Pengaruh Konsistensi Terhadap Penurunan Bilangan Kappa Dan Kenaikan Brightness Dari Proses Unbleach Blending Ke Proses Bleaching Do Stage Pada PT. Toba Pulp Lestari, Tbk- Porsea

(1)

PENGARUH KONSISTENSI TERHADAP PENURUNAN

BILANGAN KAPPA DAN KENAIKAN BRIGHTNESS

DARI PROSES UNBLEACH BLENDING KE PROSES

BLEACHING Do STAGE PADA PT.

TOBA PULP LESTARI, Tbk- PORSEA

KARYA ILMIAH

BESTTI STAR POHAN 082401043

PROGRAM STUDI D-III KIMIA ANALIS DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2011

(2)

PENGARUH KONSISTENSI TERHADAP PENURUNAN BILANGAN KAPPA DAN KENAIKAN BRIGHTNESS DARI PROSES UNBLEACH BLENDING

KE PROSES BLEACHING Do STAGE PADA PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk- PORSEA

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya

KARYA ILMIAH BESTTI STAR POHAN

082401043

PROGRAM STUDI D-III KIMIA ANALIS DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2011

(3)

PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH KONSISTENSI TERHADAP PENURUNAN BILANGAN KAPPA DAN KENAIKAN BRIGHTNESS DARI PROSES UNBLEACH BLENDING KE PROSES BLEACHING Do STAGE PADA PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk- PORSEA

Kategori : KARYA ILMIAH

Nama : BESTTI STAR POHAN

Nomor Induk Mahasiswa : 082401043

Program studi : D3- KIMIA ANALIS

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, Juni 2011

Diketahui

Program Studi D3 Kimia Analis Dosen Pembimbing Ketua,

(Dra. Emma Zaidar, M.Si) (Drs. Firman Sebayang,MS) NIP : 195512181987012001 NIP : 195607261985031001

Mengetahui

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua

(DR. Rumondang Bulan, M.S) NIP : 195408301985032001

(4)

PERNYATAAN

PENGARUH KONSISTENSI TERHADAP PENURUNAN BILANGAN KAPPA DAN KENAIKAN BRIGHTNESS DARI PROSES UNBLEACH BLENDING KE PROSES BLEACHING Do STAGE PADA PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk- PORSEA

KARYA ILMIAH

Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juni 2011

BESTTI STAR POHAN 082401043

(5)

PENGHARGAAN

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat dan kasih-Nya hingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini sebagaimana mestinya.

Tujuan disusunnya tugas akhir ini adalah untuk memenuhi syarat dalam menyelesaikan studi pada program studi diploma tiga (III) Kimia Analis Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara. Adapun judul dari tugas akhir ini adalah “Pengaruh Konsistensi terhadap Penurunan Bilangan Kappa dan Kenaikan Brightness dari Proses Unbleach Blending ke Proses Bleaching Do Stage Pada PT. Toba Pulp Lestari, tbk- Porsea”

Penulis menyampaikan ucapan terimakasih sebesar-besarnya kepada :

1. Ayah, Ibunda, Abang, dan Adek tercinta yang telah mendukung penulis baik melalui doa yang tulus, materi dan motivasi hingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan pendidikan di Kimia Analis, Tuhan memberkati.

2. Ibu Dr.Rumondang Bulan, M.S. Selaku Ketua Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Drs.Firman Sebayang, M.S. selaku dosen pembimbing yang telah banyak membantu penulis dan memberi bimbingan sampai penyelesaian karya ilmiah ini.

4. Bapak Arlodis Nainggolan selaku pembimbing lapangan, Bapak Irwan Kelana Putra selaku Training & Development Center Section Head, Bapak Fanddy,dan Bapak Ashrori, dan seluruh staff karyawa Laboratorium PT. Toba Pulp Lestari, Tbk-Porsea yang membimbing dan mengarahkan penulis selama melakukan kerja praktek.

5. Buat sahabat-sahabat tercinta Kimia Analis 2008 khususnya teman satu perjuangan saya (Winarto, martina, grace, Pela, Elisa, Okio, Yoyo) yang telah mendukung melalui doa, kritik dan saran sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

(6)

6. Buat teman-teman, Kakak, dan adek-adek saya di Syalom Camp yang telah mendukung saya dan mendoakan penulis, terimakasih banyak buat dukungan yang telah diberikan.

7. Buat Tante Ana yang selalu memberikan motivasi bagi penulis, saya mengucapkan banyak terima kasih.

Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penulisan tugas akhir ini, karena itu dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan adanya saran dan kritik yang membangun untuk penyempurnaan karya ilmiah ini.

Medan, Juni 2011 Penulis

(7)

ABSTRAK

Kualitas pulp yang dihasilkan pada proses pembuatan pulp (kraft) dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah bilangan kappa dan brightness. Besar kecilnya bilangan kappa dan brightness dipengaruhi oleh konsistensi yang digunakan dalam proses pengelantangan (bleaching). Tujuan dilakukan analisa bilangan kappa untuk mengetahui kadar lignin yang masih tersisa setelah proses bleaching (pengelantangan) setelah pemasakan. Untuk mengetahui kadar lignin tersebut dilakukan dengan cara titrasi yang pada prinsipnya oksidasi sisa lignin dalam pulp dengan menggunakan KmnO4. Peralatan yang digunakan untuk pengukuran derajat keputihan (brightness) pulp di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk- Porsea adalah alat ELREPHO. Bilangan kappa awal sampel adalah 6 dan brightness adalah 42,16 dimana dengan konsistensi 0,03 maka diperoleh bilangan kappa 3,85 dan brightness 48,13 sedangkan dalam konsistensi yang tinggi 0,085 diperoleh bilangan kappa 3,04 dan brightnessnya 56,33. Jadi, apabila konsistensi yang digunakan rendah maka akan diperoleh bilangan kappa yang tinggi dan brightness yang rendah sedangkan apabila dalam konsistensi yang digunakan tinggi maka akan diperoleh bilangan kappa yang rendah dan brightnessnya tinggi.

(8)

INFLUENCE OF CONSISTENCY TO KAPPA NUMBER AND BRIGHTNESS FROM UNBLEACH BLENDING PROCESS TO BLEACHING Do STAGE

PROCESS IN PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk- PORSEA

ABSTRACT

Pulp quality that produces in pulp (craft) production process can be influenced by some factors, among them are kappa number and brightness. Big or small kappa number and brightness influenced by consistency that used for bleaching process. The aim of kappa number analyst is to know the proportional of lignin still edge after bleaching process after digester. To know the lignin proportional done with titration which its oxidation principle edge lignin in pulp with KMnO4. The instrument be used to measure brightness of pulp in PT. Toba Pulp Lestari, Tbk-Porsea is ELREPHO instrument. The first sample of kappa number is 6 and brightness is 42,16 where with consistency 0,03 it’s gotten kappa number 3,85 and brightness 48,13. Whereas in high consistency 0,085 getting kappa number 3,04 and brightness 56,33. So, if the consistency that used low it will be gotten the high kappa number and small brightness, whereas if in high consistency, it will be gotten the small kappa number and high brightness.

(9)

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ... iii

PERNYATAAN ... iv

PENGHARGAAN ... v

ABSTRAK ... vii

ABSTRACT ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR LABEL ... xii

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1.Latar Belakang ... 1

1.2.Identifikasi Masalah ... 3

1.3.Tujuan Karya Ilmiah ... 4

1.4.Manfaat Karya Ilmiah ... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 6

2.1. Teori Umum Tentang Kayu ... 6

2.2. Sifat-sifat Kayu ... 7

2.2.1. Sifat Fisik Kayu ... 9

2.2.2. Sifat Mekanik Kayu ... 13

2.2.3. Sifat Kimia Kayu ... 13

2.3. Bahan-bahan yang terdapat dalam Kayu ... 13

2.3.1. Sellulosa ... 15

(10)

2.3.3. Lignin ... 16

2.3.4. Ekstraktif ... 18

2.4. Bleaching ( Pengelantangan) ... 19

2.4.1. Bahan-Bahan Proses Pemutihan(Bleaching) ... 20

2.4.2. Tahap-Tahap Proses Pemutihan (Bleaching) ... 23

2.4.3. Pemurnian Menggunakan Klorin dioksida ... 26

2.4.4. Proses Kimiaawi Pemutihan Dengan Klorin Dioksida ... 29

2.5. Bilangan Kappa ... 31

2.6. Brightness ... 33

2.7. Konsistensi ... 34

2.8. Titrasi Redoks ... 35

BAB 3 BAHAN DAN METODOLOGI ... 37

3.1. Peralatan dan Bahan ... 37

3.1.1. Peralatan ... 37

3.1.2. Bahan ... 38

3.2. Prosedur Percobaan ... 38

3.2.1. Prosedur Konsistensi ... 38

3.2.2. Proses Bleaching Tahap I (Do) ... 39

3.2.3. Penentuan Bilangan Kappa ... 40

3.2.4. Langkah-Langkah Kalibrasi ELREPHO ... 41

3.2.5. Penentuan Derajat Keputihan (Brightness) ... 42

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 43

4.1. Data Percobaan ... 45

(11)

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 54 5.1. Kesimpulan ... 54 5.2. Saran ... 54

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(12)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Komposisi Typical Chemical Antara Hardwoods dan Softwoods Tabel 2.2. Sifat-sifat fisis Klorin Dioksida

(13)

ABSTRAK

(14)

INFLUENCE OF CONSISTENCY TO KAPPA NUMBER AND BRIGHTNESS FROM UNBLEACH BLENDING PROCESS TO BLEACHING Do STAGE

PROCESS IN PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk- PORSEA

ABSTRACT

(15)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Kayu merupakan sumber daya alam yang sangat melimpah keberadaannya dipermukaan bumi ini. Dimana seperti tiga dari pada bumi ini di penuhi oleh pepohonan ataupun hutan. Kemajuan era globalisasi sekarang yang sangat tajam dan canggih, berdampak pada kebutuhan akan kertas juga meningkat diantaranya untuk perindustrian kertas, industri tekstil dalam pembuatan kain dan juga untuk bahan pengepakan barang. Hal ini didukung dengan tingkat pertumbuhan ataupun ledakan penduduk dunia yang meningkat menyebabkan kebutuhan untuk kertas meningkat tajam pada instansi pendidikan, perkantoran dll.

Karena hal ini Indonesia sebagai negara berkembang dan juga kaya akan sumber daya alam kehutanan (kayu) tidak menyia-nyiakan kesempatan ini mejadi salah satu produsen pulp di dunia, ini ditunjukkan pemerintah dengan penanaman modal baik di kehutanan maupun perindustrian.

PT. Toba Pulp Lestari, Tbk adalah satu diantara beberapa industri di Indonesia yang bergerak dibidang produksi pulp. Dimana PT. Toba Pulp Lestari, Tbk menggunakan proses pulp secara sulfat. Secara garis besar proses sulfat dibagi atas 6 bagian, yaitu: persiapan bahan baku, pemasakan, pencucian, penyaringan, pemutihan dan pembuatan lembaran pulp.

(16)

Proses pemutihan merupakan tahap lanjutan setelah pemasakan. Untuk menghasilkan pulp dengan tingkat keputihan dan bilangan kappa yang optimal maka komponen lignin yang tersisa harus dihilangkan dari pulp. Ini dikerjakan pada unit pulp yang terdiri dari beberapa tahapan perlakuan dengan menggunakan beberapa bahan kimia, yaitu: klordioksida, Natrium Hidroksida, Natrium Hypoklorit dan peroksida.

Salah satu bahan kimia yang digunakan sebagai zat pemutih pada unit bleaching adalah klordioksida. Klorin dioksida adalah salah satu bahan kimia pengoksidasi kuat, kerja dari proses pemutihan ini umumnya dengan cara oksidasi terhadap lignin dan bahan-bahan berwarna yang lainnya. Ini digunakan untuk memutihkan pulp yang berkualitas, sebab ini memiliki keunikan yang sanggup mengoksidasi yang bukan selulosa dengan kerusakan pada selllulosa yang minimum. Brightness tinggi yang dihasilkan dengan klorin dioksida adalah stabil. Pada bleaching plant, klorin dioksida digunakan sebagai suatu larutan gas dalam air.

Variabel-variabel proses pada tahap klorin dioksida antara lain adalah: pengaruh temperatur, pengembalian warna, pemutihan shive, pengaruh konsistensi, pengaruh pengadukan, pengaruh PH, lama waktu tinggal, pengaruh kuantitas penambahan klorin dioksida.

Salah satu variabel yang digunakan pada tahap bleaching yaitu konsistensi, pengaruh konsistensi terhadap efisiensi proses pemutihan dengan klorin dioksida adalah kecil; akan tetapi biaya pemanasan air dari pada pulp akan menjadi 70oC membuatnya setinggi mungkin. Sehingga diperoleh brightness dan kappa number yang optimum.

(17)

Larutan ClO2 berfungsi untuk mengikat lignin yang terdapat dalam pulp sehingga sellulosa lepas dari ikatannya ini disebut dengan delignifikasi. Lewat penurunan kappa maka brigthness akan meningkat sehingga memberikan hasil yang optimal. Penentuan kadar lignin adalah penting untuk analisis kayu maupun untuk untuk karakterisasi pulp. Banyaknya lignin yang tersisa biasanya dinyatakan dengan kappa number (bilangan kappa). Untuk mencapai bilangan kappa tersebut maka harus diperhatikan penggunaan konsistensi yang dipakai untuk menentukan jumlah ClO2 dan air yang akan dipergunakan. Penggunaan ClO2 yang konsistensinya rendah maka akan menyebabkan kualitas pulp rendah.

Dengan mengamati permasalahan diatas, penulis tertarik untuk lebih membahas masalah ini dengan mengambil judul : Pengaruh Konsistensi Terhadap Penurunan Bilangan Kappa Dan Kenaikan Brightness Dari Proses Unbleach Blending Ke Proses Bleaching Do Stage Pada PT. Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea.

1.2.Identifikasi Masalah

Dalam memperoleh suatu pulp dengan brightness yang optimal dan maksimal maka lignin harus dikeluarkan dari pulp tersebut. Dimana dalam hal ini, penghilangan lignin tidak hanya dilakukan seluruhnya di dalam tahapan unit digester ( pemasakan) ini dikarenakan apabila dilakukan pemasakan yang terlalu lama diunit digester maka kandungan dari pada sellulosa yang dalam pulp tersebut akan hancur, hal ini akan mempengaruhi kualitas dari pada pulp. Oleh karena itu penghilangan lignin dilaksanakan pada tahapan bleaching.

(18)

Adapun yang menjadi titik permasalahan adalah bagaimana hubungan dan pengaruh dari konsistensi yang semakin tinggi terhadap bilangan kappa dan kenaikan brightness sehingga diperoleh hasil pulp yang optimum yang sesuai dengan standart mutu yang diinginkan.

1.3.Tujuan

Mengetahui pengaruh konsistensi yang digunakan terhadap bilangan kappa dan brightness pada tahap bleching Do Stage

Mengetahui konsistensi yang optimum yang harus dipergunakan dalam industri pulp untuk menghasilkan produk akhir yang dengan bilangan kappa dan brightness yang optimum dan stabil dalam standart kualitas product yang tinggi pada tahap bleaching Do stage

1.4.Manfaat

− Dapat mengetahui konsistensi yang optimal yang digunakan untuk memperoleh kappa number dan brightness yang optimal pada tahap bleaching Do stage

− Memperbaiki kemurnian pulp

− Untuk mendapatkan produk akhir berupa lembaran pulp yang memiliki kualitas yang baik

− Untuk memaksimalkan hasil produksi dan meminimalkan konsumsi bahan kimia dan emisinya kelingkungan

(19)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Teori Umum Tentang Kayu

Kayu ataupun pohon dikategorikan atu diklasifikasikan kedalam dua jenis yaitu : kayu keras (hard wood) dan kayu lunak (soft wood). Secara botanis, pohon dari kayu- keras berbeda dengan pohon dari kayu lunak. Keduanya termasuk didalam divisi spermatophyta yang berarti tumbuh-tumbuhan berbiji. Daun jarum mencirikan kayu-lunak, pohon-pohon seperti itu umunya dikenal sebagai pohon yang selalu hijau karena memang selalu berdaun hijau sepanjang tahun dan hanya sebagian sebagian saja dari daunnya yang tanggal. Kebanyakan kayu-lunak mempunyai buah bersisik yang berbentuk seperti kerucut. Sedangkan kayu-keras dicirikan dengan kayu daun ini dikarenakan kayu-keras mempunyai daun yang lumayan lebar dan tidak seperti daun jarum contohnya adalah eucalyptus.

Pohon daun lebar;

1. Umumnya berbentuk daun lebar 2. Tajuk besar dan membundar 3. Menggugurkan daun

4. Pertumbuhan lambat

5. Umumnya batang tidak lurus dan berbonggol 6. Umumnya memiliki kayu yang lebih keras

(20)

1. Umumnya bentuk daun seperti jarum 2. Tajuk berbentuk kerucut

3. Umunya tidak menggugurkan daun kecuali beberapa jenis pohon saja 4. Pertumbuhan sangat cepat dan lurus ke atas

5. Umumnya memiliki kayu lunak dan ringan

Kayu daun lebbar mempunyai sruktur yang lebih lengkap, dari pada kayu daun jarum, memiliki pori-pori ( sel-sel pembuluh). Sedangkan daun kayu jarum tidak memiliki pori-pori melainkan sel trakeida yaitu sel yang berbentuk panjang dengan ujung-ujung yang yang kecil sampai meruncing. sel-sel itu merupakan jaringan dasar kayu jarum dan merupakan bagian yang terbesar dari volume kayu. Contohnya kayu pinus, agathis,jumuju. (Dumanauw, J.F, 1982)

2.2. sifat-sifat kayu

Kayu berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat-sifat yang berbeda- beda. Bahkan kayu berasal dari satu pohon memiliki sifat agak berbeda, jika dibandingkan dengan bagian ujung dan pangkalnya. Dalam hubungan itu maka ada baiknya jika sifat-sifat kayu tersebut diketahui terlebih dahulu, sebelum kayu dipergunakan sebagai bahan bangunan, industri kayu maupun untuk pembuatan perabot. Sifat dimaksud antara lain yang bersangkutan dengan sifat-sifat anomi kayu, sifat-sifat fisik , sifat-sifat mekanik dan sifat-sifat kimianya. Disamping sekian banyak sifat-sifat kayu yang

berbeda satu sama lain, ada beberapa sifat yang umum terdapat pada semua kayu yaitu:

(21)

b. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa dan hemi selulosa (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 terhadaop sumbu vertikal dan horizontal pada batang pohon.

d. Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat higroskopik, yaitu dapat kehilangan atau dapat bertambah kelembapannya akibat perubahan kelembapan dan suhu udara disekitarnya.

e. Kayu dapat diserang makhluk hidup perusak kayu, dapat juga terbakar, terutama jika keadaan kayu kering . (Dumanauw, J.F, 1982)

Bila sebatang pohon dipotong melintang dan permukaan potongan mnelintang itu dihaluskan, maka akan tampak suatu gambaran unsur-unsur kayu yang tersusun dalam pola melingkar dengan suatu pusat ditengah batang serta deretan sel akyu dengan arah mirip jari-jari roda kepermukaan batang . sebuah sumbu dapat dibayangkan melewati pusat itu dan merupakan salah satu sumbu arah utama yang disebut sumbu longitudinal. Sumbu-sumbu arah utama yang lain dapat dibuat tegak lurus pada dan memotong sumbu longitudinal; sumbu ini disebut sumbu arah radian. Selanjutnya yang tegak lurus dengan jari-jari kayu, tetapi tidak memotong sumbu longitudinal, dinamakan sumbu arah tangensial. Ketiga sumbu arah utama ini sangat penting artinya bagi keperluan mengenal sifat-sifat kayu yang khas. Yaitu antara lain

(22)

sifat anisotropik yang telah disebut, perbedaan dalam kekuatan kayu, kembang susut kayu dan aliran zat cair di dalam kayu. Disamping itu mengenal kekuatan kayu yang menahan beban, ternyata lebih besar pada arah sumbu longitudinal dari pada arah-arah yang lain. Demikian pula aliran zat cair lebih cepat dan lebih mudah pada arah longitudinal dari pada arah sumbu radian dan tangensial. Sebaliknya kembang susut kayu tersbesar terdapat pada arah tangensial.

2.2.1.Sifat fisik kayu

Beberapa hal yang tergolong dalam sifat fisik kayu adalah: berat jenis, keawetan alami, warna, higroskopik, berat, kekerasan dll.

Berat jenis:

Kayu memiliki berat jenis yang berbeda- beda berkisar antara minimum 0,20 hinggga BJ 1,28 . Berat jenis merupakan petunjuk pentingbagi aneka sifat kayu. Makin berat kayu itu, umumnya makin kuat pula kayunya. Semakin ringan suatu jenis kayu, akan berkurang pula kekuatannya. Berat jenis ditentukan antara lain oleh tebal dinding sel, kecilnya rongga sel yang membentuk pori-pori. Berat jenis diperoleh dari perbandingan antara berat dari suatu volume kayu tertentu dengan volume air yang sama pada suhu standart. Umumnya berat jenis kayu ditentukan berdasarkan berat kayu kering tanur atau kering udara dan volume kayu pada posisi kadar air tesebut.

Keawetan alami kayu:

Ternyata berbeda-beda pula. Yang dima ksud dengan keawetan alami , adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak kayu dari luar seperti: jamur, rayap, bubuk, cacing laut, dan makhluk lainnya yang diukur dengan jangka waktu tahunan. Keawetan kayu tersebut disebabkan oleh adanya suatu zat didalam

(23)

kayu (zzat ekstraktif) yang merupakan sebagian unsur racun bagi perusak-perusak kayu, sehingga perusak tersebut tidak sampai masuk dan tinggal didalamnya serta merusak kayu. Misalnya kayu jati memiliki tektoquinon, kayu ulin memiliki silica dll. Sehingga jenis-jenis ini mempunyai cukup keawetan secara alami. Indonesia membedakan lima kelas keawetan kayu (lihat pada Bab pengawetan kayu). Zat ekstraktif pada kayu mulai terbentuk disaat kayu gubal berubah menjadi kayu teras. Oleh karena itu kayu teras pada semua jenis umumnya lebih awet dibandingkan dengan kayu gubalnya. Selain itu kayu gubal sel-selnya masih hidup dan sebagai tempat cadangan bahan makanan serta kayunya lunak, sehingga lebih mudah bagi perusak-perusak kayu untuk menembus dan merusak kayu tersebut.

Warna kayu

Ada beraneka macam, antara lain warna kuning, keputih-putihan, coklat muda, coklat tua, kehitam-hitaman, kemerah-merahan dan lain sebagainya. Hal ini disebabkan oleh zat-zat pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda. Warna sesuatu jenis kayu dap[at dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut : tempat didalam batang , umur pohon, kelembapan udara. Kayu teras umumnya memiliki warna yang lebih jelas atau lebih dari pada warna bagian kayu yang ada disebelah luar kayu teras, yaitu kayu gubal. Kayu yang lebih tua dapat lebih gelap dari kayu pohon yang lebih muda dari jenis yang sama. Kayu yang kering berbeda pula warnanya dari pada kayu yang basah. Kayu yang lama berada di luar dari lebih gelap, dapat juga lebih pucat dari pada kayu yang lebih segar dan kering udara. pada pengenalan kayu, warna kayu

yang dipakai adalah warna kayu terasnya. Pada umumnya warna sesuatu jenis kayu bukanlah warna yang murni, tetapi warna campuran beberapa jenis warna.

(24)

Higroskopik

Kayu mempun yai sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap atau melepaskanair atau kelembaban. Suatu petunjuk, bahwa kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh kelembaban dan suhu udara pada suatu saat. Makin lembab udara di sekitar akan makin tinggi pula kelebaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Kandungan air pada kayu serupa inidina makan kandungan air kesembangan (EMC= Equilibrium Moisture Content) dengan masuknya air kedalam kayu itu, maka berat kayu akan bertambah. Selanjutnya masuk dan keluarnya kayu menyebabkan kayu itu basah atau kering. Akibatnya kayu itu akan mengembang atau menyusut.

Tekstur

Tekstur adalah ukuran relatif sel-sel kayu. Yang dimaksud dengan sel-sel kayu adalah serat-serat kayu. Jadi dapat dikatakan tekstur adalah ukuran relatif serat-serat kayu. Berdasarkan teksturnya, jenis kayu digolongkan ke dalam:

a. Kayu tekstur halus contoh: giam, lara, kulim dan lain-lain b. Kayu tekstur sedang contoh jati, sonokoling dan lain-lain c. Kayu tekstur kasar contoh : kempas, meranti dan lain-lain

Serat

Bagian ini terutama menyangkut sifat kayu, yang menunjukkan arah umum sel-sel kayu didalam kayu terhadap sumbu batang pohon asal pohon tadi. Arah serat dapat di tentukan oleh arah alur-alur yang terdapat pada permukaan kayu. Kayu dikatakan berserat lurus, jika arah sel-sel kayunya sejajar dengan sumbu batang. Jika

(25)

arah sel-sel itu menyimpang atau membentuk sudut terhadap sumbu panjang batang, dikatakan kayu tersebut berserat mencong.

Berat kayu

Berat sesuatu jenis kayu tergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun, ronggga-rongga sel atau jumlah pori-pori, kadar a ir yang dikandung dan zat-zat ekstraktif di dalamnya. Berat suatu jenis kayu ditunjukkan dengan besarnya berat jenis kayu yang bersangkutan, dan dipakai sebagai patokan berat kayu.

Kekerasan

Pada umumnya terdapat hubungan langsung antara kekerasan kayu dan berat kayu. Kayu-kayu yang keras juga termasuk kayu-kayu yang berat. Sebaliknya kayu yang ringan juga kayu yan lunak.

Kesan raba

Kesan raba sesuatu jenis kayu adalah yang diperoleh pada saat kita meraba permukaan kayu tersebut. apakah kayu tersebut memberikan kesan kasar, halus, licin, dingin. Kesan raba yang berbeda- beda itu untuk tiap-tiap jenis kayu tergantung dari: tekstur kayu, besar kecilnya air yang dikandung, dan kadar ekstraktif di dalam kayu.

Bau dan rasa

Bau dan rasa kayu mudah hilang bila kayu itu lama tersimpan di udara luar. Untuk mengetahui bau dan rasa kayu perlu dilakukan pemotongan atau sayatan yang baru pada kayu atau dengan membasaho kayu tersebut. sebab ada jenis-jenis kayu yang mempunyai bau yang cepat hilang, atau memiliki bau yang cukup merangsang.

(26)

Nilai dekoratif

Umumnya menyangkut jenis kayu yang akan dibuat untuk tujuan tertentu yang hanya mementingkan keindahan pada kayu tersebut.

2.2.2. Sifat mekanik kayu

Sifat-sifat mekanik atau kekuatan kayu adalah kemampuan kayu untuk menahan muatan dari uar. Yang dimaksud dengan muatan dari luar adalah gaya-gaya di luar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Kekuatan kayu memegang peranan penting dalam penggunaan kayu untuk bangunan, perkakas dan lain penggunaan. Hakekatnya hampir pada semua penggunaan kayu, dibutuhkan syarat kekuatan seperti keteguhan tarik, keteguhan kompressi, keteguhan geser, keteguhan lengkung, kekakuan, keuletan, kekerasan, dan keteguhan belah.

2.2.3. Sifat kimia kayu

Komponen kimia didalam kayu, mempunyai arti yang penting, karena menentukan kegunaan sesuatu jenis kayu. Juga dengan mengetahuinya, kita dapat membedakan jenis-jenis kayu. Susunan kimia kayu digunakan sebagai pengenal ketahanan kayu terhadap serangan makhluk perusak kayu. Selain itu dapat pula menentukan penerjaan dan pengolahan kayu, sehingga di dapat hasil yang maksimal. (Dumanauw, J.F, 1982)

2.3. Bahan- Bahan yang Terdapat dalam Kayu

Kandungan bahan yang terdapat dalam kayu dapat dibagi menjadi 4 bagian, yaitu:

(27)

1. Selulosa 2. Hemiselulosa 3. Lignin 4. Ekstraktif

Distribusi komponen kimia tersebut dalam dinding sel kayu tidak merata. Kadar selulosa dan hemisellulosa banyak terdapat dalam dinding sekunder. Sedangkan lignin banyak terdapat dalam dinding primer dan lamela tengah. Zat ekstraktif terdapat di luar dinding sel kayu.

Komposisi dan sifat-sifat kimia dari komponen-komponen ini sangat berperan dalam proses pembuatan pulp. Pada setiap pemasakan, kita ingin mengambil sebanyak mungkin selllulosa dan hemiselllulosanya, disisi lain lignin dan extractive tidak dibutuhkan/dipisahkan dari serat kayunya. Komposisi kimia kayu bervariasi untuk setiap spesies.

Secara umum, hardwood atau kayu jarum (Gymnospermae) mengandung lebih banyak selllulosa, hemiselllulosa dan ekstraktif dibanding dengan softwood atau kayu daun (Angiospermae), tetapi kandungan lignin nya lebih sedikit.

(28)

Tabel 2.1.:Komposisi Typical Chemical Antara Hardwoods dan Softwoods.

Komponen Softwoods Hardwoods

Selulosa

42 ± 2 % 45 ± 2%

Hemiselulosa

27 ± 2 % 30 ± 5 %

Lignin

27 ± 2 % 20 ± 4 %

Ekstraktif

3 ± 2 % 5 ± 3 %

Sumber : Training manual PT. Toba Pulp Lestari, Tbk

2.3.1. Selulosa

Selulosa merupakan bagian utama yang membentuk dinding sel daripada kayu. Merupakan polimerisasi yang sangat kompleks dari gugus karbohidrat yang mempunyai persen komposisi yang mirip dengan “starch” yaitu glukosa yang terhidrolisa oleh asam.

Sifat – sifat polimer selulosa

Sifat-sifat polimer selulosa biasanya dipelajari dalam keadaan larutan, menggunakan pelarut seperti CED atau Kadoksen. Berdasarkan sifat-sifat larutan kesimpulan dapat diperoleh mengenai berat molekul rata-rata, polidisperitas, dan konformasi polimer. Pengukuran-pengukuran berat molekul menunjukkan bahwa sellulosa kapas dalam keadaan asalnya mengandung kira-kira 15000 dan selulosa kayu mengandung kira-kira 10000 sisa glukosa (Sjostrom, E. 1995).

(29)

2.3.2. Hemiselulosa

Hemiselllulosa juga merupakan polimer-polimer gula. Berbeda dengan glukosa yang terdiri hanya dari polimer glukosa, hemiselllulosa merupakan polimer dari lima bentuk gula yang berlainan yaitu : glukosa, mannose, galaktosa, xylosa dan arabinosa. Rantai hemiselulosa lebih pendek dibandingkan dengan rantai selllulosa, karena hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasi yang lebih rendah. Molekul hemiselllulosa terdiri dari 300 unit gugus gula. Berbeda dengan selllulosa, polimer hemiselllulosa berbentuk tidak lurus, tapi merupakan polimer-polimer yang berarti hemiselllulosa tidak akan dapat membentuk struktur Kristal dan serat mikro seperti halnya selulosa. Pada proses pembuatan pulp hemiselllulosa bereaksi lebih cepat dibandingkan dengan selllulosa.

Hemisellulosa dapat tersusun oleh gula dengan rumus C5H10O5 disebut pentosan atau gula dengan rumus C6H12O6 disebut hexosan. Zat-zat ini terdapat sebagai bahan bangunan dinding-dinding sel dan juga sebagai bahan cadangan. . (Dumanauw, J.F, 1982).

2.3.3. Lignin

Lignin adalah suatu zat fenolit, terdiri atas susunan tak beraturan dari berbagai ikatan hidroksi dan metoksi yang tersubstitusi pada satuan-satuan fenil propana. Adanya lignin didalam pulp menyebabkan warna pada pembuatan kertas untuk maksud tertentu seperti kertas cetak. Lignin perlu dipisahkan dari pulp melalui proses pemutihan. Lignin adalah polimer yang sangat kompleks, juga merupakan komponen utama penyusun kayu dengan kandungan antara 17-32% berat kayu kering.

(30)

Struktur molekul lignin sangat berbeda bila dibandingkan dengan polisakarida karena terdiri atas sistem aromatik yang tersusun atas unit-unit fenil propana. Dalam kayu lunak kandungan lignin lebih banyak bila dibandingkan dalam kayu keras. Sifat kimia lignin sangat rumit oleh karena itu tidak banyak ahli yang menjelaskan tentang lignin.

Lignin merupakan senyawa yang tidak diharapkan dalam pembuatan pulp karena akan membuat lembaran kaku dan mengurangi aktivitas ikatan permukaan antara serat dan akan menghalangi pengembangan serta sehingga menurunkan kualitas pulp yang dihasilkan.

Sifat-sifat lignin secara umum antara lain tidak larut dalam air, berat molekul berkisar antara 2000-15000, molekul lignin mengandung gugus hidroksil, metoksil dan karboksil dan bila didegradasi oleh basa akan membentuk turunan benzene (Fessenden,1992).

Lignin merupakan suatu polimer alami yang sukar yang berkaitan dengan struktur dan heterogenitasnya. Dalam kebanyakan penggunaan kayu lignin digunakan sebagai bagian integral kayu. Hanya dalam pembuatan pulp dan pengelantangan lignin dilepaskan dari kayu dalam bentuk terdegredasi dan berubah, dan merupakan sumber karbon lebih dari 35 juta Ton tiap tahun diseluruh dunia yang sangat potensial untuk keperluan kimia dan energi.Yang disebut lignin klason diperoleh setelah penghilangan polisakarida yang dari kayu yang ekstraksi (bebas damar) dengan hidrolisis dengan asam sulfat 72%. Lignin juga larut sebagai alkali lignin bila kayu diperlukukan pada suhu tinggi (170oC) dengan natrium hidroksida atau lebih baik, dengan campuran Natrium Hidroksida dan Natrium Sulfida ( lignin sulfat atau lignin kraft) lignin lebih

(31)

lanjut diubah menjadi turunan yang larut dalam alkali dengan larutan asam klorida (HCl) dan asam Tioglikolal pada 100oC.

Lignin kayu lunak dapat ditentukan secara gravimetri dengan metoda Klakson. Kayu lunak normal mengandung 26-36% lignin sedangkan kandungan lignin kayu keras adalah 35-40%. Lignin yang terdapat dalam kayu keras, sebagian larut selama hidrolisis asam dan karena itu harga-harga gravimetri harus dikoreksi untuk “Lignin” yang larut dalam asam dengan menggunakan spektrofotometri UV (Wegener, 1985).

Polisakarida dapat dihilangkan dengan enzim-enzim dari bubukkayu yang digiling halus. Metodenya menjemukan, akan tetapi “lignin enzim sellulotik (CEL)” yang dihasilkan pada dasarnya tetap mempertahankan struktur aslinya tanpa perubahan. Lignin juga dapat diekstraksi dari kayu dengan menggunakan air dan asam klorida, tetapi terjadi perubahan struktur yang cukup besar. Disamping enzim sellulotik, lignin yang disebut lignin Bjorman, juga disebut lignin kayu yang digiling sejauh ini merupakan bahan yang paling baik, dan telah digunakan secara luas untuk strudy struktur (Sjostrom, E.1995)

2.3.4. Ekstraktif

Ekstraktif mencakup sejumlah senyawa kimia yang luas, meskipun terdapatnya dalam kayu biasanya dalam jumlah yang kecil. Ekstraktif sampel kayu yang telah diisolasi dapat digunakan untuk menentukan struktur dan komposisi komponen-komponen penyusunnya. Dalam analisis kayu secara umum, hanya kuantitasnya yang ditentukan secara isolasi. Dengan cara ini diperoleh kayu bebas-ekstraktif yang dapat digunakan sebagai bahan awal untuk mengisolasi dan menganalisis komponen dan dinding sel makromolekul.

(32)

Ekstraktif terdiri atas jumlah yang sangat besar dari senyawa-senyawa tunggal tipe lipofil maupun hidrofil. Ekstraktif dapat dipandang sebagai konstituen kayu yang tidak struktural, hampir seluruhnya terbentuk dari senyawa-senyawa ekstraselluler dan berat molekul rendah. Kandungan ekstraktif biasanya kurang dari 10%, tetapi ia dapat bervariasi dari dari jejak hingga sampai 40% berat kayu kering. Untuk tujuan analitik dan untuk identifikasi komponen-komponen individual, maka metode kromatografi cairan-gas yang digabung dengan spektrofotometri massa memainkan peranan penting. (Sjostrom, E.1995)

Umumnya adalah zat yang mudah larut dalam pelarut seperti; eter, alkohol, bensin dan air. Zat ekstraktif tidak merupakan bagian struktur dinding sel, tetapi terdapat dalam rongga sel. Zat ekstraktif memiliki arti yang penting dalam kayu karena :

- Dapat mempengaruhi sifat keawetan, warna, bau, dan rasa sesuatu jenis kayu. - Dapat digunakan untuk mengenal sesuatu jenis kayu

- Dapat menyulitkan dalam pengerjaan dan mengakibatkan kerusakan pada alat-alat pertukangan. (Dumanauw, J.F, 1982).

2.4. Bleaching (pengelantangan)

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. Oleh karena itu, proses pemasakan agar benar-benar cukup dimana proses penghilangan lignin dengan bahan kimia, umumnya memiliki suatu dampak terhadap dekomposisi dari lignin.

(33)

Pada normalnya proses penghilangan lignin adalah melarutkan pulp ke bentuk yang larut dalam air. Penghilangan bentuk-bentuk lignin merupakan kehilangan sebahagian dari hasil pada proses pemutihan, yang mana ini adalah antara 5% sampai dengan 10% (dihitung mulai dari pulp yang telah selesai dimasak), tergantung pada metode pemasakan dan sasaran brighness dari pulp.

Lignin pada pulp kelihatan dalam berbagai macam bentuk tergantung kepada kondisi-kondisi proses pulp yang berlangsung. Lignin ini sangat reaktif yang berarti bahwa ini mudah dipengaruhi oleh bahan kimia seperti klorin (Cl2), hipoklorit (OCl), hidrogen peroksida (H2O2), dan lain-lain.Kemudian molekul lignin terurai menjadi partikel-partikel yang lebih kecil yang larut dalam air, dan dapat dihilangkan dari pulp. Variabel-variabel dasar pada proses pemutihan adalah bahan kimia, kekuatan, waktu, temperatur, dan pH.

2.4.1. Bahan Kimia Proses Pemutihan (Bleaching) 1.Sodium Hidroksida (NaOH)

Pada saat klorin bereaksi dengan lignin dan resin, sebahagian besar saja yang dihasilkan tersebut larut dengan air. Karena klorinat lignin dan resin sangat mudah larut dalam larutan alkali, perlakuan alkali menyusun setelah proses korinasi. Sodium Hidroksida (NaOH) (caustic soda) merupakan salah satu alkali kuat yang ada. Ini merupakan bahan kimia yang dapat menyebabkan luka bakar pada kulit. Penanganan caustic soda harus memperhatikan keseluruhan tindakan pencegahan. Pada proses pemutihan normalnya digunakan alkali encer dengan konsentrasi kira-kira 120 gram/Liter.

(34)

2.Oksigen (O2)

Gas oksigen (O2) digunakan seabagai suatu zat pemutih bersama-sama dengan alkali pada tahap ekstraksi. Gas oksigen (O2) memperkuat sifat-sifat pulp yang diputihkan. Hal ini membuat berkurangnya emisi yang dapat mengganggu terhadap lingkungan.

3.Sodium Hipoklorit (NaOCl)

Hipoklorit (NaOCl) adalah persenyawaan klorin yang pertama digunakan untuk proses pemutihan (biasanya disebut”hypo”). Rumus kimia sodium hipoklorit adalah NaOCl. Sodium hipoklorit (NaOCl) dibuat dari klorin (Cl2) dan caustic soda. Senyawa ini merupakan larutan yang sangat tidak stabil dan cenderung terurai yang meningkat dengan kenaikan konsentrasi dan temperatur serta berkurangnya sifat alkali. Hipoklorit (OCl) biasanya dibuat dengan konsentrasi alkali yang berlebihan (kira-kira 4 gr/liter) untuk menjaga kesetabilan larutan.

Kandungan klorin(Cl2) pada larutan hipoklorit (OCl) diperkirakan sebesar 40-44 gr/liter. Tujuan utama perlakuan dengan mengunakan hipoklorit (OCl) adalah untuk meningkatkan brightness pada pulp. Ini dicapai dengan tindakan oksidasi dari hipoklorit (OCl) pada lignin dan bahan-bahan berwarna yang lain yang terdapat pada pulp dengan cara mengubahnya menjadi tidak berwarna. Bagaimanapun reaksi ini, sangat serius merusak serat selulosa kecuali bila kondisi-kondisi operasi seperti pH, temperatur, waktu tinggal, dan jumlah hipoklorit (OCl) yang digunakan dikendalikan secara hati-hati. Degredasi ini dikendalikan bertujuan untuk mencapai kekuatan pulp yang dikehendaki (kendala viskositas).

(35)

4.Klorin Dioksida (ClO2)

Klorin dioksida (ClO2) adalah salah satu bahan kimia pengoksidasi kuat, kerja dari proses pemutihan ini umumnya dengan cara oksidadi terhadap lignin dan bahan-bahan berwarna yang lainnya. Ini digunakan untuk memutihkan pulp yang berkualitas sebab ini memiliki keunikan yang sanggup mengoksidasi yang bukan selulosa dengan kerusakan pada selllulosa (C6H10O5)n yang minimum. Brightness tinggi yang dihasilkan dengan klorin dioksida adalah stabil. Pada bleaching plant, klorin dioksida(ClO2) digunakan sebagai suatu larutan gas dalam air (Sirait,2003).

5.Hidrogen peroksida (H2O2)

Bahan kimia pengelantang yang utama dan praktis satu-satunya dengan sifat-sifat oksidatif yang digunakan untuk pengelantang yang melindungi lignin adalah hidrogen peroksida atau garam natriumnya yaitu natrium peroksida. Hidrogen peroksida merupakan asam lemah dan bagian-bagian pengelantang yang aktif adalah anion peroksida nukleofil (H2O-), yang menyerang struktur-struktur karbonil yang mengubah mereka menjadi sistem-sistem yang kurang bersifat kromofor tanpa terjadi degradasi yang ekstensif dan pelarutan lignin.

Dalam praktek, pengelantangan peroksida dilakukan pada suhu 50-60oC dan harga pH awal sekitar 11, yang pada bagian akhir akan turun menjadi sekitar pH 9. Untuk mencegah peruraian peroksida, yang terjadi dengan adanya ion-ion logam berat perlu menambah penstabil yaitu magnesium silikat. Pada kondisi-kondisi yang dioptimasi dapat diperoleh kenaikan derajat putih ISO sekitar 20%. (Sjostrom, E.1995)

(36)

2.4.2.Tahap – Tahap Proses Pemutihan (Bleaching)

Operasi pemutihan (Bleaching) terdiri dari 4 tahap, untuk 2 tahap yang pertama pada BKP dan DKP adalah sama, tahap pertama adalah perlakuan pengolahan terhadap pulp dengan menggunakan Khlorine Dioksida (ClO2) yang diikuti dengan Ekstraksi oleh Kaustik/Oksigen pada tahap yang kedua. Pemutihan (Bleaching) pada tahap ketiga dan keempat pada BKP adalah perlakuan dengan Khlorine Dioksida (ClO2). Untuk DKP tahap yang ketiga adalah perlakuan pengelolahan dengan Klorin Dioksida (ClO2) yang diikuti dengan sodium Hypo-Khlorite (NaOCl) pada tahap yang terakhir.

Pulp dari bagian pemutihan (Bleaching) disimpan di dalam Bleach High Density Stored Tower dengan konsistensi 12%.Pulp tersebut kemudian dikirim ke unit penyaringan dan Centri-Cleaner sebelum dijadikan ke dalam bentuk lembaran pada pulp machine dan dikeringkan di dalam sebuah alat pengeringan dengan nama Air Borne Flakt Drier, sesudah itu, lembaran tersebut dipotong-potong, ditimbang, dibungkus, diikat dengan kawat dan diberi tanda serta disimpan di Gudang.

Cairan lindi hitam (Black Liquor) berkonsentrasi rendah yang berasal dari unit pencucian dipekatkan dengan menggunakan Evaporator jenis failling film plate dan Konsentrator. Cairan yang sudah dipekatkan dengan konsentrasi 65% padatan selanjutnya dibakar didalam sebuah Ketel Uap dan pemutih bahan kimia. Uap air tekanan tinggi diproduksi dengan membakar bahan organik yang dapat di dalam cairan, ini digunakan untuk menghasilkan sumber elektrik pada Turbo Generator dan kelebihan steam digunakan untuk tujuan pemanasan pada proses (PT TPL,2002)

Pengelantangan modern biasanya dilakukan dengan rangkaian tahap-tahap dengan menggunakan bahan kimia dan kondisi yang berbeda pada masing-masing

(37)

stage.Biasanya perlakuan bahan-bahan kimia dituliskan dengan simbol-simbol berikut seperti dibawah ini:

1. Klorinasi (C), yaitu reaksi dengan klorin dalam media asam 2. Ekstraksi alkali (E), yaitu pelarutan hasil reaksi dengan kaustik. 3. Ekstraksi Oksidasi (EO).

4. Ekstraksi Oksidasi yang diperkuat dengan peroksida

5. Hipoklorit (H), yaitu reaksi dengan hipoklorit dalam media alkali 6. Klorin dioksida (DO),reaksi dengan klorin dioksida dalam media alkali 7. Oksidasi (O) yaitu reaksi dengan oksigen dalam media alkali.

Pada tahap klorinasi, lignin diklorinasi menjadi khlorolignin ( yang akan menjadi terlarut pada tahap ekstraksi ), sehingga proses delignifikasi terjadi.

Untuk mencapai pengelantangan penuh dengan derajat putih (brightness) 89-90% ISO,mula-mula pengelantangan dilakukan dengan 4 stage yaitu DO-EO-D1-D2..

Tahap I, Klorin Dioksida (Do)

Pulp hasil pencucian dan pennyaringan dialirkan dengan stock pump menuju unbleach tower yang berkapasitas 2000 m3. Klorin dioksida (ClO2) dicampur didalam stock tank kemudian dialirkan keunbleach tower. Campuran pulp dengan bahan kimia ClO2 (klorin dioksida) dialirkan ke blow stock blending tank, dan didalamnya campuran pulp dan bahan kimia tersebut akan bereaksi. Kemudian pulp dipompakan menuju Do tower(menara klorinasi) melalui sebuah pipa. Dan didalam pipa, ClO2 (klorin dioksida) diinjeksikan lagi dan juga terdapat mixer untuk mencampurnya.

(38)

Campuran bahan kimia dan pulp ini masuk kedalam Do tower yang berkapasitas 335 m3, pada bagian bawah dan keluar melalui bagian atas.

• Temperatur reaksi : 60-65oC

•Brightness akhir : 55-60% ISO

• Waktu : ± 45 menit

• pH reaksi : 2-4

1. Tahap II, ekstraksi oksidasi Peroksida( E/O/P)

Konsistensi pulp pada tahap ini adalah 10% dan alkali/caustic soda (NaOH (sodium hidroksida)) akan ditambah sebelum pulp masuk ke ekstrak tower atau menara ekstraksi. Jumlah NaOH (sodium hidroksida) yang ditambahkan diatur melalui katub PH. Bahan kimia yang digunakan adalah NaOH (Sodium Hidroksida), O2 (oksigen), H2O2 (peroksida).

• Temperatur reaksi : 70-75 oC

• Brightness akhir : 65-75% ISO

• Waktu : 45-60 menit

• PH reaksi : 10,8-11

2. Tahap III, Dioksida I (DI)

Tahap lanjutan ini juga memakai klorin dioksida (ClO2) sebagai bahan pengelantang dan NaOCl ( sodium hipoklorit) juka diperlukan. Tujuan utama dalah untuk menaikkan brightness pulp sesuai dengan target yang ingin dicapai.

(39)

• Temperatur reaksi : (HYPO) 40- 50 oC (ClO2) 78- 80oC

• Brightness akhir : 85-88% ISO

• Waktu : 180 menit

• pH reaksi : 3,0-3,5

3. Tahap IV, Peroksida (DII)

Pulp dari tahap dioksida pertama diproses selanjutnya ditahap peroksida (H2O2). Prinsip perlakuan kimia pada tahap ini sama dengan tahap dioksida pertama. Tujuannya adalah untuk penyempurnaan kemurnian pulp dan tercapainya brightness pulp. Bahan kimia yang dipakai juga menggunakan ClO2 (Klorin dioksida).

• Temperatur reaksi : 78-80oC

• Brightness akhir : 89-90% ISO

• Waktu : 240 menit

• pH reaksi : 3,0-3,5

2.4.3.Pemutihan Menggunakan Klorin dioksida (ClO2)

Warna dari pulp yang belum diputihkan umumnya disebabkan oleh lignin yang tersida di dalam pulp setelah proses pemasakan.Penghilangan lignin dapat lebih banyak pada proses pemasakan, tetapi akan mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak serat, sehingga menghasilkan kualitas pulp yang rendah.

Klorin dioksida (ClO2) adalah salah satu bahan kimia pengoksidasi yang kuat, berwarna hijau kekuning-kuningan pada konsentrasi tinggi warnanya berubah menjadi

(40)

orange, dapat larut dengan air dingin, merupakan campuran yang terdiri dari air dan ±16% Cl2 memiliki titik beku -59oC , dan titik didihnya +11oC. Kerja dari cara proses pemutihan ini umumnya dengan cara mengoksidasi lignin dan bahan-bahan berwarna lain yang terdapat didalam pulp. Digunakan untuk memutihkan pulp yang berkualitas sebab dapat mengoksidasi bahan yang bukan merupakan selulosa dengan kerusakan pada selulosa yang minimum, dan brightness tinggi yang dihasilkan dengan klorin dioksida (ClO2) adalah (Sirait,2003).

(41)

Tabel 2.2. Sifat-sifat fisis Klorin Dioksida

No. Sifat-sifat fisis Nilai

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Berat molekul

Titik leleh (oC)

Titik didih (oC)

Densitas (gr/cm3) Pada temperatur -56oC

Pada temperatur 11oC

Entalpi

Pada temperatur 298,15oK(kj/mol) Pada temperatur 298,15oK (Kcal/mol)

Energi bebas

Pada temperatur 298.15oK (kj/mol) Pada temperatur 298.15oK (Kcal/mol)

Energi potensial Pada PH 4-7 (V)

67,46 -59 11 1.765 1.620 102.6 24,5 120.6 28.8 0,95

Sumber : Module Bleaching PT.Toba Pulp Lestari,Tbk Tahun 2003

Selain dari sifat-sifat fisis diatas, klorin dioksida (ClO2) juga memiliki sifat-sifat kimia yang dominan, yaitu:

(42)

1. Klorin dioksida (ClO2) merupakan oksidator yang kuat 2. Memiliki reaktivitas yang tinggi dalam fase gas

3. Reaksinya sangat lambat terhadap karbohidrat (C6H12O6) 4. Dalam bentuk murni cenderung terurai dan mudah meledak 5. Dalam pulp, klorin dioksida (ClO2) hanya bereaksi dengan lignin

2.4.4.Proses Kimiawi Pemutihan Dengan Klorin Dioksida (ClO2)

Klorin dioksida (ClO2) dapat dibuat dari Natrium Klorat (NaClO3) dengan adanya senyawa-senyawa pereduksi, misalnya Belerang dioksida (SO2):

2NaClO3 + H2SO4 2 ClO2 + 2NaHSO4

Pada saat pulp diberikan perlakuan dengan klorin dioksida (ClO2), ini bereaksi dengan air dan komponen-komponen pulp, umumnya lignin dan resin melengkapi reaksi. Klorin dioksida (ClO2) bereaksi dengan air sesuai dengan persamaan reaksi berikut ini :

2ClO2 + H2O HClO + HClO2

Reaksi ini lambat pada kondisi asam, agak baik pada temperatur tinggi, akan tetapi kecepatan reaksi meningkat dengan suatu kenaikan terhadap pH 1. Asam klorat (HClO3) tidak reaktif diatas pH 6, akan tetapi ini menjadi suatu zat pemutih yang efektif seperti berkurangnya pH dan sangat reaktif dibawah pH 3.

Bagaimanapun, kecepatan reaksi antara klorin dioksida (ClO2) dan komponen-komponen pulp adalah lebih cepat. Langkah pertama adalah satu elektron

(43)

memindahkan klorin dioksida (ClO2) yang tereduksi menjadi sebuah ion klorin (Cl-) dan mengoksidasi lignin pada pulp.

ClO2 + e ClO2

-Selama pH turun dibawah 7, ion korit bereaksi dengan sebuah ion hydrogen (H+) membentuk asam klorat pada keseimbangan reaksi berikut ini :

ClO2- + H+ HClO2

Asam klorat (ClO3) pada filtrat menunjukkan suatu kehilangan sebahagian kekuatan pengoksidasi dari ClO2 (klorin dioksida).

2.4.5.Reaksi Klorin Dioksida (ClO2) dengan Lignin

Pada proses pengelantangan pulp, korin dioksida (ClO2) akan bereaksi dengan komponen-komponen pulp terutama lignin dengan mengikuti persamaan reaksi berikut :

Substitusi

Cl2 + (Lignin) + H+ (Lignin)-Cl + HCl Oksidasi

Cl2 + (Lignin) (Lignin teroksidasi) + 2HCl

Pada proses pemutihan pulp, lignin yang bereaksi dengan klorin dioksida (ClO2) larut dalam air dengan reaksi oksidasi penghancuran molekul-molekul lignin

(44)

yang besar. Klorin dioksida (ClO2) tidak bereaksi pada kecepatan reaksi yang berarti terhadap kelompok alifatik jenuh. Dengan demikian karbohidrat (H6C12O6) tidak akan mengalami kerusakan yang berarti dengan ClO2 (klorin dioksida).

2.5. Bilangan Kappa (Kappa number)

Agar supaya pengendalian tahapan pemutihan berjalan dengan efesien untuk mendapatkan pulp dengan kualitas yang diharapkan maka dilakukan beberapa pengujian, yaitu:

• Kappa number (bilangan kappa) yaitu : pengujian untuk mengetahui tingkat delignifikasi, kekuatan relatif dari pulp dan kesanggupannya untuk diputihkan.

• Brightness (Kecerahan) yaitu : sifat lembaran pulp untuk memantulkan cahaya yang diukur pada suatu kondisi yang baku, digunakan sebagai indikasi tingkat keputihan. Keputihan pulp diukur dengan kemampuan memantulkan cahaya monokromatik dan diperbandingkan dengan standar yang telah diketahui (biasanya Magnesium Oksida),dan diukur dengan alat Brightnessmeter (Elrepho)

• Viskositas yaitu : pengujian terhadap kekuatan dari pada pulp, pengujian mengevaluasi derajat polimerisasi dari pada selulosa atau dengan kata lain degradasi dari pada selulosa. (Sirait, 2003).

Pengukuran lignin (kappa number) pada proses pembuatan pulp merupakan kunci sukses dalam mengoptimumkan prosespembuatan pulp. Informasi kappa number ini sangat berguna untuk mengontrol parameter selama proses pemasakan

(45)

berlangsung seperti : H-Factor, Liquor to wood ratio, jumlah konsumsi WL, kadar air kayu, efisiensi pencucian, temperatur dan sebagainya. Dalam skala industri, telah dipasang sensor kappa number untuk melihat nilai kappa number. Sebenarnya kappa number on-line mengukur sampel dengan menggunakan teknik optik berdasarkan absorbsi sinar UV. Kemampuan lainnya adalah mengukur parameter lain seperti konsistensi, temperatur dan pH yang dikenali oleh alat dan akan menyalakan alarm jika hasil yang diinginkan menyimpang dari standar. Kunci untuk monitoring dan control pemasakan dengan menggunakan kappa number on-line ini sangat penting untuk mengontrol proses delignifikasi. Juga sangat berguna untuk mengontrol beberapa parameter untuk bleaching. Untuk digester, semakin sering analisa kappa number dilakukan dapat meningkatkan variasi kappa number hingga level 20% dan menjaga kappa number tetap dalam target (masuk standar).

Ketelitian dari analisa kappa number ini akan membantu operator digester untuk mengontrol jalannya digester, mulai dari start up, proses berjalan, penukaran material dan sebagainya.Kappa number menggunakan sejumlah larutan permanganat dengan jumlah tertentu yang ditambahkan ke dalam pulp sampel. Setelah beberapa waktu, permanganat bereaksi dengan pulp yang ditentukan dengan metoda titrasi. Kappa number kemudian ditentukan sebagai jumlah ml 0,1 N larutan KMnO4 yang dikonsumsi oleh 1 gram pulp dalam waktu 10 menit dengan suhu 25 oC. Untuk proses kraft pulp hubungan antara lignin dan kappa number adalah Lignin (%) = 0.147 x Kappa number. Metode-metode yang lain tidak familiar digunakan di Indonesia adalah permanganate number (K-number) yang secara luas digunakan di daerah Amerika Utara. Roe number (hypo test) dan chlorine number adalah dua test yang

(46)

tidak digunakan lagi untuk test lignin karena reagen yang digunakan sangat berbahaya dan banyak permasalahan dalam penanganannya.

Bilangan kappa merupakan pengujian kimia yang diperlakukan terhadap pulp untuk menentukan tingkat delignifikasi, kekuatan relatif dari pulp dan kesanggupannya untuk diputihkan. Pulp merupakan serat dari mana kertas dibuat, terutama sellulosa.

Pengujian bilangan kappa mengindikasikan kandungan lignin dan kemampuan pulp tersebut untuk diputihkan. Pengujian didasarkan kepada reaksi dengan potasium permanganat (KmnO4). Normalnya pulp coklat dan pulp setelah ,melewati tahap proses alkali ekstraksi diperiksa bilangan kappanya di laboratorium.Untuk proses kraft pulp hubungan antara lignin dan kappa number adalah Lignin (%) = 0.147 X Kappa number.

2.6.Brightness

Brightness pulp diukur pada tahap yang berbeda-beda didalam proses pemutihan, sebagaimana salah satu tujuan yang paling penting daripada proses pemutihan adalah untuk mencapai brightness yang spesifik terhadap pulp yang dihasilkan. Sebuah alat pengukur tingkat refleksi atau pengukur brightness digunakan di laboratorium untuk mengukur brightness contoh pulp yang dibuat dalam bentuk lembaran. Ini memantulkan cahaya yang diukur dan dinyatakan sebagai persen daripada (seperti magnesium oksida). Jadi, nilai brightness 90 ISO artinya, pada kondisi yang standar dari cahaya dan pengamatan, suatu kekuatan memantulkan adalah (pada panjang gelombang sebesar 457 mm) 90% dari batangan magnesium oksida. Pulp setelah tahap hipoklorit, tahap klorin dioksida dan pulp yang keluar dari tahap akhir proses pemutihan secara normal diperiksa brightnessnya.

(47)

Pada bleaching plant dengan sistem pengendali yang bekerja secara otomatis, ada instrumen yang terpasang pada jalur tersebut untuk mengukur brightness pulp stock pada tahap-tahap klorinasi, hipoklrit dan klorin dioksida. Pengukuran ini dipergunakan untuk mengendalikan dosis bahan kimia didalam tahap tersebut.

2.7.Konsistensi

Konsistensi merupakan berat kering serat dalam 100 gram campuran pulp/air. Ini adalah subuah ukuran terhadap konsentrasi bubur pulp. Konsistensi 5 % artinya bahwa 5 bagian dari pulp kering bergabung dengan 95 bagian air.

Konsistensi = x 100%. (Sirait, 2003)

2.7.1. Pengaruh konsistensi

Pengaruh konsistensi terhadap efisiensi pemutihan dengan klorin dioksida adalah kecil, akan tetapi biaya pemanasan air daripada pulp menjadi 70oC membuatnya setinggi mungkin. Konsistensi yang optimum proses pemutihan untuk pencampuran klorin dioksida adalah 11-12%. Konsistensi stock pulp yang masuk ke tahap Klorinasi dan stock yang meninggalkan menara pemutihan menuju Pulp machine diukur dan dicatat oleh instrumen – instrumen yang terpasang dijalur tersebut. Pengukuran ini adalah untuk dibandingkan terhadap hasil pemeriksaan di laboratorium. Sebagai tambahan, contoh yang dikumpulkan dari tahap yang berbeda-beda didalam proses akan diperiksa konsistensinya di laboratorium.

(48)

2.8.Titrasi Redoks

Titrasi redoks banyak digunakan dalam pemerikasaan kimia berbagai zat organik dan zat anorganik. Untuk pemeriksaan suatu senyawa terlebih dahulu senyawa yang ditentukan diubah kebentuk tereduksi atau oksidasi pendahuluan. Oksidasi adalah reaksi yang menaikkan bilangan oksidasi suatu unsur dalam zat yang mengalami oksidasi; dapat juga dilihat sebagai kenaikan muatan positif ( penurunan muatan negatif) dan umumnya juga kenaikan valensi. Sebaliknya ialah reduksi, yaitu reaksi yang menurunkan bilangan oksidasi atau muatan positif ( menaikkan muatan negatif) dan umumnya menurunkan valensi unsur dalam zat yang tereduksi. Jadi sekalipun mereduksi atau mengoksidasi suatu persenyawaan, sebenarnya dioksidasi ataupun direduksi itu adalah unsusr tertentu yang terdapat didalam persenyawaan tersebut.

Dalam reaksi redoks selalu harus ada oksidator dan reduktor bersama-sama sebab, bila ada satu bertambah bilangan oksidasinya (melepas elektron) , maka harus ada yang menangkap elektron itu (turun bilangan oksidasinya). Jadi, tidak mungkin hanya ada oksidator saja ataupun hanya reduktor saja. Dengan perkataan lain. Dengan perkataan lain, dalam reaksi redoks pasti ditemukan unsur yang naik bilangan oksidasinya dan unsur lain yang turun bilangan oksidasinya pada waktu yang bersamaan. Setelah zat yang diperiksa dipersiapkan dengan cara oksidasi atau reduksi dengan memakai oksidator atau reduktor diatas, maka titrasi redoks dapat dilakukan. Cara titrasi redoks tergantung pada zat yang akan ditentukan.

salah satu zat pengoksidasi yang digunakan adalah (KmnO4). Kalium permanganat merupakan salah atu oksidator kuat dalam larutan yang bersifat asam. Setengah reaksinya sebagai berikut :

(49)

MnO4- + 5 e + 8 H+ Mn2+ + 4H2O

Titrasi ini dilakukan pada larutan yang bersifat asam. Meskipun demikian, kalium permanganat juga merupakan oksidator kuat dalam larutan yang bersifat asam lemah, netral atau basa lemah.

Dalam titrasi apabila larutan standart yang digunakan adalah iodine maka disebut metode iodometri. Pada titrasi iodometri digunakan cara yang tidak langsung. Dalam reaksi iodometri analat harus berbentuk suatu oksidator kuat, karena dalam metode ini analat selalu direduksi terlebih dahulu oleh KI sehingga di peroleh I2. Dalam hal ini oksidator ditambah sengan KI berlebihan dan iodium (I-) yang dibebaskan akan dititrasi dengan larutan baku natrium tiosulfat.

I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6

Titrasi dapat dilakukan tanpa indikator dari luar karena warna I2, yang dititrasi itu akan lenyap bila titik akhir tercapai (Day, R.A. & Underwood, A.L.1993)

(50)

BAB III

BAHAN DAN METODOLOGI

3.1. Peralatan dan Bahan 3.1.1. Peralatan

− Cawan Platina

− Oven

− Neraca Analitis

− Desikator

− Plastik dan Karet

− Waterbath

− Pipet Skala 50mL Pyrex

− Propipet

− Beakerglass 1000mL Pyrex

− Beakerglass 5000mL Pyrex

− Buret Digital 50mL

− Gelas Ukur 1000mL Pyrex

− Gelas Ukur 500ml Pyrex

− Gelas Ukur 50mL Pyrex

− Gelas Ukur 10mL Pyrex

− Handsheet Former

(51)

− Kertas saring

− Magnetic stirrer

− Stopwatch

− Termometer 100oC Pyrex

− Alat vakum

− Buchner Funnel

− Electronic Refracto Photometer (ELREPHO)

3.1.2. Bahan

− Sampel Pulp

− ClO2 7.7 g/l

− Air Demineralisasi

− Larutan H2SO4 4 N

− Larutan KMnO4 0.1 N

− Larutan KI 0.1 N

− Larutan standart Na2S2O3 0.1 N

− Indikator Starch

3.2. Prosedur

3.2.1. Penentuan Kosistensi

− Diambil cawan platina lalu ditimbang dengan neraca analitis

− Dimasukkan sampel pulp kedalam cawan platina

− Ditimbang dengan neraca analitis dan dicatat berat basahnya

(52)

− Diangkat dan didinginkan didalam desikator selama ± 10 menit

− Ditimbang dengan neraca analitik sampai didapat berat konstan

− Dicatat berat keringnya

− Dicari konsistensinya

3.2.2. Proses Bleaching Tahap I (Do)

− Diambil sampel pulp unbleach blending lalu dihomogenkan

− Dicuci sampel dengan air demineralisasi

− Diperas dan dihaluskan

− Ditimbang sampel pulp halus dengan neraca analitis

− Dibagi sampel pulp kedalam 5 plastik dengan berat yang sama :

• Plastik I : - Ditambahkan 1285mL air - Ditambahkan 5mL ClO2 7.7 g/l

• Plastik II : - Ditambahkan 1282mL air

- Ditambahkan 7.5mL ClO2 7.7 g/l

• Plastik III : - Ditambahkan 1280mL air - Ditambahkan 10mL ClO2 7.7 g/l

• Plastik IV : - Ditambahkan 1277mL air

- Ditambahkan 12.6mL ClO2 7.7 g/l

• Plastik V : - Ditambahkan 1274mL air

(53)

− Dimasukkan Plastik I,II,III,IV dan V kedalam waterbath selama ± 1 jam pada suhu 65oC±1oC

− Diamati perubahan warna yang terjadi 3.2.3. Penentuan Bilangan Kappa

− Diambil sampel pulp dari proses Bleaching (Do),lalu dicuci

− Dibuat menjadi lembaran tipis dengan menggunakan hand sheet former.

− Dikeringkan dalam oven pada suhu 150oC±1oC selama ± 10 menit

− Didinginkan dalam desikator selama ± 10 menit

− Ditimbang sampel sebanyak 3.5 gram dengan neraca analitis

− Di masukkan sampel kedalam 400mL air demineralisasi dan dimasukkan magnetic stirrer

− Dijalankan hotplate stirrer

− Ditambahkan KMnO4 0,1 N sebanyak 50mL dan H2SO4 4 N sebanyak 50mL secara bersamaan

− Dilakukan pengadukan selama ± 10 menit

− Ditambahkan KI 1 N sebanyak 10mL

− Dititrasi dengan larutan standart Na2S2O3 0.1 N sampai larutan berwarna kuning

(54)

− Dititrasi kembali dengan larutan standart Na2S2O3 0.1 N sampai larutan berwarna bening

− Dicatat volume larutan standart Na2S2O3 0.1 N yang terpakai

− Dilakukan percobaan yang sama sebanyak 3 kali

3.2.4. langkah-langkah kalibrasi ELREPHO

− Alat instrumen dihubungkan dengan arus listrik

− Alat ELREPHO dihidupkan

− Ditekan kalibrasi

− Alat dikalibrasikan

− Dicek kalibrasi standart awalnya dan UV kalibrasi sesuai dengan yang dipakai

− Dikalibrasi kembali

− Dimasukkan rongga hitam kemudian ditekan OK

− Instrumen bekerja

− Standart awal dimasukkan kedalam ditekan OK

− Instrumen bekerja

− UV standart dimasukkan kedalam alat kemudian ditekan OK

− Instrumen bekerja

− “UV standart ISO pemutihan C2” kemudian ditekan OK

− Instrumen bekerja

(55)

3.2.5. Penentuan Derajat Keputihan ( Brightness)

− Diambil sampel (pulp) dari proses bleaching,lalu dicuci,dibentuk menjadi sheet

− Dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC±1oC selama ± 5 menit

− Diperiksa Kecerahannya dengan alat Electric Refracto Photometer

− Dicatat hasil yang ditunjukkan alat

(56)

BAB VI

HASIL DAN PEMBAHASAN

Proses bleaching merupakan suatu tahapan setelah proses digester (pemasakan). Proses bleaching merupakan suatu tahapan proses memperbaiki tingkat keputihan dan kemurnian dari pada suatu pulp. Tingkat brightness suatu pulp dilakukan sehingga mencapai batas yang optimal yaitu dengan cara mengelantangi zat warna yang masih tersisa pada pulp. Warna pada pulp sebelum diputihkan ini merupakan lignin yang tersisa. Penghilangan lignin dapat dilakukan di proses digester (pemasakan), akan tetatpi hal ini kurang baik karena ketika penghilangan lignin dilakukan didigester maka akan terjadi kerusakan pada serat sellulosa dan mengurangi hasil yang banyak sekali, jadi menghasilkan kualitas dari pada pulp yang rendah.

Oleh karena itu, proses pemasakan agar benar-benar cukup dimana proses penghilangan lignin dengan bahan kimia, umumnya memiliki suatu dampak terhadap dekomposisi dari pada lignin. Pada normalnya proses penghilangan lignin adalah melarutkan pulp ke bentuk yang larut dengan air.lignin ini sangat reaktif yang berarti bahwa ini mudah dipengaruhi oleh bahan kimia seperti klorin dioksida, hypo klorit, hidrogen peroksida.

Dengan adanya penambahan bahan kimia klorin dioksida pada tahap Do pada konsentrasi 7.7 gpl, temperatur 60-650C, lama waktu 45 menit, PH 2-4, konsistensi 4%-4,2%, maka akan dipeoleh brigthness 38-40% ISO, dan 5,56-6,00. Keuntungan

(57)

dari menggunakan konsistensi yang effektif adalah ClO2 yang digunakan dapat mengelantang dengan baik sehingga sellulosa tidak rusak, memperbaiki brightness dan bilangan kappa tanpa menghilangkan produksi yang berarti.

Berikut data hasil analisa yang digunakan dalam mengukur pH dan brightness dari sampel pulp di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk selama 12 hari yang dimulai dari tanggal 10 Januari 2011 sampai 24 Januari 2011.

(58)

4.1. DATA PERCOBAAN

Data pengukuran kappa number dan brightness pulp pada tahap Do selama 12 hari dimulai tanggal 10 Januari 2011 sampai 24 Januari 2011 di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.

Tanggal Berat

Sampe l (gram)

Konsis tensi (ClO2)

Kappa numbe r Brighn ess Kappa numbe r rata-rata Brighness rata-rata

10-01-2011 280 0,030 3,85

3,85 3,86

48,13 48,13 48,14

3,85 48,13

11-01-2011 280 0,035 3,78

3,77 3,78

48,86 48,85 48,84

3,78 48,85

11-01-2011 280 0,040 3,70

3,71 3,69

49,61 49,60 49,60

3,70 49,60

12-01-2011 280 0,045 3,63

3,63 3,64

50,35 50,35 50,34

3,63 50,35

13-01-2011 280 0,050 3,56

3,57 3,55

51,10 51,11 51,09

3,56 51,10

17-01-2011 280 0,055 3,48

3,47 3,48

51,85 51,85 51,86

3,48 51,85

17-01-2011 280 0,060 3,41

3,42 3,43

52,60 52,59 52,61

3,41 52,60

18-01-2011 280 0,065 3,34

3,34 3,35

53,34 53,33 53,35

3,34 53,34

19-01-2011 280 0,070 3,26

3,25 3,27

54,07 54,07 54,08

3,26 54,07

20-01-2011 280 0,075 3,19

3,18 3,19

54,75 54,76 54,74

3,19 54,75

21-01-2011 280 0,080 3,11

3,10 3,12

55,55 55,56 55,55

3,11 55,55

24-01-2011 280 0,085 3,04 3,04 3,05

56,33 56,33 56,32

(59)

4.2. perhitungan 4.2.1. KADAR OD

Kadar OD = Massa sampel x Konsistensi

1. Kadar OD sampel I = 280 x 0,2125 = 59,5 2. Kadar OD sampel II = 280 x 0,2125 = 59,5 3. Kadar OD sampel III = 280 x 0,2125 = 59,5 4. Kadar OD sampel IV = 280 x 0,2125 = 59,5 5. Kadar OD sampel V = 280 x 0,2125 = 59,5 6. Kadar OD sampel V = 280 x 0,2125 = 59,5 7. Kadar OD sampel V = 280 x 0,2125 = 59,5 8. Kadar OD sampel V = 280 x 0,2125 = 59,5 9. Kadar OD sampel V = 280 x 0,2125 = 59,5 10. Kadar OD sampel V = 280 x 0,2125 = 59,5 11. Kadar OD sampel V = 280 x 0,2125 = 59,5 12. Kadar OD sampel V = 280 x 0,2125 = 59,5

4.2.2. Volume ClO2

Volume ClO2 =

1. Volume ClO2 sampel I = = 19,32

(60)

2. Volume ClO2 sampel II = = 19,32

3. Volume ClO2 sampel III = = 19,32

4. Volume ClO2 sampel IV = = 19,32

5. Volume ClO2 sampel V = = 19,32

6. Volume ClO2 sampel V = = 19,32

7. Volume ClO2 sampel V = = 19,32

8. Volume ClO2 sampel V = = 19,32

(61)

9. Volume ClO2 sampel V = = 19,32

10. Volume ClO2 sampel V = = 19,32

11. Volume ClO2 sampel V = = 19,32

12. Volume ClO2 sampel V = = 19,32

4.2.3. Volume Air

Volume Air =

1. Volume air sampel I =

= 1964 ml

2. Volume air sampel II =

(62)

3. Volume air sampel III =

= 1468 ml

4. Volume air sampel IV =

= 1303 ml

5. Volume air sampel V =

= 1171 ml

6. Volume air sampel VI =

= 1062 mL

7. Volume air sampel VII =

= 972 ml

8. Volume air sampel VIII =

= 896 ml

9. Volume air sampel IX =

= 830 ml

10. Volume air sampel X =

(63)

11. Volume air sampel XI =

= 724 ml

12. Volume air sampel XII =

= 680 ml

4.2.4. Bilangan Kappa

= 3,85 2.

= 3,78 3.

= 3,70 4.

= 3,63 5.

= 3,56 6.

(64)

= 3,41 8.

= 3,34 9.

= 3,26 10.

= 3,19 11.

= 3,11 12.

= 3,04

4.3. PEMBAHASAN

Pada proses pemutihan pulp dilakukan penambahan klorin dioksida (ClO2). Salah satu faktor yang mempengaruhi kinerja dari pada klorin dioksida (ClO2) adalah konsistensi, tujuan pemutihan adalah untuk menghilangkan lignin sehingga diperoleh bilangan kappa (kappa number), dan derajat putih (brightness) yang memenuhi standart. Proses bleaching pada tahap Do stage dengan menggunakan ClO2 dengan konsistensi tertentu akan menghasilkan kualitas pulp yang sesuai dengan standart ISO. Salah satu keunggulan ClO2 dibandingkan dengan zat pengelantang yang lain adalah kecepatan reaksi antara ClO2 dengan komponen-komponen pulp adalah lebih cepat.

(65)

Dan keunggulan yang lainnya adalah dengan menggunakan ClO2 sebagai bahan pengelantang maka karbohidrat pada pulp tidak mengalami kerusakan yang berarti.

Analisa kappa number dipakai untuk menentukan kandungan lignin didalam pulp. Analisa ini digunakan dalam industri bertujuan untuk :

1. Mengindikasikan derajat delignifikasi yang dicapai selama pengelantangan, artinya bilangan kappa digunakan untuk mengontrol bleaching.

2. Menentukan kebutuhan bahan kimia untuk proses bleaching.

Dari data analisa yang telah diperoleh dapat dinyatakan bahwa nilai konsistensi samngat berpengaruh terhadap penurunan bilangan kappa dan kenaikan brightness pada pulp di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk-Porsea. Dimana semakin tinggi nilai konsistensi maka nilai bilangan kappa akan semakin rendah dan brightness semakin tinggi sebabaliknya semakin rendah nilai konsistensi maka nilai dari bilangan kappa akan semakin tinggi dan brightness akan semakin rendah.

Tinggi-rendahnya nilai dari bilangan kappa dan brightness mempengaruhi kadar lignin yang tersisa di pulp tersebut. dimana bilangan kappa berbanding lurus terhadap kadar lignin dalam pulp, artinya apabila bilangan kappa tinggi maka kadar lignin tinggi,demikian sebaliknya apabila bilangan kappa rendah maka kadar lignin juga rendah. Sedangkan hubungan antara brightness terhadap kadar lignin berbanding terbalik, semakin tinggi brightness maka kadar lignin rendah jika brightness rendah maka kadar lignin tinggi.

(66)

Pulp yang dihasilkan setelah proses bleaching tahap Do stage diharapkan memenuhi standart mutu pulp yaitu memiliki brightness 60-72% ISO dan bilangan kappa 6. oleh karena itu untuk mencapai bilangan kappa dan brightness tersebut, maka besarnya konsistensi yang digunakan perlu diperhatikan.

(67)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil analisis yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

- Hubungan konsistensi terhadap bilangan kappa dan brightness pada proses bleaching tahap Do stage adalah konsistensi berbanding terbalik terhadap bilangan kappa, artinya apabila konsistensi tinggi maka bilangan kappa rendah sebaliknya apabila konsistensi rendah maka bilangan kappa tinggi. Sedangkan hubungan konsistensi terhadap brightness adalah berbanding lurus, artinya apabila konsistensi tinggi maka brightness tinggi, jika konsistensi rendah maka brightness rendah.

- Brightness standart pada proses bleaching tahap Do stage adalah 60-72% ISO sedangkan kappa numbernya adalah 6.

- Konsistensi pulp (%) optimum yang digunakan pada proses bleaching Do stage adalah 3,5

5.2. Saran

- Perlu diperhatikan cara pengambilan sampel karena dapat mempengaruhi hasil analisa

- Percobaan ataupun analisa ini masih belum lengkap karena masih sampai ketahap Do stage karena itu untuk pembaca penulis berharap untuk melanjutkannya ketahap EOP.

(68)

DAFTAR PUSTAKA

Day, R.A., dan Underwood, A.L.1993. Analisa Ilmu Kuantitatif. Edisi Keempat. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Dumanauw, J.F. 1990. Mengenal Kayu. Yogyakarta: Penerbit Kanisium.

Fessenden & Fessenden. 1992. Kimia Organik. Terjemahan Aloysius Hadyana Pudjaatmaka. Edisi Ketiga. Jilid Kedua. Jakarta: Penerbit Erlangga.

PT. TPL. 2002. Basic Pulp Technology. Training and Development Centre. Porsea: Toba Pulp Lestari, Tbk.

Sirait, S. 2003. Bleaching Module. Training and Development Centre. Porsea: PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.

Sjostrom, E. 1995. Kimia Kayu Dasar-Dasar dan Penggunaan. Edisi Kedua.Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

(1)

11. Volume air sampel XI =

= 724 ml

12. Volume air sampel XII =

= 680 ml

4.2.4. Bilangan Kappa

= 3,85 2.

= 3,78 3.

= 3,70 4.

= 3,63 5.

= 3,56 6.

(2)

= 3,41 8.

= 3,34 9.

= 3,26 10.

= 3,19 11.

= 3,11 12.

= 3,04

4.3. PEMBAHASAN

(3)

Dan keunggulan yang lainnya adalah dengan menggunakan ClO2 sebagai bahan pengelantang maka karbohidrat pada pulp tidak mengalami kerusakan yang berarti.

Analisa kappa number dipakai untuk menentukan kandungan lignin didalam

pulp. Analisa ini digunakan dalam industri bertujuan untuk :

1. Mengindikasikan derajat delignifikasi yang dicapai selama pengelantangan, artinya bilangan kappa digunakan untuk mengontrol bleaching.

2. Menentukan kebutuhan bahan kimia untuk proses bleaching.

Dari data analisa yang telah diperoleh dapat dinyatakan bahwa nilai konsistensi samngat berpengaruh terhadap penurunan bilangan kappa dan kenaikan

brightness pada pulp di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk-Porsea. Dimana semakin tinggi

nilai konsistensi maka nilai bilangan kappa akan semakin rendah dan brightness semakin tinggi sebabaliknya semakin rendah nilai konsistensi maka nilai dari bilangan kappa akan semakin tinggi dan brightness akan semakin rendah.

(4)

Pulp yang dihasilkan setelah proses bleaching tahap Do stage diharapkan

memenuhi standart mutu pulp yaitu memiliki brightness 60-72% ISO dan bilangan kappa 6. oleh karena itu untuk mencapai bilangan kappa dan brightness tersebut, maka besarnya konsistensi yang digunakan perlu diperhatikan.

(5)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil analisis yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

- Hubungan konsistensi terhadap bilangan kappa dan brightness pada proses

bleaching tahap Do stage adalah konsistensi berbanding terbalik terhadap

bilangan kappa, artinya apabila konsistensi tinggi maka bilangan kappa rendah sebaliknya apabila konsistensi rendah maka bilangan kappa tinggi. Sedangkan hubungan konsistensi terhadap brightness adalah berbanding lurus, artinya apabila konsistensi tinggi maka brightness tinggi, jika konsistensi rendah maka

brightness rendah.

- Brightness standart pada proses bleaching tahap Do stage adalah 60-72% ISO

sedangkan kappa numbernya adalah 6.

- Konsistensi pulp (%) optimum yang digunakan pada proses bleaching Do stage adalah 3,5

5.2. Saran

- Perlu diperhatikan cara pengambilan sampel karena dapat mempengaruhi hasil analisa

- Percobaan ataupun analisa ini masih belum lengkap karena masih sampai ketahap Do stage karena itu untuk pembaca penulis berharap untuk melanjutkannya ketahap EOP.

(6)

DAFTAR PUSTAKA

Day, R.A., dan Underwood, A.L.1993. Analisa Ilmu Kuantitatif. Edisi Keempat. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Dumanauw, J.F. 1990. Mengenal Kayu. Yogyakarta: Penerbit Kanisium.

Fessenden & Fessenden. 1992. Kimia Organik. Terjemahan Aloysius Hadyana Pudjaatmaka. Edisi Ketiga. Jilid Kedua. Jakarta: Penerbit Erlangga.

PT. TPL. 2002. Basic Pulp Technology. Training and Development Centre. Porsea: Toba Pulp Lestari, Tbk.

Sirait, S. 2003. Bleaching Module. Training and Development Centre. Porsea: PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.

Sjostrom, E. 1995. Kimia Kayu Dasar-Dasar dan Penggunaan. Edisi Kedua.Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Pengaruh Konsistensi Terhadap Penurunan Bilangan Kappa Dan Kenaikan Brightness Dari Proses Unbleach Blending Ke Proses Bleaching Do Stage Pada PT. Toba Pulp Lestari, Tbk- Porsea