Saat tidak sengaja menumpahkan air di atas kertas dokumen, Anda bisa mengamati kertas tersebut menjadi lebih rapuh dan rentan sobek jika dibandingkan saat dalam kondisi kering. Lantas, mengapa kertas lebih mudah sobek saat basah? “Pada dasarnya, kertas hanyalah serat selulosa-molekul polimer alami dari kayu, yang dijalin satu sama lain untuk membentuk lembaran,” kata Charlotte Scott-Parker, spesialis penelitian dan pengembangan di James Cropper Paper Mill di Inggris.
“Dalam selembar kertas biasa, serat-serat ini saling bertautan satu sama lain melalui ketidakteraturan kecil seperti kait pada masing-masing helai selulosa. Namun, mereka juga terikat satu sama lain melalui ikatan hidrogen,” tambahnya, seperti dikutip Live Science, Sabtu (2/9/2023). Ikatan hidrogen adalah salah satu interaksi terpenting dalam kimia.
Ikatan kimia tersebut dapat berperilaku seperti magnet, dengan satu ujung sedikit positif dan ujung lainnya sedikit negatif. Seperti halnya magnet sejati, gaya tarik-menarik yang berlawanan, sehingga ujung positif dari satu molekul tertarik ke arah ujung negatif dari molekul lain di dekatnya, dan gaya tarik-menarik ini menyatukan keduanya.
Kertas mudah sobek saat basah
Lantas apa hubungannya dengan kertas? Molekul yang mengandung oksigen yang terikat pada hidrogen, termasuk air, sangat rentan terhadap jenis interaksi yang dikenal sebagai ikatan hidrogen ini. Dan kebetulan polimer selulosa yang membentuk kertas ditutupi dengan oksigen-hidrogen di sepanjang serat. Pada tingkat kimia, air menganggu ikatan hidrogen penting yang menyatukan serat selulosa. Karena air juga mengandung ikatan oksigen-hidrogen yang sangat penting, air mulai membentuk ikatan hidrogennya sendiri dengan selulosa, menghalangi pengikatan serat lainnya.
Dengan lebih sedikit interaksi antara masing-masing polimer selulosa, pemisahan serat menjadi lebih mudah, sehingga lebih sedikit tenaga yang diperlukan untuk merobek kertas. “Sehingga jika membuat kertas basah, matriks serat akan membengkak, serat mulai terlepas, dan mulai kehilangan kekuatan dan lebih mudah sobek,” terang Marko Kolari, peneliti dan pengembangan di Kemira, sebuah perusahaan kimia pulp dan kertas di Finlandia.
Tidak semua kertas sama Namun, tidak semua kertas diciptakan sama karena ada beragam macam kertas. “Serat selulosa hampir sama di semua produk ini, tetapi sifat-sifatnya sangat berbeda dan beragam,” kata Kolari.
Cara berbagai kertas itu merespon air disebabkan oleh bahan tambahan yang disertakan selama proses pembuatan kertas.
Industri kertas memiliki segudang trik kimia untuk meningkatkan sifat produk kertas, dan salah satu fitur terpenting yang menjadi fokus produsen adalah kekuatan.
“Jika Anda menginginkan bahan yang kuat seperti kotak kemasan, kami perlu memperkuat matriks seratnya. Kami melakukannya dengan menggunakan bahan tambahan seperti tepung kentang,” papar Kolari.
Lapisan senyawa alami ini diaplikasikan pada permukaan kertas sebagai gel dan membentuk penghalang yang kuat di sekitar jalinan serat selulosa saat dikeringkan.
Permukaan pati yang kokoh ini berfungsi sebagai perancah dan memberikan peningkatan kekuatan yang besar pada kertas.
Namun, karton yang dikeraskan pun juga tidak kebal terhadap efek kelembapan yang merusak. Jika basah, bahan tersebut juga akan kehilangan kekuatannya dengan sangat cepat.
Sumber : Kompas
