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 kemajuan teknologi. Pengertian
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 suatu tujuan penggunaan Dumanauw, 1993
Kayu dan Pohon yang menghasilkannya dibagi ke dalam dua kategori: kayu- keras dan kayu-lunak. Secara botanis, pohon dari kayu-keras berbeda dengan pohon
dari kayu-lunak. Keduanya termasuk didalam divisi botani spermatophyta, yang berarti tumbuhan berbiji Haygreen dan Bowyer, 1996
Pengamatan kayu tanpa alat bantu optik menunjukkan bahwa tidak hanya terdapat perbedaan-perbedaan antara kayu lunak dan kayu keras maupun antara
berbagai spesies. Kayu lunak menunjukkan suatu struktur yang relatif sederhana karena terdiri atas 90-95 trakeid, yang merupakan sel-sel yang panjang dan tipis
dengan ujung-ujung tertutup yang pipih dan meruncing. Kayu keras mempunyai jaringan dasar untuk penguat yang mengandung serabut libriform dan trakeid serabut.
Universitas Sumatera Utara
Kayu keras berpori baur dan berpori melingkar dapat dibedakan berdasarkan susunan dan diameter pembuluh. Fengel dan Wegener, 1995
2.2 Penggolongan Pohon
Secara umum pohon dapat dikelompokkan menjadi dua : kayu daun lebar dan kayu daun jarum yang memiliki pembagiannya masing-masing.
2.2.1 Kayu daun lebar
Kayu-keras adalah angiosperm berdaun lebar yang umumnya berubah warna dan tanggal pada musim gugur di daerah beriklim sedang dan memproduksi biji-
bijinya di dalam buah batu, buah polongan atau badan-badan buah yang lain. Jenis- jenis pohon kayu keras termasuk kelas dikotil. Pohon-pohon yang termasuk di dalam
genus pohon kayu-keras di belahan bumi utara ialah Quercus oak, Fraxinus ash, Ulmus elm, Acer maple, Betula birch, Fagus beech dan Populus Cooton
wood, aspen. Pohon-pohon yang termasuk kelas momokotil ialah palma dan yucca Haygreen dan Bowyer, 1996
2.2.2 Kayu daun jarum
Daun jarum mencirikan pohon kayu lunak. Pohon-pohon seperti itu umumnya dikenal sebagai pohon yang selalu hijau karena memang selalu berdaun hijau
sepanjang tahun dan hanya sebagian saja dari daunnya yang tanggal. Kebanyakan kayu lunak mempunyai buah bersisik yang berbentuk seperti kerucut cone biji
diproduksi di dalamnya. Termasuk di dalam keluarga kayu-lunak di belahan bumi utara adalah genus Pinus pine, Picea spruce, Larix larch, Aburs fir, Tsuga
Universitas Sumatera Utara
hemlock, sequoia redwood, Taxus yew, Toxodium cypress, dan Pseudotsuga Douglas fir Haygreen dan Bowyer, 1996
Kayu daun jarum mempunyai struktur yang lebih sederhana daripada kayu daun lebar. Pada kayu daun jarum, jumlah jenis selnya lebih sedikit dan kombinasi
bentuk-bentuk jaringannya juga lebih sederhana. Jumlah jenis kayu daun jarum Konifer di Indonesia hanya sedikit dibandingkan jenis kayu daun lebar Dumanauw,
1993 Kayu-kayu lunak termasuk dalam kelompok pohon yang dikenal sebagai
konifer gymnospermae, daun-duannya berbentuk jarum dan berbiji terbuka, sedangkan kayu keras tergolong dalam kelompok pohon yang dikenal sebagai pohon-
pohon berdaun lebar angiospermae, mempunyai daun-daun lebar, berbiji tertutup Stefford dan Mcmurdo, 1983
2.3 Komponen Kimia Kayu
Kayu adalah suatu karbohidrat yang tersusun terutama atas karbon, hidrogen dan oksigen. Tambahan pula kayu mengandung senyawa anorganik yang tetap tinggal
setelah terjadi pembakaran pada suhu tinggi pada kondisi oksigen melimpah; residu semacam ini dikenal sebagai abu. Abu dapat ditelusuri karena adanya senyawa yang
tidak terbakar yang mengandung unsur-unsur seperti kalsium, kalium, magnesium, mangan dan silikon. Unsur-unsur penyusun kayu tergabung dalam sejumlah senyawa
organik : selulosa, hemiselulosa dan lignin Haygreen dan Bowyer, 1996
2.3.1 Selulosa
Selulosa merupakan struktur sel-sel dasar sel-sel tanaman, oleh karena itu merupakan bahan alam yang penting yang dibuat oleh organisme hidup. Kadar
Universitas Sumatera Utara
selulosa yang tinggi terdapat dalam rambut, biji kapas, kapok dan serabut kulit rami, flax, henep; lumut, ekor kuda, dan bakteria mengandung sedikit selulosa.
Selulosa bahkan dapat diperoleh dalam dunia binatang : tunicin, zat kutikula tunicate, adalah identik dengan nabati Fengel dan Wegener, 1995
Selulosa bahan kristalin untuk membangun dinding-dinding sel. Bahan dasar selulosa ialah glukosa dengan rumus C
6
H
12
O
6
. Molekul-molekul glukosa disambung menjadi molekul-molekul besar, panjang dan berbentuk rantai dalam susunan
menjadi selulosa. Seluosa merupakan bahan dasar yang penting bagi industri-industri yang memakai selulosa sebagai bahan baku, misalnya pabrik kertas Dumanauw,
1993
2.3.2 Hemiselulosa
Hemiselulosa juga merupakan polimer-polimer gula. Berbeda dengan glukosa yang terdiri hanya dari polimer glukosa, hemiselulosa merupakan dari lima bentuk
gula yang berlainan yaitu: glukosa, mannosa, xylosa, galaktosa, dan arabinosa. Rantai hemiselulosa lebih pendek 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,
tapi 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 Anonim, 2003
2.3.3 Lignin
Universitas Sumatera Utara
Lignin merupakan bagian yang bukan karbohidrat, sebagai persenyawaan kimia yang jauh dari sederhana, tidak berstruktur, bentuknya amorf. Dinding sel
tersusun oleh suatu rangka molekul selulosa, antara lain terdapat pula lignin. Kedua bagian ini merupakan satu kesatuan yang erat, yang meyebabkan dindimg sel menjadi
kuat yang menyerupai beton bertulang besi Dumanauw, 1993
2.3.4 Ekstraktif
Kayu biasanya mengandung berbagai zat-zat dalam jumlah yang tidak banyak yang disebut dengan istilah “ extractive”. Zat-zat ini dapat diambil atau dipisahkan
dari kayu apakah dengan memakai pelarut air maupun pelarut organik seperti eter dan alkohol. Asam-asam lemak, asam-asam resin, dan gugus penol adalah merupakan
beberapa grup yang juga merupakan extractive. Kebanyakan dari ekstraktif itu terpisahkan dalm proses pembuatan pulp dengan cara proses produksi pulp Anonim,
2003
2.4 Penelitian Komponen Kayu 2.4.1 Zat-zat Makromolekul
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,
Universitas Sumatera Utara
sedangkan selulosa merupakan komponen yang seragam pada semua kayu Fengel
and Wegener, 1995 2.5 Analisis Kayu
2.5.1 Metoda Delignifikasi Penyediaan Holoselulosa
Ritter dan Kurth 1933 adalah orang yang pertama kali menggunakan pengertian holoselulosa untuk produk yang dihasilkan setelah lignin dihilangkan dari kayu.
Delignifikasi yang ideal adalah penghilangan total lignin tanpa serangan bahan kimia terhadap polisakarida, namun tidak ada prosedur delignifikasi yang memenuhi
persyaratan tersebut. Tiga kriteria penting yang dapat digunakan untuk mendefenisikan holoselulosa :
1. kandungan lignin rendah
2. hilangnya polisakarida minimal
3. degredasi oksidatif dan hidrolitik selulosa minimal
Dua metoda umum yang digunakan dalam penyediaan holoselulosa pada skala laboratorium yaitu :
a. klorinasi, termasuk ekstraksi bergantian dengan larutan alkohol panas organik
misal ASTM Standard D 1104-56 b.
delignifikasi dengan larutan natrium klorit yang diasamkan. Metoda yang pertama kali yang menggunakan klor sebagai bahan delignifikasi
mula pertama diketengahkan oleh Ritter dan Kurth 1933 Fengel dan Wegener, 1995
Menurut Van Daam 2002 serat yang mempunyai kualitas baik adalah serat yang mempunyai kekuatan, elastisitas dan derajat kecerahan yang tinggi. Sehingga salah
Universitas Sumatera Utara
satu cara untuk meningkatkan kualitas tersebut adalah dengan proses pemutihan Bleaching kutipan Achmad_Wildan.pdf-Adobe Reader, 2010
2.6 Pembuatan Pulp
Proses pemisahan serat selulosa dari bahan-bahan yang bukan serat didalam kayu dapat dilakukan dengan cara atau proses yaitu :
2.6.1 Pembuatan Pulp Dengan Proses Mekanik Mechanical Pulping
Proses pengasahan kayu dimana kayu gelondong yang dikuliti diperlakukan dalam batu asah yang berputar dengan diberi semprotan air merupakan dasar
pembuatan pulp mekanik. Disamping serat yang utuh, bahan kayu dirobek-robek dalam bentuk bagian-bagian serat yang rusak. Kerusakan secara fisik ini tidak dapat
dihindari dan karena itu kekuatan kertas yang dibuat dari pulp-pulp mekanik adalah pemakaian energi yang tinggi dan praktis dan hanya kayu-kayu lunak sebagai bahan
baku Sjostrom, 1995
2.6.2 Pembuatan Pulp Dengan Proses Semi Kimia Semi-Chemical Pulping
Proses-proses pembuatan pulp secara semi kimia pada dasarnya ditandai dengan perlakuan kimia yang didahului dengan tahap penggilingan secara mekanik.
Biasanya bahan limia yang digunakan pada proses ini adalah natrium sulfat. Suhu pemasakan tergantung pada lamanya pemasakan, tergantung pada cairan pemasak
yang digunakan dan kualitas pulp yang diinginkan Fengel dan Wegener, 1995
2.6.3 Proses Pembuatan Pulp Dengan Proses Kraft
Proses pembuatan pulp yang paling banyak dipakai saat ini adalah proses sulfat atau disebut juga proses kraft. Kraft berasal dari bahasa Jerman yang berarti
Universitas Sumatera Utara
kuat. Kekuatan proses kraft ini dikarenakan adanya bahan kimia yang terkandung dalam larutan pemasak yang disebut “sulfidity”.
Keuntungan-keuntungan dari proses kraft sulfat ini yaitu : 1. Pulp yang dihasilkan mempunyai kekuatan yang tinggi
2. Dapat dipakai untuk proses pembuatan pulp dari bahan baku yang berbeda 3. Tersedia bahan kimia pengganti dengan alternatif dan harganya tidak mahal
4. Tersedianya peralatan-peralatan operasi yang standart 5. Dampak pencemarannya bisa dikatakan sangat rendah
6. Pendaur ulangan bahan kimia yang sangat efisien 7. Dapat dihasilkan berbagai jenis pulp Anonim, 2003
2.7 Proses Pengolahan Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk 2.7.1 Proses Persiapan Kayu
Wood Preperation
Proses produksi pulp dimulai dari proses penebangan kayu sebagai bahan baku pada pembuatan pulp Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk saat ini menggunakan
Eucallyptus sebagai bahan baku dalam pembuatan pulp. Perusahaan memiliki departemen kehutanan dimana ditanami dengan tanaman Eucallyptus pada area yang
begitu luas dan akan dewasa kira-kira tujuh sampai delapan tahun. Kayu yang telah ditebang, dibawa kelokasi pabrik dengan menggunakan truk-
truk pengangkut kayu. Kayu-kayu tersebut berasal dari hutan yang dikelola oleh perusahaan kemudian kayu tersebut dibongkar dengan menggunakan sebah goliath
crane yang besar yang berada di tempat penimbunan kayu wood yard. Gelondongan-gelondongan kayu tersebut selanjutnya dikuliti kemudian
dipotong-potong, lalu disaring, dan disimpan pada tumpukan serpihan kayu yang
Universitas Sumatera Utara
disebut dengan chip. Antar kayu berserat pendek dan berserat panjang dilakukan pemisahan karena kedua jenis kayu tersebut tidak dapat dimasak secara bersamaan
dalam satu digester. Sebuah alat pengolahan kayu yang baru berkapasitas 250 m
3
jam relah beroperasi sejak tahun 1993. Serpihan kayu tersebut kemudian dikirim ke
tungku kayu yang lazimnya disebut dengan Digester Batch dengan menggunakan sebuah belt conveyor Anonim, 2003
2.7.2 Pemasakan Digester
Digester adalah sebuah bejana bertekanan yang didalamnya serpihan kayu chip dimasak dalam jumlah tertentu larutan kimia serta dengan panas tekanan untuk
memisahkan bagian-bagian yang berupa serat kayu dari bagian-bagian yang bukan serat dengan cara melarutkan bagian yang terakhir itu. Prosesnya dinamai
“COOKING” ada beberapa tahap-tahap pemasakan yang terjadi pada digester yaitu :
2.7.2.1 Pengisian Chip Chip Filling
Chip diangkut dari digester dari tempat penyimpanan atau lapangan chip dengan menggunakan conveyor. Pengisian chip kedalam digester merupakan langkah
awal dari proses pemasakan dan merupakan satu pekerjaan yang sangat penting pada proses pembuatan pulp. Digester yang tidak penuh misalnya, akan mengurangi
jumlah pulp yang dihasilkan digester, sebaliknya digester yang terlalu penuh akan mengakibatkan kesulitan pada peredaran liqour cairan pemasak pada saat blow.
Jumlah chip dalam digester harus betul-betul sesuai sehingga ada cukup ruang untuk tempat liquor dan edarannya. Penggunaan chip packer dimaksudkan untuk
menggoyang dan memadatkan chip jadi lebih banyak chip akan dapat terisi kedalam digester Anonim, 2003
Universitas Sumatera Utara
2.7.2.2 Tahap Prehydrolisis Presteaming
Prehydrolisis merupakan tahapan awal dari proses pemasakan setelah pengisian chip. Untuk membuat serat rayon dibutuhkan pulp dengan kemurnian pulp
yang sangat tinggi, prehydrolisis dimaksudkan untuk mengelola terlebih dahulu serpihan kayu sebelum dimasak dengan alkali. Pada proses ini, kandungan-
kandungan yang bukan selulosa yang terdapat dalam kayu, seperti selulosa yang terpotong-potong dan karbohidrat rantai pendek yang disebut hemiselulosa akan
dikeluarkan dari dalam serpihan kayu. Pada proses pemasakan alkali ditahap berikutnya akan diperoleh pulp dengan kemurnian yang lebih tinggi. Proses
prehydrolisis dipertahankan pada temperatur 165
o
C dan tekanan 6.0 kgcm
2
selam 60 menit Anonim, 2003
2.7.2.3 Pengisian Liquor Liqour Filling
Pada proses pengisian liqour dilakukan setelah prehydrolisis dimana pada proses pengisian liquor dilakukan segara setelah pengisian chip. Larutan pemasak
panas dimasukkan kedalam digester dengan temperatur 120
o
C harus dengan perbandingan yang sesuai sebagaimana dibutuhkan untuk pemasakan dan black
liqour lindi hitam penambah sebagai pengencer juga harus dengan perbandingan yang sesuai. Penambahan white liquor lindi putih didasarkan pada persentase bahan
kimia yang dibutuhkan untuk memasak dengan berat kering kayu yang dimasukkan. Persentase ini juga tergantung seberapa jauh akan mengurangi kandungan lignin dari
dalam kayu Anonim, 2003
2.7.2.4 Tahap Pemasakan Kraft Cooking
Universitas Sumatera Utara
Proses pemasakan dilaksanakan setelah penambahan white liqour dan black liqour kedalam chip dengan perbandingan 75 gram per liter dari NaOH dan 25 gram
per liter Na
2
S. Digester yang berisi chip dan larutan pemasak dipanaskan hingga temperatur 170
o
C dan tekanan mencapai 7 kgcm
2
. Pada temperatur dan tekanan ini, chip dimasak dengan alkali untuk periode waktu tertentu.
Waktu dan temperatur selama pemasakan sangat berpengaruh terhadap kualitas dari pada pulp, jika chip dimasak dalam jangka waktu yang terlalu lama,
maka akan dihasilkan pulp dengan kualitas yang rendah pula. Temperatur yang optimum untuk reaksi pemasakan adalah 170
o
C tidak berpengaruh apa-apa terhadap kualitas pulp, tetapi diatas 180
o
C akan mulai terjadi pemutusan rantai dari serat-serat selulosa, dan pada temperatur 200
o
C akan sangat jelas pengaruhnya, jadi temperatur yang diinginkan pada pemasakan adalah 170
o
C Anonim, 2003
2.7.2.5 Pulp Blowing
Setelah pemasakan, bubur pulp yang dihasilkan di blow dialirkan kedalam blow tank dengan membuka katup pada jalur yang akan dihembuskan dari digester ke blow
tank. Pada saat tekanan di digester turun hingga mencapai tekanan atmosfir, terjadi
pengeluaran gas yang disebut dengan gas blow Anonim, 2003 2.8
Washing dan Screening
Tahap selanjutnya adalah pencucian dengan tujuan untuk memisahkan cairan sisa hasil pemasakan dan mengurangi dampak terhadap lingkungan. Washing
digunakan untuk memisahkan serat dari kotoran-kotoran, dimana alat pencuci ini terdiri dari saringan yang menutupi silinder yang berputar di dalam vat. Prinsip yang
digunakan pada tahap ini adalah menggunkan air yang sedikit mungkin dengan
Universitas Sumatera Utara
tingkat kebersihan pulp yang dihasilkan setinggi mungkin. Air pencuci menggunakan shower yang disemprotkan dipermukaan bubur kayu secara terus menerus dan airnya
tersebut turun ke tangki filtrat dengan menggunakan vakum. Pulp bewarna coklat dari digester plant selanjutnya dicuci dan disaring dimana pulp dibersihkan dari kayu
yang tidak masak knots dan dari serat kayu yang tidak terurai shives. Pulp dicuci dengan air panas atua dengan air kondensat untuk memudahkan proses pemutihan
pada tahap selanjutnya, pulp hasil pencucian ini dikirm ke unbleach tank. Proses selanjutnya disaring screening agar terbebas dari bahan-bahan pengotor yang dapat
mengurangi kulitas pulp. Proses akhir dari penyaringan berfungsi untuk memisahkan kotoran-kotoran yang terdapat dalam pulp, kemudian dikirim ke tahap bleaching
plant Anonim, 2003
2.9 Proses Pemutihan Pulp Bleaching
Proses pemutihan dapat dianggap sebagai suatu lanjutan proses pemasakan yang dimaksudkan untuk memperbaiki brightness dan kemurnian pulp. Hal ini dapat
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 ini harus dihilangkan atau diputihkan. Tujuan utama proses pemutihan secara umum dapat diringkaskan sebagai
berikut : memperbaiki brightness, memperbaiki kemurnian, serta degredasi serat selulosa seminimum mungkin Sirait, 2003
2.10 Pengelantangan
2.10.1 Kimia Dasar Pemutihan
Universitas Sumatera Utara
Proses pemutihan dapat dianggap sebagai suatu lanjutan proses pemasakan yang dimaksudkan untuk memperbaiki brightness dan kemurnian dari pulp.
Tujuan utama proses pemutihan secara umum dapat diringkaskan sebagai berikut : 1.
Memperbaiki brightness 2.
Memperbaiki kemurnian 3.
Degredasi serat selulosa seminimum mugkin Pengurangan kandungan resin didalam pulp juga faktor lain yang penting dalam
proses pemutihan Sirait, 2003
2.10.2 Teori Pemutihan
Warna pada pulp yang belum diputihkan umumnya disebabkan oleh lignin yang tersisa. Penghilangan lignin dapat lebih banyak pada proses pemasakan, tetapi
akan mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak serat, jadi menghasilkan kualitas pulp yang rendah. Penghilangan lignin bentuk-bentuk lignin merupakan
kehilangan sebahagian dari hasil proses pemutihan Sirait, 2003 Pemutihan Bleaching merupakan proses yang bertujuan untuk
menghilangkan kandungan lignin delignifikasi di dalam pulp atau serat sehingga diperoleh tingkat kecerahan warna yang tinggi dan stabil Greschik, 2008. Proses
pemutihan serat harus menggunakan bahan kimia yang reaktif untuk melarutkan kandungan lignin yang ada dalam serat agar diperoleh derajat kecerahan yang tinggi
Tutus, 2004. Namun demikian, harus dijaga agar penggunaan bahan kimia tersebut tidak meyebabkan pencemaran lingkungan yang berbahaya Batubara, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Komponen lignin pada serat selulosa berperan dalam menghasilkan warna Filbo and Ulrich, 2002 kutipan Achmad_Wildan.pdf-Adobe Reader, 2010
2.10.3 Pengelantangan Dalam Suasana Asam
Prosedur pengelantangan dalam suasana asam mengikuti klorinasi dan perlakuan dengan klor dioksida, hidrogen peroksida, asam peroksiasetat dan ozon.
Klor dioksida, yang sering digunakan dalam gabungan dengan klor C+D, DC, C
D
, menyebabkan delignifikasi lebih efisien daripada klor, jika dikaitkan dengan klor aktif yang digunakan. Ini terutama disebabkan oleh kenyataan bahwa
berlawanan dengan klor, reaksi-reaksi lignin adalah reaksi oksidatif semata-mata dari unit lignin fenol CO
2
dengan radikal klor dioksida ClO
2
, yang diawali dengan pengikatan hidrogen. Produk oksidasi akhir adalah turunan asam mukonat tanpa
melepaskan metanol atau struktur kuinoid. Fragmen-fragmen tersubstitusi-klor dalam cairan pengelantang klor dioksida harus berasal dari kekuatan klor yang
dilepaskan oleh peruraian parsial klor dioksida Lindgren 1971; Gierer ;1982 Klorinasi dilakukan pada konsistensi rendah 3-4 dan suhu rendah 20-40
o
C selama 30-60 menit. Konsentrasi klor merupakan faktor penting karena jika
konsentrasi terlalu tinggi maka reaksi oksidasi juga akan terjadi dengan polisakarida, yang mengurangi sifat-sifat kekuatan. Suhu lebih tinggi hingga 60
o
C ternyata dapat diterima dalam klorinasi konsistensi sedang sekitar 10 dan konsistensi tinggi 30-
35, dalam klorinasi fasa gas, dan apabila klor dioksida digunakan sebagai tambahan Hinrich 1962; Liebergott 1965; Gullichsen 1976
Klor dioksida telah lama dikenal sebagai bahan delignifiksai dan pengelantangan yang sangat baik, tetapi juga merupakan bahan kimia yang sukar bila
Universitas Sumatera Utara
digunakan dalam proses industri berskala besar karena reaktivitasnya yang tinggi dalam fasa-gas dan daya racunnya. Namun demikian klor dioksida berangsur-angsur
menggantikan klor pada tahap pertama dari pengelantangan multi-tahap, sedangkan semula ia digunakan dalam tahap-tahap akhir. Perkembangan ini merupakan hasil
dari beberapa keuntungan dari klor dioksida, misalnya derajat putih tinggi, sifat-sifat kekuatan meningkat, penggunaan bahan kimia rendah, dan penurunan cukup besar
dalam BOD dari limbah Fergus 1973; Rapson 1979; Wintzer 1980; Reeve, Rapson 1981; Backstorm, Germgard 1981; Germgard 1982. Pada umumnya pengelantangan
klor dioksida dilakukan pada konsistensi rendah hingga sedang, pada harga-harga pH 3-5, dan pada suhu rendah pada tahap pertama atau pada suhu sekitar 70
o
C pada tahap-tahap pertengahan atau tahap akhir selama 3-5 jam Wegener, 1995
2.11 Tahapan Proses Pemutihan
Pemutihan yang sudah modern biasanya dilaksanakan secara bertahap dengan memnfaatkan 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 :
Khlorinasi C
Reaksi dengan elemen khlorin dalam suatu media asam.
Ekstraksi Alkali E
Pemisahan hasil reaksi dengan caustic.
Ekstraksi Oksidasi EO Ekstraksi Oksidasi yang diperkuat dengan
peroksida EOP.
Hypokhlorit H Reaksi dengan hypokhlorit dalam suasana
alkali.
Universitas Sumatera Utara
Khlorin Dioksida D
Reaksi dengan khlorin dioksida dalam
suasana asam.
Oksigen O
Reaksi dengan elemen O
2
yang bertekanan dalam suasana alkali Sirait, 2003
Senyawa kimia yang digunakan pada proses pemutihan memecahkan ikatan rangkap pada rantai panjang tersebut manjadi ikatan tunggal yang tidak menyerap warna.
H C C C C H H C C OH +
HO C C H Colourless
2.11.1 DO Tahap Khlorin Dioksida
Tahap khlorinasi adalah tahap pertama di dalam proses pemutihan. Fungsi dari DO adalah untuk mengeluarkan lignin dari pulp yang cenderung menimbulkan
warna coklat pada pulp. Tahap ini memiliki bagian yang sangat penting di dalam proses pemutihan. Jika pulp tidak menerima khlorin yang memadai ini akan sulit
untuk memutihkan pulp yang lebih tinggi. Oleh karena itu, selama tahap khlorinasi memiliki suatu pengaruh yang menentukan keberhasilan proses pemutihan Sirait,
2003 Tahap DO merupakan proses pemutihan tahap I yaitu menghilangkan
sebagian kandungan lignin yang terdapat dalam pulp dengan menggunakan bahan kimia ClO
2
dengan temperatur 70
o
C, selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulpnya, kemudian pulpnya
dikirim ke tahap pemutihan selanjutnya Anonim, 2003
2.11.2 EOP Tahap Ekstraksi Alkali
H O
O O
O O
O
H O
Universitas Sumatera Utara
Tahap kedua 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 kemugkinan besar larut dalam larutan alkali yang hangat berdasarkan kerja dari bahan-bahan kimia yang
digunakan terhadap sebahagian pemutihan Sirait, 2003 Tahap EOP merupakan proses pemutihan tahap II yaitu untuk mengekstraksi
lignin-lignin yang masih tersisa didalam pulp dari proses pemutihan sebelumnya dengan menggunakan bahan kimia NaOH natrium hidroksida, H
2
O
2
hidrogen peroksida dan O
2
oksigen pada temperatur 85
o
C. Selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dari kandungan lignin dari pulpnya, kemudian
pulpnya dikirim ke tahap pemutihan selanjutnya Anonim, 2003
2.11.3 D1 Tahap Khlorin Dioksida Kedua
Tahap D1 merupakan proses pemutihan tahap III dimana pulp dari tahap II diputihkan kembali untuk mendapatkan derajat brightness yang diinginkan, dengan
menggunakan bahan kimia ClO
2
pada temperatur 80
o
C selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan dari kandungan lignin dari pulpnya, kemudian
pulpnya dikirim ke tahap pemutihan selanjutnya Anonim, 2003
2.11.4 EP2 Tahap Ekstraksi Peroksida Kedua
Tahap EP2 merupakan proses pemutihan tahap IV prosesnya sama dengan tahap II dimana pulp dari tahap khlorin dioksida diputihkan kembali supaya
mendapat yang lebih tinggi dari tahap III yang digunakan adalah H
2
O
2
pada temperatur 80
o
C, selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan
Universitas Sumatera Utara
sisa kandungan lignin dari pulpnya, kemudian pulpnya dikirim ke pulp mesin Anonim, 2003
2.12 Pulp Machine
Setelah dari unit bleaching selanjutnya dikirim ke Pulp Machine untuk dikeringkan. Pulp Machine adalah bagian terpenting dari operasi pabrik pulp yang
mana fungsi utamanya adalah mengambil air sebanyak mungkin atau seefisien mungkin tanpa merusak lembaran pulp.
Proses utama di pulp machine 1. Bleach Screening yaitu memisahkan partikel-partikel atau kotoran-kotoran yang
bercampur dengan bubur pulp. 2. Wire Fourdrinier yaitu mencetak bubur pulp menjadi lembaran pulp
3. Press Section yaitu memadatkan lembaran pulp dengan cara di press 4. Dryer Section yaitu mengeringkan lembaran pulp
5. Cutter dan Layboy yaitu proses pemotongan lembaran pulp dengan ukuran tertentu
6. Baling Ball yaitu penataan lembaran pulp menjadi ball dan unit setelah lembaran pulp di bungkus dan diikat kawat selanjutnya siap untuk dikirim ke pelanggan
Anonim, 2003
2.13 Khlorin Dioksida