Sifat-sifat fisika kayu Proses Pembuatan Pulp Proses Mekanik Proses Semikimia

Helga Rosianna Silalahi : Analisis Viskositas Dan Brightness Pulp Pada Proses Bleaching di PT Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea, 2009. USU Repository © 2009 Nitrogen Sedikit Abu 0,1 Unsur-unsur penyusun kayu itu tergabung dalam sejumlah senyawa organik: selulosa,hemiselulosa dan lignin. Haygreen,1993 Kayu yang berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda- beda,bahkan dalam satu pohon bagian ujung dan pangkalnya berbeda. Oleh karena itu sebelum kayu digunakan untuk kepentingan industri ada baiknya jika sifat-sifat kimia dan fisika dari kayu tersebut diketahui.

a. Sifat-sifat fisika kayu

Beberapa hal yang tergolong sifat fisika kayu antara lain: berat jenis, warna.dan higroskopik. • Berat jenis kayu Kayu memiliki berat jenis yang berbeda-beda, makin besar berat jenis suatu kayu umumnya makin kuat kayunya. Berat jenis ditentukan oleh tebal dinding sel, kecilnya rongga sel yang membentuk pori-pori. Umumnya berat jenis kayu ditentukan berdasarkan berat kayu kering tanur atau kering udara dan volume kayu yang mengandung kadar air. • Warna Warna yang terdapat pada kayu berbeda-beda, hal ini disebabkan oleh zat-zat pengisi warna dalam kayu. Warna suatu jenis kayu dapat dipengaruhi oleh: tempat di dalam lingkaran tahunan, umur pohon, kelembaban udara. • Higroskopik Helga Rosianna Silalahi : Analisis Viskositas Dan Brightness Pulp Pada Proses Bleaching di PT Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea, 2009. USU Repository © 2009 Kayu memiliki sifat higroskopik, dapat menyerap atau melepaskan air. Makin lembab udara disekitarntya, akan makin tinggi kelembaban kayu, sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Masuk keluarnya air dari kayu mengyebabkan kayu itu basah atau kering.

b. Sifat-sifat kimia kayu

Komponen kimia di dalam kayu memiliki ari penting, karena merupakan kegunaan sesuatu jenis kayu. Komposisi kimia kayu dapat menentukan pengolahan kayu sehingga diperoleh hasil yang maksimal. Pada umumnya komponen kimia kayu ada 3 bagian yaitu: 1. Karbohidrat,selulosa dan hemiselulosa 2. Non karbohidrat, lignin 3. Komponen yang diendapkan dalam kayu selama proses pertumbuhan, zat ekstraktif. Dumanauw,1993

2.1.1 Selulosa

Selulosa merupakan homopolisakarida yang tersusun atas unit-unit -D- glukopiranosa yang terikat satu sama lain dengan ikatan-ikatan glikosida 1–4. Molekul-molekul selulosa seluruhnya berbentuk linier dan mempunyai kecenderungan kuat membentuk ikatan-ikatan hidrogen intra dan intermolekul. Sebagai akibat dari struktur yang berserat dan ikatan-ikatan hidrogen yang kuat selulosa mempunyai kekuatan tarik yang tinggi dan tidak larut dalam kebanyakan pelarut. Struktur kristalin selulosa telah dikarakterisasi dengan analisis difraksi sinar-X dan dengan metode- Helga Rosianna Silalahi : Analisis Viskositas Dan Brightness Pulp Pada Proses Bleaching di PT Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea, 2009. USU Repository © 2009 metode yang didasarkan pada serapan radiasi inframerah yang terpolarisasi. Sjostrom,1995 Selulosa dibuat langsung dari unit-unit glukosa. Selulosa adala suatu bahan yang tidak begitu asing lagi bagi manusia. Kapas, misalnya,adalah 99 selulosa murni. Kertas tulis halus juga sebagian besar dibuat dari fraksi selulosa kayu. Meskipun merupakan karbohidrat, selulosa bukanlah sumber makanan bagi manusia atau hewan. Pada selulosa, unit-unit anhidrid glukosa dihubungkan dengan ikatan kimia tipe ; komponen-komponen karbohidrat seperti pati diikat dengan hubungan tipe . Meskipun dalam bentuk kayu dan kapas selulosa mengandung nilai makanan sebanyak sukrosa, selulosa tak dapat dicerna oleh manusia karena cairan tubuh hanya dapat menhidrolis is ikatan tipe bukan . Struktur selulosa adalah: Gambar : Struktur selulosa Haygreen, 1993 2.1.2 Hemiselulosa Glukosa adalah gula yang terpenting yang dihasilkan oleh proses fotosintesis, namun bukanlah satu-satunya gula. Gula-gula lain dengan 6-karbon seperti galaktosa dan manosa dan gula-gula dengan 5-karbon seperti xilosa dan arabinosa juga diproduksi di dalam daun. Gula-gula ini dan gula-gula yang lain, bersama-sama dengan glukosa, dipergunakan untuk mensintesiskan polimer-polimer dengan berat Helga Rosianna Silalahi : Analisis Viskositas Dan Brightness Pulp Pada Proses Bleaching di PT Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea, 2009. USU Repository © 2009 molekul yang relatif rendah yang disebut hemiselulosa. Sebagian terbesar hemiselulosa merupakan polimer-polimer dengan rantai bercabang, berbeda dengan polimer-polimer selulosa yang berantai lurus, dan umumnya tersusun atas 150 anhidrid gula sederhana atau kurang artinya derajad polimerisasinya umumnya kurang dari 150. Gambar : Struktur Penyusun Hemiselulosa

2.1.3 Lignin

Lignin merupakan polimer organik yang ditemukan dalam jumlah berlimpah setelah selulosa,ditemukan dalam 4 1 - 3 1 kayu kering. Lignin sukar dicerna oleh mamalia dan enzim binatang, tetapi beberapa jamur dan bakteri bisa mendegradasi lignin. Helga Rosianna Silalahi : Analisis Viskositas Dan Brightness Pulp Pada Proses Bleaching di PT Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea, 2009. USU Repository © 2009 Gambar : Struktur lignin Lignin adalah suatu polimer kompleks dengan berat molekul tinggi,tersusun atas unti-unti fenilpropan. Meskipun tersususn atas karbon, hidrogen dan oksigen, lignin bukanlah suatu karbohidrat dan bahkan 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 karenanya susunan lignin yang pasti di dalam kayu tetap tidak menentu. Linin terdapat di antara sel-sel dan di dalam dinding sel. Di antara sel-sel, lignin berfungsi sebagai perekat untuk mengikat sel-sel bersama-sama. Lignin juga berpengaruh dalam memperkecil perubahan dimensi sehubungan dengan perubahan kandungan air kayu yang membuat kayu tahan terhadap serangan cendawan dan serangga. 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 kerashardboard dan lain-lain produksi kayu yang dimampatkan. Haygreen,1993. Helga Rosianna Silalahi : Analisis Viskositas Dan Brightness Pulp Pada Proses Bleaching di PT Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea, 2009. USU Repository © 2009 Dalam pembuatan pulp dan pengelantangan, lignin dilepaskan dari kayu dalam bentuk terdegradasi dan berubah yang merupakan sumber karbon lebih dari 35 juta ton tiap tahun diseluruh dunia yang sangat potensial untuk keperluan kimia dan energi. Fengel,1995

2.2 Proses Pembuatan Pulp

Pemisahan serat selulosa dari bahan-bahan yang bukan serat didalam kayu dapat dilakukan dengan berbagai macam proses yaitu:

a. 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 rendemen sebesar 90-95,tetapi menyebabkan kerusakan pada serat. Penggunaaan pulp yang dihasilkan pada proses mekanik ini nilainya kecil sekali, jika pulp itu masih mengandung banyak lignin dan serat-seratnya tidak murni sebagai serat.

b. Proses Semikimia

Proses semikimia meliputi pengolahan cara kimia yang diikuti dengan perbaikan secara mekanik dan beroperasi pada rendemen yang tingginya dibawah proses mekanik. Biasanya bahan kimia yang digunakan pada proses ini adalah natrium sulfit.

c. Proses Kimia