ANALISA PENGARUH PENGGUNAAN H2O2 TERHADAP KECEMERLANGAN
(BRIGHTNESS) PADA TAHAP EKSTRAKSI OKSIDASI PEROKSIDA (EoP) UNIT FIBERLINE PADA PROSES PEMUTIHAN (BLEACHING)
PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA
TUGAS AKHIR EVA NATALIA SITEPU
092401088
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ANALISA PENGARUH PENGGUNAAN H2O2 TERHADAP KECEMERLANGAN
(BRIGHTNESS) PADA TAHAP EKSTRAKSI OKSIDASI PEROKSIDA (EoP) UNIT FIBERLINE PADA PROSES PEMUTIHAN (BLEACHING)
PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA
TUGAS AKHIR
Diajukan umtuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar ahli madya
EVA NATALIA SITEPU 092401088
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN H2O2 TERHADAP KECEMERLANGAN (BRIGHTNESS) PADA TAHAP
EKSTRAKSI OKSIDASI PEROKSIDA (EoP) UNIT FIBERLINE PADA PROSES PEMUTIHAN (BLEACING) PT.TOBA PULP LESTARI,TbK PORSEA.
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : EVA NATALIA SITEPU
Nomor Induk Mahasiswa : 092401088
Program Studi : D3 KIMIA INDUSTRI
Departemen : KIMIA
Fakultas : MIPA
Diluluskan di Medan, Juli 2012
Diketahui/Disetujui Oleh :
Koordinator Program Kimia Industri Dosen Pembimbing
Dra.Emma Zaidar , M.Si Dr.Lamek Marpaung,M.Phil NIP:195512181987012001 NIP:131 126 697
Ketua Departemen Kimia FMIPA USU
PERNYATAAN
ANALISA PENGARUH PENGGUNAAN H2O2 TERHADAP KECEMERLANGAN
(BRIGHTNESS) PADA TAHAP EKSTRAKSI OKSIDASI PEROKSIDA (EoP) UNIT FIBERLINE PADA PROSES PEMUTIHAN (BLEACHING)
PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2012
PENGHARGAAN
Puji dan syukurr penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini,adapun judul karya ilmiah ini adalah “Analisis pengaruh Penggunaan H2O2 terhadap Kecemerlangan (Brightness) pada Tahap Ekstraksi Oksidasi Peroksida (EoP)nit Fiberline Pada Proses Pemutihan (Bleaching) di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea”.Karya ilmiah ini merpakan hasil Praktek kerja Lapangan di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea.Dan salah satu syarat dalam menyelesaikan studi pada program studi Diploma-3 Kimia Industri Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara.
Dalam kesempatan ini,penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr.Lamek Marpaung, M.Phil selaku dosen pembimbing yang bersedia meluangkan waktu,tenaga dan pikiran untuk membantu penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.
2. Ibu Dr.Rumondang Bulan,MS selaku Ketua Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr.Sutarman, M.Sc selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
4. Teristimewa buat orang tua penulis,Bapak H.Sitepu dan Ibu S.Sembiring yang penulis sayangi,serta saudara-saudara penulis yang telah banyak memberikan dukungan kepada penulis dalam segala hal baik moril maupun materi dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.
5. Pembimbing lapangan di PT Toba Pulp Lestari Pak Suhunan Sirait,bg Mestika,bg Fandi,bg erikson,bg Riel Situmorang.
6. Sahabat-sahabatku,Helen,Florida,Desy,Eva dan semua KIN 09 yang selalu member dorongan selama duduk dibangku kuliah.
7. Buat bang Roy Alexa Simbolon yang selalu member motivasi dan mendukung penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.
8. Teman seperjuangan PKL di PT.Toba Pulp Lestari.Fermadi Sirait,Helen situmorang,Florida Situmorang.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna.Oleh karena itu,penulis menerima saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan tugas akhir ini penulis berharap kiranya tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Medan, Juli 2012
ABSTRAK
Pengamatan tentang analisis pengaruh penggunaan H2O2 terhadap brightness,
dimana semakin banyak konsumsi H2O2 maka brightness semakin tinggi, tetapi sangat
beresiko terhadap kualitas serat. Begitu juga, sebaliknya jika konsumsi H2O2 sedikit,
maka brightness tidak mencapai target yang diinginkan. Dari hasil perhitungan yang
dilakukan konsumsi H2O2 yang optimal adalah 10,18 kg/ton pulp untuk mencapai
ANALYSIS OF INFLUENCE OF BRIGHTNESS ON THE USE OF H2O2 TO
THE EoP STAGE FIBERLINE UNIT IN THE PROCESS OF BLEACHING PT. TOBA PULP LESTARI
ABSTRACT
Observation on the analysis of the influence of the use H2O2 to the
brightness, in wich more and more consumption of H2O2 the higher the brightness, but
is very risky to the quality of the fiber, and vice versa if the consumption of H2O2 is
less then the brightness does not achieve the desired target. From the result of the calculation carried out an optimal H2O2 consumption is 10.18 kg/ton pulp to reach
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN iii
PERNYATAAN iv
PENGHARGAAN v
ABSTRAK vii
ABSTRACK viii
DAFTAR ISI ix
LAMPIRAN xi
DAFTAR TABEL xii
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Permasalahan 3
1.3 Tujuan 3
1.4 Manfaat 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1 Struktur Kayu 4
2.1.1 Sel-sel Kayu Lunak 5
2.1.2 Sel-sel Kayu keras 5
2.1.3 Komposisi Kimia Kayu 6
2.1.4 Analisis Kayu 8
2.2 Hidrogen Peroksida 10
2.3 Teori Umum Pulp 11
2.4 Metode Pembuatan Pulp 14
2.5 Proses Pengolahan Pulp 16
2.5.1 Bahan Baku 16
2.5.2 Proses Pemasakan (Digesting) 17
2.5.3 Washing dan Screening 18
2.5.4 Bleaching 19
2.5.5 Pulp Machine 19
2.6 Kimia Dasar Proses Pengelantangan Pulp 20
2.7 Teori Pengelantangan 20
2.8 Tahapan Proses Pemutihan 21
2.8.1 Tahap Khlorinasi (DO) 22
2.8.2 Tahap Oksidasi Ekstraksi (EoP) 22
2.8.3 Tahap Klorin Dioksida (D1) 23
2.8.4 Tahap Klorin dioksida (D2) 24
2.9 Variabel-Variabel Proses Pada Tahap Oksidasi Ekstraksi 24
BAB III METODOLOGI 27
3.1 Bahan dan Peralatan 27
3.1.1 Bahan 27
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 30
4.1 Hasil 30
4.2 Perhitungan 30
4.3 Pembahasan 30
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 35
5.1 Kesimpulan 35
5.2 Saran 35
LAMPIRAN Flow Chart Fiber Line Over View
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Pengaruh jumlah H2O2 terhadap Brightness 30 Tabel 4.2 Data Jumlah H2O2 terhadap Brightness 31 Tabel 4.3 Data Metode Least Square 31
ABSTRAK
Pengamatan tentang analisis pengaruh penggunaan H2O2 terhadap brightness,
dimana semakin banyak konsumsi H2O2 maka brightness semakin tinggi, tetapi sangat
beresiko terhadap kualitas serat. Begitu juga, sebaliknya jika konsumsi H2O2 sedikit,
maka brightness tidak mencapai target yang diinginkan. Dari hasil perhitungan yang
dilakukan konsumsi H2O2 yang optimal adalah 10,18 kg/ton pulp untuk mencapai
ANALYSIS OF INFLUENCE OF BRIGHTNESS ON THE USE OF H2O2 TO
THE EoP STAGE FIBERLINE UNIT IN THE PROCESS OF BLEACHING PT. TOBA PULP LESTARI
ABSTRACT
Observation on the analysis of the influence of the use H2O2 to the
brightness, in wich more and more consumption of H2O2 the higher the brightness, but
is very risky to the quality of the fiber, and vice versa if the consumption of H2O2 is
less then the brightness does not achieve the desired target. From the result of the calculation carried out an optimal H2O2 consumption is 10.18 kg/ton pulp to reach
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Balakang
Kayu merupakan salah satu bahan mentah yang sangat penting. Perhatian
masyarakat akan bahan-bahan alami telah meningkat. Implikasi penggunaan kayu
sebagai sumber energy telah mendapat dukungan psokologis dari masayarakat dan
memberikan dampak sampai sekarang. Keuntungan-keuntungan dari segi alamiah
kayu yaitu dapat digunakan sebagai bahab baku sumber energy untuk menghasilkan
produk.
Sesuai dengan perkembangan teknologi di Indonesia, pulp merupakan suatu
bahan baku untuk pembuatan kertas. Pulp merupakan salah satu komoditi yang dapat
menunjang perekonomian bangsa Indonesia. Tujuan utama pembuatan pulp kayu
adalah untuk melepaskan serat-serat yang dapat dilakukan secara kimia dan secara
mekanik yang disebut proses semi kimia.
Proses pembuatan pulp di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk dilakukan dengan proses
kraft, yang terdiri dari beberapa unit pengolahan yaitu:
1. Digester Plant
Digester adalah sebuah bejana yang digunakan untuk memasak pulp kimia
dengan volume 200 m3, tinggi 18,67 m dan diameter 4,2 m. Dalam pemasakan
serpihan kayu, dipergunakan larutan pemasak yang disebut lindi putih atau (white
liquor). Pemasakan dilakukan pada suhu 165 - 170oC. Digester yang sudah beroperasi
2. Washing & Screening
Pencucian dilakukan untuk memisahkan serat dari kotoran-kotoran yang dapat
larut dalam air yang terdiri dari senyawa organic (lignin) dan senyawa anorganik
(soda) yang merupakan sisa bahan kimia pemasak. Pencucian dilakukan dengan air
panas (700C) agar didapat pencucian yang efesien.
Pulp yang sudah dicuci dikirim untuk disaring untuk memisahkan kotoran-kotoran
berdasarkan berat dan dimensi lebih besar daripada serat (fiber). Alat penyaringan
utama yang digunakan sejenis Pressure Screen.
3. Bleaching
Bleaching adalah peralatan yang dapat mengubah bubur pulp berwarna coklat
menjadi bubur pulp berwarna putih dengan menggunakan bahan kimia tertentu atau
untuk menaikkan derajat keputihan (brightness) dan kemurnian pulp. Bahan kimia
yang digunakan pada proses ini yaitu klorin dioksida (ClO2) dan hydrogen peroksida
(H2O2). Bahan kimia inilah yang digunakan untuk menghilangkan lignin yang
terkandung dalam bubur pulp. Di PT. Toba Pulp Lestari, proses bleaching dibagi
menjadi 4 tahap, yaitu tahap Do, EoP, D1, dan tahap D2.
Standar mutu pulp diukur dari brightness dan kekuatan serat tersebut. Untuk
mencapai target brightness, penggunaan hydrogen peroksida (H2O2) merupakan faktor
yang penting. Jika penambahann H2O2 sedikit maka derajat putih (brightness) dari
pulp tersebut tidak tercapai sesuai dengan target dan warna pulp yang dihasilkan
cenderung gelap. Jika penambahan H2O2 banyak, maka warna pulp menjadi cerah dan
terang. Tetapi masalahnya akan terjadi kerusakan pada serat selulosa pada pulp itu,
yang menyebabkan pulp menjadi rapuh dan mudah rusak. Berdasarkan inilah penulis
ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN H2O2 TERHADAP
KECEMERLANGAN (BRIGHTNESS) PADA TAHAP EKSTRAKSI
OKSIDASI PEROKSIDA (Eop) UNIT FIBERLINE PADA PROSES PEMUTIHAN (BLEACHING) PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA.
1.2. Permasalahan
Proses pemutihan adalah proses utama pada prose pengolahan pulp. Proses ini
bertujuan untuk memutihkan pulp agar tercapai brightness yang tinggi dan
stabil serta sesuai dengan yang diharapkan. Untuk mencapai brightness pulp,
maka lignin harus dihilangkan sebanyak mungkin dengan penambahan H2O2.
Yang menjadi titik permasalahan adalah berapa besar pengaruh penggunaan
hydrogen peroksida terhadap derajat putih (brightness) pada pulp sehingga
dihasilkan pulp sesuai dengan standar mutu yang diharapkan.
1.3. Tujuan
Untuk mengetahui pengaruh penggunaan hydrogen peroksida terhadap derajat
putih sehingga produknya tercapai.
1.4. Manfaat
Untuk dapat mengetahui pengaruh penggunaan hydrogen peroksida terhadap
derajat putih, serta dapat mengetahui standar mutu pulp yang dihasilkan dalam
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Struktur Kayu
Pohon-pohon termasuk tanaman berbiji (spermatophyta), dibagi menjadi
gymnosperm (gymnospermae) dan angiosperm (angiospermae). Kayu-kayu conifer
atau kayu lunak termasuk kategori yang disebut kelompok pertama dan kayu keras
termasuk pada kelompok ke dua. Secara keseluruhan dikenal 30.000 angiosperm dan
520 spesies kayu conifer, kebanyakan dari yang pertama tumbuh dihutan-hutan
tropika.
Kayu tersusun atas sel-sel yang memmanjang kebanyakan diantaranya
berorientasi pada arah longitudinal batang. Mereka dihubungkan satu dengan yang
lainnya melalui pintu-pintu yang dinyatakan sebagai noktah. Sel-sel ini, yang
bentuknya bervariasi tergantung pada fungsinya,memberikan kekuatan mekanik yang
diperlukan oleh pohon, dan juga memberikan fungsi pengangkut cairan ataupun
penyimpan persediaan cadangan makanan.
Sel kayu terutama terdiri atas selulosa, hemiselulosa dan lignin. Selulosa
membentuk kerangka yang dikelilingi oleh senyawa-senyawa lain yang berfungsi
sebagai matriks (hemiselulosa) dan bahan-bahan yang melapisi (lignin).
Panjang molekul selulosa alam paling tidak 5000mm yang sesuai dengan rantai
dengan sekitar 10.000 unit glukosa. Unsure pembentuk terkecil dari kerangka selulosa
100-250 mm dan penampang lintang kemungkinan persegi rata-rata 3 x 10mm. Menurut
model ini molekul selulosa berkesinambungan melalui sejumlah kristalit.
Molekul-molekul selulosa yang tidak teratur ataupun hemiselulosa dan lignin
terdapat dalam ruang-ruang diantara mikrofibril. Hemiselulosa dianggap amorf
meskipun nampaknya mereka berorientasi dalam arah yang sama seperti mikrifibril
selulosa. Lignin adalah amorf dan isotropic.
2.1.1. Sel-Sel Kayu Lunak
Bahan kayu dalam kayu lunak terdiri atas dua sel yang berbeda, trakeid (90-95
%) dan sel jari-jari (5-10 %). Trakeid memberikan pada kayu lunak kekuatan mekanik
yang dibutuhkan (terutama trakeid kayu akhir berdinding tebal) dan mengadakan
pengangkutan air, yang terjadi melalui trakeid kayu awal berdinding tipis dengan
rongga-rongga yang besar.
Seperti dalam sel-sel lain, ukuran trakeid bervariasi tergantung pada
faktor-faktor genetic dan kondisi pertumbuhan. Panjang rata-rata trakeid kayu lunak dari
skandinavia adalah 2-4 mm dan lebar dalam arah tangensial adalah 0,02-0,04mm.
Trakeid jari-jari sering terdapat pada tepi bagian atas dan bawah dari deretan
bertingkat. Seperti contoh jari-jari dalam scots pine, mengandung trakeid jari-jari
25-31 setiap mm persegi dalam penampang tangensial.
2.1.2. Sel-Sel Kayu Keras
Kayu keras mengandung sejumlah tipe sel , terspesialisasi untuk fungsi yang
berbeda. Jaringan penguat terutama terdiri atas sel-sel libriform, jaringan-jaringan
sel-sel parenkim jari-jari. Disamping itu, kayu keras mengandung hybrid dari sel-sel-sel-sel yang
disebut diatas yang diklasifikasi sebagai trakeid-trakeid serabut.
Sel-sel libriform adalah sel-sel memanjang, berdinding tebal dengan
rongga-rongga kecil mengandung beberapa noktah sederhana. Ukuran serabut libriform
adalah 0,8-1,6mm atau rata-rata 1,1-1,2mm (panjang), 14-40 mm (lebar), dan 3-4mm
(tebal dinding sel). Jari-jari kayu keras semata-mata terdiri atas sel-sel parenkim.
Lebar jari-jari bervariasi dalam arah tangensial. Jumlah jari-jari 5-30 % dari volume
batang.
2.1.3. Komposisi Kimia Kayu
Sepanjang menyangkut komponen kimia kayu, maka perlu dibedakan antara
komponen-komponen makro molekul utama dinding sel selulosa, poliosa dan lignin
yang terdapat pada semua kayu, dan komponen-komponen minor dengan berat
molekul kecil (ekstraktif dan zat-zat mineral), yang biasanya berkaitan dengan jenis
kayu tertentu dalam jenis dan jumlahnya. Perbandingan dengan komposisi kimia
lignin dan poliosa berbeda pada kayu lunak dan kayu keras, sedangkan selulosa
merupakan komponen yang seragam pada semua kayu.
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 supra molekulnya
maka ia dapat memenuhi fungsinya sebagai komponen struktur utama dinding sel
Poliosa (hemiselulosa) sangat dekat asosiasinya dengan selulosa dalam dinding
sel. Lima gula netral, yaitu heksosa-heksosa glukosa, manosa, galaktosa dan
pentose-pentosa xilosa dan arabinosa merupakan konstituen utama poliosa. Sejumlah poliosa
mengandung senyawa tambahan asam uronat. Rantai molekulnya jauh lebih pendekl
bila dibandingkan dengan selulosa, dan dalam beberapa senyawa mempunyai rantai
cabang. Kandungan poliosa dalam kayu keras lebih besar daripada kayu lunak dan
komposisi gulanya berbeda.
Lignin merupakan komponen makromolekul kayu ketiga.Struktur molekul
lignin sangat berbeda bila dibandingkan dengan polisakarida karena terdiri atas system
aromatic 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 keras dan juga terdapat beberapa perbedaan
struktur lignin dalam kayu keras dan kayu lunak.
Senyawa polimer minor.Terdapat dalam kayu dalam jumlah sedikit sebagai
pati dan senyawa pectin.Sel Parenkim kayu mengandung protein sekitar 1% tetapi
terutama terdapat dalam bagian batang bukan kayu,yaitu cambium dan kulit bagian
dalam.
Disamping komponen-komponen dinding sel terdapat juga sejumlah zat-zat
yang disebut bahan tambahan atau ekstraktif kayu.Meskipun komponen-komponen
tersebut hanya memberikan saham beberapa persen pada massa kayu,mereka dapat
memberikan pengaruh yang besar pada sifat-sifat dan kualitas pengolahan
kayu.Beberapa komponen,seperti ion-ion logam tertentu,bahkan sangat penting untuk
Senyawa aromatic.Senyawa yang paling penting dari kelompok ini adalah
senyawa tannin yang dapat dibagi menjadi tannin yang dapat dihidrolisis.Senyawa
fenolat lain adalah misalnya stilbena,lignin dan turunannya.Senyawa sederhana yang
diturunkan dari metabolism lignin juga termasuk dalam kelompok kimia ini.
Senyawa anorganik.Komponen mineral kayu dari daerah iklim sedang
terutama adalah unsure-unsur kalium,kalsium dan magnesium.Unsur-unsur lain dalam
kayu tropika,misalnya silicon dapat merupakan komponen anorganik utama.
2.1.4 Analisis Kayu
Analisis kayu mencakup penentuan komposisi kayu maupun
isolasi,pemurnian,dan karakterisasi konstituen kayu.Karena kayu adalah bahan
alam,maka digunakan prosedur dan metode analisis yang dimodifikasi untuk kayu dan
senyawa-senyawa yang berkaitan dengan kayu di samping metoda-metoda kimia
analitik klasik.
Metoda-metoda analisis kayu sudah sedikit banyak dibakukan.pembedaan
dapat dilakukan antara metoda-metoda yang kebanyakan digunakan dalam penelitian
ilmiah dengan metoda-metoda yang kebanyakan digunakan dalam penelitian ilmiah
dengan metoda-metoda yang dipakai dalam produksi industry dan pengendalian
produk-produk turunan kayu seperti pulp dan sebagainya.Metoda-metoda tersebut
dapat berbeda dalam hal ketepatan yang diisyaratkan dan tujuan khusus analisis.
Kesukaran utama dalam analisis kayu pada umumnya tidak terletak pada
jumlah komponen,yang kadang-kadang sangat berbeda dalm komposisi dan sifat-sifat
kimia,tetapi terletak pada kenyataan bahwa ada hubungan ultrastruktur dan kimia
kayu,sebagian lignin tetap tertinggal bersama-sama dengan polisakarida terisolasi dan
bahkan selulosa dan poliosa hamper tidak dapat dipisahkan secara kuantitatif tanpa
terjadi degradasi dan perubahan pada sifat-sifat molekulnya.
Analisis kayu dapat dilakukan dengan cara yang sangat berbeda,missal hanya
menentukan komponen dinding sel utama,seperti polisakarida dan lignin di samping
ekstraktif dan abu.Di lain pihak analisis yang sangat mendalam meliputi penentuan
gugus fungsional dan analisis pola gula dalam polisakarida.(Dietrich fengel,1995)
2.1.5 Bahan-Bahan Yang Terdapat Dalam Kayu
Secara kimia,kandungan bahan yang terdapat dalam kayu dibagi menjadi 4
bagian yaitu:
1. Selulosa
2. Hemiselulosa
3. Lignin
4. Ekstraktif
Komposisi dan sifat-sifat kimia dari komponen-komponen ini sangat
berperan dalam proses pembuatan pulp.secara umum,hard wood mengandung lebih
banyak selulosa,hemiselulosa,dan ekstraktif dibanding dengan softwoo,tetapi
kandungan ligninnya sedikit.
1. Selulosa
Selulosa merupakan bagian utama yang membentuk dinding sel dari pada
kayu.merupakan polimerisasi yang sangat kompleks dari gugus karbohidrat yang
terhidrolisa oleh asam.Rumus kimia selulosa yaitu (C6H10O5)n,dimana n adalah
jumlah dari pengulangan glukosa.n juga dinamakan derajat polimerisasi(DP)
2. Hemiselulosa
Hemiselulosa juga merupakan polimer-polimer gula.Hemiselulosa dapat
tersusun oleh gula yang bermartabat lima dengan rumus C5H10O5 yang dinamakan
pentosan dan yang bermartabat enam dengan rumus C6H12O6 yang dinamakan
heksosan.
Rantai hemiselulosa lebih pendek dibandingkan dengan rantai
selulosa,karena hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasi yang lebih
rendah.Molekul hemiselulosa terdiri dari 300 unit gugus gula.
3. Lignin
Lignin merupakan zat yang tidak berbentuk yang bersama-sama dengan
selulosa membentuk dinding sel dari pohon kayu.Lignin juga merupakan bagian yang
bukan karbohidrat sebagai persenyawaan kimia yang tidak berstruktur dan bentuknya
amorf.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 phenylpropane.Satu molekul lignin
dengan derajat polimerisasi yang tinggi merupakan molekul yang besar karena
ukurannya dan struktur tiga dimensinya.
4. Ekstraktif
Kayu biasanya mengandung berbagai zat-zat dalam jumlah yang tidak
banyak yang disebut dengan istilah ekstraktif.Zat-zat ini dapat diambil atau dipisahkan
dari kayu apakah memakai pelarut air maupun pelarut organic seperti eter atau
Asam-asam lemak,asam-asam resin,lilin,terpentin,dan gugus fenol adalah
merupakan beberapa grup yang juga merupakan ekstraktif.Kebanyakan dari ekstraktif
ini terpisahkan dalam proses pembuatan pulp dengan cara kraft
pulping.(Anonim,2003)
2.2 Hidrogen Peroksida
Hidrogen peroksida (H2O2) adalah cairan bening,agak kental dari pada air yang
merupakan oksidator kuat.Sifat terakhir ini dimanfaatkan manusia sebagai bahan
pemutih,disinfektan,oksidator.Hidrogen Peroksida dengan rumus kimia H2O2
ditemukan oleh Louis Jacques Thenard di tahun 1818.Senyawa ini merupakan bahan
kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat.Bahan baku pembuatan hydrogen
peroksida adalah gas hydrogen dan gas oksigen.
H2O2 tidak berwarna dan larut dengan baik dalam air.Dalam kondisi
normal,hydrogen peroksida sangat stabil dengan laju dekomposisi kira-kira kurang
dari 1% per tahun.Hidrogen peroksida bias digunakan sebagai zat pengelantang pada
industry pilp,kertas dan tekstil.senyawa ini juga biasa dipakai pada proses pengolahan
limbah cair,industry kimia,pembuatan deterjen,makanan,minuman,medis,serta insustri
elektronika.
Salah satu keunggulan hydrogen peroksida dibandingkan dengan oksidator
yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak meninggalkan residu
yang berbahaya.Kekuatan oksidatornya pun dapat diatur sesuai dengan
kebutuhan.Sebagai contoh dalam industry pulp dan kertas,penggunaan hydrogen
peroksida biasanya dikombinasikan dengan NaOH atau soda api.Kebutuhan industry
2.3 Teori Umum Pulp
Pulp merupakan produk utama kayu,terutama digunakan untuk pembuatan
kertas,tetapi ia juga diproses menjadi berbagai turunan selulosa,seperti sutera rayon.
Tujuan utama pembuatan pulp kayu adalah untuk melepaskan serat-serat
yang dapat dikerjakan secara kimia atau secara mekanik atau dengan kombinasi dua
tipe perlakuan tersebut.Istilah-istilah pulp rendemen tinggi sering secara bersama
digunakan untuk tipe-tipe yang berbeda dari pulp-pulp yang kaya lignin yang
memerlukan defibrasi secara mekanik.
Pembuatan pulp secara kimia adalah proses dalam dimana lignin dihilangkan sama sekali hingga serat-serat kayu mudah dilepaskan pada
pembongkaran dalam bejana pemasak atau paling tidak setelah perlakuan mekanik
lunak.Hampir semua produksi pulp di dunia masih didasarkan pada proses sulfit dan
sulfat ,yang terakhir yang paling banyak.
Pembuatan pulp sulfit.Paten pertama yang berkaitan dengan pembuatan pulp kayu dengan larutan berair kalsium hydrogen sulfit dan belerang dioksida dalam
system bertekanan diakui dalam tahun 1866.
Pada dasarnya,pembuatan pulp sulfit masih didasarkan pada
penemuan-penemuan tua ini,meskipun beberapa modifikasi pembaruan dan perbaikan telah
dilakukan.Keberhasilan terakhir selama tahun 1950-an dan 1960-an berkenaan dengan
penggunaan yang disebut dengan basa-basa yang larut yaitu kalsium dengan
magnesium,natrium atau ammonium yang memberikan banyak keluwesan pada
pengaturan kondisi pemasakan yang memperluas baik bahan dasar yang digunakan
Pembuatan Pulp Kraft.Sistem pemasakan alkali bertekanan pada suhu tinggi dikenalkan dalam tahun 1850-an.Menurut metode yang diusulkan oleh C.watt
dan H.Burgess larutan natrium hidroksida digunakan sebagai lindi pemasak dan lindi
bekas yang dihasilkan dipekatkan dengan cara penguapan dan di bakar.Leburan yang
terdiri atas natrium karbonat digunakan untuk imbuhan,maka proses pemasakan
dinamakan proses soda.
Pembuatan Pulp Rendemen Tinggi.pemasakan serpihan-serpihan kayu pada kondisi yang kurang baik atau dalam waktu yang pendek,yang hanya akan
menghasilkan pelarutan lignin sebagian,menghasilkan pulp-pulp semikimia.Reaksinya
mirip dengan pembuatan pulp kimia pada kondisi-kondisi yang sesuai.meskipun
kebutuhan energy juga lebih rendah,prosesnya menyebabkan pelarutan zat kayu
naik,yang berarti membutuhkan prosedur-prosedur khusus untuk penanganan dan
pelarutan proses yang encer untuk mencegah pencemaran terhadap penerima.
Pembuatan Pulp Mekanik.Proses Pengasahan kayu dimana kayu digelonding yang diikuti diperlakukan dalam batu asah yang berputar dan diberi
semprotan air merupakan dasar pembuatan pulp mekanik.Kerusakan serat secara fisik
tidak dapat dihindari dan oleh karena itu kekuatan kertas yang dibuat dari pulp-pulp
mekanik agak rendah.Kelemahan lain dari pembuatan pulp mekanik adalah energy
yang tinggi dan praktis hanya kayu-kayu lunak,terutama spruce yang berguna sebagai
bahan baku.
Cara lain defibrasi mekanik kayu adalah dengan menggunakan penggilingan
bentuk cakram yang tentu saja membutuhkan pembuatan serpih lebih dahulu.Tipe
pembuatan pulp mekanik ini berarti penggilingan setelah pengukusan awal yang
bertekanan dan ini menghasilkan perbaikan sifat kekuatan.Namun kerugiannya adalah
2.4 Metode Pembuatan Pulp
Ada dua macam yaitu secara kimia dan proses mekanikal .
Proses pembuatan pulp dimulai dari penyediaan bahan baku,dengan cara
mengambil dari hutan tanam industri kemudian disimpan dengan tujuan untuk
pelapukan dan persediaan bahan baku.Kayu yang siap diolah ini disebut dengan
log.Kemudian log dikupas kulitnya dengan alat yang berbentuk drum disebut drum
barker.
Setelah itu log melewati stone trap(alat yang berbentuk silinder berfungsi
untuk membuang batu yang menempel pada log),setelah itu log dicuci.
Log yang sudah bersih ini kemudian di iris menjadi potongan-potongan kecil
yang disebut dengan chip.Chip kemudian dikirim ke penyaringan utama untuk
memisahkan chip yang bias dipakai dengan tidak.
Dari tempat penampungan chip dibawa ke conveyor ke bejana
pemasak.Steam dimasak dengan beberapa tahap.Pertama Dikukus,kemudian baru
dipanaskan dengan steam di steaming vessel.Chip dimasak dengan cairan pemasak
yang disebut dengan cooking liquor.
Tahap selanjutnya setelah bubur kertas siap kemudian dicuci dengan tujuan
untuk memisahkan cairan sisa hasil pemasakan dan mengurangi dampak terhadap
lingkungan.
Proses selanjutnya pulp disaring agar terbebas dari bahan-bahan pengotor
yang dapat mengurangi kualitas pulp.Proses penyaringan ini ada dua tahap,yaitu
penyaringan kasar dan penyaringan halus.
Kemudian bubur kertas dicampur dengan oksigen dan natrium hidroksida di
pencampuran ini adalah untuk mengurangi pemakaian bahan-bahan kimia pada tahap
pengelantangan,mengurangi kandungan lignin.Bubur kertas ini kemudian dikelantang
dengan bahan kimia di dalam proses bleaching untuk mencapai derajat keputihan
sesuai standar ISO.Pulp kemudian disimpan atau dikirim ke paper machine untuk
diolah menjadi kertas.(http://berita-iptek.blogspot.com)
2.5 Proses Pengolahan Pulp
Bahan baku untuk pembuatan pulp adalah
a.chips
b.White liquor
a. chips
Kualitas chips 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.
b. White liquor
White liquor yang adalah sebagai media pemasak terdiri dari beberapa
bahan-bahan kimia yang berupa larutan berair :
1.natrium hidroksida (NaOH)
2.Natrium sulfide (Na2S)
2.5.2 Proses Pemasakan (Digesting)
Proses pemasakan ini menggunakan steam dan cairan bahan pemasak yaitu
White Liquor(WL).Dimana temperature pemasakan di jaga sekitar 1700C.
1.Chip Filling,adalah merupakan langkah awal dari proses pemasakan dengan menggunakan belt conveyor dan merupakan suatu pekerjaan yang sangat
penting pada proses pembuatan pulp.Jumlah chips dalamdigester harus betul-betul
sesuai sehingga ada cukup ruang untuk tempat liquor dan edarannya.
2.Tahap Prehydrolisis.Prehydrolisis merupakan tahapan awal dari proses pemasakan setelah pengisian chip.Prehydrolisis dimaksudkan untuk mengolah terlebih
dahulu serpihan kayu sebelum dimasak dengan alkali.Tahapan prehydrolisis dilakukan
dalam fase uap memakai steam dengan menginjeksikan langsung LP steam melalui
bagian bawah digester sehingga mencapai temperature yang diinginkan.
3.Pengisian liquor.Larutan pemasak panas yang digunakan kedalam digester didapat dari relief heat recovery system dengan temperature 1200c harus dengan
perbandingan yang sesuai sebagaimana dibutuhkan untuk pemasakan.Penambahan
white liquor didasarkan pada persentase bahan kimia yang dibutuhkan untuk memasak
dengan berat kering kayu yang dimasukkan.
4.Pemasakan chip.Proses pemasakan dilaksanakan setel;ah penambahan white liquor dan black liquor kedalam chip.Digester yang berisi chip dan larutan
pemasakan dipanaskan hingga temperature 1700c dan tekanan mencapai 7 kg/cm2.
5.Blowing.selesai pemasakan,bubur pulp yang dihasilkan di alirkan ke dalam blow tank dengan membuka katub pada jalur pulp,yang akan dihembuskan
dari digester ke blow tank.Saat ini tekanan akan menghasilkan gas blow yang
menuju heat recovery system untuk menghasilkan air panas,pada opreasi
normal.penghembusan dilakukan tiap 15 menit.
2.5.3 Washing dan Screening
Washing digunakan untuk memisahkan serat dari kotoran-kotoran,dimana
dari pencucian ini adalah dengan menggunakan air sedikit mungkin dengan tingkat
kebersihan pulp yang dihasilkan setinggi mungkin.Air pencuci digunakan shower
yang disemprotkan di permukaan bubur kayu secara terus-menerus dan airnya turun
ke tangki filtrate dengan menggunakan vakum.
Pulp berwarna coklat dari digester plant selanjutnya di cuci dan di saring
dimana pulp dibersihkan dari kayu yang tidak masak (Knots) dan dari serat kayu
yang tidak terurai (shieves).Pulp di cuci dengan air panas untuk memudahkan proses
pemutihan untuk tahap selanjutnya.Proses selanjutnya pulp disaring untuk
memisahkan kotoran-kotoran.
2.5.4 Bleaching
Proses bleaching merupakan kelanjutan proses pembuatan pulp.Warna pada
pulp yang belum diputihkan umumnya disebabkan oleh lignin yang tersisa.Lignin
yang tersisa adalah suatu zat yang paling dominan untuk menghasilkan warna pulp
oleh karena itu harus dihilangkan.Bahan kimia yang digunakan pada proses
bleaching yaitu NaOH,O2,ClO2 dan H2O2.
2.5.5 Pulp Machine
Pulp Machine merupakan integrasi dari bagian operasi pabrik pulp.Dimana
pulp machine yang digunakan untuk mengubah bubur pulp dari area bleaching
menjadi lembaran pulp dengan kekeringan lebih kurang 10%.Pulp Machine
merupakan tahap akhir dari proses produksi pulp.Pulp Machine dirancang yang
mempunyai fungsi utama memisahkan air dari bubur pulp dengan cara sangat efisien
2.6 KIMIA DASAR PROSES PENGELANTANGAN PULP
Proses pengelantangan dapat dianggap sebagai suatu lanjutan proses
pemasakan yang dimaksudkan untuk memperbaiki brightness dan kemurnian dari
pulp.Hal ini dicapai denmgan cara menghilangkan atau mengelantang bahan yang
tersisa pada pulp.Lignin yang tersisa adalah suatu zat yang paling dominan untuk
menghasilkan warna pada pulp oleh karena itu harus dihilangkan atau
dikelantang.Metode pengelantangan dipilih berdasarkan atas sifat-sifat yang
dikehendaki.Umumnya pulp dikelantang dengan metode pengelantangan secara
delignify sedangakn mekanikal pulp dekelantang dengan metode lignify.
2.7 Teori Pengelantangan
Warna pada pulp yang belum dikelantang umumnya disebabkan oleh lignin
yang tersisa.Mungkin akan lebih banyak lignin yang dihilangkan pada proses
pemasakan,tetapi akan mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak serat,jadi
menghasilkan kualitas pulp yang rendah.Oleh karena itu,hal ini penting menghentikan
proses penghilangan lignin dengan bahan kimia,yang mana umumnya memiliki suatu
dampak terhadap dekomposisi dari lignin.Bahan kimia ini dapat juga digunakan
secara langsung pada kayu,akan tetapi waktu reaksinya lama dan biayanya mahal.
Pada normalnya dalam proses pengelantangan lignin adalah melarutkan
pulp ke bentuk yang larut dengan air. Penghilangan bentuk-bentuk lignin merupakan
kehilangan sebagian dari hasil pada proses pengelantangan, yang mana ini adalah
antara 5 % sampai dengan 10 %, tergantung kepada metode pemasakan dan sasaran
brightness dari pulp.
Lignin pada pulp kelihatan dalam berbagai bentuk tergantung kepada
bahwa ini mudah dipengaruhi oleh bahan kimia seperti klorin, hydrogen peroksida dll.
Kemudian molekul lignin terurai menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, yang larut
dalam air dan dapat dihilangkan dari pulp.
2.8. Tahapan Proses Pemutihan
Pemutihan yang sudah modern biasanya dilaksanakan secara bertahap dengan
memanfaatkan bahan-bahan kimia dan kondisi-kondisi yang berbeda-beda pada setiap
tahap.
2.8.1. Tahap Khlorinasi (Do)
Pada tahap khlorinasi, lignin di khlorinasi menjadi khlorolignin (yang akan
menjadi terlarut pada tahap ekstraksi), sehingga proses delignifikasi terjadi.
Peningkatan brightness setelah melalui tahap khlorinasi – ekstraksi alkali sangatlah
kecil. Oksigen juga dipergunakan pada tahap ekstraksi dan terutama digunakan pada
proses delignifikasi.
Tahap pemutihan dengan khlorindioksida menghasilkan brightness pulp yang
tinggi. Keuntu8ngan dengan perlakuan ini adalah bahwa khlorin dioksida
menghancurkan lignin tanpa merusak serat selulosa. Khlorin bereaksi dengan lignin
secara oksidasi dan substitusi. Reaksi ini mengeluarkan lignin dan oleh karena itu,
beberapa akan terlarut dalam tahap khlorinasi.
Substitusi : Cl2 + (Lignin) → (Lignin) – Cl + HCl
Selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan
kandungan lignin dari pulp nya, kemudian pulpnya dikirim ke tahap pengelantangan
berikutnya.
2.8.2 Tahap Oksidasi Ekstraksi (EoP)
Tahap ke dua pada bleaching plant dengan banyak tahapan dan ini
merupakan tahap pemurnian dari tahap khlorinasi. Tujuan utama dari alkali ekstraksi
adalah melarutkan komponen-komponen penyebab warna yang kemungkinan besar
larut dalam larutan alkali yang hangat berdasarkan kerja dari bahan-bahan kimia yang
digunakan terhadap sebagian proses pemutihan. Kelarutan khlorinat dan lignin yang
teroksidasi, komponen-komponen warna lain yang meningkatkan tingkat putih dalam
tahap pemutihan selanjutnya.
Proses oksidasi kimia seperti khlorin dioksida, peroksida dan hypo, yang
digunakan setelah tahap ekstraksi, merupakan bahan-bahan kimia yang mahal.
Konsumsi bahan kimia tersebut akan menjadi tinggi jika tidak ada tahap ekstraksi
yang mengeluarkan lignin dan beberapa hemiselulosa dari pulp.
Khlorolignin yang tidak larut dalam air panas dan media asam terlarut
dalam caustic, pada temperature rendah. Pada temperature yang lebih tinggi
hemiselulosa (pentosan) larut, yang menyebabkan kehilangan produksi pulp untuk
golongan kertas.
Parameter-parameter prose pada oksidasi ekstraksi yaitu temperature, pH,
brightness dan viscocity.
Pengujian viskositas dilakukan untuk menentukan kekuatan yang dimiliki
oleh pulp,pengujian mengaevaluasi derajat polimerisasi dari pada selulosa atau
Brightness yang laebih tinggi dihasilkan pada tahap pemutihan/oksidasi
berikutnya dan ekstraksi kappa lebih rendah dapat dicapai jika temperature ekstraksi
dijaga pada suhu 800C tidak menunjukkan hasil-hasil yang menguntungkan.Target
brightness juga harus mencapai 88-89 % ISO dan akan bekerja secara maksimal pada
pH 10,5.
2.8.3 Tahap Klorin Dioksida (D1)
Tahapan proses brightening,proses pemutihan tahap III dimana pulp dari
tahap II diputihkan kembali untuk mendapat derajat brightness yang
diinginkan,dengan menggunakan bahan kimia ClO2 yang direaksikan dengan
temperature 800C selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan
kandungan lignin dari pulpnya.
Klorin Dioksida adalah suatu bahan pemutih bersifat lembut yang hanya
akan berpengaruh terhadap lignin dan memberikan brightness yang tinggi pada pulp
tanpa memperlemah kekuatannya.
2.8.4 Tahap Klorin Dioksida (D2)
Tahapan proses brightening yaitu proses pemutihan tahap ke empat dimana
prosesnya sama dengan tahap II dimana pulp dari tahap klorin dioksida diputihkan
kembali supaya mencapai derajat brightness yang lebih tinggi dari tahap III dan bahan
kimia yang digunakan adalah ClO2 pada temperature 800C selanjutnya di cuci dan
disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulpnya.
Suatu kondisi penting selama proses pemutihan dengan klorin dioksida
adalah sisa klorin dioksida positif pada saat reaksi telah berakhir.Temperatur yang
pada ini,klorin yang dikonsumsikan tidak mencukupi untuk mencapai brightness lebih
dari 90% ISO.Jika temperature dinaikkan lebih tinggi secara substansial,reaksi yang
sangat cepat terjadi bahwa ada suatu resiko terhadap pemakaian semua klorin dioksida
sebelum reaksi berakhir,yang disertai dengan pengembalian warna.
2.9. Variabel-variabel Proses Pada Tahap Oksidasi Ekstraksi
1. Konsistensi
Keefektifan proses ekstraksi tergantung kepada konsentrasi alkali yang
digunakan. Suatu pulp dengan konsistensi yang tinggi maka akan diberikan
konsentrasi alkali yang lebih tinggi pada penerapan bahan kimia yang diberikan. Pada
konsistensi yang lebih tinggi, sedikit uap air yang diberikan untuk memanaskan pulp
untuk menaikkan temperatur.
2. Temperatur
Brightness yang lebih tinggi dihasilkan pada tahap pengelantangan/oksidasi
berikutnya dan ekstraksi kappa lebih rendah dapat dicapai jika temperature ekstraksi
dijaga pada 65-700C. Temperatur di atas 700C tidak menunjukkan adanya hasil-hasil
yang menguntungkan.
3. Waktu Reaksi
Bilangan kappa berkurang dengan suatu kenaikan terhadap waktu reaksi
pada saat parameter-parameter yang lainnya dijaga tetap. Hal ini secara terus menerus
berkurang setelah suatu reaksi dengan waktu yang sangat lama. Ada 2 bentuk reaksi
untuk menghilangkan lignin, (a) sebuah tahap awal delignifikasi yang sangat cepat
diikuti dengan (b) sebuah akhir delignifikasi yang lambat. Masing-masing mereka
4. Brightness
Ketika lignin sudah dikeluarkan dari pulp pada proses pengelantangan
dengan oksigen, brightness meningkat.Hal ini disebabkan oleh delignifikasi dan bukan
proses pengelantangan lignin.
5. pH
Ketika pulp dicuci di tahap klorinasi, pH dengan cepat turun lebih rendah
dari 2 sebagai akibat pemakaian klorin dan dihasilkannya HCL. pH memiliki
pengaruh yang besar terhadap proses eliminasi lignin secara khusus terhadap
degradasi kandungan pulp. Dengan penambahan cauctic soda, maka pH2 dinaikkan
hingga pH bekisar antara 10-11. Penghilangan lignin dan ekstraktif tidak akan
sempurna dengan pH dibawah 10, akan tetapi dengan pH lebir besar dari 10 akan
mendegrasi serat selulosa.
6. Pengadukan
Tujuan dari pengadukan ini adalah untuk mendistribusikan bahan-bahan kimia
yang ditambahkan secara merata. Pengadukan yang lebih baik adalah sangat penting
pada pelaksanaan tahap oksidasi ekstrasi yang menggunakan kendali pendeteksi yang
terpasang di jalur-jalur ini. Pengadukan yang tidak baik dapat menghasilkan
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Bahan yang digunakan dilapangan : - Pulp yang telah dicuci (brown stock pulp)
- CIO2 - H2O2 - Air
- Air pencuci dari washer DO (filtrate hasil pencucian yang berupa air dan black liquor)
3.1.2 Alat yang digunakan di lapangan : 1. Digester Plant
Digester adalah merupakan bejana yang digunakan untuk memasak pulp kimia dengan proses sulfat.
2. Washing & Screening
Washing (pencucian) dilakukan untuk memisahkan serat dari kotoran yang dapat larut dalam air seperti senyawa anorganik (soda) dan senyawa organic (lignin). Alat pencucinya disebut washer.
Screening (penyaringan) digunakan untuk memisahkan pulp dari pulp yang tidak masak dan serat kasar. Alat penyaringan yang digunakan adalah Pressure Screen.
3. Unbleach Tower
Unbleach tower merupakan tangki tinggi yang digunakan untuk menampung bubur pulp yang berasal dari washer 4 sebelum di bleaching.
4. Do Tower
5. EoP Tower
EoP Tower merupakan tanggi bereaksinya antara bubur pulp coklat dengan bahan kimia NaOH, O2, H2O2 sehingligninga bubur pulp agak putih
6. Feed Tank
Feed Tank merupakan tempat penampungan air yang digunakan untuk mengencerkan pulp.
7. Pompa
Alat yang digunakan untuk memompa bubur pulp untuk mempercepat reaksi.
8. Do Washer
Merupakan alat pencucian bubur pulp yang berasal dari Do Tower dengan penambahan caustic soda agar memudahkan pelepasan lignin.
9. EoP Washer
Merupakan alat pencuci yang berasal dari EoP tower sehingga bubur pulp yang bercampur dengan bahan kimia tercuci kembali di dalam washer sehingga bahan kimia terlarut.
10. Tanki Filtrat
Merupakan tangki yang digunakan untuk mengencerkan pulp yang ada di EoP washer yang dikirim ke tahap D1.
Prosedur Kerja di Lapangan :
1. Dicuci pulp yang telah mengalami klorinasi 2. Ditambahkan hidrogen peroksida (H2O2)
3. Dimasukkan ke alat high density dengan konsistensi sekitar 10% 4. Di dalam alat pencampur dilakukan pengadukan secara merata
5. Ditambahkan air untuk memanaskan stock hingga mencapai temperature 700C 6. Dari alat pencampur high Density stock turun ketangki umpan lalu pompa
menginjeksikan hydrogen Peroksida dengan kecepatan bervariasi untuk memperbaiki brightness
7. Ditambahkan oksigen kea lat pencampur dan pulp ke luar dari alat pencampur menuju aliran menanjak
8. Stock di delusi dengan konsistensi 2,5% dengan filtrate pada proses ekstraksi 9. Stock di keluarkan dari menara bagian atas menuju washer selanjutnya 10.Stock kembali di delisi lanjut hingga konsistensi 1,2%
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Dari hasil pengamatan data yang diperoleh pada penentuan hubungan
pengaruh penambahan H2O2 jumlah brightness di tahap EoP pada unit bleaching di
PT.Toba pulp Lestari,Tbk pada tanggal 13 Februari 2012, dapat dilihat pada table di
bawah ini:
Tabel 4.1. Pengaruh Jumlah H2O2 Terhadap Brightness Laju H2O2
Menghitung jumlah pemakaian H2O2
Laju H2O2 = 3,68 liter/menit
= 1440 x 3,68
= 5299,2 liter/hari
Berarti volume H2O2 dalam 1 hari adalah 5299,2 liter/menit.
Laju Produksi = 608 m3/hari
Densitas pulp = 13kg/m3
M = ρ x v
= 13 kg/m3 x 608 m3
= 7904 kg
= 7,904 Ton
Tabel 4.2. Data Jumlah H202 Terhadap Brightness
No Konsumsi H202 (kg/ton pulp) Brightness (%ISO)
Jumlah Pemakaian H2O2 optimal dengan metode Least Square Tabel 4.3 Data Metode Least Square
Keterangan : X =Konsumsi H2O2
Y = Derajat Putih (Brightness)
Persamaan Regresi
Y=ax + b
Dimana :
�
=
n(∑x)(∑y)n (∑x2)− (∑x)2
=
7(4728,4)(57)(579,2) 7 (475)− (57)2=
33098,8−33014,43325−3249
=
1,110�
=
(∑x2)(∑y)− (∑x)(∑xy)n (∑x2)−(∑x)2
= (475)(579,2)(57)(4728,4) 7 (475)− (57)2
=
275120−269518,8 3325−3249M
aka diperoleh persamaan garis yang regresinya sebagai berikut:Y = 1,110x + 73,7
Untuk memperoleh harga y dengan memasukkan harga x (jumlah Pemakaian H2O2)
Yn = 1,110(6) + 73,7
= 80,3
Tabel 4.4 Data Hasil Analisa garis regresi linier
No. x y
1. 6 80,3
2. 7 81,4
3. 8 82,5
4. 8 82,5
5. 9 83,6
6. 9 83,6
7. 10 84,8
Untuk menentukan apakah terdapat hubungan korelasi antara x (jumlah H2O2) dan y
(brightness) maka dapat ditentukan dengan memakai koefisien korelasi sebagai
berikut:
�= n(∑xy)−(∑x)(∑y)
= 7(4728,4)−(57)(579)
n�7(475)−(57)2�7(47909,92,92)−(579)2
=
33098,8−33003�76√128,44
=
95,898,78
= 0,969
c.
Meghitung jumlah pemakaian optimal H2O2 untuk mencapai brightnessTarget Brightness : 85% ISO
Y = ax + b
85 = 1,110x + 73,7
�
=
85−73,7 1,110=
11,31,110
=
10,18 kg/ton pulp4.3. Pembahasan
Hidrogen Peroksida (H2O2) merupakan zat pemutih efektif untuk melindungi
selulosa, memperbaiki brightness tanpa kehilangan produksi yang berarti.
Tujuan utama penambahan H2O2 adalah agar mencapai target brightness yaitu
85% ISO dan pH sekitar 10-11,5 harus dijaga konstan di EoP, karena jika pH nya
dibawah 10 maka tidak akan memberikan hasil yang maksimal sedangkan pHnya
lebih dari 10 menyebabkan serat pulp rusak.
Dari hasil pengamatan data dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin banyak
jumlah H2O2 yang digunakan maka brightnessnya tinggi, dan sebaliknya apabila
jumlah H2O2 sedikit maka brightnessnya rendah. Dari hasil perhitungan diperoleh
garis regresi Y = 1,110x + 73,7
Dari persamaan tersebut dapat kita ketahui jumlah konsumsi H2O2 yang
optimal pada EoP stage, secara matematik diperoleh jumlah pemakaian H2O2 yang
optimal adalah 10,18 kg/ton.
Dari grafik kita dapat melihat hubungan antara konsumsi H2O2 dengan
brightness. Jumlah H2O2 harus dikontrol karena jika H2O2 digunakan berlebihan akan
menghasilkan brightness yang tinggi tetapi dapat merusak pulp, jika konsumsi H2O2
kurang maka brightness tidak akan mencapai target, jadi harus memperhatikan
keseimbangan pemakaian dan hasil supanya produsen dan konsumen saling
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang dilakukan selama praktek kerja
lapangan di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk dapar diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Semakin tinggi pengguna H2O2, maka brightnessnya meningkat dan
sebaliknya semakin sedikit penggunaan H2O2, maka brightnessnya tidak
tercapai.
2. Untuk mencapai target brightness yang optimal pada tahap EoP yaitu 85% ISO
maka jumlah konsumsi H2O2 adalah sebanyak 10,18 kg/ton pulp.
5.2. Saran
1. Pemakaian H2O2 perlu diperhatikan karena jika jumlah H2O2 yang dikonsumsi
terlalu banyak dapat merusak serat dan sebaliknya jika pemakainya sedikit maka
brightness pulp rendah dan berwarna gelap.
2. Diharapkan adanya kerjasama yang baik antara operator dan bagian fiberline
agar kualitas pulp mencapai brightness yang diinginkan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2003. Buku Manual Training Digester. Porsea. PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.
Dietrich, F. dan Gerd, W. 1995. Kayu.Gajah Mada University Press.
http://berita-iptek . blogspot.com/2008/07/proses-pembuatan-bubur-kertas-pulp.html.
Diakses tanggal 12 Mei 2012.
http://www.h2o2.com/intro/overview. html.Diakses tanggal 12 Mei 2012.
Sirait,S.2003.Bleaching Module Training and Development Center. Porsea. PT. Toba
Pulp Lestari, Tbk.
Sjostrom,E.1995.Kimia Kayu,Dasar-dasar dan Penggunaan. Yogyakarta. UGM-Press.
Lampiran Hubungan Jumlah H2O2 dengan Brightness
Pengaruh Jumlah H2O2 terhadap Brightness di EoP Stage
Konsumsi jumlah H2O2 (kg/ton pulp) VS Brightness (%ISO)
79
