagai bahan perekat untuk
memperkuat ikatan antar serat serta mengawetkan kertas. f. Pencetakan Pada saat proses pencetakan, cetakan harus diletakkan pada bidang yang rata karena akan mempengaruhi ketebalan kertas.
39
Tempat yang tidak rata akan mengakibatkan ketebalan tidak sama sehingga kekuatan tarik kertas mengalami perbedaan. 2. Uji Sensoris Setelah uji kekuatan tarik dan kekuatan sobek kertas seni, selanjutnya dilakukan uji sensoris dengan jumlah panelis 20 orang. Uji sensoris kertas seni meliputi 5 item, yaitu tekstur, warna, kenampakan serat dan kesukaan terhadap produk yang dihasilkan. Adapun hasil uji sensoris kertas seni sebagai berikut: a. Tekstur
HASIL UJI SENSORIS TEKSTUR 3
AK
AK
AK
K AK
AK
K
K
AK
2
Keterangan : AK : Agak kasar K : Kasar
1 0 A1B1 A2B1 A3B1 A1B2 A2B2 A3B2 A1B3 A2B3 A3B3
Diagram 4.2. Hasil Uji Sensoris Tekstur Kriteria penilaian tekstur kertas seni dari limbah bulu ayam dan limbah kulit singkong terdiri atas 3 kriteria yang meliputi halus dengan penilaian angka 1, agak kasar dengan penilaian angka 2 dan kasar dengan penilaian angka 3. Hasil uji sensoris tekstur memiliki rata-rata penilaian panelis antara 2,10 sampai 2,65 dengan kategori agak kasar. Rata-rata penilaian panelis yang tertinggi adalah 2,65 (kasar) dengan perlakuan A1B3 (50% limbah bulu ayam:50% limbah kulit singkong dengan pewarna daun pepaya). Rata-rata penilaian panelis yang terendah adalah 2,10 (agak kasar) dengan perlakuan A1B2 (50% limbah bulu ayam:50% limbah kulit singkong dengan pewarna daun jati). Rata-rata penilaian masyarakat terhadap kertas seni dari limbah bulu ayam dan limbah kulit singkong mayoritas berpendapat agak kasar.
40
Faktor yang mempengaruhi tekstur kertas yaitu pada proses penumbukan. Penumbukan dan pemblenderan yang tidak sempurna akan
menghasilkan
kertas
dengan
tekstur
kasar,
sedangkan
penumbukan dan pemblenderan yang sempurna (halus dan lumat) akan menghasilkan kertas dengan tekstur halus. Penilaian tekstur pada hasil kertas seni yang dilakukan oleh panelis sehingga setiap panelis memiliki opini yang bereda-beda. b. Warna
HASIL UJI SENSORIS WARNA 4 3
HT
MT C
C
C
M
2
H MM
HM
1
Keterangan : C : Coklat MT : Merah Tua MM : Merah Muda M : Merah HT : Hijau Tua H : Hijau HM : Hijau Muda
0 A1B1 A2B1 A3B1 A1B2 A2B2 A3B2 A1B3 A2B3 A3B3
Diagram 4.3. Hasil Uji Sensoris Warna Penilaian warna kertas seni terdiri dari 3 kategori yaitu tanpa warna, merah dan hijau. Tanpa warna akan menghasilkan warna coklat. Warna merah dihasilkan dari ekstrak daun jati dan warna hijau dihasilkan dari ekstrak daun pepaya. Setiap warna memiliki variasi. Warna coklat terdiri dari 3 variasi dengan masing-masing kriteria penilaian sebagai berikut angka 1 memiliki keterangan light (muda), angka 2 memiliki keterangan medium (sedang), angka 3 memiliki keterangan dark (tua). Rata-rata penilaian panelis terhadap kertas seni dari limbah bulu ayam dan limbah kulit singkong antara 1,10 sampai 2,90. Rata– rata penilaian panelis yang tertinggi adalah 2,90 (hijau tua) dengan perlakuan A1B3 (50% bulu ayam:50% kulit singkong, pewarna daun pepaya) dan rata-rata penilaian panelis yang terendah adalah 1,10 (hijau muda) dengan perlakuan A3B3 (30% bulu ayam:70% kulit singkong, pewarna dari daun pepaya). Warna yang dihasilkan berbeda
41
dipengaruhi oleh takaran ekstrak warna yang diberikan pada setiap perlakuan. Warna merah diperoleh dari daun jati karena kandungan antosianin
sebagai
zat
pewarna
(Artati,
2009).
Antosianin
menghasilkan warna merah sampai biru (Wijaya, 2009:65). Warna hijau diperoleh dari daun pepaya karena kandungan klorofil yang dapat menghasilkan warna hijau (Christian, 2011). Perbandingan antara pelarut dan zat yang terlarut dapat mempengaruhi warna yang terhidrolisis dalam hal kepekatan dan keketalan ekstrak yang dihasilkan. Semakin banyak zat terlarut atau bahan yang digunakan dan pelarut dalam jumlah sedikit maka akan menghasilkan ekstrka warna yang pekat. Degradasi warna bertujuan untuk memberikan variasi. c. Kenampakan Serat
3.1
HASIL UJI SENSORIS KENAMPAKAN SERAT
Keterangan : TS: Tampak Serat
TS TS
3
TS TS
2.9
TS
TS
TS TS
TS 2.8 2.7 A1B1A2B1A3B1A1B2A2B2A3B2A1B3A2B3A3B3
Diagram 4.4. Hasil Uji Sensoris Kenampakan Serat Kriteria kenampakan serat terdiri dari 3 kriteria meliputi tidak tampak dengan penilaian angka 1, kurang tampak dengan penilaian angka 2, dan tampak dengan penilaian angka 3.Rata-rata penilaian panelis antara 2,80 sampai 3,00. Rata-rata penilaian panelis yang tertinggi adalah 3,00 (tampak) dengan perlakuan A2B3 (40% limbah bulu ayam:60% limbah kulit singkong, pewarna daun pepaya). Ratarata penilaian panelis yang terendah adalah 2,80 (tampak serat) dengan perlakuan A2B1 (40% limbah bulu ayam:60% limbah kulit
42
singkong, tanpa zat warna). Rata- rata penilaian masyarakat terhadap kertas seni dari limbah bulu ayam dan limbah kulit singkong mayoritas berpendapat tampak serat. Kenampakan serat pada kertas dipengaruhi oleh penumbukan dan jenis bahan yang digunakan. Penumbukan yang kurang maksimal akan menghasilkan serat yang nampak. Jenis bahan yang dimaksud adalah kenampakan serat pada bahan baku. Bulu ayam juga mengandung protein serat atau keratin yaitu protein kasar 79,88%, (Ketaren, 2008) dan terlihat serat bulu yang nampak serta tulang bulu yang keras, sehingga pada kertas seni juga terlihat serat bulu ayam yang lebih mendominasi dan tulang bulu hanya sedikit. Penilaian kenampakan serat pada kertas seni disesuaikan oleh opini dari panelis. d. Kesukaan HASIL UJI SENSORIS KESUKAAN MASYARAKAT 3
S
KS
KS
S
S
S
S
KS
S
Keterangan : KS: Kurang Suka K : Suka
2 1 0 A1B1 A2B1 A3B1 A1B2 A2B2 A3B2 A1B3 A2B3 A3B3
Diagram 4.5. Hasil Uji Sensoris Kesukaan Masyarakat Kriteria penilaian terhadap kesukaan kertas seni dari limbah bulu ayam dan limbah kulit singkong terdiri dari 3 kategori yaitu tidak suka dengan penilaian angka 1, kurang suka dengan penilaian angka 2 dan suka dengan penilaian angka 3. Rata-rata penilaian panelis terhadap kesukaan kertas seni dari limbah bulu ayam dan limbah kulit singkong berkisar antara 2,20 sampai 2,65. Rata-rata penilaian panelis yang tertinggi adalah 2,65 (suka) dengan perlakuan A3B3 (30% limbah bulu ayam:70% limbah kulit singkong, pewarna daun pepaya). Rata-rata penilaian yang terendah adalah 2,20 (kurang suka) dengan perlakuan A2B1 (40% limbah bulu ayam:60% limbah kulit singkong,
43
tanpa zat warna). Penilaian kesukaan tergantung pada kesukaan pribadi panelis yang berbeda melihat dari tekstur, warna dan kenampakan serat. Rata- rata penilaian masyarakat terhadap kertas seni dari limbah bulu ayam dan limbah kulit singkong mayoritas suka terhadap hasil produk.
