2.1 Sejarah dan Jenis Pembuatan Pulp
Pemb Pembua uata tan n kert kertas as deng dengan an baha bahan n baku baku pulp pert pertam amaa kali kali dila dilaku kuka kan n di Chin China. a. Teknologi yang yang diterapkan pada saat itu sangat sederhana, yaitu pemanfaatan susp suspens ensii dari dari sera seratt bambu bambu atau atau sera seratt mulberry yang yang selanju selanjutny tnyaa dijadi dijadikan kan pulp. pulp. Teknologi Teknologi pembuatan pe mbuatan pulp pulp sebagai sebagai bahan baku kertas ini lalu dikembangkan di Timur Tengah dan Eropa setelah dibawa oleh pedagang dari China.
Pada tahun 169, di !merika "tara tepatnya Philadelphia, pertama kali didirikan industri paper industri paper mill . #elanjutnya mulailah berkembang dan bermun$ulan paper bermun$ulan paper mill di di Canada, !merika #erikat, dan belahan dunia lainnya. Pada abad ke%&, terjadi sebuah lon$atan teknologi dengan ditemukannya metode yang hebat dan effisien, seperti
Continous Cooking, Modified Continous Cooking, Bleaching Continous Multistage, Machine Paper Coating, Dry Foaming, dan proses pembuatan pulp pembuatan pulp dan kertas yang lainnya. lainnya. Tabel Tabel &.1 menyajikan menyajikan perkembangan teknologi pembuatan pembuatan pulp dan pulp dan kertas pada masa modern, karena pada masa sebelumnya, tidak ada data historis yang menunjang.
Tabel Tabel &.1. Perkembangan Teknologi Pulp Teknologi Pulp dan dan 'ertas
Tahun Teknologi
Penemu Negara
1(9) *esin pembuatan
kertas +i$holas -ouis Peran$is
kontinyu
1) *esin /ourdrinier
0onkin rothers 2nggris 1)3 Pembuatan pulp se$ara % %
4round wood%mekanis
1)53 Proses soda kimia
%
2nggris 1)6( Proses sulfit kimia
enjamin T "#! 1))3 Proses sulfat kimia
Carl 0ahl erman
0i 2ndonesia, perkembangan industri pulp dan kertas baik yang intergrated ataupun non%intergrated berlangsung $ukup pesat. 0imulai dengan dibukanya pabrik pulp berserat panjang 7 softwood 8 di 0.2 !$eh dengan kapasitas produksi 165. tontahun, dan di :iau dengan kapasitas &. tontahun, serta pada tahun 19(9, 1. tontahun di tangerang. #ampai tahun 199), menga$u pada P"#0!T! 0epartemen Perindustrian P#, di 2ndonesia sudah berdiri 65 industri pulp dan kertas. Pada dasarnya, proses pembuatan pulp adalah proses pemisahan serat selulosa dari pengotor%pengotor yang terdapat pada bahan baku. Proses tersebut lalu diikuti dengan pengubahan bentuk bulk menjadi serat ke$il yang terpisah. Proses pemasakan pulp merupakan proses pengubahan bahan baku menjadi bentuk serat, serta pelepasan ikatan selulosa sebagai bahan yang diinginkan dari bahan pengotor lain seperti lignin, silika, ash, dan lain%lain. Pada proses pemasakan digunakan bahan kimia tertentu yang berlangsung pada tekanan, temperatur, dan komposisi lindi tertentu dalam sebuah reaktor yang dikenal dengan nama Digester . #edangkan untuk proses pemurnian terdiri dari proses bleaching 7pemutihan8 dan penambahan ;at aditif sesuai dengan karakteristik pulp yang diinginkan konsumen.
#e$ara umum proses pembuatan pulp dibagi menjadi menjadi tiga jenis yaitu mekanis, semikimia, dan kimia. #etiap proses memiliki karakteristik tersendiri dalam hal yield , tenaga yang dibutuhkan 7terutama untuk proses mekanik8, dan beban bagi pengolahan limbah 7effluent 8. Tiap%tiap proses juga memiliki sifat%sifat pulp yang tersendiri, seperti disajikan pada 4ambar &.1 yang membandingkan ma$am%ma$am proses pembuatan pulp dalam hal kebutuhan energi listrik dan pengambilan kembali bahan pemasak. Pada Tabel &.&, tersaji perbandingan teknologi Pulping berdasarkan proses pembuatannya, yang menghasilkan pulp dengan kuantitas tertinggi adalah proses mekanis, sedangkan untuk kualitas, proses kimia memberikan hasil yang terbaik. 'ebutuhan energi listrik pada proses semi kimia lebih besar dibandingkan dengan proses kimia, namun yield pulp yang dihasilkan lebih besar yaitu sekitar (5< untuk semi kimia, dan 3 5 < untuk proses kimia.
Tabel &.&. Perbandingan teknologi pulping
Mekanis
Semi-kimia
Kimia
•
Tidak memerlukan bahan
•
4abungan antara mekanis •
*emerlukan bahan kimia kimia
dan kimia
•
=asilnya rendah 73% •
>=asilnya tinggi 79
•
=asilnya menengan
755%
55<8
95<8
9<8
•
#erat yang dihasilkan? •
#erat yang dihasilkan?
•
#erat yang dihasilkan
@ Putih
@ Pendek
tergantung pada
@ Panjang, pendek @ Tidak stabil
kebutuhan produk yang
sesuai bahan baku @ Tidak kuat
diinginkan
@ 'uat dan stabil •
#ulit untuk di% Bleaching
•
Contoh?
•
*udah untuk di% karena kadar lignin yang
@ Neutral Sulfite
bleaching
tinggi
SemiChemical
•
Contoh?
•
Contoh?
7+##C8
@ raft
@ Stone !round "ood
@ =igh #ield raft
@ #ulfite
@ $efiner Mechanical
@ #oda
Pulp
@ %hermo Mechanical
Pulp
2.1.1 Proses Mekanis
Proses ini merupakan proses yang paling sederhana dibandingkan dengan dua proses lainnya. Pada proses ini digunakan sejumlah tenaga mekanis untuk menghan$urkan bahan baku yang mengandung selulosa untuk mendapatkan serat.
eberapa jenis proses mekanis yang paling umum adalah Stone !round "ood, $efiner Mechanical Pulp 7:*P8, dan %hermo Mechanical Pulp 7T*P8. Pada proses Stone !round "ood, pulp dibuat dengan menggunakan gerinda. Prinsip pembuatan pulp dengan metode ini adalah menekan bahan baku pada permukaan yang kasar dan abrasif dari suatu gerinda yang terbuat dari batu. #ejumlah air digunakan dalam operasi ini. !ir tersebut berfungsi untuk mendinginkan, membersihkan dan melumasi permukaan batu gerinda serta membawa pulp yang terbentuk. Permukaan gerinda yang kasar dan abrasif dilapisi oleh !l&A atau #ilikon 'arbida yang tebalnya sekitar ( $m. 'ekasaran permukaan gerinda yang digunakan mempengaruhi pulp yang dihasilkan. Pulp yang dihasilkan dari proses ini dipakai sebagai bahan baku pembuatan kertas $etak, karton dan kertas khusus.
Proses :*P sejenis dengan proses gerinda, namun ada perbedaan yaitu gerinda digantikan oleh sebuah refiner , yang fungsinya sama dengan gerinda yaitu menghan$urkan kayu. Proses :*P ini menggunakan uap panas untuk memanaskan bahan baku sebelum dihan$urkan. =asil yang diperoleh dari proses ini memiliki warna yang lebih suram dan kotor dibandingkan dengan proses gerinda. Proses %hermo Mechanical Pulp 7T*P8 merupakan modifikasi proses :*P, pada proses ini dilakukan pengontrolan temperatur yang lebih intensif selama proses pemanasan bahan baku. Pulp yang dihasilkan lebih kuat dan panjang dibandingkan proses :*P dan gerinda.
2.1.2 Proses Semi-kimia
Proses semi%kimia pada umumnya digunakan oleh industri yang tidak terlalu membutuhkan derajat keputihan yang tinggi pada produk seratnya. Proses ini, sesuai dengan namanya, merupakan gabungan proses mekanis dan kimia, dimana bahan kimia yang digunakan tidak terlalu banyak dan tenaga mekanis yang digunakan juga tidak sebesar proses mekanis. 0alam prosesnya terdapat pengerjaan yang hanya dilakukan se$ara mekanis tanpa bantuan ;at kimia. Proses yang termasuk ke dalam proses semi%kimia yang umum adalah Neutral Sulfite SemiChemical 7+##C8 dan &igh #ield raft' Pada Proses Neutral Sulfite SemiChemical 7+##C8, serpihan kayu dimasak dengan larutan natrium sulfit yang mengandung sedikit bahan kimia yang bersifat alkalis. ahan kimia tersebut antara lain natrium karbonat, bikarbonat atau hidroksida. #erpihan yang sudah dimasak kemudian diolah se$ara mekanis dengan menggunakan disk refiner . Pada proses +##C hampir setengah dari lignin yang terdapat pada bahan baku kayu berhasil dihilangkan, yaitu sekitar 3<. 'ekurangan dari proses +##C adalah dalam hal ekonomi, karena proses ini membutuhkan bahan kimia yang relatif banyak.
Proses &igh #ield raf disebut juga sebagai proses isulfit, karena proses ini menggunakan bisulfit sebagai bahan kimia yang mengandung magnesium atau natrium sebagai dasar, ada juga beberapa yang menggunakan amonium. Proses ini banyak dipakai pada industri kertas koran dan karton. Pemasakan dengan bisulfit lebih $epat dari pada +#CC, namun kekuatannya rendah. Pembuatan dengan bahan kimia dasar mengandung magnesium menghasilkan kualitas pulp yang hampir menyerupai +#CC, dengan $ara menaikkan perbandingan magnesium terhadap #ulfur Aksida. 2.1.3 Proses Kimia
Proses kimia merupakan proses yang paling banyak digunakan oleh industri pulp dewasa ini. #esuai dengan namanya, seluruh proses pembuatan pulp mulai dari pemutusan ikatan lignoselulosa pada chips kayu hingga pen$u$ian, menggunakan ;at kimia. eberapa proses yang termasuk kedalam proses kimia se$ara u mum adalah proses sulfat, sulfit, dan soda. Prinsip dari teknologi proses sulfat adalah hidrolisis, yaitu lignin yang terdapat pada bahan baku dan berikatan dengan selulosa di%hidrolisis sehingga ikatannya terputus dan membentuk alkohol, asam dan sedikit merkaptan. :eaksi umum yang terjadi? : selulosa%A= B +aA= +a&# B =&A
+aA= B +a#= 7&.18
: selulosa%+a
=
: selulosa%A= . +aA= B
-ignin C A B +a#= -ignin C #+a
A=
0alam pemasakan kayu proses sulfat, dipergunakan larutan pemasak alkalis yang disebut o
lindi putih 7white li(uor 8. Pemasakan berlangsung pada temperatur 16%1) C selama &% 5 jam pada tekanan 66%9&5 kPa dimana sebagian besar lignin akan terlarut dan terlepas dari serat. Pada proses sulfat ini dihasilkan pulp dengan kandungan lignin sekitar < dan tingkat keputihan 7 Brightness8 dari pulp setelah melewati unit bleaching adalah sekitar )9<. Proses #ulfit menggunakan $airan pemasak yang disiapkan dari pembakaran gas sulfur yang menghasilkan #A&. :eaksi pembakaran sulfur seperti berikut? # BA #A& 7&.&8 kemudian gas #A& yang terbentuk dilewatkan pada sebuah menara absorber . iasanya pada industri%industri yang baru, digunakan +=3A=, *g7A=8& atau +a&CA sebagai ;at absorber . :eaksi yang terjadi adalah? #A& B =&A =&#A 7&.8 =&#A B *g7A=8& *g7=#A8& B & =&A 7&.38
'ombinasi sulfur
o
Chips kayu dimasak selama 6 1& jam, pada temperatur 1&5 16 C dan tekanan 6& (55 kPa. =asil dari proses sulfit ini biasanya digunakan sebagai bahan baku pembuat kertas tisu, pembungkus roti, kertas buku dan lain%lain. Proses soda pada umumnya sama dengan proses sulfat, perbedaannya terjadi pada penggunaan +a&#A3. Pada proses ini, selain digunakan +aA= dan +a&CA, juga digunakan +a&#A3 pada larutan pemasaknya. uangan limbah dari proses ini $enderung lebih ramah lingkungan, karena tidak mengandung belerang, hal ini disebabkan karena pada larutan pemasak terdapat banyak jenis garam.
