Di dalam industri, peran suatu kemasan tentunya tak kalah penting dibandingkan dengan manfaat produk itu sendiri. Kemasan berkualitas tentunya akan mampu menjaga mutu produk yang dikemasnya serta dapat meningkatkan branding dari produk tersebut. Beberapa parameter uji harus dilakukan terhadap material bahan baku kemasan tersebut untuk menilai kualitasnya.
Pada kesempatan kali ini kita akan belajar mengenai salah satu parameter uji tersebut yaitu gramatur dan ketebalan. Apa itu pengertian gramatur? bagaimana cara melakukan pengujiannya gramatur dan ketebalan pada kertas?
Daftar Isi
Standar Acuan Gramatur
Standar yang digunakan untuk pengujian gramatur dan ketebalan kertas adalah berdasarkan :
- Standar SNI ISO 536 : 2010 untuk cara uji gramatur. Karena merupakan standar yang diadaptasi dari standar ISO maka standar SNI ISO 536 : 2010 ada dalam dua bahasa.
- Standar SNI 140440 : 2006 untuk gramatur kertas dan karton (standar mutu gramatur kertas dan karton)
Istilah dan Definisi
Sebelum membahas lebih lanjut mengenai cara pengujian gramatur, terlebih dahulu kita harus memahami beberapa istilah yang terkait dengan gramatur itu sendiri.
Pengertian Gramatur
Menurut standar stndar SNI 14-0440 : 2006, Gramatur adalah massa lembaran kertas / lembaran karton dalam gram dibagi dengan satuan luasnya dalam meter persegi (m²), diukur pada kondisi standar.
Sedangkan menurut SNI ISO 536 : 2010, gramatur adalah massa dari suatu satuan luas tertentu dari kertas atau karton yang ditetapkan melalui cara uji yang spesifik. Satuan gramatur dinyatakan dalam gram per m².
Toleransi Gramatur
Toleransi gramatur adalah batas penyimpangan minimal dan maksimal yang masih diperkenankan dari satu nilai gramatur kertas dan karton, dinyatakan dalam persen.
Bulk
Volume lembaran kertas dalam cm³ dibagi dengan massa lembaran kertas dalam gram diukur pada kondisi standar.
Prinsip Pengujian Gramatur
Prinsip pengujian gramatur dan ketebalan kertas yaitu luas contoh uji dan massanya ditetapkan dan dilakukan perhitungan gramatur. Bisa dibilang pengujian gramatur ini relatif sederhana yaitu :
- Kita ukur luas dari kertas yang diuji (panjang x lebar)
- Kita ukur ketebalan kertasnya yaitu jarak antara satu permukaan atas dengan permukaan bawahnya
- Kita hitung massa dari kertas tersebut.
Alat Untuk Pengujian Gramatur
- Alat pemotong, yang mampu menghasilkan secara berulang potongan-potongan contoh uji yang bersih dengan ukuran nominal luas yang sama, masing-masing dengan ukuran kurang lebih 1 % dari luas yang diketahui. Hal ini harus diperiksa secara berulang kali melalui pengukuran dan jika tingkat akurasi di atas telah dicapai, luas rata-rata yang diperoleh dalam pemeriksaan ini akan digunakan untuk menghitung gramatur.
Alat potong Untuk pengujian gramatur dan ketebalan ini ada 2 jenis, yaitu :
-
- Kacip yang hanya memotong secara lurus
- Alat potong yang bisa memotong kertas dalam bentuk lingkaran dengan luas tertentu, tergantung dari luas dari pisau yang berbentuk lingkaran tersebut.
- Neraca, dengan akurasi yang memadai pada kisaran massa yang digunakan dengan ketelitian hingga 0,5 %. Neraca ini harus cukup sensitif untuk mendeteksi perubahan sebesar ± 0,2 persen dari massa yang ditimbang, dan jika neraca yang digunakan merupakan jenis direct reading, maka neraca tersebut harus diberi skala sehingga pembacaan dapat mencapai derajat keakurasian yang diperlukan. Ketika digunakan neraca harus dilindungi dari aliran udara langsung.
Sehingga sangat disarankan neraca yang digunakan untuk pengujian gramatur ini adalah neraca yang tertutup (mempunyai assesories pintu geser) pada bagian sisi-sisinya maupun bagian atas yang dapat dibuka dan ditutup. Biasanya yang mempunyai pintu geser tersebut adalah timbangan analitik yang mempunyai resolusi 0.0001 g atau precision ballance yang mempunyai resolusi 0.001 g.
jadi ketika kita ingin menimbang kertas, kita bisa memasukkan kertas lewat kiri atau kanan kemudian dalam melakukan penimbangan harus ditutup.
- Mikrometer
Alat ini dapat kita temukan dalam model analog (mikrometer sekrup) atau digital. Perbedaannya tentunya adalah dalam hal akurasinya, semakin kecil nilai ketelitiannya artinya semakin teliti alat tersebut.
Pengambilan Contoh dan Pengkondisian
- Jumlah bahan uji yang diambil (sedikitnya 5 lembar) harus mencukupi minimal untuk 20 contoh uji.
- Untuk pengujian gramatur dari contoh yang dikondisikan, bahan uji harus dikondisikan.
- Jika pengujian dilakukan dalam kondisi “kering – oven” atau “as taken” atau pada kondisi atmosfer yang lain, harus yang dilaporkan harus disertai dengan pernyataan yang menunjukkan kondisi contoh uji pada waktu penimbangan.
Ukuran Sampel Uji Gramatur
Jika kita menggunakan alat kacip, maka kita bisa memotong dengan ukuran persegi 10 cm x 10 cm, sehingga luas dari sampel uji persatu buah sampelnya adalah 10 cm x 10 cm menjadi 100 cm².
Adapun alat potong yang berbentuk lingkaran, kertas ketika dipotong sudah seluas 100 cm².
Prosedur Pengujian Gramatur
- Dengan menggunakan alat pemotong, potong minimal 20 contoh uji dari paling sedikit lima bahan uji.
- Jika memungkinkan ambil jumlah yang sama dari masing-masing bahan uji yang memiliki luas tidak kurang dari 500 cm² (disarankan 20 mm x 250 mm) dan tidak lebih dari 1000 cm². Jika diperlukan, contoh uji dapat terdiri dari beberapa lembaran yang lebih kecil.
- Tentukan luas masing-masing contoh uji dengan menghitung hasil pengukuran yang telah dilakukan sampai ketelitian mendekati 0,5 mm.
- Timbang masing-masing contoh uji pada neraca dan nyatakan massanya dalam gram sampai tiga angka penting.
catatan :
Ketika menguji lembaran berukuran kecil, disarankan untuk menghindari kontak dengan contoh uji tanpa menggunakan sarung tangan. Jadi disarankan ketika lembar ujungnya berlubang kecil, diharapkan tidak berkontak langsung dengan tangan (tanpa menggunakan sarung tangan).
Prosedur Uji Ketebalan Kertas
- Masukkan kertas pada tempat pengukuran ketebalan, baik yang manual maupun yang digital. Intinya kertas di masukkan sehingga batang akan turun sampai pada batas menyentuh kertas.
- Catat hasil pembacaan dari pengukuran tebal kertas tersebut, jika thickness gauge yang kita gunakan tipe digital, maka kita cukup melihat angka pada displaynya saja.
Namun jika thickness gauge yang kita gunakan adalah yang analog, maka perlu dipahami terlebih dahulu cara pembacaaanya.
Contoh tampilan thickness gauge dibawah ini.
Dapat dilihat bahwa terdapat keterangan di bagian utama alat 0.01 – 10 mm, maka niai 0.01 tersebut merupakan nilai skala terkecil atau bisa dikatakan bahwa jarak antar bar (bar satu dengan bar yang disebelahnya) adalah 0.01 mm atau dengan kata lain ketika jarum panjang diatas :
- Bergeser 1 bar, maka artinya pengukuran berubah sebesar 0.01 mm.
- Bergeser 2 bar >> 0.02 mm
- Bergeser 3 bar >> 0.03 mm
- Bergeser 10 bar >> 0.1 mm
- Bergeser 20 bar >> 0.2 mm
- Sampai jika jarum panjang tersebut kembali ke titik 0, artinya benda yang diukur mempunyai ketebalan 1 mm >> dan pada kondisi ini jarum pendek akan menunjukkan angka 1.
- Demikian seterusnya.
Pernyataan Hasil Uji Gramatur
Dinyatakan dalam gram per m², dari masing-masing contoh uji. Jika memang kita ingin menghitung gramatur dari masing-masing contoh uji, maka kita hitung dengan persamaan berikut :
Gramatur (g) = (m / A) x 10000
m adalah massa dari contoh uji yang dinyatakan dalam gram
A adalah luas dari contoh uji
Persamaan diatas bisa kita sederhanakan menjadi :
Dimana nilai 10.000 tersebut merupakan faktor konversi dari cm² ke m² karena satuan dari gramatur adalah gram per m². Sedangkan nilai 100 diatas jika menggunakan contoh uji dengan luas 100 cm².
Cara lain menghitung gramatur adalah dengan menggunakan persamaan berikut :
Dimana
m bar adalah massa rata-rata contoh uji, dinyatakan dalam gram
A bar adalah luas rata-rata contoh uji, dinyatakan dalam centimeter persegi (cm2)
Jadi jika pada cara pertama untuk masing-masing contoh uji, namun pada cara kedua ini kita bisa rata-rata kan terlebih dahulu massanya dan luasnya kemudian gramatur kita hitung dari rata-rata dari massa dibagi dengan rata-rata luas contoh uji kemudian kita kalikan dengan 10.000.
Satuannya tetap sama gram per m².
Untuk Faktor bulk, dinyatakan dalam cm³ / gram menggunakan persamaan berikut :
faktor bulk yaitu volume dalam satuan cm³ dibagi dengan massa dari kertas tersebut dalam satuan gram.
Nah volume ini bisa dihitung dari luas dikalikan dengan ketebalan.
Dimana pada contoh diatas, luas sampel uji kita menggunakan 100 cm² kita kalikan dengan tebal dalam satuan cm lalu kita bagi dengan massanya.
Atau kita bisa mempermudah juga dengan cara :
Faktor bulk adalah tebal dalam satuan mikron dibagi dengan gramatur gram per m2
Nah kenapa tebal harus dalam satuan micron?
Sedangkan jika kita lihat dalam rumus diatas faktor bulk mempunyai satuan cm³/gram.
Perubahan konversi pada gambar dibawah ini merupakan penjelasannya.
Toleransi gramatur
Dapat dilihat untuk untuk kertas dengan gramatur :
- Dibawah 28 maka toleransinya adalah ± 7 %.
- 35 toleransinya ± 6 %.
- 45 – 55 toleransinya ± 5 %.
- Diatas 60 toleransinya ± 4 %.
Contoh:
Kertas HVS 70 gram per m² biasanya di dalam di kemasan kertas tersebut bertulis gramaturnya 70 gram per m2.
Sesungguhnya setiap lembar kertas HVS tersebut nilainya tidak ada yang benar-benar 70 gram per m2, namun bervariasi. Nah variasi nilai itu harus tetap berada pada toleransi yang sudah ditetapkan yaitu ± 4 % sesuai pada tabel diatas..
Artinya kertas HVS 70 gram/m2 tersebut bisa bervariasi dari (70 – 2,8) sampai dengan (70+ 2,8).
Jadi rentangnya bisa dari 67.2 gram/m2 sampai 72,8 gram/m2
Persyaratan Mutu Untuk Beberapa Jenis Kertas
Kertas Koran
yaitu kertas cetak dengan kandungan pulp mekanis minimal 65%. Nah, syarat mutu untuk kertas koran sesuai dengan standar SNI 7273 tahun 2008 gramaturnya yaitu kisaran 45 – 60. Sedangkan untuk faktor bulk nya maksimal 1,75.
Kertas Cetak
yaitu kertas yang digunakan untuk keperluan cetak mencetak, dibuat dari pulp kimia dan dapat mengandung pulp mekanis maksimal 15 %.
Berdasarkan SNI 7274 tahun 2008, gramatur untuk kertas cetak itu syaratnya adalah 50 – 100 gram per m2. Sedangkan untuk faktor bulk nya maksimal 1,5.
Penyajian Laporan Hasil Uji
Untuk laporan hasil pengujian harus mencakup informasi berikut :
- Acuan ke standar nasional, misalnya kita menggunakan standar SNI nomor berapa sebagai acuan pengujian tersebut.
- Tempat dan tanggal pengujiannya.
- Kondisi ruang uji yang digunakan, baik itu suhu ruang atau kelembaban udara, karena mungkin tempat yang berbeda hasil pengujiannya juga akan berbeda.
- Semua informasi yang diperlukan untuk identifikasi contoh.
- Luas contoh uji yang digunakan.
- Jumlah pengulangan pengujian.
- Rata-rata dan simpangan baku dari hasil uji.
- Jika bahan uji diambil lebih dari satu titik sepanjang arah silang mesin gulungan atau lembaran dan informasi variasi gramatur diperlukan, rincian yang terdapat dalam nomer 3,4,5.6 harus dilaporkan secara terpisah untuk masing-masing titik.
- Setiap penyimpangan dari prosedur yang ditetapkan dalam standar nasional ini dan setiap keadaan yang dapat mempengaruhi hasil uji Jadi jika ada penyimpangan apapun catat dalam laporan hasil uji.
Semoga bermanfaat.
