BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian kayu
Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam, merupakan bahan mentah yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai dengan kemajuan teknologi. Kayu memiliki beberapa sifat sekaligus, yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. Pengetian kayu disini ialah sesuatu bahan, yang diperoleh dari hasil pemungutan pohon-pohon di hutan, yang merupakan bagian dari pohon tersebut, setelah diperhitungkan bagian-bagian mana yang lebih banyak dapat dimanfaatkan untuk sesuatu tujuan penggunaan. Baik berbentuk kayu pertukangan, kayu industri maupun kayu bakar.
2.2 Sifat-sifat umum kayu
Kayu yang berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda-beda. Bahkan kayu berasal dari satu pohon memiliki sifat agak berbeda, jika dibandingkan
bagian ujung dan pangkalnya. Disamping sekian banyak sifat-sifat kayu yang berbeda satu sama lain, ada beberapa sifat yang umum terdapat pada semua kayu yaitu :
a. Semua batang pohon mempunyai pengaturan vetrtikal dan sifat simetri radial.
b. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa dan hemiselulosa ( unsur karbohidrat) serta berupa lignin ( non-karbohidrat ).
c. Semua kayu bersifat anisotropik, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya ( longitudinal, tangensial dan radial ). Hal ini disebabkan oleh struktur dan orientasi selulosa dalam dinding sel, bentuk memanjang sel-sel kayu dan pengaturan sel terhadap sumbu vertikal dan horisontal pada batang pohon.
d. Bersifat higroskopik, yaitu dapat kehilangan atau bertambah kelembabannya akibat perubahan kelembaban dan suhu udara disekitarnya.
e. Kayu dapat diserang makhluk hidup perusak kayu, dapat juga terbakar terutama jika kayu dalam keadaan kering. ( Dumanauw, J. F., 1990 )
KAYU
2.3 Komposisi Kimia Kayu
Sepanjang menyangkut komponen kimia kayu, maka perlu dibedakan antara komponen-komponen makromolekul utama dinding sel selulosa, poliosa (hemiselulosa) dan lignin, yang terdapat pada semua kayu , dan komponen-komponen minor dengan berat molekul kecil (ekstraktif dan zat-zat mineral), yang biasanya lebih berkaitan dengan jenis kayu tertentu dalam jenis dan jumlahnya. Perbandingan dan komposisi kimia lignin dan poliosa berbeda pada kayu lunak dan kayu keras, sedangkan selulosa merupakan komponen yang seragam pada semua kayu.
Pengenalan singkat tentang komponen kimia kayu mengikuti bagan umum seperti berikut :
Gambar.2.1 Bagan umum komponen kimia kayu
Senyawa berat molekul kecil
Bahan Organik Ekstraktif Senyawa makromolekul Lignin Polisakarida Bahan Anorganik Selulosa Poliosa Abu
Dalam kayu dari daerah iklim sedang, bagian senyawa polimer tinggi yang menyusun dinding sel mencapai 97-99% dari zat kayu. Untuk kayu tropika, angka tersebut dapat turun hingga angka rerata 90%. Kayu terdiri atas 65-75% polisakarida.
2.3.1 Zat-zat makromolekul
a. Selulosa
Merupakan komponen kayu yang terbesar yang dalam kayu lunak dan kayu keras jumlahnya mencapai hampir setengahnya. Selulosa merupakan polimer linier dengan berat molekul tinggi yang tersusun seluruhnya atas β-D-glukosa. Karena sifat-sifat kimia dan fisikanya maupun struktur utama dinding sel tumbuhan.
b. Poliosa (hemiselulosa)
Poliosa sangat dekat asosiasinya dengan selulosa dalam dinding sel. Lima gula netral, yaitu heksosa-heksosa glukosa, manosa, galaktosa dan pentosa-pentosa xilosa dan arabinosa merupakan konstituen utama poliosa. Sejumlah poliosa mengandung senyawa tambahan asam uronat. Rantai molekulnya jauh lebih pendek bila dibandingkan dengan selulosa, dan dalam beberapa senyawa mempunyai rantai-cabang. Kandungan poliosa dalam kayu keras lebih besar daripada dalam kayu lunak dan komposisi gulanya berbeda.
c. Lignin
Merupakan komponen makromolekul kayu ketiga. Struktur molekul lignin sangat berbeda bila dibandingkan dengan polisakarida karena terdiri atas sistem aromatik yang tersusun atas unit-unit fenilpropana. Dalam kayu lunak kandungan lignin lebih banyak bila dibandingkan dalam kayu keras dan juga terdapat beberapa perbedaan struktur lignin dalam kayu lunak dan dalam kayu keras. Dari segi morfologi, lignin merupakan senyawa amorf yang terdapat dalam lamela tengah majemuk maupun dalam dinding sekunder. Selama perkembangan sel, lignin dimasukkan sebagai komponen terakhir didalam dinding sel, menembus diantara fibril-fibril sehingga memperkuat dinding sel.
d. Senyawa polimer minor
Terdapat dalam kayu dalam jumlah sedikit sebagai pati dan senyawa pektin. Sel parenkim kayu mengandung protein sekitar 1%, tetapi terutama terdapat dalam bagian batang bukan kayu, yaitu kambium dan kulit bagian dalam.
2.3.2 Zat-zat berat molekul rendah
Disamping komponen-komponen dinding sel, terdapat juga sejumlah zat-zat yang disebut bahan tambahan atau ekstraktif kayu. Meskipun komponen-komponen tersebut hanya memberikan saham beberapa persen pada massa kayu, mereka dapat
memberikan pengaruh yang besar pada sifat-sifat dan kualitas pengolahan kayu. Beberap komponen, seperti ion-ion logam tertentu, bahkan sangat penting untuk kehidupan pohon.
Zat-zat berat molekul rendah berasal dari golongan senyawa kimia yang sangat berbeda hingga sukar untuk membuat sistem klasifikasi yang jelas tetapi komprehensif. Klasifikasi yang mudah dapat dibuat dengan membaginya kedalam zat organik dan zat anorganik secara ringkas disebut abu. Dalam hal analisis adalah lebih tepat untuk membedakan antara zat-zat berdasar kelarutan dalam air dan dalam pelarut organik.
Berikut ini adalah gugus-gugus utama senyawa kimia yang merupakan komponen kayu dengan berat molekul rendah.
a. Senyawa aromatik (fenolat)
Senyawa yang paling penting dari kelompok ini adalah tannin yang dapat dibagi menjadi tanin yang dapat dihidrolisis dan senyawa flobafen terkondensasi. Senyawa fenolat lain adalah misalnya stibena, lignan dan flavonoid, dan turunannya. Senyawa sederhana yang ditrurunkan dari metabolisme lignin juga termasuk dalam kelompok kimia ini.
b. Terpena
Merupakan kelompok senyawa alami yang tersebar luas. Secara kimia, zat-zat ini dapat diturunkan dari isoprena. Dua satuan isoprena atau lebih membentuk mono-, seskui-, di-, tri-, tetra-, dan politerpena.
c. Asam alifatik
Asam alifatik adalah asam lemak jenuh dan tak jenuh tinggi terdapat dalam kayu terutama dalam bentuk esternya dengan gliserol (lemak dan minyak) atau dengan alkohol tinggi (lilin). Asam asetat dihubungkan dengan poliosa sebagai ester. Asam di- dan hidroksi karboksilat terutama terdapat sebagai garam kalsium.
d. Alkohol
Kebanyakan alkohol alifatik dalam kayu terdapat sebagai komponen ester, sedangkan sterol aromatik, termasuk dalam steroid, terutama terdapat sebagai glikosida.
e. Senyawa Anorganik
Komponen mineral kayu dari daerah iklim sedang terutama adalah unsur-unsur kalium, kalsium dan magnesium. Unsur-unsur lain dalam kayu tropika, misalnya silikon, dapat merupakan komponen anorganik utama.
f. Komponen lain
Mono- dan disakarida terdapat dalam kayu hanya dalam jumlah yang sedikit tetapi mereka terdapat dalam persentase yang tinggi dalam kambium dan dalam kulit bagian dalam. Jumlah sedikit amina dan etena juga terdapat dalam kayu.
(Fengel, D. dan G. Wegener, 1985 )
2.4 Pemilihan Jenis Kayu
Jenis kayu yang banyak digunakan dalam pembuatan kertas adalah:
a. Kayu lunak (soft wood), adalah kayu dari tumbuhan konifer contohnya pohon pinus. Kayu lunak yang memiliki panjang dan kekasaran lebih besar digunakan untuk memberi kekuatan pada kertas.
b. Kayu keras (hard wood), adalah kayu dari tumbuhan yang menggugurkan daunnya setiap tahun. Kayu keras lebih halus dan kompak sehingga menghasilkan permukaan kertas yang halus. Kayu keras juga lebih mudah diputihkan hingga warnanya lebih terang karena memiliki lebih sedikit lignin. Kertas umumnya tersusun atas campuran kayu keras dan kayu lunak untuk mencapai kekuatan dan permukaan cetak yang diinginkan pembeli.
( http://www.blogster.com/ayyunie/identifikasi-bahaya-bahaya-zat-kimia-pada-industri-pulp-kertas-240908095545 )
2.5 Proses Pembuatan Pulp
Perbedaan utama diantara berbagai proses pembuatan kertas ialah metode yang digunakan untuk menyelesaikan langkah pertama – pembuatan pulp. Cara mekanis, cara kimia, atau energi panas atau kombinasi-kombinasinya digunakan dalam memproduksi pulp. Bentuk energi yang digunakan sebagian besar menentukan hasil dan sifat-sifat pulp. (Haygreen, J.G. dan Jim L. Bowyer, 1996 )
Kualitas pulp dan pengendalian kualitas yang penting dalam peningkatan teknologi pembuatan pulp adalah :
a. meningkatkan rendemen pulp b. mengurangi kebutuhan energi
c. mengurangi jumlah bahan kimia yang dibutuhkan untuk pembuatan pulp dan pengelantangan, termasuk peningkatan proses pemulihan bahan-bahan kimia.
e. pengembangan proses pembuatan pulp bebas-belerang dan serangkaian pengelantangan yang bebas klor.
f. fleksibilitas tinggi mengenai rendemen, kualitas dan kemungkinan pengelantangan
pulp.
g. kondisi-kondisi proses yang memungkinkan penyiapan hasil samping pembuatan .
h. unit-unit produksi lebih kecil yang menguntungkan yang membutuhkan biaya lebih rendah untuk mendirikan pabrik-pabrik baru dan menurunkan kebutuhan bahan baku.
Ini dan tujuan-tujuan lain merupakan latar belakang untuk menaikkan diversifikasi proses-proses pembuatan pulp. Modifikasi-modifikasi proses yang penting adalah pembuatan pulp alkalis dengan aditif memodifikasi pembuatan pulp mekanik digiling ( misal pembuatan pulp secara kimia termomekanik) atau pembuatan
pulp bebas-belerang ( misal pembuatan pulp soda-oksigen ).
Pada umumnya dapat dikatakan bahwa dikemudian hari prosedur pembuatan
pulp dan pengelantangan akan dimodifikasi dan digabung terutama untuk menghadapi
keras di banyak negara. Pentingnya pulp mekanik dan pulp rendemen tinggi semakin meningkat.
Meskipun di kemudian hari diharapkan ada kenaikan pasaran pembuatan pulp yang lebih canggih, peranan utama pulp kraft akan msih tetap. Pulp jenis ini meliputi lebih dari setengah produksi total pulp kimia dan pulp mekanik (58,2%) atau hampir tiga per empat pulp-pulp kimia (73,5%). (Fengel, D. dan G. Wegener, 1985)
2.5.1 Pembuatan pulp secara mekanis
Dua metode yang lazim digunakan untuk memproduksi pulp mekanis ialah proses kayu asah batu dan kayu asah mesin penghalus.
a. Batu asah
Tepatnya adalah sebuah batu besar yang diputar pada sumbunya sedang permukaan tangensial kayu batang ditekan terhadap permukaannya. Suatu pengoyakan mekanis merobek serat-serat individual, bagian-bagian serat, atau berkas-berkas serat dari permukaan kayu, dan sesudah itu suatu aliran air membawa pergi serat-serat yang terkumpul tersebut.
b. Mesin Penghalus
Suatu metode pembuatan pulp mekanis yang lebih baru dan lebih populer melibatkan penggunaan mesin penghalus ( disebut penghalus berlempeng rangkap ) yang terdiri atas dua lempeng logam beralur yang dapat dirapatkan dan diputar pada arah yang berlawanan. ( Variasi pengaturan ini ialah satu lempeng dan yang lain berputar; mesin yang digambarkan secara ini disebut penghalus lempeng tunggal. ) Pada kedua tipe mesin penghalus, tatal-tatal kayu digerakkan oleh suatu mekanisme pengumpanan sekrup kedalam pusat mesin dengan tatal-tatal yang harus lewat diantara dua lempeng yang diletakkan secara rapat; gerak mekanis yang dihasilkan mengubah tatal-tatal menjadi serat.
Karena pemisahan serat dicapai dengan hanya menarik lepas atau mengoyak tatal kayu, sedikit saja bahan yang hilang dalam proses pembuatan pulp sepanjang serat cukup lentur untuk menghindari penghancuran dan terjadinya debu.
Pada pemisahan mekanis, proporsi bahan baku kayu yang menjadi serat berguna pada umumnya pada tingkat antara 95-99%, suatu kenyataan yang secara relatif berarti pulp biaya rendah. Karena sedikit yang hilang dalam pemisahan, selulosa, hemiselulosa dan lignin yang menyusun kayu semuanya menjadi bagian dari
mekanis. Serat-serat yang kaku ini memiliki potensi ikatan serat – ke – serat yang kecil dan membentuk lembaran yang kasar dan tebal. Kertas yang terbentuk karenanya memiliki kekuatan yang rendah dan kualitas permukaan yang jelek. Kehadiran lignin dalam pulp mekanis juga menyebabkan masalah yang lain, satu hal yang berhubungan dengan ketahanan jangka lamanya. Lignin dan karbohidrat-karbohidrat tertentu menjadi kuning dalam jangka lama, terutama apabila terpajankan pada sinar ultra ungu sinar matahari; inilah sebab warna kuning yang umum terlihat pada kertas-kertas koran yang tua.
Suatu variasi cara pembuatan pulp mekanis islah proses termomekanis. Disini tatal – tatal dikenakan uap yang sangat panas pada suhu 1200 – 1350C saat bergerak melewati mesin penghalus (berarti bahwa penghalusab dilakukan dibawah tekanan). Panas berfungsi melunakkan lignin, menyebabkan pemisahan serat yang lebih rendah daripada yang terjadi dalam pembuatan pulp mekanis secara murni. Kekuatan dan peresapannya keduanya meningkat. Pulp termomekanis umumnya disebut TMP.
2.5.2 Pembuatan pulp kimia
Suatu cara yang digunakan untuk mencapai pemisahan serat , yang pada waktu yang sama menghilangkan lignin yang menyusahkan, melibatkan penggunaan bahan kimia
dan energi panas. Tatal kayu ditempatkan didalam suatu larutan kimia (yang disebut cairan pemasak) dan dipanaskan didalam tangki tekan (disebut tangki pemasak). Pemisahan serat terjadi saat lignin pengikat sel-ke-sel terlarut.
Dua proses pembuatan pulp kimia yang berbeda digunakan orang, dan keduanya berbeda pada tipe bahan kimia penyusun cairan pemasak; proses-proses ini ialah proses sulfit dan proses sulfat.
a. Proses Sulfit
Proses sulfit menggunakan campuran asam sulfit dan ammonium, magnesium, kalsium, atau natrium bisulfit. Dikukuhkan dalam tahun 1974-1975, proses sulfit ternyata menghasilkan tipe pulp berkualitas tinggi yang diinginkan untuk kertas tulis halus. Senyawa bisulfit dengan dasar kalsium ternyata menjadi paling umum digunakan bersama-sama asam sulfit. Senyawa kalsium sangat murah dan memberikan hasil yang cukup baik dalam pembuatan pulp spesies berserat panjang seperti spruce, hemlock dan fir asli. Tetapi terdapat beberapa masalah yang berhubungan dengan penggunaaan proses dengan dasar kalsium bisulfit. Yang paling berat adalah pemulihan cairan pemasak dan proses panasnya secara teknis sukar dan secara ekonomis tidak menguntungkan. Akibatnya ialah pabrik-pabrik sulfit secara
tetap mempunyai masalah pembuangan cairan pemasak yang telah dipakai, yang akhirnya paling sering pemecahannya dengan membuang residu tersebut pada aliran air yang terdekat. Masalah lain ialah bahwa proses tersebut tidak baik hasilnya dalam pembuatan pulp kayu-lunak beresin tinggi seperti pinus. Karenanya, pertumbuhan sistem kalsium bisulfit-asam sulfit berhenti pada kira-kira tahun 1940 dan instalasi sulfit baru dirancang untuk menggunakan ammonium atau magnesium bisulfit. Sejak awal 1960-an hanya sedikit terjadi perluasan yang terbatas dari semua bentuk kapasitas pabrik pulp sulfit, sedangkan penggunaan proses sulfat telah tumbuh dengan cepat.
b. Proses Sulfat
Proses sulfat dilaporkan telah ada sejak 1884, yairtu ketika sebuah paten dari Jerman mendapatkan penghargaan dalam teknik pembuatan pulp kimia pH tinggi (alkalis) yang baru. Proses tersebut berdasar atas penggunaan cairan pemasak yang dibuat terutama dari natrium hidroksida dan natrium sulfidadan memperoleh namanya dari penggunaan natrium sulfat sebagai bahan kimia pembantu dalam proses pemulihan cairan pemasak yang telah digunakan.
Dapat dipulihkannya cairan pemasak berarti bahwa proses sulfat secara perbandingan bebas dari masalah pembuangan residu. Proses ini, lebih lanjut, efektif dalam pembuatan pulp segala spesies, termasuk spesies-spesies dengan kandungan
resin tinggi. Faktor-faktor ini apabila ditambahkan pada hasil pulpnya yang berkekuatan tinggi, menerangkan popularitas proses kraft atau sulfat yang besar sekali. Satu sifat negatif adalah suatu sifat bau kobis busuk yang khas yang disebabkan oleh senyawa-senyawa belerang yang lebih sederhana yang mudah menguap.
2.5.3 Pembuatan pulp semi-kimia
Kayu dapat pula dipulp dengan cara menggabungkan kebaikan hasil tinggi pada proses mekanis dan sebagian dari kebaikan proses kimia yang berkualitas tinggi. Dengan menggunakan teknik-teknik yang dikenal dengan pembuatan pulp semi-kimia atau kimia-mekanis, tatal kayu dikenakan cairan kimia pemasak pulp dalam jangka pendek dan kemudian dilewatkan melalui mesin penghalus mekanis untuk memisahkan serat-serat penyusunnya. Cairan pemasak tersebut menyebabkan kerusakan sebagian dari ikatan lignin dan pada dasarnya memberikan fungsi yang sama sebagaimana panas dalam proses termomekanis. Energi mekanis yang dibutuhkan untuk pemisahan serat sangat berkurang dan kerusakan serat menurun. Proses kimia-mekanis dapat digunakan untuk pembuatan kayu-keras yang terlalu rapat untuk dipulpkan secara memadai dengan cara yang sepenuhnya mekanis. Hasil 65 – 75% adalah umum dan kadang-kadang dapat lebih tinggi.
2.6 Pencucian dan Pemutihan
Adalah perlu untuk membersihkan pulp setelah pembentukannya untuk menghilangkan cairan pemasak dan/atau kotoran-kotoran. Setelah pemasakan pulp secara kimia, campuran serat kayu-cairan pemasak dikeluarkan dari tangki pemasak kedalam apa yang disebut sebagai ruang hembusan. Disini serat dikumpulkan dan pertama kali dipisahkan dari cairan pemasak yang telah digunakan dan gas-gas yang mungkin telah terjadi. Serat kemudian dibersihkan pada proses pencucian bertingkat banyak untuk menghilangkan setiap cairan sisa.
Tanpa perlakuan, pulp kayu berwarna coklat sampai coklat kemerah-merahan, disebabkan terutama karena adanya lignin atau ekstraktif-ekstraktif kayu teras. Jadi apabila membuat kertas tulis atau buku atau produk-produk lain yang mementingkan keputihannya, serta harus diputihkan. Ini biasanya dilakukan dengan mengenakannya pada senyawa dasar klor yang kuat. Teknik pemutihan dengan oksigen juga telah dikembangkan . Pemutihan menyerang lignin sisa dan dapat dilakukan sampai titik bahwa lignin secara total dihilangkan atau hanya dimudakan warnanya. Tingkat perlakuan yang terakhir ini adalah yang paling tidak mahal, pengaruhnya sedikit pada hasil, tetapi hasilnya hanya keputihan yang sementara. Pencucian yang pada dasarnya untuk mencapai penghilangan semua lignin benar-benar memberikan keputihan yang
tetap, tetapi mahal. Dalam hal ini, penggunaan airnya tinggi dan hasil pulp secara nyata berkurang. (Haygreen, J.G. 1996 )
Pemutihan yang sudah modern biasanya dilaksanakan secara bertahap dengan memanfaatkan bahan-bahan kimia dan kondisi-kondisi yang berbeda-beda pada setiap tahap. Pada umumnya digunakan perlakuan kimia dan secara singkat ditunjukkan dengan urutan sebagai berikut:
a. khlorinasi (C) : reaksi dengan elemen khlorin dalam suatu media asam b. ekstraksi alkali (E) : pemisahan hasil reaksi deengan caustic
c. ekstraksi oksidasi (E/O) : ekstraksi oksidasi yang diperkuat dengan peroksida EOP
d. hypoklorit (H) : reaksi dengan hypoklorit dalam suasana alkali e. khlorin dioksida (D) : reaksi dengan khlorin dioksida dalam suasana asam f. oksigen (O) : reaksi dengan elemen O2 yang bertekanan dalam
a. Menara Khlorimasi ( D0 )
Tahap – tahap pemutihan di PT. Toba Pulp Lestari,Tbk :
Menara yang bervolume 335 m3 ini mempunyai kecepatan proses yaitu 650 Adt/d dan konsistensi stock sebesar 4,5 %.
Pada menara ini, khlorin bereaksi dengan lignin secara oksidasi dan substitusi. Secara Oksidasi :
Cl2 + Lignin Lignin Teroksidasi + 2 HCl
Secara substitusi : Cl2 + CH3COH CH3COCl + HCl CH2 CH2 CHOH CHOH CH3O CH3O OH OH Cl2 + Lignin Lignin – Cl + HCl
b. Menara E/Op
Menara ini mempunyai volume 288 m3 dengan kecepatan proses 650 Adt/d dan konsistensi 10 %.
c. Menara D1
Menara ini terdiri dari 2 bagian yaitu bagian tabung menanjak beserta menaranya. Volume tabung menanjak sebesar 128 m3 dengan kecepatan proses 650 ADt/d dan konsistensi juga sebesar 10 %. Sedangkan volume menaranya adalah 385 m3 dengan kecepatan dan konsistensi yang sama, masing-masing adalah 650 ADt/d dan 10 %.
d. Menara Ep2
Menara ini juga terdiri dari 2 bagian yaitu bagian tabung menanjak beserta menaranya. Volume tabung menanjak sebesar 198 m3 dengan kecepatan proses 650 ADt/d dan konsistensi juga sebesar 10 %. Sedangkan volume menaranya adalah 495 m3 dengan kecepatan dan konsistensi yang sama, masing-masing adalah 650 ADt/d dan 10 %. ( Sirait,S., 2001 )
2.7 Penggilingan dan penghalusan
Sebagian besar kekuatan pulp adalah akibat dari ikatan hidrogen molekul-molekul selulosa yang menyusun serat-serat berdampingan. Untuk memberikan potensi ikatan maksimum, serat ditumbuk atau digiling untuk memipihkannya dan secara sebagian menguraikan mikrofibril dari dinding-dinding sel; luas permukaan serat bertambah besar oleh tingkat pemipihan dan penguraian yang kecil sekalipun.
Pemipihan dan penguraian serat secara mekanis disebut penggilingan dan diselesaikan pada berbagai tipe mesin penghalus. Prinsipnya mungkin paling baik digambarkan dengan memeriksa suatu tipe mesin penghalus yang lebih tua tetapi kadang-kadang masih digunakan yang dikenal sebagai mesin giling Hollander. Dalam mesin ini yang berputar menggerakkan larutan pulp keliling suatu bak, memaksanya lewat diantara bilah-bilah roda dan lempengan alas yang lebih rendah. Apabila celah antara bilah dan lempengan alas itu sempit, serta terkena suatu gerakan gesekan mekanis saat melewati celah ini.
Karena ikatan serat-ke-serat banyak berpengaruh pada sifat-sifat kertas, maka diperlukan suatu ukuran kualitas tentang potensi ikatan pulp. Di Amerika Utara, potensi ikatan biasanyadinyatakan dengan istilah pelulusan standar Kanada (CSF). Ini diukur dengan melarutkan sejumlah tertentu serat dalam air dan kemudian mengukur
kecepatan habisnya air yang mengalir melalui kasa tempat bertautnya serat-serat. Karena kecepatan habisnya air ini berbanding terbalik dengan luas permukaan serat dan luas permukaan berbanding langsung dengan banyaknya penggilingan dan penghalusan, suatu lembaran serat yang tergiling baik sangat tahan terhadap pengaliran air. Pelulusan serat yang tergiling baik jadinya rendah.
Pelulusan dalam semua hal turun dengan bertambahnya waktu giling. Kekuatan jebol dan tarik cenderung untuk lebih tinggi dengan lebih panjangnya waktu giling.
2.8 Pembentukan Lembaran
Setelah penggilingan, dan dalam beberapa hal penghalusan sekunder, serat dicampur dengan air sampai konsistensi kira-kira 1% serat per berat. Adalah sangat umum untuk mencampur tipe-tipe pulp yang berbeda ( yaitu mekanis dan kimia ) pada tahap ini, dengan proporsi masing-masing tergantung pada jenis kertas yang akan dibuat. Bahan-bahan tambahan seperti pati (untuk menaikkan kekuatan ikatan) atau resin kekuatan basah sering ditambahkan pula pada campuran tersebut pada titik ini. Campuran ini kemudian dibentuk kedalam lembaran serat disebut fourdrinier. Mesin ini pada dasarnya adalah suatu saringan (kasa) horisontal yang bergerak yang
dipasang suatu alat untuk mengukur secara tepat campuran pulp yang lewat diatasnya. Tipe-tipe mesin kertas lain membentuk lembaran kertas pada silinder kasa yang berputar. Saat pulp mengalir diatas saringan, air terkuras keluar dengan bantuan kotak-kotak penghisap dan alat-alat yang mempercepat pengurasan yang dipasang dibawah kasa, dan tinggallah lembaran seratnya. Lembaran tersebut kemudian di press basah, lalu dilewatkan diatas suatu seri silinder yang dipanaskan dengan uap, kemudian dipress lagi sampai ketebalan yang dikehendaki. Pemberian pelapisan, pekerjaan mengkilapkan lembaran (dikenal dengan pekerjaan super kalender), dan pemecahan gulungan-gulungan besar menjadi lembaran-lembaran yang lebih adalah pekerjaan-pekerjaan berikutnya yang mungkin. ( Haygreen, J.G., 1996 )
2.9 Penguningan pulp-pulp rendemen tinggi
Pulp rendemen tinggi dapat dikelantang hingga derajat putih yang relatif tinggi, tetapi tidak permanen. Kehilangan derajat putih, yaitu kecenderungan “penguningan” adalah sifaat yang melekat pada pulp-pulp yang kaya lignin, dan banyak penelitian telah dicurahkan untuk meningkatkan stabilitas derajat putih. Sejauh ini belum ditemukan cara yang memuaskan dan praktis untuk mencegah penguningan ini yang merupakan cacat yang paling serius dan membatasi penggunaan pulp-pulp rendemen tinggi, seperti GW, TMP,dan CTMP.
Meskipun karbohidrat dan ekstraktif berperan dalam penguningan, sebab utama adalah karena komponen lignin. Penguningan pulp dapat terjadi dengan tidak adanya cahaya, tetapi penguningan dalam cahaya, yang disebabkan oleh panjang gelombang pada daerah dekat UV dibawah 400 nm, adalah lebih penting. Seperti penguningan dalam gelap, penguningan dalam keadaan terang dipercepat oleh oksigen, tetapi kurang tergantung pada variasi kelembaban, tidak seperti penguningan dalam gelap, yang sangat dipercepat oleh atmosfer yang lembab.
Gejala kompleks penguningan pulp sejauh ini belum dimengerti sepenuhnya, tetapi jelas bahwa struktur-struktur dalam lignin yang menyerap cahaya pada 300 – 400 nm sangat berperan terhadap penguningan yang disebabkan oleh cahaya. Contoh reaksi ini diberikan dalam gambar 2.2 .
Keadaan A O2 / h
+ HO2.
OCH3 OCH3
OH O.
C Keadaan B C = O C = O OCH3 h OH OCH3 OCH3 O O O2 C OH + OCH3 OCH3 O O Keadaan C H 3O2 C = O C = O C = O + O2
O2
+ HO2.
OCH3 OCH3
OH O.
Gambar 2.2 Mekanisme-mekanisme yang diusulkan untuk mengawali reaksi-reaksi penguningan pulp-pulp rendemen tinggi oleh sinar
