1.2 Tujuan Untuk mengetahui pengertian CMP Untuk mengetahui bagian bagian proses CMP Untuk mengetahui kelebihan dan kelemahan CMP

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pulp adalah produk utama kayu, terutama digunakan untuk pembuatan kertas, tetapi pulp juga diproses menjadi berbagai turunan selulosa, seperti rayon dan selofan. Pulp sering juga disebut hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat (kayu maupun non kayu) melalui berbagai proses pembuatannya (mekanis, semikimia, kimia). Tujuan utama pembuatan pulp kayu adalah untuk melepaskan serat-serat yang dapat dikerjakan secara kimia, atau secara mekanik atau dengan kombinasi keduanya. Prinsip pembuatan pulp secara mekanis yakni dengan pengikisan dengan menggunakan alat seperti grinda. Proses mekanis yang biasa dikenal diantaranya PGW (Pine Groundwood), SGW (Semi Groundwood). Proses semi kimia merupakan kombinasi antara mekanis dan kimia. Yang termasuk ke dalam proses ini diantaranya CTMP (Chemi Thermo Mechanical Pulping), NSSC (Neutral Sulfite Semichemical). Sedangkan yang termasuk proses kimia yaitu Proses kraft yang merupakan bagian proses basa dan proses sulfit yang termasuk proses asam. Dalam proses kraft pulping, larutan campuran antara sodium hidroksida dan sodium sulfida digunakan untuk melarutkan bahan tidak berserat. Pulp kemudian diputihkan untuk menghasilkan kertas yang putih. Oleh karena itu makalah ini disusun untuk menjelaskan proses pembuatan kertas dengan metode CMP serta kelebihan dan kelemahan dalam metode ini. 1.2 Tujuan Untuk mengetahui pengertian CMP Untuk mengetahui bagianbagian proses CMP Untuk mengetahui kelebihan dan kelemahan CMP 1

2 BAB 2 PEMBAHASAN 2.1 Proses Pembuatan Kertas Secara Umum Bahan kayu yang umumnya digunakan adalah pohon papyrus, mulberry dan pinus. Jenis kayu tersebut di potong dari hutan produksi lalu didiamkan ditempat penampungan yang telah disiapkan selama beberapa bulan untuk menjaga kelembaban Log kayu. Setelah dikeluarkan dari tempat penampungan, kulit kayu di kupas dengan mesin. Proses ini disebut juga dengan De Barker, setelah itu bagian kayu di belah belah menjadi ukuran yang lebih kecil menggunakan mesin chipping. Setelah kayu dipotong menjadi bagian yang kecil kecil, proses selanjutnya adalah memasak kayu chip tersebut dengan mesin gester dengan tujuan untuk memilah serat kayu dengan lignin. Serat kayu ini yang dijadikan bahan utama untuk pembuatan kertas. 2

3 Setelah melalui proses pulping, pulp diolah kembali pada bagian stock preparation untuk meramu kertas dengan penambahan bahan bahan kimia lainnya seperti zat warna kertas (standar warna putih), zat retensi seperti ini pada umumnya memakai polimer sintetis seperti polyethylene amine atau polyacrylamide, cationic starch dan carboxymethycellulose, zat filler (zat untuk memadatkan pori pori diantara serat kayu seperti (TiO2, BaCO4, ZnS) air dll. Setelah menyelesaikan tahap ini, proses dilanjutkan ke areal paper machine (mesin kertas). Dari tahap stock preparation, bahan yang telah diramu tersebut dibersihkan terlebih dahulu menggunakan cleaner / pembersih, barulah kemudian dimasukkan ke headbox untuk membentuk ukuran lembaran kertas yang diletakkan diatas fourdinier table (cetakan). Alat ini berfungsi untuk menguras zat air yang masih didalam stock preparation (dewatering) untuk menghasilkan kertas basah yang memiliki kadar padat sekitar 20 persen. Setelah itu kadar kepadatan kertas ditingkatkan menjadi 50% menggunakan mesin Press dengan membuang kadar air yang tersisa. Adapun proses yang dilalui oleh press part adalah memasukkan kertas diantara dua buah roll besar yang berputar yang diberi tekanan sehingga air yang tersisa dibuang keluar. Proses berikutnya dilanjutkan ke bagian pengeringan (dryer). Dryer berfungsi untuk mengeringkan lagi kadar air yang terseisa agar hanya mencapai 6 % saja. Hasilnya bahan yang telah melalui finishing tersebut dapat dikatakan 3

4 sebagai kertas jadi, yang kemudian di gulung ke dalam sebuah alat penggulung raksasa hingga membentuk paper roll. Paper roll (gulungan kertas) raksasa inilah yang merupakan bahan kertas jadi yang kemudian dijual kepada produsen, pabrikan yang menggunakan kertas sebagai bahan dasar mereka seperti; pabrik buku, surat kabar, dll. 2.2 Proses Pembuatan Kertas Dengan Metode CMP CMP (Chemi Mechanical Pulping) : Pretreatment kimia yang digunakan lebih kuat diikuti dengan refining atmosfer (refining dengan keadaan pada tekanan atmosfer), biasanya yield %. Dalam proses ini tahap pelunakan dan penyeratan atau proses kimia dan mekanis terjadi secara simultan. Diagram block chemi mechanical pulping secara umum 4

5 Bahan-bahan seperti kayu, bambu dari bentuk gelondong dibuat menjadi bentuk serpih (chipping). Tujuannya untuk memperluas permukaan kayu / bambu agar mudah terjadi reaksi pada waktu terjadi pemasakan. Kayu pada proses awal mengalami pengulitan untuk menghilangkan bahan-bahan non serat (kulit kayu). Selanjutnya dilakukan penjemuran selama ± 2-3 bulan untuk menurunkan kadar air sampai 30 %. Pembelahan kayu menggunakan log spliter. Pembelahan ini dimaksudkan untuk mendapatkan ukuran kayu berdiameter 25 cm dan panjang 1 meter untuk kayu pinus, serta diameter 10 cm dan panjang 2-3 meter untuk kayu turi dan bambu. Untuk kayu pinus, perlu dihilangkan getahnya terlebih dahulu agar tidak mengganggu proses pemasakan dan tidak menimbulkan busa. Langkah berikutnya adalah penyerpihan dengan alat chipper, untuk mendapatkan chip ukuran 1,5-2 cm. Setelah itu dilakukan chip washing yaitu chip yang didapatkan dicuci dan direcovery dengan menggunakan bahan kimia. Dari sini menuju cyclone separator untuk memisahkan debu. Debu yang halus naik melalui cerobong, dan chip turun menuju chip screen. Melalui proses screening chip yang diinginkan dipisahkan dari debu dan dibawa menuju silo menggunakan belt conveyor untuk disimpan. Setelah itu dilakukan impregnation yaitu proses untuk menambahkan suatu liquid kepada bahan solid (kayu) dengan tekanan tinggi dan juga suhu yang tinggi 5

6 agar liquid dapat masuk ke dalam pori-pori. Impregnation juga biasa disebut dengan perendaman. Semakin lama impregnation dilakukan maka kayu juga akan semakin lunak. Liquid yang digunakan untuk impregnation yaitu bahan kimia Na 2 SO 3 atau NaOH. Setelah dari proses impregnation dilakukan preheating / cooking, chip yang diperoleh dimasak sehingga terpisah antara serat selulosa dan bahan-bahan lain, terutama lignin, sehingga terbentuk pulp. Dengan mensirkulasikan cairan pemasak ke dalam heater yang selanjutnya dikembalikan ke dalam digester lagi. Sebagai media pemanas digunakan steam jenuh yang akan menghasilkan embunan. Dilanjutkan dengan proses refining 1 atau 2 stage, pada bagian ini terjadi proses memotong dan menghaluskan serat agar membentuk jaringan antar serat yang lebih baik dan menambahkan zat-zat kimia pada pulp dengan tujuan memperbaiki sifat pulp, sehingga dapat dibuat menjadi kertas yang diinginkan. Serat-serat yang masih belum halus akan dilakukan kembali proses heat recovery dengan tekanan dan suhu yang tinggi lalu dimasukan kembali ke proses impregnation dan preheating/cooking tergantung dari sifat serat-serat apakah serat tersebut masih perlu diimpregansi atau dipreheating. Setelah refining maka dilanjutkan dengan proses screening dan washing, pulp mempunyai konsentrasi % lalu diencerkan dengan black liquor sampai konsistensi 3 %, selanjutnya dibawa ke separator tank untuk memisahkan pulp dari kotoran seperti kerikil dan logam, baru dilakukan proses pencucian. Pulp dicuci dengan washer, untuk memisahkan antara pulp yang baik dan pulp yang tidak sempurna maka dilakukan penyaringan menggunakan cowan screen. Pulp yang baik dialirkan menuju ekstraktor sedangkan pulp yang kurang sempurna dialirkan menuju headbox dan disaring menggunakan vibrating screen. Pada proses reject refining serat-serat yang kurang halus akan dihaluskan kembali pada proses ini, namun pemakaian bahan kimia atau tidak apabila sudah sangat halus maka bahan kimia tidak perlu untuk ditambahkan lagi dalam proses ini. Dari ekstraktor, pulp dialirkan menuju thickener untuk dicuci dan siap dilakukan proses pemutihan (bleaching). 6

7 Pemutihan (bleaching) yaitu proses dimana pulp pulp yang berwarna coklat diputihkan dengan menggunakan bahan-bahan gas khlor dalam hipoklorit dan NaOH. Bahan-bahan ini akan mengikat lignin sehingga diharapkan pulp akan bebas dari lignin. Dari screening washing dan bleaching bisa masuk lagi dalam proses effluent treatment. Namun apabila dalam proses bleaching sudah dirasa sempurna maka akan dilanjutkan ke proses pengeringan lalu dilanjutkan ke proses terakhir yaitu proses finishing. 2.3 Alatalat yang digunakan pada proses CMP Belt Conveyor Pengumpan kayu gelondongan menuju chipper ataupun membawa serpih dari screening menuju penyimpanan (silo) Carthage Chipper Memotong kayu berdiameter 1025 cm dengan kapasitas 10 Tbd/jam. Alat ini terdiri dari 6 buah pisau putar dan 1 buah pisau tetap. Chip Cyclone Separator Pemisah antara chip yang relatif besar dengan debudebu yang halus yang mungkin dapat menggangu lingkungan Chip Screen Tiap unit dilengkapi dengan 2 buah screen : 1. Bagian atas berdiameter 40 mm untuk memisahkan sliver (chip abnormal) dengan chip dan dust. 2. Bagian bawah berdiameter 4 mm untuk memisahkan chip dan dust. Silo 1. Chip Silo I Penyimpanan chip serat panjang, berkapasitas 40 ton 2. Chip Silo II Penyimpanan chip serat pendek, berkapasitas masingmasing 20 ton. 7

8 Digester Untuk memasak serpih dengan tujuan memisahkan selulosa dengan zatzat lain terutama lignin. Bahan pemasak yang dipakai adalah NaOH, Na 2 S, Na 2 CO 3, serta sedikit Na 2 SO 4 dan CaCO 3. Heater Untuk memanaskan larutan pemasak dengan menggunaka media pemanas steam. Heat Exchanger Untuk menghasilkan air panas yang dipergunakan untuk proses lain dengan memanfaatkan panas dari uap yang berasal dari digesterpada saat gas release dan blow tank pada waktu blow. Washer Untuk mencuci pulp dari sisa zat pemasak dan juga dari lignin yang telah terurai. Cowan Screen Untuk memisahkan antara pulp yang baik dengan yang belum masak. Extraktor Untuk mengurangi kadar air yang terkandung dalam pulp. Thickener Untuk mencuci pulp agar lebih bebas dari kotoran sekaligus meningkatkan konsekuensinya. 2.4 Pabrik CMP SICEM Saga membanggakan pengalaman lebih dari lima puluh tahun dalam produksi pulp. Pabrik ini terletak di tengah-tengah Padana datar di Italia utara yang memiliki perkebunan poplar berlimpah Italia memiliki pengalaman panjang dalam budidaya poplar, yang terkenal dengan kualitas tingkat pertama dan pertumbuhan cepat. Perusahaan ini didirikan oleh Eng. Giorgio Gazza pada tahun 1960 dengan tujuan daur ulang serpihan kayu dari pabrik gergaji lokal dan produsen kayu lapis. 8

9 SICEM Saga adalah produsen pertama di dunia kayu bubur kertas kimiamekanik (CMP), yang dihargai, serat kayu hasil tinggi untuk pembuatan kertas. Dengan berlimpah kualitas aspen / poplar perkebunan baik di Po Valley, pabrik pulp telah difokuskan pada kualitas dan keahlian teknis menggunakan teknologi ownpatented nya. SICEM Saga adalah perusahaan pertama yang memproduksi pulp kimiamekanik dari chip yang menggunakan penyuling disk. SICEM Saga menggunakan proses yang fleksibel terintegrasi dengan penggunaan minimum energi & air untuk menghasilkan berbagai pulp memiliki pelanggan yang dipilih 0SR 30-57, dan kecerahan ISO Di bawah ini adalah empat aplikasi saat CMP cocok untuk produsen kertas Asia: Bubur kimia - mekanik ( CMP ) dapat menggantikan beberapa HW pulp kimia tanpa mengubah sifat utama dari kertas tisu. Ada biaya yang signifikan tabungan menggunakan CMP, pulp hasil tinggi pada harga yang lebih rendah dari yang tersedia HW kimia serat. CMP dapat meningkatkan jaringan massal kertas memberikan keuntungan pemasaran jelas. Sifat mekanis ( kekuatan tarik ) dari SICEM Saga CMP sebanding dengan HW kimia pulp, yang memungkinkan CMP substitusi tanpa kompromi untuk kekuatan kertas. Kayu CMP meningkatkan opacity dan membantu mencapai peningkatan pembentukan jaringan kertas. 9

10 BAB 3 KESIMPULAN CMP (Chemi Mechanical Pulping) : Pretreatment kimia yang digunakan lebih kuat diikuti dengan refining atmosfer (refining dengan keadaan pada tekanan atmosfer), biasanya yield %. Dalam proses ini tahap pelunakan dan penyeratan atau proses kimia dan mekanis terjadi secara simultan. Bagianbagian proses CMP : Chipping Impregnation Cooking Refining Screening Washing Bleaching Finishing Kelebihan dari proses CMP ialah: Menghasilkan warna cukup cerah. Hasil rendemen berkisar 60-85%. Memiliki ketahanan lebih lama dikarenakan menggunakan zat retensi. Kelemahan dari proses CMP ialah: Hasilnya tidak terlalu elastic (mudah dilipat) karena penambahan zat filler. Prosesnya lebih rumit dibandingkan soda dank raft 10