Pada tahap ini merupakan tahap yang paling penting, dimana gelondongan kayu yang dibawa ke pabrik dipotong-potong dan dibentuk menjadi chip melalui alat yang bernama chipper. Setelah ini serpihan kayu dibawa ke digester menggunakan alat yaitu belt conveyor. Proses di digester memiliki beberapa tahap, yaitu:
a.Chip Filling
Chip diangkut ke digester dari tempat penyimpanan atau lapangan chip dengan menggunakan conveyor. Jumlah chip dalam digester harus betul-betul sesuai sehingga ada cukup ruang untuk tempat liquor dan edarannya. Sebelum pengisian chip dimulai, harus dilaksanakan hal-hal seperti berikut:
- digester harus dalam keadaan kosong dan katup blow nya harus sudah tertutup - top cover atau capping valve pada posisi terbuka
- telescopic chute harus pada posisi turun
- shuttle conveyor harus tepat posisinya pada digester yang akan chip filling
b. Pengisian liquor
Pada proses DKP pengisian liquor dilakukan setelah prehydrolisis, dimana pada proses BKP pengisian liquor dilakukan segera setelah pengisian chip. Larutan pemasak panas yang dimasukkan ke dalam digester didapat dari relief heat recorvery
system dengan temperatur 1200C harus dengan perbandingan yang sesuai sebagaimana dibutuhkan untuk pemasakan dan black liquor penambah sebagai pengencer juga harus dengan perbandingan yang sesuai. Penambahan white liquor didasarkan pada persentase bahan kimia yang dibutuhkan untuk memasak berat kering (bone dry atau
oven dry) kayu yang dimasukkan. Persentase ini juga tergantung dari seberapa jauh
kita akan mengurangi kandungan lignin dari dalam kayu (degree of delignification). Alkali Aktif (AA) yang dimasukkan dalam digester adalah untuk melarutkan komponen/kotoran bukan selulosa yang ada dalam kayu. Bertambahnya jumlah alkali yang dimasukkan akan melarutkan lebih banyak lagi komponen-komponen itu sebaliknya berkurangnya jumlah alkali yang dimasukkan akan menyebabkan kayunya tidak masak (hard cook) yang berakibat banyaknya kayu yang bakal terbuang berupa reject atau serpihan kayu yang hanya sebagian saja yang masak yang disebut knots.
c. Pemasakan dengan Proses alkali (kraft)
Proses pemasakan secara kraft dilaksanakan setelah penambahan white liquor dan black liquor kedalam chip. Digester yang berisi chip dan larutan pemasak dipanaskan hingga temperatur 1700C dan tekanan mencapai 7 kg/cm2gauge. Pada temperatur dan tekanan ini, chip dimasak dengan alkali untuk periode waktu tertentu. Waktu dan temperatur selama pemasakan sangat berpengaruh terhadap kwalitas daripada pulp, temperatur dibawah 1700C tidak berpengaruh apa-apa terhadap kwalitas dan rendemannya, tetapi diatas 1800C akan mulai terjadi pemutusan rantai serat-serat selulosa, jadi temperatur yang diinginkan pada pemasakan adalah 1700C.
d. Pulp Blowing
Tujuan utama pada pengoperasian blowing adalah untuk mengeluarkan atau blow semua isi digester ke dalam blow tank. Di pabrik ini, terdapat dua blow tank dengan masing-masing kapasitas 600 m3. Hanya satu digester yang dapat diblow ke satu blow tank pada satu waktu tertentu, hal yang penting untuk diperhatikan agar dipastikan bahwa ada cukup ruang dalam blow tank untuk manampung pulp yang akan diblow.
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pemasakan ada tiga bagian yaitu: A. Kualitas daripada chip
B. Sifat – sifat daripada White Liquor C. Pengawasan pada saat pemasakan
A. Kualitas dari Chip
Kualitas chip yang akan dipakai sebagai bahan baku dalam pemasakan merupakan hal yang sangat penting untuk diperhatikan operasi keseluruhan pabrik pulp, dimana akan berpengaruh terhadap kualitas pulp yang akan dihasilkan.
Hal yang akan mempengaruhi kulitas chip dapat menjadi:
1.Hal-hal yang berhubungan dengan kayu menyangkut sifat-sifatnya seperti Spesies,Density,Decay.
a) Wood Spesies
Sebagaimana yang telah diketahui, bahwa kayu dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu: jenis hard wood dan jenis soft wood, kayu jenis soft wood menghasilkan pulp yang lebih kuat dibanding dengan jenis hard wood karena serat-seratnya lebuh panjang dan lebih lentur dibandingkan dengan serat yang terdapat pada kayu hard wood.
Biasanya kayu jenis soft wood menghasilkan rendemen yang lebih rendah dibandingkan dengan yang dihasilkan dari jenis hard wood bila dimasak pada kondisi yang sama. Hal ini utamanya disebabkan hemiselulosanya soft wood lebih mudah terlarut dibanding dengan yang terdapat pada hard wood dan juga didalam kayu soft wood terdapat lebih banyak kandungan lignin disbanding dengan kayu hard wood.
b) Wood Densit
Berat jenis kayu merupakan faktor ekonomis yang sangat penting dalam pembuatan pulp. Dengan kayu yang lebih padat, kita dapat mengisi lebih berat pada digester dengan volume yang sama dan keadaan ini akan menambah jumlah pulp yang diproduksi.
2. Hal-hal yang berhubungan dengan pemrosesan kayu: a) Ukuran chip
Ketebalan chip merupakan hal yang sangat penting dalam proses pembuatan pulp sebagaimana diharapkan, larutan pemasak akan meresap kedalam chip dari segala arah dengan kecepatan yang sama. Ketebalan chip yang ideal adalah 3-5 mm
b) Bulk Density dari chip
adalah tolak ukur yang sangat penting artinya selama waktu pengisian digester. Ini akan membuktikan seberapa banyak kayu yang dapat dimasukkan kedalam digester, yang dinyatakan dalam satuan kg/cm3. Bulk density dari chip ditentukan oleh berat jenis kayu dan ukuran chip.
c) Kandungan air dalam chip
Bila kandungan air dalam chip sangat rendah, akan sulit bagi larutan pemasak untuk meresap kedalam chip. Adalah penting untuk mengetahui seberapa besar kandungan air dalam chip tersebut, dan memperhitungkan seberapa berat kayu yang sesungguhnya yang telah dimuat ke dalam digester, untuk memperhitungkan jumlah “alkali” yang dimasukkan dan konsentrasi larutan pada jumlah yang tetap. Kandungan air dalam chip sebesar = 40-50%
d) Kulit kayu dan bahan-bahan lain yang mengotori kayu
Keberadaan kulit kayu akan menambah jumlah pemakaian larutan pemasak sehingga akan mengurangi strength dari pulp.Bahan pengotor yang lainnya bisa datang dari luar kayunya sendiri seperti misalnya, pasir, logam-logam, plastik, dll.
B. Sifat-sifat daripada White Liquor
White Liquor yang adalah sebagai media pemasak, terdiri dari beberapa bahan-bahan kimia yang berupa larutan berair: Natrium Hidroksida, Natrium Sulfida, Natrium Karbonat. Konsentrasi dari masing-masing zat tersebut akan memainkan peranan yang penting dalam reaksinya dengan kayu yaitu:
1. Natrium Hidroksida (NaOH)
Natrium Hidroksida merupakan zat padat yang berwarna putih. NaOH bila dilarutkan di dalam air akan terionisasi dan terpecah menjadi ion. Hal ini terjadi karena NaOH adalah bersifat basa. Pada pembuatan pulp larutan NaOH berfungsi untuk melarutkan lignin dan zat ekstraktif lainnya yang terdapat dalam bahan kayu, sehingga serat selulosa terlepas dari ikatannya.
Keuntungan menggunakan larutan NaOH yaitu NaOH lebih cepat bereaksi dengan lignin sehingga waktu yang dibutuhkan untuk pemasakan lebih singkat selain itu NaOH dapat digunakan sebagai larutan pemasak untuk pembuatan pulp dari bahan baku non kayu dan juga karena harganya lebih murah.
2. Natrium Sulfida (Na2S)
Natrium sulfida adalah suatu senyawa yang sangat mudah teroksidasi, oleh karena itu zat ini banyak dimanfaatkan, terutama dalam situasi dimana diperlukan bahan pereduksi yang tidak terlalu kuat, misalnya untuk pembuatan wol.
Natrium Sulfida (Na2S) dalam proses pemasakn chip berfungsi untuk :
a. mengurangi kerusakan pada karbohidrat dan memberikan hasil yang lebih tinggi serta kekuatan pulp yang lebih tinggi.
b. mempercepat terjadinya reaksi antara NaOH dengan lignin lewat penurunan energi aktivasi
3. Natrium Karbonat (Na2CO3)
Pada proses pembuatan pulp larutan Na2CO3 ini merupakan make-up atau pengotor pada larutan pemasak (white liquor) dimana Na2CO3 ini merupakan alkali yang tidak aktif pada proses pemasakan chip. Akan tetapi melalui proses recaustizing Na2CO3 ini dapat digunakan untuk menghasilkan NaOH dengan penambahan CaCO3 pada pengapuran di lime klin. Dimana NaOH yang dihasilkan ini akan digunakan sebagai larutan pemasak utama untuk proses pemasakan chip selanjutnya
C. Pengawasan Pada Saat Pemasakan
Hal-hal yang perlu diawasi pada saat pemasakan adalah: 1. Waktu dan temperatur
Penambahan temperatur sedikit saja sudah berakibat besar terhadap reaksi penghilangan lignin. Penambahan waktu beberapa menit pada saat proses perembesan liquor kedalam chip tidak berpengaruh banyak terhadap kualitas pulp, tetapi beberapa menit saja bertambah waktu pada saat pemasakan akan berdampak pada kualitas.
Suatu metode yang telah dibuat untuk menghitung hubungan antara waktu dan temperatur dengan satu nilai numeric tunggal disebut ”H-Faktor”. Untuk setiap satu siklus pemasakan yang memberikan nilai H-faktor yang sama akan menghasilkan pulp dengan rendemen dan kandungan lignin yang sama bila kondisi-kondisi lainnya juga sama.
2. Jumlah alkali yang dimasukkan
Normalnya jumlah effective alkali yang dimasukkan dalam digester berkisar antara 10-18% (sebagai Na2O terhadap kayu kering) tergantung dari jenis kayunya, kondisi pemasakan dan seberapa jauh tingkat penghilangan lignin yang akan dicapai Kalau jumlah alkali yang dimasukkan lebih banyak maka akan mempercepat kecepatan reaksinya. Dengan menambah alkali, kita dapat memasak dengan H-faktor yang lebih rendah untuk mencapai Bilangan Kappa yang sama. Dengan bertambahnya jumlah alkali yang dimasukkan maka akan mengurangi rendemen pulp karena jumlah hemiselulosa yang terlarut bertambah.
3.Perbandingan Liquor dengan Kayu
Pada digester yang beroperasi secara “batch”, dibutuhkan sejumlah volume effective alkali yang dimasukkan sebanyak kurang dari jumlah volume yang dibutuhkan untuk membasahi seluruh chip. Weak Black Liquor (WBL) perlu ditambahkan sebagai penambah kekurangan liquornya. Kalau WBL yang ditambahkan terlalu banyak maka akan memperbesar nilai perbandingan liquor dengan kayu. Normalnya berkisar 1-5.
2.5.2. Pencucian (washing)
Pulp yang berasal dari blow tank dipompakan melwati unit pemisahan mata kayu yang disebut dengan Pressure Knotter kemudian menuju unit pencucian tiga tahap, kemudian dikirim ke unit penyaringan (screening) dan sesudah itu dikirim ke empat. Bubur kertas coklat setelah melalui unit pencucian tahap yang keempat disimpan di dalam High Density Unbleaced Storage Tower dengan konsistensi 12 %.
Tujuan dari proses pencucian ini adalah untuk memisahkan kandungan lignin yang masih tersisa setelalh proses pemasakan pada digester sebelum dilanjutkan proses pemutihan (bleaching).
2.5.3. Pemutihan (bleaching)
Warna pada pulp yang belum diputihkan umumnya disebakan 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.
Tujuan utama proses pemutihan secara umum dapat diringkaskan sebagai berikut: 1. Memperbaiki brightness
2. Meperbaiki kemurnian
3. Degradasi serat selulosa seminimum mungkin.