BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Teori Umum Kayu Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam merupakan bahan mentah yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai kemajuan teknologi. Kayu memiliki beberapa sifat sekaligus,yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. Pengertian kayu disini adalah sesuatu bahan, yang diperoleh dari hasil pemungutan pohon-pohon dihutan, yang merupakan bagian dari pohon tersebut, setelah diperhitungkan bagian-bagian yang mana yang lebih banyak dapat dimanfaatkan untuk sesuatu tujuan penggunaan. Baik dalam bentuk pertukangan, kayu industri maupun kayu bakar. (dumanauw.1993) Kayu adalah suatu karbohidrat yang tersusun terutama atas Karbon,Hidrogen dan Oksigen.

2 Tabel 2.1 Komposisi unsur kayu Unsur % Berat kering Karbon 49 Hidrogen 6 Oksigen 44 Nitrogen Sedikit Abu 0,1 Unsur unsur penyusunan kayu itu tergabung dalam sejumlah senyawa organik: selulosa,hemiselulosa dan lignin. (haygreen.1986 ) Sifat Kimia Kayu Komponen kimia kayu sangat bervariasi, karena dipengaruhi oleh faktor tempat tumbuh,iklim,dan letaknya didalam batang atau cabang. Komponen kimia di dalam kayu mempunyai arti yang penting, karena menentukan kegunaan suatu jenis kayu. Secara kimia kandungan zat yang terdapat pada kayu dapat dibagi atas: 1. Selulosa 2. Hemiselulosa 3. Lignin 4. Ekstraktif

3 Komposisi kimia kayu bervariasi untuk setiap spesies. Secara umum, hardwood atau kayu keras mengandung lebih banyak selulosa, hemiselulosa dan ekstraktif dibanding dengan soft wood (kayu lunak) tetapi kandungan ligninnya sedikit. 1. Selulosa Selulosa merupakan bahan kristalin untuk membangun dinding-dinding sel dan merupakan dasar yang penting bagi industri-industri yang memakai selulosa sebagai bahan baku,misalnya: pabrik kertas,pabrik sutera tiruan dan lain sebagainya. Selulosa juga merupakan bagian terbesar dari pada dinding sel kayu, selulosa adalah polimer karbohidrat kompleks yang mempunyai persentasi komposisi yang sama seperti pati, yang menghasilkan glukosa dan terhidrolisis sempurna oleh asam. Rumus kimia dari selulosa adalah (C 6 H 10 O 5 )n, dimana n adalah jumlah dari pengulangan glukosa, n juga dinamakan derajad polimerisasi (DP). Menurut casey (1811) sumber utama serat selulosa terdapat dalam tumbuh-tumbuhan yaitu serat selulosa sebagai bahan baku pembuatan pulp. 2. Hemiselulosa Zat ini semacam selulosa yang berupa persenyawaan dengan molekulmolekul besar yang bersifat karbohidrat. Hemiselulosa dapat tersusun oleh gula yang bermartabat lima sengan rumus C 5 H 10 O 5 disebut pentosan atau gula atau gula bermartabat enam C 6 H 12 O 6 disebut hexosan. Zat-zat ini terdapat sebagai bahan bangunan dinding-dinding sel dan juga sebagai bahan zat cadangan.

4 Hemiselulosa juga merupakan polimer-polimer gula yang terdiri hanya dari polimer glukosa. Molekul hemiselulosa terdiri dari 300 unit gula. Berbeda dengan selulosa 3. Lignin Merupakan bagian yang bukan karbohidrat, sebagai persenyawaan kimia yang jauh dari sederhana, tidak berstruktur, bentuknya amort. Lignin berfungsi sebagai bahan perekat atau semen antara sel-sel selulosa yang membuat kayu menjadi kuat. Diantara sel-sel, lignin berfungsi untuk memberi ketegaran pada sel. Lignin juga berpengaruh dalam memperkecil perubahan dimensi sehubungan dengan perubahan kandungan air kayu dan juga dikatakan bahwa lignin mempertinggi sifat racun kayu yang membuat kayu tahan terhadap serangan cendawan dan serangga. Didalam kayu lignin merupakan bahan tidak berwarna. Apabila lignin bersentuhan dengan udara, terutama dengan adanya sinar matahari, maka lama kelamaan lignin akan cenderung menjadi kuning. Lignin merupakan polimer tiga dimensi yang bercabang banyak, molekul utama pembentuk lignin adalah Fenylpropane. Satu molekul lignin dengan derajad polimerisasi yang tinggi merupakan molekul yang besar karena ukurannya dan struktur tiga dimensinya.

5 4. Zat Ekstraktif Umumnya adalah zat yang mudah larut dalam pelarut seperti eter, alkohol, bensin, dan air. Banyak rata-rata 3-8% dari berat kayu kering tanur. Termasuk didalamnya minyak-minyakan,resin, lilin,lemak, tanin, gula, pati dan zat warna. Zat ekstraktif tidak merupakan bagian struktur dinding sel, tetapi terdapat dalam rongga sel. (Dumanauw hal28) Sifat Fisik Kayu 1) Massa Jenis Yang terpenting dari bahan baku untuk pulp ini adalah massa jenis dimana massa jenis sangatlah berpengaruh besar terhadap produk pulp karena penjualan pulp itu berdasaran volume sehingga berat suatu kayu mempengaruhi volume pulp yang dihasilkan. Massa jenis basah untuk beberapa jenis kayu Massa jenis yang sesungguhnya : 1,53 Massa jenis kayu untuk pulp : 0,3-0,6 Massa jenis kayu pinus : 0,47-0,50 Massa jenis kayu karet : 0,55-0,60 Massa jenis eucalyptus : 0,51 2) Kadar Air

6 Kadar air pada kayu yang baru ditebang sekitar 80-90% sehingga untuk pembuatan pulp harus ditimbun dulu beberapa bulan supaya kadar airnya berkurang. Pelepasan air bebas akan mempengaruhi selulosa kayu secara kimiawi Pengabsorbsian kandungan air dalam kayu (proses evaporasi) merupakan proses fisik dan kimiawi yang sangat rumit, dimana pelepasan air bebas akan mempengaruhi perubahan dimensi kayu. Pelepasan air terikat akan mempengaruhi sel pori (selulosa ) kayu secara kimiawi Sifat Mekanik Kayu 1. Kekerasan Yang dimaksud kekerasan kayu adalah suatu ukuran kekuatan kayu menahan gaya yang membuat takik atau lekukan. Juga dapat diartikan sebagai kemampuan kayu untuk menahan kikisan atau abrasi dimana kekerasan juga merupakan suatu ukuran ketahanan kayu terhadap pengausan. 2. Kekakuan kayu Kekakuan kayu suatu ukuran kekuatan kayu untuk mampu menahan perubahan bentuk atau lengkungan dimana sering disebut dengan istilah modulus elastisitas. 3. Keteguhan tarik Keteguhan tarik kayu adalah kekuatan kayu untuk menahan muatan dari gaya-gaya yang berusaha menarik kayu, dimana kekuatan tarik terbesar pada kayu adalah sejajar arah serat. (Dumanauw.1993)

7 2.2. Pembagian Kayu Berdasarkan Sumber Serat Pada dasarnya hampir semua jenis tanaman berserat dapat dibuat menjadi pulp tetapi kualitas pulp yang dihasilkan belum tentu ekonomis dan baik sehingga tidak dapat bersaing dipasaran. sumber utama serat adalah seperti: a. Kayu Berserat Pendek (Hard Wood) kayu jenis ini sering juga disebut kayu berdaun lebar contohnya: 1.Kayu Alam (Mix Tropical Hard Wood ) Seperti kayu medang,api-api, martolu, raru,hoting,hau dolok dan lain sebagainya 2 Kayu Eucalyptus Kayu berdaun lebar ini mempunyai struktur sel kayu yang lebih lengkap b. Kayu Berserat Panjang (Soft Wood) Kayu ini disebut dengan kayu berdaun jarum seperti kayu pinus. Kayu berdaun jarum ini tidak mempunyai pori-pori (sel pembuluh), melainkan trakeida, yang merupakan bagian terbesar dari volume kayu. Bila kayu dilihat dibawah miskroskop akan terlihat bahwa seratnya merekat satu sama lain. Disamping lintang terlihat bahwa serat merupakan dinding serat dan lubang ditengah yang disebut lumen, serat- serat tersebut satu sama lain berkaitan dengan lamela tengah.

8 2.3. Caustic Soda (NaOH) Natrium hidroksida (NaOH) dikenal sebagai caustic soda, adalah sejenis basa logam caustic. Natrium Hidroksida membentuk larutan alkali yamg kuat ketika dilarutkan didalam air. Digunakan diberbagai industri, kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum,sabun dan deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia. Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet,serpihan,butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia bersifat lembab cair dan secara sponstan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. Sangat larut dalam air dan akan melepas panas ketika dilarutkan. ( wikipedia) NaOH bila dilarutkan didalam air akan terionisasi menjadi ion Na + dan OH -. Larutan ini terdiri dari tiga atom, masing-masing satu atom Na, O, H,. Dimana dalam hal ini O dan H tetap bersatu, oleh karena itu apabila NaOH menjadi ion ia akan terpecah menjadi ion Na + dan ion OH - yang disebut dengan Hidroksil. Adapun sifat-sifat NaOH adalah 1. Warnanya terang benderang 2. Licin dan berbusa 3. Tidak berbau 4. Memiliki berat molekul 40 g/mol 5. Densitas 1,6 gr/l 6. Titik leleh 318 o C (591K) 7. Mudah bereaksi dengan asam 8. Tidak mudah terbakar

9 Penambahan caustic soda berfungsi untuk melarutkan khlorinat lignin dan zat ekstraktif lainnya yang terdapat dalam bahan baku sehingga serat selulosa terlepas dari ikatannya. Pada unit pemasakan NaOH digunakan sebagai cairan pemasak. Keuntungan dari pemakaian NaOH yaitu larutannya lebih cepat bereaksi dengan lignin sehingga waktu yang dibutuhkan untuk proses pemasakan lebih singkat disamping itu NaOH lebih mudah diperoleh dengan harga relatif murah. (anonim) 2.4 Teori Umum Pulp Pulp adalah produk utama kayu, terutama digunakan untuk pembuatan kertas,tetapi juga diproses menjadi berbagai turunan selulosa, seperti sutera rayon dan selofan. Tujuan utama dari pembuatan pulp kayu adalah untuk melepaskan serat-serat yang dapat dikerjakan secara kimia atau secara mekanik atau dengan kombinasi dua tipe perlakuan tersebut. Pulp-pulp perdagangan yang umum dapat dikelompokkan menjadi tipe-tipe kimia, semi kimia, kimia mekanik,. Istilah-istilah Pulp Rendemen Tinggi sering secara bersama digunakan untuk tipe-tipe yang berbeda dari pulp-pulp yang kaya lignin yang memerlukan defibrasi secara mekanik. Pembuatan pulp secara kimia adalah proses dalam mana lignin dihilangkan sama sekali hingga serat-serat kayu mudah dilepaskan pada pembongkaran dari bejanabejana pemasak (digester) atau paling tidak setelah perlakuan mekanik lunak. Hampir semua produksi pulp kimia didunia saat ini didasarkan pada proses-proses sulfit dan sulfat (kraft). Pada pembuatan pulp kraft system pemasakan alkali bertekanan pada suhu tinggi. Menurut metode yang diusulkan oleh C. watt dan H.burgess, Larutan Natrium Hidroksida digunakan sebagai lindi pemasak dan lindi bekas yang dihasilkan

10 dipekatkan dengan cara penguapan dan dibakar. Leburan, yang terdiri atas natrium karbonat, diubah kembali menjadi natrium hidroksida dan kalsium hidroksida (konstisasi). Karena Natrium Karbonat digunakan untuk imbuhan, maka proses pemasakan dinamakan proses soda. Sejak tahun 1960-an produksi pulp kraft juga telah naik lebih cepat dari pada pulp sulfit karena beberapa faktor seperti pemulihan bahan kimia yang lebih sederhana dan lebih ekonomis dan sifat-sifat pulp yang lebih baik dalam hubungannya dengan kebutuhan pasar. Pengenalan bahan-bahan pengelantang yang efektif, terutama klorin dioksida telah menghapuskan kesukaran-kesukaran terdahulu mengenai pengelantangan pulp-pulp kraft menjadi derajat putih yang tinggi dan pra-hidrolisis kayu telah memungkinkan untuk menghasilkan pulp-pulp pelarutan (dissolving pulp) berkualitas tinggi dengan proses kraft. Proses kraft ini juga mempunyai sisi kelemahan yang sukar diatasi yaitu gas-gas berbau tidak enak dan kebutuhan bahan kimia pengelantang yang tinggi pada pulppulp kraft kayu lunak. Namun menurut perkembangan terakhir dapat diharapkan bahwa modifikasi-modifikasi baru akan membawa perbaikan-perbaikan dalam hal kebutuhan-kebutuhan lingkungan. (sjostrom 1995)

11 2.4.1 Metode Pembuatan Pulp Perkembangan teknologi proses pembuatan pulp didasarkan pada beberapa tujuan disamping optimisasi tujuan, kualitas pulp dan pengendalian kualitas yang penting dalam peningkatan adalah: 1. Meningkatkan rendemen pulp 2. Mengurangi jumlah bahan kimia yang dibutuhkan dalam kelembutan pulp dan pengelantangan, termasuk peningkatan proses recovery bahan kimia. 3. Mengurangi pencemaran udara dan air 4. Pengembangan proses pembuatan pulp bebas belerang dan pemutihan bebas klor 5. Fleksibelitas tinggi mengenai rendemen, kualitas dan pengelantangan pulp 6. Kondisi proses yang memungkinkan penyiapan hasil samping pulp ( 1. Pembuatan pulp sulfat Bahan-bahan kimia pemasak dan keseimbangan Belerang dioksida adalah asam di-basa dan dalam larutan berair SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 H 2 SO 3 H + + HSO 3 - HSO 3 - H + + SO 3 2-

12 Keuntungan-keuntungan dari proses sulfat adalah sbb: 1. Pulp yang dihasilkan mempunyai kekuatan yang tinggi 2. Dipakai untuk proses pembuatan pulp dari bahan baku kayu dari spesies yang berbeda. 3. Tersedianya bahan kimia pengganti dengan berbagai alternatif dan harganya tidak mahal 4. Tersedianya peralatan-peralatan operasi yang standart. 5. Banyak pilihan yang dapat dipakai untuk proses pemucatan 6. Dampak pencemarannya rendah. (anonim) 2. Proses soda Dalam proses soda, kayu dimasak dengan larutan natrium hidroksida yang sering disebut dengan lindih putih dan lindih hitam berupa larutan sisa pemasakan yang dipekatkan dan kemudian dibakar, yang akan menghasilkan natrium karbonat. Dan apabila diolah dengan menambahkan batu kapur akan menghasilkan Natrium Hidroksida 3. proses sulfit Pada proses sulfit, larutan pemasak yang dipakai adalah asam-asam yang mengandung sulfur dari logam alkali, atau alkali tanah berupa bisulfit.

13 Bahan Kimia dalam Proses Pemutihan a) Sodium hidroksida (NaOH) Pada saat klorin dioksida bereaksi dengan lignin dan resin, sebagian besar saja yang dihasilkan tersebut larut dengan air. Karena klorinat lignin dan resin sangat mudah larut dalam larutan alkali, perlakuan alkali menyusul setelah proses khlorinasi. Sodium hidroksida (Caustic soda) merupakan salah satu alkali kuat yang ada. Ini merupakan bahan kimia yang dapat menyebabkan luka bakar pada kulit. Penanganan Caustic soda harus memperhatikan keseluruhan tindakan pencegahan pada proses pemutihan normalnya digunakan alkali encer dengan konsentrasi kira-kira 120 gram/liter. b) Oksigen (O2) Gas oksigen digunakan sebagai salah satu zat pemutih bersama-sama dengan alkali pada tahap ekstraksi. Gas oksigen memperkuat sifat-sifat pulp yang diputihkan. Hal ini mungkin membuat berkurangnya emisi yang dapat mengganggu terhadap lingkungan. c) Khlorin Dioksida (ClO 2 ) Klorin dioksida adalah salah satu bahan kimia pengoksidasi kuat, kerja dari proses pemutihan ini umumnya dengan cara oksidasi terhadap lignin dan bahan berwarna yang lainnya. ini digunakan untuk memutihkan pulp yang berkualitas sebab ini memiliki keunikan yang sanggup mengoksidasi bahan yang bukan selulosa dengan kerusakan pada selulosa yang minimum. Brightness tinggi yang dihasilkan dengan klorin dioksida adalah stabil. Pada bleaching plants, klorin dioksida digunakan sebagai suatu larutan gas didalam air. (Suhunan.2003)

14 2.5 Proses Pengolahan Pulp Bahan Baku Bahan baku untuk pembuatan pulp adalah: a. chips b. white liquor a. Chips Kwalitas chips yang dipergunakan sebagai bahan baku dalam pemasakan sangat berpengaruh terhadap kwalitas pulp yang di hasilkan Kayu dibagi dua spesies yaitu jenis soft wood dan hard wood. Kayu jenis soft wood menghasilkan pulp yang lebih kuat dibanding dengan jenis hard wood karena seratseratnya lebih panjang dan lebih lentur dibandingkan dengan serat yang terdapat pada hardwood dan softwood juga menghasilkn rendemen yang rendah dibandingkan dengan hard wood pada suatu kondisi pemasakan yang sama. Ini karena kandungan hemiselulosa pada soft wood lebih mudah larut dibandingkan dengan hardwood, dan kandungan lignin dalam softwood lebih banyak dibandingkan hardwood. b. White liquor White liquor adalah sebagai media pemasak terdiri dari beberapa bahan-bahan kimia yang berupa larutan berair: 1. Natrium Hidroksida (NaOH) 2. Natrium Sulfide (Na 2 S)

15 Konsentrasi dari masing-masing zat tersebut akan memainkan peranan yang penting dalam reaksinya dengan kayu yaitu: 1. Pengurangan konsentrasi alkali aktif yang berarti menambah jumlah pengencer, berakibat pada beban penguapan yang lebih besar 2. Pengurangan sulfide akan berakibat pada kualitas pulp (lebih banyak pemutusan rantai yang terjadi) karena adanya penambahan konsentrasi ion Hidroksil Proses Pemasakan (Digesting) Proses pemasakan ini dengan menggunakan steam dan cairan bahan pemasak yaitu White Liquor (WL). Dimana temperatur pemasakan dijaga sekitar 170 ºC sampai dicapai derajat delignifikasi yang telah ditentukan. Uraian Proses Pengoperasian Digester 1. Chips Filling, yaitu pengisian chips ke dalam digester dengan menggunakan belt conveyor. Pengisian chips kedalam digester merupakan langkah awal dari proses pemasakan dan merupakan suatu proses penting pada pembuatan pulp. Agar dapat mencapai keseragaman setiap pemasakan, maka harus diketahui berapa berat serpihan kayu yang dimasukkan kedalam digester, kandungan air pada chips dan berat jenis keseluruhan kayu. 2. Tahap Prehydrolisis, dilakukan dalam pembuatan DKP (Dissolve Kraft Pulp) sedangkan pada BKP (Bleach Kraft Pulp) tahap prehidrolisis ini tidak

16 dilakukan, hal ini disebabkan karena proses pre-hydrolisis bertujuan untuk menghilangkan hemiselulosa. Pada proses prehydrolysis dilakukan dalam fase uap memakai steam.dengan menginjeksikan langsung steam LP (Low Presure) melalui bawah digester sehingga mencapai temperatur yang diinginkan. 3. Pengisian Liquor, yaitu pemasakan cairan pemasak yang terdiri dari lindih putih dan lindih hitam, persentase dari bahan kimia pemasak yang digunakan tergantung dari pada derajad pemasakan yang dipertimbangkan Pada proses DKP pengisian liquor dilakukan setelah tahap prehydrolisis. Larutan pemasak panas yang dimasukkan ke dalam digester didapat dari relief heat recovery system dengan temperatur C harus dengan perbandingan yang sesuai sebagaimana dibutuhkan untuk memasak dengan berat kering (bone dry atau oven dry) kayu yang dimasukkan. Persentase ini juga tergantung seberapa jauh kita akan mengurangi kandungan lignin dari dalam kayu (degree of delignification) 4. Cooking, proses pemasakan liquor secara tidak langsung yaitu dengan mengalirkan uap kedalam digester dengan uap tekanan menengah. Faktorfaktor yang mempengaruhi proses pemasakan adalah temperatur, waktu dan konsentrasi zat pemasak, untuk memudahkan pengontrolan derajad delignifikasi selama pemasakan, maka ditentukan suatu faktor yaitu H-faktor dimana merupakan luasan kurva integral antara laju reaksi dan waktu pemasakan.

17 5. Blowing, akhir dari pemasakan, dimana bubur pulp yang dihasilkan dialirkan ke dalam blow tank dengan membuka katup pada jalur pulp yang akan dihembuskan dari digester ke blow tank. Saat itu tekanan didigester turun hingga tekanan atmosfer. Maka penurunan tekanan akan menghasilkan gas blow yang menuju heat recovery system untuk menghasilkan air panas. Pada operasi normal penghembusan dilakukan tiap 15 menit. Temperatur dan waktu pemasakan merupakan dua faktor yang saling berpengaruh,kalau dalam pemasakan dilakukan pada temperatur yang lebih tinggi maka waktu yang diperlukan adalah lebih singkat. Walaupun demikian kedua faktor temperatur dan waktu itu tidaklah cukup untuk mengontrol reaksi penghilangan lignin dalam suatu proses pemasakan, maka untuk memperbaiki proses pembuatan pulp secara kimia dan agar selalu ada pedoman untuk mengatur waktu dengan bervariasinya temperatur dan atau sebaliknya maka faktor-faktor itu dikombinasikan menjadi satu faktor perhitungan yang disebut dengan H-Factor Washing Dan Screening Tahap selanjutnya adalah pencucian dengan tujuan untuk memisahkan cairan sisa hasil pemasakan dan mengurangi dampak terhadap lingkungan. Washing merupakan sebuah sistem alat pencuci berputar yang terdiri dari saringan yang menutupi silinder yang berputar didalan vat. Prinsip yang digunakan pada tahap ini adalah menggunakan air yang sedikit mungkin dengan tingkat kebersihan pulp yang dihasilkan setinggi mungkin. Air pencuci menggunakan shower yang disemprotkan dipermukaan bubur kayu secara terus menerus dan airnya tersebut turun ke ketangki filtrat dengan menggunakan vakum. Pulp berwarna coklat dari digester plant selanjutnya dicuci dan disaring dimana pulp dibersihkan dari kayu yang tidak masak (Knots) dan dari serat kayu yang tidak terurai (Shives). Pulp dicuci dengan air panas atau dengan air kondesat untuk memudahkan proses pemutihan pada tahap selanjutnya, pulp hasil pencucian ini dikirim ke unbleach

18 tank. Proses selanjutnya pulp disaring (screaning) agar terbebas dari bahan-bahan pengotor yang dapat mengurangi kualitas pulp. Proses penyaringan ada 2 tahap yaitu: 1. Penyaringan kasar 2. Penyaringan halus Proses akhir dari penyaringan berada pada sand removal cyclones yang berfungsi untuk memisahkan pasir dari pulp. Lalu dikirim ke tahap bleaching Bleaching Bubur kertas ini kemudian dikelantang (Bleaching) dengan bahan kimia di dalam proses bleaching bertujuan untuk mencapai derajad keputihan sesuai standart ISO. Pada bagian ini terdiri dari beberapa tahap yaitu DO EO D1 D2. Bleaching merupakan unit pemutihan pulp dimana lignin yang masih terdapat dalam unbleached pulp dengan menggunakan bahan kimia pemutih yaitu cairan klorin dioksida (ClO 2 ), cairan Hidrogen Peroxide (H 2 O 2 ), gas Oksigen, dan cairan Caustic sebagai pengontrol ph Pulp Machine Setelah dari unit bleaching selanjutnya dikirim Pulp Machine untuk dikeringkan menjadi lembaran pulp dengan kadar air 10% dengan dasar tertentu. Pulp machine adalah bagian terpenting dari operasi pabrik pulp yang mana fungsi utamanya adalah mengambil air sebanyak mungkin / seefisien mungkin tanpa merusak lembaran pulp.

19 Pulp Machine dirancang mengubah suspensi pulp dengan cara memisahkan air dari bubur pulp dengan efisien tanpa merusak struktur serat,berat dasar, dan formasi pulp yang dihasilkan memiliki kekuatan lembaran yang maksimum dan yang selanjutnya diproses kedalam bentuk bal-bal untuk dikirim ke konsumen Proses utama di Pulp Machine: 1. Bleach Screening yaitu pembersihan pulp dari kotoran-kotoran 2. Forming Section yaitu membentuk lembaran pulp diatas fourdrinier wire 3. Press Section, memadatkan lembaran pulp dengan cara di press 4. Dryer Section, pengeringan lembaran pulp sampai 10% kandungan air 5. Cutter & Layboy,proses pemotongan lembaran pulp dengan ukuran tertentu 6. Baling Ball, penataan lembaran pulp menjadi bale dan unit setelah lembaran pulp dibungkus dan diikat pakai kawat selanjutnya siap untuk dikirim ke pelanggan Tahapan Proses Pemutihan Proses pemutihan dapat dianggap sebagai sebuah lanjutan proses pemasakan yang dimaksudkan untuk memperbaiki brightness dan kemurnian dari pada pulp. Hal ini dicapai dengan cara menghilangkan atau memutihkan bahan pewarna yang tersisa pada pulp. Lignin yang tersisa adalah suatu zat yang paling dominan untuk menghasilkan warna pada pulp oleh karena itu, ini harus dihilangkan atau diputihkan. Pengurangan kandungan resin didalam pulp juga merupakan faktor lain yang penting dalam proses pemutihan

20 Warna pada pulp yang belum diputihkan umumnya disebabkan oleh lignin yang tersisa. Penghilangan lignin dapat lebih banyak pada proses pemasakan, tetapi akan mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak serat,menjadi menghasilkan kualitas pulp yang rendah. Pada normalnya pada proses penghilangan lignin adalah melarutkan pulp kebentuk yang larut dengan air. Penghilangan bentuk-bentuk lignin merupakan kehilangan sebagian dari hasil pada proses pemutihan, yang mana ini adalah diantara 5% sampai dengan 10% (dihitung dari mulai pulp yang telah selesai dimasak), tergantung kepada metoda pemasakan dan sasaran brightness dari pulp. Lignin pada pulp kelihatan dalam berbagai macam bentuk tergantung pada kondisi-kondisi proses pulp yang berlangsung. Lignin ini sangat reaktif yang berarti bahwa ini mudah dipengaruhi oleh bahan kimia seperti Klorin, Hidrogen Peroksida kemudian molekul terurai menjadi partikel-partikel yang lebih kecil,yang larut dalam air, dan dapat dihilangkan dari pulp Tahap pemutihan dengan klorin diksida menghasilkan Brightness pulp yang tinggi. Keuntungan dengan perlakuan ini adalah bahwa klorin dioksida menghancurkan lignin tanpa merusak sellulosa Tahap klorinasi (Do) Tahap delignifikasi, proses pemutihan tahap pertama yaitu menghilangkan menguraikan sebagian kandungan lignin yang terdapat dalam unbleached pulp dengan menggunakan bahan kimia ClO 2, yang direaksikan didalam suatu reactor dengan temperature 70 0 C.

21 Tahap pemutihan dengan klorin dioksida menghasilkan derajad putih pulp (brightness) yang tinggi. Keuntungan dari perlakuan ini adalah bahwa klorin dioksida menghancurkan lignin tanpa merusak selulosa. Pemakaian klorin dioksida memiliki banyak keuntungan antara lain: 1. Pemakaian bahan kimia sedikit 2. Biaya yang lebih minimum 3. Zat pengotor sedikit 4. Brightness lebih stabil Klorin dioksida merupakan zat pemutih yang sangat efektif menguraikan lignin dan menghilangkan lignin dengan cepat dan efisien tanpa merusak selulosa. Pada proses khlorinasi terhadap pulp, gas klorin harus larut dan bereaksi secara menyebar terhadap serat pulp. Reaksi klorin dengan lignin adalah sangat cepat dimana klorin bereaksi dengan lignin secara oksidasi dan subsitusi. Reaksi reaksi ini mengeluarkan lignin dan oleh karena itu, beberapa akan terlarut dalam tahap klorinasi Subtitusi : Cl 2 + (lignin) ( lignin ) Cl + HCl Oksidasi : Cl 2 + ( lignin ) ( lignin teroksidasi ) + 2HCL selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulpnya, kemudian pulpnya dikirim ketahap pengelantangan berikutnya.

22 2.6.2 Tahap ekstraksi alkali (EOp) Tahap caustic ekstraksi ini digunakan adalah Sodium Hidrogen (larutan 10%). Tujuan utama dari tahap ekstraksi ini adalah untuk mengeluarkan hasil reaksi selama proses khlorinasi dari dalam pulp yang larut dengan alkali. Tahap ini merupakan tahap pemurnian, proses pengelantangan yang kedua yaitu untuk mengekstraksi lignin-lignin yang masih tersisa didalam pulp dari proses sebelumnya. Tujuan utama dari alkali melarutkan komponen-komponen penyebab warna yang kemungkinan besar larut dalam larutan alkali hangat. Kelarutan klorinat dan lignin yang teroksidasi, dan komponen-komponen warna lainnya yang meningkatkan tingkat brightness dalam tahap pemutihan selanjutnya. Pada proses ini menggunakan Caustic soda. NaOH digunakan untuk mengeluarkan hasil reaksi selama proses klorinasi dari dalam pulp. Pada DKP (Dissolving Pulp ) tahap ini memiliki tujuan khusus yaitu: mengeluarkan hemiselulosa meningkatkan kandungan alpha sellulosa dan mengurangi kandungan ekstrak berbeda halnya pada proses BKP. Klorolignin yang tidak larut dalam air panas dan media asam terlarut dalam caustic, pada temperatur rendah. Pada temperatur yang lebih tinggi, hemiselulosa (pentosan) larut. Keefektifan proses ekstraksi tergantung kepada konsentrasi alkali yang digunakan. Suatu pulp dengan konsistensi yang tinggi maka akan diberikan konsentrasi alkali yang lebih tinggi pada penerapan bahan kimia yang dberikan. Pada konsistensi yang lebih tinggi sedikit uap air yang dibutuhkan untuk memanaskan pulp untuk menaikkan temperatur. Parameter yang perlu dijaga pada tahap ekstraksi ini antara lain Temperature, ph, Brightness dan Viscosity.

23 Bilangan kappa berkurang dengan suatu kenaikan terhadap waktu reaksi pada saat parameter-parameter tetap dijaga. Ada dua bentuk reaksi untuk menghilangkan lignin: tahap awal delignifikasi yang sangat cepat (eliminasi lignin yang bersifat mudah) dan selanjutnya dengan sebuah akhir delignifikasi yang lambat. Pengujian viscositas dilakukan untuk menentukan kekuatan yang dimiliki oleh pulp, pengujian mengevaluasi derajad polimerisasi dari pada selulosa atau dengan kata lain degredasi dari pada serat selulosa. Pada proses pemutihan dissolving pulp, kondisikondisi proses dan bahan kimia yang diberikan adalah dirancang untuk mrngendalikan derajad polimerisasi menuju tingkat yang dikehendaki. Brightness yang lebih tinggi dihasilkan pada tahap pemutihan/oksidasi berikutnya dan ekstraksi kappa lebih rendah dapat dicapai jika temperatur ekstraksi dijaga pada suhu 80 ºC. Temperatur diatas 80 ºC tidak menunjukkan hasil-hasil yang menguntungkan. Target brightness juga harus mencapai % ISO dan akan bekerja secara maksimal pada ph 10, Tahap Klorin Dioksida (D1) Tahap proses brightening, proses pemutihan tahap III dimana pulp dari tahap II diputihkan kembali untuk mendapat derajad brightness yang diinginkan, dengan menggunakan bahan kimia ClO 2, yang direaksikan dengan tempratur 80 0 C selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulp nya, kemudian pulp nya dikirim ke tahap pemutihan selanjutnya. Klorin Dioksida adalah suatu bahan pemutih bersifat lembut yang hanya akan berpengaruh terhadap lignin dan memberikan brightness yang tinggi pada pulp tanpa

24 memperlemah kekuatannya. Klorin dioksida memiliki sebuah electron yang tidak berpasangan dengan defenisi sebuah radikal bebas. Sensitifitas dari radikal bebas ini kemungkinan memegang peranan penting terhadap kereaktifannya sebagai suatu bahan pengoksidasi Tahap klorin dioksida (D2) Tahap proses brightening yaitu proses pemutihan tahap ke empat dimana prosesnya sama dengan tahap III dimana pulp dari tahap klorin dioksida diputihkan kembali supaya mendapat derajad brightness yang lebih tinggi dari tahap III dan bahan kimia yang digunakan adalah ClO 2 pada temperature 80 0 C selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan sisa kandungan lignin dari pulpnya, kemudian pulpnya dikirim ke pulp mesin. Suatu kondisi penting selama proses pemutihan dengan Klorin Dioksida adalah sisa klorin dioksida positif pada saat reaksi telah berakhir. Hal ini dibutuhkan bukan hanya untuk menghilangkan Shives akan tetapi juga untuk menghindari pengembalian warna, jika kondisi ini tidak dijaga, pulp kuning akan terjadi. Temperatur yang optimum untuk pemutihan tahap ini adalah 80 0 C, jika temperature lebih rendah dari pada ini,klorin yang dikonsumsikan tidak mencukupi untuk mencapai brightness lebih dari 90% ISO. Jika temperature dinaikkan lebih tinggi secara subtansial, reaksi yang sangat cepat dapat terjadi bahwa ada suatu resiko terhadap pemakaian semua klorin dioksida sebelum reaksi berakhir, yang disertai dengan pengembalian warna.

25 2.7 Variabel-variabel proses pada Oksidasi Ekstraksi 1. Kekentalan Keefektifan proses ekstraksi tergantung kepada konsentrasi alkali yang digunakan. Suatu pulp dengan konsistensi yang tinggi maka akan diberikan konsentrasi alkali yang lebih tinggi pada penerapan bahan kinia yang diberikan. Pada konsistensi yang lebih tinggi sedikit uap air yang dibutuhkan untuk memanaskan pulp untuk menaikkan temperatur. 2. Temperatur Brightness yang lebih tinggi dihasilkan pada tahap pemutihan/oksidasi berikutnya dan ekstraksi kappa lebih rendah dapat dicapai jika temperature ekstraksi dijaga pada C. temperature diatas 70ºC tidak menunjukkan adanya hasil-hasil yang menguntungkan. 3. Waktu Reaksi Bilangan kappa berkurang dengan suatu kenaikan terhadap waktu reaksi pada saat parameter-parameter lainnya dijaga tetap. Hal ini secara terus menerus berkurang setelah suatu reaksi dengan waktu yang sangat lama. Ada dua bentuk reaksi untuk menghilangkan lignin, sebuah tahap awal delignifikasi yang sangat cepat diikuti dengan sebuah akhir delignifikasi yang lambat. Masing-masing mereka disebut eliminasi lignin yang bersifat mudah dan eliminasi lignin dengan cara lambat.

26 4. Brightness Ketika lignin sudah dikeluarkan dari pulp pada proses pemutihan dengan oksigen, brightness meningkat. Hal ini umumnya disebabkan oleh delignifikasi,dan bukan proses penghilangan lignin. 5. ph Ketika pulp yang dicuci di klorinasi, ph dengan cepat turun lebih rendah dari 2 sebagai akibat pemakaian klorin dan dihasilkannya HCl. ph memiliki pengaruh yang besar terhadap proses eliminasi lignin secara khusus terhadap degradasi kandungan pulp. Pulp dengan ph 2 keluar dari menara klorinasi masuk ke menara ekstraksi oksidasi. Dimenara ekstraksi kandungan lignin dan ekstraktif kayu harus dihilangkan semaksimal mungkin. Dengan penambahan caustic soda ph 2 dinaikkan hingga ph berkisar antara Penghilangan lignin dan ekstraktif tidak akan sempurna dengan ph dibawah 10, akan tetapi dengan ph lebih besar dari 11 akan mendegradasi serat selulosa. 6. Pengadukan Ketika lignin sudah dikeluarkan dari pulp pada proses pemutihan dengan oksigen, brightness meningkat. Hal ini umumnya disebabkan oleh delignifikasi, dan bukan proses penghilangan lignin. Tujuan dari pengadukan ini adalah untuk mendistribusikan bahanbahan kimia yang ditambahkan secara merata. Pengadukan yang lebih baik adalah sangat penting pada pelaksanaan tahap oksidasi ekstraksi yang menggunakan kendali pendeteksi yang terpasang di jalur-jalur ini. Pengadukan yang tidak baik dapat menghasilkan brightness yang tidak seragam. (Suhunan.2003)