Permasalahan Proses Pembuatan Pulp Proses Mekanis

J. Bony Boy Sihombing : Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih Terhadap Eukaliptus Dan Pinus Merkusi Pada Unit Digester PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – Porsea, 2008. USU Repository © 2009

1.2. Permasalahan

Chip yang dihasilkan untuk memproduksi pulp yang bermutu tinggi adalah memiliki ukuran yang sudah ditentukan. Biasanya ukuran panjang chip yang ideal adalah 10 mm sampai 30 mm dan tebalnya 2 mm sampai 5 mm. Fines, pin chips, over size chips dapat mengurangi kualitas pulp dan dapat merepotkan operasi pada digester. Cairan pemasak yang disebut dengan lindi putih merupakan suatu larutan encer NaOH dan Na 2 S. Umumnya penambahan cairan pemasak didasarkan atas perbandingan cairan pemasak dengan bahan baku kayu chips yang digunakan dengan perbandingan 3,9 : 1, yang artinya dalam 3,9 m 3 cairan pemasak dapat melarutkan tiap 1 ton bone dry chips. Kapasitas lindi putih yang ditambahkan pada pemasakan chips yang terlalu sedikit, akan menyebabkan pemasakan chips tidak merata, sedang jumlah lindi putih yang berlebihan akan menyebabkan chips mengalami degradasi yang menurunkan kekuatan pulp pulp mudah koyak. Dengan mengamati permasalahan ini, penulis tertarik untuk lebih membahas masalah ini dengan menagambil judul : “Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih terhada Eukaliptus dan Pinus Merkusii pada Unit Digester.” J. Bony Boy Sihombing : Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih Terhadap Eukaliptus Dan Pinus Merkusi Pada Unit Digester PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – Porsea, 2008. USU Repository © 2009

1.3. Tujuan dan Manfaat

1.3.1 Tujuan

Untuk mengetahui pengaruh pemakaian white liquor lindi putih yang digunakan sebagai larutan pemasak terhadap kualitas pulp pada bahan baku Eukaliptus dan Pinus Merkusi.

1.3.2 Manfaat

Memberikan informasi mengenai pengaruh pemakaian white liquor lindi putih sebagai larutan pemasak terhadap kualitas pulp berdasarkan bahan bakunya. J. Bony Boy Sihombing : Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih Terhadap Eukaliptus Dan Pinus Merkusi Pada Unit Digester PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – Porsea, 2008. USU Repository © 2009 J. Bony Boy Sihombing : Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih Terhadap Eukaliptus Dan Pinus Merkusi Pada Unit Digester PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – Porsea, 2008. USU Repository © 2009 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Umum Tentang Kayu

Berdasarkan jenisnya, kayu secara garis besar telah dibagi dalam dua bagian yaitu kayu keras hard wood dan katu lunak soft wood. Kayu merupakan sumber serat sellulosa yang tinggi. Secara kimia komposisi dari kayu dapat dibagi dalam empat komponen utama,yakni : sellulosa, hemisellulosa, lignin, bahan ekstraktif.

2.1.1 Kayu Lunak

Kayu lunak softwood, adalah kayu dari tumbuhan konifer contohnya pohon pinus. Secara khasnya hayu lunak tersusun atas serat-serat yanga panjang, maka kayu lunak merupakan bahan baku kelas prima pada pembuatan kertas yang kuat. Pengetahuan tentang keadaan fisik xilem kayu lunak merupakan dasar yang penting untuk dapat memahami kayu dan produk-produk kayu. Xilem kayu lunak sangat sederhana, kebanyakan spesies memiliki tidak lebih dari empat atau lima macam sel yang berbeda dan hanya satu atau dua tipe sel banyak terdapat. Karena kesederhanaan dan keseragaman stuktur inilah, kayu lunak cenderung serupa dalam kenampakannya. J. Bony Boy Sihombing : Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih Terhadap Eukaliptus Dan Pinus Merkusi Pada Unit Digester PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – Porsea, 2008. USU Repository © 2009

2.1.2 Kayu Keras

Kayu keras hard wood, adalah kayu dari tumbuhan yang menggugurkan daunnya setiap tahun. Kayu yang dibentuk oleh jenis-jenis pohon kayu keras sangat berbeda dengan yang dibentuk oleh jenis-jenis kayu lunak. Kayu lunak memiliki susunan yang seragam dengan sedikit tipe sel, dan karenanya sering gambaran kayunya tidak jelas. Kayu keras dilain pihak, tersusun atas jenis-jenis sel yang sangat berbeda dengan variasi proporsi yang luas dan karenanya sering menjadi unik dan bahkan memiliki gambaran kayu yang sangat indah. Karena gambaran unik yang banyak dimiliki oleh spesies-spesies kayu keras, maka kayu-kayu tersebut banyak digunakan untuk perabot rumah tangga, panil, dan tujuan-tujuan dekoratid yang lain. Telah disebutkan pada awalnya bahwa kayu lunak mempunyai struktur yang seragam sedangkan struktur kayu keras adalah kompleks. Perbedaan ini dan perbedaan-perbedaan lainnya diiktisarkan sebagai berikut : 1. Kayu lunak tersusun atas sedikit tipe sel yang penting kayu keras tesusun atas banyak tipe sel. 90 – 95 volume xilem kayu lunak tersusun atas sel-sel yang panjang yang dikenal dengan nama trakeid longitudinal. Sisanya terdiri atas jari-jari baik trakeid jari-jari maupun perenkim jari-jari. Meskipun kadang-kadang terdapat beberapa tipe sel yang lain, namun volumenya tidak seberapa. 2. Hanya kayu keras yang memiliki pembuluh, suatu bangunan yang tersusun atas unsur-unsur pembuluh. Sel-sel angkutan yang dibentuk secara khusus yang dikenal sebagai unsur-unsur pembuluh ini di dalam kayu keras volumenya cukup besar, tetapi tidak pernah terdapat didalam kayu lunak. J. Bony Boy Sihombing : Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih Terhadap Eukaliptus Dan Pinus Merkusi Pada Unit Digester PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – Porsea, 2008. USU Repository © 2009 3. Jari-jari yang lebar pada sejumlah kayu keras berlawanan dengan jari-jari yang sempit dan seragam pada kayu-kayu lunak. Kecuali jari-jari bentuk kumparan, jari-jari kayu lunak hanya selebar satu sel atau kadang-kadang dua pada penampang tangensialnya. Secara kolektif, jari-jari menyusun kira-kira 5-7 volume kayu lunak. Jari-jari kayu keras lebarnya berkisar antara 1 sampai 30 sel atau lebih pada sejumlah spesies. Jari-jari ini merupakan penyusun lebih dari 30 volume kayu keras. Volume rata-ratanya adalah 17. 4. Sel-sel dalam baris radial yang lurus mencirikan kayu lunakl, susunan ini tidak terdapat pada kayu keras. Sel-sel kayu lunak tersusun lurus dalam baris radikal yang sejajar dengan jari-jari yang lurus seperti jeruji; setiap baris sel dibentuk oleh satu inisial bentuk kumparan dalam kambiun. Jari-jari kayu keras jarang tersusun dalam baris radial yang lurus, demikian juga unsur-unsur kayu keras yang lain. Penyimpangan dari susunan radialyang murni terjadi didekat unsur-unsur pembuluh yang besar. Penting untuk dicatat bahwa suatu ikhtisar perbedaan kayu keras dan kayu lunak tidak meliputi hal-hal yang menyangkut kekerasan relatif kayu yang dihasilkan. Banyak kayu lunak yang menghasilkan kayu yang lebih keras dan lebih padat daripada kayu yang dihasilkan oleh sejumlah kayu keras. Kayu lunak yang memiliki panjang dan kekasaran lebih besar digunakan untuk memberi kekuatan pada kertas. Kayu keras lebih halus dan kompak sehingga menghasilkan permukaan kertas yang halus. Kayu keras juga lebih mudah diputihkan hingga warnanya lebih terang karena memiliki lebih sedikit lignin. Kertas umumnya tersusun atas campuran kayu keras dan kayu lunak untuk mencapai kekuatan dan permukaan cetak yang diinginkan pembeli. J. Bony Boy Sihombing : Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih Terhadap Eukaliptus Dan Pinus Merkusi Pada Unit Digester PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – Porsea, 2008. USU Repository © 2009

2.1.3 Komposisi Kimia Kayu

Komposisi kimia dari kayu sangat berperan dalam proses pembuatan pulp. Pada proses pulp diinginkan sebanyak mungkin tertinggal sellulosa dan hemisellulosa, sebaliknya lignin dan bahan ekstraktif lainnya seoptimal mungkin dipisahkan dari serat pulp yang dihasilkan sebagai produk. Komposisi kayu lunak dan kayu keras dapat dijelaskan dalam tabel dibawah ini : Tabel 2.1 : Komposisi kayu lunak dan kayu keras No Komposisi Kayu lunak Kayu keras 1 Sellulosa 40 - 44 43 – 47 2 Hemisellulosa 25 - 29 25 – 35 3 Lignin 25 - 29 16 – 24 4 ekstraktif 1 - 5 2 - 8

2.2 Kandungan Bahan Baku

Komponen utama penyusun bahan baku pulp adalah sellulosa, selain sellulosa, bahan baku tersebut juga mengandung karbohidrat lainnya yag disebut hemisellulosa, dan sejumlah senyawa non – karbohidrat seperti lignin, mineral, abu. Zat – zat ini dapat mengurangi mutu pulp yang dihasilkan sehingga diperlukan suatu proses untuk memisahkannya dari sellulosa. J. Bony Boy Sihombing : Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih Terhadap Eukaliptus Dan Pinus Merkusi Pada Unit Digester PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – Porsea, 2008. USU Repository © 2009

2.2.1 Zat-zat Makromolekul

Sepanjang menyangkut komponen kimia kayu, maka perlu dibedakan antara komponen-komponen makromolekul utama dinding sel , poliosa hemisellulosa dan lignin, yang terdapat pada semua kayu, dan komponen-komponen minor dengan berat molekul kecil ekstraktif dan at-zat mineral yang biasanya lebih berkaitan dengan jenis kayu terentu dalam jenis dan jumlahnya. Perbandingan dan komposisi kimia lignin dan poliosa berbeda pada kayu lunak dan kayu keras, sedangkan sellulosa merupakan komponen yang seragam pada semua kayu. Dalam kayu didaerah iklim sedang, bagian senyawa polimer tinggi yang menyusun dinding sel mencapai 97-99 dari zat kayu. Untuk kayu tropika angka tersebut akan turun hingga angka rerata 90. Kayu terdiri atas 65-75 polisakarida. Sellulosa merupakan komponen kayu terbesar, yang dalam kayu lunak dan kayu keras jumlahnya mencapai hampir setengahnya. Sellulosa merupakan polimer linier yang berat molekul tinggi. Karena sifat-sifat kimia dan fisikanya maupun struktur supra molekulnya maka ia dapat memenuhi fumgsinya sebagai komponen stuktur utama dinding sel tumbuhan. Hemiselulosa sangat dekat asosiasinya dengan sellulosa dalam dinding sel. Lima gula netral, yaitu heksosa-heksosa glukosa, manosa, galaktosa, dan pentosa- pentosa xilosa dan arabinosa merupakan konstituen utama poliosa. Sejumlah hemisellulosa mengandung senyawa tambahan asam uronat. Rantai molekulnya jauh lebih pendek bila dibandingkan dengan selullosa, dan dalam beberapa senyawa J. Bony Boy Sihombing : Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih Terhadap Eukaliptus Dan Pinus Merkusi Pada Unit Digester PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – Porsea, 2008. USU Repository © 2009 memiliki rantai cabang. Kandungan hemisellulosa dalam kayu keras lebih besar daripada dalam kayu lunak dan komposisi gulanya berbeda. Lignin merupakan komponen makro molekul kayu ketiga. Struktur molekul lignin sangat berbeda bila dibandingkan dengan polisakarida karena terdiri atas system aromatik yang tersusun atas unit-unit fenilpropana. Dalam kayu lunak kandungan lignin lebih banyak bila dibandingkan dalam kayu keras dan juga terdapat perbedaan struktur lignin dalam kayu lunak dan dalam kayu keras. Senyawa polimer minor , terdapat dalam kayu dalam jumlah sedikit sebagai pati dan senyawa pektin. Sel parenkim kayu mengandung protein sekitar 1, tetapi terutama dalam bagian batang bukan kayu, yaitu kambium dan kulit bagian dalam.

2.2.2 Zat-zat Berat Molekul Rendah

Disamping komponen-komponen dinding sel terdapat juga sejumlah zat-zat yang disebut bahan tambahan atau ekstraktif kayu. Meskipun komponen-komponen tersebut hanya memberikan saham beberapa persen pada massa kayu, mereka dapat memberikan pengaruh yang besar terhadap sifat-sifat dan kualitas pengolahan kayu. Beberapa komponen, seperti ion-ion logam tertentu bahkan sangat penting untuk kehidupan pohon. Senyawa aromatik fenolat, senyawa yang paling penting dalam kelompok ini adalah senyawa tannin yang dapat dibagi menjadi tanin yang dapat dihidrolisis dan senyawa flobalen terkondensasi. Senyawa fenolat lain adalah misalnya stilbena, J. Bony Boy Sihombing : Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih Terhadap Eukaliptus Dan Pinus Merkusi Pada Unit Digester PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – Porsea, 2008. USU Repository © 2009 lignan, dan flavonoid, dan turunannya. Senyawa sederhana yang diturunkan dari metabolisme lignin juga termasuk dalam kelompok kimia ini. Terpena merupakan kelompok senyawa alami yang tersebar luas. Secara kimia zat-zat ini dapat diturunkan dari isoprena. Dua satuan isoprena atau lebih membentuk mono-, seskui-, di-, tri-, tetra-, dan politerpena. Asam alifatik, asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh tinggi terdapat dalam kayu terutama dalam bentuk esternya dengan gliserol lemak dan minyak atau dengan alkohol tinggi lilin. Asam aseat dihubungkan dengan hemisellulosa sebagai ester. Asam di- dan hidroksi karboksilat terutama terdapat sebagai garam kalsium. Alkohol, kebanyakan alkohol alifatik dalam kayu terdapat sebagai komponen ester, sedangkan sterol aromatik, termasuk dalam steroid, terutama terdapat sebagai glikosida. Senyawa anorganik, komponen mineral kayu dari daerah iklim sedang terutama unsur-unsur kalsium, kalium, dan magnesium. Unsur-unsur lain dalam kayu tropika, misalnya silikon, dapat merupakan komponen anorganik utama. Komponen lain, Mono- dan disakarida terdapat dalam kayu hanya dalam jumlah yang sedikit tetapi mereka terdapat dalam persentase yang tinggi dalam kambiun dan dalam kulit bagian dalam. Jumlah sedikit amina dan etena juga terdapat dalam kayu. J. Bony Boy Sihombing : Pengaruh Pemakaian White Liquor Lindi Putih Terhadap Eukaliptus Dan Pinus Merkusi Pada Unit Digester PT. Toba Pulp Lestari, Tbk – Porsea, 2008. USU Repository © 2009

2.3 Proses Pembuatan Pulp

Proses pembuatan pulp dimaksudkan untuk menghasilkan sellulosa yang terdapat didalam bahan baku. Proses tersebut dapat digolongkan dalam tiga jenis proses yaitu : proses mekanis, proses semi kimia, dan proses kimia.

a. Proses Mekanis

Proses ini bertutujuan untuk memisahkan serat dari bahan baku dengan cara mekanis. Bahan baku yang diolah biasanya adalah jenis kayu lunak. Proses mekanis sangat sederhana dan biaya operasinya murah, dan sellulosa yang hilang sedikit. Akan tetapi, kualitas pulp yang dihasilkan kurang baik, karena masih mengandung bahan – bahan non sellulosa, selain itu seratnya juga mengalami kerusakan. Umumnya pulp ini digunakan untuk pembuatan kertas bermutu rendah, seperti kertas karton, Koran, kertas pembungkus, dan lain sebagainya.

b. Proses Semi Kimia