OH
OH O
O
R R
CH
2
O
H
O O
OH
R O
O
CH
2
O
H
O
OH
.
OH R
O
CH
2
O
H O
O
-
R O
R O
OH
.
O
2
A B
C
-RO
-
O R
COOH HO
O
CH
2
O
H O
OH O
CH
2
O
H
O O
R O
CH
2
O
H
OH R
O
F E
D
Gambar 2.3. Reaksi Degradasi Selulosa oleh Hidroksil dan Superoksida Radikal Fengel dan Gerd 1989
2.4. Penurunan Derajat Putih Brightness Reversion
Derajat putih adalah parameter yang penting dalam produksi pulp. Pulp yang berkualitas dengan derajat putih yang tinggi sangat diharapkan. Namun derajat putih
pulp mengalami penurunan dengan berubah warna menjadi menguning selama masa transportasi, penyimpanan dan pembuatan kertas.
Penurunan derajat putih dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu :
Hasnah Ulia: Altrnatif Penggunaan Hidrogen Peroksida Pada Tahap Akhir Proses Pemutihan Pulp, 2007. USU e-Repository © 2008
1. Thermal yellowing, adalah perubahan warna yang disebabkan oleh
penyimpanan kertas dalam waktu yang lama pada temperatur lingkungan ambien di tempat yang gelap dan berkelembaban tinggi.
2. Photo yellowing
, adalah perubahan warna yang disebabkan oleh adanya cahaya terhadap pulp atau kertas, terutama sinar ultra violet.
Penguningan pulp yang disebabkan oleh panas terjadi melalui oksidasi gugus hidrokuinon lignin. Penguningan pulp dan kertas akan bertambah seiring dengan
meningkatnya temperatur dan kelembaban. Lignin mempunyai kemampuan yang tinggi untuk menyerap sinar ultraviolet.
Penyerapan terjadi pada struktur kromofor di dalam jaringan lignin. Kromofor adalah gugus-gugus yang mempunyai kontribusi terhadap warna pulp dan kertas. Gugus-
gugus dasar kromofor terdiri dari : f.
Gugus fungsional : gugus karbonil, etilen, cincin aromatik. g.
Zat antara : kuinon, kuinon metida dll.
Gugus karbonil menyerap energi radiasi ultraviolet menjadi tereksitasi membentuk senyawa radikal seperti hidroksil fenol. Senyawa radikal ini akhirnya
berubah menjadi struktur kuinon yang menyebabkan warna pulp dan kertas menguning. Dence dan Reeve, 1996.
Pada pulp kimia, faktor-faktor yang mempengaruhi penguningan pulp dan kertas antara lain adalah ; residual lignin, kandungan ekstraktif, ion metal dan residu
bahan pemutih. Namun demikian pada dasarnya historikal pembuatan pulp mulai dari bahan baku, proses produksi sampai dengan penyimpanan produk berpotensi
Hasnah Ulia: Altrnatif Penggunaan Hidrogen Peroksida Pada Tahap Akhir Proses Pemutihan Pulp, 2007. USU e-Repository © 2008
memberikan pengaruh terhadap penurunan derajat putih pulp dan kertas seperti terlihat pada skema berikut ini.
BAHAN BAKU
s
PROSES PRODUKSI
s
PENYIMPANAN PRODUK
• Jenis kayu • Umur, pertumbuhan,
lokasi • Komposisi
• Kondisi dan lamanya waktu penyimpanan
• Metoda • Parameter proses
• Bahan kimia pemutih
• Aditif • Pencetakan
• Cahaya • Udara O
2
• Sirkulasi udara • Panas
• Kelembaban • Polutan
• Waktu Sumber: Dence dan Reeve, 1996
Bahan kimia pemutih dan urutan tahap proses pemutihan multitahap terutama pada tahap akhir mempunyai peran penting dalam menghasilkan pulp dengan derajat
putih yang tinggi dan stabil. Menurut Nhan 2005, pulp yang diputihkan dengan hidrogen peroksida pada tahap akhir proses pemutihan menghasilkan pulp dengan
penurunan derajat putih yang lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan ClO
2
. Metoda yang digunakan untuk menguji penurunan derajat putih adalah dengan
Hasnah Ulia: Altrnatif Penggunaan Hidrogen Peroksida Pada Tahap Akhir Proses Pemutihan Pulp, 2007. USU e-Repository © 2008
memanaskan pulp pada 100 C, kelembaban relatif 100 selama 1 jam. Hasilnya
dapat dilihat pada Gambar 2.4.
82 83
84 85
86 87
88 89
90 91
92
DoEpD1 DoEpD1D2
DoEpD1P
D e
ra ja
t P u
ti h
IS O
Derajat putih sebelum pemanasan Derajat putih setelah pemanasan
Gambar 2.4. Stabilitas Derajat Putih Pulp pada Proses Pemutihan dengan Urutan Tahap yang Berbeda Untuk Pulp dengan Bahan Baku Eucalyptus
Nhan, 2005
Penurunan derajat putih disebabkan oleh adanya struktur karbonil dan kuinon dalam pulp. Hidrogen peroksida efektif memecahkan dan melarutkan struktur
karbonil dan kuinon sedangkan klorin dioksida tidak dapat menghancurkannya dengan sempurna. Dence dan Reeve, 1996; Senior dan Ragauskas, 1996.
Untuk mengetahui stabilitas derajat putih pulp, dilakukan uji dengan metoda panas sebagai fungsi dari umur pulp aging. Beberapa metoda standar yang
Hasnah Ulia: Altrnatif Penggunaan Hidrogen Peroksida Pada Tahap Akhir Proses Pemutihan Pulp, 2007. USU e-Repository © 2008
digunakan untuk menentukan penurunan derajat putih adalah seperti pada tabel berikut ini.
Tabel 2.1. Metoda Standar untuk Uji Stabilitas Derajat Putih Pulp Ageing Test Standar
Temperatur C
Kelembabab relatif Waktu jam TAPPI
T 260 om-91 100
100 1
ISO 5630-1
NEQ 5630-2 5630-3
5630-4 105
90 80
120 atau 150 Kering
25 65
Kering 2
2 2
2
Sumber: Dence dan Reeve, 1996
2.5. Variabel Proses
