Pengaruh PH dan Jumlah Penggunaan Larutan NaOH Pada Proses Pemutihan Pulp Pada Tahap Ekstraksi Oksidasi (Eop) di Unit Pemutihan Fiber Line PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk PORSEA.

PENGARUH PH DAN JUMLAH PENGGUNAAN LARUTAN NAOH

PADA PROSES PEMUTIHAN PULP PADA TAHAP EKSTRAKSI

OKSIDASI (Eop) DI UNIT PEMUTIHAN FIBER LINE

PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk PORSEA.

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

LINDA TRISNAWATI.S

102401051

PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2013

PENGARUH PH DAN JUMLAH PENGGUNAAN LARUTAN NAOH

PADA PROSES PEMUTIHAN PULP PADA TAHAP EKSTRAKSI

OKSIDASI (Eop) DI UNIT PEMUTIHAN FIBER LINE

PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk PORSEA.

TUGAS AKHIR

LINDA TRISNAWATI.S

102401051

PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2013

PERSETUJUAN

Judul : Pengaruh PH dan Jumlah Penggunaan Larutan NaOH Pada Proses Pemutihan Pulp Pada Tahap Ekstraksi Oksidasi (Eop) di Unit Pemutihan Fiber Line PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk PORSEA.

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : LINDA TRISNAWATI.S NomorInduk Mahasiswa: 102401051

Program Studi : D3 KIMIA INDUSTRI Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di

Medan, Juli 2011

Diketahui / Disetujui:

Koordinator Program Kimia Industri Dosen Pembimbing

Dra.Emma Zaidar,M.S Dr.HamonanganNainggolan.MS

NIP. 195512181987012001 NIP.195606241983032001

Ketua Departemen Kimia FMIPA USU

NIP. 195408301985032001 Dr.Rumondang Bulan,MS

PERNYATAAN

PENGARUH PH DAN JUMLAH PENGGUNAAN LARUTAN

NAOH PADA PROSES PEMUTIHAN PULP PADA TAHAP

EKSTRAKSI OKSIDASI (Eop) DI UNIT PEMUTIHAN FIBER

LINE

PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk PORSEA.

TUGAS AKHIR

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

Medan, Juli 2013

LINDA TRISNAWATI.S 102401051

PENGHARGAAN

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, ada pun judul dari tugas akhir ini adalah ”Pengaruh PH dan Jumlah Penggunaan Larutan NaOH Pada Proses Pemutihan Pulp Pada Tahap Ekstraksi Oksidasi (Eop) Di Unit Pemutihan Fiber Line Di PT.TOBA PULP LESTARI,TBK. PORSEA”

Tugas akhir ini merupakan hasil praktek kerja lapangan di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea, dan merupakan salah satu syarat dalam menyelesaikan studi pada program studi Diploma-3 Kimia Industri Fakultas Matematika danI lmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara dan salah satu syarat untuk mendapat gelar Ahli Madya.

Dengan kerendahan hati, penulis juga mengucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepada keluarga penulis yang senantiasa mendukung dan membiayai perkuliahan. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada bapak Dr.Hamonagan Nainggolan,Msc yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada saya. Saya juga tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada ibu Dr.Rumondang Bulan,MS selaku ketua Departemen Kimia danIbu Emma Zaidar,MS selaku Ketua D3 Kimia Industri yang telah memberikan arahan dan bimbingan kepada saya. Dan saya juga mengucapkan terimakasih kepada seluruh mahasiswa kimia industri stambuk 2010 yang telah memberikan dukungan dan semangat bagi saya,semoga seluruh mahasiswa kimia industri 2010 sukses dan berguna bagi semua orang.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna.Oleh karena itu penulis menerima saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan tugas akhir ini dan penulis berharap kiranya Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca.

Medan, Juli 2013

Penulis

ABSTRAK

Pengamatan tentang pengaruh pH dan penggunaan larutan (NaOH) terhadap tingkat keputihan, dimana semakin tinggi penggunaan larutan NaOH maka tingkat keputihan pada pulp semakin tinggi, tetap sangat beresiko terhadap kualitas serat, begitu juga sebaliknya jika penggunaan larutan NaOH sedikit, tingkat keputihan pada pulp tidak mencapai target yang diinginkan. Dari hasil perhitungan yang dilakukan, diperoleh hasil penggunaan larutan NaOH yang optimal adalah 16,79 kg/ton pulp untuk mencapai tingkat keputihan 85 %sesuai dengan standart ISO ditahap ekstraksi oksidasi (Eop) dan pH maksimum untuk mencapai tingkat keputihan pada pulp adalah 11 di ditahap ekstraksi oksidasi.

EFFECT OF PH AND AMOUNT OF USE OF NaOH ON PULP

BLEACHING PROCESS AT THE EXTRACTION STAGE OF

OXIDATION (Eop) ON THE BLEACHING UNIT FIBER

LINE PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk. PORSEA

ABSTRACT

Obsevation on the effect of pH and the use of NaOH solution for pulp brightness level,where the higher the level of consumption of NaOH solution discharge at higher pulp,but very at risk the quality of the fiber,an vice versa if the use fewer NaOHsolution,the pulp whiteness level does not reach the targets desired.From the result obtained using the optimal solution of NaOH is 16,79 kg/ton pulp to reach level 85% in accordance with the standart white ISO extraction oxidation (Eop) and pH levels to achive maximum brightness of the pulp was 11 in the extraction oxidation.

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN iii

PERNYATAAN iv

PENGHARGAAN v

ABSTRAK vi

ABSTRACK vii DAFTAR ISI viii DAFTAR TABEL x BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

1.2. Permasalahan 5

1.3. Tujuan 6

1.4. Manfaat 6

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Teori Umum Kayu 7

2.1.1. Sifat Kimia Kayu 8

2.1.2. Komponen Kimia Kayu 9 2.1.3. Sifat Fisik Kimia Kayu 10 2.1.4. Sifat Mekanik Kayu 11 2.2. Pembagian Kayu Berdasarkan Sumber Serat 11

2.3. Caustic Soda 12

2.4. Teori Umum Pulp 14

2.4.1. Metode Pembuatan Pulp 15 2.4.2. Bahan Kimia Proses Pemutihan 16 2.5. Proses Pembuatan Pulp 18

2.5.1. Bahan Baku 18

2.5.2. Proses Pemasakan (Digester) 19 2.5.2.1.Washing& Screening 19

2.5.3. Bleaching 20

2.5.4. Pulp Machine 20

2.6. Tahapan Proses Pemutihan 21

2.6.1. Tahap Klorinasi 22

2.6.2. Tahap Ekstraksi Oksidasi (EoP) 23 2.6.3. Tahap Klorin Dioksida (D) 24 2.6.4. Tahap Klorin Dioksida (D2) 25 2.7. Variabel-Variabel Proses PadaTahapEkstraksi 25 BAB 3 METODOLOGI

3.1. Bahan dan Peralatan 27

3.1.1. Bahan 27

3.1.3. Prosedur Dilapangan 28

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil 30

4.2. Perhitungan 30

4.3. Pembahasan 34

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 36

5.2. Saran 36

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Komposisi Unsur Kayu 7 Tabel 4.1. Pengaruh pH dan Larutan NaOH Terhadap Brightness 30 Tabel 4.2. Data Penggunaan Larutan NaOH Terhadap Brightness 31 Tabel 4.3. Data Metode Least Square 31 Tabel 4.4. Data Hasil Analisa Garis Regresi Linear 33

ABSTRAK

Pengamatan tentang pengaruh pH dan penggunaan larutan (NaOH) terhadap tingkat keputihan, dimana semakin tinggi penggunaan larutan NaOH maka tingkat keputihan pada pulp semakin tinggi, tetap sangat beresiko terhadap kualitas serat, begitu juga sebaliknya jika penggunaan larutan NaOH sedikit, tingkat keputihan pada pulp tidak mencapai target yang diinginkan. Dari hasil perhitungan yang dilakukan, diperoleh hasil penggunaan larutan NaOH yang optimal adalah 16,79 kg/ton pulp untuk mencapai tingkat keputihan 85 %sesuai dengan standart ISO ditahap ekstraksi oksidasi (Eop) dan pH maksimum untuk mencapai tingkat keputihan pada pulp adalah 11 di ditahap ekstraksi oksidasi.

EFFECT OF PH AND AMOUNT OF USE OF NaOH ON PULP

BLEACHING PROCESS AT THE EXTRACTION STAGE OF

OXIDATION (Eop) ON THE BLEACHING UNIT FIBER

LINE PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk. PORSEA

ABSTRACT

Obsevation on the effect of pH and the use of NaOH solution for pulp brightness level,where the higher the level of consumption of NaOH solution discharge at higher pulp,but very at risk the quality of the fiber,an vice versa if the use fewer NaOHsolution,the pulp whiteness level does not reach the targets desired.From the result obtained using the optimal solution of NaOH is 16,79 kg/ton pulp to reach level 85% in accordance with the standart white ISO extraction oxidation (Eop) and pH levels to achive maximum brightness of the pulp was 11 in the extraction oxidation.

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Pulp adalah produk utama kayu yang berasal melalui sisa hasil pembuburan bahan tumbuh-tumbuhan yang komponen utamanya terdiri dari selulosa dalam bentuk serat yang digunakan untuk bahan pembuatan kertas.

Secara umum PT.Toba Pulp Lestari merupakan sebuah pabrik kraft pulp yang berlokasi di Porsea kirakira kurang lebih 200 km dari kota Medan -Sumatera Utara,Indonesia.Proses pembuatan pulp di PT.Toba Pulp Lestari dilakukan dengan proses secara kimia (kraft) yang terdiri dari beberapa unit pengolahan. Unit Fiber Line merupakan unit yang sangat penting dalam proses pembuatan pulp yang dibagi menjadi 4(empat) bagian, yaitu:

1. Digester(pemasakan)

2. Washing dan Screening(pencucian dan penyaringan)

3. Bleaching(pemutihan)

4. Pulp machine(pencetakan pulp)

Tujuan utama pembuatan pulp adalah memisahkan serat-serat selulosa dari komponen-komponen lainnya yang dikerjakan secara kimia atau secara mekanis atau dengan kombinasi kedua tipe tersebut.

Pembuatan pulp secara kimia adalah proses pembuatan pulp dengan menggunakan bahan kimia sebagai bahan utama untuk menghilangkan lignin,sehingga pulp menghasilkan kadar selulosa yang tinggi.Hampir semua

produksi pulp di seluruh di dunia saat ini menggunakan proses kimia baik secara sulfit dan sulfat(Kraft).

Proses pemutihan dapat dianggap sebagai lanjutan proses yang dimaksudkan untuk memperbaiki tingkat keputihan dan kemurnian dari pulp.Hal ini dicapai dengan cara menghilangkan atau memutihkan bahan pewarna yang tersisa pada pulp.Lignin yang tersisa adalah suatu zat yang paling dominan untuk menghasilkan warna pulp,oleh karena itu ini harus dihilangkan atau diputihkan.

Pengurangan kandungan resin di dalam pulp merupakan faktor yang paling penting dalam proses pemutihan.Warna pulp yang belum diputihkan disebabkan karena adanya kandungan lignin yang tersisa.Penghilangan lignin dapat lebih banyak pada proses pemasakan,tetapi akan mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak serat sehingga menghasilkan pulp yang berkualitas rendah.

Oleh karena itu,proses penghilangan lignin dengan bahan kimia,umumnya memiliki suatu dampak terhadap dekomposisi dari lignin.Pada normalnya proses penghilangan lignin adalah melarutkan pulp ke dalam bentuk yang larut dengan

air.Penghilangan lignin merupakan kehilangan sebagian dari proses

pemutihan,yang mana ini adalah antara 5% sampai dengan 10% (dihitung mulai dari pulp yang telah selesai dimasak), tergantung kepada metoda pemasakan dan sasaran dari brightness dari pulp. Lignin ini sangat reaktif yang berarti bahwa ini mudah dipengaruhi oleh bahan kimia seperti klorin,hipoklorit dan hidrogen peroksida.Kemudian molekul lignin terurai menjadi partikel-partikel yang

kecil,yang larut dalam air dan dapat dihilangkan dari pulp.Variabel-variabel dasar pada proses pemutihan adalah bahan kimia,waktu,temperatur dan pH.

Tahap pemutihan pada bleaching merupakan proses lanjutan yang bertujuan untuk mengubah pulp yang bewarna coklat menjadi pulp yang bewarna putih dengan menggunakan bahan kimia tertentu untuk menaikkan derajat keputihan (brightness) dan kemurnian pulp.Bahan kimia yang digunakan pada

proses pengelantangan yaitu: Sodium Hidroksida (NaOH),Hidrogen

Peroksida(H2O2)dan Oksigen (O2).Bahan kimia inilah yang digunakan untuk menghilangkan lignin yang terkandung dalam bubur pulp yang menyebabkan pulp bewarna coklat dan bahan pemutih tersebut dapat mempengaruhi kekuatan serat pulp.Proses bleaching dibagi atas empat tahap,yaitu : tahap Do,tahap Eop,tahap D1 dan tahap D2.

Pada tahap ekstraksi alkali(Eop) merupakan tahap pemurnian, yaitu proses pengelantangan yang kedua yaitu untuk menekstraksi lignin-lignin yang tersisa dari pulp pada proses sebelumnya.Tujuan dari penggunaan larutan NaOH pada tahap ekstraksi adalah melarutkan komponen-komponen penyebab warna yang kemungkinan besar larut dalam larutan NaOH berdasarkan kerja dan bahan-bahan kimia yang digunakan terhadap sebagian proses pemutihan.Parameter yang perlu dijaga pada tahap ekstraksi antara lain pH,temperatur,penambahan alkali,brightness.

Penambahan atau pengurangan penggunaan larutan NaOH pada menara ekstraksi oksidasi akan mempengaruhi pH. pH yang digunakan pada tahap ekstraksi berkisar antara 10-11.Hal ini gunanya agar kandungan lignin dan zat

ekstraktif pulp dapat dihilangkan semaksimal mungkin.Banyak faktor yang mempengaruhi kestabilan pH di tahap ekstraksi.Dengan penambahan caustic

soda,maka pH 2 yang berasal dari stage klorinasi akan naik menjadi

10-11.Penghilangan lignin dan ekstraktif tidak sempurna jika pH dibawah 10,akan tetapi dengan pH lebih besar dari 10 akan mendegrasi serat selulosa.Tingkat keputihan pada pulp harus tercapai 80-85% sesuai standart ISO dan akan bekerja secara maksimal pada pH 10,8-11.

Tingkat keputihan pada tahap ekstraksi ,dimana semakin tinggi pH maka % tingkat keputihan akan semakin tinggi.Batas optimum pH 10-11.Jika melebihi batas optimum tersebut maka warna pulp menjadi terang dan cerah.Tetapi yang menjadi masalahnya akan terjadi kerusakan serat selulosa pada pulp itu.

Untuk mencapai tingkat keputihan pada pulp,penggunaan larutan NaOH merupakan faktor yang perlu diperhatikan.NaOH merupakan zat yang mengatur kestabilan pH,karena pH dapat mempengaruhi tingkat keputihan pada pulp.Jika penggunaan larutan NaOH sedikit,maka tingkat keputihan (brightness) pada pulp tidak tercapai,sebaliknya jika penggunaan larutan NaOH berlebihan,maka tingkatkeputihan(brightness) menjadi tinggi sehingga warna pada pulp menjadi terang,tetapi resikonya mengakibatkan kerusakan pada serat yang menyebabkan pulp rapuh dan mudah sobek.Berdasarkan inilah penulis tertarik untuk mengambil judul:

“PENGARUH PH DAN JUMLAH PENGGUNAAN LARUTAN NAOH PADAPROSES PEMUTIHAN PULP PADA TAHAP EKSTRAKSI

OKSIDASI (Eop) DI UNIT PEMUTIHAN FIBER LINE PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk PORSEA”

1.2. Permasalahan

Bleaching merupakan suatu proses lanjutan yang bertujuan untuk mengubah

atau menghilangkan lignin sehingga pulp tersebut memiliki tingkat keputihan yang tinggi.Pemakaian caustic soda di tahap ekstraksiakan mempercepat pemurnian pulp.Penambahan atau pengurangan penggunaan larutan caustic

soda(NaOH) pada menara ekstraksi oksidasi akan mempengaruhi pH.

pH yang digunakan pada tahap ekstraksi berkisar antara 10-11.Hal ini gunanya agar kandungan lignin dan zat ekstraktif pulp dapat dihilangkan semaksimal mungkin.Banyak faktor yang mempengaruhi kestabilan pH di tahap ekstraksi.Dengan penggunaan larutan NaOH,maka pH 2 yang berasal dari stage klorinasi akan naik menjadi 10-11. Penghilangan lignin dan ekstraktif tidak sempurna jika pH dibawah 10,akan tetapi dengan pH lebih besar dari 11 akan mendegrasi serat selulosa.Tingkat keputihan yang harus tercapai 80-85% sesuai standart ISO dan akan bekerja secara maksimal pada pH 10-11.

Brightness pada tahap Eop,dimana semakin tinggi pH maka % brightness

akan semakin tinggi.Batas optimum pH 10-11.Jika melebihi batas optimum tersebut maka warna pulp menjadi terang dan cerah.Tetapi yang menjadi masalahnya akan terjadi kerusakan serat selulosa pada pulp itu.

Untuk mencapai tingkat keputihan,penggunaan larutan NaOH merupakan faktor yang perlu diperhatikan.NaOH merupakan zat yang mengatur kestabilan pH,karena pH dapat mempengaruhi tingkat keputihan pulp.

Beberapa permasalahan yang didapat selama praktek kerja lapangan antara lain:

1. Bagaimana pengaruh penggunaan larutan caustic soda (NaOH) terhadap

kestabilan pH dan dalam menaikkan derajat keputihan pada tahap ekstraksi oksidasi.

2. Bagaimana pengaruh pH dan penggunaan larutan NaOH untuk mencapai

derajat putih (brightness) yang tinggi.

1.3. Tujuan

Untuk mengetahui dan mempelajari pengaruh pH dan penggunaan larutan NaOH pada tahap ekstraksi terhadap brightness (tingkatkeputihan) pada pulp sehingga produknya memiliki kualitas yang baik.

1.4. Manfaat

Untuk dapat mengetahui pengaruh pH dan penggunaan larutan NaOH terhadap tingkat keputihan (brightness), serta dapat mengetahui standart mutu pulp yang dihasilkan dalam industri pulp

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Teori Umum Kayu

Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam dan bahan mentah yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai kemajuan teknologi.Pengertian kayu adalah sesuatu bahan yang diperoleh dari hasil pemungutan pohon-pohon di hutan yang merupakan bagian-bagian dari pohon tersebut,setelah diperhitungkan bagian-bagian mana yang lebih banyak dapat dimanfaatkan untuk tujuan sesuatu penggunaan.Baik berbentuk kayu pertukangan, kayu industri maupun kayu bakar. (Dumanauw, J.F,1993)

Kayu adalah suatu karbohidrat yang tersusun terutama atas karbon,hidrogen dan oksigen.

Tabel 2.1 Komposisi Unsur Kayu.

Unsur-unsur penyusunan kayu itu tergabung dalam sejumlah senyawa organik:selulosa,hemiselulosa dan lignin.(Haygreen,1986)

Unsur %Berat Kering

Karbon 49

Hidrogen 6

Oksigen 44

Nitrogen Sedikit

2.1.1. Sifat Kimia Kayu

Komponen kimia di dalam 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 mahkluk perusak kayu.Pada umumnya,komponen kimia kayu terdiri dari tiga unsur kayu:

1. Unsur karbohidrat terdiri dari selulosa dan hemiselulosa 2. Unsur non karbohidrat terdiri dari lignin

3. Unsur yang diendapkan dalam kayuselama proses pertumbuhan dinamakan

zat ekstraktif

Komposisi unsur-unsur kimia kayu:

1. Karbon 50%

2. Hidrogen 6 %

3. Nitrogen 0,04-0,10 %

4. Abu 0,20-0,50%

5. Sisanya adalah oksigen

2.1.2. Komponen Kimia Kayu.

1. Selulosa.

Selulosa merupakan bahan kristalin untuk membangun dinding sel.Bahan dasar selulosa adalah glukosa dengan rumus kimia C6H12O6.Selulosa juga

merupakan bahan dasar yang penting bagi industri-industri yang memakai selulosa sebagai bahan baku,misalnya pabrik kertas,pabrik sutra tiruan dan sebagainya.(Dumanauw,J.F, 1993)

2. Hemiselulosa.

Hemiselulosa merupakan semacam selulosa berupa persenyawaan dengan molekul-molekul besar yang bersifat karbohidrat.Kayu mengandung hemiselulosa sekitar 15-25%.Hemiselulosa disusun oleh gula yang bermartabat lima, dengan

rumus C5H10O5 yang disebut dengan pentosan atau gula bermartabat enam

(C6H12O6) yang disebut hexosan. Zat-zat ini terdapat sebagai bahan bangunan dinding-dinding sel juga sebagai bahan zat cadangan.

(Dumanauw,J.F,1993)

3. Lignin.

Lignin adalah suatu polimer yang kompeks dengan berat molekul yang tinggi.Lignin sangat stabil,sukar dipisahkan dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam,karena susunan lignin dalam kayu tidak menentu.Lignin merupakan bagian yang bukan karbohidrat,sebagai persenyawan yang sederhana dan tidak berstruktur.Di dalam kayu,lignin merupakan bahan yang tidak bewarna,apabila lignin bersentuhan dengan udara, terutama dengan adanya sinar matahari,maka lama-kelamaan lignin akan menjadi kuning.Pada kertas Koran yang terbuat dari serat-serat yang diperoleh secara mekanis dengan lignin yang belum dipisahkan,tidak berumur panjang karena kecenderungannya menjadi kuning.Kertas Koran juga kasar dan massanya besar dan kekuatannya rendah karena serat-seratnya yang kaku memiliki ikatan serat yang lemah.

(Haygreen,J.G,1996)

4. Zat Ekstraktif.

Zat ekstraktif memiliki arti yang penting dalam kayu karena :

1. Dapat mempengaruhi sifat keawetan,warna, bau,dan rasa sesuatu jenis

kayu.

2. Dapat digunakan untuk mengenal sesuatu jenis kayu 3. Dapat digunakan sebagai bahan industri

4. Dapat menyulitkan dalam pengerjaan dan mengakibatkan kerusakan

alat-alat pertukangan

2.1.3. Sifat Fisik Kimia Kayu.

1. Berat jenis kayu

Makin berat kayu itu,umumnya makin kuat pula kayunya.Semakin ringan suatu jenis kayu, akan berkurang pula kekuatannya.Berat jenis ditentukan oleh dinding sel, kecilnya rongga sel yang berbentuk pori-pori.

2. Keawetan alami kayu.

Yang dimaksud keawetan alami ialah ketahanan kayu terhadap serangan kayu dari luar seperti : jamur,rayap,bubuk,cacing laut dan makhluk lainnya yang diukur dengan jangka tahunan.

3. Higroskopik

Kelembaban kayu sangat melepaskan air atau kelembaban.dipengaruhi oleh suhu udara. Makin lembab udara

disekitarnya akan makin tinggi pula kelembaban kayu. Sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya.

2.1.4. Sifat Mekanik Kayu

Sifat mekanik kayu dibagi menjadi

1. Kekerasan

Yang dimaksud dengan kekerasan kayu ialah suatu ukuran kekuatan kayu menahan gaya yang membuat takik atau lekukan. Juga dapat diartikan sebagai kemampuan kayu untuk menahan kikisan atau abrasi.

2. Kekakuan Kayu

Kekakuan kayu ialah suatu ukuran kekuatannya untuk mampu menahan perubahan bentuk atau lengkungan.

3. Keuletan Kayu

Keuletan tarik kayu adalah kekuatan kayu untuk menahan muatan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu, dimana kekuatan tarik terbesar pada kayu adalah sejajar arah serat. (Dumanauwe. J,F. 1993)

2.2.Pembagian kayu berdasarkan sumber serat

1. Kayu berserat pendek (hard wood). Kayu jenis ini sering juga disebut kayu berdaun lebar.

a. Kayu Alam (Mix Tropical Hard Wood)

Seperti kayu medang,api-api,martolu,raru,hoting,hau dolok,dan lain sebagainya.

Kayu berdaun lebar ini mempunyai struktur sel kayu yang lebih lengkap.

2. Kayu Berserat panjang (Soft Wood)

Kayu ini disebut dengan kayu berdaun jarum seperti kayu pinus.Kayu berdaun jarum ini tidak mempunyai pori-pori (sel pembuluh),melainkan trakeida,yang merupakan bagian terbesar dari volume kayu.

2.3. a.Caustic Soda (NaOH)

Natrium Hidroksida (NaOH) dikenal sebagai caustic soda, adalah sejenis basa logam caustic.Natrium Hidroksida membentuk larutan alkali yang kuat ketika dilarutkan dalam air. Digunakan diberbagai industri,kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan detergen. Natrium Hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia. Natrium Hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pellet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia bersifat lembab cair dan secara sepontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. Sangat larut dalam air dan akan melepas panas ketika dilarutkan. NaOH bila dilarutkan di dalam air akan terionisasi menjadi ion Na+ dan OH-. Larutan ini terdiri dari 3 atom, masing-masing 1 atom Na, O, H. Dimana dalam hal ini O dan H tetap bersatu, oleh karena itu apabila NaOH menjadi ion akan terpecah menjadi ion Na+dan ion OH- yang disebut dengan hidroksil. Adapun sifat-sifat NaOH adalah :

1. Warnanya terang benderang

2. Licin dan berbusa

4. Memiliki molekul 40 g/mol 5. Densitas 1,6 g / ltr

6. Titik leleh 3180C (591 K)

7. Mudah bereaksi dengan asam

8. Tidak mudah terbakar

Penambahan caustic soda berfungsi untuk melarutkan Khlorinat Lignin dan zat ekstraktif lainnya yang terdapat dalam bahan baku, sehingga serat selulosa terlepas dari ikatannya. Pada unit pemasakan NaOH digunakan sebagai cairan pemasak (Lindi Putih / White Liquor). Keuntungan dari pemakaian NaOH yaitu larutannya lebih cepat bereaksi dengan lignin, sehingga waktu yang dibutuhkan oleh proses pemasakan lebih singkat, disamping itu NaOH lebih mudah diperoleh dengan harga relatif murah (anonim dan wikipedia).

b.pH

Derajat keasaman(pH) merupakan ukuran konsentrasi ion hidrogen dan tingkat keasaman atau kebasaan pada suatu skala dengan jangkauan dari 0 sampai dengan 14.Titik netral adalah 7,0 dari 7,0 ke 0 sifat keasaman bertambah dan 7,0 ke 14 sifat kebasaan bertambah.Derajat keasaman (pH) memiliki pengaruh yang besar terhadap proses degradasi kandungan pulp.Pada menara ekstraksi kandungan lignin dan ekstraksi kayu harus dihilangkan semaksimal mungkin. (Suhunan,2003)

2.4. Teori Umum Pulp.

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

Tujuan utama dari pembuatan pulp kayu adalah untuk melepaskan serat-serat yang dapat dikerjakan secara kimia atau secara mekanik atau dengan kombinasi dua tipe perlakuan tersebut.Pembuatan pulp secara kimia adalah proses dimana lignin dihilangkan sama sekali hingga serat-serat kayu mudah dilepaskan pada pembongkaran dari bejana-bejana pemasak(digester) atau paling tidak setelah perlakuan mekanik lunak.Hampir semua produksi pulp kimia didunia ini berdasarkan proses-proses sulfit atau sulfat(kraft).

Pada pembuatan pulp kraft sistem pemasakan alkali bertekanan pada suhu tinggi.Menurut metode yang diusulkan oleh C.Watt dan H.Burgess.Larutan Natrium Hidroksida digunakan sebagai lindi pemasak dan lindi bekas yang dihasilkan dipekatkan dengan cara penguapan atau dibakar.Leburan yang terdiri atas Natrium karbonat diubah kembali menjadi natrium hidroksida dan kalsium hidroksida(konstitasi).Karena Natrium karbonat digunakan sebagai imbuhan, maka proses pemasakan dinamakan proses soda.

Pada tahun 1960-an,produksi pulp kraft juga telah naik lebih cepat daripada pulp sulfit karena beberapa faktor seperti pemulihan bahan kimia yang lebih sederhana dan lebih ekonomis dan sifat-sifat pulp yang lebih baik hubungannya

dengan kebutuhan pasar.Pengenalan bahan-bahan pengelantang yang

efektif,terutama klorin dioksida telah menghapuskan kesukaran terdahulu mengenai pengelantangan pulp-pulp kraft menjadi derajat putih yang tinggi dan pra-hidrolisis kayu telah memungkinkan untuk menghasilkan pulp-pulp pelarutan(dissolving pulp) berkualitas tinggi dengan proses kraft.

Proses kraft ini juga mempunyai sisi kelemahan yang sukar diatasi yaitu gas-gas berbau tidak enak dan kebutuhan bahan kimia pengelantangan yang tinggi pada pulp-pulp kraft kayu lunak.Namun menurut perkembangan terakhir dapat diharapkan bahwa modifikasi baru akan membawa perbaikan-perbaikan dalam hal kebutuhan lingkungan.(Sjostrom,1995)

2.4.1. Metode Pembuatan Pulp

Ada dua macam yaitu secara kimia (chemical pulping) dan proses mekanikal(mechanical pulping).

Kertas yang sering kita gunakan itu umumnya terbuat dari kayu atau lebih tepatnya dari serat kayu dicampur dengan bahan-bahan kimiasebagai pengisi dan penguat kertas.Kayu yang digunakan umumnya jenis akasia.Kayu jenis ini umumnya berserat pendek sehingga kertas menjadi rapuh.Di mesin pembuat kertas(paper machine),serat kayu ini dicampur dengan kayu yang berserat panjang contohnya pinus.Proses pembuatan pulp dimulai dengan penyediaaan bahan baku,dengan cara mengambil dari hutan industri kemudian disimpan dengan tujuan pelapukan dan persediaan bahan baku.

Kayu yang siap diolah ini disebut dengan log.Kemudian log ini dikupas kulitnya dengan alat yang berbentuk drum disebut Drum Barker.Setelah itu log melewati stone trap (alat yang berbentuk silinder berfungsi untuk membuang batu yang menempel pada log),setelah itu log dicuci.Log yang sudah bersih ini kemudian diiris menjadi potongan kecil yang disebut denganchip.Chips kemudian dikirim ke penyaringan.Chip yang bisa dipakai(ukuran standar (25x25x10 mm).Chip yang standar disimpan ditempat penampungan.

Dari tempat penampungan chip dibawa dengan conveyor ke

bejana(digester).Steam dimasak dengan beberapa tahap.Pertama di

kukus(presteamed),kemudian baru dipanaskan dengan steam di steaming

vessel.Chip dimasak dengan cairan pemasak yang disebut dengan cooking liquor.

Tahap selanjutnya setelah bubur kertas siap kemudian dicuci dengan tujuan untuk memisahkan cairan sisa hasil pemasakan dan mengurangi dampak terhadap lingkungan.Proses selanjutnya pulp disaring (screening) agar terbebas dari bahan-bahan pengotor yang dapat mengurangi kualitas pulp.Proses penyaringan ini ada dua tahap,yaitu penyaringan kasar dan penyaringan halus. Proses akhir dari penyaringan berada pada sand removal cyclones untuk memisahkan pasir dari pulp.Kemudian bubur kertas dicampur dengan oksigen(O2) dan natrium hidroksida(NaOH) di dalam delignifikasi tower sebelum di cuci di

washer.Tujuan dari pencampuran ini adalah untuk mengurangi pemakaian

bahan-bahan kimia pada tahap pengelantangan (bleaching), mengurangi kandungan lignin.Bubur kertas ini kemudian dikelantang (bleaching) dengan bahan kimia didalam proses bleaching untuk mencapai derajat keputihan sesuai standart ISO.Pulpkemudian disimpan atau dikirim ke paper machine untuk diolah menjadi

kertas

2.4.2 Bahan kimia dalam proses pemutihan.

1. Sodium Hidroksida(NaOH)

Pada saat klorin dioksida bereaksi dengan lignin dan resin,sebagian besar yang dihasilkan tersebut larut dengan air. Karena klorinat lignin dan resin sangat mudah larut dalam larutan alkali. Perlakuan alkali menyusul setelah

proses klorinasi. Sodium Hidroksida(caustic soda) merupakan salah satu alkali kuat.Ini merupakan bahan kimia yang dapat menyebabkan luka bakar pada kulit. Penanganan caustic soda harus memperhatikan keseluruhan tindakan pencegahan pada proses pemutihan normalnya dipergunakan alkali encer dengan konsentrasi kira-kira 120 g/l.

2. Oksigen

Gas oksigen dipergunakan sebagai salah satu zat pemutih bersama-sama dengan alkali pada tahap ekstraksi. Gas oksigen memperkuat sifat-sifat pulp yang diputihkan. Hal ini mungkin membuat berkurangnya emisi yang dapat mengganggu terhadap lingkungan.

3. Khlorin Dioksida (ClO2)

Klorin dioksida adalah salah satu bahan kimia pengoksidasi kuat,kerja dari proses pemutihan ini umumnya dengan cara oksidasi terhadap lignin.Ini digunakan untuk memutihkan pulp yang berkualitas sebab ini memiliki keunikan yang sanggup mengoksidasi bahan yang bukan selulosa dengan kerusakan pada selulosa yang minimum. Brightness tinggi dihasilkan dengan klorin dioksida adalah stabil. Pada bleaching plants,klorin dioksida digunakan sebagai suatu larutan gas di dalam air.(Suhunan,2003)

2.5 Proses pembuatan Pulp

2.5.1 Bahan baku

Bahan baku untuk pembuatan pulp adalah : 1. Chips

Kualitas chips yang akan dipakai sebagai bahan baku dalam pemasakan merupakan hal yang sangat penting untuk diperhatikan operasi keseluruhan pabrik pulp,dimana akan berpengaruh terhadap kualitas pulp yang dihasilkan.

Kayu dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu jenis hard wood dan jenis soft

wood.Kayu jenis soft wood menghasilkan pulp yang lebih kuat dibandingkan

jenis hard wood karena serat-seratnya lebih panjang dan lebih lentur dibandingkan dengan serat yang terdapat pada kayu hard wood.

2. White Liquor.

White Liquor adalah media pemasak yang terdiri dari beberapa

bahan-bahan kimia yang berupa larutan berair :

1. Natrium Hidroksida

2. Natrium Sulfida(Na2S)

Konsentrasi dari masing-masing zat tersebut mempunyai peranan yang sangat penting dalam reaksinya dengan kayu yaitu :

1. Pengurangan pada konsentrasi alkali aktif yang berarti menambah

jumlah pengencer berakibat pada beban penguapan yang lebih besar. 2. Pengurangan sulfidity akan berakibat pada kualitas pulp(lebih banyak

pemutusan rantai yang terjadi) karena adanya penambahan konsentrasi ion hidroksil

2.5.2 Proses Pemasakan (Digester)

Digester merupakan bejana yang berguna untuk memasak chips dan

Lestari, tbk ada 14 buah.Chips dimasukkan ke digester melalui

conveyor,kemudian chips dimasukkan ke digester masing-masing 75 ton.

Dari heater dimasukkan steam (panas) sampai 1700C.Kemudian diturunkan

pressure atau tekanan sampai 45 bar dan dimasukkan cairan pemasak berupa white liquor dan black liquor. White liquor mengandung NaOH dan

Na₂S,sementara black liquor berasal dari sisa –sisa pemasakan.

Setelah itu ditambahkan lagi steam (panas) sampai 1700C,dan

dipompakan ke MD steam. Dari MD steam dialirkan melaui dua jalur yaitu jalur atas dan bawah,setelah itu dipompakan lagi dari awal sampai akhir dan masuk ke blow tank

2.5.3 Pencucian dan Penyaringan (Washing and Screening)

Tahap selanjutnya yaitu pencucian dengan tujuan untuk memisahkan cairan sisa hasil pemasakan dan mengurangi dampak terhadap lingkungan.

Washing digunakan untuk memisahkan serat dari kotoran-kotoran,dimana alat

pencuci ini terdiri dari saringan yang menutupi silinder yang berputar didalam

vat. Prinsip dari pencucian ini adalah dengan menggunakan air sedikit

mungkin dengan tingkat kebersihan pulp yang dihasilkan setinggi mungkin. Air pencucimenggunakan shower yang disemprotkan dipermukaan bubur kayu secara terus-menerus dan airnya turun ke tanki filtrat dengan menggunakan vakum. Pulp berwarna coklat dari digester plant selanjutnya dicuci dan disaring dimana pulp dibersihkan dari kayu yang tidak masak(knots) dan dari serat kayu yang tidak terurai (shives).Pulp dicuci dengan air panas untuk memudahkan proses pemutihan untuk tahap

selanjutnya. Proses selanjutnya pulp disaring (screening) untuk memisahkan kotoran-kotoran.

2.5.4 Pengelantangan (Bleaching)

Proses bleaching merupakan kelanjutan dari proses pembuatan pulp. Warna pada pulp yang belum diputihkan umumnya disebabkan oleh lignin yang tersisa.Lignin yang tersisa adalah suatu zat yang paling dominan untuk menghasilkan warna pulp,oleh karena itu harus dihilangkan atau diputihkan. Bahan kimia yang digunakan pada proses bleaching yaitu Natrium Hidroksida(NaOH),Oksigen(O2),Klorin Dioksida (ClO2) dan Hidrogen Peroksida (H2O2)

2.5.5 Mesin Pencetak (Pulp Machine)

Pulp Machine merupakan integrasi dari bagian operasi pabrik pulp.

Dimana pulp machine(peralatan mesin) yang digunakan untuk mengubah bubur pulp dari area bleaching menjadi lembaran pulp dengan kekeringan lebih kurang 10%.Pulp machine merupakan tahap akhir pada proses produksi pulp. Pulp machine dirancang yang mempunyai fungsi utama memisahkan air dari bubur pulp dengan cara sangat effisien tanpa merusak struktur serat.

Pulp machine dibagi menjadi 6 bagian :

1. Bleach Screening yaitu untuk memisahkan pulp dari kotoran-kotoran

2. Wire fourdrinier yaitu untuk mencetak bubur pulp menjadi lembaran pulp

3. Press Section yaitu untuk memadatkan lembaran pulp dengan cara di press

4. Dryer yaitu untuk mengeringkan lembaran pulp

5. Cutter Layboy yaitu untuk proses pemotongan lembaran pulp dengan

6. Bailing Line yaitu untuk penataan lembaran pulp menjadi bate dan unit

setelah lembaran pulp dibungkus dan diikat pakai kawat selanjutnya dikirim ke pelanggan.

2.6 Tahapan Proses Pemutihan

Proses ini dapat dianggap sebagai lanjutan proses pemasakan yang dimaksudkan untuk memperbaiki tingkat keputihan dan kemurnian pada pulp. Hal ini dicapai dengan cara menghilangkan atau memutihkan bahan pewarna yang tersisa pada pulp. Lignin yang tersisa adalah suatu zat yang paling dominan untuk menghasilkan warna pulp oleh karena itu,harus dihilangkan atau diputihkan.

Pengurangan kandungan resin didalam pulp juga merupakan faktor lain yang penting dalam proses pemutihan.Warna pada pulp yang belum diputihkanumumnya disebabkan oleh lignin yang tersisa.Penghilangan lignin lebih banyak pada proses pemasakan,tetapi akan mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak serat sehingga menghasilkan kualitas pulp yang rendah.

Pada normalnya proses penghilangan lignin adalah melarutkan pulp kebentuk yang larut dengan air. Penghilangan bentuk-bentuk lignin merupakan kehilangan sebagian dari hasil proses pemutihan,yang mana ini adalah diantara 5% sampai dengan 10%(dihitung dari mulai pulp yang telah selesai dimasak),tergantung pada metoda pemasakan dan sasaran tingkat keputihan pada pulp.

Lignin pada pulp kelihatan pada berbagai macam bentuk tergantung pada kondisi-kondisi proses pulp yang berlangsung. Lignin ini sangat reaktif yang berarti bahwa ini mudah dipengaruhi oleh bahan kimia seperti klorin,hidrogen peroksida dan NaOH, kemudian molekul terurai menjadi partikel-partikel yang lebih kecil yang larut dalam air dan dapat dihilangkan dari pulp.Tahap pemutihan dengan klorin dioksida menghasilkan tingkat keputihan pulp (brightness) yang tinggi. Keuntungan dengan perlakuan ini adalah bahwa klorin dioksida dapat menghancurkan lignin tanpa merusak selulosa.

2.6.1. Tahap Klorinasi (Do)

Pada tahap klorinasi,lignin diklorinasi menjadi klorilignin(yang akan menjadi terlarut pada tahap ekstraksi),sehingga proses delignifikasi terjadi. Peningkatan brightness setelah melalui tahap-tahap Klorinasi Ekstraksi Alkali sangatlah kecil. Oksigen juga dipergunakan pada tahap ekstraksi dan terutama digunakan pada proses delignifikasi.

Tahap pemutihan dengan klorindioksida menghasilkan tingkat keputihan pulp yang tinggi. Keuntungan dengan perlakuan ini adalah bahwa klorin dioksida menghancurkan lignin tanpa merusak selulosa.Klorin bereaksi dengan lignin secara oksidasi dan substitusi. Reaksi ini mengeluarkan lignin dan oleh karena itu,beberapa akan terlarut dalam tahap klorinasi.

Subsitusi :Cl2+( Lignin)→(Lignin)−��+���

Selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulp selanjutnya pulp dikirim ke tahap pengelantangan berikutnya.

2.6.2. Tahap Oksidasi Ekstraksi (Eop)

Tahap kedua pada bleaching plant dengan banyak tahapan ini merupakan tahap pemurnian dari tahap klorinasi.Tujuan utama dari penambahan alkali (NaOH) pada tahap ekstraksi adalah melarutkan komponen-komponen penyebab warna yang kemungkinan besar larut dalam larutan alkali (NaOH). Kelarutan klorinat dan lignin yang teroksidasi,dan komponen-komponen warna lain yang meningkatkan tingkat keputihan dalam tahap pemutihan selanjutnya.

Proses oksidasi kimia seperti klorin dioksida, peroksida,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. Klorilignin yang tidak larut dalam air panas dan media asam larut dalam larutan alkali (NaOH) pada temperatur yang rendah.Pada temperatur yang lebih tinggi,hemiselulosa (pentosan) larut,sehingga menyebabkan kehilangan produksi pulp untuk golongan kertas.Parameter-parameter proses pada oksidasi ekstraksi yaitu temperatur, pH,

brightness dan viscosity.

Pengujian viskositas dilakukan untuk menentukan kekuatan yang dimiliki oleh pulp, pengujian mengevaluasi derajat polimerisasi dari pada selulosa atau dengan kata lain degradasi serat selulosa. Tingkat keputihan yang lebih tinggi dihasilkan pada tahap pemutihan/oksidasi berikutnya dan ekstraksi kappa lebih

rendah dapat dicapai jika temperatur ekstraksi dijaga pada suhu 800C.Tingkat keputihan juga harus mencapai 80-85% sesuai standart ISO dan akan bekerja secara maksimal pada pH 10-11.

2.6.3. Tahap Klorin Dioksida(D1)

Proses pemutihan tahap III dimana pulp dari tahap II diputihkan kembali untuk mendapat tingkat keputihan yang diinginkan, dengan menggunakan bahan kimia ClO2 yang direaksikan pada temperatur 800C. Selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulp nya.

Klorin dioksida adalah suatu bahan pemutih yang akan berpengaruh terhadap lignin dan memberikan tingkat putih yang tinggi pada pulp tanpa memperlemah kekuatannya.

2.6.4 Tahap Klorin Dioksida(D2)

Proses pemutihan tahap keempat dimana prosesnya sama dengan tahap ketiga dimana pulp dari tahap klorin dioksida diputihkan kembali supaya mencapai derajat brightness yang lebih tinggi dari tahap III dan bahan kimia yang digunakan adalah ClO2 pada temperatur 800C selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulp nya.

Temperatur yang optimum untuk pemutihan tahap ini adalah 800C,jika

temperatur lebih rendah daripada ini,klorin yang dikonsumsikan tidak mencukupi untuk mencapai brightness lebih dari 800C sesuai standart ISO. Jika temperatur dinaikkan lebih tinggi secara substansial,reaksi sangat cepat dapat terjadi tetapi ada suatu resiko terhadap semua pemakaian klorin dioksida sebelum reaksi berakhir yang disertai dengan pengembalian warna.

2.7.Variabel-varibel Proses Pada Oksidasi Ekstraksi

1. Kekentalan

Keefektifan proses ekstraksi tergantung pada 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 dibutuhkan untuk memanaskan pulp untuk menaikan temperatur.

2. Temperatur

Brightness yang lebih tinggi dihasilkan pada tahap pemutihan /

oksidasi berikutnya dan ekstraksi kappa lebih rendah dapat dicapai jika temperatur ekstraksi dijaga pada suhu 65 – 700C. Temperatur diatas 700C tidak menunjukan adanya hasil-hasil yang menguntungkan.

3. Waktu Reaksi

Bilangan kappa berkurang dengan suatu kenaikan terhadap waktu reaksi pada saat parameter- parameter lainnya dijaga ketat. Hal ini secara terus menerus berkurang setelah suatu reaksi dengan waktu yang sangat lama.Ada 2 bentuk reaksi untuk menghilangkan lignin, sebuah tahap awal delignifikasi yang sangat cepat diikuti dengan sebuah akhir delignifikasi yang lambat. Masing- masing mereka disebut eliminasi lignin yang bersifat mudah dan eliminasi lignin dengan cara lambat.

4. Brightness

Ketika lignin sudah dikeluarkan dari pulp pada proses pemutihan dengan oksigen, brightness meningkat. Hal ini umumnya disebabkan oleh delignifikasi dan bukan proses penghilangan lignin.

5. PH

Ketika pulp yang dicuci diklorinasi, pH dengan cepat turun lebih rendah dari 2 sebagai akibat pemakaian klorin yang dihasilkan HCl. pH memiliki pengaruh yang besar proses eliminasi lignin secara khusus terhadap degrasi kandungan pulp. Pulp dengan pH 2 keluar dari menara klorinasi masuk ke menara ekstraksi oksidasi. Di menara ekstrasi kandungan lignin dan ekstraktif kayu harus dihilangkan semaksimal mungkin.Dengan penambahan caustic soda (NaOH) pH 2 dinaikan hingga pH berkisar antara 10-11. Penghilangan lignin dan ekstraktif tidak akan sempurna dengan pH dibawah 10, akan tetapi dengan pH lebih besar dari 11 akan mendegrasi serat selulosa.

6. Pengadukan

Ketika lignin sudah dikeluarkan dari pulp pada proses pemutihan dengan oksigen,tingkat keputihan meningkat. Hal ini umumnya disebabkan oleh delignifikasi, dan bukan proses penghilangan lignin. Tujuan dari pengadukan ini adalah untuk mendistribusikan bahan-bahan kimia yang ditambahkan secara merata. Pengadukan yang tidak baik dapat menghasilkan tingkat keputihan yang tidak seragam. (Suhunan, 2003)

BAB III METODOLOGI

3.1Bahan Dan Peralatan

3.1.1 Bahan yang digunakan di lapangan

1. Bubur pulp

2. NaOH

3. H₂O₂

4. O₂

5. Air

3.1.2 Peralatan di lapangan

1. Menara klorindioksida (Chlorindioksida Do tower)

Menara klorindioksida adalah tanki untuk mereaksikan bubur pulp

coklat dengan bahan kimia ClO2 sehingga bubur pulp coklat akan

menjadi agak putih dengan terjadinya reaksi tersebut.

2. Pencuci klorindioksida (Chlorindioksida washer)

Pencuci korindioksida merupakan alat pencuci bubur pulp yang berasal dari menara klorindioksida sehingga bubur pulp yang telah bercampur ClO2 akan tercuci di dalam washer tersebut agar bahan kimia tersebut larut.

3. Pencampur Densitas Tinggi (High Density Mixer)

Fungsi dari mixer ini adalah mencampur bubur pulp supaya merata dan mencampur bahan kimia dengan pulp.

4. Tanki penyimpanan (feed tank)

Tanki penyimpanan ini merupakan sebuah tempat penampungan air yang akan digunakan untuk mengencerkan bubur pulp yang ada di menara klorinasi.

5. Pompa (Medium Consistency Pump)

Merupakan alat untuk memompa bubur pulp yang mempunyai kekentalan 8-15%

6. Menara ekstraksi (Extraction tower)

Menara ini merupakan alat untuk mereaksikan bubur pulp coklat dengan bahan kimia NaOH, O2, H2O2 sehingga bubur pulp yang agak coklat menjadi agak putih karena reaksi tersebut.

7. Pencuci ekstraksi (Extraction washer)

Merupakan alat pencuci bubur pulp yang berasal dari Eop sehingga bubur pulp yang sudah bercampur dengan bahan kimia seperti NaOH dan akan tercuci didalam washer dan bahan kimia tersebut dapat larut.

8. Tanki Filtrasi (filtrate tank)

Merupakan tanki untuk penampungan air yang digunakan untuk mengencerkan bubur pulp yang ada di Eop washer dan tanki lainnya.

3.1.3 Prosedur kerja lapangan

1. Dicuci pulp yang telah mengalami klorinasi

2. Ditambahkan Caustic soda

3. Dimasukkan ke alat pencampur high density dengan konsistensi

sekitar 12%

5. Ditambahkan air tekanan rendah untuk memanaskan stock hingga tercapai temperatur yang dikehendaki(70°C)

6. Dari alat pencampur HD stock turun ke tanki umpan lalu pompa MC

menginjeksikan H2O2(hidrogren peroksida) dengan kecepatan pompa yang bervariasi untuk memperbaiki brightness

7. Ditambahkan oksigen ke alat pencampur dan pulp keluar dari alat

pencampur menuju aliran menanjak

8. Didilusi stock menjadi konsistensi sebesar 2,5% dengan filtrat dari

washer proses ekstraksi

9. Dikeluarkan stock dari bagian atas menara ekstraksi secara gravitasi menuju washer selanjutnya

10. Di dilusi lanjut stock hingga konsistensi sebesar 1,2% 11. Dikirim stock tahap pemutihan selanjutnya.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Dari hasil pengamatan data yang diperoleh pada penentuan hubungan pengaruh pH dan jumlah penggunaan larutan NaOH pada proses pemutihan pulp pada tahap ekstraksi (Eop) di unit pemutihan fiber line di PT.Toba Pulp Lestari, tbk Porsea dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel 4.1.Pengaruh pH dan Penggunaan Larutan NaOH Pada Tingkat Pemutihan (Brightness) Laju NaOH (liter/menit) Konsentrasi NaOH (gpl) Larutan NaOH

(kg/ton) PH

Brightness (%ISO)

50 119,8 16,58 10,1 80,1

50 120,2 16,64 10,3 81,3

50 120,7 16,71 10,4 82,1

50 120,9 16,74 10,6 83,3

50 122,6 16,97 10,9 84,6

50 122,8 17 11 85,0

4.2. Perhitungan

Menghitung penggunaan larutan NaOH

NaOH(kg/ton)= ���� ����

�����

����� × 1 ℎ��� (24��� × 60 �����) × ������� ����

520 ���/ℎ���

= 50 l/menit x1440 menit /hari x 119,8 gr /l

520 ���/ℎ���

= 16587gr/ton

Tabel 4.2.Data Pengaruh Penggunaan Larutan NaOH Terhadap Tingkat Pemutihan(Brightness)

No Larutan NaOH

(kg/ton)

Brightness (%ISO)

1 16,58 80,1

2 16,64 81,3

3 16,71 82,1

4 16,74 83,3

5 16,97 84,6

6 17 85,0

4.3. Pengaruh Larutan NaOH Dengan Metode Least Square

x y x² y² xy

16,58 80,1 275,1 6416,01 4555,6

16,64 81,3 276,9 6609,69 4607,61

16,71 82,1 273,3 6740,41 4667,1

16,74 83,3 280,2 6938,89 4690,5

16,97 84,6 288,1 7157,16 4753,3

17 85,0 289,1 7225 4761,7

Ʃ100,64 Ʃ496,4 Ʃ 1682,7 Ʃ41087,16 Ʃ28035,61

���������� ∶ � = ������� NaOH

y = tingkat keputihan(brightness)

Persamaan regresi

y =ax+b

Dimana:

a=�(Ʃ��)−(Ʃ�)(Ʃ�)

�(_Ʃ�2_{)−(Ʃ�)²}

=6(28035,61)−(100,64)(496,4) 6(1682,7)−(100,64)²

=168213,66−49957,69 10096,2−10128,4

=118255,97 −3,80 =-31119,99

b =�Ʃ�2�(Ʃ�)−(Ʃ�)(Ʃ��)

�(_Ʃ�2_{)−(Ʃ�)²}

=(1682,7)(496,4)−(100,64)(28035,61) 6(1682,7)−(100,64)²

=835292,28−2821503,79 (10096,2)−(10128,4)

=−1986211,51 −3,80 = 522687,23

Maka diperoleh persamaan garis yang regresinya sebagai berikut:

y = ax+b

Untuk memperoleh harga y dengan memasukkan harga x (larutan NaOH)

y =(-31119,99)6+(522687,23)

= -186719,94+522687,23

Tabel 4.4.Data Hasil Analisa Garis Regresi Linear

No x y

1 16,58 80,1

2 16,64 81,3

3 16,71 82,1

4 16,74 83,3

5 16,97 84,6

6 17 85,0

Untuk menentukan apakah terhadap hubungan korelasi antara x (larutan NaOH) dan y (brightness)maka dapat ditentukan dengan memakai koefisien korelasi sebagai berikut:

r= �(Ʃ��)−(Ʃ�)(Ʃ�)

���(Ʃ�2_{)−(Ʃ�)²��(Ʃ�)}2_−(Ʃ�)²

= 6(28035,61)−(100,64)(496,4)

(�6(1682,7)−(100,64)�6(41087,16)−(496,4)²

= 118255,9

(�9995,56) �246522,96−246412,96

= 118255,9

�√3,79�√110

= 118255,9

(99,4)(10,48)

=118255,9 1041,71 = 113,52

C.Menghitung jumlah pemakaian optimal NaOH untuk mencapai brightness (tingkat keputihan)

Target Brightness : 85% ISO

y =ax+b

85=-31119,99x + (522687,23)

�=85₋−522687,23

31119,99

=

−522602 ,23

−31119 .99

=16,79 kg/ton pulp

Jadi, penggunaanlarutan NaOH yang optimal adalah 16,79 kg untuk 1 ton pulp

4.3 Pembahasan

Natrium Hidroksida(NaOH) adalah larutan basa yang digunakan untuk mengatur kestabilan pH di tahap Ekstraksi,dimana berfungsi untuk melarutkan lignin dan zat ekstraktif lainnya yang tidak larut dalam suasana asam tetapi larut dalam suasana basa.

Tujuan utama penggunaan larutan NaOH adalah supaya mencapai target tingkat keputihan yaitu 85% sesuai standart ISO dan pH berkisar 10-11 harus dijaga konstan,dimana jika pH pulp dibawah 10 maka tidak memberikan hasil

yang maksimal, sedangkan jika pH nya lebih dari 11 menyebabkan serat pulp rusak. Dari data yang diperoleh dapat ditarik kesimpulan mengenai pengaruh penggunaan larutan NaOH terhadap tingkat keputihan, semakin tinggi jumlah larutan NaOH yang digunakan,maka tingkat keputihan akan semakin tinggi,sebaliknya jika jumlah larutan NaOH sedikit maka tingkat keputihan pulp akan semakin rendah,jadi jumlah pemakaian NaOH terhadap tingkat keputihan

berbanding lurus. Dari hasil perhitungan diperoleh garis regresi

Y=−31119,99x+(522687,23)

Dari hasil persamaan tersebut dapat diketahui jumlah penggunaan larutan NaOH yang optimal di tahap ekstraksisecara matematik diperoleh jumlah pemakaian larutan NaOH yang optimal adalah 16,79 kg/ton.

Dari grafik kita dapat melihat hubungan antara penggunaan larutan NaOH dengan tingkat keputihan pulp,jumlah pemakaian harus dikontrol karena jika pemakaian NaOH yang digunakan berlebihan akan menghasilkan tingkat keputihan yang tinggi, tetapi serat pulp rusak dan biaya produksi mahal dan sebaliknya jika pemakaian NaOH kurang,maka tingkat keputihan tidak mencapai target yang diinginkan,jadi harus diperhatikan keseimbangan pemakaian dan hasil supaya antara produsen dan konsumen saling menguntungkan.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang dilakukan selama praktek kerja lapangan di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk.dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Semakin tinggi pemakaian NaOH pada tahap ekstraksi maka tingkat

keputihan juga semakin meningkat, sebaliknya semakin sedikit pemakaian NaOH maka tingkat keputihan juga akan semakin rendah.

2. Semakin tinggi pH pada tahap ekstraksi maka tingkat keputihan juga akan semakin meningkat, sebaliknya semakin rendah pH maka tingkat keputihan juga akan semakin rendah.

3. Untuk mencapai tingkat keputihan yang optimal pada proses ekstraksi

yaitu 85% sesuai dengan standart ISO maka jumlah penggunaan larutan NaOH adalah sebanyak 16,79 kg untuk 1 ton pulp dengan pH optimal 10−11.

5.2. Saran

1. Penggunaan larutan NaOH perlu diperhatikan karena jika penggunaan

NaOH terlalu banyak dapat merusak serat dan sebaliknya jika penggunaan NaOH sedikit maka tingkat keputihan pulp rendah.Penggunaan NaOH juga mempengaruhi pH,jika semakin tinggi penggunaan NaOH,maka pH semakin tinggi dan sebaliknya semakin rendah pemakaian NaOH maka pH semakin rendah,karena itu penggunaan larutan NaOH harus diperhatikan dengan teliti.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim,2003.Buku Manual Training Digester.Porsea.PT.Toba Pulp Lestari,Tbk. Dumanauw, J.F.1993.Mengenal Kayu.Semarang. Kanisius

Fengel, D.1995. Kayu Kimia Ultra Struktur Reaksi.Yogyakarta:Gajah Mada University Press.

Haygreen, J.G.1986.Hasil Hutan dan ILmu Kayu.Yogyakarta.UGM-Press Sirait, S.2003.BleachingModule Training and DevelopmentCenter.Porsea. PT.Toba Pulp Lestari,Tbk

Sjostrom,E.1995.Kimia Kayu,Dasar-Dasar dan Penggunaan.Yogyakarta.UGM

=118255,97 −3,80

=-31119,99

b =�Ʃ�2�(Ʃ�)−(Ʃ�)(Ʃ��)

�(_Ʃ�2_{)−(Ʃ�)²}

=(1682,7)(496,4)−(100,64)(28035,61) 6(1682,7)−(100,64)²

=835292,28−2821503,79 (10096,2)−(10128,4)

=−1986211,51 −3,80

= 522687,23

Maka diperoleh persamaan garis yang regresinya sebagai berikut:

y = ax+b

Untuk memperoleh harga y dengan memasukkan harga x (larutan NaOH)

y =(-31119,99)6+(522687,23)

= -186719,94+522687,23

Tabel 4.4.Data Hasil Analisa Garis Regresi Linear

No x y

1 16,58 80,1 2 16,64 81,3 3 16,71 82,1 4 16,74 83,3 5 16,97 84,6 6 17 85,0

Untuk menentukan apakah terhadap hubungan korelasi antara x (larutan NaOH) dan y (brightness)maka dapat ditentukan dengan memakai koefisien korelasi sebagai berikut:

r= �(Ʃ��)−(Ʃ�)(Ʃ�)

���(Ʃ�2_{)−(Ʃ�)²��(Ʃ�)}2_−(Ʃ�)²

= 6(28035,61)−(100,64)(496,4)

(�6(1682,7)−(100,64)�6(41087,16)−(496,4)²

= 118255,9

(�9995,56) �246522,96−246412,96

= 118255,9 �√3,79�√110 = 118255,9

(99,4)(10,48)

=118255,9 1041,71

C.Menghitung jumlah pemakaian optimal NaOH untuk mencapai brightness (tingkat keputihan)

Target Brightness : 85% ISO

y =ax+b

85=-31119,99x + (522687,23)

�=85₋−522687,23

31119,99

=

−522602 ,23 −31119 .99

=16,79 kg/ton pulp

Jadi, penggunaanlarutan NaOH yang optimal adalah 16,79 kg untuk 1 ton pulp

4.3 Pembahasan

Natrium Hidroksida(NaOH) adalah larutan basa yang digunakan untuk mengatur kestabilan pH di tahap Ekstraksi,dimana berfungsi untuk melarutkan lignin dan zat ekstraktif lainnya yang tidak larut dalam suasana asam tetapi larut dalam suasana basa.

Tujuan utama penggunaan larutan NaOH adalah supaya mencapai target tingkat keputihan yaitu 85% sesuai standart ISO dan pH berkisar 10-11 harus dijaga konstan,dimana jika pH pulp dibawah 10 maka tidak memberikan hasil

yang maksimal, sedangkan jika pH nya lebih dari 11 menyebabkan serat pulp rusak. Dari data yang diperoleh dapat ditarik kesimpulan mengenai pengaruh penggunaan larutan NaOH terhadap tingkat keputihan, semakin tinggi jumlah larutan NaOH yang digunakan,maka tingkat keputihan akan semakin tinggi,sebaliknya jika jumlah larutan NaOH sedikit maka tingkat keputihan pulp akan semakin rendah,jadi jumlah pemakaian NaOH terhadap tingkat keputihan berbanding lurus. Dari hasil perhitungan diperoleh garis regresi Y=−31119,99x+(522687,23)

Dari hasil persamaan tersebut dapat diketahui jumlah penggunaan larutan NaOH yang optimal di tahap ekstraksisecara matematik diperoleh jumlah pemakaian larutan NaOH yang optimal adalah 16,79 kg/ton.

Dari grafik kita dapat melihat hubungan antara penggunaan larutan NaOH dengan tingkat keputihan pulp,jumlah pemakaian harus dikontrol karena jika pemakaian NaOH yang digunakan berlebihan akan menghasilkan tingkat keputihan yang tinggi, tetapi serat pulp rusak dan biaya produksi mahal dan sebaliknya jika pemakaian NaOH kurang,maka tingkat keputihan tidak mencapai target yang diinginkan,jadi harus diperhatikan keseimbangan pemakaian dan hasil supaya antara produsen dan konsumen saling menguntungkan.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang dilakukan selama praktek kerja lapangan di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk.dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Semakin tinggi pemakaian NaOH pada tahap ekstraksi maka tingkat keputihan juga semakin meningkat, sebaliknya semakin sedikit pemakaian NaOH maka tingkat keputihan juga akan semakin rendah.

2. Semakin tinggi pH pada tahap ekstraksi maka tingkat keputihan juga akan semakin meningkat, sebaliknya semakin rendah pH maka tingkat keputihan juga akan semakin rendah.

3. Untuk mencapai tingkat keputihan yang optimal pada proses ekstraksi yaitu 85% sesuai dengan standart ISO maka jumlah penggunaan larutan NaOH adalah sebanyak 16,79 kg untuk 1 ton pulp dengan pH optimal 10−11.

5.2. Saran

1. Penggunaan larutan NaOH perlu diperhatikan karena jika penggunaan NaOH terlalu banyak dapat merusak serat dan sebaliknya jika penggunaan NaOH sedikit maka tingkat keputihan pulp rendah.Penggunaan NaOH juga mempengaruhi pH,jika semakin tinggi penggunaan NaOH,maka pH semakin tinggi dan sebaliknya semakin rendah pemakaian NaOH maka pH semakin rendah,karena itu penggunaan larutan NaOH harus diperhatikan dengan teliti.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim,2003.Buku Manual Training Digester.Porsea.PT.Toba Pulp Lestari,Tbk. Dumanauw, J.F.1993.Mengenal Kayu.Semarang. Kanisius

Fengel, D.1995. Kayu Kimia Ultra Struktur Reaksi.Yogyakarta:Gajah Mada University Press.

Haygreen, J.G.1986.Hasil Hutan dan ILmu Kayu.Yogyakarta.UGM-Press Sirait, S.2003.BleachingModule Training and DevelopmentCenter.Porsea. PT.Toba Pulp Lestari,Tbk

Sjostrom,E.1995.Kimia Kayu,Dasar-Dasar dan Penggunaan.Yogyakarta.UGM