Perbandingan Kualitas Pulp Yang Lain Dengan Pulp Acetosolv.

3.5 Perbandingan Kualitas Pulp Yang Lain Dengan Pulp Acetosolv.

3.5.1 Perbandingan Dengan Metoda Pulping Yang Lain.

Proses pulping ASAM (A1ka1i Sulfit ditambah Methanol dan Antraqinon) sangat memungkinkan penurunan kadar lignin, apabila waktu pemasakan ditambah dan konsentrasi bahan kimia dinaikkan. Dengan proses pulping ASAM diperoleh bilangan kappa antara 23 - 25, Rendemen 52 – 56% kekuatan tarik kurang lebih 10,000 km, dan kekuatan sobek 90 - 100 cN (PATT, et aI, 1989 ). Sedangkan untuk pulp sulfat dan sulfit diperoleh bilangan kappa 31, rendemen 48%, kekuatan tarik 9,000 – 9,500 km, kekuatan sobek 80 - 112 cN. Selanjutnya, dengan proses pulping Acetosolv diperoleh bilangan kappa antara 18 - 20, bahkan pada proses pulping sistem tekan dapat diperoleh bilangan kappa 9,8, namun rendemen pulpnya relatif kecil yaitu 44%. Sifat kekuatan tarik kertasnya relatif sama dengan proses pulping ASAM, namun sifat kekuatan sobeknya relatif lebih rendah, jika dibandingkan pulp ASAM dan sulfat (Tabel 3-17).

Tabel 3-17. Perbandingan Proses Pulping Acetosolv Dengan Proses Yang Lain dari Kayu Fichte Pada Derajat Giling (20ºSR).

No. Pulping

Bilangan Rendemen

Tarik Jebol

a. ASAM I

100 PATT. Et al. (1989)

b. ASAM II

90 PATT. Et al. (1989)

c. Sulfat

112 KORDSACHIA et al. (1988)

d. Sulfit

Pulp Acetosolv :

DA43. Sistem Tekan

3.5.2 Proses Pulping Acetosolv Dari Jenis Kayu Yang Berasal Dari Daerah Tropika.

Delignifikasi proses pulping acetosolv dari kayu daun lebar hasilkan bilangan kappa yang lebih tinggi dibandingkan pulp jenis kayu spruce dan Pinus sylvestris (NIMZ, et al., 1989). Secara umum kayu daun lebar dari daerah tropis sulit untuk dimasak, karena berat jenis dan faktor lainnya yang belum diketahui secara pasti.

Proses pulping Acetosolv untuk jenis kayu dari hutan primer seperti kapur dan meranti merah menghasilkan bilangan kappa di atas 100, sisa kayu yang tidak termasak 17 – 20% dan rendemen total 66 – 67%. Penyebab tingginya bilangan kappa adalah persentase katalisatornya yang relatif kecil, sehingga sebagian besar katalisator tersebut bereaksi dengan mineral dari kayu dan zat ekstraktif tertentu. Hal ini terbukti bahwa pada jenis kayu perupuk dan simpur diperoleh bilangan kappa yang lebih rendah, yang berkisar antara 36 - 52, sedangkan sisa kayu yang tidak termasak berkisar antara 0,1 – 3,7% serta rendemen total berkisar antara 54 – 55%. sisa lignin di dalam pulp yang tinggi menyebabkan sifat kekuatan kertas yang tidak baik (Tabe1 3-18).

Proses pulping Acetosolv untuk jenis kayu hutan sekunder seperti mahang dan puspa menghasilkan kisaran bilangan kappa antara 50 - 52, sisa kayu yang tidak termasak di bawah l% dan rendemen total pulp 55%. Nilai bilangan kappa ini dapat diturunkan melalui optimalisasi proses pulping. Sifat kekuatan kertas pada nilai derajat giling 30ºSR diperoleh kekuatan tarik 7,100 – 9,100 km, namun kekuatan sobek dan jebolnya relatif kurang baik jika dibandingkan pulp dari kayu daun jarum. HaI ini cukup jelas, karena struktur anatomi serat, khususnya serat kayu daun jarum panjang jika dibandingkan serta kayu daun lebar. Diameter serat kayu daun jarum lebih kecil jika dibandingkan serta kayu daun lebar. Sifat anatomi tersebut menyebabkan ikatan antar dan inter serat kayu daun lebar tidak sebaik kayu daun jarum. Untuk jenis kayu dari Hutan Tanaman industri dapat dikaitkan bahwa secara keseluruhan lebih baik jika dibandingkan kayu yang berasal dari hutan primer dan hutan sekunder, kecuali untuk kayu karet.

Kayu yang berasal dari Hutan Tanaman Industri terdiri atas Akasia, Albizia, Eucalyptus dan Karet, Bilangan kappa dari keempat jenis kayu tersebut berkisar antara 37 - 50, sedangkan sisa yang tidak termasak antara 0,2 – 1,5% dan rendemen total pulp 50 – 56%. Bilangan kappa tersebut pada dasarnya dapat diturunkan, apabila optimalisasi proses pulping diteliti secara rinci. Penelitian terhadap kayu yang berasal dari daerah tropis tidak dilakukan secara rinci, khususnya untuk optimalisasi proses pulping. Sifat kekuatan kertas juga relatif lebih baik jika dibandingkan kayu yang berasal dari hutan primer, kecuali kayu karet (Tabel 3-18). Sifat kekuatan kertas secara keseluruhan dapat dilihat pada lampiran Tabel 7-10. Tabel 3-10. Perbandingan Proses Pulping Acetosolv Antara Kayu Spruce dan

Kayu Yang Berasal Dari Daerah tropis.

No. Jenis

AlCl 3 Bilangan

Sisa

Rendemen Derajat

Kekuatan

Tarik Jebol Sobek (%)

(km) (m 2 ) (cN)

B18. Spruce 0,25

Hutan Primer

T2. Kapur 0,25

M. Merah 0,25

Hutan Sekunder

30 9,140 36,0 49,0 T7.

T6. Mahang 0,25

Hutan Tanaman Industri

30 8,000 43,6 50,0 T9.

T8. Akasia 0,25

30 7,580 35,5 60,0 T10. Eucalyptus

30 8,050 37,9 68,4 T11. Karet

Keterangan : Konsentrasi Asam asetat

Rasio (kayu : larutan)

Waktu Pemasakan

: 4 jam

Temperatur

: 110ºC

3.5.3 Perbedaan Proses Pulping Acetosolv Sistem Tanpa Tekan dan Tekanan.

Proses pulping Acetosolvs tanpa tekanan (pada tekanan atmosphere) harus dibantu dengan katalisator. Proses pulping Acetosolv pada temperatur tinggi (170 – 200ºC) dapat dilakukan tanpa memakai katalisator (DE HAAS dan LANG, 1971). proses pulping Acetosolv dengan tekanan dapat dilakukan dengan mengunakan autoklap glass (DA1 - DAl4 ). Namun ada kekhawatiran bahwa autoklap metal akan rusak bila terkena pengaruh asam asetat. Hasil penelitian proses pulping Acetosolv dengan autoklap glas menghasilkan kisaran bilangan kappa antara 17 - 40, rendemen total antara 50 – 69% dan sisa kayu yang tidak termasak antara 0,1 – 16%. Sisa kayu yang tidak termasak dalam jumlah yang cukup tinggi ini disebabkan autoklap glas tidak berputar, sehingga proses pulpingnya tidak berjalan secara sempurna. sifat kekuatan kertas pada nilai derajat giling antara 18 – 20ºSR, diperoleh kekuatan tarik yang berkisar antara 10,000 – 12,000 km, kekuatan jebol antara 44 - 80 m 2 , kekuatan sobek antara 67 - 95 cN

dan derajat putih kertas antara 11 – 15% ISO. Proses pulping Acetosolv sistem tekan dengan degester putar relatif lebih

baik jika dibandingkan autoklap glas. Faktor yang sangat berpengaruh di dalam proses pulping sistem tekan adalah temperatur, konsentrasi asam asetat dan waktu pemasakan. Temperatur pemasakan 170ºC dan waktu pemasakan 3 - 5 jam serta konsentrasi asam asetat 75 – 90%, menghasilkan bilangan kappa antara 28 – 36, sisa kayu 0% dan rendemen total 46 – 52%. Sifat kekuatan kertas pada nilai derajat giling 20ºSR, diperoleh kekuatan tarik antara 7,800 – 8,700 km, kekuatan

jebol antara 55 - 60 m 2 dan kekuatan sobek antara 55 - 60 cN, serta derajat putih kertas di bawah 15 % ISO. Konsentrasi asam asetat 75 – 90 %, waktu pemasakan

2 - 4 jam, dan temperatur pemasakan 180 ºC menghasilkan kisaran bilangan kappa antara 13 - 47, rendemen total pulp antara 42 - 49% dan tanpa sisa kayu. Sifat kekuatan kertas yang diperoleh pada derajat giling antara l8 – 24ºSR adalah kekuatan tarik 8,000 2 – 10,151 km, kekuatan jebot antara 35 – 48 m , kekuatan sobek antara 36 – 66 cN dan derajat putih kertas antara 14 – 20% ISO. Pada 2 - 4 jam, dan temperatur pemasakan 180 ºC menghasilkan kisaran bilangan kappa antara 13 - 47, rendemen total pulp antara 42 - 49% dan tanpa sisa kayu. Sifat kekuatan kertas yang diperoleh pada derajat giling antara l8 – 24ºSR adalah kekuatan tarik 8,000 2 – 10,151 km, kekuatan jebot antara 35 – 48 m , kekuatan sobek antara 36 – 66 cN dan derajat putih kertas antara 14 – 20% ISO. Pada

15 – 20% ISO. Temperatur pemasakan 200ºC, konsentrasi asam asetat 85% dan waktu pemasakan 1 jam sudah dapat menghasilkan bilangan kappa 11,9 dan rendemen 44%. Sifat kekuatan kertas pada nilai derajat giling antara 20 – 30ºSR diperoleh kisaran kekuatan tarik antara 9,980 – 11,500 km, kekuatan jebol antara

51 - 70 m 2 dan kekuatan sobek berkisar antara 62 - 70 cN (Tabel 3-19).

Tabel 3-19. Proses Pulping Acetosolv Dari Jenis Kayu Spruce Dengan Sistem Tekan Di Dalam Autoklap Glas dan Autoklap Berputar *)

No. Waktu HOAc

DG Kekuatan Derajat

Jebol Sobek Putih Kertas (jam)

(m 2 ) (cN) (% ISO)

65,6 67,3 13,0 DA2

DA1

66,6 73,8 13,0 DA3

69,2 75,8 13,1 DA4

68,4 81,7 13,9 DA5

78,8 85,1 14,5 DA6

70,0 78,9 14,2 DA7

75,7 82,4 13,9 DA8

80,0 72,9 14,0 DA9

72,3 80,5 15,0 DA10

69,5 82,7 13,2 DA11

70,0 72,7 11,2 DA12

44,1 94,7 12,3 DA13

69,5 82,7 12,6 DA14

72,2 93,3 12,0 DA15*

41,2 60,2 13,4 DA17*

DA16*

38,5 57,9 15,6 DA18*

48,8 55,7 15,5 DA19*

40,6 59,1 14,3 DA20*

DA21*

35,7 52,9 14,2 DA22*

43,2 49,1 18,7 DA23*

47,9 65,6 17,2 DA24*

43,9 63,3 17,3 DA25*

43,9 52,0 16,9 DA26*

47,1 48,1 19,7 DA27*

41,7 48,7 19,8 DA28*

44,1 56,1 16,6 DA29*

30,6 36,4 17,0 DA30*

33,7 40,0 17,2 DA31*

36,2 54,1 16,1 DA32*

47,6 58,1 18,4 DA33*

46,8 52,7 18,9 DA34*

49,9 56,0 19,7 DA35*

49,5 61,2 16,4 DA36*

40,7 54,5 15,4 DA37*

44,3 51,4 17,0 DA38*

41,2 48,8 17,9 DA39*

48,8 62,4 16,6 DA40*

33,1 35,3 16,4 DA41*

37,4 37,2 17,4 DA42*

39,3 47,1 16,5 DA43*

3.5.4 Proses Pulping Ekstraksi Dengan Alat Twiselmann.

Proses pulping Acetosolv dengan menggunakan alat twinselmann bertujuan untuk mengurangi pemakaian asam asetat pada proses pencucian pulp, dimana pada proses Acetosolv dengan cara lain memerlukan asam asetat untuk pencucian sekitar 7 liter/100 gram pulp, yang akan menyebabkan pemborosan pemakaian asam asetat. Proses pulping acetosolv dengan alat twinselmann dapat berfungsi ganda yaitu proses pulping dan pencucian sekaligus, karena alat ini hampir mirip dengan Soxlet. Beda antara twinselmann dengan soxlet adalah pada sistem aliran pipanya. Pada alat twinselmann, bahan kimia diuapkan atau disemprotkan dari bawah, kemudian bereaksi dengan komponen kayu. selanjutnya, filtrat tersebut akan mengalir ke bawah secara kontinyu yang disertai uap asam asetat dan katalisator naik ke atas twinsselman secara terus menerus. Dari hasil penelitian dapat diketahui bahwa waktu pemasakan relatif lama dan bilangan kappa yang masih relatif tinggi. Disamping itu, sisa kayu yang tidak termasak juga masih tinggi, sedangkan rendemen totalnya relatif kecil. Sifat kekuatan kertas, khususnya kekuatan tarik relatif lebih kecil jika dibandingkan dengan menggunakan alat yang lain (sistem lainnya). Proses ini juga sulit untuk diterapkan dalam skala industri, karena alat twinselmann tidak mungkin mampu menampung volume kayu dalam jumlah besar. Hasil-hasil penelitian ini secara keseluruhan dapat dilihat pada Tabel 3-20.

Tabel 3-20. Pross Pulping Acetosolv Sistem Ekstraksi Dengan Alat Twinselmenn Dari Jenis Kayu Spruce/Fichte.

No. HCl Waktu Bilangan

Sisa

Rendemen

DG Kekuatan Derajat

Kappa

Kayu

Tarik Jebol Sobek Putih Kertas

(m 2 ) (cN) (% ISO)

Keterangan : Konsentrasi Asam asetat

Rasio (kayu : larutan)

Temperatur Pada Tabung Bulat

: 110ºC

DG – Derajat Giling