Perkembangan teknologi pembuatan material kemasan kertas saat ini belum bisa memenuhi tuntutan akan  pelestarian lingkungan yang banyak diidam-idamkan masyarakat dunia. Teknologi pembuatan material kemasan masih dilakukan dengan mengandalkan dan  mengeksploitasi sumber daya alam dari dalam bumi maupun yang tumbuh di atasnya. Pelestarian lingkungan yang dimaksud tidak hanya berhubungan dengan bagaimana mendapatkan sumber material bahan baku kemasan, tetapi juga mencakup bagaimana material tersebut  dapat didaur ulang dengan mudah tanpa harus mengeluarkan energi ekstra, sehingga tidak ...

membebani sumber daya alam lain seperti minyak bumi dan sumber daya energi lainnya.

Penerapan bioteknologi di bidang kemasan yang digadang-gadang dapat menghasilkan material kemasan ramah lingkungan, ternyata  belum sampai tahap kesiapan masuk ke dalam fase industrialisasi. Saat ini bioteknologi masih dalam tahapan wacana dan penelitian yang masih memerlukan waktu cukup panjang, sehingga konsumen masih harus bersabar untuk dapat menikmati dan menggunakan hasil riset berupa material kemasan ramah lingkungan dalam segala aspek.

Saat ini siklus kemasan lebih pendek dibandingkan dengan siklus pada dua atau tiga dekade lalu. Hal ini disebabkan oleh perubahan gaya hidup masyarakat yang serba instan dan pendeknya umur produk yang ditawarkan oleh produsen demi mempertahankan daya saing produk mereka di pasaran. Gaya hidup masyarakat, terutama di kota metropolitan, mengkonsumsi makanan atau minuman serba instan, memerlukan wadah atau kemasan yang digunakan dimanapun mereka berada. Fenomena ini juga terjadi pada barang-barang elektronik sehingga siklus produk elektronik juga menjadi semakin singkat seiring dengan perkembangan  teknologi yang semakin canggih. Pola gaya hidup ini menyebabkan usia kemasan menjadi semakin pendek dan kebutuhan material kemasanpun meningkat cukup signifikan, baik secara kuantitas maupun  kualitas.

Pelaku industri kemasan perlu melakukan tindakan kreatif dan inovatif untuk mengantisipasi perubahan  perilaku konsumen dan produsen dalam pemakaian material kemasan. Salah satu material kemasan yang berperan penting dalam mengikuti perubahan gaya hidup masyarakat secara umum adalah kertas industri.

Kertas sebagai Kemasan Higienis

Kertas merupakan material kemasan yang termasuk kategori  ramah lingkungan dalam proses pembuatannya maupun proses daur ulangnya. Kertas yang digunakan untuk kontak  langsung dengan makanan dan minuman (Food Grade) harus memenuhi syarat higienis. Hal ini penting untuk mengantisipasi kemungkinan terjadinya migrasi bahan-bahan karsinogenik dari kertas ke makanan atau minuman yang bisa berakibat buruk pada kesehatan konsumen. Kertas dalam kategori ini harus  menggunakan  bahan baku serat langsung dari tumbuhan, bukan dari bahan kertas daur ulang.  Kertas daur ulang mengandung bahan-bahan karsinogenik yang tidak dapat dihilangkan 100% pada saat proses daur ulang. Saat ini sudah ada beberapa metode yang dilakukan agar kertas daur ulang dapat digunakan untuk mengemas makanan atau minuman, misalnya dengan memberikan lapisan barrier seperti aluminium foil antara kertas yang diproduksi dari material daur ulang dengan lapisan plastik yang bersentuhan langsung dengan makanan atau minuman. Contoh paling umum untuk konstruksi material kemasan seperti ini adalah kemasan antiseptik.

Jenis kertas untuk aplikasi ini sangat beragam, ada yang berwarna coklat dan ada yang putih. Jenis grammaturnya pun sangat bervariasi, mulai dari 40 g/m2 sampai 500 g/m2. Di samping itu,  ada jenis kemasan kertas yang harus dilapisi material lain (barrier material) ada juga yang tidak. Penggunaan barrier material pada kemasan kertas berguna  untuk menjaga agar produk tetap fresh untuk masa penyimpanan beberapa hari, bahkan satu atau dua bulan. Barrier material berfungsi sebagai penahan  Oksigen (O2) atau penahan uap air (H2O) dari luar agar tidak menembus ke dalam kemasan. Terkadang barrier material tidak hanya berfungsi sebagai barrier untuk kedua senyawa tersebut, tetapi juga terhadap minyak atau lemak. Selain itu,  barrier material juga  biasa digunakan sebagai sealing material atau bahan perekat agar kemasan tertutup dengan baik.

Sistem perekatan tutup  kemasan berbahan kertas biasanya dilakukan dengan dua cara,  yaitu : hot seal dan cold seal. Hot seal diaplikasikan untuk produk-produk yang tidak sensitif terhadap panas, seperti sandwich atau jenis makanan ringan lainnya. Sedangkan cold seal diaplikasikan untuk produk-produk yang sangat sensitif terhadap perubahan temperatur, seperti  es krim, susu, yogurt dan produk sejenis lainnya. Fungsi sealing material ini sangat penting untuk menjaga mutu sekaligus menjaga ke-otentik-an suatu produk yang akan dijual ke pelanggan.

Pada kategori kertas Food Grade kandungan  koloni bakteri dan jamur harus dikontrol dengan baik. Kontrol ini dilakukan pada saat proses pembuatan kertas, dengan  menetapkan jumlah koloni bakteri dan jamur  yang masih  dapat ditolelir agar  tingkat higienis kertas tetap terjaga. Kandungan koloni bakteri dan jamur  berkaitan erat  dengan kualitas fiber dan kualitas air yang digunakan di area produksi. Pengontrolan  jumlah bakteri dan jamur yang ada di area produksi harus dilakukan agar tidak terjadi efek metabolisme dari jamur dan bakteri berupa bau yang akan terus melekat di dalam kertas. Bau merupakan faktor yang harus  dihindari, terutama untuk aplikasi kemasan makanan. End user atau pelanggan yang menggunakan kertas tersebut juga akan  melakukan tes lanjutan untuk mengetahui jumlah bakteri untuk mengantisipasi adanya kontaminasi bakteri pada produk makanan yang akan mereka jual.    

Komposisi Kertas

Pada proses produksi kategori kertas higienis diperlukan bahan baku langsung dari serat tumbuhan. Serat panjang dan serat pendek dari tumbuhan diperlukan  agar dihasilkan kertas  dengan kualitas sesuai standar yang telah ditetapkan. Jenis bahan baku akan  membedakan jenis kertas yang dihasilkan, kertas coklat atau kertas putih. Kertas putih menggunakan campuran bahan baku NBKP (Needle Bleach Kraft Pulp) = serat panjang dan LBKP  (Leafe Bleach Kraft Pulp) =  serat pendek. Sedangkan kertas coklat menggunakan bahan baku NUKP (Needle Unbleach Kraft Pulp) = serat panjang dan LUKP (Leafe Unbleach Kraft Pulp) = serat pendek. Material NBKP dan NUKP hanya didapatkan dari tumbuhan yang hidup di negara empat musim. Sedangkan material LBKP dan LUKP bisa didapatkan dari negara tropis seperti Indonesia atau Brasil maupun dari negara empat musim. Selain keempat jenis serat kertas tersebut, terdapat jenis serat lain yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan kertas, antara lain BCTMP (Bleach Chemical Thermal Mechanical Pulp). BCTMP dapat dibuat dari jenis tumbuhan yang memiliki serat panjang dan serat pendek. Bahan baku ini banyak digunakan sebagai bahan pengisi bagian dalam kertas sehingga dapat meningkatkan sifat kekakuan kertas. Nilai ekonomisnya  membuat produsen kertas menggunakan bahan ini secara maksimal tanpa mengorbankan kualitas dari kertas itu sendiri.

Tumbuhan bahan baku kertas yang berasal dari negara empat musim memiliki serat yang lebih panjang dibandingkan tumbuhan  yang berasal dari negara tropis. Serat panjang diperlukan untuk mendapatkan sifat kertas yang lebih baik dalam hal mekanis, misalnya daya sobek, daya tarik dan kekakuan kertas. Sedangkan serat pendek diperlukan untuk membantu pembentukan lembaran kertas pada saat proses produksi di mesin kertas.

Warna material serat kertas menunjukan perbedaan proses produksi serat kertas dan penamaannya. Serat kertas dengan penamaan unbleach memiliki warna coklat, sedangkan  kertas dengan  penamaan bleach memiliki warna putih natural. Kertas coklat memiliki keunggulan dibandingkan kertas putih dalam kemampuan mekanik yang lebih tinggi. Warna coklat mengindikasikan masih tingginya kadar lignin di dalam serat kertas tersebut sehingga kertas yang dihasilkan menjadi lebih kaku dan lebih kuat dalam hal daya tarik dan daya sobek. Meskipun demikian, kertas coklat jarang digunakan karena kurang dapat diterima secara estetika sebagai material pembungkus atau kemasan makanan. Konsumen umumnya  lebih menyukai material pembungkus makanan berwarna bersih atau cerah. Selain itu, kertas putih lebih mudah diberi desain yang menarik dan mudah untuk diproses dibandingkan dengan kertas coklat.  Oleh karena itu, di pasaran lebih banyak kertas putih yang digunakan sebagai pembungkus makanan.

Filler sebagai Bahan Pelapis

Material pendukung lain dalam proses pembuatan kertas adalah filler yang berfungsi untuk meningkatkan hasil yield kertas, meningkatkan kehalusan permukaan kertas dan memperbaiki sifat kertas lainnya. Jenis filler yang biasa digunakan adalah calcium carbonate dan clay. Dalam aplikasinya terdapat dua metode  penggunaan filler dalam  proses pembuatan kertas. Metode pertama, filler dicampur bersamaan dengan bubur kertas sehingga filler berada di antara serat-serat kertas. Pada kondisi ini filler menutupi sebagian pori-pori serat kertas yang berfungsi menaikkan kekuatan kertas secara umum. Meskipun demikian, penggunaan   filler secara  berlebihan dapat merusak jalinan serat-serat kertas sehingga kertas menjadi rapuh karena filler memotong ikatan serat yang  satu dengan serat lainnya. Filler merupakan jenis pewarna yang paling banyak digunakan dalam proses pembuatan kertas. Nilai yang sangat ekonomis dan kemudahan dalam mendapatkan filler menyebabkan produsen kertas berlomba-lomba meningkatkan jumlah filler di dalam kertas tanpa mengurangi kualitas  kertas tersebut. Perkembangan teknologi memungkinkan inovasi yang menghasilkan  material pendukung  lain sebagai bahan baku kertas,  sehingga jumlah kandungan serat tumbuhan yang digunakan dalam produksi kertas terus berkurang dari tahun ke tahun. Hal ini  sejalan dengan impian masyarakat dunia dan  tujuan para produsen kertas untuk dapat berperan aktif dalam  melestarikan hutan dan lingkungan sekitarnya.

Untuk mengetahui kandungan  filler di dalam kertas dilakukan  pengukuran asch content. Jumlah filler yang ada di dalam kertas bergantung pada jenis kertasnya. Kertas dengan  lapisan di permukaannya memiliki  jumlah filler berkisar antara 20 – 30%,  sedangkan kertas tanpa  pelapis memiliki filler dengan  kisaran 10-15%. Kandungan filler berpengaruh terhadap  karakteristik atau  sifat—sifat kertas. Oleh karena itu kandungan filler di dalam kertas harus disesuaikan sampai batas tertentu, jika  berlebihan akan  menurunkan kualitas kertas secara signifikan.

Karakteristik Filler

Penggunaan  jenis filler sangat menentukan kualitas akhir dari kertas industri. Oleh karena itu, penting untuk mengetahui karakteristik dan sifat dari filler yang akan digunakan dalam proses pelapisan kertas. Sejalan dengan waktu, filler dapat berubah warna karena pengaruh sinar UV dan kelembaban. Perubahan warna biasanya dari putih mengarah ke kuning sehingga warna kertaspun berubah menjadi kekuningan. Perubahan warna ini juga ditentukan oleh kualitas filler tersebut dan lokasi  asal filler tersebut ditambang. Campuran jenis filler satu dengan lainnya akan menghasilkan  sifat kertas baru sesuai dengan aplikasi akhir yang diinginkan oleh pelanggan.

Ada beberapa jenis filler yang tersedia di pasaran dan digunakan secara luas,  di antaranya :

1. CaCo3

CaCo3 atau  Calcium Carbonate, banyak ditemui di daerah pegunungan berkapur. Tampilan luar filler ini berbentuk bulat sehingga bila diaplikasikan di permukaan kertas memberikan efek matt pada kertas. Filler ini digunakan pada hampir seluruh jenis kertas karena harganya yang cukup murah, tetapi dapat meningkatkan kualitas kertas secara signifikan. Filler ini dapat meningkatkan  kemampuan kertas dalam proses pengeleman  menjadi lebih baik

2. Clay

Filler ini merupakan material  yang di tambang dari alam. Bentuknya yang pipih segi enam menjadikan filler ini mempunyai karakteristik yang istimewa. Dari bentuk luarnya filler ini memberikan sifat glossy pada kertas sehingga hasil cetakan menjadi lebih mengkilap. Clay bernilai ekonomi cukup tinggi,  oleh karena itu banyak produsen kertas yang menggabungkan penggunaan  filler ini dengan filler lainnya.

3. TiO2

Filler ini berbentuk bulat dan memiliki  diameter lebih kecil dibandingkan dengan CaCo3 dan  memiliki tingkat keputihan dan nilai ekonomi  paling tinggi dibandingkan dengan filler jenis lainnya. Oleh karena itu penggunaan filler ini terbatas  pada kertas yang memerlukan nilai keputihan yang tinggi, antara lain  kertas kemasan  makanan dan kertas foto.

Metode kedua, filler diaplikasikan ke permukaan kertas dalam bentuk lapisan material khusus sehingga permukaan kertas tertutup secara total oleh filler tersebut. Pada  metode kedua ini filler difungsikan  untuk menaikkan tingkat glossy dan kemampuan cetak kertas. Pada umumnya metode kedua ini diaplikasikan untuk kertas dengan berat di atas 200 g/m2,  baik untuk  kertas coklat maupun kertas putih. Kertas coklat yang dilapisi filler lebih dapat mempertahankan kekuatannya dibandingkan dengan kertas putih yang dilapisi filler.

Ketebalan lapisan kertas diukur berdasarkan beratnya dalam satuan meter persegi. Ketebalan lapisan ditentukan oleh kualitas kertas yang akan diproduksi, yaitu antara 15-30 g/m2. Pada umumnya adonan untuk membuat pelapisan kertas menggunakan air sebagai bahan pengencer atau pelarut. Oleh karena itu, diperlukan unit pengering yang cukup panjang untuk proses pengeringan. Pemilihan air sebagai bahan pengencer adalah karena faktor harga yang relatif murah dan mudah didapatkan. Banyak teknologi lain yang dikembangkan untuk membuat proses pelapisan menjadi lebih efisien, tetapi untuk industri pembuatan kertas, teknologi berbasis air masih merupakan yang terbaik dan  belum ada penggantinya.