Proses pembuatan pulp secara kimia adalah proses pembuatan pulp yang menggunakan bahan kimia sebagai bahan utama untuk melarutkan bagian-bagian kayu yang tidak diinginkan. Rendemen pulp yang diperoleh dalam proses ini relatif rendah dibandingkan dengan proses mekanis dan semi kimia, yaitu antara 40 – 60 %, sehingga diperoleh produk selulosa yang lebih murni. Keuntungan-keuntungan memakai proses kimia pada pembuatan pulp antara lain:
1.Dapat dilakukan pada semua jenis bahan baku.
2.Kekuatan pulp tinggi.
3.Pulp yang dihasilkan dapat digunakan untuk pembuatan rayon.
4.Kualitas kertas yang dihasilkan lebih tinggi (Syamsul Bahri, 2015)
Universitas Sumatera Utara
15
Proses pembuatan pulp secara kimia terbagi menjadi proses soda, Kraft (Sulfat) dan Sulfit.
a.Proses Soda
Proses soda adalah proses kimia pertama yang digunakan dalam pembuatan pulp. Dalam prosesnya, Natrium Hidroksida digunakan sebagai cairan pemasak dengan menambahkan campuran soda (Na₂CO₃), dan campuran kapur Ca(OH)₂ kedalam digester. Proses ini paling sesuai untuk proses residu pulp.
b. Proses Sulfit
proses sulfit adalah salah satu metode pulp yang utama. Proses ini paling sesuai untuk kayu lunak non resin. Dalam metode ini, lignin pengikat serat dilunakkan dan dilarutkan sampai batas tertentu dalam larutan yang mengandung ini terlarut, ion hydrogen sulfit dengan nilai pH antara 1,5-12. Bergantung pada tingkat memasak, hasilnya bervariasi antara 45% sampai 65%, namun biaya hasilnya sekitar 50% untuk pulp standar yang tidak diputihkan. Jika pulp diputihkan, 4% sampai 5% berat kayu asli lainnya mungkin hilang dalam proses pembuatannya.
c.Proses Sulfat (Kraft)
Proses kraft pertama kali digunakan pada tahun 1879, adalah modifikasi proses soda kaustik dalam natrium sulfit (Na₂S) yang ditambahkan kedalam cairan pemasak. Kehadiran soda kaustik dalam cairan pemasak sangat sesuai untuk penggunaan hampir semua jenis kayu. Sodium Sulfat bertugas untuk buffering, pencernaan dapat diimplementasikan pada konsentrasi OH- ion yang lebih rendah. Dengan demikian kerusakan serat berkurang dan pulp dengan kekuatan tinggi dihasilkan. Umumnya pemulihan pulp kraft dari kayu lunak sekitar 47% untuk pulp yang tidak diputihkan dan 44% untuk diputihkan. (Ribeiro, R.A.et al.,2014)
Universitas Sumatera Utara
16 d. Organosolv
Proses organosolv adalah proses pemisahan serat dengan menggunakan bahan kimia organik seperti misalnya metanol, etanol, aseton, asam asetat, dan lain-lain. Proses ini telah terbukti memberikan dampak yang baik bagi lingkungan dan sangat eisien dalam pemanfaatan sumber daya hutan. Dengan menggunakan proses organosolv diharapkan permasalahan lingkungan yang dihadapi oleh industri pulp dan kertas akan dapat diatasi.
Hal ini karena proses organosolv memberikan beberapa keuntungan, antara lain yaitu rendemen pulp yang dihasilkan tinggi, daur ulang lindi hitam dapat dilakukan dengan mudah, tidak menggunakan unsur sulfur sehingga lebih aman terhadap lingkungan, dapat menghasilkan by-products (hasil sampan sampingan) berupa lignin dan hemiselulosa dengan tingkat kemurnian tinggi. (Purnawan, Parwati C.I. 2014)
2.3 Pencucian Pulp
Tujuan dari pencucian pulp adalah untuk mendapatkan pulp yang bebas dari zat terlarut yang tidak diinginkan. Dalam kasus yang paling mendasar, hal ini bisa dilakukan dengan cara mengganti yang terkontaminasi yang menyertai serat pulp dengan air bersih. Di pabrik bubur kertas modern, Operasi pencucian termasuk juga perpindahan satu jenis liquor dengan jenis liquor lainnya. Selain fungsi pencuciannya, peralatan pencuci juga harus juga memungkinkan mengatur pemisahan efektif kimia atau tingkat suhu antara tahap proses serat tunggal. Berbagai manfaat dihasilkan dari bubur kertas, seperti meminimalkan pemulihan zat organik untuk pengolahan atau pembakaran, mengurangi dampak lingkungan dari operasi serat yang membatasi pengalihan antara proses penggunaan kembali bahan kimia dan konservasi energi dalam tahap pemulihan tunggal, dan terakhir namun tidak sedikit mendapatkan produk pulp akhir yang bersih.
Universitas Sumatera Utara
17
Idealnya, pencucian pulp dilakukan dengan jumlah minimum air pencuci untuk melestarikan sumber air bersih dan untuk mengambil beban kapasitas dari daerah hilir yang mengolah filtrat pencucian. Seringkali, pencucian pulp adalah kompromi antara bersihnya pencucian pulp dan jumlah air pencuci yang digunakan. Di pabrik, operasi pencucian pulp dapat ditemukan pada pencucian brownstock, di pabrik pemutih dan, seperti kasusnya, juga mencerna dan menyalakan mesin pengering.
2.3.1 Pengenceran / Ekstraksi Pencucian
Metode pencucian yang paling sederhana adalah dengan pengenceran dan ekstraksi.
Pada tahap pertama, pakan pulp dicampur dengan cairan pencuci, setelah filtrat diekstraksi lalu pulp dikeluarkan. Pengenceran / ekstraksi pencucian tidak efektif kecuali dilakukan berkali-kali. Secara teori, sejumlah tahap pengenceran / ekstraksi yang tak terbatas diperlukan untuk membawa konsentrasi dalam pembuangan pulp ke tingkatnya dalam cairan pencuci. Efesiensi operasi ini umumnya rendah, dan terutama bergantung pada konsistensi dimana pulp diencerkan dan dikentalkan. Hal ini juga tergantung pada sejauh mana zat terlarut diserap pada serat dan waktu yang dibutuhkan agar zat terlarut menyebar dari serat. Pabrik pulp modern, tidak ada ruang untuk pengenceran / ekstraksi sebagai proses pencucian terpisah. Namun demikian, fenomena pengenceran terjadi ketika alasan proses memerlukan pengenceran, baik untuk pemisahan serat selama penyaringan, bahkan untuk distribusi serat dizona pembentuk matrik mesin pencuci, atau untuk pencampuran bahan kimia yang homogen.
2.3.2 Pencucian Multi Stage
Seringkali, satu tahap pencucian saja tidak cukup untuk melakukan pencucian yang dibutuhkan. Dalam kasus seperti ini, pencucian multi stage harus dilakukan baik pada sejumlah mesin pencuci secara seri, atau pada satu potong peralatan pencucian multi stage.
Dalam sistem multi stage, penghilang zat terlarut maksimum dapat dicapai jika pulp dicuci
Universitas Sumatera Utara
18
pada setiap tahap dengan air tawar. Namun metode multi, tahap pencuci menghasilkan sejumlah filtrat sangat encer yang sangat besar, dan ada disana. (Sixta, 2006)
2.4 Pemutihan Pulp
Proses pemutihan dapat dianggap sebagai suatu lanjutan proses pemasakan yang dimaksudkan untuk memperbaiki brigthness dan pemurnian dari 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 menghilangkan warna pada pulp oleh karena itu harus dihilangkan atau diputihkan. Tujuan utama proses pemutihan secara umum dapat diringkas sebagai berikut:
1. Memperbaiki brigthness 2. Memperbaiki kemurnian
3. Degredasi serat selulosa seminimum mungkin
Untuk mendapatkan pulp yang dikelantang tingkat tinggi, beberapa properti juga harus dikontrol seperti brightness, yaitu ukuran seberapa banyak cahaya yang tercermin oleh pulp dalam kondisi tertentu. Persyaratan stabilitas kecerahan dan kecerahan maksimum tidak begitu ketat (88-90% ISO) namun lebih penting untuk nilai kertas cetak dan tulisan ((90-92% ISO) karena dalam kasus terakhir terakhir kedua parameter ini secara signifikan mempengaruhi permintaan agen brightness optik selama pembuatan pulp. (Ribeiro, R.A et al., 2014)
2.4.1 Teori Pemutihan Pulp
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, jadi menghasilkan kualitas pulp yang rendah oleh karena itu, proses pemasakan agar benar-benar cukup dimana proses
Universitas Sumatera Utara
19
penghilangan lignin dengan bahan kimia, umumnya memiliki suatu dampak terhadap dekomposisi dari lignin. Pada normalnya proses penghilangan lignin adalah melarutkan pulp kebentuk yang larut dengan air. Penghilangan bentuk-bentuk lignin merupakan kehilangan sebahagian dari hasil dari proses pemutihan, yang mana ini adalah 5% sampai dengan 10% ( dihitung mulai dari pulp yang telah selesai dimasak), tergantung kepada metoda pemasakan dan sasaran brightness dari pulp .
2.4.2 Bahan Kimia Proses Pemutihan 1. Sodium Hidroksida (NaOH)
Pada saat khlorin bereaksi dengan lignin dan resin, sebagaian besar saja yang dihasilkan tersebut larut dengan air. Karena khlorinat lignin dan resin sangat mudah larut dalam larutan alkali, perlakuan alkali menyusul setelah proses khlorinasi. Sodium hidroksida(caustik soda) merupakan salah satu alkali kuat yang ada.
2. Oksigen (O₂)
Gas oksigen digunakan sebgai suatu zat pemutih bersama-sama dengan alkali pada tahap ekstraksi. Gas ksigen memperkuat sifat-sifat pulp yang diputihkan. Hal ini mungkin membuat berkurangnya emisi yang dapat mengganggu terhadap lingkungan.