Dasar Teori Laporan Pratikum Pembuatan Pulp dengan P

PENDAHULUAN

1.1 Dasar Teori

Pulp adalah produk utama kayu, terutama digunakan untuk pembuatan kertas, tetapi pulp juga diproses menjadi berbagai turunan selulosa, seperti rayon dan selofan. Pulp sering juga disebut hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat kayu maupun non kayu melalui berbagai proses pembuatannya mekanis, semikimia, kimia. Tujuan utama pembuatan pulp kayu adalah untuk melepaskan serat-serat yang dapat dikerjakan secara kimia, atau secara mekanik atau dengan kombinasi keduanya. Prinsip pembuatan pulp secara mekanis yakni dengan pengikisan dengan menggunakan alat seperti grinda. Proses mekanis yang biasa dikenal diantaranya PGW Pine Groundwood, SGW Semi Groundwood. Proses semi kimia merupakan kombinasi antara mekanis dan kimia. Yang termasuk ke dalam proses ini diantaranya CTMP Chemi Thermo Mechanical Pulping , NSSC Neutral Sulfite Semichemical. Sedangkan yang termasuk proses kimia yaitu proses kraft yang merupakan bagian proses basa dan proses sulfit yang termasuk proses asam. Dimana proses kraft ini pertama sekali dikenal di Swedia pada tahun 1885. Disebut kraft karena pulp yang dihasilkan dari proses ini memiliki kekuatan lebih tinggi dari pada proses mekanis dan semikimia, akan tetapi rendemen yang dihasilkan lebih kecil diantara keduanya karena komponen yang terdegradasi lebih banyak lignin, ekstraktif dan mineral wikipedia, 2009. Selulosa Adapun faktor yang membuat selulosa disenangi untuk produksi pulp dan kertas adalah Murugan, 1996 : 1. Jumlahnya berlimpah, dapat melengkapi, dan mudah dipanen dan dipindah-pindahkan dan akibatnya bahan ini murah harganya. 2. Zat ini umumnya berbentuk serat, dan kekuatan tariknya benar-benar tinggi. 3. Zat ini bisa menarik air, yang mempermudah persiapan mekanik dari serat- serat atau ikatan-ikatan serat ketika campuaran serat tadi dikeringkan 4. Zat ini tidak dapat larut dalam air dan pelarut-pelarut organik 5. Tahan terhadap sejumlah bahan kimia yang menyebabkan dapat diisolasi dan dimurnikan dari kayu yang merupakan sumber utama selulosa. Pembuatan pulp pulping adalah proses mengubah bahan baku yang berasal dari tumbuhan menjadi serat-serat selulosa yang dapat dijadikan kertas ataupun bahan kimia turunan selulosa lainnya. Secara umum, ada dua metode pembuatan pulp yaitu secara mekanis dan kimia. Pembuatan pulp secara mekanis adalah memanfaatkan gaya mekanis dan mungkin energi untuk melunakkan bahan baku menjadi serat-serat. Sedangkan, secara kimia adalah menggunakan bahan kimia dan energi untuk melarutkan lignin kedalam bahan kimia yang digunakan. Untuk menghasilkan kertas, serat-serat yang dihasilkan tersebut diolah lebih lanjut melalui beberapa tahapan, seperti pemucatan dan pemulusan serat, serta penambahan bahan-bahan pengisi untuk menambah kekuatan dari daya tahan kertas. Biomassa adalah bahan yang dihasilkan dari hasil fotosintesis, kandungan terbesar biomasa adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin. Selulosa merupakan komponen kimia utama sebagai penyusun dinding sel kayu. Selulosa adalah karbohidrat yang tersusun atas unsur karbon C, hidrogen H dan oksigen O. Selulosa merupakan polimer yang memiliki rantai lurus dan tidak bercabang. Rumus molekul dari selulosa adalah C 6 H 10 O 5 n. Dimana n adalah jumlah pengulangan unit glukosa, n disebut juga derajat polimerisasi DP, nilai n bervariasi tergantung pada sumber dan pengolahannya, diasumsikan selulosa alami mempunyai derajat polimerisasi yang seragam. Ketersediaan selulosa dalam jumlah yang banyak pada pulp akan membentuk serat yang kuat, berwarna putih, tidak larut dalam air dan pelarut-pelarut organik netral serta tahan terhadap bahan- bahan kimia. Hemiselulosa merupakan polisakarida berantai pendek dan bercabang dengan berat molekul yang lebih rendah dari selulosa. Pada kayu, hemiselulosa mempunyai peranan penting terutama dalam daya ikat menambah kekuatan tarik dan sobek. Selama proses pulping sejumlah lokasi dan struktur dari bermacam hemiselulosa biasanya berubah. Hemiselulosa bersifat hidrokopis dan larut dalam larutan alkali encer sehingga bisa dipisah dari selulosa. Lignin merupakan senyawa yang tidak diharapkan dalam pembuatan pulp dan kertas karena akan membuat lembaran pulp kaku dan mengurangi aktivitas ikatan permukaan antarserat. Lignin merupakan tambahan total dari karbohidrat selulosa dan hemiselulosa yang terkandung di dalam serat, yang berfungsi sebagai pengikat antar serat dan memberikan warna kuning pada pulp. Kayu merupakan bahan baku yang paling banyak digunakan dalam pembuatan pulp kertas. Kayu yang bersifat padat dan memiliki kadar lignin yang relatif lebih banyak membutuhkan kondisi operasi yang cukup rumit dalam proses pembuatan pulp, seperti suhu, dan tekanan operasi yang tinggi. Lignin bersifat seperti perekat dan memiliki berat molekul yang sangat besar dengan struktur acak. Kombinasi antara lignin dengan selulosa inilah yang menjadikan kayu bersifat keras dam memiliki daya tahan. Pada percobaan skala laboraturium, penggunaan bahan baku bukan kayu non wood seperti batang jagung, ampas tebu dan rumput-rumputan akan memudahkan kondisi operasi pembuatan pulp, karena bahan bukan kayu yang akan dijadikan pulp dimasak dalam larutan pemasak. Jika proses pemasakan berlangsung pada suhu dan tekanan yang tinggi proses ini disebut dengan proses soda. Untuk kemudahan proses, pemasakan bahan baku cukup dilakukan pada suhu didih, larutan pemasak pada tekanan ruang 1 atm. Walaupun demikian, proses ini belum mampu melepaskan lignin dari bahan baku yang dimasak, hanya melunakkan dan belum menghasilkan serat. Sehingga untuk menghasilkan serat diperlukan gaya mekanis pada bahan baku yangg telah dimasak. Karena bahan baku yang digunakan memerlukan bahan kimia dan gaya mekanis, proses ini disebut proses soda semi mekanis. Pada percobaan pembuatan pulp ini menggunakan Ampas tebu, dimana Ampas tebu memiliki kandungan serat dan hemiselulosa yang tinggi, dimana kedua hal tersebut merupakan syarat utama dalam pembuatan kertas. Ampas tebu, atau disebut juga dengan bagas, adalah hasil samping dari proses ekstraksi cairan tebu. Ampas tebu sebagian besar mengandung ligno-cellulose. Panjang seratnya antara 1,7-2 mm dengan diameter sekitar 20 µm, sehingga ampas tebu ini dapat memenuhi persyaratan untuk diolah menjadi papan-papan buatan. Serat bagas tidak dapat larut dalam air dan sebagian besar terdiri dari selulosa, pentosan, dan lignin. Hasil analisis serat bagas tercantum dalam Tabel dibawah ini : Tabel 1. Komposisi Kimia Ampas Tebu Kandungan Kadar Abu 3 Lignin 22 Selulosa 37 Sari 1 Pentosan 27 SiO2 3 Pembuatan pulp dengan proses soda hanya membutuhkan NaOH sebagai bahan kimia. Biasanya, jika kayu digunakan sebagai bahan baku, proses soda dilangsungkan pada suhu mencapai 160ºC dan tekanan tinggi mencapai 10 atm untuk melarutkan lignin. Namun, untuk beberapa bahan bukan kayu proses pelarutan lignin dapat berlangsung pada suhu didih larutan pemasak, yang kemudian diikuti dengan gaya mekanis untuk menjadikan serat. Lamanya waktu pemasakan, perbandingan berat bahan baku terhadap larutan pemasak, konsentrasi NaOH yang digunakan serta besarnya gaya mekanis yang digunakan merupakan beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas pulp yang dihasilkan dengan proses soda semi mekanis.

1.2 Tujuan Percobaan