2.6 KIMIA DASAR PROSES PENGELANTANGAN PULP
Proses pengelantangan dapat dianggap sebagai suatu lanjutan proses pemasakan yang dimaksudkan untuk memperbaiki brightness dan kemurnian dari
pulp.Hal ini dicapai denmgan cara menghilangkan atau mengelantang bahan yang tersisa pada pulp.Lignin yang tersisa adalah suatu zat yang paling dominan untuk
menghasilkan warna pada pulp oleh karena itu harus dihilangkan atau dikelantang.Metode pengelantangan dipilih berdasarkan atas sifat-sifat yang
dikehendaki.Umumnya pulp dikelantang dengan metode pengelantangan secara delignify sedangakn mekanikal pulp dekelantang dengan metode lignify.
2.7 Teori Pengelantangan
Warna pada pulp yang belum dikelantang umumnya disebabkan oleh lignin yang tersisa.Mungkin akan lebih banyak lignin yang dihilangkan pada proses
pemasakan,tetapi akan mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak serat,jadi menghasilkan kualitas pulp yang rendah.Oleh karena itu,hal ini penting menghentikan
proses penghilangan lignin dengan bahan kimia,yang mana umumnya memiliki suatu dampak terhadap dekomposisi dari lignin.Bahan kimia ini dapat juga digunakan
secara langsung pada kayu,akan tetapi waktu reaksinya lama dan biayanya mahal. Pada normalnya dalam proses pengelantangan lignin adalah melarutkan
pulp ke bentuk yang larut dengan air. Penghilangan bentuk-bentuk lignin merupakan kehilangan sebagian dari hasil pada proses pengelantangan, yang mana ini adalah
antara 5 sampai dengan 10 , tergantung kepada metode pemasakan dan sasaran brightness dari pulp.
Lignin pada pulp kelihatan dalam berbagai bentuk tergantung kepada kondisi-kondisi proses pulp yang berlangsung. Lignin ini sangat reaktif yang berarti
Universitas Sumatera Utara
bahwa ini mudah dipengaruhi oleh bahan kimia seperti klorin, hydrogen peroksida dll. Kemudian molekul lignin terurai menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, yang larut
dalam air dan dapat dihilangkan dari pulp.
2.8. Tahapan Proses Pemutihan
Pemutihan yang sudah modern biasanya dilaksanakan secara bertahap dengan memanfaatkan bahan-bahan kimia dan kondisi-kondisi yang berbeda-beda pada setiap
tahap.
2.8.1. Tahap Khlorinasi Do
Pada tahap khlorinasi, lignin di khlorinasi menjadi khlorolignin yang akan menjadi terlarut pada tahap ekstraksi, sehingga proses delignifikasi terjadi.
Peningkatan brightness setelah melalui tahap khlorinasi – ekstraksi alkali sangatlah kecil. Oksigen juga dipergunakan pada tahap ekstraksi dan terutama digunakan pada
proses delignifikasi. Tahap pemutihan dengan khlorindioksida menghasilkan brightness pulp yang
tinggi. Keuntu8ngan dengan perlakuan ini adalah bahwa khlorin dioksida menghancurkan lignin tanpa merusak serat selulosa. Khlorin bereaksi dengan lignin
secara oksidasi dan substitusi. Reaksi ini mengeluarkan lignin dan oleh karena itu, beberapa akan terlarut dalam tahap khlorinasi.
Substitusi : Cl
2
+ Lignin → Lignin – Cl + HCl
Oksidasi : Cl
2
+ Lignin → Lignin Teroksidasi + 2HCl
Universitas Sumatera Utara
Selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulp nya, kemudian pulpnya dikirim ke tahap pengelantangan
berikutnya.
2.8.2 Tahap Oksidasi Ekstraksi EoP
Tahap ke dua pada bleaching plant dengan banyak tahapan dan ini merupakan tahap pemurnian dari tahap khlorinasi. Tujuan utama dari alkali ekstraksi
adalah melarutkan komponen-komponen penyebab warna yang kemungkinan besar larut dalam larutan alkali yang hangat berdasarkan kerja dari bahan-bahan kimia yang
digunakan terhadap sebagian proses pemutihan. Kelarutan khlorinat dan lignin yang teroksidasi, komponen-komponen warna lain yang meningkatkan tingkat putih dalam
tahap pemutihan selanjutnya. Proses oksidasi kimia seperti khlorin dioksida, peroksida dan hypo, yang
digunakan setelah tahap ekstraksi, merupakan bahan-bahan kimia yang mahal. Konsumsi bahan kimia tersebut akan menjadi tinggi jika tidak ada tahap ekstraksi
yang mengeluarkan lignin dan beberapa hemiselulosa dari pulp. Khlorolignin yang tidak larut dalam air panas dan media asam terlarut
dalam caustic, pada temperature rendah. Pada temperature yang lebih tinggi hemiselulosa pentosan larut, yang menyebabkan kehilangan produksi pulp untuk
golongan kertas. Parameter-parameter prose pada oksidasi ekstraksi yaitu temperature, pH,
brightness dan viscocity. Pengujian viskositas dilakukan untuk menentukan kekuatan yang dimiliki
oleh pulp,pengujian mengaevaluasi derajat polimerisasi dari pada selulosa atau dengan kata lain degradasi serat selulosa.
Universitas Sumatera Utara
Brightness yang laebih tinggi dihasilkan pada tahap pemutihanoksidasi berikutnya dan ekstraksi kappa lebih rendah dapat dicapai jika temperature ekstraksi
dijaga pada suhu 80 C tidak menunjukkan hasil-hasil yang menguntungkan.Target
brightness juga harus mencapai 88-89 ISO dan akan bekerja secara maksimal pada pH 10,5.
2.8.3 Tahap Klorin Dioksida D1
Tahapan proses brightening,proses pemutihan tahap III dimana pulp dari tahap II diputihkan kembali untuk mendapat derajat brightness yang
diinginkan,dengan menggunakan bahan kimia ClO
2
yang direaksikan dengan temperature 80
C selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulpnya.
Klorin Dioksida adalah suatu bahan pemutih bersifat lembut yang hanya akan berpengaruh terhadap lignin dan memberikan brightness yang tinggi pada pulp
tanpa memperlemah kekuatannya.
2.8.4 Tahap Klorin Dioksida D2
Tahapan proses brightening yaitu proses pemutihan tahap ke empat dimana prosesnya sama dengan tahap II dimana pulp dari tahap klorin dioksida diputihkan
kembali supaya mencapai derajat brightness yang lebih tinggi dari tahap III dan bahan kimia yang digunakan adalah ClO
2
pada temperature 80 C selanjutnya di cuci dan
disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulpnya. Suatu kondisi penting selama proses pemutihan dengan klorin dioksida
adalah sisa klorin dioksida positif pada saat reaksi telah berakhir.Temperatur yang optimum untuk pemutihan tahap ini adalah 80
C,jika temperature lebih rendah dari
Universitas Sumatera Utara
pada ini,klorin yang dikonsumsikan tidak mencukupi untuk mencapai brightness lebih dari 90 ISO.Jika temperature dinaikkan lebih tinggi secara substansial,reaksi yang
sangat cepat terjadi bahwa ada suatu resiko terhadap pemakaian semua klorin dioksida sebelum reaksi berakhir,yang disertai dengan pengembalian warna.
2.9. Variabel-variabel Proses Pada Tahap Oksidasi Ekstraksi
1. Konsistensi
Keefektifan proses ekstraksi tergantung kepada konsentrasi alkali yang digunakan. Suatu pulp dengan konsistensi yang tinggi maka akan diberikan
konsentrasi alkali yang lebih tinggi pada penerapan bahan kimia yang diberikan. Pada konsistensi yang lebih tinggi, sedikit uap air yang diberikan untuk memanaskan pulp
untuk menaikkan temperatur.
2. Temperatur
Brightness yang lebih tinggi dihasilkan pada tahap pengelantanganoksidasi berikutnya dan ekstraksi kappa lebih rendah dapat dicapai jika temperature ekstraksi
dijaga pada 65-70 C. Temperatur di atas 70
C tidak menunjukkan adanya hasil-hasil yang menguntungkan.
3. Waktu Reaksi
Bilangan kappa berkurang dengan suatu kenaikan terhadap waktu reaksi pada saat parameter-parameter yang lainnya dijaga tetap. Hal ini secara terus menerus
berkurang setelah suatu reaksi dengan waktu yang sangat lama. Ada 2 bentuk reaksi untuk menghilangkan lignin, a sebuah tahap awal delignifikasi yang sangat cepat
diikuti dengan b sebuah akhir delignifikasi yang lambat. Masing-masing mereka disebut eliminasi lignin yang bersifat mudah dan eliminasi lignin dengan cara lambat.
Universitas Sumatera Utara
4. Brightness
Ketika lignin sudah dikeluarkan dari pulp pada proses pengelantangan dengan oksigen, brightness meningkat.Hal ini disebabkan oleh delignifikasi dan bukan
proses pengelantangan lignin.
5. pH
Ketika pulp dicuci di tahap klorinasi, pH dengan cepat turun lebih rendah dari 2 sebagai akibat pemakaian klorin dan dihasilkannya HCL. pH memiliki
pengaruh yang besar terhadap proses eliminasi lignin secara khusus terhadap degradasi kandungan pulp. Dengan penambahan cauctic soda, maka pH2 dinaikkan
hingga pH bekisar antara 10-11. Penghilangan lignin dan ekstraktif tidak akan sempurna dengan pH dibawah 10, akan tetapi dengan pH lebir besar dari 10 akan
mendegrasi serat selulosa.
6. Pengadukan
Tujuan dari pengadukan ini adalah untuk mendistribusikan bahan-bahan kimia yang ditambahkan secara merata. Pengadukan yang lebih baik adalah sangat penting
pada pelaksanaan tahap oksidasi ekstrasi yang menggunakan kendali pendeteksi yang terpasang di jalur-jalur ini. Pengadukan yang tidak baik dapat menghasilkan
brightness yang tidak seragam. Suhunan, 2003.
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Bahan yang digunakan dilapangan :
- Pulp yang telah dicuci brown stock pulp - CIO
2
- H
2
O
2
- Air - Air pencuci dari washer DO filtrate hasil pencucian yang berupa air dan black
liquor
3.1.2 Alat yang digunakan di lapangan : 1. Digester Plant
Digester adalah merupakan bejana yang digunakan untuk memasak pulp kimia dengan proses sulfat.
2. Washing Screening
Washing pencucian dilakukan untuk memisahkan serat dari kotoran yang dapat larut dalam air seperti senyawa anorganik soda dan senyawa organic lignin.
Alat pencucinya disebut washer.
Screening penyaringan digunakan untuk memisahkan pulp dari pulp yang tidak masak dan serat kasar. Alat penyaringan yang digunakan adalah Pressure
Screen.
3. Unbleach Tower
Unbleach tower merupakan tangki tinggi yang digunakan untuk menampung bubur pulp yang berasal dari washer 4 sebelum di bleaching.
4. Do Tower
Do Tower merupakan tempat bereaksinya bubur pulp coklat dengan bahan kimia sehingga bubur pulp menjadi agak putih
Universitas Sumatera Utara
Kategori