Pengaruh Penambahan HCl Dan pH Pada Proses Pemutihan Pulp Di Tower D0 UnitBleaching Fiber Line PT.Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea
PENGARUH PENAMBAHAN HCl DAN pH PADA PROSES
PEMUTIHAN PULP di TOWER D0 UNIT BLEACHING FIBER
LINE PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA
KARYA ILMIAH
MARINI SIHITE
132401144
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH PENAMBAHAN HCl DAN pH PADA PROSES
PEMUTIHAN PULP di TOWER D0 UNIT BLEACHING FIBER
LINE PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar
Ahli Madya
MARINI SIHITE
132401144
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Pengaruh Penambahan HCl Dan pH Pada
Proses Pemutihan Pulp Di Tower D0
UnitBleaching Fiber Line PT.Toba Pulp
Lestari, Tbk Porsea
: Karya Ilmiah
: Marini Sihite
: 132401144
: D3 Kimia
: Kimia
: Matemamatika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juni 2016
Ketua Program Studi D3 Kimia
Pembimbing
Dra.Emma Zaidar,Msi
NIP : 195512181987012001
Dra.Emma Zaidar,Msi
NIP : 195512181987012001
Departemen Kimia FMIPA USU
Dr.Rumondang Bulan, MS
NIP : 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PENGARUH PENAMBAHAN HCl DAN pHPADA PROSES
PEMUTIHAN PULP di TOWER D0 UNIT BLEACHING FIBER
LINE PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, juli 2016
Marini Sihite
132401144
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena rahmat dan
kasihnya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini dengan judul
PengaruhPenambahan HCl dan pH Pada Proses Pemutihan Pulp di Tower D0
Unit Bleaching Fiber Line PT.Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Dra.Emma Zaidar,M.Si selaku
Ketua Program Studi D3 Kimia sekaligus dosen pembimbing yang telah
memberikan bimbingan dan arahan serta petunjuk selama menyelesaikan karya
ilmiah ini. Terimakasih kepada Dr.Rumondang Bulan, MS selaku ketua
departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pngetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Staff dan
Dosen Kimia FMIPA USU, Pegawai FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah.
Akhirnya tidak terlupakan kepada Bapak, Ibu dan keluarga yang selama ini
memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan karya ilmiah ini masih
kurang sempurna.Oleh karena itu, dengan kerendahan hati penulis mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat membangun yang pada akhirnya dapat digunakan
untuk menambah ilmu pengetahuan.
Medan, Juni 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH PENAMBAHAN HCl DAN pHPADA PROSES
PEMUTIHAN PULP di TOWER D0 UNIT BLEACHING FIBER
LINE PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA
ABSTRAK
Pengaruh penambahan HCl dan pH pada proses pemutihanpulp di tower
D0 bertujuan untuk mengetahui jumlah pemakaian larutan HCl dan pH yang
optimum dalam menaikan derajat putih pada tahap klorinasi. Pulp dicampurkan
dengan ClO 2 lalu diinjeksi HCl 36% dan kemudian dimixer sampai pH mencapai
1-2. Penurunan pHdilakukan agar ClO 2 dapat bekerja secara optimum dalam
menghilangkan lignin melalui reaksi oksidasi dan substitusi. Dari hasil
perhitungan diperoleh jumlah penggunaan HCl yang optimal adalah 18,67 L/Ton
untuk mencapai brightness 70% sesuai standar ISO.Pengaruh penambahan HCl
dan pH pada tahap klorinasi adalah semakin tinggi penambahan larutan HCl dan
semakin rendah pH maka klorin dioksida akan bekerja secara optimal dan
brightness pulp akan semakin tinggi.
Kata kunci: Pulp, Eukaliptus, pemutihan Pulp, delignifikasi, Lignin
Universitas Sumatera Utara
THE EFFECT OF HCl ADDITION AND pH ON THE PULP
BLEACHING PROCESS IN THE TOWER D0UNIT
BLEACHING FIBER LINE PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk
PORSEA
ABSTRACT
The effect of HCl addition and pH in the pulp bleaching process in the D0
tower aims to determine the amount of usage HCl solution and optimum pH in
raising the degree of white on chlorination stage. Pulp mixed with ClO 2 then
injected HCl 36% and then mixed until pH reached 1-2. Decrease pH done so that
ClO 2 can work optimally in removing lignin by oxidation and substitution
reaction. From the calculations, the optimal amount of usage HCl is 18,67 L/Ton
to reach 70% pulp brightness according to the standard ISO. HCl effect and pH at
chlorination stage was that the higher the addition of HCl and the lower pH, the
chlorin dioxide will work optimally and pulp brightness will be higher.
Keywords: Pulp, Eucalyptus, Delignification, Pulp bleaching, Lignin
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Tujuan
1.4 Manfaat
1
1
4
4
4
BAB II TINJUAN PUSTAKA
5
2.1 Teori Umum Kayu
2.1.1 Sifat Kimia Kayu
2.1.2 komponen kimia kayu
2.1.3 sifat fisik kimia kayu
2.1.4 sifat mekanik kayu
2.2 pembagian kayu berdasarkan sumber serat
2.3 teori umum pemutihan pulp
2.4 asam klorida (HCl)
2.5 metode pembuatan pulp
2.5.1 latar belakang dan definisi-definisi
2.5.2 pembuatan pulp secara mekanik
2.5.3 pembuatan pulp secara semikia
2.5.4 pembuatan pulp secara kimia
2.6 Faktor yang mempengaruhi mutu pulp
2.7 proses pembuatan pulp
2.7.1 bahan baku
2.7.2 wood preparasi
2.7.3 proses pemasakan
2.7.4 pencucian dan penyaringa (washing & screening)
2.7.5 pengelantangan ( bleaching)
5
6
7
10
11
12
13
14
14
14
15
16
16
20
21
21
23
24
25
26
Universitas Sumatera Utara
2.7.6 mesin pencetak
2.8 tahapan proses pemutihan
2.8.1 tahap klorinasi (D0)
2.8.2 tahap ekstraksi oksidasi (Eop)
2.8.3 tahap klorin dioksida (D1)
2.8.4 tahap klorin dioksida (D2)
2.9 variabel-variabel proses pada tahap klorinasi
27
28
29
30
31
31
32
BAB III METODE PERCOBAAN
3.1 bahan dan peralatan
3.1 bahan
3.2 peralatan
3.3 prosedur
35
35
35
35
35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 hasil
4.2 perhitungan
4.3 pembahasan
37
37
37
41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 kesimpulan
5.2 saran
46
46
46
DAFTAR PUSTAKA
47
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel
Halaman
2.1. Komposisi Unsur Kayu
2.2. Unsur-unsur organik kayu
4.1. Pengaruh pH dan penggunaan larutan HCl
4.2. Data penggunaan larutan HCl terhadap tingkat pemutihan
4.3. Pengaruh larutan HCl dengan metode least square
4.4. Data hasil analisa garis regresi linier
7
8
39
40
40
41
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar
2.1: Rumus struktur α-Selulosa
2.2: Struktur utama lignin eukaliptus
2.3: Gambar skematis model dasar delignifikasi
Halaman
9
11
31
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Grafik hubungan antara pH dan brightness
Grafik hubungan antara jumlah larutan Hcl dan brightness
Unit fiber line
Unit digester
Unit washing
Unit bleaching
49
49
50
51
52
53
Universitas Sumatera Utara
PEMUTIHAN PULP di TOWER D0 UNIT BLEACHING FIBER
LINE PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA
KARYA ILMIAH
MARINI SIHITE
132401144
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH PENAMBAHAN HCl DAN pH PADA PROSES
PEMUTIHAN PULP di TOWER D0 UNIT BLEACHING FIBER
LINE PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar
Ahli Madya
MARINI SIHITE
132401144
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Pengaruh Penambahan HCl Dan pH Pada
Proses Pemutihan Pulp Di Tower D0
UnitBleaching Fiber Line PT.Toba Pulp
Lestari, Tbk Porsea
: Karya Ilmiah
: Marini Sihite
: 132401144
: D3 Kimia
: Kimia
: Matemamatika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juni 2016
Ketua Program Studi D3 Kimia
Pembimbing
Dra.Emma Zaidar,Msi
NIP : 195512181987012001
Dra.Emma Zaidar,Msi
NIP : 195512181987012001
Departemen Kimia FMIPA USU
Dr.Rumondang Bulan, MS
NIP : 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PENGARUH PENAMBAHAN HCl DAN pHPADA PROSES
PEMUTIHAN PULP di TOWER D0 UNIT BLEACHING FIBER
LINE PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, juli 2016
Marini Sihite
132401144
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena rahmat dan
kasihnya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini dengan judul
PengaruhPenambahan HCl dan pH Pada Proses Pemutihan Pulp di Tower D0
Unit Bleaching Fiber Line PT.Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Dra.Emma Zaidar,M.Si selaku
Ketua Program Studi D3 Kimia sekaligus dosen pembimbing yang telah
memberikan bimbingan dan arahan serta petunjuk selama menyelesaikan karya
ilmiah ini. Terimakasih kepada Dr.Rumondang Bulan, MS selaku ketua
departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pngetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh Staff dan
Dosen Kimia FMIPA USU, Pegawai FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah.
Akhirnya tidak terlupakan kepada Bapak, Ibu dan keluarga yang selama ini
memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan karya ilmiah ini masih
kurang sempurna.Oleh karena itu, dengan kerendahan hati penulis mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat membangun yang pada akhirnya dapat digunakan
untuk menambah ilmu pengetahuan.
Medan, Juni 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH PENAMBAHAN HCl DAN pHPADA PROSES
PEMUTIHAN PULP di TOWER D0 UNIT BLEACHING FIBER
LINE PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA
ABSTRAK
Pengaruh penambahan HCl dan pH pada proses pemutihanpulp di tower
D0 bertujuan untuk mengetahui jumlah pemakaian larutan HCl dan pH yang
optimum dalam menaikan derajat putih pada tahap klorinasi. Pulp dicampurkan
dengan ClO 2 lalu diinjeksi HCl 36% dan kemudian dimixer sampai pH mencapai
1-2. Penurunan pHdilakukan agar ClO 2 dapat bekerja secara optimum dalam
menghilangkan lignin melalui reaksi oksidasi dan substitusi. Dari hasil
perhitungan diperoleh jumlah penggunaan HCl yang optimal adalah 18,67 L/Ton
untuk mencapai brightness 70% sesuai standar ISO.Pengaruh penambahan HCl
dan pH pada tahap klorinasi adalah semakin tinggi penambahan larutan HCl dan
semakin rendah pH maka klorin dioksida akan bekerja secara optimal dan
brightness pulp akan semakin tinggi.
Kata kunci: Pulp, Eukaliptus, pemutihan Pulp, delignifikasi, Lignin
Universitas Sumatera Utara
THE EFFECT OF HCl ADDITION AND pH ON THE PULP
BLEACHING PROCESS IN THE TOWER D0UNIT
BLEACHING FIBER LINE PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk
PORSEA
ABSTRACT
The effect of HCl addition and pH in the pulp bleaching process in the D0
tower aims to determine the amount of usage HCl solution and optimum pH in
raising the degree of white on chlorination stage. Pulp mixed with ClO 2 then
injected HCl 36% and then mixed until pH reached 1-2. Decrease pH done so that
ClO 2 can work optimally in removing lignin by oxidation and substitution
reaction. From the calculations, the optimal amount of usage HCl is 18,67 L/Ton
to reach 70% pulp brightness according to the standard ISO. HCl effect and pH at
chlorination stage was that the higher the addition of HCl and the lower pH, the
chlorin dioxide will work optimally and pulp brightness will be higher.
Keywords: Pulp, Eucalyptus, Delignification, Pulp bleaching, Lignin
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Tujuan
1.4 Manfaat
1
1
4
4
4
BAB II TINJUAN PUSTAKA
5
2.1 Teori Umum Kayu
2.1.1 Sifat Kimia Kayu
2.1.2 komponen kimia kayu
2.1.3 sifat fisik kimia kayu
2.1.4 sifat mekanik kayu
2.2 pembagian kayu berdasarkan sumber serat
2.3 teori umum pemutihan pulp
2.4 asam klorida (HCl)
2.5 metode pembuatan pulp
2.5.1 latar belakang dan definisi-definisi
2.5.2 pembuatan pulp secara mekanik
2.5.3 pembuatan pulp secara semikia
2.5.4 pembuatan pulp secara kimia
2.6 Faktor yang mempengaruhi mutu pulp
2.7 proses pembuatan pulp
2.7.1 bahan baku
2.7.2 wood preparasi
2.7.3 proses pemasakan
2.7.4 pencucian dan penyaringa (washing & screening)
2.7.5 pengelantangan ( bleaching)
5
6
7
10
11
12
13
14
14
14
15
16
16
20
21
21
23
24
25
26
Universitas Sumatera Utara
2.7.6 mesin pencetak
2.8 tahapan proses pemutihan
2.8.1 tahap klorinasi (D0)
2.8.2 tahap ekstraksi oksidasi (Eop)
2.8.3 tahap klorin dioksida (D1)
2.8.4 tahap klorin dioksida (D2)
2.9 variabel-variabel proses pada tahap klorinasi
27
28
29
30
31
31
32
BAB III METODE PERCOBAAN
3.1 bahan dan peralatan
3.1 bahan
3.2 peralatan
3.3 prosedur
35
35
35
35
35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 hasil
4.2 perhitungan
4.3 pembahasan
37
37
37
41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 kesimpulan
5.2 saran
46
46
46
DAFTAR PUSTAKA
47
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel
Halaman
2.1. Komposisi Unsur Kayu
2.2. Unsur-unsur organik kayu
4.1. Pengaruh pH dan penggunaan larutan HCl
4.2. Data penggunaan larutan HCl terhadap tingkat pemutihan
4.3. Pengaruh larutan HCl dengan metode least square
4.4. Data hasil analisa garis regresi linier
7
8
39
40
40
41
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar
2.1: Rumus struktur α-Selulosa
2.2: Struktur utama lignin eukaliptus
2.3: Gambar skematis model dasar delignifikasi
Halaman
9
11
31
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Grafik hubungan antara pH dan brightness
Grafik hubungan antara jumlah larutan Hcl dan brightness
Unit fiber line
Unit digester
Unit washing
Unit bleaching
49
49
50
51
52
53
Universitas Sumatera Utara