Pengaruh Jumlah Pemakaian Hidrogen Peroksida (H2O2) Pada Tahap EP2 Terhadap Brightness Pulp Di Unit Bleaching PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea

PENGARUH JUMLAH PEMAKAIAN HIDROGEN PEROKSIDA

(H2O2) PADA TAHAP EP2 TERHADAP BRIGHTNESS PULP

DI UNIT BLEACHING PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA

KARYA ILMIAH

DIAN PRASETYA GULO 072409010

PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2010

PENGARUH JUMLAH PEMAKAIAN HIDROGEN PEROKSIDA

(H2O2) PADA TAHAP EP2 TERHADAP BRIGHTNESS PULP

DI UNIT BLEACHING PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya

DIAN PRASETYA GULO 072409010

PROGRAM STUDI D 3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2010

PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH JUMLAH PEMAKAIAN HIDROGEN

PEROKSIDA ( H2O2) PADA TAHAP EP2

TERHADAP BRIGHTNESS PULP DI

UNIT BLEACHING

PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA

Kategori : KARYA ILMIAH

Nama : DIAN PRASETYA GULO

Nomor Induk Mahasiswa : 072409010

Program Studi : D3 KIMIA INDUSTRI

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM ( FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA

UTARA

Diluluskan di Medan, Juni 2010

Diketahui/Disetujui oleh

Ketua Departemen KIMIA FMIPA USU Pembimbing

Dr. Rumondang Bulan, MS Drs. Darwin Yunus Nst,MS NIP : 195408301985032001 NIP : 195508101981031006

PERNYATAAN

PENGARUH JUMLAH PEMAKAIAN HIDROGEN PEROKSIDA ( H2O2)

PADA TAHAP EP2 TERHADAP BRIGHTNESS PULP DI UNIT BLEACHING DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA

KARYA ILMIAH

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

Medan, Juni 2010

Dian Prasetya Gulo 072409010

PENGHARGAAN

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa dimana rahmat dan Kasihnya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini pada waktu yang telah ditentukan.

Karya ilmiah ini merupakan hasil Kerja Praktek Lapangan di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea. Karya ilmiah ini merupakan salah satu persyaratan Akademik mahasiswa untuk memperoleh ijazah Ahli Madya D3 untuk program studi Kimia Industri di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumetra Utara.

Selama penulisan karya ilmiah ini, penulis banyak mendapat dukungan bimbingan, nasehat dan bantuan dari berbagai pihak baik langsung maupun tidak langsung. Dengan terselesaikan karya ilmiah ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Papa dan Mama yang selalu mendoakan dan mendukung penulis baik dari segi material maupun moril. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada kakak Ria, abang Wawan, Norman dan Gesit yang telah memberi semangat dan dukungan kepada penulis.

2. Drs. Darwin Yunus Nst, MS selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan serta petunjuk selama menyelesaikan karya ilmiah ini. 3. Dr. Rumondang Bulan, MS selaku ketua Departemen Kimia Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengethuan Alam Universitas Sumatera Utara.

4. Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Phil selaku Ketua Program Studi D3 Kimia Industri. 5. Prof. Dr. Eddy Marlianto, MSc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

6. Sahabat-sahabat 1 KTB ”Alfa&Omega” Kk Stefy, Darwis, Depy, Estinar dan Hilda yang selalu memberi dukungan Doa dan motivasi kepada penulis.

7. Seluruh staf dan karyawan di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea, pak Suhunan, pak Sujadi, B'daud, B'frans, B'johny, B'rikson, B'very, B'hertinz dan Erwin yang telah memberi semangat dan membantu penulis selama menjalani Praktek Kerja Lapangan.

8. Teman-teman 1 kost: Vero, K'rukun, K'fani dan juga ngga ketinggalan sahabat Jacky Telm yang telah memberikan semangat kepada penulis.

9. Abang telisman, abang dan kk Erno, abang Nata dan temanku sewaktu SMA yang selalu memberikan dukungan kepada penulis.

10.Rekan-rekan Mahasiswa KIN khususnya angkatan '07 terlebih-lebih kepada temanku Lina Chuango, Grismen, nova, penti, seven, wulan, hary dan gokma.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan karya ilmiah ini masih kurang sempurna. Oleh karena itu, dengan kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun yang pada akhirnya dapat digunakan untuk menambah pengetahuan.

Medan, Juni 2010

ABSTRAK

Pulp merupakan sebagai bahan baku untuk pembuatan kertas. Standar mutu pulp diukur dari brightness dan kekuatan serat pulp teraebut. Bahan pemutih yang digunakan adalah hydrogen peroksida (H2O2) yang ramah lingkungan. Dari percobaan diperoleh pengaruh

hydrogen peroksida (H2O2) tersebut terhadap tingkat derajat keputihan (brightness).

Semakin tinggi kadar hydrogen peroksida (H2O2) semakin tinggi derajat keputihan pulp

ABSTRACT

Pulp is the standard material for producing paper. Quality standard pulp is measuring from brightness. The bleaching agent used is hydrogen peroxide (H2O2) which will be

environmental friendly. It can be found the data about the effect of Hydrogen Peroxide (H2O2) to degree level of brightness by this experiment. The more high of Hydrogen

Peroxide (H2O2) the more degree pulp brightness and can be conclusion that Hydrogen

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR TABEL x

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR LAMPIRAN xii

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar belakang 1

1.2 Permasalahan 4

1.3 Tujuan dan Manfaat 4

1.3.1 Tujuan 4

1.3.2 Manfaat 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5

2.1 Kayu 5

2.1.1 Pengertian Kayu 5

2.1.2 Komponen Kimia Kayu 5

2.1.3 Sifat-sifat Kayu 6

2.2 Komposisi Komponen Kayu 9

2.3 Komposisi Kimia Kayu 12

2.4 Metode Pembuatan Pulp 13

2.4.1 Latar Belakang dan Defenisi-defenisi 13

2.4.2 Pembuatan Pulp Secara Mekanik 13

2.4.3 Pembuatan Pulp Secara Semikia 14

2.4.4 Pembuatan Pulp Secara Kimia 14

2.5 Proses Produksi Pulp 18

2.5.1 Unit Persiapan Kayu 18

2.5.2 Pemasakan 18

2.5.4 Pemutihan (Bleaching) 20

2.5.5 Pulp Machine 21

2.6 Proses Pemutihan Pulp 21

2.6.1 Teori Pemutihan 21

2.6.2 Bahan Kimia Proses Pemutihan

2.7 Tahapan Proses Pemutihan 22

2.7.1 Tahap Klorinasi 23

2.7.2 Tahap Ekstraksi 23

2.7.3 Tahap D1 24

2.7.4 Tahap EP2 24

2.8 Sifat-sifat Hydrogen Peroksida 25

BAB III BAHAN DAN METODE 27

3.1 Alat 27

3.2 Bahan 27

3.3 Prosedur 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 29

4.1 Hasil 29

4.2 Perhitungan 30

4.3 Pembahasan 35

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 37

5.1 Kesimpulan 37

5.2 Saran 37

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Komposisi Unsur Kayu 5

Tabel 2.2 Komposisi Komponen Kayu 9

Tabel 4.1 Pengaruh Jumlah Pemakaian Hidrogen Peroksida (H2O2)

yang bervariasi terhadap brightness pada tahap EP2 29 Tabel 4.2 Data Konsumsi H2O2 terhadap Brightness 30

Tabel 4.3 Data Metode Least Square 31

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Struktur Selulosa 10

Gambar 2.3 Bagan Umum Komponen Kimia Kayu 12

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Grafik hubungan antara konsumsi H2O2 dengan Brightness Pulp

Lampiran 2 Digester

Lampiran 3 Washing and Sreeening Lampiran 4 Bleaching

Lampiran 5 Pulp Machine

ABSTRAK

Pulp merupakan sebagai bahan baku untuk pembuatan kertas. Standar mutu pulp diukur dari brightness dan kekuatan serat pulp teraebut. Bahan pemutih yang digunakan adalah hydrogen peroksida (H2O2) yang ramah lingkungan. Dari percobaan diperoleh pengaruh

hydrogen peroksida (H2O2) tersebut terhadap tingkat derajat keputihan (brightness).

Semakin tinggi kadar hydrogen peroksida (H2O2) semakin tinggi derajat keputihan pulp

ABSTRACT

Pulp is the standard material for producing paper. Quality standard pulp is measuring from brightness. The bleaching agent used is hydrogen peroxide (H2O2) which will be

environmental friendly. It can be found the data about the effect of Hydrogen Peroxide (H2O2) to degree level of brightness by this experiment. The more high of Hydrogen

Peroxide (H2O2) the more degree pulp brightness and can be conclusion that Hydrogen

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi di dunia ini semakin pesat. Perhatian masyarakat akan bahan-bahan alami dan lingkungan telah meningkat. Dari segi lingkungan barang-barang dari kayu lebih disukai. Terdapat bukti bahwa implikasi penggunaan kayu sebagai sumber energi dari bahan yang dapat diperbaharui telah mendapat dukungan psikologis dari masyarakat dan memberikan dampak sampai sekarang dan tahun mendatang. Keuntungan-keutungan dari segi alamiah dari kayu yaitu; dapat digunakan sebagai bahan baku sumber energi untuk menghasilkan produk.

Sejalan dengan penambahan penduduk, kebutuhan terhadap tekstil dan kertas mengalami peningkatan yang tinggi. Pemakaian kertas meningkat sekitar 50% selama sepuluh tahun terakhir. Dengan meningkatnya kebutuhan akan kertas, maka secara langsung kebutuhan akan pulp sebagai bahan setengah jadi untuk pembuatan kertas meningkat pula. Pulp merupakan bahan baku untuk pembuatan kertas, rayon, dan senyawa-senyawa kimia turunan selulosa. Pulp dan kertas termasuk salah satu komoditi andalan yang diharapkan dapat meningkatkan kontribusinya dalam pengumpulan Devisa Negara. Hal inilah yang melatarbelakangi didirikannya PT.Toba Pulp Lestari,Tbk.

PT. Toba Pulp Lestari merupakan sebuah industri pulp yang berlokasi di Desa Sosor Ladang, Kecamatan Porsea Kabupaten Toba Samosir yang berjarak ± 220 km dari kota Medan, Sumatera Utara.

Salah satu yang merupakan bahan baku pabrik untuk pembuatan pulp diperoleh dari Hutan Tanaman Industri (HTI) PT. Toba Pulp Lestari. Jenis kayu yang digunakan ada dua jenis,yaitu: kayu Eucalyptus dan kayu Alam.

Proses pembuatan pulp di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk dilakukan dengan proses secara kimia sulfat (kraft) yang terdiri dari beberapa unit pengolahan. Pembuatan pulp secara kimia adalah proses dimana lignin dihilangkan sehingga serat-serat kayu mudah dilepaskan pada proses pemasakan(digester) dalam bejana.

1. Digester

Digester adalah alat pemasak chip atau serpihan kayu yang berbentuk silinder dalam suatu bejana, yang mempunyai volume 200 m³ , tinggi 18,67 mm dan diameter 4,2 m. Didalam digester terdapat 2 saringan yang terletak dibagian atas disebut dengan”Relief strainer” dan yang satunya terletak dibagian tengah digester yang disebut dengan “Middle strainer” yang berfungsi untuk menjaga agar serat kayu yang sedang diimasukan tidak keluar dari digester pada waktu mensirkulasi cairan pemasak dan pada waktu membuang gas yang ada di digester. Pada proses pemasakan ini menggunakan bahan kimia sebagai cairan pemasak ,yaitu ;NaOH ,Na2S dan Na2CO3 atau yang dikenal

dengan lindi putih(White Liquor) dan juga dengan bantuan lindi hitam (Black Liquor) yang merupakan sisa hasil pemasakan yang sebelumnya telah di daur ulang.

2.Washing/Screening

Washing dan screening berfungsi untuk memisahkan Black liquor yang terkandung dalam pulp dengan menggunakan air pencuci seminimum mungkin. Setalah washing, bubur pulp kemudian masuk ke washer stock selanjutnya dimasukkan ke unit screening. Tujuannya adalah untuk mendapatkan pulp yang benar-benar bersih.

3.Bleaching Plant

Bleaching plant adalah peralatan yang dapat mengubah bubur pulp berwarna coklat menjadi bubur pulp berwarna putih dengan menggunakan bahan kimia tertentu atau untuk menaikkan derajat keputihan (Brightness) dan kemurnian pulp. Bahan kimia yang digunakan pada proses ini sebagai zat pengelatangan yaitu; klorin dioksida(CLO2)

dan Hidrogen peroksida (H2O2). Bahan kimia inilah yang digunakan untuk

menghilangkan lignin yang terkandung dalam bubur pulp. Pada PT.Toba Pulp Lestari proses bleaching dibagi atas empat tahap, yaitu: tahap Do, tahap E/O/P, tahap D1 dan tahap EP2.

Secara umum, standart mutu pulp diukur dari brightness dan kekuatan serat pulp tersebut. Brightness yang diinginkan adalah 88% ISO. Untuk mencapai target brightness tersebut, maka pemakain Hidrogen Peroksida (H2O2) merupakan faktor yang harus

diperhatikan. Jika penambahan hidrogen peroksida (H2O2) kurang, maka derajat

keputihan (brightness) dari pulp tersebut tidak tercapai sesuai dengan target yang diinginkan bahkan warna pulp yang dihasilkan cenderung berwarna gelap. Sebaliknya jika penambahann hidrogen peroksida (H2O2) berlebih, maka warna pulp ini menjadi

selulosa pada pulp itu sendiri, yang menyebabkan pulp menjadi rapuh dan mudah rusak. Berdasarkan pola pemikiran ini, maka penulis tertarik untuk melihat bagian judul : PENGARUH JUMLAH PEMAKAIAN HIDROGEN PEROKSIDA (H2O2) PADA TAHAP EP2 TERHADAP BRIGHTNESS PULP DI UNIT BLEACHING PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA

1.2 Permasalan

Pada proses bleaching merupakan suatu perlakuan dengan proses kimia terhadap pulp untuk mengubah atau menghilangkan bahan /zat pewarna sehingga pulp tersebut memiliki brightness yang lebih tinggi. Lignin yang tersisa adalah suatu zat yang paling dominan untuk menghasilkan warna pada pulp.

Dari uraian diatas maka yang menjadi rumusan permasalahan adalah:

1.Bagaimana pengaruh jumlah pemakaian Hidrogen Peroksida (H2O2) terhadap

derajat keputihan (brightness) pulp pada tahap EP2.

2.Berapa jumlah pemakaian Hidrogen Peroksida (H2O2) untuk memperoleh derajat

keputihan (brightness) pulp pada tahap EP2 sesuai dengan standart ISO.

1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian 1.3.1 Tujuan Penelitian

Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Untuk mengetahui pengaruh jumlah pemakaian Hidrogen Peroksida (H2O2)

2. Untuk mengetahui jumlah pemakaian Hidrogen Peroksida (H2O2) untuk

memperoleh derajat keputihan (brightness) pulp pada tahap EP2 sesuai dengan standart ISO.

1.3.2 Manfaat Penelitian

Untuk mengetahui pengaruh pemakaian Hidrogen Peroksida (H2O2) terhadap

derajat keputihan pulp (brightness) dan mengetahui variabel-variabel dalam proses pegolahan pulp serta mengetahui standart kecerahan (brightness) pulp yang diproduksi oleh PT.Toba Pulp Lestari,Tbk.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 KAYU

2.1.1 Pengertian Kayu

Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam, merupakan bahan mentah yang mudah di proses untuk dijadikan barang sesuai kemajuan teknologi. Kayu memiliki sifat sekaligus, yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. Pengertian kayu disini adalah sesuatu bahan yang diperoleh dari hasil pemungutan pohon-pohon di hutan, yang merupakan bagian dari pohon tersebut, setelah diperhitungkan bagian-bagian mana yang lebih banyak dapat dimanfaatkan untuk sesuatu tujuan penggunaan. Baik berbentuk kayu pertukangan, kayu industri maupun kayu bakar. (J.F.Dumanauw.1990)

2.1.2 Komponen Kimia Kayu

Kayu adalah suatu karbohidrat yang tersusun terutama atas karbon, hidrogen dan oksigen.Tabel 2.1 merinci komposisi kimia suatu kayu dari Amerika Utara yang khas, dan terlihat bahwa karbon merupakan elemen yang dominan atas berat.

Tabel 2.1 Komposisi unsur kayu Unsur % Berat Kering Karbon 49

Hidrogen 6 Oksigen 44 Nitrogen Sedikit Abu 0,1

Tambahan pula kayu mengandung senyawa anorganik yang tetap tinggal setelah terjadi pembakaran pada suhu tinggi pada kondisi oksigen yang melimpah; residu semacam ini dikenal sebagai abu. (John G.1987)

2.1.3 Sifat-sifat Kayu

Kayu berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda-beda. Bahkan kayu berasal dari satu pohon memiliki sifat yang berbeda. Ada beberapa sifat yang umum yang terdapat pada semua kayu, yaitu:

a. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa dan hemiselulosa (unsur karbohidrat) serta berupa lignin (non-karbohidrat). b. Kayu dapat diserang makhluk hidup perusak kayu, dapat juga terbakar

terutama jika kayu keadaanya kering.

c. Kayu dapat diserang makhluk hidup perusak kayu, dapat juga terbakar, terutama jika kayu dalam keadaan kering.

1.Sifat Fisik Kayu

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

a. Berat Jenis

Kayu memiliki berat jenis yang berbeda-beda, berkisar antara minimum 0,20 hingga 1,28. Berat jenis merupakan petunjuk penting bagi aneka sifat kayu. Makin berat kayu itu, umumnya makin kuat pula kayunya. Berat jenis ditentukan antara lain oleh tebal dinding sel, kecilnya rongga sel yang membentuk pori-pori.

b. Keawetan alami kayu

Keawetan kayu alami adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak kayu dari luar, seperti; jamur, rayap, cacing laut dan makhluk lainnya. Keawetan kayu tersebut disebabkan oleh adanya suatu zat didalam kayu (zat ekstraktif) yang merupakan sebagian unsur racun bagi perusak-perusak kayu, sehingga perusak tersebut tidak sampai masuk dan tinggal didalamnya serta merusak kayu.

c. Warna kayu

Ada beraneka macam warna kayu, 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.

d. Higroskopik

Kayu mempunyai sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap atau melepaskan air atau kelembaban. Makin lembab udara disekitarnya maka makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai kesetimbangan dengan lingkungannya.

2.Sifat Kimia Kayu

Komponen kimia didalam kayu mempunyai arti yang penting, karena menentukan kegunaan suatu jenis kayu. Pada umumnya komponen kimia kayu terdiri dari 3 unsur, yaitu:

a.Unsur karbohidrat terdiri dari selulosa. b.Unsur non-karbohidrat terdiri dari lignin.

c.Unsur yang diendapkan dalam kayu selama proses pertumbuhan dinamakan zat ekstraktif.

Menurut Edwin Sutemeister (1971) secara kimia kayu terdiri dari empat kompenen yaitu sellulosa, hemiselulosa, lignin dan zat ekstraktif. Tujuan utama proses pembuatan pulp adalah menghilangkan lignin dari kayu untuk mendapatkan yang kurang lebih bebas dari lignin. Berdasarkan perbedaan komposisi keempat komponen penyusun kayu dan jenis kayu, kayu digolongkan menjadi dua golongan yaitu; kayu keras (hardwood) dan kayu lunak (softwood). (Fengel,D.1995)

Secara umum, perbedaan kayu keras dan kayu lunak dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Kayu keras mempunyai serat pendek sedangkan kayu lunak mempunyai serat lebih panjang.

2. Kayu keras mempunyai ukuran lebar daun kira-kira 1-3 mm, dan ukuran lebar untuk kayu lunak kira-kira 1,5-2,0 mm.

3. Hanya kayu keras yang memiliki pembuluh. Sel-sel angkutan yang di bentuk secara khusus yang dikenal sebagai unsur-unsur pembuluh ini didalam kayu keras volumenya cukup besar, tetapi tidak pernah terdapat didalam kayu lunak.

4. Jari-jari yang lebar pada sejumlah kayu keras berlawanan dengan jari-jari yang sempit dan seragam pada kayu-kayu lunak. (Sjostrom E.1995)

Secara umum kayu keras lebih banyak mengandung sellulosa, hemiselulosa, dan zat ekstraktif dibandingkan dengan kayu lunak tetapi kandungangan ligninnya lebih sedikit.

2.2 Komposisi Komponen Kayu

Sepanjang menyangkut komponen kimia kayu maka perlu dibedakan antara komponen-komponen makromolekul utama dinding sel sellulosa, poliosa (hemiselosa) 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. Pengenalan singkat tentang komposisi komponen kayu keras dan kayu lunak diuraikan dalam tabel berikut.

Tabel 2.2 Komposisi komponen kayu

Komponen % Komposisi

Kayu keras(hardwood) Kayu lunak (softwood) Sellulosa 40-48 43-45

Hemiselulosa 15-30 5-10 Lignin 17-25 24-32 Zat Ekstraktif 2-4 3-5

1.Sellulosa

Selulosa merupakan konsistuen utama kayu. Selulosa merupakan homopolisakarida yang tersusun atas unit-unit ß-D-glukopiranosa yang terikat satu sama lain dengan ikatan-ikatan glikosida.

Molekul-molekul selulosa seluruhnya berbentuk linear dan mempunyai kecenderungan kuat membentuk ikatan-ikatan hidrogen intra-dan intermolekul. Jadi berkas-berkas molekul selulosa membentuk agregat bersama-sama dalam bentuk mikrofibril, dalam mana tempat-tempat yang sangat teratur (kristalin) diselingi dengan tempat-tempat yang kurang teratur (amorf). Mikrofibril membentuk fibril-fibril dan akhirnya serat-serat sellulosa.

Sebagai akibat dari struktur yang berserat dan ikatan-ikatan hidrogen yang kuat sellulosa mempunyai kekuatan tarik yang tinggi dan tidak larut dalam kebanyakan pelarut. Rumus molekul sellulosa adalah (C6H10O5) dimana ‘n’ adalah derajat

polimerisasinya, dengan berat molekul antara 250.000-1.000.000.

Gambar 2.1 Struktur Selulosa

2. Hemiselulosa

Hemiselulosa semula diduga merupakan senyawa-antara dalam biosintesis selulosa. Namun saat ini diketahui bahwa hemiselulosa termasuk dalam kelompok polisakarida heterogen yang dibentuk melalui jalan biosintesis yang berbeda dari selulosa. Berbeda dengan selulosa yang merupakan homopolisakarida, hemiselulosa merupakan heteropolisakarida. Kebanyakan hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasi hanya 200. Komposisi dan struktur hemiselulosa dalam kayu lunak secara khas berbeda dari yang dalam kayu keras.

CH2OH

H OH

H

H

OH

CH2OH

H

H

H

OH H

H OH

H H

n

Perbedaan-perbedaan yang besar terdapat dalam kandungan dan komposisi hemiselulosa antara batang, cabang-cabang, akar dan kulit kayu. Hemiselulosa bereaksi lebih cepat dibandingkan dengan sellulosa.

3.Lignin

Lignin merupakan polimer dari unit-unit fenilpropana, yang juga merupakan senyawa yang sangat kompleks. Perkembangan pembuatan proses pulp secara teknis menimbulkan perhatian yang lebih besar pada lignin dan reaksi-reaksinya. Turunan-turunan lignin yang larut (lignosulfonat) dibentuk dengan memperlakukan kayu pada suhu tinggi dengan larutan yang mengandung belerang dioksida dan ion-ion hidrogen sulfit. Lignin juga larut sebagai alkali lignin bila kayu diperlakukan pada suhu tinggi (170°C) dengan natrium hidroksida atau lebih baik dengan campuran natrium hidroksida dan natrium sulfida (lignin sulfat atau lignin kraft). Adanya lignin dalam pulp menyebabkan warna pada pembuatan pulp menjadi kecoklatan atau berwarna gelap, sehingga perlu dipisahkan dari pulp dengan proses pemutihan (bleaching). Karna penghilangan lignin pada pulp sangat berpengaruh terhadap kualitas pulp yang dihasilkan.

4.Zat Ekstraktif

Penentuan ekstraktif secara kuantitatif dalam kayu pulp dilakukan dengan metode-metode yang distandarisasi setelah ekstrasi dengan pelarut-pelarut organik, seperti heksana, dietil eter, aseton, atau etanol. Kandungan ekstraktif biasanya kurang

dari 105, tetapi ia dapat bervariasi dari jejak hingga sampai 40% berat kayu kering. Dalam kayu, zat ekstraktif berfungsi sebagai sumber warna, bau dan daya tahan alam. (Sjostrom, E.1995)

2.3 Komposisi Kimia Kayu

Disamping itu, komponen-komponen dinding sel terdapat juga sejumlah zat-zat yang disebut bahan tambahan atau ekstraktif kayu. Zat-zat berat molekul rendah berasal dari golongan senyawa yang sangat berbeda hinga sukar untuk membuat sistem klasifikasi yang jelas. Klasifikasi yang mudah dapat dibuat denganmembaginya kedalam zat organik dan anorganik. Bahan organik lazim disebut ekstraktif. Sebagian bahan anorganik secara ringkas disebut abu.

Pengenalan singkat tentang komponen kimia kayu mengikuti bagan umum seperti diketengahkan pada Gambar 2-1.

Gambar 2.3 Bagan Umum Komponen Kimia Kayu Kayu

Senyawa berat molekul kecil Senyawa Makromolekul

Bahan Organik Bahan Anorganik Polisakarida _Lignin

2.4 Metode Pembuatan Pulp

2.4.1 Latar Belakang dan Defenisi-defenisi

Pulp adalah produk utama kayu, terutama digunakan untuk pembuatan kertas, tetapi ia juga diproses menjadi berbagai turunan selulosa, seperti sutera rayon dan selofan.

Tujuan utama pembuatan pulp kayu adalah untuk melepaskan serat-serat yang dapat dikerjakan secara mekanik atau dengan kombinasi dua tipe perlakuan tersebut. Pulp-pulp perdagangan yang umum dapat dikelompokkan menjadi tipe-tipe kimia, semikimia, kimia mekanik dan mekanik. Pembuatan pulp secara kimia adalah proses dalam mana lignin dihilangkan sama sekali sehingga serat-serat kayu mudah dilepaskan pada pembongkaran dari bejana pemasak (digester) atau paling tidak setelah perlakuan mekanik lunak. Hampir semua produksi pulp kimia didunia saat ini masih didasarkan pada proses-proses sulfit dan sulfat (kraft), yang terakhir paling banyak. (Sjostrom E.1995)

2.4.2 Pembuatan Pulp Secara Mekanik

Salah faktor yang paling penting dalam pembuatan pulp secara mekanik adalah kebutuhan energi. Industri pengasahan dan proses-proses penggilingan semakin banyak yang ditentukan dengan kriteria tertentu. Tetapi konsumsi energi tidak dapat disebut tanpa memandang kualitas pulp yang dihasilkan, termasuk sifat-sifat optik dan mekanik. Pada proses pembuatan pulp secara mekanik dilakukan tanpa perlakaun kimia. Proses ini memili keunggulan antara lain memberikan hasil yang tinggi tetapi itu membutuhkan energi yang lebih besar.

Pulp-pulp mekanik lebih banyak diproduksi dari kayu-kayu lunak. Pada proses pembuatan secara mekanik ini kandungan lignin dan zat-zat lain masih tinggi.

2.4.3 Pembuatan Pulp Secara Semikimia

Proses-proses pembuatan pulp secara semikimia pada dasarnya ditandai dengan perlakuan kimia yang didahului dengan tahap penggilingan secara mekanik. Proses semikimia yang penting adalah proses semikimia sulfit netral (NSSC) yang telah digunakan secara luas di Amerika Serikat sejak 1926, dan didalam 20 tahun terakhir juga telah digunakan di Eropa dan banyak negara lain diseluruh dunia (Cronert1966 ;Marteny 1980).

Keuntungan-keuntungan umum dari proses NSSC atau proses semikimia sulfit netral adalah persyaratan-persyaratan yang rendah mengenai kualitas dan spesies kayu, rendemen tinggi, pemakaian bahan kimia relatif rendah pada kandungan sisa lignin tertentu, investasi modal yang rendah dan unit-unit produksi kecil yang menguntungkan bila dibandingkan dengan pembuatan pulp secara kimia penuh. Cara semikimia ini lebih sesuai untuk bahan baku jenis kayu keras, dan hasil pulp yang diperoleh sekitar 60-70% dari berat kering bahan baku.

2.4.4 Pembuatan Pulp Secara Kimia

Pembuatan pulp secara kimia adalah proses pembuatan pulp dengan menggunakan bahan kimia sebagai bahan utama untuk melarutkan bagian-bagian kayu yang tidak diinginkan, sehingga pulp berkadar sellulosa tinggi. Pulp yang dihasilkan mudah

diputihkan dan umumnya dilakukan untuk menghasilkan jenis kertas tertentu seperti tissue, kertas cetak, dan lain-lain.

Pada proses pembuatan pulp secara kimia digunakan Natrium Hidroksida bahan kimia pemasak utama. Ada tiga macam pembuatan pulp secara kimia, yaitu:

1. Proses Sulfit

Pada dasarnya, pembuatan pulp sulfit masih didasarkan pada penemuan-penemuan tua, meskipun beberapa modifikasi pembaruan dan perbaikan teknik telah dilakukan. Keberhasilan terakhir selama tahun 1950-an dan 1960-an berkenaan dengan penggunaan yang disebut basa-basa yang larut, yang penggantian kalsium dengan magnesium, natrium atau amonium yang memberikan jauh lebih banyak keluwesan dalam pengaturan kondisi pemasakan, yang memperluas baik bahan dasar yang digunakan maupun produksi tipe-tipe pulp yang berbeda.

Keuntungan-keuntungan proses sulfit yang telah diketahui terhadap pulp kraft: a. Rendemen yang lebih tinggi pada bilangan kappa tertentu, yang mengakibatkan kebutuhan kayu lebih rendah.

b. Derajat putih pulp yang tidak dikelantang lebih tinggi

c. Keluwesan yang lebih tinggi dari pengelantangan tanpa kalor d. Persoalan pencemaran sedikit

e. Biaya instalasi lebih rendah

1. Proses Soda

Pembuatan pulp pada proses soda digunakan natrium hidroksida sebagai lindi pemasak dan lindi-bekas yang dihasilkan dipekatkan dengan cara penguapan dan dibakar. Lemburan, yang terdiri atas Natrium Karbonat, diubah kembali menjadi natrium hidroksida dengan kalsium hidroksida (kostisisasi). Karena Natrium Karbonat digunakan untuk imbuhan, maka proses pemasakan dinamakan proses soda.

2. Proses Sulfat (kraft)

Pembuatan pulp kraft dilakukan dengan larutan yang terdiri atas Natrium Hidroksida dan natrium sulfida, yang dinamakan “lindi putih”. Menurut terminologi digunakan defenisi-defenisi berikut, dimana semua bahan kimia dihitung sebagai ekuivalen natrium dan dinyatakan sebagai berat NaOH atau Na2O.(Sjostrom E.1995) Saat ini

proses sulfat tidak hanya merupakan proses pembuatan pulp alkalis yang utama untuk kayu, tetapi sekaligus juga merupakan proses pulp yang paling penting. Pernyataan pertama terutama didasarkan pada kenyataan bahwa pulp kraf (kraft dalam bahasa Jerman dan Swedia berarti kekuatan atau tenaga) diperoleh dalam rendemen yang lebih tinggi dan dengan sifat-sifat yang lebih unggul bila dibandingkan dengan pulp soda. Yang menjadi target pada proses ini adalah untuk memisahkan serat-serat yang terdapat dalam kayu secara kimia dan melarutkan sebanyak mungkin lignin yang terdapat pada dinding-dinding serat.

Keuntungan-keuntungan utama pembuatan pulp secara sulfat, yaitu:

a. Tuntutan yang benar terhadap spesies kayu dalam kualitas kayu, termasuk semua tipe kayu lunak dan kayu keras, bahkan dalam campuran, dan tolenransi

terhadap jumlah ekstraktif yang tinggi maupun bagian kayu lapuk yang besar dan sisa-sisa kulit

b. Waktu pemasakan yang pendek

c. Pengelolahan limbah cairan pemasak yang telah mantap, termasuk pemulihan bahan-bahan kimia dalam pembuatan pulp, pembangkit panas proses dan produksi hasil samping yang berharga seperti minyak tall dan terpentin dari spesies pinus

Gambar 2.4 Bagan alir yang disederhanakan dari proses karft Bejana

pemasak

Tangki-penghembus

Pembersih mata kayu

pencuci Air pencuci

Mata kayu

Pemulihan bahan kimia

Wadah pulp

Pemrosesan lebih lanjut Penyaringan

pembersihan Kotoran

Bahan baku (serpih)

2.5 Proses Produksi Pulp 2.5.1 Unit Persiapan Kayu

Operasi persiapan kayu (Wood Handling and Preparation Plant), yaitu kayu dibawa ke lokasi pabrik dengan menggunakan truk-truk pengangkut kayu, kayu-kayu tersebut berasal dari kosesi hutan yang dikelolah oleh perusahan kemudian kayu tersebut dibongkar dengan menggunakan Goliath Crane yang besar di Wood Yard, selanjutnya mengumpankan gelondongan-gelondongan kayu tersebut ke Wood Room atas dasar “pertama datang pertama digunakan”. Gelondongan-gelondongan kayu tersebut selanjutnya dikuliti, dipotong-potong, disaring dan disimpan pada tumpukan serpihan kayu yang disebut dengan chips, dipisahkan antara kayu yang berserat pendek dengan kayu berserat panjang. Sebuah alat pengelolah kayu yang baru dengan kapasitas 250 m3/jam. (Sirait S.2003)

2.5.2 Pemasakan

Dari tempat penampungan, chip dibawa dengan konveyor ke bejana pemasak (digester). Steam dimasak dengan beberapa tahap. Chip di masak dengan cairan pemasak yang disebut dengan cooking liquor. Larutan dan proses masak ini akan melembutkan dan akhirnya memisahkan serat kayu yang diinginkan dari “lignin” yaitu unsur kayu semacam lem yang menahan serat kayu bersatu.

Dalam proses pulping secara kimiawi ditambahkan panas dan zat kimia pada serpihan kayu yang dimasukkan ke dalam tabung bertekanan yang disebut digester. Pembuatan pulp dengan proses kraft menggunakan larutan putih (white liquor), yaitu

larutan campuran Sodium Hidroksida (NaOH) dan Sodium Sulfida (Na2S) yang secara

selektif akan melarutkan lignin dan membuatnya lebih larut dalam cairan pengolah. Setelah 2-4 jam, campuran antara pulp, sisa zat kimia dan limbah kayu dikeluarkan dari digester.

Hasil pemasakan merupakan serat yang masih berwarna coklat dan mengandung sisa cairan pemasak aktif. Serat ini masih mengandung mata kayu dan serat-serat yang tidak dikehendaki (reject). Sisa cairan pemasak dalam serat dibersihkan dengan menggunakan washer, sedangkan pemisahan kayu dan reject dipakai screen.

Pada proses pemasakan yang perlu diperhatikan antara lain : a. Pemanasan harus bertahap

b. Tekanan vakum

c. Tekanan uap dari uap penekan (Open steam) tidak terlalu besar d. Suhu pemanasan. (http://www.digester.com/intro.overview.html) Proses pemasakan dibagi atas beberapa tahap yaitu:

1. Chip Filling

Chip diangkut ke digester dari tempat penyimpanan dengan menggunakan conveyor. Pengisian chip didalam digester merupakan langkah awal dari proses pemasakan dan merupakan satu pekerjaan yang sangat penting pada proses pembuatan pulp.

2. Liquor Filling

Pada proses BKP pengisian liquor dilakukan segera setelah pengisian chip. Penambahan white liquor didasarkan pada persentase bahan kimia yang dibutuhkan

untuk memasak dengan berat kering kayu yang dimasukkan. Persentase ini juga tergantung dari seberapa jauh kita akan mengurangi lignin dari dalam kayu.

3. Kraft Cook

Proses pemasakan secara kraft dilakukan setelah penambahan white liquor dan black liquor kedalam chip. Digester yang berisi chip dan larutan pemasak dipanaskan hingga temperatur 1700C dan tekanan mencapai 7 kg/cm2 gauge. Waktu dan temperatur selama pemasakan sangat berpegaruh terhadap kwalitas daripada pulp. Jika chip dimasak dalam jangka yang terlalu lama maka akan dihasilkan kwalitas yang rendah dan rendemen yang rendah pula.

3. Pulp Blowing

Tujuan utama pada pengoperasian blowing adalah untuk mengeluarkan isi digester kedalam blow tank. Blow tank adalah tangki penampung bubur pulp yang sudah siap dimasak dari digester dan dilengkapi alat pengaduk.

2.5.3 Washing/Screening

Washing dan screening berfungsi untuk memisahkan Black liquor yang terkandung dalam pulp dengan menggunakan air pencuci seminimum mungkin. Setalah washing, bubur pulp kemudian masuk ke washer stock selanjutnya dimasukkan ke unit screening. Tujuannya adalah untuk mendapatkan pulp yang benar-benar bersih. (Anonim,2001)

2.5.4 Pemutihan (Bleaching)

Tujuan pengelantangan adalah untuk meningkatkan kebersihan pulp dengan penghilangan ekstraktif-ekstraktif dan pengotor-pengotor lain yang meliputi kotoran-kotoran anorganik dan sisa kulit serta menghilangkan sisa lignin setelah proses pemasakan untuk memperoleh yang disebut pulp yang dikelantang penuh dengan derajat keputihan yang memperoleh kwalitas. (Sjostrom E.1995)

2.5.5. Pulp Machine

Pulp machine adalah peralatan mesin yang digunakan untuk mengubah bubur pulp dari area bleaching plant menjadi lembaran pulp dengan kekeringan lebih kurang 10%. Pulp machine dirancang dengan fungsi utamanya adalah memisahkan air dari buburan pulp dengan cara sangat efesien tanpa merusak struktur serat, berat dasar dan formasi pulp yang dihasilkan memiliki kekuatan lembaran yang maksimum. Pulp machine merupakan tahapan terakhir dari proses produksi pulp. ( Anonim,2003)

2.6 Proses Pemutihan Pulp 2.6.1 Teori Pemutihan

Tujuan utama pengelantangan pulp adalah untuk menaikkan derajat putih. Proses pemutihan dapat dianggap sebagai suatu lanjutan proses pemasakan yang dimaksudkan untuk memperbaiki brightness dan kemurnian dari pulp. Hal ini dicapai dengan cara menghilangkan atau memutihkan bahan warna 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: 1. Memperbaiki brightness

2. Memperbaiki kemurnian

3. Degradasi serat selulosa seminimum mungkin.

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. Lignin ini sangat reaktif terhadap bahan kimia seperti: khlorin, hypo khlorin, khlorin dioksin, hirogen peroksida. Variabel-variabel dasar pada proses pemutihan adalah bahan kimia, kekuatan, waktu, temperatur dan pH.

2.6.2 Bahan Kimia Proses Pemutihan a. Khlorin

Pada proses khlorinasi terhadap pulp, gas khlorin harus larut dan bereaksi secara menyebar terhadap serat pulp. Reaksi lignin /khlorin adalah sangat cepat. Dispersi khlorin yang tepat dan pengadukan sangat penting untuk memperoleh operasi yang optimal.

b. Khlorin Dioksida

Pada saat pulp diberikan perlakuan dengan khlorin dioksida, ini bereaksi dengan air dan komponen-komponen pulp, umumnya lignin dan resin melengkapi reaksi. Khlorin dioksida merupakan bahan pemutih yang sangat efektif. ( Sirait,S.2003)

Hidrogen Peroksida merupakan bahan kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat. H2O2 larut sangat baik dalam air. Dalam kondisi normal hidrogen

peroksida sangat stabil, dengan laju dekomposisi yang sangat rendah. Salah satu keunggulan hirogen peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan, tidak meninggalkan residu yang berbahaya.

http://Sifat-sifat H2O2.com/2009/hidrogen peroksida.html

2.7 Tahapan Proses Pemutihan

Operasi pemutihan (Bleaching) terdiri dari 4 tahap,yaitu:

1. Khlorinasi (DO) : Reaksi dengan elemen Khlorin dalam suasana Asam

2. Ekstraksi Oksidasi (E/O) : Ekstraksi Oksidasi yang diperkuat dengan hidrogen peroksida

3. Khlorin Dioksida (D1) : Reaksi dengan Khlorin Dioksida dalam suasana asam

4. Hidrogen Peroksida (EP2 ): Reaksi dengan Hidrogen Peroksida yang diperkuat dengan kaustik soda dalam suasana basa.

2.7.1 Tahap Khlorinasi

Bubur pulp yang belum diputihkan diencerkan dengan air hingga konsistensinya menjadi 3,5-4% dalam storage tank. Kemudian dari tangki ini bubur pulp dipindahkan

ke menara DO. Pada saat pemindahan maka ditambahkan CLO2 sebanyak 14-20

liter/ton bubur pulp, dan diaduk dengan chlorinizing mixer.

Bila konsistensinya tinggi maka ditambahkan air/dilusi. Lamanya pecampuran berkisar 27-30 menit dengan temperatur 60-65o C dan pH 2,2 dan konsistensi 2,3-5%.

Selanjutnya bubur pulp dicuci dalam chlorination washer I, cara kerjanya sama dengan washer yang digunakan sebelum memasuki screening. Sebagai pencuci digunakan air sekaligus sebagai pengencer larutan untuk mengurangi konsistensi. Sisa air pencuci ditampung dalam filtrate tank dan bubur pulp yang sudah dicuci dilewatkan ke proses ekstraksi.

2..7.2 Tahap Ekstraksi

Tujuan utama dari alkali ekstrasi adalah melarutkan komponen-komponen penyebab warna yang memungkinkan besar larut dalam larutan alkali yang hangat. Kelarutan klorinat dan lignin yang teroksidasi, dan kompoenen lainnya meningkatkan tingkat keputihan dalam tahap pemutihan berikutnya.

2.7.3 Tahap D1

Pulp berasal dari tahap ekstrasi selanjutnya dilakukan proses pemutihan dengan menggunakan CLO2. reaksi ini berlangsung pada menara D1, dan suhu yang harus

dijaga adalah 75-80oC , konsistensi 10% dan pH 3,5-4, dengan sistem kerja bahwa yang pertama masuk akan pertama keluar.

2.7.4 Tahap EP2

Tahap ini menggunakan CLO2, yang merupakan tahap penyempurnaan dari

proses pemutihan dimana target brightness yang ingin dicapai adalah sekitar 88 ISO. Reaksi ini berlangsung pada pH 10,3-10,5, pada temperatur 82-85OC . Bahan kimia yang digunakan pada tahap ini adalah NaOH dan Hidrogen peroksida ( H2O2). NaOH

berfungsi untuk memisahkan CLO2 dengan lignin, sehingga lignin dapat kembali

direaksikan dengan menggunakan hidrogen peroksida. H2O2 berfungsi mengikat

kembali lignin yang masih terkandung didalam pulp. Penambahan hidrogen peroksida dan sodium hidroksida harus pada jumlah tertentu agar dapat mempertahankan konsistensi pulp 10%-12% semua proses ini berlangsung pada menara ekstraksi. Selanjutnya pulp dicuci dan diencerkan pada washing dan filtratnya ditampung untuk diteruskan ketahap D1. Variabel-variabel pada proses ekstraksi adalah konsistensi, temperatur, waktu retensi, dan brightness.

2.8 Sifat-sifat Hidrogen Peroksida

Hidrogen Peroksida dengan rumus kimia H2O2 ditemukan oleh Louis Jacques

Thenard di tahun 1818. Senyawa ini merupakan bahan kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat. Bahan baku pembuatan hidrogen peroksida adalah gas hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2). H2O2 tidak berwarna, berbau khas agak keasaman, dan larut

dengan baik dalam air.

Mayoritas pengunaan Hidrogen Peroksida adalah dengan memanfaatkan dan merekayasa reaksi dekomposisinya, yang intinya menghasilkan oksigen. Pada tahap produksi hidrogen peroksida, bahan stabilizer kimia biasanya ditambahkan dengan

maksud untuk menghambat laju dekomposisinya. Termasuk dekomposisi yang terjadi selama produk hidrogen peroksida dalam penyimpanan. Selain menghasilkan oksigen, reaksi dekomposisi hidrogen peroksida juga menghasilkan air (H2O) dan panas.

Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi dekomposisi hidrogen peroksida adalah:

1. Bahan organik tertentu, seperti alkohol dan bensin 2. Katalis, seperti Pd, Fe, Cu, Ni, Cr, Pb, Mn

3. Temperatur, laju reaksi dekomposisi hidrogen peroksida naik sebesar 2.2 x setiap kenaikan 10oC (dalam range temperatur 20-100oC)

4. Permukaan container yang tidak rata (active surface)

5. Padatan yang tersuspensi, seperti partikel debu atau pengotor lainnya 6. Makin tinggi pH (makin basa) laju dekomposisi semakin tinggi

7. Radiasi, terutama radiasi dari sinar dengan panjang gelombang yang pendek

Hidrogen peroksida bisa digunakan sebagai zat pengelantang atau bleaching agent pada industri pulp, kertas, dan tekstil. Senyawa ini juga biasa dipakai pada proses pengolahan limbah cair, industri kimia, pembuatan deterjen, makanan dan minuman, medis, serta industri elektronika.

Salah satu keunggulan hidrogen peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak meninggalkan residu yang berbahaya. Kekuatan oksidatornya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Sebagai

contoh dalam industri pulp dan kertas, penggunaan hidrogen peroksida biasanya dikombinasikan dengan NaOH atau soda api. Semakin basa, maka laju dekomposisi hidrogen peroksida pun semakin tinggi. Kebutuhan industri akan hidrogen peroksida terus meningkat dari tahun ke tahun. (http://aneka ilmu. Blogsport.com/2007/04).

BAB III

BAHAN DAN METODE

3.1Alat

1. Sreen Shieves 2. Kertas saring 3. Bucker Funnel 4. Plastik Beaker 5. Alat Vakum 6. Oven 7. Setrika

8. ELREPHO ( Electronic Refracto Photometer)

3.2Bahan

1. Bubur Pulp

3.3Prosedur

1. Dituangkan sample yang terkumpul pada screen shieves.

2. Dibersihkan dengan air demineralisasi sampai residual bahan kimia habis.

3. Diambil sekitar 20 gram pulp yang basah dan dimasukkan ke dalam plastic beaker 300 Ml.

4. Dimasukkan ke dalam beaker yang berisi air demineralisasi untuk mengencerkan pulp yang basah.

5. Diaduk dengan tang untuk memisahkan serat.

6. Diletakkan kertas saring pada bucker funnel dan dituangkan pulp kedalamnya. 7. Diletakkan kertas saring lainnya diatas dan gunakan vakum untuk menyedot air. 8. Ditekan sample pulp untuk menyamakan kandungan air dan kemudian

dihentikan Vakum.

9. Diambil lapisan serat dan dikeringkan dengan setrika.

10.Dimasukkan kedalam oven pada suhu 1050C – 1800 C selama 10 menit. 11.Diukur Brightness/ kecerahan dengan alat brightness meter ELREPHO. 12.Diperoleh hasil brightness dari pulp secara digital menggunakan komputer.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Hasil pengamatan data yang diperoleh pada penentuan brightness pada tahap EP2 yang dilakukan pada unit Bleaching pada PT. Toba Pulp Lestari, Tbk pada tanggal 20- 31 Januari 2010 dalam variasi 1 hari, diperoleh data-data sebagai berikut :

Tabel 4.1 Pengaruh jumlah pemakaian Hidrogen Peroksida (H2O2) yang bervariasi terhadap brightness pada tahap EP2

No. Stock Flow H2O2 Flow

(l/m)

Brightness (%ISO) 1 10,8 7,35 87,6 2 10,8 7,45 87,8 3 10,8 7,47 88,0 4 10,8 7,51 88,2 5 10,8 7,52 88,3 6 10,8 7,54 88,4 7 10,8 7,56 88,5 8 10,8 7,58 88,7 9 10,8 7,60 88,8 10 10,8 7,62 88,9 11 10,8 7,67 89,0 12 10,8 7,72 89,1

4.2 Perhitungan

a. Menghitung Jumlah Produksi Pulp :

Jumlah produksi = Stock Flow x 1 hari(24jam) x konsistensi = 10,8 x 1440 menit x 4,5%

= 700 T/D

b. Menghitung Jumlah Pemakain H2O2 dalam kg/ton pulp

= 15,12 kg/ton pulp

Tabel 4.2 Data Konsumsi H2O2 Terhadap Brightness No. Konsumsi H2O2

(kg/ton pulp)

Brightness (ISO) 1 15,12 87,6 2 15,32 87,8 3 15,36 88,0 4 15,44 88,2 5 15,46 88,3 6 15,51 88,4 7 15,55 88,5 8 15,59 88,7 9 15,63 88,8

10 15,67 88,9 11 15,77 89,0 12 15,88 89,1

C. Menghitung Jumlah Pemakaian H2O2 dengan menggunakan metode Least Square

Tabel 4.3 Data Metode Least Square

No. X Y X2 XY 1 15,12 87,6 228,6144 1324,512 2 15,32 87,8 234,7024 1345,096 3 15,36 88,0 235,9296 1351,68 4 15,44 88,2 238,3936 1361,808 5 15,46 88,3 239,0116 1365,118 6 15,51 88,4 240,5601 1371,084 7 15,55 88,5 241,8025 1376,175 8 15,59 88,7 243,0481 1382,833 9 15,63 88,8 244,2969 1387,944 10 15,67 88,9 245,5489 1393,063 11 15,77 89,0 248,6929 1403,53 12 15,88 89,1 252,1744 1414,908 Ʃ= 186,3 1061,3 2892,7754 16477,751

Keterangan :

X : Konsumsi Hidrogen Peroksida (H2O2)

Y : Derajat Keputihan (brightness)

Persamaan regresi : Y = aX + b Dimana ;

Maka diperoleh persamaan garis regresinya sebagai berikut : Y = 2,2814 x + 52,9887

Dengan memasukkan harga x yaitu jumlah pemakaian H2O2 maka didapat harga y,

sebagai berikut :

Y = 2,2814 x1 + 52,9887

Y1 = 2,2814 (15,12) + 52,9887

= 87,48

Y = 2,2814 x2 + 52,9887

Y2 = 2,2814 (15,36) + 52,9887

= 88,03

Y = 2,2814 x3 + 52,9887

Y3 = 2,2814 (15,12) + 52,9887

= 87,48

Y = 2,2814 x4 + 52,9887

Y4 = 2,2814 (15,44) + 52,9887

= 88,21

Y = 2,2814 x5 + 52,9887

Y5 = 2,2814 (15,46) + 52,9887

= 88,25

Y = 2,2814 x6 + 52,9887

Y6 = 2,2814 (15,51) + 52,9887

Y = 2,2814 x7 + 52,9887

Y7 = 2,2814 (15,55) + 52,9887

= 88,46

Y = 2,2814 x8 + 52,9887

Y8 = 2,2814 (15,59) + 52,9887

= 88,55

Y = 2,2814 x9 + 52,9887

Y9 = 2,2814 (15,64) + 52,9887

= 88,64

Y = 2,2814 x10 + 52,9887

Y10 = 2,2814 (15,67) + 52,9887

= 88,73

Y = 2,2814 x11 + 52,9887

Y11 = 2,2814 (15,77) + 52,9887

= 88,96

Y = 2,2814 x12 + 52,9887

Y12 = 2,2814 (15,88) + 52,9887

= 89,21

No.

X

Y 1 15,12 87,48 2 15,32 87,92 3 15,36 88,03 4 15,44 88,21 5 15,46 88,25 6 15,51 88,37 7 15,55 88,46 8 15,59 88,55 9 15,63 88,64 10 15,67 88,73 11 15,77 88,96 12 15,88 89,21

d. Menghitung Jumlah Pemakaian H2O2 untuk mencapai brightness pada tahap EP2

Target brightness = 88 % ISO Y = ax + b

Jadi pemakaian H2O2 optimal adalah 15,346 kg untuk 1 ton pulp.

4.3 Pembahasan

Brightness adalah sifat lembaran pulp untuk memantulkan cahaya yang digunakan sebagai indikasi tingkat keputihan. Keputihan pulp diukur dengan kemampuannya memantulkan cahaya. Penambahan hidrogen peroksida ( H2O2) EP2

sangat mempengaruhi derajat keputihan pulp. Target brightness pada tahap EP2 adalah 88% ISO. Dan ini merupakan target yang ingin dicapai oleh Perusahaan Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea.

Proses pemutihan adalah tahap pengikatan lignin dengan senyawa kimia dengan semaksimal mungkin. Semakin banyak lignin yang dibuang maka brightnessnya semakin tinggi.

Dari percobaan dan data hasil pengamatan, dapat ditarik suatu kesimpulan mengenai pengaruh pemakaian H2O2 terhadap pulp jika pemakaian H2O2 banyak maka

brightness yang dihasilkan semakin tinggi. Dan sebaliknya , jika pemakaian H2O2

sedikit, maka brightness semakin menurun. Jadi antara pemakaian H2O2 terhadap

Dari hasil perhitungan diperoleh garis regresi Y = 2,2814 x + 52,9887. Melalui persamaan ini dapat dihitung jumlah pemakaian H2O2 pada tahap EP2. Dengan

menghitung secara matematik, diperoleh jumlah konsumsi H2O2 yaitu 15,346 kg/ton

pulp. Target brightness yang ingin dicapai pada tahap EP2 adalah 88% ISO.

Dari grafik ditunjukkan hubungan antara konsumsi H2O2 dengan brightness

pulp. Pemakaian zat ini harus diawasi karna jika berlebih maka brightness semakin tinggi namun kekuatan serat pulp tersebut akan berkurang dan biaya produksi akan semakin mahal. Dan sebaliknya, jika pemakaian H2O2 kurang maka target brightness

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil percobaan dan pembahasan data, dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Penggunaan Hidrogen Peroksida yang semakin tinggi maka brightness yang didapat semakin meningkat. Dan sebaliknya, jika penggunaan Hidrogen Peroksida sedikit maka brightness semakin rendah.

2. Untuk mencapai target brightness pada tahap EP2 yaitu 88% ISO, maka penambahan Hidrogen Peroksida adalah sebesar 15,346 kg/ton pulp.

5.2 Saran

1. Penggunaan bahan-bahan kimia pada bleaching perlu diperhatikan karena sangat berpengaruh terhadap kualitas pulp.

2. Pemakaian zat kimia pemutih harus diperhatikan sesuai dengan target-target yang ditetapkan.

3. Konsumsi Hidrogen Peroksida merupakan faktor yang sangat penting dalam menentukan kualitas pulp. Jika pemakain berlebih, maka kekuatan serat pulp akan rapuh dan mudah sobek, dan sebaliknya jika pemakain kurang maka pulp yang dihasilkan berwarna gelap dan brightnessnya rendah.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2003.Buku Manual Training Digester. Porsea. PT. Toba Pulp Lestari,Tbk. Anonim.2001.Buku Manual Training Washing&Screening Plant. Porsea. PT. Toba

Pulp Lestari,Tbk.

Anonim.2003.Wood Preparation. Porsea. PT. Toba Pulp Lestari,Tbk. Dumanauw.J.K.1993.Mengenal Kayu. Semarang. Kanisius.

Fengel.D.1995. Kayu Kimia Ultra Struktur. Yogyakarta. UGM-Press. Frick Heinz.1982.Ilmu Kontruksi Bangunan Kayu.Yogyakarta.Kanisius. http://aneka ilmu. Blogsport.com/2007/04. Diakses tanggal 5 April,2010.

John.G.H.1987. hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Cetakan pertama. Yogyakarta. Indonesia. http://www.digester.com/intro.overview.html. Diakses tanggal 5 April,2010.

Sirait.S.2003. Bleaching Module. Training and Develoment Center. Porsea. PT. Toba Pulp Lestari,Tbk.

Sjostrom.E.1995.Kimia Kayu, Dasar-Dasar dan Penggunaan. Yogyakarta. Universitas Gajah Mada Press.

Hubung an antara kons ums i H2O2

deng an brig htnes s pulp.

87.6 87.8 88 88.2 88.3 88.4 88.5 88.7 88.8 88.9 89 89.1 86.5 87 87.5 88 88.5 89 89.5

15.1 15.3 15.4 15.4 15.5 15.5 15.6 15.6 15.6 15.7 15.8 15.9

K ons ums i H 2O2 ( kg / ton pulp)

B ri g h tn e s s ( % I S O )

Jadi pemakaian H2O2 optimal adalah 15,346 kg untuk 1 ton pulp.

4.3 Pembahasan

Brightness adalah sifat lembaran pulp untuk memantulkan cahaya yang

digunakan sebagai indikasi tingkat keputihan. Keputihan pulp diukur dengan kemampuannya memantulkan cahaya. Penambahan hidrogen peroksida ( H2O2) EP2 sangat mempengaruhi derajat keputihan pulp. Target brightness pada tahap EP2 adalah 88% ISO. Dan ini merupakan target yang ingin dicapai oleh Perusahaan Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea.

Proses pemutihan adalah tahap pengikatan lignin dengan senyawa kimia dengan semaksimal mungkin. Semakin banyak lignin yang dibuang maka brightnessnya semakin tinggi.

Dari percobaan dan data hasil pengamatan, dapat ditarik suatu kesimpulan mengenai pengaruh pemakaian H2O2 terhadap pulp jika pemakaian H2O2 banyak maka

brightness yang dihasilkan semakin tinggi. Dan sebaliknya , jika pemakaian H2O2 sedikit, maka brightness semakin menurun. Jadi antara pemakaian H2O2 terhadap

brightness adalah berbanding lurus.

Dari hasil perhitungan diperoleh garis regresi Y = 2,2814 x + 52,9887. Melalui persamaan ini dapat dihitung jumlah pemakaian H2O2 pada tahap EP2. Dengan menghitung secara matematik, diperoleh jumlah konsumsi H2O2 yaitu 15,346 kg/ton pulp. Target brightness yang ingin dicapai pada tahap EP2 adalah 88% ISO.

Dari grafik ditunjukkan hubungan antara konsumsi H2O2 dengan brightness

pulp. Pemakaian zat ini harus diawasi karna jika berlebih maka brightness semakin

tinggi namun kekuatan serat pulp tersebut akan berkurang dan biaya produksi akan semakin mahal. Dan sebaliknya, jika pemakaian H2O2 kurang maka target brightness tidak tercapai. Jadi tahap bleaching harus diperhatikan dan dikontrol sebaik mungkin.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil percobaan dan pembahasan data, dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Penggunaan Hidrogen Peroksida yang semakin tinggi maka brightness yang didapat semakin meningkat. Dan sebaliknya, jika penggunaan Hidrogen Peroksida sedikit maka brightness semakin rendah.

2. Untuk mencapai target brightness pada tahap EP2 yaitu 88% ISO, maka penambahan Hidrogen Peroksida adalah sebesar 15,346 kg/ton pulp.

5.2 Saran

1. Penggunaan bahan-bahan kimia pada bleaching perlu diperhatikan karena sangat berpengaruh terhadap kualitas pulp.

2. Pemakaian zat kimia pemutih harus diperhatikan sesuai dengan target-target yang ditetapkan.

3. Konsumsi Hidrogen Peroksida merupakan faktor yang sangat penting dalam menentukan kualitas pulp. Jika pemakain berlebih, maka kekuatan serat pulp akan rapuh dan mudah sobek, dan sebaliknya jika pemakain kurang maka pulp yang dihasilkan berwarna gelap dan brightnessnya rendah.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2003.Buku Manual Training Digester. Porsea. PT. Toba Pulp Lestari,Tbk. Anonim.2001.Buku Manual Training Washing&Screening Plant. Porsea. PT. Toba

Pulp Lestari,Tbk.

Anonim.2003.Wood Preparation. Porsea. PT. Toba Pulp Lestari,Tbk. Dumanauw.J.K.1993.Mengenal Kayu. Semarang. Kanisius.

Fengel.D.1995. Kayu Kimia Ultra Struktur. Yogyakarta. UGM-Press. Frick Heinz.1982.Ilmu Kontruksi Bangunan Kayu.Yogyakarta.Kanisius. http://aneka ilmu. Blogsport.com/2007/04. Diakses tanggal 5 April,2010.

John.G.H.1987. hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Cetakan pertama. Yogyakarta. Indonesia. http://www.digester.com/intro.overview.html. Diakses tanggal 5 April,2010.

Sirait.S.2003. Bleaching Module. Training and Develoment Center. Porsea. PT. Toba Pulp Lestari,Tbk.

Sjostrom.E.1995.Kimia Kayu, Dasar-Dasar dan Penggunaan. Yogyakarta. Universitas Gajah Mada Press.

Hubung an antara kons ums i H2O2

deng an brig htnes s pulp.

87.6 87.8 88 88.2 88.3 88.4 88.5 88.7 88.8 88.9 89 89.1 86.5 87 87.5 88 88.5 89 89.5

15.1 15.3 15.4 15.4 15.5 15.5 15.6 15.6 15.6 15.7 15.8 15.9

K ons ums i H 2O2 ( kg / ton pulp)

B ri g h tn e s s ( % I S O )