yang dihasilkan mendapatkan bilangan kappa dan viskositas pulp yang diinginkan harus berpedoman pada H-Faktor pada proses pemasakan chip di unit Digester.
Tobing ,2002
1.2 Permasalahan
Proses pemasakan chip pada digester. Proses pemasakan atau cooking chip sangat menentukan berjalannya proses, dan juga berpengaruh terhadap penentuan kualitas
pulp. Didalam unit digester pada saat pemasakan chip yang harus diperhatikan adalah H-Faktor, dimana H-Faktor merupakan hubungan temperatur dan waktu yang memilki
pengaruh terhadap kekuatan pulp dan kadar lignin yang tersisa dalam pulp yang dihasilkan, yang diperoleh dari bilangan kappa dan viskositas. Maka dalam hal ini
akan ditentukan bagaimana hubungan antara H- Faktor dengan viskositas dan bilangan kappa
1.3 Maksud dan Tujuan
1. Untuk mengetahui besarnya viskositas dan bilangan kappa
2. Untuk mengetahui hubungan H-Faktor terhadap viskositas kekuatan pulp
dan kadar lignin yang tersisa dalam pulp yang dinyatakan dalam bilangan kappa
Universitas Sumatera Utara
1.4 Manfaat
a. Untuk mengetahui tentang dunia industri khususnya industri dan kertas di PT.
Toba Pulp Lestari Tbk, Sosor Ladang Porsea. b.
Untuk meningkatkan kualitas pulp dalam proses pembuatan pulp diunit digester.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Teori Umum Kayu dan Komposisi Kayu
Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam, merupakan bahan mentah yang mudah diproses untuk dijadikan barang yang sesuai kemajuan teknologi. Kayu
memiliki beberapa sifat sekaligus, yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. Pengertian kayu disini adalah sesuatu bahan, yang diperoleh dari hasil pemungutan
pohon-pohon dihutan, yang merupakan bagian 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. Kayu adalah suatu karbohidrat yang terutama terdiri dari karbon, hidrogen
dan oksigen. Tabel 2.1 merinci komposisi kimia suatu kayu dari Amerika Utara yang khas dan terlihat bahwa karbon merupakan unsur beratnya paling dominan disamping
itu kayu mengandung senyawa anorganik yaitu H, O, N dan abu: residu semacam ini dikenal sebagai Abu. Sjostrom E.1995
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Komposisi unsur kayu No
Unsur Berat Kering
1. Karbon
49 2
Hidrogen 6
3. Oksigen
44 4.
Nitrogen Sedikit
5. Abu
0,1 Sirait .S.2003
2.1.1 Komponen kimia Kayu
Secara kimia, kandungan bahan yang terdapat dalam kayu dapat dibagi menjadi 5 bagian yaitu:
1. Selulosa
2. Hemiselulosa
3. Lignin
4. Exstractives
5. Abu
Komposisi dan sifat-sifat kimia dari komponen-komponen ini sangat berperan dalam proses pembuatan pulp, yang dibutuhkan adalah selulosa dan hemiselulosa, sedangkan
lignin, exstractive dan abu tidak dibutuhkandipisahkan dari serat kayunya. Komposisi kimia kayu bervariasi untuk setiap spesies.
Secara umum, gard wood mengandung lebih banyak selulosa, hemiselulosa dan exstractive dibandingkan dengan soft wood: tetapi kandungan ligninya lebih sedikit.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1.1 Komponen kimia antara Hard woods dan Soft Woods Komponen
Soft Woods Hard Woods
Selulosa 42 ± 2
45±2 Hemiselulosa
27±2 30±5
Lignin 27 ± 2
20±4 Exsrractive
3 ± 2 5±3
Abu 0,22
0,89 Dumanauw.J.F.1990
2.1.2 Selulosa
Selulosa merupakan bagian utama yang membentuk dinding sel daripada kayu, merupakan polimerisasi yang sangat kompleks dari gugus karbohidrat yang
mempunyai komposisi yang mirip dengan ”Starch” yaitu glukosa yang terhidrolisa oleh asam. Molekul-molekul glukosa disambung menjadi molekul-molekul besar,
panjang dan berbentuk rantai dalam susunan menjadi selulosa. Selulosa merupakan bahan dasar yang penting dalam industri-industri, misalnya pabrik kertas, pabrik
sutera tiruan dan lain sebagainya. Dumanauw.J.F.1990
2.1.3 Hemiselulosa
Hemiselulosa semula diduga merupakan senyawa antara dalam biosintesis selulosa. Namun saat ini diketahui bahwa hemiselulosa termasuk dalam polisakarida heterogen
yang dibentuk melalui jalan biosintesis yang berbeda dari selulosa. Berbeda dengan selulosa yang merupakan homopolisakarida, Hemiselulosa merupakan
heteropolisakarida. Seperti halnya selulosa kebanyakan hemiselulosa berfungsi sebagai bahan pendukung dalam dinding sel. Hemiselulosa relatif mudah dihidrolisis
oleh asam menjadi komponen – komponen monomernya, yang terdiri dari D-Glukosa, D-manosa, D-galaktosa, D-xilosa, L-arabinosa, dan sejumlah kecil L-ramnosa
Universitas Sumatera Utara
disamping menjadi asam D-glukuronat, asam 4-0-metil-D-glukuronat, dan asam D- galakturonat. Kebanyakan hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasi hanya 200.
Sejumlah polisakarida kayu banyak bercabang dan mudah larut dalam air.Khas untuk pohon-pohon tropika tertentu adalah pembentukan spontan getah-getah yang
menetes, yang adalah pembentukan spontan getah-getah yang menetes , yang menetes sebagai cair kental pada tempat –tempat yang terluka dan setelah terdehidrasi
menjadi bintil –bintil yang keras dan jernih yang keras dan jernih yang kaya akan polisakarida. Getah –getah ini misalnya, getah arabika, terdiri atas polisakrida yang
banyak bercabang yang larut dalam air. Jumlah hemiselulosa dari berat kering biasanya antara 20-30. Komposisin
dan struktur hemiselulosa dalam kayu keras. Perbedaan-perbedaan yang besar juga terdapat dalam kandungan dan komposisi hemiselulosa antara batang, cabang-cabang,
akar dan kulit kayu. Sjostrom,1995
2.1.4 Lignin
Lignin adalah suatu polimer yang kompleks dengan berat molekul tinggi, tersusun atas unit-unit fenilpropan. Meskipun tersusun atas karbon, hidrogen, dan oksigen, lignin
bukanlah suatu karbohidrat suatu karbohidrat dan bukan tidak ada hubungannya dengan golongan senyawa tersebut. Sebaliknya lignin pada dasarnya adalah suatu
fenol.lignin sangat stabil dan sukar dipisahkan dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam karena susunan lignin yang pasti didalam kayu tetap tidak
menentu. Lignin terdapat diantara sel-sel dan didalam dinding sel. Diantara sel-sel,
lignin berfungsi sebagai perekat untuk mengikat sel-sel bersama-sama. Dalam dinding sel, Lignin sangat erat hubungannya dengan selulosa dan berfungsi untuk memberikan
Universitas Sumatera Utara
ketegaran pada sel. Lignin juga berpengaruh dalam memperkecil perubahan dimensi sehubungan dengan perubahan kandungan air kayu dan juga dikatakan bahwa lignin
mempertinggi sifat racun kayu membuat kayu tahan terhadap serangan cendawan dan serangga. Ketegaran yang diberikan oleh lignin merupakan faktor penentuan sifat-sifat
kayu. Mengingat sifat kapas yang sangat lunak hampir-hampir selulosa murni dapat dibayangkan betapa kayu akan menjadi tidak kaku tanpa adanya bahan-bahan
pengeras. .
Di dalam kayu lignin merupakan bahan yang tidak berwarna, apabila Lignin bersentuhan dengan udara, terutama dengan adanya sinar matahari, maka bersama-
sama dengan karbohidrat-karbohidrat tertentu lama-kelamaan lignin cenderung menjadi kuning, karenanya kertas koran yang terbuat dari serat-serat yang diperoleh
secara mekanis dengan lignin yang belum dipisahkan, tidak berumur panjang karena kecenderungannya untuk menjadi kuning, kertas koran juga kasar, massanya besar dan
kekuatanya rendah karena serat-seratnya yang kaku memilki ikatan antar serat yang lemah.
Lignin bersifat termoplastik artinya lignin akan menjadi lunak dan dapat dibentuk pada suhu yang lebih tinggi dan keras kembali apabila menjadi dingin. Sifat
termoplastik lignin menjadi dasar pembuatan papan kertas Hardboard dan lain-lain produk kayu yang dimampatkan Haygreen, 1987.
2.1.5 Extractives
Kayu biasanya mengandung berbagai zat-zat dalam jumlah yang sedikit yang disebut dengan istilah ”extraxtive” zat-zat ini dapat diambildipisahkan dari kayu.
Asam-asam lemak, asam-asam, resin, lilin, terpentin, dan gugus fenol adalah merupakan beberapa golongan yang juga merupakan exstractive, kebanyakan dari
exstractive ini terpisahkan dalam proses pulp dengan cara kraft pulping. Minyak
Universitas Sumatera Utara
mentah terpenting dapat diperoleh dari digester pada waktu pengeluaran gas. TPL, 2003.
2.1.6 Abu
Disamping persenyawaan-persenyawaan organik, didalam kayu masih ada beberapa zat organik, yang disebut bagian-bagian abu mineral pembentukan abu yang
tertinggal setelah lignin dan selulosa habis terbakar . Kadar zat ini bervariasi antara, 1-2 dari berat kayu Dumanauw, 1990.
2.2 Proses Pulp
Pemisahan serat selulosa dari bahan-bahan yang bukan serat dalam kayu dapat dilakukan dengan berbagai macam cara proses, yaitu:
1. Proses mekanik
2. Proses Semi Kimia
3. Proses Kimia
1. Proses Mekanik
Dalam proses pembuatan pulp secara mekanik, pemisahan serat dilakukan dengan cara menggunakan tenaga mekanik. Proses ini dilakukan dengan menggerinda
kayunya menjadi serat pulp dan menghasilkan rendamen sebesar 90-95 , tetapi menyebabkan kerusakan pada serat. Penggunaan pulp yang dihasilkan pada proses
makanik ini nilainya kecil sekali, juga pulp itu masih mengandung banyak lignin, dan serat-seratnya tidak murni sebagai serat.
Universitas Sumatera Utara
2. Proses Semi Kimia
Proses semi kimia meliputi pengolahan cara kimia yang diikuti dengan perbaikan secara makanik dan beroperasi pada rendamen yang tingginya dibawah proses
mekanik. Biasanya bahan kimia yang digunakan pada proses ini adalah natrium sulfat.
3. Proses Kimia
Pada proses kimia, bahan-bahan yang terdapat ditengah lapiasan kayu akan dilarutkan agar serat dapat terlepas dari zat-zat yang mengikat. Hal yang merugikan pada proses
ini adalah rendamen yang rendah yaitu 45-55 . Proses Kimia dapat dikategori:
1. Soda Proses
2. Sulfit Proses
3. Sulfat Proses
Dari ketiga proses kimia ini, proses yang dipakai pada pembuatannya pulp di PT. Toba Pulp Lestari. Tbk adalah proses kraft atau Proses Sulfat.
2.3 Proses Kraft
Proses pembuatan pulp yang paling banyak bertahan dipakai saat ini adalah proses sulfat atau disebut juga proses kraft . Kraft berasal dari Jerman yang berarti kuat.
Kekuatan proses kraft ini dikarenakan adanya bahan kimia yang terkandung dalam larutan pemasak yang disebut ” Sulfidity” .
Keuntungan-keuntungan dari proses sulfat ini adalah:
Pulp yang dihasilkan mempunyai kekuatan yang tinggi.
Universitas Sumatera Utara
Dapat dipakai untuk proses pembuatan pulp dari bahan kayu dari spesies yang
berbeda
Tersedianya bahan kimia pengganti dengan berbagai alternatif dan harganya tidak mahal
Tersedianya peralatan-peralatan operasi yang standar.
Banyaknya pilihan yang dipakai untuk proses pemucatan .
Dampak pencemarannya bisa dikatakan sangat rendah
Pen-daur ulang bahan kimianya sangat efisien
Pen-daur ulang panas yang begitu efisien .
Masalah getah Pitch dari kayu yang mengandung resin-resin sangat
berkurang
Dapat dihasilkan berbagai jenis pulp Pada proses kraft yang menjadi target adalah pemisahan serat-serat yang
terdapat dalam kayu secara kimia dan pelarutan sebanyak mungkin lignin yang ada pencapaian viskositas yang diharapkan dalam pembuatan pulp pada tahap digester.
Tujuan dalam proses kraft ini adalah memasak pulp sampai target bilangan kappa dan viskositas yang ditentukan, target bilangan kappa pada proses Bleach Kraft
Pulp BKP adalah 10-12,5 cP dan pada proses Disolving Kraft Pulp DKP adalah 5- 8.
2.4 Pengawasan pada saat Pemasakan
