Kamu yang hobinya menggambar pasti tidak asing lagi bermain dengan kertas, apalagi kamu yang suka seni kertas. Namun, tahukah kamu proses atau bagaimana cara pembuatan kertas? Nah, disini saya akan menjelaskan mengenai kertas tersebut beserta sejarahnya. Langsung saja lihat penjelasannya dibawah ini.
Kertas adalah bahan tipis yang dihasilkan dengan menekan serabut selulosa dari serat kayu, lap atau rerumputan, dan mengeringkannya ke dalam lembaran fleksibel. Ini adalah bahan serbaguna dengan banyak kegunaan, termasuk menulis, mencetak, mengemas, membersihkan, dan sejumlah proses industri dan konstruksi.
Proses pembuatan kertas bubur kertas dikatakan telah dikembangkan di China pada awal abad ke 2 Masehi, mungkin pada awal tahun 105 M, oleh kasim pengadilan Han Cai Lun, meskipun fragmen arkeologi paling awal dari kertas berasal dari tanggal 2 abad SM di China. Industri pulp dan kertas modern bersifat global, dengan China memimpin produksi dan Amerika Serikat tepat di belakangnya.
Sejarah
Fragmen arkeologi tertua yang diketahui dari prekursor langsung kertas modern, berasal dari abad ke 2 SM di China. Proses pembuatan kertas bubur kertas dianggap berasal dari Cai Lun, seorang kasim pengadilan CE abad ke 2 CE.
Pengetahuan dan penggunaannya menyebar dari China melalui Timur Tengah ke Eropa abad pertengahan pada abad ke-13, di mana pabrik kertas bertenaga air pertama dibangun. Karena pengantar surat kabar ke Barat melalui kota Baghdad, pertama kali disebut bagdatikos. Pada abad ke-19, industrialisasi sangat mengurangi biaya pembuatan kertas. Pada tahun 1844, penemu Kanada Charles Fenerty dan F. F. Keller Jerman secara independen mengembangkan proses untuk serabut kayu pulp.
Sumber Serat Awal
Sebelum industrialisasi produksi kertas, sumber serat yang paling umum adalah serat daur ulang dari tekstil bekas, yang disebut kain lap. Kain dari rami, linen dan kapas. Sebuah proses untuk menghapus tinta cetak dari kertas daur ulang ditemukan oleh ahli hukum Jerman Justus Claproth pada tahun 1774. Hari ini metode ini disebut deinking. Baru pada saat diperkenalkan pulp kayu pada tahun 1843 produksi kertas tidak tergantung pada bahan daur ulang dari ragpicker.
Etimologi
Kata “kertas” secara etimologis berasal dari papirus Latin, yang berasal dari bahasa Yunani πάπυρος (papuros), kata untuk tanaman papirus Cyperus. Papirus adalah bahan tebal dan mirip kertas yang dihasilkan dari timbunan tanaman papirus Cyperus, yang digunakan di Mesir kuno dan budaya Mediterania lainnya untuk ditulis sebelum diperkenalkannya kertas ke Timur Tengah dan Eropa. Meskipun kata kertas secara etimologis berasal dari papirus, keduanya dihasilkan sangat berbeda dan perkembangan yang pertama berbeda dengan perkembangan yang kedua. Papirus adalah laminasi serat tumbuhan alami, sementara kertas dibuat dari serat yang propertinya telah diubah dengan maserasi.
Pembuatan Kertas
Kimia Pulping
Untuk membuat bubur dari kayu, proses pengeringan kimia memisahkan lignin dari serat selulosa. Hal ini dilakukan dengan melarutkan lignin dalam cairan masak, sehingga bisa dicuci dari selulosa. Ini menjaga panjang serat selulosa. Kertas yang terbuat dari pulp kimia juga dikenal sebagai kertas bebas kayu-jangan dikelirukan dengan kertas bebas pohon; Hal ini karena mereka tidak mengandung lignin, yang memburuk dari waktu ke waktu. Pulp juga bisa dikelantang untuk menghasilkan kertas putih, tapi ini menghabiskan 5% serat; Proses pulping kimia tidak digunakan untuk membuat kertas yang terbuat dari katun, yang sudah 90% selulosa.
Ada tiga proses pembekuan kimia utama: proses sulfit dimulai pada tahun 1840-an dan ini adalah metode dominan sebelum perang dunia kedua. Proses kraft, ditemukan pada tahun 1870-an dan pertama kali digunakan pada tahun 1890-an, sekarang merupakan strategi yang paling umum dipraktikkan, salah satu kelebihannya adalah reaksi kimia dengan lignin, yang menghasilkan panas, yang dapat digunakan untuk menjalankan generator. Sebagian besar operasi pulping dengan menggunakan proses kraft adalah kontributor bersih ke jaringan listrik atau menggunakan listrik untuk menjalankan pabrik kertas yang berdekatan. Keuntungan lain adalah proses ini pulih dan digunakan kembali oleh semua reagen kimia anorganik. Soda pulping adalah proses khusus lainnya yang digunakan untuk bubur kertas, ampas tebu dan kayu keras dengan kandungan silikat tinggi.
Mekanis Pulping
Ada dua pulp mekanis utama: bubur kertas termomekanik (TMP) dan bubur kayu (GWK). Dalam proses TMP, kayu terkelupas dan kemudian dimasukkan ke dalam steam refiners steam, dimana keripik diperas dan diubah menjadi serat antara dua cakram baja. Dalam proses groundwood, kayu debarked dimasukkan ke dalam penggiling dimana mereka ditekan untuk memutar batu yang akan dibuat menjadi serat. Mekanis pulping tidak menghilangkan lignin, jadi hasilnya sangat tinggi,> 95%, namun hal itu menyebabkan kertas jadi menghasilkan warna kuning dan menjadi rapuh dari waktu ke waktu. Pulp mekanis memiliki serat yang agak pendek, sehingga menghasilkan kertas lemah. Meskipun sejumlah besar energi listrik dibutuhkan untuk memproduksi pulp mekanis, harganya sedikit lebih rendah daripada jenis bahan kimia.
De-inked Pulp
Proses daur ulang kertas dapat menggunakan pulp kimia atau mekanis; dengan mencampurnya dengan air dan menerapkan aksi mekanis ikatan hidrogen di kertas bisa pecah dan serat dipisahkan lagi. Sebagian besar kertas daur ulang mengandung proporsi serat perawan untuk kualitas; Secara umum, pulp de-inked memiliki kualitas yang sama atau lebih rendah dari pada kertas yang dikumpulkan.
Ada tiga klasifikasi utama serat daur ulang :
- Mill pecah atau limbah pabrik internal – Ini menggabungkan kertas bergaris standar atau kelas yang dibuat di dalam pabrik kertas itu sendiri, yang kemudian masuk kembali ke sistem manufaktur untuk dikembalikan kembali ke dalam kertas. Kertas yang tidak spesifik ini tidak dijual dan oleh karena itu sering kali tidak diklasifikasikan sebagai serat daur ulang reklamasi asli, namun kebanyakan pabrik kertas telah menggunakan kembali serat limbah mereka sendiri selama bertahun-tahun, jauh sebelum daur ulang menjadi populer.
- Limbah preconsumer – Ini adalah limbah dan limbah pengolahan, seperti potongan guillotine dan amplop kosong; itu dihasilkan di luar pabrik kertas dan berpotensi menuju tempat pembuangan akhir, dan merupakan sumber serat daur ulang yang asli; Ini termasuk preconsumer yang tidak mengandung tinta (bahan daur ulang yang telah dicetak namun tidak sampai pada penggunaan akhir yang diinginkan, seperti limbah dari printer dan publikasi yang tidak terjual).
- Sampah konsumen – Ini adalah serat dari kertas yang telah digunakan untuk tujuan akhir penggunaannya dan mencakup limbah kantor, kertas majalah dan kertas koran. Karena sebagian besar bahan ini telah dicetak – baik secara digital atau dengan cara yang lebih konvensional seperti litografi atau rotogravure – akan didaur ulang seperti kertas cetak atau melalui proses de-inking terlebih dahulu.
Kertas daur ulang dapat dibuat dari bahan daur ulang 100% atau dicampur dengan pulp perawan, meskipun keduanya (umumnya) tidak sekuat dan seterang kertas yang dibuat dari kertas tersebut.
Aditif atau Bahan Tambahan
Selain serat, pulp bisa mengandung pengisi seperti kapur atau tanah liat cina, yang memperbaiki karakteristiknya untuk dicetak atau ditulis. Aditif untuk tujuan sizing dapat dicampur dengannya atau diaplikasikan ke web kertas kemudian dalam proses pembuatannya; Tujuan ukuran tersebut adalah untuk menetapkan tingkat penyerapan permukaan yang tepat agar sesuai dengan tinta atau cat.
Memproduksi Kertas
Pulpanya diumpankan ke mesin kertas dimana ia dibentuk sebagai kertas dan air dikeluarkan dari situ dengan menekan dan mengering. Menekan lembaran akan menghilangkan air dengan paksa. Begitu air dipaksakan dari lembaran, jenis khusus yang terasa, yang tidak boleh dikelirukan dengan yang tradisional, digunakan untuk mengumpulkan air; sedangkan saat membuat kertas dengan tangan, lembar pewarna digunakan sebagai gantinya.
Pengeringan melibatkan penggunaan udara atau panas untuk menghilangkan air dari lembaran kertas. Pada hari-hari awal pembuatan kertas, ini dilakukan dengan menggantungkan seprai seperti cucian; Pada zaman yang lebih modern, berbagai bentuk mekanisme pengeringan yang dipanaskan digunakan. Pada mesin kertas, yang paling umum adalah pengering dengan pemanas uap. Ini bisa mencapai suhu di atas 200°F (93°C) dan digunakan dalam sekuens panjang lebih dari empat puluh kaleng dimana panas yang dihasilkan oleh ini dapat dengan mudah mengeringkan kertas menjadi kurang dari enam persen kelembaban.
Finishing atau Tahap Akhir
Makalah kemudian dapat menjalani ukuran untuk mengubah sifat fisiknya untuk digunakan dalam berbagai aplikasi. Kertas pada saat ini tidak dilapisi. Kertas berlapis memiliki lapisan tipis material seperti kalsium karbonat atau tanah liat cina yang diaplikasikan pada satu atau kedua sisi agar permukaannya lebih cocok untuk layar halftone beresolusi tinggi. (Kertas yang tidak dilapisi jarang cocok untuk layar di atas 150 lpi.) Kertas berlapis atau tidak dilapisi mungkin memiliki permukaannya yang dipoles dengan calendering. Kertas dilapisi dibagi menjadi matte, semi matte atau silk, dan gloss. Kertas gloss memberikan kepadatan optik tertinggi pada gambar tercetak.
Kertas ini kemudian dimasukkan ke gulungan jika digunakan pada mesin cetak web, atau dipotong menjadi lembaran untuk proses pencetakan lain atau keperluan lainnya. Serat di kertas pada dasarnya mengalir ke arah mesin. Lembar biasanya dipotong “butiran panjang“, yaitu dengan butir sejajar dengan dimensi lembaran yang lebih panjang. Kertas bentuk kontinyu (atau alat tulis kontinu) dipotong lebarnya dengan lubang yang dilipat di tepinya, dan dilipat menjadi tumpukan.
Biji Kertas
Semua kertas yang dihasilkan oleh mesin kertas seperti Mesin Fourdrinier adalah kertas wove, yaitu wire mesh yang mengangkut jaring tersebut meninggalkan pola yang memiliki kerapatan yang sama sepanjang butiran kertas dan gandum. Selesai bertekstur, tanda air dan pola kawat yang meniru kertas yang dibuat dengan tangan dapat dibuat dengan menggunakan rol yang sesuai pada tahap selanjutnya dari mesin.
Kertas wove tidak menunjukkan “laidlines“, yang merupakan garis biasa kecil yang tertinggal di atas kertas saat dibuat dengan tangan dalam cetakan yang terbuat dari deretan kabel logam atau bambu. Laidlines sangat berdekatan. Mereka berjalan tegak lurus dengan “chainlines“, yang selanjutnya terpisah. Kertas buatan tangan juga menunjukkan “tepian dekle“, atau batas kasar dan berbulu.
Aplikasi
Kertas dapat diproduksi dengan berbagai macam sifat, tergantung pada penggunaannya.
- Untuk mewakili nilai: uang kertas, catatan bank, cek, keamanan (lihat kertas keamanan), voucher dan tiket
- Untuk menyimpan informasi: buku, buku catatan, kertas grafik, majalah, koran, seni, zine, surat
- Untuk penggunaan pribadi: buku harian, catatan untuk mengingatkan diri sendiri, dll; untuk penggunaan pribadi sementara: kertas goresan
- Untuk komunikasi: antara individu dan/atau kelompok orang.
- Untuk kemasan: kotak bergelombang, kantung kertas, amplop, kertas pengepakan & pembungkus, kertas string, Charta emporetica dan wallpaper
- Untuk membersihkan: kertas toilet, saputangan, handuk kertas, tisu wajah dan kotoran kucing
- Untuk konstruksi: papier-mâché, origami, pesawat kertas, quilling, paper honeycomb, digunakan sebagai bahan inti dalam material komposit, teknik kertas, kertas konstruksi dan pakaian kertas.
- Untuk kegunaan lain: kertas ampelas, amplas, kertas blotting, kertas lakmus, kertas indikator universal, kromatografi kertas, kertas isolasi listrik (lihat juga dielektrik dan permittivitas) dan kertas saring
Diperkirakan bahwa solusi penyimpanan berbasis kertas menangkap 0,33% dari total pada tahun 1986 dan hanya 0,007% pada tahun 2007, walaupun secara absolut, kapasitas dunia untuk menyimpan informasi di atas kertas meningkat dari 8,7 menjadi 19,4 petabyte. Diperkirakan pada tahun 1986 surat pos berbasis kertas mewakili kurang dari 0,05% kapasitas telekomunikasi dunia, dengan kecenderungan menurun tajam setelah pengenalan teknologi digital secara besar-besaran.
Jenis, Ketebalan dan Berat
Ketebalan kertas sering diukur dengan caliper, yang biasanya diberikan dalam seperseribu inci di Amerika Serikat dan di mikrometer (μm) di belahan dunia lainnya. Kertas bisa di antara 0,07 dan 0,18 milimeter (0,0028 dan 0,0071 in) tebal.
Kertas sering ditandai dengan berat. Di Amerika Serikat, bobot yang diberikan pada kertas adalah berat rim, 500 lembar, dengan berbagai ukuran dasar, sebelum kertas dipotong sesuai ukuran yang dijual ke konsumen akhir. Sebagai contoh, gulungan kertas seberat 20 lb, 8,5 in × 11 in (216 mm x 279 mm) beratnya 5 pon, karena telah dipotong dari lembaran yang lebih besar menjadi empat bagian. Di Amerika Serikat, kertas cetak umumnya 20 lb, 24 lb, atau 32 lb paling banyak. Stok penutup umumnya 68 lb, dan 110 lb atau lebih dianggap sebagai stok kartu.
Di Eropa, dan wilayah lain yang menggunakan sistem ukuran kertas ISO 216, bobotnya dinyatakan dalam gram per meter persegi (g/m2 atau biasanya hanya g) dari kertas. Kertas cetak umumnya antara 60 g dan 120 g. Ada yang lebih berat dari 160 g yang dianggap kartu. Berat dari rim karenanya tergantung pada dimensi kertas dan ketebalannya.
Sebagian besar kertas komersial yang dijual di Amerika Utara dipotong menurut ukuran kertas standar berdasarkan unit adat dan ditentukan oleh panjang dan lebar selembar kertas.
Sistem ISO 216 yang digunakan di kebanyakan negara lain didasarkan pada luas permukaan selembar kertas, bukan pada lebar dan panjang selembar kertas. Ini pertama kali diadopsi di Jerman pada tahun 1922 dan umumnya menyebar karena negara-negara mengadopsi sistem metrik. Kertas ukuran standar terbesar adalah A0 (A nol), berukuran satu meter persegi (sekitar 1189 × 841 mm). A1 adalah setengah dari ukuran lembaran A0 (yaitu 594 mm × 841 mm), sehingga dua lembar A1 yang ditempatkan berdampingan sama dengan satu lembar A0. A2 berukuran setengah seukuran A1, dan sebagainya. Ukuran umum yang digunakan di kantor dan rumah adalah A4 dan A3 (A3 berukuran dua lembar A4).
Kepadatan kertas berkisar dari 250 kg/m3 (16 lb/cu ft) untuk kertas tisu sampai 1.500 kg / m3 (94 lb/cu ft) untuk beberapa kertas khusus. Kertas cetak sekitar 800 kg / m3 (50 lb/cu ft).
Kertas dapat dikelompokkan menjadi tujuh kategori:
- Kertas cetak beragam.
- Kertas pembungkus untuk perlindungan barang dan barang dagangan. Ini termasuk kertas lilin dan kraft.
- Kertas tulis cocok untuk kebutuhan alat tulis. Ini termasuk buku besar, bank, dan kertas bond.
- Kertas blotting yang mengandung ukuran sedikit atau tidak sama sekali.
- Menggambar kertas biasanya dengan permukaan kasar yang digunakan oleh seniman dan desainer, termasuk kertas kartrij.
- Kertas buatan tangan termasuk kertas dekoratif, kertas Ingres, kertas dan jaringan Jepang, semuanya ditandai dengan tidak adanya arah butir.
- Kertas khusus termasuk kertas rokok, tisu toilet, dan kertas industri lainnya.
Beberapa jenis kertas meliputi:
- Kertas bank
- Kertas pisang
- Kertas obligasi
- Kertas buku
- Kertas dilapisi: permukaan glossy dan matte
- Kertas konstruksi/kertas gula
- Kertas katun
- Kertas ikan (serat divulkanisir untuk insulasi listrik)
- Kertas inkjet
- Kertas kraft
- Kertas terlaris
- Kertas kulit
- Kertas mumi
- Kertas tag Oak
- Ampelas
- Kertas Tyvek
- Wallpaper
- Washi
- Kertas tahan air
- Kertas lilin
- Kertas wove
- Kertas Xuan
Stabilitas Kertas
Sebagian besar kertas awal yang dibuat dari pulp kayu mengandung sejumlah tawas yang signifikan, berbagai garam aluminium sulfat yang secara signifikan bersifat asam. Alum ditambahkan ke kertas untuk membantu dalam ukuran, sehingga agak tahan air sehingga tinta tidak “berjalan” atau menyebar tak terkendali. Pembuat kertas awal tidak menyadari bahwa tawas yang mereka tambahkan secara bebas untuk menyembuhkan hampir semua masalah yang dihadapi dalam membuat produk mereka pada akhirnya akan merugikan. Serat selulosa yang membentuk kertas dihidrolisis oleh asam, dan kehadiran tawas pada akhirnya akan menurunkan serat sampai kertas tersebut hancur dalam proses yang kemudian dikenal sebagai “api lambat“. Dokumen yang ditulis di atas kertas kain secara signifikan lebih stabil. Penggunaan aditif non-asam untuk membuat kertas menjadi lebih umum, dan kestabilan kertas-kertas ini kurang menjadi masalah.
Kertas yang terbuat dari pulp mekanis mengandung sejumlah besar lignin, komponen utama pada kayu. Dengan adanya cahaya dan oksigen, lignin bereaksi untuk memberi bahan kuning, itulah sebabnya mengapa kertas koran dan kertas laser lainnya beruban dengan usia. Kertas yang dibuat dari kertas kraft atau pulp sulfit yang dikelantang tidak mengandung lignin dalam jumlah besar dan oleh karena itu lebih sesuai untuk buku, dokumen dan aplikasi lain dimana putih kertas sangat penting.
Kertas yang terbuat dari pulp kayu belum tentu kurang tahan lama daripada kertas kain. Perilaku penuaan kertas ditentukan oleh pembuatannya, bukan sumber serat aslinya. Selanjutnya, tes yang disponsori oleh Library of Congress membuktikan bahwa semua kertas berisiko mengalami pembusukan asam, karena selulosa itu sendiri menghasilkan asam format, asetat, asam laktat dan oksalat.
Bubuk mekanis menghasilkan hampir satu ton pulp per ton kayu kering yang digunakan, oleh karena itu pulp mekanis kadang-kadang disebut pulp “hasil tinggi”. Dengan hampir dua kali hasil seperti chemical pulping, pulp mekanis seringkali lebih murah. Buku paperback pasar massal dan surat kabar cenderung menggunakan kertas-kertas mekanis. Penerbit buku cenderung menggunakan kertas bebas asam, terbuat dari pulp kimia yang dikelantang sepenuhnya untuk buku hardback dan perdagangan buku-buku paperback.
Dampak Lingkungan
Produksi dan penggunaan kertas memiliki sejumlah efek buruk terhadap lingkungan.
Konsumsi kertas di seluruh dunia meningkat 400% dalam 40 tahun terakhir yang menyebabkan peningkatan deforestasi, dengan 35% pohon panen digunakan untuk pembuatan kertas. Sebagian besar perusahaan kertas juga menanam pohon untuk membantu menumbuhkan kembali hutan. Penebangan hutan pertumbuhan lama menyumbang kurang dari 10% pulp kayu, namun merupakan salah satu isu yang paling kontroversial.
Sampah kertas menyumbang hingga 40% dari total limbah yang diproduksi di Amerika Serikat setiap tahunnya, yang menambahkan hingga 71,6 juta ton limbah kertas per tahun di Amerika Serikat saja. Rata-rata pekerja kantor di AS mencetak 31 halaman setiap hari. Orang Amerika juga menggunakan 16 miliar cangkir kertas per tahun.
Pemutihan pulp kayu secara konvensional menggunakan unsur klorin menghasilkan dan melepaskan ke dalam lingkungan sejumlah besar senyawa organik terklorinasi, termasuk dioksin terklorinasi. Dioksin diakui sebagai polutan lingkungan yang persisten, diatur secara internasional oleh Konvensi Stockholm tentang Polutan Organik yang Persisten. Dioksin sangat beracun, dan efek kesehatan pada manusia meliputi masalah reproduksi, perkembangan, kekebalan dan hormonal. Mereka diketahui bersifat karsinogenik. Lebih dari 90% paparan manusia adalah melalui makanan, terutama daging, susu, ikan dan kerang, seperti dioksin yang terakumulasi dalam rantai makanan di jaringan lemak hewan.
Masa Depan
Beberapa produsen telah mulai menggunakan alternatif baru yang secara signifikan lebih ramah lingkungan untuk kemasan plastik yang diperluas. Terbuat dari kertas, dan dikenal secara komersial seperti PaperFoam, kemasan baru memiliki sifat mekanik yang sangat mirip dengan kemasan plastik yang diperluas, namun dapat terurai secara hayati dan juga dapat didaur ulang dengan kertas biasa.
Dengan meningkatnya kekhawatiran lingkungan tentang lapisan sintetis (seperti PFOA) dan harga petrokimia berbasis hidrokarbon yang lebih tinggi, ada fokus pada zein (protein jagung) sebagai lapisan untuk kertas dalam aplikasi gemuk tinggi seperti tas popcorn. Selain itu, sintetis seperti Tyvek dan Teslin telah diperkenalkan sebagai media cetak sebagai bahan yang lebih tahan lama daripada kertas.
Nah, itulah penjelasan mengenai kertas. Gimana? Sekarang kamu sudah tahu bukan mengenai defenisi dan sejarah kertas hingga proses pembuatannya? Terima kasih telah membaca artikel diatas semoga bisa bermanfaat dan menambah wawasan.
