PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU (H-FAKTOR)
TERHADAP BILANGAN KAPPA DAN VISKOSITAS PADA
PROSES PEMASAKAN DI UNIT DIGESTER
PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk
PORSEA
KARYA ILMIAH
YOHANA LAMRIA SITANGGANG
112401100
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU (H-FAKTOR)
TERHADAP BILANGAN KAPPA DAN VISKOSITAS PADA
PROSES PEMASAKAN DI UNIT DIGESTER
PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk
PORSEA
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar ahli madya
KARYA ILMIAH
YOHANA LAMRIA SITANGGANG 112401100
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA DEPARTEMEN KIM IA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : TEMPERATUR DAN WAKTU (H-FAKTOR) TERHADAP BILANGAN KAPPA DAN VISKOSITAS PADA PROSES PEMASAKAN DI UNIT DIGESTER PT.TOBA PULP
LESTARI,Tbk PORSEA
Kategori : KARYA ILMIAH
Nama : YOHANA LAMRIA SITANGGANG
Nomor Induk Mahasiswa : 112401100
Program Studi : DIPLOMA III KIMIA
Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
(MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Juli 2014
Duketahui/ Disetujui oleh
Program Studi D III Kimia Industri
Ketua Dosen Pembimbing
Dra.Emma Zaidar Nst, MSi Drs.Firman Sebayang, M.S NIP.195512181987012001 NIP.195607261985031001
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua
PERNYATAAN
PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU (H-FAKTOR) TERHADAP BILANGAN KAPPA DAN VISKOSITAS PADA PROSES PEMASAKAN
DI UNIT DIGESTERPT.PULP LESTARI,Tbk PORSEA
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapakutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, juni 2014
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan penyertaan_Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya
ilmiah ini dengan judul “Pengaruh Temperatur dan Waktu (H-faktor) terhadap bilangan kappa dan viskositas pada proses pemasakan di unit digester PT.Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea”. Tugas akhir ini merupakan syarat memperoleh gelar ahli madya pada jurusan D III Kimia Industri Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) USU Medan.
Secara khusus penulis ingin mengucapkan terimakasih yang tak terhingga kepada orang tua yang tercinta dan abang Saut In Pancer Sitanggang yang telah memberikan Doa, dukungan moril, spiritul, maupun materil sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Pada kesempatan ini penulis juga ingin mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini,antara lain :
1. Bapak Drs.Firman Sebayang,M.S selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah.
2. Ibu Dr.Rumondang Bulan,M.S selaku ketua departemen Kimia FMIPA USU.
3. Seluruh dosen dan karyawan/staf program studi Diploma III FMIPA USU.
4. Bapak Ir.Suhunan Sirait dan Pak Tony, sebagai pembimbing lapang yang telah membimbing dan mengarahkan selama praktek kerja lapangan.
5. Terimakasih kepada seluruh DCS dan staf kerja lainnya yang telah membantu menyelesaikan masalah yang tidak kami ketahui.
6. Abang dan kakak serta adik ku yang telah memberikan dukungan yang yang sangat luar biasa dan semangat yang tinngi sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
7. Teman-teman seperjuangan jurusan Kimia Industri stambuk 2011 khususnya Vitri sihombing, Winda yanne simangunsong, Dendi yus, Yuni sihaloho, elisabet sipayung, Devis situmorang, Eva tarigan,
Hotma rumahorbo, Darson bu’ulolo, Hernita saragih yang telah
memberikan dukungan dan semangat serta selalu bersama-sama dengan penulis baik dalam suka maupun duka. Bisa mengenal kalian adalah pengalaman berharga dalam hidupku.
8. Seseorang yang istimewa yaitu fermadi sirait yang selalu memberikan dukungan yang sangat luar biasa, yang selalu memperhatikan penulis dan selalu sabar dalam menghadapi penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.
Akhir kata dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan karya ilmiah ini akan bermanfaat bagi kita semua.
Medan, juli 2014 Penulis
PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU (H-FAKTOR) TERHADAP BILANGAN KAPPA DAN VISKOSITAS PADA PROSES PEMASAKAN
DI UNIT DIGESTERPT.PULP LESTARI,Tbk PORSEA
ABSTRAK
EFFECT OF TEMPERATURE AND TIME (H-FACTOR) ON KAPPA OF NUMBER AND VISCOSITY IN THE COOKING PROCESS IN THE
UNIT DIGESTERPT.TOBA PULP LESTARI,Tbk PORSEA
ABSTRACT
One of the very important process in the pe -made pulp is wood chips cooking process. Where this process is said to be the early stages of the pulping process. The purpose of this cooking is for the separation of cellulose and
hemicellulose from the lignin and extractive substances . In the cooking process in the digester unit there are a few things to note for good produce pulp that is
DAFTAR ISI
2.3.1 Pembuatan Pulp Mekanik 10
2.3.2 Pembuatan Pulp Semi Kimia 10
2.3.3 Pembuatan Pulp Kimia 11
2.3.3.1. Proses Soda 11
2.3.3.2. Proses Sulfit 11
2.3.3.3. Proses Sulfat (Kraft) 12
2.4 Tahap Tahap Proses Pembuatan Pulp 14
2.6 Sifat-Sifat daripada White Liquor 21
2.7 Pengawasan Pada saat pemasakan 22
2.7.1. Waktu dan temperatur 22
2.7.2. Jumlah alkali yang dimasukkan 23
2.7.3. Perbandingan liquor dengan kayu 24
2.8 Teori Tentang Bilangan Kappa 25
3.2.Cara kerja Lapangan 29
3.2.1. Chip Filling 29
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 32
4.1. Data 32
4.2. Perhitungan 33
4.3. Pembahasan 38
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 40
5.1. Kesimpulan 40
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Komposisi Bahan kimia antara Kayu Lunak dan Kayu keras 9
PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU (H-FAKTOR) TERHADAP BILANGAN KAPPA DAN VISKOSITAS PADA PROSES PEMASAKAN
DI UNIT DIGESTERPT.PULP LESTARI,Tbk PORSEA
ABSTRAK
EFFECT OF TEMPERATURE AND TIME (H-FACTOR) ON KAPPA OF NUMBER AND VISCOSITY IN THE COOKING PROCESS IN THE
UNIT DIGESTERPT.TOBA PULP LESTARI,Tbk PORSEA
ABSTRACT
One of the very important process in the pe -made pulp is wood chips cooking process. Where this process is said to be the early stages of the pulping process. The purpose of this cooking is for the separation of cellulose and
hemicellulose from the lignin and extractive substances . In the cooking process in the digester unit there are a few things to note for good produce pulp that is
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1. Hubungan H-faktor terhadap Bilangan Kappa 37
Grafik 4.2. Hubungan H-faktor terhadap Viskositas 37
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Segala kemajuan telah dapat dicapai antara lain peningkatan produktifitas dari suatu industri pulp yang dampak lingkungannya semakin tahun ke tahun
dapat diperbaiki. Yang mana pulp dan kertas adalah sarana penunjang kehidupan
sehari-hari, yang tentunya sangat dirasakan manfaatnya untuk buku tulis, media
informasi dan lain-lain. Dan tentunya sangat erat kaitannya dengan kehidupan
manusia dalam meningkatkan kesejahteraan hidup manusia itu sendiri, yang dapat
juga dijadikan tolak ukur dunia modern suatu masyarakat.
Diera globalisasi ini dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi
yang semakin canggih, ini membuat kebutuhan kertas semakin bertambah dan
menempatkan dirinya sebagai sesuatu yang hampir luar biasa pentingnya, antara
lain berfungsi sebagai produk pengepakan utama, bahan lembaran industri, dan
lain-lain. Indonesia yang kaya akan hutan yang ditumbuhi berbagai jenis kayu
Pulp sebagai bahan baku kertas dapat dibuat dengan berbagai jenis kayu, baik
jenis kayu yang berserat panjang ( hardwood ) maupun kayu yang berserat
pendek ( softwood ).
Secara umum, dalam sebuah kayu terdapat beberapa kandungan yaitu
selulosa, hemiselulosa, lignin dan zat ekstraktif. Namun ada sebagian dari
kandungan kayu tersebut yg harus kita dapatkan dan ada juga yg harus kita
hilangkan. Kandungan yang harus kita hilangkan adalah lignin dan zat ekstraktif
karena keduanya dapat merusak kecerahan dan kekuatan pulp.
Dalam proses bleach kraft pulp (BKP) dan dissolving kraft pulp (DKP) itu
berbeda . dimana dalam proses DKP kita menggunakan kayu lunak, dan
menggunakan proses prehydrolisis. Sedangkan BKP kita menggunakan kayu alam
maupun kayu hutan , dan tidak menggunakan proses prehydrolisis. Akan tetapi
saat ini kita menggunakan BKP ( Bleach Krft Pulp ).
Pada dasarnya temperatur dan waktu yang dinyatakan dalam H-faktor
dijaga untuk mencapai kematangan chip (serpihan kayu) yang bagus yang
ditandai dengan tercapainya bilangan kappa serta viskositas yang diinginkan yang
telah ditargetkan oleh perusahaan untuk menjaga kualitas serta harga jual yang
tinggi. Bilangan kappa untuk menentukan jumlah lignin yang masih tersisa pada
pulp sedangkan viskositas untuk menentukan kekuatan pada pulp pada hasil
akhirnya. Oleh karena itu H-faktor yang terlalu tinggi dapat menyebabkan chip
yang terlalu masak, maka kadar lignin tersebut akan semakin sedikit karna
terdegradasi maksimal namun serat sellulosa juga akan banyak yang hilang karena
ikut terdegaradasi, dan itu dapat menyebabkan kualitas pulp menurun. Sedangkan
menyeluruh hingga banyak mata kayu yang harus diolah kembali dan
menghabiskan waktu dan bahan kimia yang banyak lagi.
Untuk memperoleh pulp dengan kualitas yang bagus, maka hal ini banyak
yang sangat kita perlu perhatikan contohnya seperti H-faktor. Dimana H-faktor ini
adalah hubungan antara waktu dan temperatur. Ini adalah salah satu variable
cooking yang harus diperhatikan dalam pemasakan chip di unit digester karna
mempunyai hubungan terhadap kekuatan pulp ( viskositas) dan kandungan lignin
yang masih tersisa dalam chip ( bilangan kappa) . Oleh karena itu , penulis
memilih judul karya ilmiah yaitu, “PENGARUH TEMPERATUR DAN
WAKTU (H-FAKTOR) TERHADAP BILANGAN KAPPA DAN
1.2.Permasalahan
Secara umum standart mutu pulp setelah proses pemasakan di unit digester
adalah besar kecilnya jumlah lignin yang masih tertinggal di dalam pulp setelah
proses pemasakan dan ini sering kita sebuat bilangan kappa, dimana bilangan kappa ini dapat dipengaruhi oleh temperatur, H-faktor, yang diberikan pada proses
pemasakan.Dan menghasilkan kekuatan pulp yang baik yang disebut viskositas.
Dari uraian diatas yang akan menjadi pembahasan ini adalah “bagaimanakah
pengaruh H-faktor terhadap bilangan kappa dan viskositas”.
1.3.Tujuan
1) Untuk mengetahui hubungan H-faktor terhadap bilangan kappa dan
viskositas.
2) Untuk mengetahui H-faktor standart yang dipakai di unit digester PT.Toba
Pulp Lestari,Tbk.
3) Untuk mengetahui faktor apa saja yang mempengaruhi proses pemasakan.
1.4.Manfaat
1) Sebagai sumbang pemikiran bagi ilmu pengetahuan dan teknologi pada
pengolahan pulp.
2) Untuk mengetahui dampak yang ditimbulkan H-faktor di unit digester
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. TEORI UMUM KAYU
Pohon –pohon termasuk tanaman berbiji (spermatophyta ), dibagi menjadi
gymnosperm (gymnospermae). Kayu kayu konifer atau kayu –kayu lunak
termasuk kategori yang disebuat pertama dan kayu keras termasuk kategori kedua.
Secara keseluruhan dikenal 30.000 angiosperm dan 520 spesies kayu konifer,
kebanyakan dari yang pertama tumbuh tumbuh di hutan- hutan tropika.
Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam, merupakan
bahan mentah yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai kemajuan
teknologi. Pengertian kayu disini adalah bahan yang diperoleh dari hasil
pemungutan pohon-pohon di hutan, yang merupakan dari bagian pohon
tersebutsetelah diperhitungkan bagian-bagian mana saja yang akan dimanfaatkan
sesuai tujuan penggunaannya. ( Fengel,D,1995 )
2.2. KOMPOSISI KIMIA KAYU
2.2.1 Zat-zat Makromolekul
Sepanjang menyangkut komponen bahan 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),
jumlahya. Perbandingan dan komposisi kimia lignin dan poliosa berbeda pada
kayu lunak dan kayu keras, sedangkan selulosa merupakan komponen yang
seragam pada semua kayu. (Fengel,D,1995)
Selulosa merupakan komponen yang terbesar yang ada dalam kayu lunak
dan kayu keras, jumlah mencapai hampir setengahnya . Karena sifat sifat kimia
dan sifat fisiknya maupun struktur supramolekulnya maka ia dapat memenuhi
fungsinya sebagai komponen struktur utama dinding sel tumbuhan. Didalam kayu,
selulosa tidak hanya disertai dengan poliosa dan lignin, tetapi juga terikat erat
dengannya, dan pemisahannya memerlukan perlakuan kimia secra intensif.
Selulosa merupakan bahan dasar dari banyak produk teknologi (kertas,film,serat)
dan karena itu disolasi terutama dari kayu dengan proses pembuatan pulp dalam
skala yang besar. Dengan menggunakan berbagai bahan kimia dalam pembuatan
pulp. Selulosa adalah yang paling penting karena memasok sebagian besar
kekuatan pada kayu. Selulosa terbuat dari unit hanya gula glukosa, dengan
mungkin beberapa ribuan satuan glukosa terikat bersama sama untuk membentuk
satuan molekul selulosa. (Wilcox,W,W,1991)
Poliosa (hemiselulosa) sangat dekat asosiasinya dengan selulosa dalam
dinding sel. Rntai molekulnya jauh lebih pendek bila dibandingkan dengan
selulosa, Dan dalam beberapa senyawa mempunya rantai cabang. Kandunagan
poliosa dalam kayu keras lebih besar daripada dalam kayu lunak dan komposisi
gulanya berbeda. Poliosa berbeda dengan selulosa karena komposisi berbagai unit
gula, karena rantai molekulnya yang lebih pendek, dan karena percabangan rantai
molekul. Unit gula yag membentuk poliosa dapat dibagi menjadi kelompo seperti
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 fenolpropana. Dalam kayu
lunak kandungan lignin lebih banyak bila dibandingkan dalam kayu keras dan
juga terdapat beberapa perbedaan struktur kayu lunak dan kayu keras. Dari segi
morfologi lignin merupakan senyawa amorf yang terdapat dalam lamela tengah
majemuk maupun dinding sekunder. Selama perkembangan sel, lignin dimasukan
sebagai bahan yang terakhir didalam dinding sel, menembus diantara fibril-fibril
sehingga memperkuat dinding sel.
Jumlah lignin terdapat dalam tumbuhan yang berbeda sangat bervariasi.
Meskipun dalam spesies kayu kandungan lignin berkisar antara 20 hingga 40%.
Angiosperm, akuatik, dan herba maupun banyak monokotil kurang mengandung
lignin. Dalam kebanyakan kayu lignin digunakan sebagai bahan integral kayu.
Hanya dalam hal pembuatan pulp dan penglantangan lignin dilepas dari kayu
dalam bentuk terdegradasi dan berubah, dan merupakan sumber karbon.
Senyawa polimer minor terdapat dalam kayu dalam jumlah yang sedikit
sebagai pati dan senyawa pektin. Sel perenkim kayu mengandung protein sekitar
1%, tetapi terutama terdapat dalam batang bukan kayu, yaitu kambium dan kulit
bagian dalam. ( Dumanauw,J.F, 1990 )
2.2.2 Zat-zat Berat Molekul Rendah
Disamping komponen komponen dinding sel terdapat juga zat-zat yang
disebut bahan tambahan atau ekstraktif kayu. Meski komponen-komponen
tersebut hanya memberikan saham dari beberapa persen pada masa kayu. Mereka
Beberapa komponen, seperti ion-ion logam tertentu, bahkan sangat penting bagi
kehidupan pohon. Zat-zat berat molekul rendah bersal dari golongan senyawa
kimia yang sangat berbeda hingga sukar untuk membuat klasifikasi yang jelas.
Klasifikasi yang mudah dibuat dengan membaginya kedalam zat organik maupun
anorganik. Bahan organik yang lazim disebut dengan ekstraktif. Sebahagian
bahan anorganik secara ringkas disebut dengan abu. Dalam hal analisis adalah
lebih tepat membedakan antara zat-zat berdasarkan kelarutan dalam air dan dalam
pelarut organik.
Senyawa aromatik (fenolat) senyawa yang paling penting dari kelompok
adalah senyawa tanin yang dapat dibagi menjadi tanin yang dapat dihidrolisis dan
senyawa flobafen terkondensasi. Senyawa fenolat lain adalah misalnya stilbena,
lignin dan flavonoid dan turunannya. Senyawa sederhana yang diturunkan dari
metabolisme lignin juga termasuk kelompok kimia ini.
Terpena termasuk senyawa alami yang tersebar luas. Secara kimia zat-zat
ini dapat diturunkan dari isoprena. Dua satua isoprena atau lebih membentuk
mono, di, tri, tetra, dan politrepana.
Asam alifatik :asam lemak jenuh dan tak jenuh yang tinggi terdapat dalam
kayu terutama dalam bentuk esternya dengan gliserol (lemak dan minyak) atau
dengan alkohol tinggi. Asam asetat dihubungkan dalam poliosa sebagai ester dan
hidroksi karboksilat terutama terdapat sebagai garam kalsium.
Alkohol : kebanyakan alkohol alifatik kayu terdapat dalam komponen ester, sedangkan sterol aromatik terdapat dalam steroid, terutama terdapat sebagai
Senyawa anorganik : komponen mineral kayu dari daerah iklim sedang
terutama adalah unsur-unsur kalium, kalsium dan magnesium. Unsur-unsur lain
dalam kayu tropika, misalnya silikon, dapat merupakan komponen anorganik
utama.
Komponen lain : mono- dan disakarida terdapat dalam kayu hanya dengan jumlah yang sedikit tertapi mereka terdapat dalam persentase yang tinggi
dalam kambium dan dalam kulit bagian dalam. Jumlah sedikit amina dan etena
juga terdapat dalam kayu. (Fengel,D,1995)
Tabel 1.1. Komposisi Bahan Kimia antara Kayu Lunak dan Kayu Keras
Komponen Kayu Keras Kayu Lunak
Selulosa 42 ± 2% 45 ± 2%
Hemiselulosa 27 ± 2% 30 ± 5%
Lignin 20 ± 4% 27 ± 2%
Zat ekstraktif 3 ± 2% 5 ± 3%
2.3. Proses pembuatan Pulp
2.3.1. Pembuatan Pulp mekanik
Proses pengesahan kayu dimana kayu gelondong yang diikuti
doperlakukan dalam batu asah yang berputar dengan diberi semprotan air
merupakan dasar pembuatan pulp mekanik. Disamping serat yang utuh, bahkan
kayu dirobek-robek dalam bentuk bagian-bagian serat yang kurang lebih rusak.
Kerusakan serat secara fisik ini tidak dapat dihindari dan karena itu kekuatan
kertas yang dibuat dari pulp mekanik yang agak rendah. Kelemahan-kelemahan
lain dari pembuatan pulp mekanik adalah pemakaian energi yang tinggi dan
praktis hanya kayu-kayu lunak. (Sosjtrom,E,1995)
2.3.2. Pembuatan Pulp Semi Kimia
Proses-proses pembuatan pulp secara semi kimia pada dasarnya
ditandai dengan perlakuan kimia yang didahului dengan tahap penggilingan
secara mekanik. Dalam proses semi kimia, dan umumnya dalam pembuatan
secara semi kimia, spesies kayu keras merupakan bahan baku yang khusus.
Sejumlah besar kayu keras yang digunakan dalam pembuatan pulp semi kima
meliputi kayu-kayu dengan kerapatan yang rendah, kerapatan sedang dan
kerapatan tinggi dengan kandungan lignin rendah maupun kandungan lignin yang
tinggi. Keuntungan-keuntungan umum dari proses semi kimia adalah
persyaratan-persyaratan yang rendah mengenai kualitas dan spesies kayu,
rendemen tinggi, pemakaian bahan kimia yang relatif rendah pada kandungan sisa
lignin tertentu, investasi modal yang rendah dan unit-unit produksi kecil yang
2.3.3. Pembuatan Pulp Kimia
Pada proses kimia, bahan-bahan yang terdapat ditengah lapisan
kayu akan dilarutkan agar serat dapat terlepas dari zat-zat yang mengikatnya. Hal
yang merugikan pada proses ini adalah randamen yang rendah yaitu 45-55%.
Proses kimia dibagi menjadi tiga kategori:
1. Proses Soda
2. Proses Sulfit
3. Proses Sulfat (Kraft)
2.3.3.1. Proses Soda
Pada proses soda, kayu dimasak dengan dengan larutan sodium hidroksida.
Larutan sisa pemasakan dipekatkan dan kemudian dibakar, yang akan
menghasilkan sodium karbonat dan apabila diolah dengan menambahkan batu
kapur akan menghasilkan sodium hidroksida. Nama proses “soda” karena bahan
kimia yang ditambahkan kedalam prosesnya berupa sodium karbonat. Proses ini
sekarang sudah tidak dipakai lagi.
2.3.3.2.Proses Sulfit
Dari segi kimia lindi pemasak pulp sulfit berbeda-beda tergantung pada
bentuk-betuk yang mungkin dari belerang dioksida dalam larutan berair dan
macam basa yang menghasilkan :
-Monosulfit (SO32-)
-Bisulfit (hidrogen sulfit) (HSO3-)
Dalam pembuatan pulp sulfit komposisi lindi pemasak diberi ciri dengan istilah
belerang dioksida bebas, gabungan dan total, yang dinyatakan dengan SO2/100 ml
lindi. ( Fengel,D,1995)
2.3.3.3.Proses Sulfat (Kraft)
Dalam proses pembuatan kertas kraft bahan kimia aktif terdiri dari
Natrium Hidroksida (NaOH) dan Natrium Sulfida (Na2S). Bahan kimia yang
paling penting digunakan adalah Natrium Karbonat pada berat zat kimia per berat
kayu, bersama liquor ke wood ratio. Konsentrasi dan residu zat kimia berdasarkan
variabel liquor. Waktu dan temperatur berdasarkan variable operasi. Reaksi kimia
terjadi antara alkali aktif dan alkali efekti (berdasarkan jumlah caustic yang ada)
dan komponen-komponen dari wood tersebut. Semua zat kimia dikonsumsi
dengan karbohidrat dan kekuatan pulp ditentukan dengan tingkat selulosa dan
hemiselulosa yang dibuang. Dengan adanya Na2S menghasilkan ion hidrosulfida
dimana akselerasi lignin yang dihasilkan akan menghasilkan pulp yang lebih kuat.
(Sirait,S,2003)
Keuntungan –keuntungan utama pembuatan pulp secara sulfat, dalam
daftar dibawah memberikan karakteristik pertama dari proses dan pulp yang
dihasilkan :
- Tuntutan yang rendah terhadap spesies kayu dan kualitas kayu,
termasuk semua tipe kayu lunak dan kayu keras, bahkan dalam
campuran, dan toleransi terhadap jumlah ekstraktif yang tinggi
maupun bagian kayu lapuk yang besar dan sisa-sisa kulit .
- Pengolahan limbah cairan pemasak yang telah mantap, termasuk
pemulihan bahan-bahan kimia dalam pembuatan pulp, pembangkitan
panas proses, dan produksi hasil samping yang berharga seperti
minyak tall dan terpentin dari spesies pinus.
- Sifat-sifat kekuatan pulp yang baik.
Lindi pemasak dalam pembuatan pulp sulfat mempunyai lebih banyak
komponen. Disamping natrium hidroksida dan natrium karbonat,
natrium sulfida adalah bahan pokok pembuatan pulp. Banyaknya alkali
yang digunakan dalam pembuatan pulp kraft, yang merupakan factor
penting dalam pembuatan pulp. Dapat dinyatakan sebagai alkali aktif
(NaOH + Na2S) atau sebagai alkali efektif (NaOH + ½ Na2S).
Proses pembuatan pulp kraft dan pulp yang dihasilkan dipengaruhi
oleh beberapa parameter :
- Bahan baku
- Nisbah lindi pemasak terhadap kayu
- Waktu dan suhu pemasakan
- Banyaknya dan konsentrasi bahan kimia pemasak
- Komposisi bahan kimia pemasak
Konsentrasi alkali merupakan parameter utama dari pelarutan lignin dan
polisakarida. Dalam periode awal lebih banyak alkali dibutuhkan untuk
menetralisasi asam-asam yang berasal dari polisakarida dan untuk menetralkan
rendemen degradasi lignin. Terutama pada akhir prosedur pemasakan harus
degradasi dan sifat-sifat kekuatan pulp turun. Biasanya kayu lunak membutuhkan
jumlah dan konsentrasi alkali yang lebih tinggi daripada kayu keras untuk
mencapai derajat delignifikasi yang sebanding.
2.4. Tahap-Tahap Proses Pembuatan Pulp
2.4.1. Pemasakan (Digester)
Digester adalah bejana yang bertemperatur dan bertekanan tinggi dimana
chip dimasukan dengan sejumlah bahan kimia tertentu dengan panas dan tekanan
memisahkan unsur pokok serat kayu dari unsur tidak berserat. Proses ini disebut
„COOKING‟ (Pemasakan). Pada tahap ini merupakan tahap yang paling penting,
dimana gelondong 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 digester memilki beberapa tahap yaitu :
2.4.1.1. Chip Filling
Pengisian chip kedigester adalah langkah awal dari proses pemasakan
dan merupakan operasi penting untuk produksi pulp dan pengisian chip ke
digester di bawah target yang sudah di patokkan akan mengurangi hasil
pulp sedangkan pengisian chip yang melebihi target akan menyebabkan
kesulitan sirkulasi liquor dan blowing. Chip parker digunakan untuk
menaburkan dan bahkan meratakan chip. Chip parker dipasang pada mulut
digester. Sebelum pengisian chip dimulai persyaratan-persyaratan berikut
- Digester harus dalam keadaan kosong dengan blow valve tertutup
- Top cover dalam keadaan posisi terbuka
- Telescopic chute dalam keadaan posisi turun
- Shuttle conveyor harus tepat pada posisi digester yang akan diisi chip.
2.4.1.2.PHK Ramping
Merupakan tahap awal dari proses pemakan setelah pengisian chip
dimana tujuannya untuk mengelolah terlebih dahulu serpihan kayu
sebelum kayu dimasak dengan alkali. PHK Ramping merupakan proses
pemasakan dengan MP (Medium Pressure) steam hingga temperatur
170oC dan tekanan 7 atm. Proses ini berlangsung kurang lebih 25 menit.
2.4.1.3. PHK Cooking
PHK cooking merupakan proses mendiamkan selama 30 menit hingga
masak yang ditandai dengan nilai P-factor sekitar 2100-2500.
2.4.1.4. PHK relief
PHK relief merupakan proses penurunan tekanan dalam digester
dengan melepaskan gas dalam digester selama kurang lebih 20 menit.
Tujuan dari PHK relief ini adalah untuk mencegah keluarnya chip dari
dalam digester ketika akan memasukkan cairan pemasak pada tahap
berikutnya, sehingga perlu proses menurunkan tekanan dengan
2.4.1.5. Liquor Filling
Pada proses BKP pengisian liquor dilakukan setelah prehydrolisis,
dimana pada proses BKP engisian ini dilakukan setelah pengisian chip.
Larutan pemasak panas yang dimasukan ke dalam digester didapat dari
relief heat recovery sistem dengan temperatur 120oC harus dengan
perbandingan yang sesuai sebagaimana dibutuhkan untuk pemasakan dan
black liquor penambah sebagai pengencer juga harus benar perbandingan
yang sesuai.
2.4.1.6. Kraft Ramping
Kraft ramp merupakan proses pemanasan liquor hingga temperatur
170oC dengan menggunakan alat penukar panas (liquor heater) dan
disirkulasikan keatas dan kebawah digester dengan menggunakan pompa
sirkulasi agar liquor terdistribusi merata, kurang lebih 50 menit.
2.4.1.7. Kraft Cooking
Proses pemasakan secara kraft dilaksanakan setelah penambahan
white liquor dan black liquor kedalam chip. Kraft cooking merupakan
proses mendiamkan selama 110 menit hingga chip yang ada didalam
digester masak yang ditandai dengan nilai H-factor sekitar 1500.
2.4.1.8. Blow
Blow merupakan pemindahan hasil pemasakan chip dari dalam bejana
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pemasakan ada 3 yaitu :
1. Kualitas dari pada chip
2. Sifat-sifat dari pada white liquor
3. Pengawasan pada saat pemasakan
2.4.2. Pencucian (washing)
Pulp yang berasal dari blow tank dipompakan melewati unit pemisah mata
kayu yang disebut dengan pressure knoter kemudian menuju unit pencucian 3
tahap, kemudian dikirim ke unit penyaringan (screening) dan sesudah itu dikirim
ke pencucian yang keempat.
Bubur kertas yang berwarna coklat setelah melalui unit pencucian tahap yang
keempat disimpan kedalam high density unbleached storage tower dengan
konsistensi 12%.
Tujuan dari proses pencucian ini adalah untuk memisahkan kandungan
lignin yang masih tersisa setelah proses pemasakan pada digester sebelum
dilanjutkan proses pemutihan (bleaching).
2.4.3. Pemutihan (Bleaching)
Warna pada pulp yang belum di putihkan umumnya disebabkan oleh
lignin yang tersisa. Penghilangan lignin dapat leih 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 brighness
2.4.4. Pulp Machine
Pulp machine adalah bagian terpenting dari operasi pabrik pulp yang mana
fungsi utamanya adalah mengambil air sebanyak mungkin tanpa merusak
lembaran pulp. Pulp machine menghasilkan kekuatan lembaran yang maksimum
dan selanjutnya diproses kedalam bentuk bale-bale untuk dikirim ke konsumen.
Setelah dari unit bleaching selanjutnya dikirim ke pulp machine untuk
dikeringkan menjadi lembaran pulp.
Proses di pulp machine :
1. Bleach screening yaitu pembersihan pulp dari kotoran-kotoran
2. Forming section yaitu membentuk lembaran pulp diatas fourdriner 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. Balling ball, Penataan lembaran pulp menjadi bale dan unit setelah
lembaran pulp dibungkus dan diikat pakai kawat selanjutnya siap untuk
dikirim ke pelanggan. (Anonymous,2003)
2.5 Kualitas 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-hal yang mempengaruhi kualitas chip dapat dibagi menjadi :
1.Hal-hal yang berhubungan dengan kayu
2.5.1. Hal-hal yang berhubungan dengan kayu menyangkut sifat-sifatnya seperti
Species, Density, Decay.
1. Wood Species
Sebagai mana yang telah diketahui bahwa kayu dapat dibagi menjadi 2 jenis
yaitu : hardwoods dan Softwoods, kayu jenis softwoods menghasilkan pulp
yang lebih kuat dibandingkan dengan jenis hardwoods karena serat-seratnya
lebih panjang dan lebih lentur dibandingkan dengan serat yang terdapat pada
kayu hardwoods.
Biasanya kayu jenis softwoods menghasilkan rendemen yang lebih rendah
dibandingkan dengan jenis yang dihasilkan oleh hardwoods bila dimasak pada
kondisi yang sama. Hal ini utamanya disebabkan hemiselulosanya softwoods
lebih mudah terlarut dibanding dengan yang terdapat pada hardwoods dan juga
didalam kayu softwoods lebih banyak kandungan lignin dibanding dengan kayu
hardwoods.
2.5.1.1. Wood Density
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.
2.5.1.2. Wood Decay
Hal ini dimungkinkan oleh adanya jenis mikro organisme yang berbeda
seperti misalnya fungi/jamur, bakteri, ragi dan lain-lain. Pembusukan bisa saja
2.5.2. Hal-hal yang berhubungan dengan pemrosesan kayu dapat dibagi menjadi
beberapa hal sebagai berikut.
a. Ukuran Chip
b. Berat jenis Keseluruhan (Bulk density) dari chip
c. Kandungan air dalam chip
d. Kulit kayu dan lain-lain yang mengotori kayu.
2.5.2.1.Ukuran Chip
Ketebalan chip merupakan hal yang sangat penting dalam proses
pembuatan pulp sebagaimana diharapkan, larutan pemasak akan menyerap
kedalam chip dari segala arah dengan kecepatan yang sama. Bila chip terlalu
tebal, larutan pemasak tidak punya cukup waktu untuk meresap sempurna
kebagian tengah chip, yang akan menyebabkan chip menjadi tidak masak.
Ketebalan chip yang ideal adalah = 3mm-5mm.
2.5.2.1. Bulk Density dari Chip
Adalah tolak ukur yang sangat penting selama pengisian digester. Ini akan
membuktikan berapa banyak kayu yang dapat dimasukkan kedalam digester,
yang dinyatakan dalam satuan kg/m3. Bulk density dari chip dikarenakan oleh
berat jenis kau dan ukuran chip.
2.5.2.2. Kandungan air dalam chip
Kandungan air dalam chip akan berakibat pada rendemen pulp, kappa
number, dan kualitas pulp. Bila kandungan air dalam chip sangat rendah akan
sulit bagi larutan pemasak untuk meresap kedalam chip. Adalah penting untuk
mmengetahui seberapa besar kandungan air dalam chip tersebut, dan
memperhitungkan jumlah alkali yang dimasukkan dan konsentrasi larutan pada
jumlah yang tetap. Kandungan air dalam chip diusahakan sebesar = 40-50%.
Kulit kayu dan bahan-bahan lain yang mengotori kayu.
1. Kulit kayu adalah bahan yang tidak diinginkan keberadaanya didalam chip
dan ia akan memberikan dampak yang negatif kepada pulp yang akan
dihasilkan, karena mengandung banyak lignin. Jadi keberadaan kulit kayu
akan menambah pemakain larutan pemasak sehingga akan mengurangi
kekuatan (stength)dari pulp.
2. Bahan pengotor lainnya, biasanya datang dari luar kayu seperti pasir,
logam-logam, plastik dan lain-lain. Yang dapat menyebabkan kerusakan pada
mesin-mesin.
2.6. Sifat-Sifat daripada White Liquor
White liquor adalah media pemasak, yang terdiri dari beberapa laruatn kimia
berair :
1. Sodium Hidroksida
2. Sodium Sulfit
3. Sodium Karbonat
Konsentrasi dari bahan-bahan tersebut akan memainkan peranan yang penting
dalam reaksinya dengan kayu yaitu.
a. Pengurangan pada konsentrasi alkali aktif berarti menambah jumlah
b. Pengurangan “sulfidity” akan berakibat pada kualitas pulp (lebih banyak
pemutusan rantai yang terjadi) karena adanya penambahan konsentrasi ion
hidroksil.
c. Penambahan jumlah karbonat, menunjukkan bahwa efisiensi “caustisizing”
yang rendah yang disebabkan oleh adanya penambahan beban pada areal
bagian washing. Hal ini juga akan berpengaruh pada kualitas pulp, dimana
akan terjadi pengumpalan karbonat.
2.7. Pengawasan Pada saat pemasakan
Hal-hal yang perlu diawasi pada saat pemasakan adalah :
1. Waktu dan temperatur.
2. Jumlah alkali yang dimasukkan.
3. Perbandingan liquor dan kayu.
2.7.1.Waktu dan Temperatur
Reaksi penghilangan lignin sangat tergantung pada temperatur. Kenaikan
temperatur sedikit saja sudah berakibat besar terhadap reaksi penghilangan
lignin, contoh pada penambahan temperatur 100C dari 1600C menjadi 1700C
akan mengakibatkan kecepatan reaksinya menjadi dua kali lipat.
Sampai kira-kira 1750C, temperatur tidak lagi berpengaruh terhadap
penghilangan lignin, tetapi diatas 1750C reaksinya menjadi kurang berpengaruh
terhadap penghilangan lignin, namun lebih berpengaruh terhadap pemutusan
Waktu pemasakan sama pentingnya, ketika pada temperatur tinggi reaksi
penghilangan lignin sangat cepat. Penambahan waktu beberapa menit saja pada
proses perembesan liquor kedalam chip tidak berpengaruh banyak terhadap
kualitas pulp, tetapi beberapa saat saja bertambah waktu pada pemasakan akan
berdampak pada kualitas.
Suatu metode yang telah dibuat untuk menghitung hubungan antara
waktu dan temperatur dengan satu nilai numerik tunggal disebut dengan “
H-Factor”. Untuk setiap satu siklus pemasakan yang memberikan nilai H-factor
yang sama akan menghasilkan pulp dengan rendemen dengan kandungan
lignin juga yang sama bila kondisi-kondisi lainnya juga sama.
2.7.2.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 berapa jauh jumlah penghilangan lignin
yang akan dicapai.
Untuk menyelesaikan suatu proses pemasakan pada waktu yang relatif
singkat, biasanya ditambahkan larutan pemasak atau alkali yang jumlahnya
sedikit berlebih. Kelebihan alkali ini juga bermamfaat untuk menjaga pH
dalam digester agar tidak turun dari ketentuan yang diinginkan, dimana lignin
yang terlarut akan meresap menggumpal kembali masuk kedalam serat.
Kalau jumlah alkali yang dimasukkan lebih banyak maka akan
mempercepat kecepatan reaksinya. Dengan menambahkan alkali maka kita
Number yang sama. Dengan penambahan jumlah alkali yang dimasukkan maka
akan mengurangi rendemen pulp karena jumlah hemisellulosa yang terlarut
semakin bertambah banyak.
2.7.3. Perbandingan Liquor dengan Kayu
Pada digester yang beroperasi secara “Batch”, dibutuhkan sejumlah
volume effektive alkali yang dimasukkan sebanyak kurang dari jumlah volume
yang dibutuhkan untuk membasahi seluruh chip. Weak Black Liquor perlu
ditambahkan sebagai penambah kekurangan liquor tersebut. Kalau WBL yang
ditambahkan terlalu banyak maka akan memperbesar nilai perbandingan
liquordengan kayu. Normalnya perbandingannya berkisar 1-5.
Dengan menggunakan metode pemadatan chip yang dimasukkan
kedalam digester, chip dalam digester memerlukan sedikit penambahan liquor
agar liquor bisa meresap sempurna. Keuntungan dengan menggunakan metoda
pemadatan chipdan perbandingan liquor dengan kayu yang lebih rendah akan
menghasilkan produksi yang lebih tinggi karena bertambahnya jumlah kayu
2.8 Teori Tentang Bilangan Kappa
Tujuan dalam proses pulp kraft adalah memasak sampai target bilangan
kappa. Bilangan kappa menunjukan jumlah yang dapat beroksidasi dalam pulp.
Dengan kata lain bilangan kappa tersebut menunjukan pengembangan dari
delignifikasi yang terjadi setelah proses pemasakan. Derajat delignifikasi tersebut
ditentukan dengan test empiris untuk pemasakan yang disebut dengan bilangan
kappa (kappa number). Hal ini untuk menentukan lignin yang masih tersisa pada
pulp setelah proses pemasakan. Bilangan kappa memberitahukan kepada kita
berapa banyak lignin yang dihilangkan didalam pulp setelah proses cooking di
dalam digester. Bilangan kappa yang lebih tinggi maka residual lignin lebih
banyak atau lebih keras dalam pemasakan. Bilangan kappa yang lebih rendah
maka residual lignin lebih sedikit atau lebih lembut dalam pemasakan.
Bilangan kappa digunakan untuk menyatakan jumlah lignin yang tersisa
didalam pulp setelah pemasakan. Pengujian bilangan kappa yang dilakukan
didalam industri pulp memiliki dua tujuan yaitu:
- Merupakan indikasi terhadap derajat delignifikasi yang tercapai setelah
proses
- pemasakan, artinya bilangan kappa digunakan untuk mengontrol pemasakan.
- Menunjukan kebutuhan bahan kimia yang akan digunakan untuk proses
2.9 Teori viskositas
Viskositas merupakan suatau pengujian yang mengukur panjang rantai
molekul dari selulosa dan hemiselulosa terhadap contoh pulp. Nilai viskositas
makin tinggi maka pulp semakin kuat.
Viskositas merupakan slah satu dari beberapa metode penting dalam
analisa pulp yang digunakan untuk penelitian dan juga kontrol kerja industri
pulp,dimana viskositas di tentukan dengan mengevaluasi derajat polimerisasi dari
selulosa contoh pulp. Uji viskositas juga membantu penelitian pada tingkat
degradasi yang di sebabkan pada saat pemasakan dan proses pemutihan , dimana
uji ini sangat mempengaruhi kualitas dari kertas dan pulp rayon yang di hasilkan.
Pada prinsip nya, contoh pulp dilarutkan dengan pelarut yang sesuai dan
dengan konsentrasi tertentu, biasanya 1 atau 0,5% , lalu penentuan viskositas pada
sebuah viskometer kapiler. Bagaimanapun, banyak hambatan yang di dapat dalam
pencapaian nilai viskositas yang sesuai dengan keinginan. Contoh yang dapat
menyebabkan kesalahan adslah adanya partikel gel yang menyumbat pipa kapiler.
Kedua pelarut yang sering di gunakan dalam uji ini adalah larutan cuprammonium
hidroksida dan Cupri Etilen Diamin (CED). Degradasi oksidasi dari pulp selama
BAB III METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1. Alat
a. Bejana pemasak (digester)
b. Shuttle convenyor (pengumpulan chip kedalam digester)
c. Weightometer (alat pengukur berat chip)
d. Chip moisture analizer (alat pengukur kandungan air dan berat jenis
chip)
e. Telescopi chutte (alat untuk menuangkan chip dalam digester)
f. Gas relief control (Pengontrol pembuangan gas)
g. Pompa FRC-2018 (pengontrol jumlah cairan pemasak)
h. Liquor heater (pemanas cairan pemasak)
i. Steam control valve (alat pengontrol steam)
j. Blow valve (alat memblow pulp)
k. Blow valve gass (alat memblow gas)
3.1.2. Bahan
a. Serpihan kayu
b. White liquor (terdiri dari NaOH, Na2S dan NaCO3)
c. Black liquor (sisa hasil pencucian yang telah dievaporasi)
d. Uap air (steam)
Untuk proses pemasakan di digester di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk menggunakan
dua jenis steam yaitu :
-Medium pressure steam (MPS), steam bertekanan menengah
-Low pressure steam (LPS), steam bertekanan rendah.
e. Air
Air ini berasal dari cairan pemasak dan kandungan air yang terdapat
3.2. Cara Kerja Lapangan
3.2.1. Chip filling
Chip filling merupakan proses pengisiahan serpihan kayu (chip)
kedalam digester . Chip dituangkan kedalam digester melalui telescopic
chutte yang di kontrol dengan weightometer. Selama pengisian chip
dialirkan steam bertekanan rendah kedalam digester, yang mengakibatkan
terjadinya gerakan turbulen yang dapat meratakan chip kedalam digester
sehingga tercapai kapasitas yang diinginkan. Proses pengisian chip
berlangsung kurang lebih 25 menit.
i. PHK Ramping
Merupakan tahap awal dari proses pemakan setelah pengisian
chip dimana tujuannya untuk mengelolah terlebih dahulu serpihan kayu
sebelum kayu dimasak dengan alkali. PHK Ramping merupakan proses
pemasakan dengan MP (Medium Pressure) steam hingga temperatur 170oC
dan tekanan 7 atm. Proses ini berlangsung kurang lebih 25 menit.
ii. PHK Cooking
PHK cooking merupakan proses mendiamkan selama 30 menit
iii. PHK relief
PHK relief merupakan proses penurunan tekanan dalam digester
dengan melepaskan gas dalam digester selama kurang lebih 20 menit.
Tujuan dari PHK relief ini adalah untuk mencegah keluarnya chip dari
dalam digester ketika akan memasukkan cairan pemasak pada tahap
berikutnya, sehingga perlu proses menurunkan tekanan dengan
mengeluarkan gas yang ada di dalam digester.
iv. Liquor Filling
Pada proses BKP pengisian liquor dilakukan setelah prehydrolisis,
dimana pada proses BKP engisian ini dilakukan setelah pengisian chip.
Larutan pemasak panas yang dimasukan ke dalam digester didapat dari
relief heat recovery sistem dengan temperatur 120oC harus dengan
perbandingan yang sesuai sebagaimana dibutuhkan untuk pemasakan dan
black liquor penambah sebagai pengencer juga harus benar perbandingan
yang sesuai.
v. Kraft Ramping
Kraft ramp merupakan proses pemanasan liquor hingga temperatur
170oC dengan menggunakan alat penukar panas (liquor heater) dan
disirkulasikan keatas dan kebawah digester dengan menggunakan pompa
vi. Kraft Cooking
Proses pemasakan secara kraft dilaksanakan setelah penambahan
white liquor dan black liquor kedalam chip. Kraft cooking merupakan
proses mendiamkan selama 110 menit hingga chip yang ada didalam
digester masak yang ditandai dengan nilai H-faktor sekitar 1500.
vii. Blow
Blow merupakan pemindahan hasil pemasakan chip dari dalam
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Tabel 4.1 Hubungan H-faktor terhadap bilangan kappa dan viskositas
4.2. Perhitungan
Untuk mengetahui nilai rata-rata H-faktor, bilangan kappa dan viskositas
berdsarkan pengamatan.
i. Nilai rata-rata H-faktor
1) 10 Februari 2014
X H-faktor =
=
= 2282,33
2) 11 Februari 2014
X H-faktor =
=
= 2278,66
3) 12 Februari 2014
X H-faktor =
=
4) 13 Februari 2014
X H-faktor =
=
= 2178,66
ii. Nilai rata-rata Bilangan Kappa
1) 10 Februari 2014
X kappa number =
=
= 12,36
2) 11 Februari 2014
X kappa number =
=
= 12,73
3) 12 Februari 2014
X kappa number =
=
= 13,56
X kappa number =
=
= 13,83
iii. Nilai rata-rata Viskositas
1) 10 Februari 2014
X viskositas =
=
= 11,8
2) 11 Februari 2014
X viskositas =
=
= 13,03
3) 12 Februari 2014
X viskositas =
=
= 13,73
X viskositas =
=
Grafik 4.1 Hubungan H-faktor terhadap bilangan kappa
Grafik 4.2 Hubungan H-faktor terhadap viskositas
2160
Grafik Hubungan H-faktor Dengan Bilangan Kappa
2160
4.3 Pembahasan
Dalam penentuan kualitas pulp, proses pemasakan merupakan salah satu
proses yang sangat menentukan, karena pada proses pemasakan ini terjadi
penguraian dan pemisahan lignin dan zat-zat ekstraktif yang tidak dibutuhkan dari
serat-serat yang terkandung di dalam kayu. Hal yang paling utama yang harus
diperhatikan pada proses pemasakan ini adalah H-faktor. Yang merupakan
hubungan antara waktu dan temperatur pemasakan.
Kematangan chip di unit digester sangat dipengaruhi oleh dua hal, yaitu
waktu dan temperatur selama pemasakan, yang sangat berpengaruh pada kualitas
pulp jika chip dimasak dalam jangka waktu yang terlalu lama, maka akan
dihasilkan pulp denagan kualitas yang rendah, dan dengan rendemen yang rendah
pula. Temperatur optimum yang digunakan di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk untuk
reaksi pemasakan adalah 168oC dan temperatur ini harus dikontrol secara
seksama. Temperatur dibawah 168oC tidak berpengaruh apa-apa terhadap kualitas
rendemennya, tetapi diatas 180oC akan mulai terjadi pemutusan rantai dari
serat-serat selulosa, dan pada temperatur 200oC akan sangat jelas pengaruhnya, jadi
temperatur yang diinginkan pada pemasakan adalah 168oC, dan tidak boleh diatas
angka tersebut, karena dapat merusak kandungan selulosa yang diinginkan pada
pulp.
Adapun tujuan H-faktor adalah untuk mencapai angka viskositas yang
sesuai dengan target perusahaan yaitu 11-12 Cp dan untuk mencapai bilangan
kappa target dengan range 12-13. Apabila target yang diinginkan tidak tercapai,
seperti viskositas yang terlalu tinggi maka akan menghasilkan pulp yang mudah
kuning pada pulp yang dihasilkan, sedangkan bilangan kappa yang terlalu rendah
mengakibatkan ikut termasaknya serat-serat selulosa yang ada pada kayu. Dimana
bilangan kappa merupakan pengujian terhadap kadar lignin yang masih tersisa
dalam pulp yang dihasilkan setelah pemasakan, sedangkan viskositas merupakan
parameter untuk menentukan pulp yang berkekuatan tinggi. Jadi, pada proses
pemasakan sangat penting dilakukan pengontrolan terhadap H-faktor untuk
mendapatkan kematangan chip yang diinginkan.
Dari tabel data dan grafik, kita dapat melihat bagaimana hubungan antara
H-faktor terhadap bilangan kappa dan viskositas, dimana H-faktor berbanding
terbalik dengan bilangan kappa dan viskositas. Dan dari hasil perhitungan nilai
rata-rata dapat diketahui bahwa kontrol terhadap H-faktor kurang diperhatikan,
sehingga H-faktor target yang seharusnya 2203,` dimana telah dibahas
sebelumnya bahwa nilai dari H-faktor, viskositas dan bilangan kappa yang kurang
stabil akan menghasilkan pulp yang kurang sesuai dengan yang diharapkan.
Adapun cara yang dapat dilakukan untuk mengontrol H-faktor ini adalah apabila
diperoleh nilai viskositas dan bilangan kappa yang melebihi target ( 11-12 Cp)
dan 12-13, maka H-faktor dapat digunakan dengan cara menambahkan waktu
pemasakan, begitu juga sebaliknya apabila viskositas dan bilangan kappa kurang
dari yang ditargetkan, maka H-faktor yang harus ditingkatkan dengan cara
meningkatkan temperatur. Adapun hal lain yang mempengaruhi ketidakstabilan
H-faktor adalah ketidakstabilan steam, mengakibatkan naik turunnya temperatur,
BAB 5
KESIMPILAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengamatan dan pembahasan data, dapat diambil kesimpulan sebagai
berikut:
1. Hubungan antara H-faktor adalah berbanding terbalik dengan bilangan
kappa dan viskositas
2. H-faktor standart yang digunakan diunit digester PT. Toba Pulp
Lestari,Tbk adalah 2203
3. Faktor yang mempengaruhi proses pemasakan selain H-faktor adalah AA
charge
5.2 Saran
1. Diharapkan pada saat pemasakan di unit digester, H-faktor harus selalu
dikontrol agar target yang diinginkan dan hasil pulp dengan kualitas yang
tinggi sesuai permintaan konsumen.
2. Diharapkan adanya peningkatan kerjasama antara operator dan mekanik
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous, 2003.Module Bleaching.Porsea: PT.Toba Pulp Lestari
Arif,H.2003.Kraft Pulping Tinjauan Proses Kimia. TAPPI-Press
Dumanauw, J.F.1990.Mengenal Kayu. Yogyakarta : Penerbit Kanisius
Fengel,D. dan wagener,G.1995.Kayu Mulia, Ultrastruktur, reaksi-reaksi.
Terjemahan Hardjojo sastrohamidjojo. Yogyakarta : Gadjah Mada
University Press
Haygreen,J.H.1996. Hasil Hutan Dan Ilmu Kayu. Terjemahan Sudjipto. A.
Hadikusumo. Yogjakarta : Gadjah Mada University Press
PT. TPL.2002. Buku Manual Training Digester Plant. Parmaksian: Learning and
Development Centre.
Sirait,S.2003.Buku Manual Training Digester Plant.Porsea: PT.Toba Pulp Lestari
Sjostrom,E.1995.Kimia Kayu,Dasar-dasar dan penggunaan.Edisi Kedua.
Yogyakarta: Gadjah Mada University Press
Smith,K.E.1981.Pulping Processess,Mills Operations,Technology and Practices.
San Fransisco: Miller Freeman Publications,Inc
Wilcox,W.W,1991.Wood As A Building Material.New York: John Willey &
