Mempelajari Pengaruh Komposisi Larutan pemasak dan suhu Pemasakan pada Pengolahan Pulp Acetosolv Kayu Eucalyptus Deglupta

MEMPELAJARI PEN

PEMASAK

DAN

SUHU PEMASAk

ACETO

SOLV

KAYU

EUCALYPTUS DEGLUPTA

1 9 9 4

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Hotba Marjuang Simanjuntak.

F

2 6 . 0 9 9 5 . Mempelajari Peng-

a r u h Kornposisi Larutan Pemasalc dan Suhu Pemasakan Pada

Pengolahan Pulp Acetosolv Kayu 1Sucalyptus deg2upt-a E l l . D i

bawah bimbingan Mu1 j ono Sudoamidj o j o dan I Mada Widnyana

.

Pencemaran lingkunyan yang di.tirnbulkan o l e h i n d u s t r i p u l p dan k e r t a s memaksa i n d u s t r i t e r s e b u t memilih a l t e r n a - t i f untulc mengubah t e k n i k p r o d u k s i . S a l a b s a t u t e k n i k p r o d u k s i untuk malcsud d i a t a s a d a l a h dengan p r o s e s kimia a c e t o s o l v .

T u j u a n d a r i p e n o l i t i a n

i n i

a d a l a h n ~ e m p e l a j a r i k o n d i s i peinasakan p r o s e s a c e t o s o l v y a i t u lcomposisi l a r u t a n pemasak dan suhu pemasakan, dengan p a r a n ~ e t e r h a i l pemasakan ( r e n - demen p u l p , rijelc, diln lcadar 1ignl.n p u l p ) dan s i f a t f i s i k 1.emnbaran ( i n d e k s sobek, i n d e k s retal:, dan incleks t a r i k )

.

Rancangan percobaan yang digunakan a d a l a h rancangan f a k t o r i a l acalt lengkap dengan dua f a k t o r , y a i t u komposisi l a r u t a n pemasak ( R ) dan suhu pemanalcan (S) dengan dua k a l i u l a n g a n

.

IComnposisi l a r u t a n pomasak y a i t u perbandingan asarn a s e t a t clan H C 1 dengan t a r a f 6 : 1 , 7 : 1 , dart 8 : s e -

dan kan suhu pananali.aa. dengan t a r a f 1 4 0 ° ~ , 150°c, dan

8

1 6 0 C .

K o n d i s i pcrmasaka.n minimum yang d i p e r o l e h d a r i p e n o l i - t i a n pendahuluan a d a l a h p a d a suhu 1 5 0 ~ ~ dengan waktu pe- masakan 4 . 5 jam.

Suhu pemasakan berpengaruh nyata t e r h a d a p p e r s e n t a s e r i j e k , k a d a r l i g n i n p u l p , dan indeks t a s i k . Komposisi l a r u t a n pemasak berpengaxuh pada indeks sobek. R a t a - r a t a k a d a r l i g n i n kayu BucaZyptus deLglupta dan p u l p b e r t u r u t - t u r u t a d a l a h 2 9 . 7 8 % dan 14.46%. Laju. kondensasi l i g r r i n t e r b e s a r d i p e r o l e h pada suhu 1 6 0 ~ ~ .

N i l a i r a t a - r a t a t e r b a i k d a r i rendmen p u l p , r i j e l c , ka- d a r l i g n i n pulp, i n d e k s sobek, indeks r e t a k , dan indeks t a r i k berdasarkan u j i s t a t i s t i k b e r t u r u t - t u r u t d i p e r o l e h pada p e r l a k u a n f2S1 (48.32961, RIS3 ( q . 7 % ) , R2SI ( 1 0 . 6 7 % ) , R2S1 ( 4 . 1 5 nQf m /g)

,

R1S3 (1.08 kPa m / g )

,

dan R1S3 ( 2 5 . 1 9

Nm/g)

.

N l l a i k i s a r a n yang d i p e r o l e h d a r i : rendemen pulp an- t a r a 39.23

-

48.32%, r i j e k a n t a r a 0 . 7

-

1 4 . 6 1 % , kadar l i g - n i n p u l p 3 n t a r a 10.67

-

20.21%, indeks sobek a n t a r a 1.

29

-

4.15 mN m /g, indeks r e t a k a n t a r a 0.38

-

1 . 0 8 kPa m /g, dan i n d e k s t a r i k a n t a r a 1 0 . 1 5

-

25.19 N m/g.

Dengan mempertimbangkan rendemen dan k u a l i t a s p u l p , maka k o n d i s i pemasakan t e r b a i k d i p e r o l e h pada p e r l a k u a n R1S3 y a i t u dengan komposisi l a r u t a n p a a s a k 6 : l dan suhu

Tingknt kematangan lebih tapat dilihat dari parameter

rijek daripada parameter kadar lignin pulp. Lignln pada

pulp yany tidak terdegradasi lebih rnapengaruhi sifat fi-

sik l&aran pulp dihandlngkan daagan lignln hasll konden-

sasi. Secara m u m faktor penggilingan dan kadar Lignin

MEMPELAJARI PENGARUII KOMPOSISX LARUTAN PEIMASAIC

DAN SUIW PEMASAICAN PADA PENGOLAHAN PULP ACETOSOLV

ICAYU EUCALYPTUS 1)EGLUPTA

1994

FAIWLTAS TEICNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

INSTITUTQERTANLAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI QERTANIAN

MEMPELAJARI PENGARUH I<OMPOSISI LARUTAN PEMASAIC

DAN

S U W QEMASAKAN

PADA

QENGOLAHAN PULP ACETOSOLV

KAYU EUCALYPTUS DEGLWTA

Sebagai salah satu syarat untuk mempesoleh gelas SARJANA TEISNOLOGI P E R T W pada Jurusan Teknologi Industri Qel-tanian

Faltultas Teltnologi Pertadan Institut Pertanian Bogor

Oleh

HOTBA MARJUANG SLMANJUNTAIC

P

26.0995

Dilallirlta~i pada tanggal 21 September

1970

di Tapanuli Utara, Sumatera Utara

KATA

PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang

Maha Esa karena atas rabmat dan penyertaan-Nyalah penulis

dapat menyelesaikan skripsi ini.

Skripsi ini dibuat berdasarkan penelitian di Pusat

Penelitian dan Pengembangan Xasil Butan dan Sosial Ekonolni

Kchutanan, Bogor pada Bulan Juni 1993 sampai Maret 1994.

Pada kesempatan ini pe~luliv menghaturkan terima kasih

kepada :

1. Bapak Dr. R. b5uljono Judoanaidjo-Jo selaliu dosen pein-

b i d i n g I

2. Bapak

Ir.

I Made Widnyana solalcu pembi&ing

II

3. Bapak Suhadi Hard-Jo, MSc. selalcu w a l c i l Jurusan Tek- nologi Industri Pertanian yang turut penguji

4. Kepala dan Staf Pusat Penelitian dan Pengembangan Ha-

sil Hutan dan Sosial Ekonomi Kehutanan Bogor

5 . Rekan-rekan yang telah banyak mexnbantu S e l m a peneli-

tian dan penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa t-ak

a&

gading

p g tak re-

t&. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran

dan kritik yang berguna bagi penulisan selanjutnya.

Akhirnya penulis juga berharap semoga tulisan ini

bermanfaat bagi semua pihak yang mmbutuhkan.

Bogor, 8 Agustus 1994

iii

DAFTAR IS1

Halaman

KATA PENGANTaR

...

iii

DAFTAR TABEL

. . .

v i DAFTAR GAMBAR

. . .

vi i DAFTAR L A M P I M

. . .

ix

I

.

PEND-UAN

. . .

1

A

. LATAR BELAKANG

. . .

1

B

.

ITJJUAN

. . .

3

IT

.

TINJAUAhT PUSTAKA

. . .

4

A

.

PENGERTIAM P U L P ACETOSOLV

. . .

4

B . BAHAN BAKU P U L P

. . .

4

C

.

PENGOLAIlAN P U Z P ACETOSOIIV

. . .

1 3 I I I

.

BAXAN DAN METODA

. . .

2 8 A . B W DELN A L A T

. . .

2 8 B . METODOLOGI P E N E L T T I A N

. . .

2 9 C

.

PENGAIMATAN H A S T L

...

3 2 D

.

RANCANGAN P E X C O E M

. . .

3 2 I V

.

H A S I L DAN PEMBAWASAN

...

35

A

.

P E N E L I T I r n P E W A I r n L U r n

...

35

B . P E N E L I T I A N UTAMA

...

3 9 C . P E N I L A I A N S I F A T F I S I K

...

6 1 V

.

KESIMPULAN DAN SARAN

...

67

A . KESIMPULAN

...

67

B

.

SARAN

...

6 8

Tahel 1

Ralaman Perkembangan kebutuhan, produksi, e k s p o r ,

d a n impor pulp I n d o n e s i a tahun 1988-1992.

.

.

2

Komposisi kimia kayu IZucalyptus deglupta..

.

12

Dimensi s e r a t dan s i f a t f i s i k

kayu Eucalyptus deglupta..

.

. . . . . .. . .

. .

. . .

1 3

K o n d i s i pemasakan h e b e r a p a proses

p u l p i n g organosolv

. . .

2 1

K o n d i s i pemasalcan dan p e n i l a i a n p u l p . .

. . . .

.

37

P a r s e n t a a e rendemen s i s a yang d i p e r o l e h

pada s o t i a p p a r l a k u a n

. . .

4 4

P a r s e n t a s e l i g n i n p u l p

. . .

4 8

R a t a - r a t a s i f a t f i s i k ].embaran p u l p

[image:9.602.109.523.142.785.2]

Gambar 1.

Gambar 2.

Gambar 3 .

Gambar 4.

Gambar 5.

Gambar 6.

Gambar 7.

Gamnbar 8.

Gambar 9.

Gambar 10.

Gambar 11.

Gambar 12.

Gambar 1 3 .

Gambar 14.

Gambar 15.

Gambar 16.

Halaman

...

Dimensi serat kayu 11

Pemutusan a-aril eter dalam pulping asant dan pembentukan ion karbonium, R =

H,

...

alkil atau aril 22

Proses kondensasi lignin selama

pulping asam

. . .

2 3

Mekanisme pemutusan ikatan polisalcarida

selama pulping asam

. . .

2 4

Indeks retak berbagai pulping organosolv 25

Indeks sobek berbagai pulping organosolv 26

Proses pulping secat-a umum

. . .

2 7

Tahapan proses yang digunakan dalam

pulping acetosolv

. . .

3 4

Rendm~en pulp yang dihasilkan dari berbagai komposisi larutan pemasak

den tingkat suhu pemasakan

. . .

4 0

Pengaruh suhu terhadap rendemen sisa

pada berbagai komposisi larutan pemasak 46

Pengarub suhu terhadap kadar lignin pulp pada berbagai komposisi larutan pemasak 49

Perbandingan kadar lignin kayu dengan

kadar lignin pulp pada setiap perlakuan 50

Pengaruh komposisi Larutan pemasak terhadap kekuatan sobek pada berbagai

...

tingkat suhu 5 4

Bengaruh suhu terhadap kekuatan tarlk

pada berbagai komposisi larutan pemasak 57

Kekuatan retak yang dihasilkan dari

setiap perlakuan

...

6 0

Perbandingan indeks sobek pulp acetosolv pada berbagai tingkat suhu dengan indeks

Gamhar 1 7 . Perbandingan i a d e k s t a r i k p u l p a c e t o s o l v pada b e r b a g a i t i n g k a t suhu dengan i n d e k s

t a r i k SLI

...

63

Gambar 1 8 . Perbandingan i n d e k s r e t a k p u l p a c e t o s o l v pada berbagai t i n g k a t suhu dengan i n d e k s

r e t a k SIX

...

6 4

MEMPELAJARI PEN

PEMASAK

DAN

SUHU PEMASAk

ACETO

SOLV

KAYU

EUCALYPTUS DEGLUPTA

1 9 9 4

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Hotba Marjuang Simanjuntak.

F

2 6 . 0 9 9 5 . Mempelajari Peng-

a r u h Kornposisi Larutan Pemasalc dan Suhu Pemasakan Pada

Pengolahan Pulp Acetosolv Kayu 1Sucalyptus deg2upt-a E l l . D i

bawah bimbingan Mu1 j ono Sudoamidj o j o dan I Mada Widnyana

.

Pencemaran lingkunyan yang di.tirnbulkan o l e h i n d u s t r i p u l p dan k e r t a s memaksa i n d u s t r i t e r s e b u t memilih a l t e r n a - t i f untulc mengubah t e k n i k p r o d u k s i . S a l a b s a t u t e k n i k p r o d u k s i untuk malcsud d i a t a s a d a l a h dengan p r o s e s kimia a c e t o s o l v .

T u j u a n d a r i p e n o l i t i a n

i n i

a d a l a h n ~ e m p e l a j a r i k o n d i s i peinasakan p r o s e s a c e t o s o l v y a i t u lcomposisi l a r u t a n pemasak dan suhu pemasakan, dengan p a r a n ~ e t e r h a i l pemasakan ( r e n - demen p u l p , rijelc, diln lcadar 1ignl.n p u l p ) dan s i f a t f i s i k 1.emnbaran ( i n d e k s sobek, i n d e k s retal:, dan incleks t a r i k )

.

Rancangan percobaan yang digunakan a d a l a h rancangan f a k t o r i a l acalt lengkap dengan dua f a k t o r , y a i t u komposisi l a r u t a n pemasak ( R ) dan suhu pemanalcan (S) dengan dua k a l i u l a n g a n

.

IComnposisi l a r u t a n pomasak y a i t u perbandingan asarn a s e t a t clan H C 1 dengan t a r a f 6 : 1 , 7 : 1 , dart 8 : s e -

dan kan suhu pananali.aa. dengan t a r a f 1 4 0 ° ~ , 150°c, dan

8

1 6 0 C .

K o n d i s i pcrmasaka.n minimum yang d i p e r o l e h d a r i p e n o l i - t i a n pendahuluan a d a l a h p a d a suhu 1 5 0 ~ ~ dengan waktu pe- masakan 4 . 5 jam.

Suhu pemasakan berpengaruh nyata t e r h a d a p p e r s e n t a s e r i j e k , k a d a r l i g n i n p u l p , dan indeks t a s i k . Komposisi l a r u t a n pemasak berpengaxuh pada indeks sobek. R a t a - r a t a k a d a r l i g n i n kayu BucaZyptus deLglupta dan p u l p b e r t u r u t - t u r u t a d a l a h 2 9 . 7 8 % dan 14.46%. Laju. kondensasi l i g r r i n t e r b e s a r d i p e r o l e h pada suhu 1 6 0 ~ ~ .

N i l a i r a t a - r a t a t e r b a i k d a r i rendmen p u l p , r i j e l c , ka- d a r l i g n i n pulp, i n d e k s sobek, indeks r e t a k , dan indeks t a r i k berdasarkan u j i s t a t i s t i k b e r t u r u t - t u r u t d i p e r o l e h pada p e r l a k u a n f2S1 (48.32961, RIS3 ( q . 7 % ) , R2SI ( 1 0 . 6 7 % ) , R2S1 ( 4 . 1 5 nQf m /g)

,

R1S3 (1.08 kPa m / g )

,

dan R1S3 ( 2 5 . 1 9

Nm/g)

.

N l l a i k i s a r a n yang d i p e r o l e h d a r i : rendemen pulp an- t a r a 39.23

-

48.32%, r i j e k a n t a r a 0 . 7

-

1 4 . 6 1 % , kadar l i g - n i n p u l p 3 n t a r a 10.67

-

20.21%, indeks sobek a n t a r a 1.

29

-

4.15 mN m /g, indeks r e t a k a n t a r a 0.38

-

1 . 0 8 kPa m /g, dan i n d e k s t a r i k a n t a r a 1 0 . 1 5

-

25.19 N m/g.

Dengan mempertimbangkan rendemen dan k u a l i t a s p u l p , maka k o n d i s i pemasakan t e r b a i k d i p e r o l e h pada p e r l a k u a n R1S3 y a i t u dengan komposisi l a r u t a n p a a s a k 6 : l dan suhu

Tingknt kematangan lebih tapat dilihat dari parameter

rijek daripada parameter kadar lignin pulp. Lignln pada

pulp yany tidak terdegradasi lebih rnapengaruhi sifat fi-

sik l&aran pulp dihandlngkan daagan lignln hasll konden-

sasi. Secara m u m faktor penggilingan dan kadar Lignin

MEMPELAJARI PENGARUII KOMPOSISX LARUTAN PEIMASAIC

DAN SUIW PEMASAICAN PADA PENGOLAHAN PULP ACETOSOLV

ICAYU EUCALYPTUS 1)EGLUPTA

1994

FAIWLTAS TEICNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

INSTITUTQERTANLAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI QERTANIAN

MEMPELAJARI PENGARUH I<OMPOSISI LARUTAN PEMASAIC

DAN

S U W QEMASAKAN

PADA

QENGOLAHAN PULP ACETOSOLV

KAYU EUCALYPTUS DEGLWTA

Sebagai salah satu syarat untuk mempesoleh gelas SARJANA TEISNOLOGI P E R T W pada Jurusan Teknologi Industri Qel-tanian

Faltultas Teltnologi Pertadan Institut Pertanian Bogor

Oleh

HOTBA MARJUANG SLMANJUNTAIC

P

26.0995

Dilallirlta~i pada tanggal 21 September

1970

di Tapanuli Utara, Sumatera Utara

KATA

PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang

Maha Esa karena atas rabmat dan penyertaan-Nyalah penulis

dapat menyelesaikan skripsi ini.

Skripsi ini dibuat berdasarkan penelitian di Pusat

Penelitian dan Pengembangan Xasil Butan dan Sosial Ekonolni

Kchutanan, Bogor pada Bulan Juni 1993 sampai Maret 1994.

Pada kesempatan ini pe~luliv menghaturkan terima kasih

kepada :

1. Bapak Dr. R. b5uljono Judoanaidjo-Jo selaliu dosen pein-

b i d i n g I

2. Bapak

Ir.

I Made Widnyana solalcu pembi&ing

II

3. Bapak Suhadi Hard-Jo, MSc. selalcu w a l c i l Jurusan Tek- nologi Industri Pertanian yang turut penguji

4. Kepala dan Staf Pusat Penelitian dan Pengembangan Ha-

sil Hutan dan Sosial Ekonomi Kehutanan Bogor

5 . Rekan-rekan yang telah banyak mexnbantu S e l m a peneli-

tian dan penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa t-ak

a&

gading

p g tak re-

t&. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran

dan kritik yang berguna bagi penulisan selanjutnya.

Akhirnya penulis juga berharap semoga tulisan ini

bermanfaat bagi semua pihak yang mmbutuhkan.

Bogor, 8 Agustus 1994

iii

DAFTAR IS1

Halaman

KATA PENGANTaR

...

iii

DAFTAR TABEL

. . .

v i

DAFTAR GAMBAR

. . .

vi i

DAFTAR L A M P I M

. . .

ix

I

.

PEND-UAN

. . .

1

A

. LATAR BELAKANG

. . .

1

B

.

ITJJUAN

. . .

3

IT

.

TINJAUAhT PUSTAKA

. . .

4

A

.

PENGERTIAM P U L P ACETOSOLV

. . .

4 B . BAHAN BAKU P U L P

. . .

4

C

.

PENGOLAIlAN P U Z P ACETOSOIIV

. . .

1 3 I I I

.

BAXAN DAN METODA

. . .

2 8 A . B W DELN A L A T

. . .

2 8 B . METODOLOGI P E N E L T T I A N

. . .

2 9

C

.

PENGAIMATAN H A S T L

...

3 2 D

.

RANCANGAN P E X C O E M

. . .

3 2 I V

.

H A S I L DAN PEMBAWASAN

...

35 A

.

P E N E L I T I r n P E W A I r n L U r n

...

35 B . P E N E L I T I A N UTAMA

...

3 9 C . P E N I L A I A N S I F A T F I S I K

...

6 1

V

.

KESIMPULAN DAN SARAN

...

67 A . KESIMPULAN

...

67

B

.

SARAN

...

6 8

Tahel 1

Ralaman Perkembangan kebutuhan, produksi, e k s p o r ,

d a n impor pulp I n d o n e s i a tahun 1988-1992.

.

.

2

Komposisi kimia kayu IZucalyptus deglupta..

.

12

Dimensi s e r a t dan s i f a t f i s i k

kayu Eucalyptus deglupta..

.

. . . . . .. . .

. .

. . .

1 3

K o n d i s i pemasakan h e b e r a p a proses

p u l p i n g organosolv

. . .

2 1

K o n d i s i pemasalcan dan p e n i l a i a n p u l p . .

. . . .

.

37

P a r s e n t a a e rendemen s i s a yang d i p e r o l e h

pada s o t i a p p a r l a k u a n

. . .

4 4

P a r s e n t a s e l i g n i n p u l p

. . .

4 8

R a t a - r a t a s i f a t f i s i k ].embaran p u l p

[image:114.602.109.523.142.785.2]

Gambar 1.

Gambar 2.

Gambar 3 .

Gambar 4.

Gambar 5.

Gambar 6.

Gambar 7.

Gamnbar 8.

Gambar 9.

Gambar 10.

Gambar 11.

Gambar 12.

Gambar 1 3 .

Gambar 14.

Gambar 15.

Gambar 16.

Halaman

...

Dimensi serat kayu 11

Pemutusan a-aril eter dalam pulping asant dan pembentukan ion karbonium, R =

H,

...

alkil atau aril 22

Proses kondensasi lignin selama

pulping asam

. . .

2 3

Mekanisme pemutusan ikatan polisalcarida

selama pulping asam

. . .

2 4

Indeks retak berbagai pulping organosolv 25

Indeks sobek berbagai pulping organosolv 26

Proses pulping secat-a umum

. . .

2 7

Tahapan proses yang digunakan dalam

pulping acetosolv

. . .

3 4

Rendm~en pulp yang dihasilkan dari berbagai komposisi larutan pemasak

den tingkat suhu pemasakan

. . .

4 0

Pengaruh suhu terhadap rendemen sisa

pada berbagai komposisi larutan pemasak 46

Pengarub suhu terhadap kadar lignin pulp pada berbagai komposisi larutan pemasak 49

Perbandingan kadar lignin kayu dengan

kadar lignin pulp pada setiap perlakuan 50

Pengaruh komposisi Larutan pemasak terhadap kekuatan sobek pada berbagai

...

tingkat suhu 5 4

Bengaruh suhu terhadap kekuatan tarlk

pada berbagai komposisi larutan pemasak 57

Kekuatan retak yang dihasilkan dari

setiap perlakuan

...

6 0

Perbandingan indeks sobek pulp acetosolv pada berbagai tingkat suhu dengan indeks

Gamhar 1 7 . Perbandingan i a d e k s t a r i k p u l p a c e t o s o l v pada b e r b a g a i t i n g k a t suhu dengan i n d e k s

t a r i k SLI

...

63

Gambar 1 8 . Perbandingan i n d e k s r e t a k p u l p a c e t o s o l v pada berbagai t i n g k a t suhu dengan i n d e k s

r e t a k SIX

...

6 4