Analisa Pengaruh Penggunaan H2O2 Terhadap Kecemerlangan (Brightness) Pada Tahap Ekstraksi Oksidasi Peroksida (EOP) Unit Fiberline Pada Proses Pemutihan (Bleaching) PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea

ANALISA PENGARUH PENGGUNAAN H2O2 TERHADAP KECEMERLANGAN

(BRIGHTNESS) PADA TAHAP EKSTRAKSI OKSIDASI PEROKSIDA (EoP) UNIT FIBERLINE PADA PROSES PEMUTIHAN (BLEACHING)

PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA

TUGAS AKHIR EVA NATALIA SITEPU

092401088

PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2012

ANALISA PENGARUH PENGGUNAAN H2O2 TERHADAP KECEMERLANGAN

(BRIGHTNESS) PADA TAHAP EKSTRAKSI OKSIDASI PEROKSIDA (EoP) UNIT FIBERLINE PADA PROSES PEMUTIHAN (BLEACHING)

PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA

TUGAS AKHIR

Diajukan umtuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar ahli madya

EVA NATALIA SITEPU 092401088

PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2012

PERSETUJUAN

Judul : ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN H2O2 TERHADAP KECEMERLANGAN (BRIGHTNESS) PADA TAHAP

EKSTRAKSI OKSIDASI PEROKSIDA (EoP) UNIT FIBERLINE PADA PROSES PEMUTIHAN (BLEACING) PT.TOBA PULP LESTARI,TbK PORSEA.

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : EVA NATALIA SITEPU

Nomor Induk Mahasiswa : 092401088

Program Studi : D3 KIMIA INDUSTRI

Departemen : KIMIA

Fakultas : MIPA

Diluluskan di Medan, Juli 2012

Diketahui/Disetujui Oleh :

Koordinator Program Kimia Industri Dosen Pembimbing

Dra.Emma Zaidar , M.Si Dr.Lamek Marpaung,M.Phil NIP:195512181987012001 NIP:131 126 697

Ketua Departemen Kimia FMIPA USU

Dr. Rumondang Bulan Nst,MS NIP : 195408301985032001

PERNYATAAN

ANALISA PENGARUH PENGGUNAAN H2O2 TERHADAP KECEMERLANGAN

(BRIGHTNESS) PADA TAHAP EKSTRAKSI OKSIDASI PEROKSIDA (EoP) UNIT FIBERLINE PADA PROSES PEMUTIHAN (BLEACHING)

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 2012

EVA NATALIA SITEPU 092401088

PENGHARGAAN

Puji dan syukurr penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini,adapun judul karya ilmiah ini adalah “Analisis pengaruh Penggunaan H2O2 terhadap Kecemerlangan (Brightness) pada Tahap Ekstraksi Oksidasi Peroksida (EoP)nit Fiberline Pada Proses Pemutihan (Bleaching) di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea”.Karya ilmiah ini merpakan hasil Praktek kerja Lapangan di PT.Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea.Dan salah satu syarat dalam menyelesaikan studi pada program studi Diploma-3 Kimia Industri Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara.

Dalam kesempatan ini,penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr.Lamek Marpaung, M.Phil selaku dosen pembimbing yang bersedia

meluangkan waktu,tenaga dan pikiran untuk membantu penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.

2. Ibu Dr.Rumondang Bulan,MS selaku Ketua Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Dr.Sutarman, M.Sc selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

4. Teristimewa buat orang tua penulis,Bapak H.Sitepu dan Ibu S.Sembiring yang penulis sayangi,serta saudara-saudara penulis yang telah banyak memberikan dukungan kepada penulis dalam segala hal baik moril maupun materi dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.

5. Pembimbing lapangan di PT Toba Pulp Lestari Pak Suhunan Sirait,bg Mestika,bg Fandi,bg erikson,bg Riel Situmorang.

6. Sahabat-sahabatku,Helen,Florida,Desy,Eva dan semua KIN 09 yang selalu member dorongan selama duduk dibangku kuliah.

7. Buat bang Roy Alexa Simbolon yang selalu member motivasi dan mendukung penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.

8. Teman seperjuangan PKL di PT.Toba Pulp Lestari.Fermadi Sirait,Helen situmorang,Florida Situmorang.

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 penulis berharap kiranya tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Medan, Juli 2012

ABSTRAK

Pengamatan tentang analisis pengaruh penggunaan H2O2 terhadap brightness, dimana semakin banyak konsumsi H2O2 maka brightness semakin tinggi, tetapi sangat beresiko terhadap kualitas serat. Begitu juga, sebaliknya jika konsumsi H2O2 sedikit, maka brightness tidak mencapai target yang diinginkan. Dari hasil perhitungan yang dilakukan konsumsi H2O2 yang optimal adalah 10,18 kg/ton pulp untuk mencapai brightness 85% ISO pada tahap ekstraksi oksidasi (EOP).

ANALYSIS OF INFLUENCE OF BRIGHTNESS ON THE USE OF H2O2 TO

THE EoP STAGE FIBERLINE UNIT IN THE PROCESS OF BLEACHING PT. TOBA PULP LESTARI

ABSTRACT

Observation on the analysis of the influence of the use H2O2 to the

brightness, in wich more and more consumption of H2O2 the higher the brightness, but

is very risky to the quality of the fiber, and vice versa if the consumption of H2O2 is

less then the brightness does not achieve the desired target. From the result of the calculation carried out an optimal H2O2 consumption is 10.18 kg/ton pulp to reach

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN iii

PERNYATAAN iv

PENGHARGAAN v

ABSTRAK vii

ABSTRACK viii

DAFTAR ISI ix

LAMPIRAN xi

DAFTAR TABEL xii

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 3

1.3 Tujuan 3

1.4 Manfaat 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1 Struktur Kayu 4

2.1.1 Sel-sel Kayu Lunak 5

2.1.2 Sel-sel Kayu keras 5

2.1.3 Komposisi Kimia Kayu 6

2.1.4 Analisis Kayu 8

2.2 Hidrogen Peroksida 10

2.3 Teori Umum Pulp 11

2.4 Metode Pembuatan Pulp 14

2.5 Proses Pengolahan Pulp 16

2.5.1 Bahan Baku 16

2.5.2 Proses Pemasakan (Digesting) 17

2.5.3 Washing dan Screening 18

2.5.4 Bleaching 19

2.5.5 Pulp Machine 19

2.6 Kimia Dasar Proses Pengelantangan Pulp 20

2.7 Teori Pengelantangan 20

2.8 Tahapan Proses Pemutihan 21

2.8.1 Tahap Khlorinasi (DO) 22

2.8.2 Tahap Oksidasi Ekstraksi (EoP) 22 2.8.3 Tahap Klorin Dioksida (D1) 23 2.8.4 Tahap Klorin dioksida (D2) 24 2.9 Variabel-Variabel Proses Pada Tahap Oksidasi Ekstraksi 24

BAB III METODOLOGI 27

3.1 Bahan dan Peralatan 27

3.1.1 Bahan 27

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 30

4.1 Hasil 30

4.2 Perhitungan 30

4.3 Pembahasan 30

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 35

5.1 Kesimpulan 35

5.2 Saran 35

LAMPIRAN Flow Chart Fiber Line Over View

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Pengaruh jumlah H2O2 terhadap Brightness 30 Tabel 4.2 Data Jumlah H2O2 terhadap Brightness 31 Tabel 4.3 Data Metode Least Square 31 Tabel 4.4 Data Hasil Analisa Garis Regresi Linear 33

ABSTRAK

Pengamatan tentang analisis pengaruh penggunaan H2O2 terhadap brightness, dimana semakin banyak konsumsi H2O2 maka brightness semakin tinggi, tetapi sangat beresiko terhadap kualitas serat. Begitu juga, sebaliknya jika konsumsi H2O2 sedikit, maka brightness tidak mencapai target yang diinginkan. Dari hasil perhitungan yang dilakukan konsumsi H2O2 yang optimal adalah 10,18 kg/ton pulp untuk mencapai brightness 85% ISO pada tahap ekstraksi oksidasi (EOP).

ANALYSIS OF INFLUENCE OF BRIGHTNESS ON THE USE OF H2O2 TO

THE EoP STAGE FIBERLINE UNIT IN THE PROCESS OF BLEACHING PT. TOBA PULP LESTARI

ABSTRACT

Observation on the analysis of the influence of the use H2O2 to the

brightness, in wich more and more consumption of H2O2 the higher the brightness, but

is very risky to the quality of the fiber, and vice versa if the consumption of H2O2 is

less then the brightness does not achieve the desired target. From the result of the calculation carried out an optimal H2O2 consumption is 10.18 kg/ton pulp to reach

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Balakang

Kayu merupakan salah satu bahan mentah yang sangat penting. Perhatian masyarakat akan bahan-bahan alami telah meningkat. Implikasi penggunaan kayu sebagai sumber energy telah mendapat dukungan psokologis dari masayarakat dan memberikan dampak sampai sekarang. Keuntungan-keuntungan dari segi alamiah kayu yaitu dapat digunakan sebagai bahab baku sumber energy untuk menghasilkan produk.

Sesuai dengan perkembangan teknologi di Indonesia, pulp merupakan suatu bahan baku untuk pembuatan kertas. Pulp merupakan salah satu komoditi yang dapat menunjang perekonomian bangsa Indonesia. Tujuan utama pembuatan pulp kayu adalah untuk melepaskan serat-serat yang dapat dilakukan secara kimia dan secara mekanik yang disebut proses semi kimia.

Proses pembuatan pulp di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk dilakukan dengan proses kraft, yang terdiri dari beberapa unit pengolahan yaitu:

1. Digester Plant

Digester adalah sebuah bejana yang digunakan untuk memasak pulp kimia dengan volume 200 m3, tinggi 18,67 m dan diameter 4,2 m. Dalam pemasakan serpihan kayu, dipergunakan larutan pemasak yang disebut lindi putih atau (white liquor). Pemasakan dilakukan pada suhu 165 - 170oC. Digester yang sudah beroperasi terdiri dari 14 super batch digester. Tiap-tiap digester memiliki kapasitas 350m3.

2. Washing & Screening

Pencucian dilakukan untuk memisahkan serat dari kotoran-kotoran yang dapat larut dalam air yang terdiri dari senyawa organic (lignin) dan senyawa anorganik (soda) yang merupakan sisa bahan kimia pemasak. Pencucian dilakukan dengan air panas (700C) agar didapat pencucian yang efesien.

Pulp yang sudah dicuci dikirim untuk disaring untuk memisahkan kotoran-kotoran berdasarkan berat dan dimensi lebih besar daripada serat (fiber). Alat penyaringan utama yang digunakan sejenis Pressure Screen.

3. Bleaching

Bleaching adalah peralatan yang dapat mengubah bubur pulp berwarna coklat menjadi bubur pulp berwarna putih dengan menggunakan bahan kimia tertentu atau untuk menaikkan derajat keputihan (brightness) dan kemurnian pulp. Bahan kimia yang digunakan pada proses ini yaitu klorin dioksida (ClO2) dan hydrogen peroksida (H2O2). Bahan kimia inilah yang digunakan untuk menghilangkan lignin yang terkandung dalam bubur pulp. Di PT. Toba Pulp Lestari, proses bleaching dibagi menjadi 4 tahap, yaitu tahap Do, EoP, D1, dan tahap D2.

Standar mutu pulp diukur dari brightness dan kekuatan serat tersebut. Untuk mencapai target brightness, penggunaan hydrogen peroksida (H2O2) merupakan faktor yang penting. Jika penambahann H2O2 sedikit maka derajat putih (brightness) dari pulp tersebut tidak tercapai sesuai dengan target dan warna pulp yang dihasilkan cenderung gelap. Jika penambahan H2O2 banyak, maka warna pulp menjadi cerah dan terang. Tetapi masalahnya akan terjadi kerusakan pada serat selulosa pada pulp itu, yang menyebabkan pulp menjadi rapuh dan mudah rusak. Berdasarkan inilah penulis tertarik mengambil judul:

ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN H2O2 TERHADAP

KECEMERLANGAN (BRIGHTNESS) PADA TAHAP EKSTRAKSI

OKSIDASI PEROKSIDA (Eop) UNIT FIBERLINE PADA PROSES PEMUTIHAN (BLEACHING) PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA.

1.2. Permasalahan

Proses pemutihan adalah proses utama pada prose pengolahan pulp. Proses ini bertujuan untuk memutihkan pulp agar tercapai brightness yang tinggi dan stabil serta sesuai dengan yang diharapkan. Untuk mencapai brightness pulp, maka lignin harus dihilangkan sebanyak mungkin dengan penambahan H2O2. Yang menjadi titik permasalahan adalah berapa besar pengaruh penggunaan hydrogen peroksida terhadap derajat putih (brightness) pada pulp sehingga dihasilkan pulp sesuai dengan standar mutu yang diharapkan.

1.3. Tujuan

Untuk mengetahui pengaruh penggunaan hydrogen peroksida terhadap derajat putih sehingga produknya tercapai.

1.4. Manfaat

Untuk dapat mengetahui pengaruh penggunaan hydrogen peroksida terhadap derajat putih, serta dapat mengetahui standar mutu pulp yang dihasilkan dalam industry pulp.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Struktur Kayu

Pohon-pohon termasuk tanaman berbiji (spermatophyta), dibagi menjadi gymnosperm (gymnospermae) dan angiosperm (angiospermae). Kayu-kayu conifer atau kayu lunak termasuk kategori yang disebut kelompok pertama dan kayu keras termasuk pada kelompok ke dua. Secara keseluruhan dikenal 30.000 angiosperm dan 520 spesies kayu conifer, kebanyakan dari yang pertama tumbuh dihutan-hutan tropika.

Kayu tersusun atas sel-sel yang memmanjang kebanyakan diantaranya berorientasi pada arah longitudinal batang. Mereka dihubungkan satu dengan yang lainnya melalui pintu-pintu yang dinyatakan sebagai noktah. Sel-sel ini, yang bentuknya bervariasi tergantung pada fungsinya,memberikan kekuatan mekanik yang diperlukan oleh pohon, dan juga memberikan fungsi pengangkut cairan ataupun penyimpan persediaan cadangan makanan.

Sel kayu terutama terdiri atas selulosa, hemiselulosa dan lignin. Selulosa membentuk kerangka yang dikelilingi oleh senyawa-senyawa lain yang berfungsi sebagai matriks (hemiselulosa) dan bahan-bahan yang melapisi (lignin).

Panjang molekul selulosa alam paling tidak 5000mm yang sesuai dengan rantai dengan sekitar 10.000 unit glukosa. Unsure pembentuk terkecil dari kerangka selulosa diaanggap sebagai fibril elementer. Dalam selulosa alam panjang kristalit dapat

100-250 mm dan penampang lintang kemungkinan persegi rata-rata 3 x 10mm. Menurut model ini molekul selulosa berkesinambungan melalui sejumlah kristalit.

Molekul-molekul selulosa yang tidak teratur ataupun hemiselulosa dan lignin terdapat dalam ruang-ruang diantara mikrofibril. Hemiselulosa dianggap amorf meskipun nampaknya mereka berorientasi dalam arah yang sama seperti mikrifibril selulosa. Lignin adalah amorf dan isotropic.

2.1.1. Sel-Sel Kayu Lunak

Bahan kayu dalam kayu lunak terdiri atas dua sel yang berbeda, trakeid (90-95 %) dan sel jari-jari (5-10 %). Trakeid memberikan pada kayu lunak kekuatan mekanik yang dibutuhkan (terutama trakeid kayu akhir berdinding tebal) dan mengadakan pengangkutan air, yang terjadi melalui trakeid kayu awal berdinding tipis dengan rongga-rongga yang besar.

Seperti dalam sel-sel lain, ukuran trakeid bervariasi tergantung pada faktor-faktor genetic dan kondisi pertumbuhan. Panjang rata-rata trakeid kayu lunak dari skandinavia adalah 2-4 mm dan lebar dalam arah tangensial adalah 0,02-0,04mm. Trakeid jari-jari sering terdapat pada tepi bagian atas dan bawah dari deretan bertingkat. Seperti contoh jari-jari dalam scots pine, mengandung trakeid jari-jari 25-31 setiap mm persegi dalam penampang tangensial.

2.1.2. Sel-Sel Kayu Keras

Kayu keras mengandung sejumlah tipe sel , terspesialisasi untuk fungsi yang berbeda. Jaringan penguat terutama terdiri atas sel-sel libriform, jaringan-jaringan pembuluh pengangkut dengan rongga-rongga yang besar dan jaringan penimbun

sel-sel parenkim jari-jari. Disamping itu, kayu keras mengandung hybrid dari sel-sel-sel-sel yang disebut diatas yang diklasifikasi sebagai trakeid-trakeid serabut.

Sel-sel libriform adalah sel-sel memanjang, berdinding tebal dengan rongga-rongga kecil mengandung beberapa noktah sederhana. Ukuran serabut libriform adalah 0,8-1,6mm atau rata-rata 1,1-1,2mm (panjang), 14-40 mm (lebar), dan 3-4mm (tebal dinding sel). Jari-jari kayu keras semata-mata terdiri atas sel-sel parenkim. Lebar jari-jari bervariasi dalam arah tangensial. Jumlah jari-jari 5-30 % dari volume batang.

2.1.3. Komposisi Kimia Kayu

Sepanjang menyangkut komponen kimia kayu, maka perlu dibedakan antara komponen-komponen makro molekul utama dinding sel selulosa, poliosa dan lignin yang terdapat pada semua kayu, dan komponen-komponen minor dengan berat molekul kecil (ekstraktif dan zat-zat mineral), yang biasanya berkaitan dengan jenis kayu tertentu dalam jenis dan jumlahnya. Perbandingan dengan komposisi kimia lignin dan poliosa berbeda pada kayu lunak dan kayu keras, sedangkan selulosa merupakan komponen yang seragam pada semua kayu.

Selulosa merupakan komponen kayu yang terbesar, yang dalam kayu lunak dan kayu keras jumlahnya mencapai hampir setengahnya. Selulosa merupakan polimer linier dengan berat molekul tinggi yang tersusun seluruhnya atas β -D-Glukosa. Karena sifat-sifat kimia dan fisikanya maupun struktur supra molekulnya maka ia dapat memenuhi fungsinya sebagai komponen struktur utama dinding sel tumbuhan.

Poliosa (hemiselulosa) sangat dekat asosiasinya dengan selulosa dalam dinding sel. Lima gula netral, yaitu heksosa-heksosa glukosa, manosa, galaktosa dan pentose-pentosa xilosa dan arabinosa merupakan konstituen utama poliosa. Sejumlah poliosa mengandung senyawa tambahan asam uronat. Rantai molekulnya jauh lebih pendekl bila dibandingkan dengan selulosa, dan dalam beberapa senyawa mempunyai rantai cabang. Kandungan poliosa dalam kayu keras lebih besar daripada kayu lunak dan komposisi gulanya berbeda.

Lignin merupakan komponen makromolekul kayu ketiga.Struktur molekul lignin sangat berbeda bila dibandingkan dengan polisakarida karena terdiri atas system aromatic yang tersusun atas unit-unit fenilpropana.Dalam kayu lunak kandungan lignin lebih banyak bila dibandingkan dalam kayu keras dan juga terdapat beberapa perbedaan struktur lignin dalam kayu keras dan juga terdapat beberapa perbedaan struktur lignin dalam kayu keras dan kayu lunak.

Senyawa polimer minor.Terdapat dalam kayu dalam jumlah sedikit sebagai pati dan senyawa pectin.Sel Parenkim kayu mengandung protein sekitar 1% tetapi terutama terdapat dalam bagian batang bukan kayu,yaitu cambium dan kulit bagian dalam.

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 pada sifat-sifat dan kualitas pengolahan kayu.Beberapa komponen,seperti ion-ion logam tertentu,bahkan sangat penting untuk kehidupan pohon.

Senyawa aromatic.Senyawa yang paling penting dari kelompok ini adalah senyawa tannin yang dapat dibagi menjadi tannin yang dapat dihidrolisis.Senyawa fenolat lain adalah misalnya stilbena,lignin dan turunannya.Senyawa sederhana yang diturunkan dari metabolism lignin juga termasuk dalam kelompok kimia ini.

Senyawa anorganik.Komponen mineral kayu dari daerah iklim sedang terutama adalah unsure-unsur kalium,kalsium dan magnesium.Unsur-unsur lain dalam kayu tropika,misalnya silicon dapat merupakan komponen anorganik utama.

2.1.4 Analisis Kayu

Analisis kayu mencakup penentuan komposisi kayu maupun isolasi,pemurnian,dan karakterisasi konstituen kayu.Karena kayu adalah bahan alam,maka digunakan prosedur dan metode analisis yang dimodifikasi untuk kayu dan senyawa-senyawa yang berkaitan dengan kayu di samping metoda-metoda kimia analitik klasik.

Metoda-metoda analisis kayu sudah sedikit banyak dibakukan.pembedaan dapat dilakukan antara metoda-metoda yang kebanyakan digunakan dalam penelitian ilmiah dengan metoda-metoda yang kebanyakan digunakan dalam penelitian ilmiah dengan metoda-metoda yang dipakai dalam produksi industry dan pengendalian produk-produk turunan kayu seperti pulp dan sebagainya.Metoda-metoda tersebut dapat berbeda dalam hal ketepatan yang diisyaratkan dan tujuan khusus analisis.

Kesukaran utama dalam analisis kayu pada umumnya tidak terletak pada jumlah komponen,yang kadang-kadang sangat berbeda dalm komposisi dan sifat-sifat kimia,tetapi terletak pada kenyataan bahwa ada hubungan ultrastruktur dan kimia antara makromolekul-makromolekul dinding sel.Dalam langkah-langkah analisis

kayu,sebagian lignin tetap tertinggal bersama-sama dengan polisakarida terisolasi dan bahkan selulosa dan poliosa hamper tidak dapat dipisahkan secara kuantitatif tanpa terjadi degradasi dan perubahan pada sifat-sifat molekulnya.

Analisis kayu dapat dilakukan dengan cara yang sangat berbeda,missal hanya menentukan komponen dinding sel utama,seperti polisakarida dan lignin di samping ekstraktif dan abu.Di lain pihak analisis yang sangat mendalam meliputi penentuan gugus fungsional dan analisis pola gula dalam polisakarida.(Dietrich fengel,1995)

2.1.5 Bahan-Bahan Yang Terdapat Dalam Kayu

Secara kimia,kandungan bahan yang terdapat dalam kayu dibagi menjadi 4 bagian yaitu:

1. Selulosa 2. Hemiselulosa 3. Lignin

4. Ekstraktif

Komposisi dan sifat-sifat kimia dari komponen-komponen ini sangat berperan dalam proses pembuatan pulp.secara umum,hard wood mengandung lebih banyak selulosa,hemiselulosa,dan ekstraktif dibanding dengan softwoo,tetapi kandungan ligninnya sedikit.

1. Selulosa

Selulosa merupakan bagian utama yang membentuk dinding sel dari pada kayu.merupakan polimerisasi yang sangat kompleks dari gugus karbohidrat yang mempunyai persen komposisi yang mirip dengan starch yaitu glukosa yang

terhidrolisa oleh asam.Rumus kimia selulosa yaitu (C6H10O5)n,dimana n adalah jumlah dari pengulangan glukosa.n juga dinamakan derajat polimerisasi(DP)

2. Hemiselulosa

Hemiselulosa juga merupakan polimer-polimer gula.Hemiselulosa dapat tersusun oleh gula yang bermartabat lima dengan rumus C5H10O5 yang dinamakan pentosan dan yang bermartabat enam dengan rumus C6H12O6 yang dinamakan heksosan.

Rantai hemiselulosa lebih pendek dibandingkan dengan rantai selulosa,karena hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasi yang lebih rendah.Molekul hemiselulosa terdiri dari 300 unit gugus gula.

3. Lignin

Lignin merupakan zat yang tidak berbentuk yang bersama-sama dengan selulosa membentuk dinding sel dari pohon kayu.Lignin juga merupakan bagian yang bukan karbohidrat sebagai persenyawaan kimia yang tidak berstruktur dan bentuknya amorf.Ia berfungsi sebagai bahan perekat atau semen antara sel-sel selulosa yang membuat kayu menjadi kuat.Lignin merupakan polimer tiga dimensi yang bercabang banyak.Molekul utama pembentuk lignin adalah phenylpropane.Satu molekul lignin dengan derajat polimerisasi yang tinggi merupakan molekul yang besar karena ukurannya dan struktur tiga dimensinya.

4. Ekstraktif

Kayu biasanya mengandung berbagai zat-zat dalam jumlah yang tidak banyak yang disebut dengan istilah ekstraktif.Zat-zat ini dapat diambil atau dipisahkan dari kayu apakah memakai pelarut air maupun pelarut organic seperti eter atau alcohol.

Asam-asam lemak,asam-asam resin,lilin,terpentin,dan gugus fenol adalah merupakan beberapa grup yang juga merupakan ekstraktif.Kebanyakan dari ekstraktif ini terpisahkan dalam proses pembuatan pulp dengan cara kraft pulping.(Anonim,2003)

2.2 Hidrogen Peroksida

Hidrogen peroksida (H2O2) adalah cairan bening,agak kental dari pada air yang merupakan oksidator kuat.Sifat terakhir ini dimanfaatkan manusia sebagai bahan pemutih,disinfektan,oksidator.Hidrogen Peroksida dengan rumus kimia H2O2 ditemukan oleh Louis Jacques Thenard di tahun 1818.Senyawa ini merupakan bahan kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat.Bahan baku pembuatan hydrogen peroksida adalah gas hydrogen dan gas oksigen.

H2O2 tidak berwarna dan larut dengan baik dalam air.Dalam kondisi normal,hydrogen peroksida sangat stabil dengan laju dekomposisi kira-kira kurang dari 1% per tahun.Hidrogen peroksida bias digunakan sebagai zat pengelantang pada industry pilp,kertas dan tekstil.senyawa ini juga biasa dipakai pada proses pengolahan limbah cair,industry kimia,pembuatan deterjen,makanan,minuman,medis,serta insustri elektronika.

Salah satu keunggulan hydrogen peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak meninggalkan residu yang berbahaya.Kekuatan oksidatornya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan.Sebagai contoh dalam industry pulp dan kertas,penggunaan hydrogen peroksida biasanya dikombinasikan dengan NaOH atau soda api.Kebutuhan industry akan hydrogen peroksida terus meningkat dari tahun ke tahun.(Wikipedia)

2.3 Teori Umum Pulp

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

Tujuan utama pembuatan pulp kayu adalah untuk melepaskan serat-serat yang dapat dikerjakan secara kimia atau secara mekanik atau dengan kombinasi dua tipe perlakuan tersebut.Istilah-istilah pulp rendemen tinggi sering secara bersama digunakan untuk tipe-tipe yang berbeda dari pulp-pulp yang kaya lignin yang memerlukan defibrasi secara mekanik.

Pembuatan pulp secara kimia adalah proses dalam dimana lignin dihilangkan sama sekali hingga serat-serat kayu mudah dilepaskan pada pembongkaran dalam bejana pemasak atau paling tidak setelah perlakuan mekanik lunak.Hampir semua produksi pulp di dunia masih didasarkan pada proses sulfit dan sulfat ,yang terakhir yang paling banyak.

Pembuatan pulp sulfit.Paten pertama yang berkaitan dengan pembuatan pulp kayu dengan larutan berair kalsium hydrogen sulfit dan belerang dioksida dalam system bertekanan diakui dalam tahun 1866.

Pada dasarnya,pembuatan pulp sulfit masih didasarkan pada penemuan-penemuan tua ini,meskipun beberapa modifikasi pembaruan dan perbaikan telah dilakukan.Keberhasilan terakhir selama tahun 1950-an dan 1960-an berkenaan dengan penggunaan yang disebut dengan basa-basa yang larut yaitu kalsium dengan magnesium,natrium atau ammonium yang memberikan banyak keluwesan pada pengaturan kondisi pemasakan yang memperluas baik bahan dasar yang digunakan maupun produksi tipe-tipe pulp yang berbeda.

Pembuatan Pulp Kraft.Sistem pemasakan alkali bertekanan pada suhu tinggi dikenalkan dalam tahun 1850-an.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 dan di bakar.Leburan yang terdiri atas natrium karbonat digunakan untuk imbuhan,maka proses pemasakan dinamakan proses soda.

Pembuatan Pulp Rendemen Tinggi.pemasakan serpihan-serpihan kayu pada kondisi yang kurang baik atau dalam waktu yang pendek,yang hanya akan menghasilkan pelarutan lignin sebagian,menghasilkan pulp-pulp semikimia.Reaksinya mirip dengan pembuatan pulp kimia pada kondisi-kondisi yang sesuai.meskipun kebutuhan energy juga lebih rendah,prosesnya menyebabkan pelarutan zat kayu naik,yang berarti membutuhkan prosedur-prosedur khusus untuk penanganan dan pelarutan proses yang encer untuk mencegah pencemaran terhadap penerima.

Pembuatan Pulp Mekanik.Proses Pengasahan kayu dimana kayu digelonding yang diikuti diperlakukan dalam batu asah yang berputar dan diberi semprotan air merupakan dasar pembuatan pulp mekanik.Kerusakan serat secara fisik tidak dapat dihindari dan oleh karena itu kekuatan kertas yang dibuat dari pulp-pulp mekanik agak rendah.Kelemahan lain dari pembuatan pulp mekanik adalah energy yang tinggi dan praktis hanya kayu-kayu lunak,terutama spruce yang berguna sebagai bahan baku.

Cara lain defibrasi mekanik kayu adalah dengan menggunakan penggilingan bentuk cakram yang tentu saja membutuhkan pembuatan serpih lebih dahulu.Tipe pembuatan pulp mekanik ini berarti penggilingan setelah pengukusan awal yang bertekanan dan ini menghasilkan perbaikan sifat kekuatan.Namun kerugiannya adalah penggunaan energy tinggi.(Sjostrom,1995)

2.4 Metode Pembuatan Pulp

Ada dua macam yaitu secara kimia dan proses mekanikal .

Proses pembuatan pulp dimulai dari penyediaan bahan baku,dengan cara mengambil dari hutan tanam industri kemudian disimpan dengan tujuan untuk pelapukan dan persediaan bahan baku.Kayu yang siap diolah ini disebut dengan log.Kemudian log 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 di iris menjadi potongan-potongan kecil yang disebut dengan chip.Chip kemudian dikirim ke penyaringan utama untuk memisahkan chip yang bias dipakai dengan tidak.

Dari tempat penampungan chip dibawa ke conveyor ke bejana pemasak.Steam dimasak dengan beberapa tahap.Pertama Dikukus,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 agar terbebas dari bahan-bahan pengotor yang dapat mengurangi kualitas pulp.Proses penyaringan ini ada dua tahap,yaitu penyaringan kasar dan penyaringan halus.

Kemudian bubur kertas dicampur dengan oksigen dan natrium hidroksida di dalam delignification tower sebelum di cuci di dalam washer.Tujuan dari

pencampuran ini adalah untuk mengurangi pemakaian bahan-bahan kimia pada tahap pengelantangan,mengurangi kandungan lignin.Bubur kertas ini kemudian dikelantang dengan bahan kimia di dalam proses bleaching untuk mencapai derajat keputihan sesuai standar ISO.Pulp kemudian disimpan atau dikirim ke paper machine untuk diolah menjadi kertas.(http://berita-iptek.blogspot.com)

2.5 Proses Pengolahan Pulp

Bahan baku untuk pembuatan pulp adalah a.chips

b.White liquor a. 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 akan dihasilkan.

b. White liquor

White liquor yang adalah sebagai media pemasak terdiri dari beberapa bahan-bahan kimia yang berupa larutan berair :

1.natrium hidroksida (NaOH) 2.Natrium sulfide (Na2S)

2.5.2 Proses Pemasakan (Digesting)

Proses pemasakan ini menggunakan steam dan cairan bahan pemasak yaitu White Liquor(WL).Dimana temperature pemasakan di jaga sekitar 1700C.

1.Chip Filling,adalah merupakan langkah awal dari proses pemasakan dengan menggunakan belt conveyor dan merupakan suatu pekerjaan yang sangat penting pada proses pembuatan pulp.Jumlah chips dalamdigester harus betul-betul sesuai sehingga ada cukup ruang untuk tempat liquor dan edarannya.

2.Tahap Prehydrolisis.Prehydrolisis merupakan tahapan awal dari proses pemasakan setelah pengisian chip.Prehydrolisis dimaksudkan untuk mengolah terlebih dahulu serpihan kayu sebelum dimasak dengan alkali.Tahapan prehydrolisis dilakukan dalam fase uap memakai steam dengan menginjeksikan langsung LP steam melalui bagian bawah digester sehingga mencapai temperature yang diinginkan.

3.Pengisian liquor.Larutan pemasak panas yang digunakan kedalam digester didapat dari relief heat recovery system dengan temperature 1200c harus dengan perbandingan yang sesuai sebagaimana dibutuhkan untuk pemasakan.Penambahan white liquor didasarkan pada persentase bahan kimia yang dibutuhkan untuk memasak dengan berat kering kayu yang dimasukkan.

4.Pemasakan chip.Proses pemasakan dilaksanakan setel;ah penambahan white liquor dan black liquor kedalam chip.Digester yang berisi chip dan larutan pemasakan dipanaskan hingga temperature 1700c dan tekanan mencapai 7 kg/cm2.

5.Blowing.selesai pemasakan,bubur pulp yang dihasilkan di alirkan ke dalam blow tank dengan membuka katub pada jalur pulp,yang akan dihembuskan dari digester ke blow tank.Saat ini tekanan akan menghasilkan gas blow yang menuju heat recovery system untuk menghasilkan air panas,pada opreasi normal.penghembusan dilakukan tiap 15 menit.

2.5.3 Washing dan Screening

Washing digunakan untuk memisahkan serat dari kotoran-kotoran,dimana alat pencuci 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 pencuci digunakan shower yang disemprotkan di permukaan bubur kayu secara terus-menerus dan airnya turun ke tangki filtrate dengan menggunakan vakum.

Pulp berwarna coklat dari digester plant selanjutnya di cuci dan di saring dimana pulp dibersihkan dari kayu yang tidak masak (Knots) dan dari serat kayu yang tidak terurai (shieves).Pulp di cuci dengan air panas untuk memudahkan proses pemutihan untuk tahap selanjutnya.Proses selanjutnya pulp disaring untuk memisahkan kotoran-kotoran.

2.5.4 Bleaching

Proses bleaching merupakan kelanjutan 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.Bahan kimia yang digunakan pada proses bleaching yaitu NaOH,O2,ClO2 dan H2O2.

2.5.5 Pulp Machine

Pulp Machine merupakan integrasi dari bagian operasi pabrik pulp.Dimana pulp machine yang digunakan untuk mengubah bubur pulp dari area bleaching menjadi lembaran pulp dengan kekeringan lebih kurang 10%.Pulp Machine merupakan tahap akhir dari proses produksi pulp.Pulp Machine dirancang yang mempunyai fungsi utama memisahkan air dari bubur pulp dengan cara sangat efisien tanpa merusak struktur serat.

2.6 KIMIA DASAR PROSES PENGELANTANGAN PULP

Proses pengelantangan dapat dianggap sebagai suatu lanjutan proses pemasakan yang dimaksudkan untuk memperbaiki brightness dan kemurnian dari pulp.Hal ini dicapai denmgan cara menghilangkan atau mengelantang bahan yang tersisa pada pulp.Lignin yang tersisa adalah suatu zat yang paling dominan untuk menghasilkan warna pada pulp oleh karena itu harus dihilangkan atau dikelantang.Metode pengelantangan dipilih berdasarkan atas sifat-sifat yang dikehendaki.Umumnya pulp dikelantang dengan metode pengelantangan secara delignify sedangakn mekanikal pulp dekelantang dengan metode lignify.

2.7 Teori Pengelantangan

Warna pada pulp yang belum dikelantang umumnya disebabkan oleh lignin yang tersisa.Mungkin akan lebih banyak lignin yang dihilangkan pada proses pemasakan,tetapi akan mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak serat,jadi menghasilkan kualitas pulp yang rendah.Oleh karena itu,hal ini penting menghentikan proses penghilangan lignin dengan bahan kimia,yang mana umumnya memiliki suatu dampak terhadap dekomposisi dari lignin.Bahan kimia ini dapat juga digunakan secara langsung pada kayu,akan tetapi waktu reaksinya lama dan biayanya mahal.

Pada normalnya dalam proses pengelantangan lignin adalah melarutkan pulp ke bentuk yang larut dengan air. Penghilangan bentuk-bentuk lignin merupakan kehilangan sebagian dari hasil pada proses pengelantangan, yang mana ini adalah antara 5 % sampai dengan 10 %, tergantung kepada metode pemasakan dan sasaran brightness dari pulp.

Lignin pada pulp kelihatan dalam berbagai bentuk tergantung kepada kondisi-kondisi proses pulp yang berlangsung. Lignin ini sangat reaktif yang berarti

bahwa ini mudah dipengaruhi oleh bahan kimia seperti klorin, hydrogen peroksida dll. Kemudian molekul lignin terurai menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, yang larut dalam air dan dapat dihilangkan dari pulp.

2.8. Tahapan Proses Pemutihan

Pemutihan yang sudah modern biasanya dilaksanakan secara bertahap dengan memanfaatkan bahan-bahan kimia dan kondisi-kondisi yang berbeda-beda pada setiap tahap.

2.8.1. Tahap Khlorinasi (Do)

Pada tahap khlorinasi, lignin di khlorinasi menjadi khlorolignin (yang akan menjadi terlarut pada tahap ekstraksi), sehingga proses delignifikasi terjadi. Peningkatan brightness setelah melalui tahap khlorinasi – ekstraksi alkali sangatlah kecil. Oksigen juga dipergunakan pada tahap ekstraksi dan terutama digunakan pada proses delignifikasi.

Tahap pemutihan dengan khlorindioksida menghasilkan brightness pulp yang tinggi. Keuntu8ngan dengan perlakuan ini adalah bahwa khlorin dioksida menghancurkan lignin tanpa merusak serat selulosa. Khlorin bereaksi dengan lignin secara oksidasi dan substitusi. Reaksi ini mengeluarkan lignin dan oleh karena itu, beberapa akan terlarut dalam tahap khlorinasi.

Substitusi : Cl2 + (Lignin) → (Lignin) – Cl + HCl

Selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulp nya, kemudian pulpnya dikirim ke tahap pengelantangan berikutnya.

2.8.2 Tahap Oksidasi Ekstraksi (EoP)

Tahap ke dua pada bleaching plant dengan banyak tahapan dan ini merupakan tahap pemurnian dari tahap khlorinasi. Tujuan utama dari alkali ekstraksi adalah melarutkan komponen-komponen penyebab warna yang kemungkinan besar larut dalam larutan alkali yang hangat berdasarkan kerja dari bahan-bahan kimia yang digunakan terhadap sebagian proses pemutihan. Kelarutan khlorinat dan lignin yang teroksidasi, komponen-komponen warna lain yang meningkatkan tingkat putih dalam tahap pemutihan selanjutnya.

Proses oksidasi kimia seperti khlorin dioksida, peroksida dan hypo, 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.

Khlorolignin yang tidak larut dalam air panas dan media asam terlarut dalam caustic, pada temperature rendah. Pada temperature yang lebih tinggi hemiselulosa (pentosan) larut, yang menyebabkan kehilangan produksi pulp untuk golongan kertas.

Parameter-parameter prose pada oksidasi ekstraksi yaitu temperature, pH, brightness dan viscocity.

Pengujian viskositas dilakukan untuk menentukan kekuatan yang dimiliki oleh pulp,pengujian mengaevaluasi derajat polimerisasi dari pada selulosa atau dengan kata lain degradasi serat selulosa.

Brightness yang laebih tinggi dihasilkan pada tahap pemutihan/oksidasi berikutnya dan ekstraksi kappa lebih rendah dapat dicapai jika temperature ekstraksi dijaga pada suhu 800C tidak menunjukkan hasil-hasil yang menguntungkan.Target brightness juga harus mencapai 88-89 % ISO dan akan bekerja secara maksimal pada pH 10,5.

2.8.3 Tahap Klorin Dioksida (D1)

Tahapan proses brightening,proses pemutihan tahap III dimana pulp dari tahap II diputihkan kembali untuk mendapat derajat brightness yang diinginkan,dengan menggunakan bahan kimia ClO2 yang direaksikan dengan temperature 800C selanjutnya dicuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulpnya.

Klorin Dioksida adalah suatu bahan pemutih bersifat lembut yang hanya akan berpengaruh terhadap lignin dan memberikan brightness yang tinggi pada pulp tanpa memperlemah kekuatannya.

2.8.4 Tahap Klorin Dioksida (D2)

Tahapan proses brightening yaitu proses pemutihan tahap ke empat dimana prosesnya sama dengan tahap II 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 temperature 800C selanjutnya di cuci dan disaring untuk memisahkan cairan kimia dan kandungan lignin dari pulpnya.

Suatu kondisi penting selama proses pemutihan dengan klorin dioksida adalah sisa klorin dioksida positif pada saat reaksi telah berakhir.Temperatur yang optimum untuk pemutihan tahap ini adalah 800C,jika temperature lebih rendah dari

pada ini,klorin yang dikonsumsikan tidak mencukupi untuk mencapai brightness lebih dari 90% ISO.Jika temperature dinaikkan lebih tinggi secara substansial,reaksi yang sangat cepat terjadi bahwa ada suatu resiko terhadap pemakaian semua klorin dioksida sebelum reaksi berakhir,yang disertai dengan pengembalian warna.

2.9. Variabel-variabel Proses Pada Tahap Oksidasi Ekstraksi 1. Konsistensi

Keefektifan proses ekstraksi tergantung kepada 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 diberikan untuk memanaskan pulp untuk menaikkan temperatur.

2. Temperatur

Brightness yang lebih tinggi dihasilkan pada tahap pengelantangan/oksidasi berikutnya dan ekstraksi kappa lebih rendah dapat dicapai jika temperature ekstraksi dijaga pada 65-700C. Temperatur di atas 700C tidak menunjukkan adanya hasil-hasil yang menguntungkan.

3. Waktu Reaksi

Bilangan kappa berkurang dengan suatu kenaikan terhadap waktu reaksi pada saat parameter-parameter yang lainnya dijaga tetap. Hal ini secara terus menerus berkurang setelah suatu reaksi dengan waktu yang sangat lama. Ada 2 bentuk reaksi untuk menghilangkan lignin, (a) sebuah tahap awal delignifikasi yang sangat cepat diikuti dengan (b) 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 pengelantangan dengan oksigen, brightness meningkat.Hal ini disebabkan oleh delignifikasi dan bukan proses pengelantangan lignin.

5. pH

Ketika pulp dicuci di tahap klorinasi, pH dengan cepat turun lebih rendah dari 2 sebagai akibat pemakaian klorin dan dihasilkannya HCL. pH memiliki pengaruh yang besar terhadap proses eliminasi lignin secara khusus terhadap degradasi kandungan pulp. Dengan penambahan cauctic soda, maka pH2 dinaikkan hingga pH bekisar antara 10-11. Penghilangan lignin dan ekstraktif tidak akan sempurna dengan pH dibawah 10, akan tetapi dengan pH lebir besar dari 10 akan mendegrasi serat selulosa.

6. Pengadukan

Tujuan dari pengadukan ini adalah untuk mendistribusikan bahan-bahan kimia yang ditambahkan secara merata. Pengadukan yang lebih baik adalah sangat penting pada pelaksanaan tahap oksidasi ekstrasi yang menggunakan kendali pendeteksi yang terpasang di jalur-jalur ini. Pengadukan yang tidak baik dapat menghasilkan brightness yang tidak seragam. (Suhunan, 2003).

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Bahan yang digunakan dilapangan : - Pulp yang telah dicuci (brown stock pulp) - CIO2

- H2O2 - Air

- Air pencuci dari washer DO (filtrate hasil pencucian yang berupa air dan black liquor)

3.1.2 Alat yang digunakan di lapangan : 1. Digester Plant

Digester adalah merupakan bejana yang digunakan untuk memasak pulp kimia dengan proses sulfat.

2. Washing & Screening

Washing (pencucian) dilakukan untuk memisahkan serat dari kotoran yang dapat larut dalam air seperti senyawa anorganik (soda) dan senyawa organic (lignin). Alat pencucinya disebut washer.

Screening (penyaringan) digunakan untuk memisahkan pulp dari pulp yang tidak masak dan serat kasar. Alat penyaringan yang digunakan adalah Pressure Screen.

3. Unbleach Tower

Unbleach tower merupakan tangki tinggi yang digunakan untuk menampung bubur pulp yang berasal dari washer 4 sebelum di bleaching.

4. Do Tower

Do Tower merupakan tempat bereaksinya bubur pulp coklat dengan bahan kimia sehingga bubur pulp menjadi agak putih

5. EoP Tower

EoP Tower merupakan tanggi bereaksinya antara bubur pulp coklat dengan bahan kimia NaOH, O2, H2O2 sehingligninga bubur pulp agak putih

6. Feed Tank

Feed Tank merupakan tempat penampungan air yang digunakan untuk mengencerkan pulp.

7. Pompa

Alat yang digunakan untuk memompa bubur pulp untuk mempercepat reaksi. 8. Do Washer

Merupakan alat pencucian bubur pulp yang berasal dari Do Tower dengan penambahan caustic soda agar memudahkan pelepasan lignin.

9. EoP Washer

Merupakan alat pencuci yang berasal dari EoP tower sehingga bubur pulp yang bercampur dengan bahan kimia tercuci kembali di dalam washer sehingga bahan kimia terlarut.

10. Tanki Filtrat

Merupakan tangki yang digunakan untuk mengencerkan pulp yang ada di EoP washer yang dikirim ke tahap D1.

Prosedur Kerja di Lapangan :

1. Dicuci pulp yang telah mengalami klorinasi 2. Ditambahkan hidrogen peroksida (H2O2)

3. Dimasukkan ke alat high density dengan konsistensi sekitar 10% 4. Di dalam alat pencampur dilakukan pengadukan secara merata

5. Ditambahkan air untuk memanaskan stock hingga mencapai temperature 700C 6. Dari alat pencampur high Density stock turun ketangki umpan lalu pompa

menginjeksikan hydrogen Peroksida dengan kecepatan bervariasi untuk memperbaiki brightness

7. Ditambahkan oksigen kea lat pencampur dan pulp ke luar dari alat pencampur menuju aliran menanjak

8. Stock di delusi dengan konsistensi 2,5% dengan filtrate pada proses ekstraksi 9. Stock di keluarkan dari menara bagian atas menuju washer selanjutnya 10.Stock kembali di delisi lanjut hingga konsistensi 1,2%

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Dari hasil pengamatan data yang diperoleh pada penentuan hubungan pengaruh penambahan H2O2 jumlah brightness di tahap EoP pada unit bleaching di PT.Toba pulp Lestari,Tbk pada tanggal 13 Februari 2012, dapat dilihat pada table di bawah ini:

Tabel 4.1. Pengaruh Jumlah H2O2 Terhadap Brightness Laju H2O2

(liter/menit)

Konsumsi H2O2 (kg/ton pulp)

Laju Produksi (m3/min)

Brightness (%ISO)

3,68 6 608 80,1

3,23 7 608 81,3

3,80 8 605 82,1

3,45 8 581 82,6

3,71 9 584 83,3

3,50 9 567 84,6

3,47 10 577 85,0

4.2 Perhitungan

Menghitung jumlah pemakaian H2O2

Laju H2O2 = 3,68 liter/menit

= 1440 x 3,68 = 5299,2 liter/hari

Berarti volume H2O2 dalam 1 hari adalah 5299,2 liter/menit.

Laju Produksi = 608 m3/hari

Densitas pulp = 13kg/m3 M = ρ x v

= 13 kg/m3 x 608 m3 = 7904 kg

= 7,904 Ton

Tabel 4.2. Data Jumlah H202 Terhadap Brightness

No Konsumsi H202 (kg/ton pulp) Brightness (%ISO)

1 6 80,1

2 7 81,3

3 8 82,1

4 8 82,6

5 9 83,3

6 9 84,6

7 10 85,0

Jumlah Pemakaian H2O2 optimal dengan metode Least Square Tabel 4.3 Data Metode Least Square

x y x2 y2 xy

6 80,1 36 6416,01 480,6

7 81,3 49 6609,69 569,1

8 82,1 64 6740,41 656,8

8 82,6 64 6822,76 660,8

9 83,3 81 6938,89 749,7

9 84,6 81 7157,16 761,4

Keterangan : X =Konsumsi H2O2

Y = Derajat Putih (Brightness)

Persamaan Regresi

Y=ax + b

Dimana :

�

=

n(∑x)(∑y)

n (∑x2)− (∑x)2

=

7(4728,4)(57)(579,2) 7 (475)− (57)2

=

33098,8−33014,4

3325−3249

=

1,110

�

=

(∑x2)(∑y)− (∑x)(∑xy)

n (∑x2)−(∑x)2

= (475)(579,2)(57)(4728,4) 7 (475)− (57)2

=

275120−269518,8 3325−3249

M

aka diperoleh persamaan garis yang regresinya sebagai berikut: Y = 1,110x + 73,7

Untuk memperoleh harga y dengan memasukkan harga x (jumlah Pemakaian H2O2)

Yn = 1,110(6) + 73,7 = 80,3

Tabel 4.4 Data Hasil Analisa garis regresi linier

No. x y

1. 6 80,3

2. 7 81,4

3. 8 82,5

4. 8 82,5

5. 9 83,6

6. 9 83,6

7. 10 84,8

Untuk menentukan apakah terdapat hubungan korelasi antara x (jumlah H2O2) dan y (brightness) maka dapat ditentukan dengan memakai koefisien korelasi sebagai berikut:

�= n(∑xy)−(∑x)(∑y)

= 7(4728,4)−(57)(579)

n�7(475)−(57)2�7(47909,92,92)−(579)2

=

33098,8−33003

�76_√128,44

=

95,8

98,78

= 0,969

c.

Meghitung jumlah pemakaian optimal H2O2 untuk mencapai brightness

Target Brightness : 85% ISO

Y = ax + b

85 = 1,110x + 73,7

�

=

85−73,7 1,110

=

11,3

1,110

=

10,18 kg/ton pulp

4.3. Pembahasan

Hidrogen Peroksida (H2O2) merupakan zat pemutih efektif untuk melindungi selulosa, memperbaiki brightness tanpa kehilangan produksi yang berarti.

Tujuan utama penambahan H2O2 adalah agar mencapai target brightness yaitu 85% ISO dan pH sekitar 10-11,5 harus dijaga konstan di EoP, karena jika pH nya dibawah 10 maka tidak akan memberikan hasil yang maksimal sedangkan pHnya lebih dari 10 menyebabkan serat pulp rusak.

Dari hasil pengamatan data dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin banyak jumlah H2O2 yang digunakan maka brightnessnya tinggi, dan sebaliknya apabila jumlah H2O2 sedikit maka brightnessnya rendah. Dari hasil perhitungan diperoleh garis regresi Y = 1,110x + 73,7

Dari persamaan tersebut dapat kita ketahui jumlah konsumsi H2O2 yang optimal pada EoP stage, secara matematik diperoleh jumlah pemakaian H2O2 yang optimal adalah 10,18 kg/ton.

Dari grafik kita dapat melihat hubungan antara konsumsi H2O2 dengan brightness. Jumlah H2O2 harus dikontrol karena jika H2O2 digunakan berlebihan akan menghasilkan brightness yang tinggi tetapi dapat merusak pulp, jika konsumsi H2O2 kurang maka brightness tidak akan mencapai target, jadi harus memperhatikan keseimbangan pemakaian dan hasil supanya produsen dan konsumen saling menguntungkan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

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

1. Semakin tinggi pengguna H2O2, maka brightnessnya meningkat dan sebaliknya semakin sedikit penggunaan H2O2, maka brightnessnya tidak tercapai.

2. Untuk mencapai target brightness yang optimal pada tahap EoP yaitu 85% ISO maka jumlah konsumsi H2O2 adalah sebanyak 10,18 kg/ton pulp.

5.2. Saran

1. Pemakaian H2O2 perlu diperhatikan karena jika jumlah H2O2 yang dikonsumsi terlalu banyak dapat merusak serat dan sebaliknya jika pemakainya sedikit maka brightness pulp rendah dan berwarna gelap.

2. Diharapkan adanya kerjasama yang baik antara operator dan bagian fiberline agar kualitas pulp mencapai brightness yang diinginkan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2003. Buku Manual Training Digester. Porsea. PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.

Dietrich, F. dan Gerd, W. 1995. Kayu.Gajah Mada University Press.

http://berita-iptek . blogspot.com/2008/07/proses-pembuatan-bubur-kertas-pulp.html.

Diakses tanggal 12 Mei 2012.

http://www.h2o2.com/intro/overview. html.Diakses tanggal 12 Mei 2012.

Sirait,S.2003.Bleaching Module Training and Development Center. Porsea. PT. Toba

Pulp Lestari, Tbk.

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

Lampiran Hubungan Jumlah H2O2 dengan Brightness

Pengaruh Jumlah H2O2 terhadap Brightness di EoP Stage

Konsumsi jumlah H2O2 (kg/ton pulp) VS Brightness (%ISO)

79 80 81 82 83 84 85 86

0 2 4 6 8 10 12

Br

ig

ht

ne

ss (

%

IS

O

)

y=1,110x +73,7 R2_=0,938

= 7(4728,4)−(57)(579)

n�7(475)−(57)2�7(47909,92,92)−(579)2

=

33098,8−33003 �76_√128,44

=

95,8 98,78

= 0,969

c.

Meghitung jumlah pemakaian optimal H2O2 untuk mencapai brightness

Target Brightness : 85% ISO

Y = ax + b

85 = 1,110x + 73,7

�

=

85−73,7 1,110

=

11,3 1,110

=

10,18 kg/ton pulp

4.3. Pembahasan

Hidrogen Peroksida (H2O2) merupakan zat pemutih efektif untuk melindungi

selulosa, memperbaiki brightness tanpa kehilangan produksi yang berarti.

Tujuan utama penambahan H2O2 adalah agar mencapai target brightness yaitu

85% ISO dan pH sekitar 10-11,5 harus dijaga konstan di EoP, karena jika pH nya dibawah 10 maka tidak akan memberikan hasil yang maksimal sedangkan pHnya lebih dari 10 menyebabkan serat pulp rusak.

Dari hasil pengamatan data dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin banyak jumlah H2O2 yang digunakan maka brightnessnya tinggi, dan sebaliknya apabila

jumlah H2O2 sedikit maka brightnessnya rendah. Dari hasil perhitungan diperoleh

garis regresi Y = 1,110x + 73,7

Dari persamaan tersebut dapat kita ketahui jumlah konsumsi H2O2 yang

optimal pada EoP stage, secara matematik diperoleh jumlah pemakaian H2O2 yang

optimal adalah 10,18 kg/ton.

Dari grafik kita dapat melihat hubungan antara konsumsi H2O2 dengan

brightness. Jumlah H2O2 harus dikontrol karena jika H2O2 digunakan berlebihan akan

menghasilkan brightness yang tinggi tetapi dapat merusak pulp, jika konsumsi H2O2

kurang maka brightness tidak akan mencapai target, jadi harus memperhatikan keseimbangan pemakaian dan hasil supanya produsen dan konsumen saling menguntungkan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

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

1. Semakin tinggi pengguna H2O2, maka brightnessnya meningkat dan

sebaliknya semakin sedikit penggunaan H2O2, maka brightnessnya tidak

tercapai.

2. Untuk mencapai target brightness yang optimal pada tahap EoP yaitu 85% ISO maka jumlah konsumsi H2O2 adalah sebanyak 10,18 kg/ton pulp.

5.2. Saran

1. Pemakaian H2O2 perlu diperhatikan karena jika jumlah H2O2 yang dikonsumsi

terlalu banyak dapat merusak serat dan sebaliknya jika pemakainya sedikit maka brightness pulp rendah dan berwarna gelap.

2. Diharapkan adanya kerjasama yang baik antara operator dan bagian fiberline agar kualitas pulp mencapai brightness yang diinginkan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2003. Buku Manual Training Digester. Porsea. PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Dietrich, F. dan Gerd, W. 1995. Kayu.Gajah Mada University Press.

http://berita-iptek . blogspot.com/2008/07/proses-pembuatan-bubur-kertas-pulp.html. Diakses tanggal 12 Mei 2012.

http://www.h2o2.com/intro/overview. html.Diakses tanggal 12 Mei 2012.

Sirait,S.2003.Bleaching Module Training and Development Center. Porsea. PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.

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

Lampiran Hubungan Jumlah H2O2 dengan Brightness

Pengaruh Jumlah H2O2 terhadap Brightness di EoP Stage

Konsumsi jumlah H2O2 (kg/ton pulp) VS Brightness (%ISO)

79 80 81 82 83 84 85 86

0 2 4 6 8 10 12

Br ig ht ne ss ( % IS O ) y=1,110x +73,7 R2_=0,938