PENGARUH PENAMBAHAN SO2 TERHADAP BUBUR PULP
YANG TELAH DIPUTIHKAN PADA PROSES PULP MACHINE
DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk – PORSEA
TUGAS AKHIR
INDAH LESTARI RAHMAN
072409033
DEPARTEMEN KIMIA
PROGRAM STUDI DIPLOMA - III KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH PENAMBAHAN SO2 TERHADAP BUBUR PULP YANG TELAH DIPUTIHKAN PADA PROSES PULP MACHINE
DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk – PORSEA
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
INDAH LESTARI RAHMAN 072409033
DEPARTEMEN KIMIA
PROGRAM STUDI DIPLOMA - III KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH PENAMBAHAN SO2 TERHADAP BUBUR PULP YANG TELAH DIPUTIHKAN PADA PROSES PULP MACHINE DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk - PORSEA
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : INDAH LESTARI RAHMAN Nomor Induk Mahasiswa : 072409033
Program Studi : DIPLOMA – III KIMIA INDUSTRI Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, Juli 2010
Diketahui
Departemen Kimia FMIPA USU Pembimbing, Ketua,
PERNYATAAN
PENGARUH PENAMBAHAN SO2 TERHADAP BUBUR PULP YANG TELAH DIPUTIHKAN PADAPROSES PULP MACHINE
DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk – PORSEA
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa Karya Ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2010
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpah kurnia-Nya kertas kajian ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan.
Selesainya Tugas Akhir ini juga tidak lepas dari bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, saya mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Eddy Marlianto, MSc selaku Dekan FMIPA USU
2. Ibu Dr.Rumondang Bulan,MS selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU.
3. Prof. Dr. Harry Agusnar,M.Sc, M.Phill selaku pembimbing pada penyelesaian Tugas Akhir ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyempurnakan kajian ini.
4. Bapak/Ibu dosen atau tenaga pengajar yang telah memberikan ilmu dan pengetahuan yang begitu berharga kepada saya.
5. Bapak Suhunan Sirait, selaku pembimbing lapangan yang telah memberikan penjelasan dan bimbingan tentang proses produksi pulp.
6. Bapak Agus Raharjo, selaku manager bagian Fiber Line yang telah memfasilitasi kami selama melakukan Praktek Kerja Lapangan.
7. Bapak Irwan Kelana, Bapak Jhony Marpaung serta seluruh staf-staf yang ada di Training & Development Center yang telah banyak membantu kami dalam mendapatkan informasi-informasi penting lainnya serta seluruh keluarga bessar dari PT. Toba Pulp Lestari,Tbk.
8. Teristimewa untuk kedua orang tua dan keluarga yang telah banyak memberikan dukungan baik berupa moril dan materil.
10.Untuk seluruh teman mahasiswa dan seluruh pihak yang terkait dalam penyelesaian pendidikan ini.
ABSTRAK
THE EFFECT OF ADDING SO2 ON THE BLEACHED PULP
IN THE PULP MACHINE PROCESS AT PT TOBA PULP LESTARI,Tbk - PORSEA
ABSTRACT
DAFTAR ISI
Daftar Tabel viii
Daftar Gambar ix
Bab 1 Pendahuluan 1
1.1Latar Belakang 1
1.2Identifikasi Masalah 2
1.3Tujuan 3
1.4Manfaat 3
Bab 2 Tinjauan ustaka 4
2.1Pengertian Kayu 4
2.2Sifat-sifat umum kayu 5 2.3Komposisi kimia kayu 5 2.3.1 Zat-zat makromolekul 6 2.3.2 Zat-zat berat molekul rendah 8 2.4Pemilihan Jenis Kayu 10 2.5Proes Pembuatan Pulp 10 2.5.1 Pembuatan pulp secara mekanis 12 2.5.2 Pembuatan pulp kimia 14 2.5.3 Pembuatan pulp semi-kimia 16 2.6Pencucian dan Pemutihan 17 2.7Penggilingan dan Penghalusan 20 2.8Pembentukan lembaran 21 2.9Penguningan pulp-pulp rendemen tinngi 22
Bab 3 Metodologi Percobaan 25
3.1Alat 25
3.3Prosedur 26
Bab 4 Data dan Pembahasan 31
4.1Data 31
4.2Pembahasan 32
Bab 5 Kesimpulan dan Saran 33
5.1Kesimpulan 33
5.2Saran 33
Daftar Pustaka 34
DAFTAR TABEL
Halaman
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Bagan umum komponen kayu 7
Gambar 2.2 Mekanisme-mekanisme yang diusulkan untuk 24
Mengawali reaksi-reaksi penguningan pulp-pulp
ABSTRAK
THE EFFECT OF ADDING SO2 ON THE BLEACHED PULP
IN THE PULP MACHINE PROCESS AT PT TOBA PULP LESTARI,Tbk - PORSEA
ABSTRACT
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Dalam era globalisasi sekarang ini, kebutuhan manusia dalam berbagai bidang
meningkat dengan pesat, diantaranya adalah kebutuhan sandang dan kertas. Sandang
merupakan kebutuhan primer yang harus dipenuhi oleh setiap manusia, sejalan dengan
bertambahnya penduduk dan makin berkembangnya ilmu pengetahuan maka
meningkat pula kebutuhan akan sandang dan kertas.
Kertas telah menempatkan dirinya sebagai sesuatu yang hampir luar biasa
pentingnya, terutama di negara-negara yang sangat maju. Kertas berfungsi sebagai
produk pengepakan yang utama, media komunikasi, dasar produk yang dapat dibuang,
dan bahan lembaran industri. Di Amerika Serikat, industri pulp dan kertas adalah
pemakai kayu terbesar kedua, yang dalam tahun 1978 memproduksi kertas dan papan
kertas sebanyak 604 pon untuk tiap orang laki-laki, perempuan, dan anak-anak dalam
Bahan baku dalam pembuatan kertas adalah kayu. Kayu merupakan hasil
hutan dari sumber kekayaan alam. Selain itu, kayu merupakan bahan mentah yang
mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai dengan kemajuan teknologi. Kayu
memiliki beberapa sifat sekaligus, yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. Pada
umumnya komponen kimia kayu terdiri dari 3 unsur yaitu :
a. unsur karbohidrat, terdiri dari selulosa dan hemiselulosa
b. unsur non-karbohidrat, terdiri dari lignin
c. unsur yang diendapkan dalam kayu selama proses pertumbuhan yang
dinamakan zat ekstraktif
Jenis kayu yang diolah dalam pembuatan kertas adalah jenis pinus dan
eucalyptus, hal ini dikarenakan kayu jenis ini mempunyai serat yang panjang yang
baik untuk dijadikan bahan baku pembuatan kertas.
Industri kertas merupakan salah satu jenis industri terbesar di dunia dengan
menghasilkan 178 juta ton pulp, 278 juta ton kertas dan karton, dan menghabiskan
670 juta ton kayu. Pertumbuhannya dalam dekade berikutnya diperkirakan antara 2%
hingga 3.5% per tahun, sehingga membutuhkan kenaikan kayu log yang dihasilkan
1.2Identifikasi Masalah
Pulp Machine adalah unit yang sangat penting didalam proses pembuatan pulp. Pada
unit ini, bubur pulp yang diterima dari bagian bleaching akan diolah dan dicetak
menjadi lembaran pulp yang sudah kering, dimana lembaran pulp tersebut akan
diproses menjadi buntalan yang siap dijual ke pelanggan.
Fungsi utama dari proses pulp machine ini adalah untuk mengambil air yang
terkandung dalam bubur pulp sebanyak mungkin tanpa merusak lembaran pulp. Selain
penghilangan kadar air, perlu dilakukan pengontrolan kadar pH berkisar antara 5 - 7.
Untuk mengontrol pH tersebut, maka perlu adanya penambahan SO2. Penambahan
SO2 ini dilakukan didalam Head Box, yang merupakan tempat untuk mengontrol
aliran pulp agar seragam dan air dapat memenuhi lebarnya fourdrinier wire. Selain
SO2, dapat juga digunakan HCl, namun penggunaan HCl ini dapat berpengaruh pada
hasil pulp yaitu akan menghasilkan warna kekuningan pada lembaran pulp tersebut.
Sehingga disini dipakai SO2, sebab selain baik untuk menurunkan pH, SO2 juga dapat
mempertahankan brightness pada hasil pulp.
Dari uraian diatas, maka diperoleh permasalahan yaitu : “Bagaimana
1.3Tujuan
a. Untuk mengetahui pengaruh penambahan SO2 terhadap bubur pulp yang telah
diputihkan pada proses pulp mesin
1.4Manfaat
Manfaat dari penulisan ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan SO2
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian kayu
Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam, merupakan bahan mentah
yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai dengan kemajuan teknologi. Kayu
memiliki beberapa sifat sekaligus, yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain.
Pengetian kayu disini ialah sesuatu bahan, yang diperoleh dari hasil pemungutan
pohon-pohon di hutan, yang merupakan bagian dari pohon tersebut, setelah
diperhitungkan bagian-bagian mana yang lebih banyak dapat dimanfaatkan untuk
sesuatu tujuan penggunaan. Baik berbentuk kayu pertukangan, kayu industri maupun
kayu bakar.
2.2 Sifat-sifat umum kayu
Kayu yang berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda-beda.
bagian ujung dan pangkalnya. Disamping sekian banyak sifat-sifat kayu yang berbeda
satu sama lain, ada beberapa sifat yang umum terdapat pada semua kayu yaitu :
a. Semua batang pohon mempunyai pengaturan vetrtikal dan sifat simetri radial.
b. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan
dinding selnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa dan
hemiselulosa ( unsur karbohidrat) serta berupa lignin ( non-karbohidrat ).
c. Semua kayu bersifat anisotropik, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang
berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya ( longitudinal, tangensial dan
radial ). Hal ini disebabkan oleh struktur dan orientasi selulosa dalam dinding
sel, bentuk memanjang sel-sel kayu dan pengaturan sel terhadap sumbu
vertikal dan horisontal pada batang pohon.
d. Bersifat higroskopik, yaitu dapat kehilangan atau bertambah kelembabannya
akibat perubahan kelembaban dan suhu udara disekitarnya.
e. Kayu dapat diserang makhluk hidup perusak kayu, dapat juga terbakar
KAYU
2.3 Komposisi Kimia Kayu
Sepanjang menyangkut komponen kimia kayu, maka perlu dibedakan antara
komponen-komponen makromolekul utama dinding sel selulosa, poliosa
(hemiselulosa) dan lignin, yang terdapat pada semua kayu , dan komponen-komponen
minor dengan berat molekul kecil (ekstraktif dan zat-zat mineral), yang biasanya
lebih berkaitan dengan jenis kayu tertentu dalam jenis dan jumlahnya. Perbandingan
dan komposisi kimia lignin dan poliosa berbeda pada kayu lunak dan kayu keras,
sedangkan selulosa merupakan komponen yang seragam pada semua kayu.
Pengenalan singkat tentang komponen kimia kayu mengikuti bagan umum
seperti berikut :
Gambar.2.1 Bagan umum komponen kimia kayu
Senyawa berat molekul kecil
Dalam kayu dari daerah iklim sedang, bagian senyawa polimer tinggi yang
menyusun dinding sel mencapai 97-99% dari zat kayu. Untuk kayu tropika, angka
tersebut dapat turun hingga angka rerata 90%. Kayu terdiri atas 65-75% polisakarida.
2.3.1 Zat-zat makromolekul
a. Selulosa
Merupakan komponen kayu yang terbesar yang dalam kayu lunak dan kayu
keras jumlahnya mencapai hampir setengahnya. Selulosa merupakan polimer linier
dengan berat molekul tinggi yang tersusun seluruhnya atas β-D-glukosa. Karena
sifat-sifat kimia dan fisikanya maupun struktur utama dinding sel tumbuhan.
b. Poliosa (hemiselulosa)
Poliosa sangat dekat asosiasinya dengan selulosa dalam dinding sel. Lima gula
netral, yaitu heksosa-heksosa glukosa, manosa, galaktosa dan pentosa-pentosa xilosa
dan arabinosa merupakan konstituen utama poliosa. Sejumlah poliosa mengandung
senyawa tambahan asam uronat. Rantai molekulnya jauh lebih pendek bila
dibandingkan dengan selulosa, dan dalam beberapa senyawa mempunyai
c. Lignin
Merupakan komponen makromolekul kayu ketiga. Struktur molekul lignin
sangat berbeda bila dibandingkan dengan polisakarida karena terdiri atas sistem
aromatik yang tersusun atas unit-unit fenilpropana. Dalam kayu lunak kandungan
lignin lebih banyak bila dibandingkan dalam kayu keras dan juga terdapat beberapa
perbedaan struktur lignin dalam kayu lunak dan dalam kayu keras. Dari segi
morfologi, lignin merupakan senyawa amorf yang terdapat dalam lamela tengah
majemuk maupun dalam dinding sekunder. Selama perkembangan sel, lignin
dimasukkan sebagai komponen terakhir didalam dinding sel, menembus diantara
fibril-fibril sehingga memperkuat dinding sel.
d. Senyawa polimer minor
Terdapat dalam kayu dalam jumlah sedikit sebagai pati dan senyawa pektin.
Sel parenkim kayu mengandung protein sekitar 1%, tetapi terutama terdapat dalam
bagian batang bukan kayu, yaitu kambium dan kulit bagian dalam.
2.3.2 Zat-zat berat molekul rendah
Disamping komponen-komponen dinding sel, terdapat juga sejumlah zat-zat yang
disebut bahan tambahan atau ekstraktif kayu. Meskipun komponen-komponen
memberikan pengaruh yang besar pada sifat-sifat dan kualitas pengolahan kayu.
Beberap komponen, seperti ion-ion logam tertentu, bahkan sangat penting untuk
kehidupan pohon.
Zat-zat berat molekul rendah berasal dari golongan senyawa kimia yang sangat
berbeda hingga sukar untuk membuat sistem klasifikasi yang jelas tetapi
komprehensif. Klasifikasi yang mudah dapat dibuat dengan membaginya kedalam zat
organik dan zat anorganik secara ringkas disebut abu. Dalam hal analisis adalah lebih
tepat untuk membedakan antara zat-zat berdasar kelarutan dalam air dan dalam pelarut
organik.
Berikut ini adalah gugus-gugus utama senyawa kimia yang merupakan
komponen kayu dengan berat molekul rendah.
a. Senyawa aromatik (fenolat)
Senyawa yang paling penting dari kelompok ini adalah tannin yang dapat
dibagi menjadi tanin yang dapat dihidrolisis dan senyawa flobafen terkondensasi.
Senyawa fenolat lain adalah misalnya stibena, lignan dan flavonoid, dan turunannya.
Senyawa sederhana yang ditrurunkan dari metabolisme lignin juga termasuk dalam
b. Terpena
Merupakan kelompok senyawa alami yang tersebar luas. Secara kimia, zat-zat
ini dapat diturunkan dari isoprena. Dua satuan isoprena atau lebih membentuk mono-,
seskui-, di-, tri-, tetra-, dan politerpena.
c. Asam alifatik
Asam alifatik adalah asam lemak jenuh dan tak jenuh tinggi terdapat dalam
kayu terutama dalam bentuk esternya dengan gliserol (lemak dan minyak) atau dengan
alkohol tinggi (lilin). Asam asetat dihubungkan dengan poliosa sebagai ester. Asam
di- dan hidroksi karboksilat terutama terdapat sebagai garam kalsium.
d. Alkohol
Kebanyakan alkohol alifatik dalam kayu terdapat sebagai komponen ester,
sedangkan sterol aromatik, termasuk dalam steroid, terutama terdapat sebagai
glikosida.
e. Senyawa Anorganik
Komponen mineral kayu dari daerah iklim sedang terutama adalah unsur-unsur
kalium, kalsium dan magnesium. Unsur-unsur lain dalam kayu tropika, misalnya
f. Komponen lain
Mono- dan disakarida terdapat dalam kayu hanya dalam jumlah yang sedikit
tetapi mereka terdapat dalam persentase yang tinggi dalam kambium dan dalam kulit
bagian dalam. Jumlah sedikit amina dan etena juga terdapat dalam kayu.
(Fengel, D. dan G. Wegener, 1985 )
2.4 Pemilihan Jenis Kayu
Jenis kayu yang banyak digunakan dalam pembuatan kertas adalah:
a. Kayu lunak (soft wood), adalah kayu dari tumbuhan konifer contohnya pohon
pinus. Kayu lunak yang memiliki panjang dan kekasaran lebih besar digunakan
untuk memberi kekuatan pada kertas.
b. Kayu keras (hard wood), adalah kayu dari tumbuhan yang menggugurkan
daunnya setiap tahun. Kayu keras lebih halus dan kompak sehingga menghasilkan
permukaan kertas yang halus. Kayu keras juga lebih mudah diputihkan hingga
warnanya lebih terang karena memiliki lebih sedikit lignin. Kertas umumnya
tersusun atas campuran kayu keras dan kayu lunak untuk mencapai kekuatan dan
2.5 Proses Pembuatan Pulp
Perbedaan utama diantara berbagai proses pembuatan kertas ialah metode yang
digunakan untuk menyelesaikan langkah pertama – pembuatan pulp. Cara mekanis,
cara kimia, atau energi panas atau kombinasi-kombinasinya digunakan dalam
memproduksi pulp. Bentuk energi yang digunakan sebagian besar menentukan hasil
dan sifat-sifat pulp. (Haygreen, J.G. dan Jim L. Bowyer, 1996 )
Kualitas pulp dan pengendalian kualitas yang penting dalam peningkatan
teknologi pembuatan pulp adalah :
a. meningkatkan rendemen pulp
b. mengurangi kebutuhan energi
c. mengurangi jumlah bahan kimia yang dibutuhkan untuk pembuatan pulp dan
pengelantangan, termasuk peningkatan proses pemulihan bahan-bahan kimia.
e. pengembangan proses pembuatan pulp bebas-belerang dan serangkaian
pengelantangan yang bebas klor.
f. fleksibilitas tinggi mengenai rendemen, kualitas dan kemungkinan pengelantangan
pulp.
g. kondisi-kondisi proses yang memungkinkan penyiapan hasil samping pembuatan .
h. unit-unit produksi lebih kecil yang menguntungkan yang membutuhkan biaya
lebih rendah untuk mendirikan pabrik-pabrik baru dan menurunkan kebutuhan
bahan baku.
Ini dan tujuan-tujuan lain merupakan latar belakang untuk menaikkan
diversifikasi proses-proses pembuatan pulp. Modifikasi-modifikasi proses yang
penting adalah pembuatan pulp alkalis dengan aditif memodifikasi pembuatan pulp
mekanik digiling ( misal pembuatan pulp secara kimia termomekanik) atau pembuatan
pulp bebas-belerang ( misal pembuatan pulp soda-oksigen ).
Pada umumnya dapat dikatakan bahwa dikemudian hari prosedur pembuatan
pulp dan pengelantangan akan dimodifikasi dan digabung terutama untuk menghadapi
keras di banyak negara. Pentingnya pulp mekanik dan pulp rendemen tinggi semakin
meningkat.
Meskipun di kemudian hari diharapkan ada kenaikan pasaran pembuatan pulp
yang lebih canggih, peranan utama pulp kraft akan msih tetap. Pulp jenis ini meliputi
lebih dari setengah produksi total pulp kimia dan pulp mekanik (58,2%) atau hampir
tiga per empat pulp-pulp kimia (73,5%). (Fengel, D. dan G. Wegener, 1985)
2.5.1 Pembuatan pulp secara mekanis
Dua metode yang lazim digunakan untuk memproduksi pulp mekanis ialah proses
kayu asah batu dan kayu asah mesin penghalus.
a. Batu asah
Tepatnya adalah sebuah batu besar yang diputar pada sumbunya sedang
permukaan tangensial kayu batang ditekan terhadap permukaannya. Suatu
pengoyakan mekanis merobek serat-serat individual, bagian-bagian serat, atau
berkas-berkas serat dari permukaan kayu, dan sesudah itu suatu aliran air membawa pergi
serat-serat yang terkumpul tersebut.
b. Mesin Penghalus
Suatu metode pembuatan pulp mekanis yang lebih baru dan lebih populer
melibatkan penggunaan mesin penghalus ( disebut penghalus berlempeng rangkap )
yang terdiri atas dua lempeng logam beralur yang dapat dirapatkan dan diputar pada
arah yang berlawanan. ( Variasi pengaturan ini ialah satu lempeng dan yang lain
berputar; mesin yang digambarkan secara ini disebut penghalus lempeng tunggal. )
Pada kedua tipe mesin penghalus, tatal-tatal kayu digerakkan oleh suatu mekanisme
pengumpanan sekrup kedalam pusat mesin dengan tatal-tatal yang harus lewat
diantara dua lempeng yang diletakkan secara rapat; gerak mekanis yang dihasilkan
mengubah tatal-tatal menjadi serat.
Karena pemisahan serat dicapai dengan hanya menarik lepas atau mengoyak
tatal kayu, sedikit saja bahan yang hilang dalam proses pembuatan pulp sepanjang
serat cukup lentur untuk menghindari penghancuran dan terjadinya debu.
Pada pemisahan mekanis, proporsi bahan baku kayu yang menjadi serat
berguna pada umumnya pada tingkat antara 95-99%, suatu kenyataan yang secara
relatif berarti pulp biaya rendah. Karena sedikit yang hilang dalam pemisahan,
selulosa, hemiselulosa dan lignin yang menyusun kayu semuanya menjadi bagian dari
mekanis. Serat-serat yang kaku ini memiliki potensi ikatan serat – ke – serat yang
kecil dan membentuk lembaran yang kasar dan tebal. Kertas yang terbentuk karenanya
memiliki kekuatan yang rendah dan kualitas permukaan yang jelek. Kehadiran lignin
dalam pulp mekanis juga menyebabkan masalah yang lain, satu hal yang berhubungan
dengan ketahanan jangka lamanya. Lignin dan karbohidrat-karbohidrat tertentu
menjadi kuning dalam jangka lama, terutama apabila terpajankan pada sinar ultra
ungu sinar matahari; inilah sebab warna kuning yang umum terlihat pada kertas-kertas
koran yang tua.
Suatu variasi cara pembuatan pulp mekanis islah proses termomekanis. Disini
tatal – tatal dikenakan uap yang sangat panas pada suhu 1200 – 1350C saat bergerak
melewati mesin penghalus (berarti bahwa penghalusab dilakukan dibawah tekanan).
Panas berfungsi melunakkan lignin, menyebabkan pemisahan serat yang lebih rendah
daripada yang terjadi dalam pembuatan pulp mekanis secara murni. Kekuatan dan
peresapannya keduanya meningkat. Pulp termomekanis umumnya disebut TMP.
2.5.2 Pembuatan pulp kimia
Suatu cara yang digunakan untuk mencapai pemisahan serat , yang pada waktu yang
dan energi panas. Tatal kayu ditempatkan didalam suatu larutan kimia (yang disebut
cairan pemasak) dan dipanaskan didalam tangki tekan (disebut tangki pemasak).
Pemisahan serat terjadi saat lignin pengikat sel-ke-sel terlarut.
Dua proses pembuatan pulp kimia yang berbeda digunakan orang, dan
keduanya berbeda pada tipe bahan kimia penyusun cairan pemasak; proses-proses ini
ialah proses sulfit dan proses sulfat.
a. Proses Sulfit
Proses sulfit menggunakan campuran asam sulfit dan ammonium, magnesium,
kalsium, atau natrium bisulfit. Dikukuhkan dalam tahun 1974-1975, proses sulfit
ternyata menghasilkan tipe pulp berkualitas tinggi yang diinginkan untuk kertas tulis
halus. Senyawa bisulfit dengan dasar kalsium ternyata menjadi paling umum
digunakan bersama-sama asam sulfit. Senyawa kalsium sangat murah dan
memberikan hasil yang cukup baik dalam pembuatan pulp spesies berserat panjang
seperti spruce, hemlock dan fir asli. Tetapi terdapat beberapa masalah yang
berhubungan dengan penggunaaan proses dengan dasar kalsium bisulfit. Yang paling
tetap mempunyai masalah pembuangan cairan pemasak yang telah dipakai, yang
akhirnya paling sering pemecahannya dengan membuang residu tersebut pada aliran
air yang terdekat. Masalah lain ialah bahwa proses tersebut tidak baik hasilnya dalam
pembuatan pulp kayu-lunak beresin tinggi seperti pinus. Karenanya, pertumbuhan
sistem kalsium bisulfit-asam sulfit berhenti pada kira-kira tahun 1940 dan instalasi
sulfit baru dirancang untuk menggunakan ammonium atau magnesium bisulfit. Sejak
awal 1960-an hanya sedikit terjadi perluasan yang terbatas dari semua bentuk
kapasitas pabrik pulp sulfit, sedangkan penggunaan proses sulfat telah tumbuh dengan
cepat.
b. Proses Sulfat
Proses sulfat dilaporkan telah ada sejak 1884, yairtu ketika sebuah paten dari
Jerman mendapatkan penghargaan dalam teknik pembuatan pulp kimia pH tinggi
(alkalis) yang baru. Proses tersebut berdasar atas penggunaan cairan pemasak yang
dibuat terutama dari natrium hidroksida dan natrium sulfidadan memperoleh namanya
dari penggunaan natrium sulfat sebagai bahan kimia pembantu dalam proses
pemulihan cairan pemasak yang telah digunakan.
Dapat dipulihkannya cairan pemasak berarti bahwa proses sulfat secara
perbandingan bebas dari masalah pembuangan residu. Proses ini, lebih lanjut, efektif
resin tinggi. Faktor-faktor ini apabila ditambahkan pada hasil pulpnya yang
berkekuatan tinggi, menerangkan popularitas proses kraft atau sulfat yang besar
sekali. Satu sifat negatif adalah suatu sifat bau kobis busuk yang khas yang
disebabkan oleh senyawa-senyawa belerang yang lebih sederhana yang mudah
menguap.
2.5.3 Pembuatan pulp semi-kimia
Kayu dapat pula dipulp dengan cara menggabungkan kebaikan hasil tinggi pada
proses mekanis dan sebagian dari kebaikan proses kimia yang berkualitas tinggi.
Dengan menggunakan teknik-teknik yang dikenal dengan pembuatan pulp semi-kimia
atau kimia-mekanis, tatal kayu dikenakan cairan kimia pemasak pulp dalam jangka
pendek dan kemudian dilewatkan melalui mesin penghalus mekanis untuk
memisahkan serat-serat penyusunnya. Cairan pemasak tersebut menyebabkan
kerusakan sebagian dari ikatan lignin dan pada dasarnya memberikan fungsi yang
sama sebagaimana panas dalam proses termomekanis. Energi mekanis yang
dibutuhkan untuk pemisahan serat sangat berkurang dan kerusakan serat menurun.
Proses kimia-mekanis dapat digunakan untuk pembuatan kayu-keras yang terlalu rapat
2.6 Pencucian dan Pemutihan
Adalah perlu untuk membersihkan pulp setelah pembentukannya untuk
menghilangkan cairan pemasak dan/atau kotoran-kotoran. Setelah pemasakan pulp
secara kimia, campuran serat kayu-cairan pemasak dikeluarkan dari tangki pemasak
kedalam apa yang disebut sebagai ruang hembusan. Disini serat dikumpulkan dan
pertama kali dipisahkan dari cairan pemasak yang telah digunakan dan gas-gas yang
mungkin telah terjadi. Serat kemudian dibersihkan pada proses pencucian bertingkat
banyak untuk menghilangkan setiap cairan sisa.
Tanpa perlakuan, pulp kayu berwarna coklat sampai coklat kemerah-merahan,
disebabkan terutama karena adanya lignin atau ekstraktif-ekstraktif kayu teras. Jadi
apabila membuat kertas tulis atau buku atau produk-produk lain yang mementingkan
keputihannya, serta harus diputihkan. Ini biasanya dilakukan dengan mengenakannya
pada senyawa dasar klor yang kuat. Teknik pemutihan dengan oksigen juga telah
dikembangkan . Pemutihan menyerang lignin sisa dan dapat dilakukan sampai titik
bahwa lignin secara total dihilangkan atau hanya dimudakan warnanya. Tingkat
perlakuan yang terakhir ini adalah yang paling tidak mahal, pengaruhnya sedikit pada
hasil, tetapi hasilnya hanya keputihan yang sementara. Pencucian yang pada dasarnya
tetap, tetapi mahal. Dalam hal ini, penggunaan airnya tinggi dan hasil pulp secara
nyata berkurang. (Haygreen, J.G. 1996 )
Pemutihan yang sudah modern biasanya dilaksanakan secara bertahap dengan
memanfaatkan bahan-bahan kimia dan kondisi-kondisi yang berbeda-beda pada setiap
tahap. Pada umumnya digunakan perlakuan kimia dan secara singkat ditunjukkan
dengan urutan sebagai berikut:
a. khlorinasi (C) : reaksi dengan elemen khlorin dalam suatu media asam
b. ekstraksi alkali (E) : pemisahan hasil reaksi deengan caustic
c. ekstraksi oksidasi (E/O) : ekstraksi oksidasi yang diperkuat dengan peroksida
EOP
d. hypoklorit (H) : reaksi dengan hypoklorit dalam suasana alkali
e. khlorin dioksida (D) : reaksi dengan khlorin dioksida dalam suasana asam
f. oksigen (O) : reaksi dengan elemen O2 yang bertekanan dalam
a. Menara Khlorimasi ( D0 )
Tahap – tahap pemutihan di PT. Toba Pulp Lestari,Tbk :
Menara yang bervolume 335 m3 ini mempunyai kecepatan proses yaitu 650 Adt/d
dan konsistensi stock sebesar 4,5 %.
Pada menara ini, khlorin bereaksi dengan lignin secara oksidasi dan substitusi.
Secara Oksidasi :
Cl2 + Lignin Lignin Teroksidasi + 2 HCl
Secara substitusi :
Cl2 + CH3COH CH3COCl + HCl
CH2 CH2
CHOH CHOH
CH3O CH3O
OH OH
b. Menara E/Op
Menara ini mempunyai volume 288 m3 dengan kecepatan proses 650 Adt/d dan
konsistensi 10 %.
c. Menara D1
Menara ini terdiri dari 2 bagian yaitu bagian tabung menanjak beserta menaranya.
Volume tabung menanjak sebesar 128 m3 dengan kecepatan proses 650 ADt/d dan
konsistensi juga sebesar 10 %. Sedangkan volume menaranya adalah 385 m3
dengan kecepatan dan konsistensi yang sama, masing-masing adalah 650 ADt/d
dan 10 %.
d. Menara Ep2
Menara ini juga terdiri dari 2 bagian yaitu bagian tabung menanjak beserta
menaranya. Volume tabung menanjak sebesar 198 m3 dengan kecepatan proses
650 ADt/d dan konsistensi juga sebesar 10 %. Sedangkan volume menaranya
adalah 495 m3 dengan kecepatan dan konsistensi yang sama, masing-masing
2.7 Penggilingan dan penghalusan
Sebagian besar kekuatan pulp adalah akibat dari ikatan hidrogen molekul-molekul
selulosa yang menyusun serat-serat berdampingan. Untuk memberikan potensi ikatan
maksimum, serat ditumbuk atau digiling untuk memipihkannya dan secara sebagian
menguraikan mikrofibril dari dinding-dinding sel; luas permukaan serat bertambah
besar oleh tingkat pemipihan dan penguraian yang kecil sekalipun.
Pemipihan dan penguraian serat secara mekanis disebut penggilingan dan
diselesaikan pada berbagai tipe mesin penghalus. Prinsipnya mungkin paling baik
digambarkan dengan memeriksa suatu tipe mesin penghalus yang lebih tua tetapi
kadang-kadang masih digunakan yang dikenal sebagai mesin giling Hollander. Dalam
mesin ini yang berputar menggerakkan larutan pulp keliling suatu bak, memaksanya
lewat diantara bilah-bilah roda dan lempengan alas yang lebih rendah. Apabila celah
antara bilah dan lempengan alas itu sempit, serta terkena suatu gerakan gesekan
mekanis saat melewati celah ini.
Karena ikatan serat-ke-serat banyak berpengaruh pada sifat-sifat kertas, maka
diperlukan suatu ukuran kualitas tentang potensi ikatan pulp. Di Amerika Utara,
potensi ikatan biasanyadinyatakan dengan istilah pelulusan standar Kanada (CSF). Ini
kecepatan habisnya air yang mengalir melalui kasa tempat bertautnya serat-serat.
Karena kecepatan habisnya air ini berbanding terbalik dengan luas permukaan serat
dan luas permukaan berbanding langsung dengan banyaknya penggilingan dan
penghalusan, suatu lembaran serat yang tergiling baik sangat tahan terhadap
pengaliran air. Pelulusan serat yang tergiling baik jadinya rendah.
Pelulusan dalam semua hal turun dengan bertambahnya waktu giling.
Kekuatan jebol dan tarik cenderung untuk lebih tinggi dengan lebih panjangnya waktu
giling.
2.8 Pembentukan Lembaran
Setelah penggilingan, dan dalam beberapa hal penghalusan sekunder, serat dicampur
dengan air sampai konsistensi kira-kira 1% serat per berat. Adalah sangat umum untuk
mencampur tipe-tipe pulp yang berbeda ( yaitu mekanis dan kimia ) pada tahap ini,
dengan proporsi masing-masing tergantung pada jenis kertas yang akan dibuat.
Bahan-bahan tambahan seperti pati (untuk menaikkan kekuatan ikatan) atau resin
kekuatan basah sering ditambahkan pula pada campuran tersebut pada titik ini.
dipasang suatu alat untuk mengukur secara tepat campuran pulp yang lewat diatasnya.
Tipe-tipe mesin kertas lain membentuk lembaran kertas pada silinder kasa yang
berputar. Saat pulp mengalir diatas saringan, air terkuras keluar dengan bantuan
kotak-kotak penghisap dan alat-alat yang mempercepat pengurasan yang dipasang
dibawah kasa, dan tinggallah lembaran seratnya. Lembaran tersebut kemudian di press
basah, lalu dilewatkan diatas suatu seri silinder yang dipanaskan dengan uap,
kemudian dipress lagi sampai ketebalan yang dikehendaki. Pemberian pelapisan,
pekerjaan mengkilapkan lembaran (dikenal dengan pekerjaan super kalender), dan
pemecahan gulungan-gulungan besar menjadi lembaran-lembaran yang lebih adalah
pekerjaan-pekerjaan berikutnya yang mungkin. ( Haygreen, J.G., 1996 )
2.9 Penguningan pulp-pulp rendemen tinggi
Pulp rendemen tinggi dapat dikelantang hingga derajat putih yang relatif tinggi, tetapi
tidak permanen. Kehilangan derajat putih, yaitu kecenderungan “penguningan” adalah
sifaat yang melekat pada pulp-pulp yang kaya lignin, dan banyak penelitian telah
dicurahkan untuk meningkatkan stabilitas derajat putih. Sejauh ini belum ditemukan
cara yang memuaskan dan praktis untuk mencegah penguningan ini yang merupakan
cacat yang paling serius dan membatasi penggunaan pulp-pulp rendemen tinggi,
Meskipun karbohidrat dan ekstraktif berperan dalam penguningan, sebab
utama adalah karena komponen lignin. Penguningan pulp dapat terjadi dengan tidak
adanya cahaya, tetapi penguningan dalam cahaya, yang disebabkan oleh panjang
gelombang pada daerah dekat UV dibawah 400 nm, adalah lebih penting. Seperti
penguningan dalam gelap, penguningan dalam keadaan terang dipercepat oleh
oksigen, tetapi kurang tergantung pada variasi kelembaban, tidak seperti penguningan
dalam gelap, yang sangat dipercepat oleh atmosfer yang lembab.
Gejala kompleks penguningan pulp sejauh ini belum dimengerti sepenuhnya,
tetapi jelas bahwa struktur-struktur dalam lignin yang menyerap cahaya pada 300 –
400 nm sangat berperan terhadap penguningan yang disebabkan oleh cahaya. Contoh
reaksi ini diberikan dalam gambar 2.2 .
Keadaan A O2 / h
+ HO2. OCH3 OCH3
OH O.
C
Keadaan B
C = O C = O OCH3
h OH
OCH3 OCH3 O O
O2
C OH
+
OCH3 OCH3
O O
Keadaan C
H 3O2
O2
+ HO2. OCH3 OCH3
OH O.
Gambar 2.2 Mekanisme-mekanisme yang diusulkan untuk mengawali
reaksi-reaksi penguningan pulp-pulp rendemen tinggi oleh sinar
BAB 3
d. Double thickener
e. Stock tank
l. Wrapper precreaser
m. Tying machine
n. Bale marker
3.2 Bahan
a. Bubur pulp
b. Air
c. Amipac
d. SO2
3.3 Prosedur
Proses pengolahan bubur pulp menjadi lembaran pulp pada bagian Pulp Machine,
yaitu :
a. Unbleach tower HDT
Merupakan salah satu menara pada unit Bleaching sebagai proses akhir
pengelantangan bubur pulp. pH bubur pulp pada menara ini adalah 8.
b. Storage Tank
Merupakan tangki penyimpanan bubur pulp yang sudah diputihkan. Dari
Unbleach Tower HDT, maka bubur pulp akan diteruskan ke Storage tank.
Tempat pemisahan antara kotoran-kotoran yang masih terkandung di dalam bubur
pulp. Didalam sistem screening terdapat Noss Radiclones yang terdiri dari 6 tahap
yang beroperasi secara Cascade. Bubur pulp akan masuk kedalam cycloner dan
aliran didalamnya akan menimbulkan gerakan berputar dan kecepatannya akan
naik. Dengan kecepatan yang tinggi tersebut, serat-serat yang bagus akan keluar
melalui bagian atas sebagai accept, sedangkan partikel-partikel yang berat
(kotoran pulp) akan keluar melalui bagian bawah sebagai reject. Accept dari
sistem screening akan masuk ke double thickener.
d. Double Thickener
Merupakan bagian yang berfungsi untuk mengentalkan kembali bubur pulp yang
sudah bersih. Dalam proses pengentalan ini, menggunakan chemical berupa
Amipac yang berfungsi untuk menghancurkan pitch ( getah dammar ). Kemudian,
bubur pulp yang keluar dari double thickener akan masuk ke stock tank.
e. Stock Tank
Merupakan tempat penyimpanan bubur pulp yang telah dikentalkan di bagian
double thickener. Konsistensi bubur pulp pada bagian stock tank ini adalah 2,8%.
Bubur pulp dari stock tank akan turun secara gravitasi ke dalam head box.
Merupakan tempat untuk mengontrol aliran pulp agar seragam dan air dapat
memenuhi lebarnya fourdrinier wire. Disini perlu adanya pengontrolan pH, yaitu
sekitar 5 - 7 , oleh sebab itu perlu ditambahkan SO2 untuk mengontrol pH tersebut.
Suhu pada head box ini sekitar 40 - 60oC, dengan konsistensi 1,0 - 1,6 %. Bubur
pulp yang keluar dari head box akan masuk ke fourdrinier.
g. Fourdrinier
Merupakan tempat untuk mengatur keseragaman dan kualitas dari bubur pulp serta
untuk membentuk kekuatan pulp. Disini, pulp di spray dengan air panas untuk
membantu proses pengeringan pada flakt dryer. Dari frourdrinier, pulp akan
dikirim menuju ke bagian press.
h. Bagian Press
Merupakan bagian yang berfungsi untuk mengurangi kadar air dari pulp. Bagian
press ini terdiri dari tiga bagian press, yaitu:
1. Press 1 : tekanannya sekitar 40 - 42 kN, dengan kekeringan lembaran
pulp mencapai 20 %
2. Press 2 : tekanannya sekitar 120 - 130 kN, dengan kekeringan lembaran
3. Press 3 : tekanannya sekitar 140 - 150 kN, dengan kekeringan lembaran
pulp mencapai 50 %
Pulp yang keluar dari press 3, akan menuju ke bagian flakt dryer.
i. Flakt Dryer
Merupakan tempat untuk mengeringkan lembaran pulp dengan menggunakan
steam. Suhu didalam flakt dryer ini adal;ah 1460C. Kekeringan lembaran pulp
mencapai 90 – 92 %. Flakt dryer mempunyai ukuran panjang 31,8 m, lebar 8,8 m,
dan tebal 13,5m. Flakt dryer terdiri dari heating cool, blow box, heat recorvery,
tape threading, condensate tank dan turning roll. Proses pengeringan pada flakt
dryer ini, menggunakan sirkulasi fan yang berjumlah 114 buah. Dibagian bawah
dryer terdapat cooling fan untuk mendinginkan sheet (lembaran pulp) sehingga
pulp yang keluar dari dryer, suhunya menjadi 20 – 25 oC. Lembaran pulp yang
keluar dari flakt dryer akan menuju cutter layboy.
j. Cutter Layboy
Adapun proses yang terjadi pada cutter layboy adalah:
1. Memotong lembaran pulp secara menyilang dan memanjang dengan ukuran
2. Tumpang tindih lembaran pulp
3. Menyusun lembaran pulp yang sudah dipotong diatas bale table
4. Menimbang dan menghitung lembaran pulp yang sudah dipotong dengan berat
200 kg/bale
k. Bale Press
Fungsi dari bale press ini adalah untuk pengepressan lembaran pulp yang sudah
ditimbang, agar ketinggian dari bale dapat sama rata, sehingga pada waktu
pengikatan, pembungkusan dan pengiriman dapat tersusun rapi. Pengepressan
akan berhenti apabila menyentuh limit switch.
l. Wrapper Preceaser
Merupakan tempat untuk mencetak pembungkus bale bagian atas, agar bungkus
bale selalu rapi, dimana ukuran dari pembungkus bale adalah 1400 x 1280 mm.
m. Tying Machine
Merupakan bagian untuk mengikat bale dengan kawat, sehingga sekeliling bale
n. Bale Marker
Merupakan bagian untuk pemberian data produksi seperti tanggal dan waktu
produksi, tipe dari pulp dan merek. Pemberian data dilakukan dengan cara
disemprot dengan bale marker pada kedua sisi dari pulp bale.
o. Ware House
BAB 4
DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Data
Tabel 4.1. Konsentrasi SO2 di Head Box
01-01-10 08.00 8,5 32,5 62 6,1 1,8 87,0
16.00 9,0 29,5 62 5,8 1,8 87,0
4.2 Pembahasan
Sulfur atau belerang adalah
simbol S da
berlimpah, tanpa rasa dan tanpa bau.
Sulfur adalah terkenal dengan baunya yang tidak menyenangkan yang
menyerupai bau telur-telur busuk. Bau tersebut adalah sebenarnya ciri bagi
2S). Ia terbakar dengan nyalaan biru dan mengeluarkan
dikenali kerana baunya yang menyesakkan.
Pada proses pembuatan pulp khusunya kraft pulp, bubur pulp yang telah
diputihkan mempunyai pH berkisar 8-10, sehingga untuk membentuk lembaran pulp,
pH yang diharapkan adalah berkisar 5-7. Untuk itu, di unit pulp machine akan
dilakukan penambahan chemical SO2 yang berfungsi untuk menurunkan pH.
Penambahan SO2 ini dilakukan didalam head box.
Dari data diatas, dapat dilihat perbandingan konsentrasi SO2 yang digunakan
akan berbanding terbalik dengan pH yang dihasilkan. Semakin tinggi konsentrasi SO2
yang digunakan, maka semakin rendah pH dari bubur pulp yang dihasilkan.
Selain untuk menurunkan pH, penambahan SO2 juga bermanfaat untuk
mempertahankan brightness dari lembaran pulp. Selain SO2, untuk menurunkan pH
juga dapat digunakan HCl, namun penambahan HCl dapat mngakibatkan warna
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
a. Pengaruh penambahan SO2 terhadap bubur pulp yang telah diputihkan pada
proses pulp mesin adalah untuk menurunkan pH agar tercapai pH target untuk
lembaran pulp yaitu berkisar antara 5-7 dan juga untuk mempertahankan
brightness dari lembaran pulp yang dihasilkan. Dalam hal ini SO2 tidak
menyebabkan warna kekuningan pada lembaran pulp yang dihasilkan.
5.2 Saran
a. Proses pembentukan lembaran pulp memerlukan pengawasan yang ketat agar
diperoleh hasil akhir yang sesuai dengan target produksi. Karena disinilah
b. Penambahan SO2 di head box harus bersesuaian dengan suhu yang digunakan
sehingga SO2 dapat bereaksi dengan baik dalam hal menurunkan pH dari
bubur pulp tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Dumanauw, J. F.. 1990. Mengenal Kayu.Yogyakarta: Kanisius
Fengel, D. dan G. Wegener.. 1985. KAYU: Kimia,Ultrastruktur, Reaksi-reaksi..
Terjemahan Hardjono Sastrohamidjojo dan Soenardi Prawirohatmodjo.
Yogyakarta: Gadjah Mada University Press
Haygreen, J. G. dan Jim L. Bowyer. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu: Suatu
Pengantar. Terjemahan Sutjipto A. Hadikusumo dan Soenardi
Prawirohatmodjo. Yokyakarta: Gadjah Mada University Press
Sirait, S. 2001. Module Bleaching. Taraining and Development Center. Porsea : PT
Toba Pulp Lestari,Tbk
Sjostrom, E. 1995. Kimia Kayu, Dasar – dasar dan Penggunaan. Terjemahan
