DAFTAR PUSTAKA
Dumanauw, J.F. 2001. Mengenal Kayu. Yogyakarta: Kanisius
Fengel, D. dan Wegener, G. 1995. Kimia Kayu Ultrasruktur, Reaksi-reaksi. Cetakan I. University Press
Herman Hidayat. 2008. Politik Lingkungan. Jakarta: Yayasan Obor Indonesia
PT.TPL (I). Digester Plant. Training and Development Centre. PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Porsea
PT.TPL (II). Pulp Machine Training. Tim Training. PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Porsea
PT.TPL. 2002. Wood Preparation. Training and Development Center. PT.Toba Pulp
Lestari. Porsea
PT.TPL. 2003. Washing and Screening. Learning and Development Centre. PT. Toba Pulp Lestari,Tbk. Porsea
BAB 3
METODOLOGI
3.1. Metodologi
3.1.1. Alat
1. Alat penyaring 2. Corong Buchner 3. Alat vakum 4. Oven
5. Beaker Glass 6. Stopwatch 7. Seterika 8. Kertas saring
9. ELREPHO (Electronic Refractro Photometer)
3.1.2. Bahan
3.2. Prosedur
1. Penentuan Kecerahan Pulp (Brightness) di tahap D0
Diambil bubur pulp dari pencucian klorinasi, dicuci dengan air, diambil 20 gram pulp yang basah, kemudian dimasukkan kedalam Beaker glass, diencerkan dengan air, diaduk, diletakkan kertas saring pada corong Buchner, kemudian dituang pulp yang diencerkan, diletakkan kembali kertas saring di atasnya, kemudian disheetkan, di ambil pulp yang disheetkan, kemudian seterika hingga permukaan sampel rata, dikeringkan dalam oven pada suhu 105o-120oC selama 10 menit, kemudian diperiksa nilai kecerahan pulp (Brightness) dengan menggunakan alat electro refracto photometer (ELREPHO).
Cara kerja alat di tahap D0
Dihidupkan komputer yang khusus digunakan untuk menentukan kecerahan pulp (Brighness), diperiksa nilai pulp yang disheetkan dengan menggunakan alat ELREPHO, di klik “menu” pada komputer dan akan bekerja untuk membaca nilai kecerahan pulp (Brightness), kemudian dibaca nilai Brightness pada komputer dalam R 457 D 65, dicatat nilai kecerahan pulp (Brightness) dalam R 457 D 65.
2. Penentuan Kecerahan Pulp (Brightness) di tahap EOP ekstraksi alkali
diencerkan, diletakkan kembali kertas saring di atasnya, kemudian disheetkan, diambil pulp yang di sheetkan, kemudian seterika hingga permukaan sampel rata, dikeringkan dalam oven pada suhu 105o-120oC selama 10 menit, kemudian diperiksa nilai kecerahan pulp (Brightness) dengan menggunakan alat electro refracto photometer (ELREPHO).
Cara kerja alat di tahap EoP
Dihidupkan komputer yang khusus digunakan untuk menentukan kecerahan pulp (Brighness), diperiksa nilai pulp yang disheetkan dengan menggunakan alat ELREPHO, diklik “menu” pada komputer dan akan bekerja untuk membaca nilai kecerahan pulp (Brightness), kemudian dibaca nilai Brightness pada komputer dalam R 457 D 65, dicatat nilai kecerahan pulp (Brightness) dalam R 457 D 65.
3. Penentuan Kecerahan Pulp (Brightness) di tahap D1
Cara kerja alat di tahap D1
Di hidupkan komputer yang khusus digunakan untuk menentukan kecerahan pulp (Brighness), diperiksa nilai pulp yang disheetkan dengan menggunakan alat ELREPHO, diklik “menu” pada komputer dan akan bekerja untuk membaca nilai kecerahan pulp (Brightness), kemudian dibaca nilai Brightness pada komputer dalam R 457 D 65, dicatat nilai kecerahan pulp (Brightness) dalam R 457 D 65.
4. Penentuan Kecerahan Pulp (Brightness) di tahap D2
Diambil bubur pulp dari pencucian khlorin dioksida, dicuci dengan air, diambil 20 gram pulp yang basah, kemudian dimasukkan kedalam Beaker glass, diencerkan dengan air, diaduk, diletakkan kertas saring pada corong Buchner, kemudian dituang pulp yang diencerkan, diletakkan kembali kertas saring di atasnya, kemudian disheetkan, diambil pulp yang di sheetkan, kemudian seterika hingga permukaan sampel rata, dikeringkan dalam oven pada suhu 105o-120oC selama 10 menit, kemudian di periksa nilai kecerahan pulp (Brightness) dengan menggunakan alat electro refracto photometer (ELREPHO).
Cara kerja alat di tahap D2
BAB 4
4.1. Data
Hasil pengamatan data yang diperoleh pada penentuan Brightness pada D0 EoP D1 dan D2 Stage yang dilakukan di unit Bleaching PT. Toba Pulp Lestari, Tbk pada tanggal 20 Februari 2016 dapat dilihat pada data tabel di bawah ini.
DATA BRIGHTNES PADA TAHAP D0 EoP D1 DAN D2 STAGE
Tanggal 20 Februari 2016
Waktu Brighnest
(%)
D0 EoP D1 D2
4.2. Pembahasan
Data yang di dapat di atas dapat dilihat bahwa Brightness yang diperoleh dari D0 EoP D1 dan D2 telah memenuhi standart ISO (International Standart Operasional ). Hal ini disebabkan karena adanya penambahan bahan kimia yaitu ClO2 pada tahap D0 D1 dan D2 dan penambahan NaOH pada tahap EoP, yang seimbang pada setiap tahap .
Dimana klorin bereaksi dengan lignin secara oksidasi dan substitusi reaksi. Reaksi ini mengeluarkan lignin dan oleh karena itu, beberapa akan terlarut dalam tahap klorinasi.
Substitusi:
Cl2 + (Lignin) → (Lignin- Cl) + HCl
Oksidasi
Cl2 + (Lignin) → (Lignin teroksidasi) + 2HCl
Klorin dioksida adalah salah satu bahan kimia pengoksidasikuat, kerja dari proses pemutihan ini umumnya dengan cara oksidasi terhadap lignin dan bahan bahan
berwarna yang lainnya. Klorin dioksida sanggup mengoksidasi yang bukan selulosa dengan kerusakan pada selulosa yang minimum. Brightness tinggi yang dihasilkan dengan klorin dioksida adalah stabil.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan
Dari pengamatan yang diperoleh dan pembahasan data pada proses pemutihan pulp (Bleaching) dapat disimpulkan,
Bahwa penambahan bahan kimia yang stabil sangat menentukan baik buruk tidaknya kertas yang akan diperoleh. Semakin stabil penambahan bahan kimia yang ditambahkan, maka akan smakin tinggi tingkat kecerahan pulp yang dicapai dan hal ini juga harus didukung oleh beberapa parameter yang mempengaruhi kecerahan Brightness yang diinginkan yang harus diatur dengan sangat cermat yaitu : temperatur, pH , waktu dan lain lain. Standart derajat keputihan (Brightness ) yang diproduksi oleh PT. Toba Pulp Lestari, Tbk adalah pada tahap D0 = 55-60 % , EoP =65-75%, D1 =85-88% dan D2 =89-91% .
5.2. Saran
1. Jumlah bahan kimia yang ditambahkan pada proses pemutihan harus lebih teliti dan stabil, agar menghasilkan pulp yang keputihannya memenuhi stadart ISO dan agar mengurangi pemakaian bahan kimia yang secara berlebih.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kayu
Kayu yang berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda beda. Bahkan kayu yang berasal dari satu pohon pun dapat memiliki sifat yang berbeda, jika dibandingkan bagian ujung dengan pangkalnya. Sifat-sifat kayu yang berbeda tersebut antara lain yang bersangkutan dengan sifat-sifat anatomi kayu, sifat-sifat fisik, sifat-sifat mekanik,dan sifat-sifat kimianya. Ada beberapa sifat umum yang terdapat pada semua kayu, diantaranya :
1. Semua batang pohon mempunyai pengaturan vertikal dan sifat simetriradial. 2. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki bermacam-macam tipe, dan susunan
dinding selnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa dan hemiselulosa (unsur karbohidrat) serta berupa lignin (non karbohidrat)
4. Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat higroskopik, yaitu dapat kehilangan atau bertambah kelembapannya akibat perubahan kelembapan dan suhu udara disekitarnya.
Kayu dapat di serang makhluk hidup perusak kayu, dapat terbakar, terutama jika kayu dalam keaadaan kering (Dumanauw, 2001).
2.1.1. Sifat Fisik Kayu
1. Berat Jenis
Kayu memiliki berat jenis (BJ) yang berbeda-beda, berkisar antar minimum 0.20 (kayu balsa) hingga 1.28 (kayu nani). Makin berat BJ-nya, umumnya makin kuat pula kayunya. Semakin ringan suatu jenis kayu, akan berkuranng pula kekuatannya. Umumnya berat jenis kayu ditentukan besar kayu kering tanur atau kering udara dan volume kayu pada posisi kadar air tertentu.
2. Keawetan Alami Kayu
3. Warna Kayu
Ada beraneka macam warna kayu, antara lain warna kuning, keputih-putihan coklat muda, coklat tua, kehitam-hitaman dan lain sebagainya. Hal ini disebabkan oleh zat-zat pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda. Warna sesuatu jenis kayu dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain tempat di dalam batang, umur pohon dan kelembapan udara.
4.Higroskopik
Kayu mempunyai sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap dan melepaskan air atau kelembaban. Suatu petunjuk, bahwa kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh kelembaban dan suhu udara pada suatu saat. Makin lembab udara disekitarnya akan makin tinggi juga kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya.
5. Serat
Arah serat dapat ditentukan oleh arah alur-alur yang terdapat pada permukaan kayu. Kayu dikatakan berserat lurus, jika arah sel-sel kayunya sejajar dengan sumbu batang. Jika arah sel-sel itu menyimpang atau membentuk sudut terhadap sumbu panjang batang dikatakan kayu itu berserat membelok.
6. Berat kayu
suatu jenis kayu ditunjukkan dengan besarnya berat jenis kayu yang bersangkutan dan dipakai sebagai patokan berat kayu.
7. Kekerasan
Pada umumnya terdapat hubungan langsung antara kekerasan kayu dan berat kayu. Kayu-kayu yang keras juga termasuk kayu-kayu yang berat. Sebaliknya kayu ringan adalah juga kayu yang lunak. Berdasarkan kekerasannya, jenis-jenis kayu digolongkan sebagai berikut :
a. Kayu sangat keras, contoh: balau, gram, dan lain-lain b. Kayu keras, contoh: kulim, pilang, dan lain-lain
c. Kayu sedang kekerasannya, contoh: mahoni, meranti, dan lain-lain d. Kayu lunak, contoh: pinus, balsa, dan lain-lain (Dumanauw, 2001).
2.1.2. Sifat Mekanik Kayu
Sifat-sifat mekanik atau kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk muatan dari luar. Maksud muatan dari luar adalah gaya-gaya di luar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda (Dumanauw, 2001).
2.1.3. Sifat Kimia Kayu
Pada umumnya komponen kimia kayu daun lebar dan kayu daun jarum terdiri dari 3 macam unsur yaitu:
3. Unsur yang diendapkan di dalam kayu selama proses pertumbuhan yang sering disebut zat ekstraktif.
Adapun komposisi unsur-unsur kimia dalam kayu adalah sebagai berikut Nitrogen 0,04-0,10 %, Hidrogen 6%, Abu 0,20-0,50% (Dumanauw, 2001).
2.1.4. Komponen Kayu
Secara kimia kandungan bahan yang terdapat dalam kayu dapat di bagi 4 (empat) bagian yaitu:
1. Selulosa 2. Hemiselulosa 3. Lignin
4. Zat Ekstraktif
Tabel 1.1 : Komposisi Typical Chemical Antara Hardwoods Dan Softwoods
Komponen Soft woods Hard woods
Selulosa 42 ± 2 % 45 ± 2 %
Hemiselulosa 27 ± 2 % 30 ± 5 %
Lignin 27 ± 2 % 20 ± 4 %
Zat ekstraktif 3 ± 2 % 5 ± 3 %
1. Selulosa
Selulosa merupakan bagian utama yang membentuk dinding sel daripada kayu. Merupakan polimerisasi yang sangat kompleks dari gugus karbohidrat yang mempunyai persen komposisi yang mirip dengan “starch” yaitu glukosa yang
terhidrolisis oleh asam.
Selulosa merupakan komponen kayu yang terbesar, yang dalam kayu lunak dan kayu keras jumlahnya mencapai hampir setengahnya. Selulosa merupakan polimer linear dengan berat molekul tinggi yang tersusun seluruhnya atas β
-D-glukosa. Karena sifat-sifat kimia dan fisiknya maupun struktur supramolekulnya maka ia dapat memenuhi fungsinya sebagai komponen struktur utama dinding sel tumbuhan (Fengel, 1995).
Gambar 1: Struktur selulosa
2. Hemiselulosa
Hemiselulosa juga merupakan polimer-polimer gula. Berbeda dengan glukosa yang terdiri hanya dari polimer glukosa, hemiselulosa merupakan polimer dari lima bentuk gula yang berlainan yaitu: glukosa, mannosa, galaktosa, xylosa, dan arabinosa. Rantai hemiselulosa lebih pendek dibandingkan dengan rantai selulosa, karena hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasi yang lebih rendah. Molekul hemiselulosa terdiri dari 300 unit gugus gula. Berbeda dengan selulosa, polimer hemiselulosa berbentuk tidak lurus, tetapi merupakan polimer-polimer bercabang yang berarti hemiselulosa tidak akan dapat membentuk struktur kristal dan serat mikro seperti halnya selulosa. Pada proses pembuatan pulp hemiselulosa bereaksi lebih cepat dibandingkan dengan selulosa.
[image:17.612.197.465.495.650.2]3. Lignin
Lignin merupakan zat yang tidak berbentuk yang bersama-sama dengan selulosa membentuk dinding sel dari pohon kayu. Ia berfungsi sebagai bahan perekat atau semen antara sel-sel selulosa yang membuat kayu menjadi kuat. Lignin merupakan polimer tiga dimensi yang bercabang banyak. Molekul utama pembentuk lignin adalah phenyl propane. Satu molekul lignin dengan derajat polimerisasi yang tinggi merupakan molekul yang besar, karena ukurannya dan struktur tiga dimensinya. Lignin di dalam kayu berfungsi sebagai lem atau semen. Lapisan (lamella) tengah dengan kandungan utamanya adalah lignin, mengikat sel-sel itu dan sehingga terbentuk struktur kayu. Dinding sel juga mengandung lignin. Pada dinding sel, lignin bersama dengan hemiselulosa membentuk semen (matriks) dimana tersusunlah selulosa yang berupa “mikro fibrils”.
CH2OH CH CH
[image:18.612.261.337.455.633.2]OCH3 OH
4. Zat ekstraktif
Kayu biasanya mengandung berbagai zat-zat dalam jumlah yang tidak banyak yang di sebut dengan istilah “extractive”. Zat-zat ini dapat diambil atau di
pisahkan dari kayu dengan memakai pelarut air maupun pelarut organik seperti eter ataupun alkohol. Asam-asam lemak, asam-asam resin, lilin, terpentin, dan gugus fenol adalah merupakan beberapa grub yang juga merupakan zat ekstraktif. Kebanyakan dari zat ekstraktif itu terpisahkan dalam proses pulp dengan cara “Kraft Pulping”. Minyak mentah terpentin dapat di peroleh dari
digester pada waktu mengeluarkan gas. Lemak-lemak, asam-asam lemak akan membentuk sabun (soap) pada proses “Kraft” dan terlarut dalam larutan pemasak. Soap ini selanjutnya akan di pisahkan dari black liquor dan daur ulang sebagai “tall oil”. Beberapa atau sebagian kecil dari zat ekstraktif yang terlarut akan menyebabkan timbulnya getah (“pitch”) dalam pembuatan pulp secara kraft
dan pada pembuatan kertas. Bentuk ini merupakan gumpalan yang mengotori peralatan seperti halnya screen dan wire ( PT.TPL, 2004).
2.2. Pulp (Bubur Kertas)
Bahan baku tersebut akan dihasilkan serat pendek sebagai bahan baku untuk industri Pulp. Asosiasi Pulp dan kertas belum menanam tanaman ‘serat panjang’, karena ditaksir tidak efisien, namun industri kertas memerlukan baik serat pendek dan panjang (Hidayat, 2008).
2.3. Bahan Baku Pembuatan Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk
Kayu adalah yang dijadikan sebagai bahan baku yang mengandung serat utama untuk pembuatan pulp karena rendemen seratnya yang tinggi. Kayu yang digunakan oleh PT. Toba Pulp Lestari, Tbk saat ini adalah jenis kayu yang merupakan hasil hutan tanaman industri yang membutuhkan waktu sekitar 4-5 tahun pada area yang cukup luas. Eucalyptus dapat dipanen pada umur 4-5 tahun dengan diameter antara 20-30 m dengan tinggi 45 m.
Kayu Eucalyptus adalah kayu yang ditanam dan dikembangkan oleh perusahaan kayu Eucalyptus berserat pendek dan dikelompokkan dalam kayu keras. Dalam pengolahan di pabrik dipisahkan karena tanaman secara homogen sehingga memudah dikelompokkan. Pengelompokan secara homogen Eucalyptus yang ditanam oleh perusahaan terdiri dari 3 spesies yaitu Eucalyptus grandis, Eucalyptus urophylla, E ucalyptus hybrid.
memiliki ciri-ciri lebih menguntungkan, yaitu kulit tipis, mudah lepas, dan lebih mudah hancur dibanding yang lain (PT. TPL., 2002).
2.4. Proses Produksi Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk
2.4.1. Pesiapan Kayu (Wood Preparation)
Persiapan Kayu (Wood Preparation) adalah langkah awal dalam proses pengolahan pulp, dimana meliputi proses penyediaan kayu yang berasal dari berbagai HTI, dan kemudian dibawa kelokasi pabrik menggunakan truk-truk pengangkut kayu. Gelondong kayu tersebut di tumpukkan di Wood Storage. Dari Wood Storage, gelondongan kayu di umpankan ke Wood Room. Gelondongan kayu yang siap diolah disebut log yang berukuran sekitar 3 meter.
Log dikupas kulitnya dan dibersihkan dengan alat Debarking Drum. Log yang sudah bersih dimasukkankan ke Chipper, di dalam chipper kayu kemudian diiris menjadi potongan potongan kecil yang disebut chip. Chip kemudian di masukkan ke chip screening untuk memisahkan chip yang sesuai atau tidak, chip yang sesuai dimasukkan kedalam penampungan chip yang disebut chip pile atau chip storage (PT.TPL, 2003).
2.4.2. Unit Pemasakan ( Digester)
tekanan untuk memisahkan serat dengan cara melarutkan bagian-bagian yang bukan serat. Proses tersebut dinamakan dengan “COOKING”. Chip dimasak di dalam
digester dengan menggunakan panas dan reaksi kimia. Bahan kimia yang digunakan dalam pemasakan adalah Caustic soda (NaOH), Sodium Sulfide (Na2S), campuran ini dinamakan dengan white liquor. Digester mempunyai tinggi sekitar 18,6 m dengan diameter 4,2 meter dan volume 200 m³ ( PT.TPL I ).
2.4.3. Unit Washing
PT. Toba Pulp Lestari, Tbk mempunyai sistem pencucian empat tahap. Air pencuci dan aliran bubur kayu atau pulp memiliki arah yang berlawanan yang di sebut dengan counter current washing.
Air panas di gunakan untuk mencuci di washer empat dengan tempratur 70˚C. Air pencuci yang dipakai di washer empat berasal dari pulp machine yang kemudian digunakan untuk mengencerkan bubur kayu yang akan masuk ke washer empat dan untuk mencuci bubur kayu pada washer sebelumnya. Pada washer tiga, air didapat dari evaporator dicampur dengan air yang berasal dari washer empat. Kemudian pada washer dua, air yang di gunakan berasal dari washer tiga dan begitu seterusnya. Sehingga air yang terdapat pada washer satu adalah air yang paling pekat dan air tersebut akan menuju ke evaporator dan pulp akan menuju ke proses bleaching (PT.TPL, 2003).
2.4.4. Unit Pemutihan (Bleaching)
dicapai dengan cara menghilangkan atau memutihkan bahan pewarna yang tersisa pada pulp. Lignin yang tersisa adalah suatu zat yang paling dominan untuk menghasilkan warna pada pulp oleh karena itu harus di hilangkan atau di putihkan.
Tujuan utama proses pemutihan secara umum adalah sebagai berikut : a. Memperbaiki brightness
b. Memperbaiki kemurnian
c. Degradasi serat selulosa seminimum mungkin
Pengurangan kandungan resin di dalam pulp juga faktor lain yang penting dalam proses pemutihan.
Lignin pada pulp dapat terlihat dalam berbagai bentuk tergantung kepada kondisi-kondisi proses pulp yang berlangsung. Lignin sangat reaktif yang berarti bahwa lignin mudah dipengaruhi oleh bahan kimia seperti Khlorin, hypo khlorit, Hidrogen Peroksida, dll. Kemudian molekul lignin terurai menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, larut dalam air, dan dapat dihilangkan dari pulp.
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 dengan Caustic.
d. Hypoklorit (H) : Reaksi dengan Hypoklorit dalam suasana alkali.
e. Khlorin Dioksida (D) : Reaksi dengan Khlorin Dioksida dalam suasana asam.
f. Oksigen : Reaksi dengan elemen �2 yang bertekanan dalam suasana alkali.
Bleaching plant terdiri dari dua menara, High density stock untuk penyimpanan pulp yang belum diputihkan dan untuk pulp yang telah diputihkan, blending tank untuk pulp ynag belum diputihkan, menara Khlorinasi-Khlorin Dioksida (CD), menara Caustic Ekstraksi-Oksigen (EO), menara Hypoklorit-Khlorin Dioksida, menara II Khlorin Dioksida-Hypoklorit.
1. Tangki Penyimpanan High Density
Pulp yang belum diputihkan berasal dari tahap pencuci akhir disimpan dengan konsistensi sebesar 12% didalam menara penyimpanan unbleach high density stock sebelum dipergunakan untuk proses pemutihan.
2. Unbleached Blending Tank
Pulp yang belum diputihkan yang berasal dari menara HD dipompakan menuju sebuah unbleached blending tank yang bekerja sabagai suatu tangki berdensity rendah untuk menyeragamkan konsistensi stock sebelum tahapa awal proses pemutihan.
3. D0 Tower
Tahap D0 Tower menggunakan Klorin Dioksida untuk memutihkan pulp dengan cara menghancurkan lignin yang membentuk komponen khloro lignin.
4. EOP Tower
Caustik (NaOH), Oksigen (�2) dan Hidrogen Peroksida (�2�2) yang di gunakan untuk memutihkan pulp. Di dalam tahap EOP untuk melarutkan komponen Khlorinat lignin. Setelah larut komponen tersebut akan mudah dicuci dari pulp.
5. D1 Tower
Pada tahap ini digunakan Klorin Dioksida yang di gunakan untuk memurnikan pulp dan akan memberikan brightness yang tinggi tanpa memberikan pengaruh-pengaruh dan sifat-sifat kekuatannya. Dosis ���2 yang digunakan tergantung dari kualitas pulp yang masuk dan brightness akhir yang di kehendaki.
6. D2 Tower
Merupakan tahap keempat pada proses pemutihan. ���2 digunakan untuk memurnikan pulp. Tahap ini memutihkan pulp dengan cara mengelantang lebih lanjut zat pengotor yang tersisa di dalam pulp tersebut (Sirait, 2003).
2.4.5. Proses Pulp (Pulp Machine)
bale, dimana 1 bale = 200 kg. Pulp yang dikemas, disimpan pada gudang (warehouse) dan kemudian siap untuk di pasarkan (PT. TPL II ).
2.5. Tahap-Tahap Pemutihan (Bleaching)
1. Substitusi Klorin Dioksida Pada Tahap Pertama (D0)
Awalnya klorin dioksida menggantikan hipoklorit pada tahap selanjutnya dari proses pemutihan untuk mencapai brightness pulp yang tinggi tanpa mengalami degradasi. Secara substansial substitusi dengan klorin dioksida memiliki banyak keuntungan :
1. Pemakaian bahan kimia sedikit 2. Hasil tinggi
3. Biaya lebih rendah
4. Kekuatan pulp lebih tinggi 5. Zat penggotor dan shive sedikit 6. Brightness lebih stabil
7. Sedikit resin pada limbah 8. Warna lebih rendah
Selama proses pemutihan beberapa klorin dioksida membentuk ion – ion klorat yang tidak akan bereaksi dengan lignin. Pemakaian klorin dioksida menghasilkan lebih banyak lignin yang teroksidasi dan sedikit substitusi terhadap klorin, jadi sedikit klorolignin dan asam klorida yang terbentuk. Hal ini dapat menyebabkan sedikit sodium hidroksida yang dibutuhkan pada tahap EOP berikutnya.
2. Tahap Oksidasi Ekstraksi (EoP)
Tahap ini merupakan tahap pemurnian dari tahap klorinasi. Tujuan utama dari alkali ekstraksi adalah melarutkan komponen–komponen penyebab warna yang kemungkinan besar larut dalam alkali yang hangat berdasarkan kerja bahan – bahan kimia yang digunakan terhadap sebagian proses pemutihan.
Sebagai suatu ketetapan 0,5 kali dari klorin yang diberikan merupakan persentase NaOH yang di pakai pada tahap ini. Sebagai contoh, jika penambahan klorin adalah 5% pulp, kemudian penambahan caustic yang di berikan terhadap pulp menjadi berkurang. Apabila pada proses penambahan oksigen naik maka delignifikasi E0 meningkat.
Temperatur reaksi : 70-750C Brightness : 65-75 % ISO Waktu : 45-60 menit pH reaksi : 10,8-11
3. Tahap D1 ( Tahap pertama Klorin Dioksida)
Tahap ini merupakan tahap ketiga dari proses pemutihan. Klorin dioksida adalah suatu bahan pemutihan yang unik memurnikan pulp dan memberikan pengaruh terhadap sifat – sifat kekuatannya. Dosis klorin dioksida tergantung kualitas pulp yang masuk dan brightness akhir yang di inginkan.
Temperatur reaksi : 78-800C Brightness : 85-90 % ISO Waktu : 240 menit pH reaksi : 3.0-3.5
4. Tahap D2 ( Tahap Kedua Klorin Dioksida)
meningkatkan brightness pulp dengan cara mengelantang lebih lanjut zat – zat pengotor yang tersisa di dalam pulp tersebut.
Temperatur reaksi : 78-800C Brightness : 89-91 % ISO Waktu : 240 menit pH reaksi : 3,0-3,5
(Sirait, 2003).
2.5.1. Bahan Kimia Pemutih 1. Sodium Hidroksida (NaOH)
Pada saat klorin bereaksi dengan lignin dan resin, sebagian besar saja yang menghasilkan tersebut larut dengan air.karena klorinat lignin dan resin sangat mudah larut dalam larutan alkali, perlakuan alkali menyusun setelah proses klorinasi. NaOH merupakan salah satu alkali kuat yang merupakan bahan kimia yang dapat menyebabkan luka bakar pada kulit. Penanganannya harus memperhatikan keseluruhan tindakan pencegahan. Pada proses pemutihan umumnya di gunakan alkali encer dengan konsentrasi kira – kira 120 gr/L.
2. Oksigen (O2)
3. Sodium Hipoklorit (NaOCl)
Sodium hipoklorit dibuat dari klorin dan sodium hidroksida. Senyawa ini merupakan larutan yang sangat tidak stabil dan cenderung terurai yang meningkat dengan kenaikan konsentrasi dan temperatur serta berkurangnya sifat alkali. Hipoklorit biasanya dibuat dengan konsentrasi alkali yang berlebihan ( kira – kira 4gr/L) untuk menjaga kestabilan larutan. Kandungan klorin pada hipoklorit di perkirakan sebesar 40–44 gr/L. Tujuan dengan menggunakan hipoklorit adalah untuk meningkatkan brightness pada pulp. Ini di akibatkan karena reaksi oksidasi yang terjadi dari hipoklorit pada lignin dan bahan – bahan berwarna yang lainnya yang terdapat pada pulp dengan cara mengubahnya menjadi tidak berwarna.
4. Klorin Dioksida (ClO2)
2.5.2.Pemutihan dengan Klorin dioksida (ClO2)
Warna dari pulp yang belum diputihkan umumnya disebabkan oleh lignin yang tersisa di dalam pulp setelah proses pemasakan. Penghitungan lignin dapat lebih banyak pada proses pemasakan, tetapi akan mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak serat, sehingga menghasilkan kualitas pulp yang rendah.
Klorin dioksida adalah salah satu bahan kimia pengoksida yang kuat, berwarna hijau kekuningan pada konsentrasi tinggi warnanya berubah menjadi orange, dapat larut dengan air dingin, merupakan campuran yang terdiri dari air dan ± 16 % Cl2 memiliki titik beku -59oC, dan titik didihnya +11 oC.
Kerja dari cara proses pemutihan ini umumnya dengan cara mengoksidasi lignin dan bahan berwarna lain yang terdapat dalam pulp. Di gunakan untuk memutihkan pulp yang berkualitas sebab dapat mengoksidasi bahan yang bukan merupakan selulosa dengan kerusakan pada selulosa yang minimum, dan brightness yang tinggi yang di hasilkan dengan klorin dioksida adalah stabil.
Klorin dioksida (ClO2) memiliki sifat-sifat kimia dominan,yaitu:
1. Klorin dioksida merupakan oksidator yang kuat 2. Memiliki reaktivitas yang tinggi dalam fase gas 3. Reaksinya sangat lambat terhadap karbohidrat
4. Dalam bentuk murni cenderung terurai dan mudah meledak
2.5.3. Tahap Khlorinasi
Reaksi-reaksi klorin-Lignin
Klorin bereaksi dengan lignin secara oksidasi dan substitusi. Reaksi reaksi ini mengeluarkan lignin dan oleh karena itu, beberapa akan terlarut dalam tahap klorinasi.
Substitusi:
Cl2 + (Lignin) → (Lignin- Cl) + HCl
Oksidasi
Cl2 + (Lignin) → (Lignin teroksidasi) + 2HCl
(Sirait, 2003).
2.5.4. Tahap Klorin Dioksida
Pada saat pulp diberikan perlakuan dengan klorin dioksida, ini bereaksi dengan air dan komponen-komponen pulp, umumnya lignin dan resin melengkapi reaksi. Klorin dioksida bereaksi dengan air sesuai dengan persamaan reaksi berikut ini:
2ClO2 + H2O → HClO2
ClO2 + e-→ ClO2-
Selama pH turun di bawah 7.0, ion klorit bereaksi dengan sebuah ion hidrogen membentuk asam khlorus pada kesetimbangan reaksi berikut.
ClO2 + H- → HClO2
(Sirait, 2003)
2.6.Pengujian Dan Analisa Pada Bleaching
Beberapa pengujian yang dilakukan dalam laboratotium untuk mencapai spesifikasi terhadap kualitas pulp yaitu :
a. Bilangan Kappa
Pengujian ini mengindikasikan kandungan lignin dan kemampuan pulp tersebut untuk di putihkan. Pengujian ini di dasarkan kepada reaksi Potasium Permanganat (KMnO4). Normalnya pulp coklat dan pulp setelah melewati tahap proses alkali ekstraksi diperiksa bilangan kappanya di laboratorium.
b. Viskositas
viskositas sangatlah penting. Pemeriksaan meliputi penentuan viskositas larutan pulp didalam kupraetilen diamin atau Kuppramonium.
c. Brightness
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia merupakan Negara yang kaya akan sumber kekayaan alam yang sangat melimpah salah satunya adalah kayu, maka dituntut kepada Sumber Daya Manusia yang handal dan berpotensi agar sumber daya alam yang tersedia dapat dimanfaatkan seoptimal mungkin sehingga laju perkembangan teknologi dapat meningkat pesat untuk memenuhi kebutuhan Sumber Daya Manusia.
Dengan melihat kebutuhan manusia yang terus meningkat, maka pemerintah didorong untuk membangun industri dengan memakai potensi Sumber Daya Manusia yang salah satu industrinya adalah Industri Pulp yang berlokasi di Desa Sosor Ladang, Kecamatan Parmaksian, Kabupaten Toba Samosir.
Kayu merupakan bahan baku utama yang digunakan dalam pembuatan pulp. Secara kimia, kandungan bahan yang terdapat dalam kayu dapat dibagi menjadi 4 bagian yaitu Selulosa, Hemiselulosa, Lignin, dan Ekstraktif ( PT. TPL, 2004).
pemutihan (bleaching), serta pembentukan lembaran pulp dengan mesin (pulp machine).
Untuk menghasilkan pulp dengan kualitas pulp yang baik dan memenuhi standart, maka pulp diuji dari kecerahan (brightness) nya. Derajat keputihan ini merupakan proses pemutihan (bleaching) dari pulp tersebut. Prinsip yang mendasari pemutihan ini adalah dengan mereaksikan lignin dengan bahan pemutih sehingga diperoleh senyawa yang mudah larut dalam air. Bahan kimia yang digunakan pada proses pemutihan yaitu Sodium Hidroksida (NaOH), Oksigen (O2), Sodium Hipoklorit (NaOCl), dan Klorin Dioksida (ClO2).
Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk ada beberapa tahap dalam proses pemutihan pulp, yaitu :
1. Tahap D0 : tahap ini digunakan untuk mengeluarkan lignin dari pulp yang cenderung menimbulkan warna coklat pada pulp.
2. Tahap EoP : tahap ini merupakan tahap pemurnian dari tahap klorinasi.
3. Tahap D1 : tahap ini digunakan untuk memurnikan pulp tahap 1 dan memberikan pengaruh terhadap sifat-sifat kekuatannya.
4. Tahap D2 : tahap ini digunaka untuk memurnikan pulp tahap 2 dan meningkatkan brightness pulp.
Tujuan utama proses pemutihan secara umum yaitu :
2. Memperbaiki kemurnian
3. Degradasi selulosa seminimum mungkin
4. Pengurangan kandungan resin didalam pulp ( Sirait, 2003).
Mengingat begitu pentingnya penentuan brightness untuk mengetahui kualitas pulp yang dihasilkan, maka penulis merasa tertarik untuk menjadikan masalah ini sebagai pembahasan dalam Karya Ilmiah dengan judul “ Penentuan Brightness Pulp Pada D0 EoP D1 DAN D2 Stage di Unit Bleaching Pada Pembuatan Pulp
PT.Toba Pulp Lestari, Tbk –PORSEA”.
1.2. Permasalahan
Adapun yang menjadi titik permasalahan adalah apakah pengaruh bahan kimia yang dipakai pada tiap tahap-tahap proses pemutihan (bleaching) pulp terhadap kecerahan (brightness) pulp sehingga dihasilkan pulp yang memenuhi standart ISO (International Standart Operational).
1.3. Tujuan
1.4. Manfaat
PENENTUAN BRIGHTNESS PULP PADA D0 EoP D1 DAN D2 STAGE DI
UNIT BLEACHING PADA PEMBUATAN PULP PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk – PORSEA
ABSTRAK
DETERMINATION OF PULP BRIGHTNESS EOP D0 D1 AND D2 bleaching STAGE IN UNIT IN MAKING PULP
PT. Toba Pulp Lestari, Tbk - Porsea
ABSTRACT
PENENTUAN BRIGHTNESS PULP PADA D0 EoP D1 DAN D2 STAGE DI
UNIT BLEACHING PADA PEMBUATAN PULP PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk – PORSEA
KARYA ILMIAH
FERA SISKA LIMBONG 132401061
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
PENENTUAN BRIGHTNESS PULP PADA D0 EoP D1 DAN D2 STAGE DI
UNIT BLEACHING PADA PEMBUATAN PULP PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk – PORSEA
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
FERA SISKA LIMBONG 132401061
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Penentuan Brightness Pulp Pada D0 EoP D1 Dan D2 Stage Di Unit Bleaching Pada Pembuatan Pulp PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea
Kategori : Karya Ilmiah
Nama : Fera Siska Limbong Nomor Induk Mahasiswa : 132401061
Program Studi : D3 Kimia Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Universitas Sumatra Utara
Disetujui di Medan, Juni 2016 Diketahui/Disetujui oleh :
Ketua Program Studi D-3 Kimia Pembimbing,
Dr. Emma Zaidar M.Si Dr. Mimpin Ginting, MS NIP : 195512181987012001 NIP : 195510131986011001
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
PENENTUAN BRIGHTNESS PULP PADA D0 EoP D1 DAN D2 STAGE DI
UNIT BLEACHING PADA PEMBUATAN PULP PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – PORSEA
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa Karya Ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2016
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunianya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma-3 Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya karya ilmiah ini masih jauh dari sempurn, maka dengan segala kerendahan hati diharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari berbagai pihak untuk kesempurnaan karya ilmiah ini.
Penulis juga menyadari bahwa tersusunnya tugas akhir ini tidak terlepas dari perhatian, bimbingan, dorongan, dan bantuan dari semua pihak yang ikut serta ambil bagian untuk membantu pihak penulis. Oleh karena itu, Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Sutarman M.Sc selaku Dekan FMIPA USU Medan.
2. Ibu Dr. Rumondang Bulan Nasution MS selaku ketua Departemen Kimia FMIPA USU.
3. Ibu Dr. Emma Zaidar M.Si selaku ketua program studi D3 KIMIA.
4. Bapak Drs.Mimpin Ginting MS selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.
5. Seluruh dosen dan karyawan/staf program studi D3 KIMIA FMIPA USU. 6. Mama saya Masnida br.Siburian yang selalu memberikan dorongan moral
dan material kepada penulis, serta kepada kedua abang ipar, kelima kakak dan adik penulis yaitu B. Sinaga, R. Gultom , Shanty br.Limbong, Elia br.Limbong, Marisa br.Limbong, Lidia br.Limbong, Labora br.Limbong dan Mika br.Limbong yang selalu memberikan perhatian dan bimbingan sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
7. Bapak Arlodis Nainggolan selaku pembimbing lapangan yang telah membimbing dan masukan kepada penulis selama melakukan kerja praktek lapangan.
8. Seluruh staf karyawan PT. Toba Pulp Letari, Tbk Porsea yang telah memberikan dukungan dan bimbingan kepada penulis.
10.Seluruh anak D3 Kimia khusus nya angkatan 2013 yang menjadi teman berbagi dan memberi semangat dari awal kuliah sampai menyelesaikan karya ilmiah ini.
11.Semua pihak kaka/abang alumni D3 Kimia Analis dan Kimia Industri yang telah banyak membantu dukungan dan doa kepada penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.
Akhir kata semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas kebaikan dan partisipasi kepada semua pihak yang telah banyak membantu penulis menyelesaikan Karya Ilmiah ini. Terima kasih.
Medan, Juni 2016
PENENTUAN BRIGHTNESS PULP PADA D0 EoP D1 DAN D2 STAGE DI
UNIT BLEACHING PADA PEMBUATAN PULP PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk – PORSEA
ABSTRAK
DETERMINATION OF PULP BRIGHTNESS EOP D0 D1 AND D2 bleaching STAGE IN UNIT IN MAKING PULP
PT. Toba Pulp Lestari, Tbk - Porsea
ABSTRACT
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN i
PERNYATAAN ii
PENGHARGAAN iii
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR LAMPIRAN xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Permasalahan 3
1.3. Tujuan 3
1.4.Manfaat 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kayu 5
2.1.1. Sifat Fisik Kayu 6
2.1.2. Sifat Mekanik Kayu 8
2.1.3. Sifat Kimia Kayu 8
2.1.4. Komponen Kayu 9
2.3. Bahan Baku 14
2.4. Proses Produksi 15
2.4.1. Pesiapan Kayu (Wood Preparation) 15 2.4.2. Unit Pemasakan ( Digester) 15
2.4.3. Unit Washing 16
2.4.4. Unit Pemutihan (Bleaching) 16 2.4.5. Proses Pulp (Pulp Machine) 19 2.5. Tahap-Tahap Pemutihan (Bleaching) 20
2.5.1. Bahan Kimia Pemutih 22
2.5.2. Pemutihan dengan Klorin dioksida (ClO2) 24 2.5.3. Tahap Khlorinasi 25 2.5.4. Tahap Klorin Dioksida 25 2.6.Pengujian Dan Analisa Pada Bleaching 26 BAB 3 BAHAN DAN METODE
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1. Alat-alat 28
3.1.2. Bahan 28
3.2. Prosedur Percobaan 29
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Dan Hasil Pengamatan 33
4.2. Pembahasan 34
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan 36
5.2. Saran 36
DAFTAR TABEL
