Pengaruh Konsentrasi Dan Jumlah Pemakaian CLO2 Terhadap Brightness Pulp Pada D1 Stage Unit Bleaching PT.Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kayu
Kayu adalah salah satu produk yang paling sederhana, paling mudah
digunakan kayu dapat dipotong dan dibentuk dengan mudah, digunakan dan mudah
dipasang. Pada saat yang sama, kayu adalah salah satu bahan kimia yang paling
kompleks. Kayu tersusun atas sel-sel yang mungil, masing-masing memiliki struktur
lubang-lubang kecil, selaput dan dinding-dinding yang berlapis-lapis rumit.
Kemudahan kayu untuk diubah menjadi suatu produk dan dapat lama dipergunakan,
tergantung pada pengetahuan praktis akan strukturnya
(Haygeen, 1987).

Gambar 2.1 Kayu

Universitas Sumatera Utara

Tidaklah berlebihan jika dikatakan, bahwa kayu merupakan salah satu produk
alam yang sangat penting. Sekitar sepertiga luas permukaan lahan dunia tertutup oleh
hutan yang mengandung persedian pertumbuhan total kayu sekitar 300,000 juta m3.
Produk paling penting dari pengolahan kayu secara kimia adalah pulp.Dalam
tahun 1980 pulp yang dihasilkan di seluruh dunia mencapai 123 juta ton. Dalam

periode yang sama konsumsi total kertas dan karton adalah 170 juta ton dan dari
jumlah tersebut lebih dari 25 % dihasikan dari kertas bekas.
2.1.1 Sifat-sifat umum kayu
Kayu yang berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbedabeda.Bahkan kayu yang berasal dari satu pohonpun dapat memiliki sifat yang
berbeda.Jika dibandingkan bagian ujung dengan pangkalnya. Untuk itu, ada baiknya
jika sifat-sifat kayu tersebut diketahui terlebih dahulu, sebelum kayu dipergunakan
sebagai bahan bangunan, industri kayu maupun untuk pembuatan perabot.
Beberapa hal yang tergolong dalam sifat fisik kayu adalah berat jenis,
keawetan alami, warna, higroskopik, tektur, serat, berat, kekerasan, kesan raba, bau
dan rasa, nilai dekoratif, dan beberapa sifat lain.
2.1.1.1. Berat jenis
Kayu memiliki berat jenis(BJ) yang berbeda-beda, berkisar antara minimum
0,20 (kayu balsa) hingga1,28(kayu nani). Berat jenis merupakan petunjuk penting

Universitas Sumatera Utara

bagi aneka sifat kayu makin berat BJnya, umumnya makin kuat pula kayunya.
Semakin ringan suatu jenis kayu, akan berkurang pula kekuatannya.
2.1.1.2. Keawetan alami kayu
Keawetan alami kayu ternyata berbeda-beda.Maksud keawetan alami ialah

ketahanan kayu terhadap serangan unsur-unsur perusak kayu dari luar misalnya
jamur, rayap, bubuk, cacing laut, dan makhluk lainnya, yang diukur dengan jangka
waktu ketahanan keawetan kayu tersebut disebabkan oleh adanya suatu zat di dalam
kayu(zat ekstrakstif).Zat-za tersebut merupakan sebagian unsur racun bagi perusakperusak kayu, sehingga perusak tersebut tidak sampe rsak atau tinggal di dalamnya
dan merusak kayu.
2.1.1.3.Warna kayu
Ada beraneka macam warna kayu, antara lain warna kuning, keputi-putihan,
coklat muda,coklat tua, kehitam-hitaman, kemerah-merahan, dan lain sebagainya hal
ini disebabkan oleh zat-zat pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda. Warna
suatu jenis kayu dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain, tempat di dalam
batang, umur pohon kdan kelembapan udara.
2.1.1.4. Higroskopik
Kayu mempunyai sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap atau melepaskan air
atau kelembaban.Kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh kelembaban dan suhu

Universitas Sumatera Utara

udara pada suatu saat. Makin lembab udara disekitarnya akan makin tinggi pula
kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya.
2.1.1.5. Tekstur

Tekstur ialah ukuran relatif sel-sel kayu.Maksud sel kayu adalah serat-serat
kayu.Jadi

dapat

dikatakan

bahwa

tekstur ialah

ukuran

relatif

serat-serat

kayu.Berdasarkan teksturnya, jenis kayu dapat dibedakan kedalam 3 golongan.
Ketiga golongan tersebut ialah:
a. Kayu bertekstur halus , misalnya giam, lara,kulim, dan lain-lain

b. Kayu bertekstur sedang misalnya jati, sonokeling, dan lain-lain
c. Kayu bertekstur kasar, misalnya kempas, meranti, dan lain-lain.
2.1.1.6. Serat
Serat berkaitan dengan sifat kayu, yang menunjukkan arah umum sel-sel kayu
di dalam kayu terhadap sumbu batang pohon.Arah serat dapat ditentukan oleh arah
yang beralur-alur yang terdapat pada permukaan kayu.Kayu dikatakan berserat halus,
jika arah sel-sel kayunya sejajar dengan sumbu batang.Jika arah sel-sel itu
menyimpang atau membentuk sudut terhadap sumbu panjang batang, maka kayu itu
dikatakan berserat mencong.
2.1.1.7. Bobot kayu
Bobot suatu kayu terngantung pada jumlah zat kayu yang tersusun, ronggarongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air yang dikandung, dan zat-zat ekstraktif di

Universitas Sumatera Utara

dalamnya. Bobot suatu jenis kayu ditunjukkan dengan besarnya berat jenis kayu yang
bersangkutan, dan dipakai sebagai patokan kelas kayu.
2.1.1.8. Kekerasan
Pada umumnya terdapat hubungan langsung antara kekerasan kayu dan bobot
kayu.Kayu-kayu yang keras juga termaksuk kayu-kayu yang berat.Sebaliknya kayu
ringan adalah juga kayu yang lunak.Berdasarkan kekerasannya, jenis-jenis kayu dapat

digolongkan sebagai berikut.
a. Kayu sangat keras, contohnya balau dan giam
b. Kayu keras, contohnya kulim dan pilang
c. Kayu sedang kekerasannya, contohnya mahoni dan meranti
d. Kayu lunak,contohnya pinus dan balsa (Dumanauw, 1990)
2.1.2 Sifat mekanik kayu
Kekuatan adalah kemampuan suatu bahan untuk memikul beban atau gaya
yang mengenainya. Ketahanan terhadap perubahan bentuk menentukan banyaknya
bahan yang dimampatkan terpuntir atau terlengkungkan oleh suatu beban yang
mengenainya.Perubahan-perubahan bentuk yang terjadi segera sesudah beban
dikenakan dan dapat dipulihkan jika beban dihilangkan disebut perubahan bentuk
elastis.Sebaliknya jika perubahan bentuk berkembang perlahan-lahan sesudah
dikenakan, maka disebut reologis atau tergantung waktu.

Universitas Sumatera Utara

Sifat-sifat mekanik biasanya merupakan ciri-ciri terpenting produk-produk
kayu yang akan digunakan untuk bahan bangunan gedung. Penggunaan struktural
dapat didefinisikan sebagai setiap penggunaan dimana sifat mekanik merupakan
kriteria pertama untuk pemilihan bahan. Penggunaan struktur produk-produk kayu

meliputi palang-palang lantai dan kasau dalam rumah-rumah kerangka kayu, tiangtiang listrik, penutup atap dan bawah lantai kayu lapis, balok-balok berlapis yang
direkat

dalam

bangunan

komersial,

lantai

papan

partikel

dalam

rumah-

mobil,penyangga atap berlapis dalam bangunan-bangunan komersial, anak tangga

kayu, tiang perahu layar dan kerangka perabot rumah tangga. (Haygreen,1987)
2.1.3. Komponen Kimia
Kayu adalah suatu karbohidrat yang tersusun terutama atas karbon, hidrogen dan
oksigen.
Table 1. Komposisi Unsur Kayu
Unsur

% berat kering

Karbon

49

Hidrogen

6

Oksigen

44

Nitrogen

Sedikit

Abu

0,1

Sumber : Haygreen (1987)

Universitas Sumatera Utara

Tambahan pula kayu mengandung senyawa anorganik yang tetap tinggal setelah
terjadi pembakaran pada suhu tinggi pada kondisi oksigen yang melimpah, residu
semacam ini dikenal sebagai abu.Abu dapat ditelusuri karena adanya senyawa yang
tidak terbakar yang mengandung unsur-unsur seperti kalsium, kalium, magnesium,
mangan dan silikon. Kenyataan bahwa kayu-kayu domestik memiliki kandungan abu
yang sangat rendah terutama kandungan silikanya adalah penting dari sudut
pemanfaatannya, kayu dengan kandungan silika lebih tinggi dari pada kira-kira 0,3 %

(atas dasar berat kering) akan menyebabkan alat-alat menjadi sangat tumpul.
Kandungan silika melebihi 0,5 % secara reaktif umum terdapat pada kayu-kayu keras
tropika dan pada sejumlah spesies kandungan ini mungkin lebih dari 2 % dari
beratnya.
Unsur-unsur

penyusunan

kayu

itu

tergabung

dalam

sejumlah

senyawa

organik:selulosa, hemiselulosa dan lignin.
Tabel 2. Unsur-Unsur Organik Kayu
Tipe

Selulosa

Hemiselulosa

Lignin

% berat kering
Kayu keras

40-44

15-35

18-25

Kayu lunak

40-44

20-32

25-35

Sumber : Haygreen (1987)

Universitas Sumatera Utara

Senyawa tersebut pada kayu keras dan kayu lunak.Proporsi lignin dan hemiselulosa
sangat bervariasi diantara spesies-spesies kayu, dan juga antara kayu keras dan kayu
lunak. (Haygreen,1987)
2.3.1. Komponen-Komponen Kimia Pada Kayu
1. Selulosa
Selulosa

(C6 H10 O5 )n

adalah

polimer

berantai

panjang

polisakarida

karbohidrat dari beta-glukosa.Selulosa memiliki sifat berbentuk senyawa berserat,
mempunyai tegangan tarik yang tinggi, tidaklarut dalam air dan pelarut organik.
Selulosa merupakan unsur yang penting dalam proses pembuatan pulp, semakin
banyak selulosa yang terkandung dalam pulp maka semakin baik kualitas pulp
tersebut. Berdasarkan derajat polimerisasi (DP), selulosa dibedakan atas tiga jenis
yaitu:

a. Selulosaα (Alpha Cellulose)
Selulosa α (Alpha Cellulose ) merupakan selulosa berantai panjang, tidak larut dalam
larutan NaOH 17,5% atau larutan basa kuat dengan DP (derajat polimerisasi) berkisar
600-1500. Selulosa α dipakai sebagai penduga dan atau penentu tingkat kemurnian
selulosa.

Universitas Sumatera Utara

b.Selulosaβ (Betha Cellulose)
Selulosa β (Betha Cellulose) merupakan selulosa berantai pendek, larut dalam larutan
NaOH 17,5% atau basa kuat dengan DP berkisar 15-90, dapat mengendap bila
dinetralkan.
c. Selulosaγ (Gamma cellulose)
Selulosa γ (Gamma cellulose) meupakan selulosa berantai pendek, larut dalam
larutan NaOH 17,5% atau basa kuat dengan DP kurang daripada 15.

2. Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan senyawa sejenis polisakarida yang terdapat pada
semua jenis serat, mudah larut dalam alkali, dan mudah terhidrolisis oleh asam
mineral menjadi gula dan senyawa lain. Hemiselulosa lebih mudah larut daripada
selulosa, dan dapat diisolasi dari kayu dengan ekstraksi. (Purnawan dan Cyrilla Indri
Parwati, 2014)
3. Lignin
Lignin adalah suatu polimer yang kompleks dengan berat molekul tinggi,
tersusun atas unit-unit fenilpropan meskipun tersusun 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

Universitas Sumatera Utara

bermacam-macam karenanya susunan lignin yang pasti di dalam kayu tetap tidak
menentu.
Lignin terdapat di antara sel-sel dan di dalam dinding sel, diantara sel-sel,
lignin berfungsi sebagai perekat untuk mengikat sel-sel bersama.Dalam dinding sel,
lignin sangat erat hubungannya dengan selulosa dan berfungsi untuk memberikan
ketegaran pada sel. Lignin juga berpengaruh dalam memperkecil perubahan dimensi
sehubungan dengan perubahan kandungan air kayu dan juga dikatakan bahwa lignin
mempertinggi

sifat

racun

kayu

yang

membuat

kayu

tahan

terhadap

serangancendawan dan serangga.Ketegaran yang diberikan oleh lignin merupakan
faktor penentu sifat-sifat kayu. Mengingat sifat kapas yang sangat lunak (hampirhampir selulosa murni) dapat dibayangkan betapa kayu akan menjadi tidak kaku
tanpa adanya bahan-bahan pengeras.
Di dalam kayu lignin merupakan bahan yang tidak berwarna.Apabila ingin
bersentuhan dengan udara, terutama dengan adanya sinar matahari, maka (bersamasama dengan karbohidrat-karbohidrat tertentu) lama kelamaan lignin cenderung
menjadi kuning. Lignin bersifat termoplastik artinya lignin akan menjadi lunak dan
dapat dibentuk pada suhu yang lebih tinggi dan keras kembali apabila menjadi dingin.
(Haygreen, 1987)
2.2 Pulp
Pulp adalah bahan berserat yang dihasilkan dari proses manufaktur yang kompleks
yang melibatkan kimia dan atau perlakuan mekanik dari berbagai jenis bahan

Universitas Sumatera Utara

tanaman. Kayu menyediakan dasar untuk sekitar 90% dari produksi pulp global,
sedangkan sisanya 10% berasal dari tanaman tahunan. Pulp adalah salah satu
kebanyakan bahan baku yang melimpah di seluruh dunia yang digunakan terutama
sebagai besar komponen dalam pembuatan kertas dan kertas karton, dan dengan
meningkatnya pentingnya juga dalam bentuk berbagai macam produk selulosa dalam
industri tekstil,makanan, dan industri farmasi.

Gambar 2.2 Pulp
Industri pulp secara global kompetitif dan menarik dari sudut pandang keberlanjutan
dan kompatibilitas lingkungan. Dalam banyak hal, industri ini adalah contoh ideal
sebuah diinginkan, industri mandiri yang memberikan kontribusi positif ke banyak
bidang kehidupan kita sehari-hari. Selain itu, tidak ada keraguan bahwa ia akan terus
memainkan peran penting di masa depan. Meskipun teknologi bubur yang ada
memiliki asal-usul dalam abad ke-19, ia memiliki masih potensi yang sangat tinggi
dari inovasi lebih lanjut yang meliputi banyak bidang ilmu. Pengetahuan tentang
proses pembuatan pulp telah sangat diperluas (Sixta, 2006)

Universitas Sumatera Utara

Cairan lindi hitam (black liqour) yang di dapatkan dari proses pemasakan
berkonsentrasi rendah yang berasal dari unit pencucian dipekatkan dengan
menggunakan evaporator jenis falling film plate dan konsentrator. Cairan yang sudah
dipekatkan dengan konsentrasi 65 % padatan selanjutnya kemudian dibakar di dalam
sebuah Ketel uap dan pemulih bahan kimia. Uap air tekanan tinggi di produksi
dengan membakar bahan organik yang terdapat di dalam cairan,dimana bahan
organik dalam lindi hitam yang dihasilkan setelah pembuatan pulp adalah dasarnya
terdiri dari lignin dan produk-produk degradasi karbohidrat disamping bagian-bagian
kecil ekstraktif. Proses

ini digunakan untuk menghasilkan sumber elektrik pada

Turbo Generator dan kelebihan steam digunakan untuk tujuan pemanasan pada
proses. Bahan kimia anorganik yang diperoleh dalam bentuk massa yang bergabung
(menyatu) disebut sebagai “smelt” ini kemudian dilarutkan di dalam Dissolver dan
dipompakan ke seksi Recausticizing.
Cairan lindi hijau(Green liqour) tersebut selanjutnya mengalami pemisahan
dan pengapuran dengan menggunakan kapur bakar untuk menghasilkan cairan lindi
putih (white liqour) yang akan digunakan sebagai bahan kimia pemasak di dalam
tungku pemasakan kayu. Endapan kapur dari unit pemisahan adalah pekat dan
dikeraskan (calcining) dengan menambahkan batu kapur ke dalam sebuah tungku
kapur yang berputar guna memproduksi kapur bakar kembali yang akan digunakan
untuk proses Recausticizing dari cairan lindi hijau (Sirait,2003).

Universitas Sumatera Utara

2.2.1. Proses Pembuatan Pulp
Proses pembuatan pulp dapat dibagi menjadi tiga proses yaitu proses mekanis, proses
semi kimia, dan proses kimia.
1. Secara Mekanis
Pembuatan pulp secara mekanis dilakukan tanpa menggunakan bahan kimia yaitu
dengan cara menguraikan serat yang ada di dalam kayu secara paksa dengan
menggunakan aksi mekanis. Bahan baku digiling dalam keadaan basah, serat-serat
kayu akan terlepas, kemudian disaring sampai kehalusan tertentu untuk memperoleh
bubur kertas (pulp). Dalam proses mekanis ini tidak dilakukan pemisahan komponenkomponen yang terdapat di dalam kayu sehingga pulp yang dihasilkan mempunyai
kandungan bahan seperti semula. Keuntungan proses ini adalah biaya produksi yang
rendah dan hasil yang tinggi karena pulp yang diperoleh sekitar 90 % dari bahan
semula. Kelemahannya adalah rendahnya mutu kertas yang dihasilkan, dimana kertas
mudah sekali menjadi kuning dan kecoklatan karena kandungan ligninnya masih
banyak.
2. Secara Semi Kimia
Proses semi kimia adalah karena pada tahap awal pembuatan pulp digunakan bahanbahan kimia sebagai pelunak bahan baku. Pelunakan dimaksudkan untuk
memutuskan ikatan lignoselulosa dengan menghilangkan sebagian dari hemiselulosa
dan lignin.Kemudian diperlakukan secara mekanis untuk memisahkan serat-seratnya.
Disini pulp semi kimia masih mengandung lebih dari 25 % lignin yang terdapat

Universitas Sumatera Utara

dalam kayu. Pulp yang diperoleh biasanya digunakan untuk membuat kertas
pembungkus, kertas cetak dan papan kertas kayu.Jika konsentrasi bahan kimia
semakin tinggi, maka penyerapan terhadap selulosa semakin naik dibandingkan
dengan penyerapan terhadap lignin, yang dapat menghasilkan rendemen dan kekuatan
rendah.
3. Secara Kimia
Proses pembuatan pulp secara kimia adalah proses pembuatan pulp yang
menggunakan bahan kimia sebagai bahan utama untuk melarutkan bagian-bagian
kayu yang tidak diinginkan. Rendemen pulp yang diperoleh dalam proses ini relatif
rendah dibandingkan dengan proses mekanis dan semi kimia, yaitu antara 40 – 60 %,
sehingga diperoleh produk selulosa yang lebih murni. Keuntungan-keuntungan
memakai proses kimia pada pembuatan pulp antara lain:
1. Dapat dilakukan pada semua jenis bahan baku.
2. Kekuatan pulp tinggi.
3. Pulp yang dihasilkan dapat digunakan untuk pembuatan rayon.
4. Kualitas kertas yang dihasilkan lebih tinggi (Syamsul Bahri, 2015)
Proses pembuatan pulp secara kimia terbagi menjadi proses soda, Kraft (Sulfat) dan
Sulfit.
a. Proses Soda
proses soda adalah proses kimia pertama yang digunakan dalam pembuatan pulp.
Dalam prosesnya, natrium hidrosida digunakan sebagai cairan pemasak dengan
menambahkan campuran soda ash (Na2 CO3 ), dan campuran kapur Ca(OH)2 kedalam
digester. Proses ini paling sesuai untuk proses residu pulp.

Universitas Sumatera Utara

b. Proses Sulfit
proses sulfit adalah salah satu metode pulp yang utama. Proses ini paling sesuai untuk
kayu lunak non resin. Dalam metode ini, lignin pengikat serat dilunakkan dan
dilarutkan sampai batas tertentu dalam larutan yang mengandung ini terlarut, ion
hydrogen sulfit dengan nilai pH antara 1,5-12. Bergantung pada tingkat memasak,
hasilnya bervariasi antara 45% sampai 65%, namun biaya hasilnya sekitar 50% untuk
pulp standar yang tidak diputihkan. Jika pulp diputihkan, 4% sampai 5% berat kayu
asli lainnya mungkin hilang dalam proses pembuatannya.
c. Proses Sulfat (Kraft)
proses kraft, pertama kali digunakan pada tahun 1879, adalah modifikasi proses soda
kaustik dalam natrium sulfit (Na2 S) yang ditambahkan kedalam cairan pemasak.
Kehadiran soda kaustik dalam cairan pemasak sangat sesuai untuk penggunaan
hampir semua jenis kayu.Sodium sulfat bertugas untuk buffering, pencernaan dapat
diimplementasikan pada konsentrasi OH − ion yang lebih rendah. Dengan demikian
kerusakan serat berkurang dan pulp dengan kekuatan tinggi dihasilkan. Umumnya
pemulihan pulp kraft dari kayu lunak sekitar 47% untuk pulp yang tidak diputihkan
dan 44% untuk diputihkan. (Nigam Mohit et al., 2014)

2.3. Pencucian Pulp
Tujuan dari pencucian pulp adalah untuk mendapatkan pulp yang bebas dari zat
terlarut yang tidak diinginkan. Dalam kasus yang paling mendasar, hal ini bisa
dilakukan dengan cara mengganti yang terkontaminasi yang menyertai serat pulp

Universitas Sumatera Utara

dengan air bersih. Di pabrik bubur kertas modern, Operasi pencucian termasuk juga
perpindahan satu jenis liquor dengan jenis liquor lainnya.

Selain fungsi

pencuciannya, peralatan pencuci juga harus juga memungkinkan mengatur pemisahan
efektif kimia atau tingkat suhu antara tahap proses serat tunggal. Berbagai manfaat
dihasilkan dari bubur kertas, seperti meminimalkan pemulihan zat organik untuk
pengolahan atau pembakaran, mengurangi dampak lingkungan dari operasi serat yang
membatasi pengalihan antara proses penggunaan kembali bahan kimia dan konsevasi
energi dalam tahap pemutihan tunggal, dan terakhir namun tidak sedikit mendapatkan
produk pulp akhir yang bersih. Idealnya, pencucian pulp dilakukan dengan jumlah
minimum air pencuci untuk melestarikan sumber air bersih dan untuk mengambil
beban kapasitas dari daerah hilir yang mengolah filtrat pencucian.Seringkali,
pencucian pulp adalah kompromi antara bersihnya pencucian pulp dan jumlah air
pencuci yang digunakan.Di pabrik, operasi pencucian pulp dapat ditemukan pada
pencucian brownstock, di pabrik pemutih dan, seperti kasusnya, juga mencerna dan
menyalakan mesin pengering.
2.3.1 Pengenceran / Ekstraksi Pencucian
Metode pencucian yang paling sederhana adalah dengan pengenceran dan
ekstraksi.Pada tahap pertama, pakan pulp dicampur dengan cairan pencuci, setelah
filtrat diekstraksi lalu pulp dikeluarkan.Pengenceran / ekstraksi pencucian tidak
efektif kecuali dilakukan berkali-kali.Secara teori, sejumlah tahap pengenceran /
ekstraksi yang tak terbatas diperlukan untuk membawa konsentrasi

dalam

pembuangan pulp ke tingkatnya dalam cairan pencuci. Efesiensi operasi ini umumnya

Universitas Sumatera Utara

rendah, dan terutama bergantung pada konsistensi dimana pulp diencerkan dan
dikentalkan.Hal ini juga tergantung pada sejauh mana zat terlarut diserap pada serat
dan waktu yang dibutuhkan agar zat terlarut menyebar dari serat. Pabrik pulp modern,
tidak ada ruang untuk pengenceran / ekstraksi sebagai proses pencucian terpisah.
Namun demikian, fenomena pengenceran terjadi ketika alasan proses memerlukan
pengenceran, baik untuk pemisahan serat selama penyaringan, bahkan untuk
distribusi serat dizona pembentuk matrik mesin pencuci, atau untuk pencampuran
bahan kimia yang homogen.
2.3.2 Pencucian Multi Stage
Seringkali, satu tahap pencucian saja tidak cukup untuk melakukan pencucian yang
dibutuhkan. Dalam kasus seperti ini, pencucian multi stage harus dilakukan baik pada
sejumlah mesin pencuci secara seri, atau pada satu potong peralatan pencucian multi
stage. Dalam sistem multi stage, penghilang zat terlarut maksimum dapat dicapai jika
pulp dicuci pada setiap tahap dengan air tawar. Namun metode multi, tahap pencuci
menghasilkan sejumlah filtrat sangat encer yang sangat besar, dan ada disana. (Sixta,
2006)
2.3.3 PemutihanPulp
Proses pemutihan dapat dianggap sebagai suatu lanjutan proses pemasakan yang
dimaksudkan untuk memperbaiki brigthness dan pemurnian dari pulp. Hal ini dicapai
dengan cara menghilangkan atau memutihkan bahan pewarna yang tersisa pada pulp
lignin yang tersisa adalah suatu zat yang paling dominan untuk menghilangkan warna

Universitas Sumatera Utara

pada pulp oleh karena itu harus dihilangkan atau diputihkan. Tujuan utama proses
pemutihan secara umum dapat diringkas sebagai berikut:
2. Memperbaiki brigthness
3. Memperbaiki kemurnian
4. Degredasi serat selulosa seminimum mungkin
Pengurangan kandungan resin di dalam pulp juga faktor lain yang penting dalam
proses pemutihan.
2.4 Teori Pemutihan Pulp
Warna pada pulp yang belum diputihkan umumnya disebabkan oleh lignin yang
tersisa penghilangan lignin dapat lebih banyak pada proses pemasakan, tetapi akan
mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak serat, jadi menghasilkan kualitas
pulp yang rendah oleh karena itu, proses pemasakan agar benar-benar cukup dimana
proses penghilangan lignin dengan bahan kimia, umumnya memiliki suatu dampak
terhadap dekomposisi dari lignin. Pada normalnya proses penghilangan lignin adalah
melarutkan pulp kebentuk yang larut dengan air. Penghilangan bentuk-bentuk lignin
merupakan kehilangan sebahagian dari hasil dari proses pemutihan, yang mana ini
adalah 5% sampai dengan 10%( dihitung mulai dari pulp yang telah selesai dimasak),
tergantung kepada metoda pemasakan dan sasaran brightness dari pulp .

Universitas Sumatera Utara

2.4.1 Bahan Kimia Proses Pemutihan
1. Sodium Hidroksida (NaOH)
Pada saat khlorin bereaksi dengan lignin dan resin, sebagaian besar saja yang
dihasilkan tersebut larut dengan air. Karena khlorinat lignin dan resin sangat mudah
larut dalam larutan alkali, perlakuan alkali menyusul setelah proses khlorinasi.
Sodium hidroksida(caustik soda) merupakan salah satu alkali kuat yang ada.
2. Oksigen (�� )
Gas oksigen digunakan sebgai suatu zat pemutih bersama-sama dengan alkali pada
tahap ekstraksi.Gas ksigen memperkuat sifat-sifat pulp yang diputihkan.Hal ini
mungkin membuat berkurangnya emisi yang dapat mengganggu terhadap lingkungan.
3. Sodium hypoklorit(NaOCl)
Hypoklorit adalah persenyawaan kholrin yang pertama digunakan untuk proses
pemutihan (biasanya disebut Hypo) rumus kimia Sodium hypoklorit adalah (NaOCl).
Sodium hypoklorit dibuat dari khlorin dan caustik soda senyawa ini merupakan
larutan yang sangat tidak stabil dan cenderung terurai yang meningkat dengan
kenaikan dan temperatur serta berkurangnya sifat alkali(NaOCl).
4. Khlorin Dioksida (���� )
Khlorin dioksida adalah salah satu bahan kimia pengoksidasi kuat, kerja dari proses
pemutihan ini umumnya dengan cara oksidasi terhadap lignin dan bahan-bahan
berwarna yang lainnya. Digunakan untuk memutihkan pulp yang berkualitas sebab

Universitas Sumatera Utara

ini memiliki keunikan yang sangat mengoksidasi bahan yang bukan selulosa dengan
kerusakan pada selulosa yang mininum.Brightness tinggi yang dihasillkan dengan
khlorin dioksida adalah stabil.Pada bleaching plant khlorin dioksida digunakan
sebagai suatu larutan gas didalam air. (Sirait,2003)
5 Tahap-tahap pada proses pemutihan (Bleaching)

1. Substitusi Klorin Dioksida Pada Tahap Pertama (Do)
Awalnya klorin dioksida

menggantikanhipoklorit pada tahap

selanjutnya pada proses pemutihan untuk mencapai brightness pulp yang
tinggi tanpa mengalami degradasi. Secara substansial substitusi dengan
klorin dioksida memiliki banyak keuntungan:
- Pemakaian bahan kimia sedikit
- Hasil tinggi
- Biaya lebih rendah
- Kekuatan pulp lebih tinggi
- Zat pengotor dan shive sedikit
- Brightness stabil
- sedikit resin pada limbah
- warna lebih rendah
selama proses pemutihan beberapa klorin dioksida membentuk ion-ion
klorat yang tidak akan bereaksi dengan lignin. Pemakaian klorin dioksida
menghasilkan lebih banyak lignin yang teroksidasi dan sedikit substitusi
terhadap klorin ,jadi sedikit klorolignin dan asam klorida yang terbentuk.
Hal ini dapat menyebabkan sedikit natrium hidroksida yang di butuhkan
pada tahap EOP berikutnya.

Universitas Sumatera Utara

2. Tahap Oksidasi Ekstraksi (EOP)
Tahap ini merupakan tahap pemurnian dari tahap klorinasi. Tujuan
utama dari alkali ekstraksi adalah melarutkan komponen-komponen
penyebar warna yang kemungkinan besar larut dalam alkali yang hangat
berdasarkan kerja bahan-bahan kimia yang digunakan terhadap sebagian
proses pemutihan.
Sebagai suatu ketetapan 0,5 kali dari klorin yang duberikan merupakan
persentase NaOH yang dipakai pada tahap ini. Sebagai contoh, jika
penambahan klorin adalah 5% pulp, kemudian penambahan caustic yang
diberikan terhadap pulp menjadi berkurang.

Apabila pada proses

penambahan oksigen naik maka delignifikasi E O meningkat.
3. Tahap Pertama Klorin dioksida (tahap DJ)
Tahap ini merupakan tahap ketiga dari proses pemutihan. Klorin
dioksida adalah suatu bahan pemutihan yang unik memurnikan pulp dan
memberikan pengaruh terhadap sifat-sifat kekuatannya. Dosis klorin
dioksida tergantung kualitas pulp yang masuk dan brightness akhir yang
diinginkan, dan tahap ini merupakan tahap akhir pada proses pemutihan
(Bleaching).
2.3 Pengujian dan Analisa Pada Proses Pemutihan (Bleaching)
Beberapa pengujian yang dilakukan dalam laboratorium untuk mencapai
spesifikasi terhadap kualitas pulp yaitu:
a. Bilangan Kappa
Pengujian ini mengindikasikan kandungan lignin dan kemampuan pulp
tersebut untuk diputihkan.Pengujian ini didasarkan kepada reaksi kalium
permanganat (KMnO 4 ). Normalnya pulp coklat dan pulp setelah melewati
tahap proses alkali ekstraksi diperiksa bilangan kappanya di laboratorium.

Universitas Sumatera Utara

b. Viskositas
Pengujian terhadap viskositas dilakukan untuk menentukan kekentalan
yang dimiliki oleh pulp.Pengujian mengevaluasi derajat polimerisasi dari
pada selulosa atau degradasi dari pada serat selulosa. Pada proses pemutihan
dissolving pulp, kondisi-kondisi proses dan bahan kimia yang diberikan
adalah dirancang untuk mengendalikan derajat polimerisasi menuju tingkat
yang di kehendaki dan pengujian viskositas sangatlah penting. Pemeriksaan
meliputi penentuan viskositas larutan pulp di dalam kupraetilen diamin atau
kuppramonium.

c. Pemutihan (Brightness)
Brightness pulp diukur pada tahap yang berbeda-beda didalam proses
pemutihan. Tujuannya adalah untuk mencapai Brightness yang spesifik
terhadap pulp yang dihasilkan.Sebuah alat pengukur tingkat refleksi atau
pengukur brightness digunakan di laboratorium untuk mengukur Brightness
contoh pulp dibuat dalam lembaran.Ini memantulkan cahaya yang diukur
dan dinyatakan sebagai persen dari pada Magnesium oksida.Pengukuran ini
bertujuan untuk mengendalikan dosis bahan kimia pada tahap ini.(Sirait,
2003).

Universitas Sumatera Utara