Top Banner
TUGAS PROSES INDUSTRI KIMIA “PROSES INDUSTRI PEMBUATAN PULP DAN KERTAS” Disusun oleh : Christyowati Primi Sagita 21030113130142 M. Akhsanil Auladi 21030113130141 Merreta Noorenza Biutty 21030113120047 Ricky Kurniawan 21030113130147 Piontek Benedictus Brandon 21030113120039
30

Pulp Dan Kertas Edit

Dec 23, 2015

Download

Documents

Rikii Kurniawan

tugas
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Pulp Dan Kertas Edit

TUGAS PROSES INDUSTRI KIMIA

“PROSES INDUSTRI PEMBUATAN PULP DAN KERTAS”

Disusun oleh :

Christyowati Primi Sagita 21030113130142

M. Akhsanil Auladi 21030113130141

Merreta Noorenza Biutty 21030113120047

Ricky Kurniawan 21030113130147

Piontek Benedictus Brandon 21030113120039

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

2014

Page 2: Pulp Dan Kertas Edit

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kertas merupakan suatu komponen penting dalam peradaban dunia. Kertas

merupakan banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, baik untuk mencetak, untuk

menulis, untuk melukis dan kini juga banyak yang digunakan sebagai pembersih

(tissue). Kertas telah terkenal sejak abad kedua sebelum masehi. Kertas pertama kali

dibuat oleh orang Tionghoa dari kulit pohon murbey dan bambu, kemudian setelah

kertas banyak diminati masyarakat, bahan kertas beralih ke kapas dan linen. Kira-kira

seratus lima puluh tahun yang lalu, Frieddrich Gottlob Keller, seorang pekerja Jerman

menghasilkan pulp kayu mekanis pertama dengan cara yang sederhana yaitu dengan

menumbuk balok-balok kayu sehingga seratnya terpisah-pisah. Kertas dari bahan baku

kayu, pertama kali dibuat dengan cara mencetak pulp kayu temuan Frieddrich Gottlob

Keller menjadi lapisan-lapisan kertas. Proses kayu tumbuk ini tersebar ke seluruh dunia

sebagai proses pembuatan kertas yang paling baik saat itu. Namun pada saat ini proses

pembuatan kertas yang paling mutakhir adalah berasal dari pulp hasil proses dengan

memanfaatkan bahan kimia.

Pulp dan kertas yang diproduksi dari bahan baku yang mengandung selulosa fiber

seperti kayu pada umumnya, kertas daur ulang, dan limbah pertanian. Di negara-negara

berkembang, sekitar 60 % dari selulosa fiber berasal dari bahan baku nonwood (bukan

kayu) seperti ampas tebu, jerami, bambu, alang-alang, dan rami. Pabrik pulp dan pabrik

kertas dapat berdiri secara terpisah atau sebagai satu kesatuan operasi terpadu. Pabrik

terpadu salah satunya melakukan pembuatan bubur kertas (pulp) di tempat. Sedangkan

pabrik yang tidak terintegrasi tidak memiliki kapasitas untuk pulping tetapi harus

membawa pulp pabrik dari sumber luar. Sarjana teknik kimia mempunyai peranan

penting dalam mengolah kayu menjadi pulp dan kertas didalam proses industrinya.

1.2 Tujuan

a. Mengetahui sejarah perkembangan kertas

b. Mengetahui bahan baku dalam pembuatan pulp dan kertas

c. Mengetahui kegunaan dan spesifikasi produk

d. Mendeskripsikan proses pembuatan pulp dan kertas

e. Memahami block diagram proses pembuatan pulp dan kertas

f. Memahami flowsheet proses pembuatan pulp dan kertas.

1

Page 3: Pulp Dan Kertas Edit

BAB II

ISI

2.1 Sejarah kertas

Kertas ditemukan oleh Tsai Lun dari bahan bambu yang mudah didapat di seantero

China selama Dinasti Han pada tahun 101 Masehi dan menyebar ke barat melalui Jalan

Sutra. Penemuan ini akhirnya menyebar ke Jepang dan Korea seiring menyebarnya

bangsa-bangsa China ke timur dan berkembangnya peradaban di kawasan itu meskipun

pada awalnya cara pembuatan kertas merupakan hal yang sangat rahasia.

Di tahun 1799, seorang Prancis bernama Nicholas Louis Robert menemukan proses

untuk membuat lembaran-lembaran kertas dalam satu wire screen yang bergerak,

dengan melalui perbaikan-perbaikan alat ini kini dikenal sebagai mesin Fourdrinier.

Penemuan mesin silinder oleh John Dickinson di tahun 1809 telah menyebabkan

meningkatnya penggunaan mesin Fourdrinier dalam pembuatan kertas-kertas tipis.

Tahun 1826, steam cylinder untuk pertama kalinya digunakan dalam pengeringan dan

pada tahun 1927 Amerika Serikat mulai menggunakan mesin Fourdrinier.

Peningkatan produksi oleh mesin Fourdrinier dan mesin silinder telah

menyebabkan meningkatnya kebutuhan bahan baku kain bekas yang makin lama makin

berkurang. Tahun 1814, Friedrich Gottlob Keller menemukan proses mekanik

pembuatan pulp dari kayu, tapi kualitas kertas yang dihasilkan masih rendah. Sekitar

tahun 1853-1854, Charles Watt dan Hugh Burgess mengembangkan pembuatan kertas

dengan menggunakan proses soda. Tahun 1857, seorang kimiawan dari Amerika

bernama Benjamin Chew Tilghman mendapatkan British Patent untuk proses sulfit.

Pulp yang dihasilkan dari proses sulfit ini bagus dan siap diputihkan. Proses kraft

dihasilkan dari eksperimen dasar oleh Carl Dahl pada tahun 1884 di Danzig. Proses ini

biasa disebut proses sulfat, karena Na2SO4 digunakan sebagai make-up kimia untuk sisa

larutan pemasak. (M.Piraga, 2010)

2.2 Bahan Baku Pembuatan Pulp dan Kertas

Dalam pembuatan pulp dan kertas, bahan baku yang digunakan adalah bahan baku

yang mengandung selulosa. Selulosa adalah salah satu bentuk polisakarida dengan

rumus molekul (C6H10O5)n yang berupa serat dan berwarna putih dengan jumlah n yaitu

dari 250-1500. Selulosa memiliki rumus bangun seperti pada Gambar 1 berikut ini.

2

Page 4: Pulp Dan Kertas Edit

Gambar 1. Rumus bangun selulosa (C6H10O5)n (Zulfikar, 2008)

Berdasarkan kelarutannya dalam NaOH 17,5 %, selulosa dibagi menjadi menjadi 3

jenis yaitu :

a. α- selulosa, tidak larut dalam pelarut tersebut pada 200C.

b. β- selulosa, larut dan mengendap lagi bila ditambahkan asam.

c. γ- selulosa, larut dan mengendap bila ditambah alkohol.

Dari ketiga jenis selulosa diatas, yang digunakan dalam proses pembuatan pulp dan

kertas adalah jenis α- selulosa yang tidak larut, sedangkan jenis β- selulosa dan γ-

selulosa yang larut dikenal dengan nama hemiselulosa. Bahan baku yang mengandung

selulosa untuk menghasilkan pulp dan kertas dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu

tumbuh-tumbuhan berjenis kayu (wood) dan bukan kayu (non wood).

2.2.1 Tumbuhan Berjenis Kayu

Kayu merupakan salah satu tumbuhan yang memiliki kandungan selulosa

yang cukup tinggi yaitu 40-45%, sehingga kayu dapat digunakan sebagai bahan

baku pembuatan pulp dan kertas (Dumanauw, 1984). Jenis kayu yang digunakan

dalam proses pembuatan pulp dan kertas adalah sebagai berikut :

a. Kayu lunak (softwood), yaitu kayu dari tumbuhan konifer yang berdaun jarum

seperti Pinlis sp (tusam) dan Aganthis sp (dammar).

b. Kayu keras (hardwood), yaitu kayu dari tumbuhan yang berdaun lebar dan

menggugurkan daunnya setiap tahun seperti Albazia falcatera, Euclyptus sp, dan

Antochehalus candabia.

Kayu lunak memiliki panjang dan kekasaran yang lebih besar sehingga dapat

memberi kekuatan pada kertas sedangkan kayu keras memiliki sifat yang lebih

halus dan kompak sehingga dapat menghasilkan permukaan kertas yang halus. Dari

kelebihan masing-masing sifat jenis 2 kayu tersebut, maka dalam pembuatan kertas

umumnya menggunakan campuran dari kayu lunak dan kayu keras untuk

menghasilkan kertas yang kuat dengan permukaan yang halus.

3

Page 5: Pulp Dan Kertas Edit

2.2.2 Tumbuhan Berjenis Bukan Kayu

Selain tumbuhan berkayu, beberapa jenis tumbuhan bukan kayu yang

mengandung serat selulosa juga dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan

pulp dan kertas. Serat selulosa tersebut dapat berasal dari kulit batang, daun,

tangkai, buah atau biji, bulu biji maupun rerumpunan. Berdasarkan sumber

seratnya, tumbuhan jenis bukan kayu dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a. Serat kulit batang, yaitu fax, jule, hemo, rami kenaf, haramay.

b. Serat daun, yaitu manila, abaca, sisal, palm, nenas.

c. Serat bulu biji, yaitu kapas dan kapuk.

d. Serat rerumpunan, yaitu merang, jerami, baggase, bambu, jelaga.

2.2.3 Kualitas Bahan Baku

Pada proses pembuatan pulp, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi

proses pengoperasian di dalam pabrik sehingga dapat menghasilkan pulp yang

diinginkan dan dapat diproses lebih lanjut menjadi kertas. Faktor-faktor yang

mempengaruhi tersebut dibagi menjadi 3, yaitu :

a. Chip Quality, yang dipengaruhi oleh :

i. Wood Related Variable, yang meliputi (1) wood species (jenis kayu) :

apakah jenis kayu softwood atau hardwood, (2) wood density (densitas

kayu) : yang mempengaruhi volume digester dalam meningkatkan

produksi pulp, dan (3) wood decay (kerusakan kayu) : seberapa cepat kayu

membusuk yang disebabkan oleh mikroorganisme.

ii. Process Related Variable, yang meliputi (1) chip size : seberapa tebal chip

dalam proses pulping,(2) chip bulk density : menentukan jumlah pulp yang

dapat masuk dan dinyatakan dalam kg/m3,dipengaruhi oleh wood density

dan chip size, (3) chip moisture : dapat digunakan untuk menghitung wood

input yang masuk ke dalam digester supaya konsentrasi liquor dan alkali

tetap konstan, normalnya dalam range 40%-50%, (4) bark (kulit kayu) dan

kontaminasi lainnya : merupakan komponen yang tidak diinginkan dalam

produksi pulp.

b. White Liquor Properties

White liquor merupakan bahan kimia pemasak dengan metode sulfat

(kraft cycle) dalam bentuk aqueous solution, dimana kandungannya terdiri

dari NaOH, Na2S, Na2SO4, Na2CO3. White liquor digunakan untuk

4

Page 6: Pulp Dan Kertas Edit

mengurangi kandungan lignin dalam digester dan juga untuk ekstraksi

selulosa. Digester yang digunakan adalah digester continue.

c. Cooking Control Variable

Variabel-variabel yang digunakan dalam cooking control antara lain :

i. Waktu dan temperature, berpengaruh pada reaksi delignifikasi, dimana

kenaikan temperature yang kecil dapat menyebabkan terjadi lebih

banyak reaksi delignifikasi.

ii. Alkali charge, efektifitas normal alkali charge memiliki nilai antara

10%-18% Na2O dalam drywood tergantung dari jenis kayu, kondisi

pemasakan, dan derajat delignifikasi yang dibutuhkan. Kelebihan alkali

dapat menyebabkan kenaikan angka delignifikasi, dan mengurangi yield.

iii. Liquor to wood ratio

Rasio normal liquor : wood yaitu 3 : 1 atau 5 : 1.

2.3 Kegunaan dan Spesifikasi Produk

Kertas merupakan benda yang mempunyai banyak kegunaannya dalam kehidupan

manusia sehari-hari. Salah satunya yaitu untuk menulis. Kertas telah mengalami

perkembangan zaman dari sejak ditemukan pertama kali pada peradaban Cina hingga

sekarang. Dengan seiring berkembangnya zaman, maka kegunaan kertas juga semakin

meningat. Beberapa spesifikasi kertas beserta kegunaannya menurut Techninal

Information Paper – “TIP 0404-36 Paper Grade Classifaction” adalah sebagai berikut.

a. Uncoated Groundwood

Kertas yang tidak mempunyai lapisan coating pigmen dan diproduksi

menggunakan pulp mekanis (mechanical pulps), bubur kertas yang diproduksi tanpa

proses kimiawi. Kurang lebih 80% kertas jenis ini adalah kertas koran (newsprint).

Gramatur (berat kertas dalam gram per satu meter persegi) adalah 24-75 g/m2, dengan

kertas koran dari 38 g/m2 to 52 g/m2. Disamping itu, jenis kertas lainnya adalah kertas

untuk direktori (seperti yellow page), computer paper, katalog, dan advertising

supplement (brosur sisipan yang umumnya dicetak dengan sistim rotogravure).

b. Coated Groundwood

Kertas jenis ini paling tidak mempunyai 10% pulp mekanis (umumnya 50-55%

groundwood) dengan sisanya menggunakan pulp kimia. Umumnya kertas ini

berwarna kekuningan karena banyak pulp mekanis dan mempunyai gramtur dari 45

5

Page 7: Pulp Dan Kertas Edit

g/m2 to 130 g/m2. Kertas ini umumnya ditemukan pada kegunaan kertas dengan mesin

cetak letterpress dan offset, seperti LWC (light weight coated – kertas yang

mempunyai lapisan coating rendah sekitar 7-10 gr/m2 dan kertas coated untuk

majalah.

c. Uncoated Woodfree

Kertas jenis ini mempunyai kandungan pulp mekanis lebih rendah dari 10%

umumnya bisa mencapai 0% dan tidak mempunyai lapisan coating pigmen sama

sekali. Kegunaan kertas ini termasuk office papers (formulir, kertas fotokopi, kertas

buku tulis, dan kertas amplop), kertas carbonless (NCR), dan kertas cetak atau anda

biasa sebut HVS untuk brosur, selebaran, iklan, dan bahkan kartu pos bila tebal. Jenis

kertas ini sering juga disebut printing, writing, and book papers (kertas cetak, tulis

dan buku).

d. Coated Woodfree

Jenis kertas ini juga mengandung kurang 10% pulp mekanis, tetapi mempunyai

lapisan coating pigmen baik dua sisi atau satu sisi. Gramatur kertas berkisar antara 70

gr/m2 dan 300 gr/m2. Art Paper umumnya mulai dari 70 gr/m2 sampai dengan 150

gr/m2, sementara Art Board mulai dari 170 gr/m2 sampai dengan 300 gr/m2. Kegunaan

paling umum adalah untuk majalah, buku, cetak commercial dengan mutu yang tinggi

dan mahal karena brightness yang relatif tinggi dibanding kertas uncoated

groundwood.

e. Kraft Paper

Kertas kraft, arti harfiahnya adalah kertas kuat, mempunyai 4 kegunaan utama:

(1). Kertas bungkus (wrapping) seperti untuk bungkus kertas plano, kertas bungkus

nasi, (2). Kantong (bag/sack) seperti kantong belanja, (3). Karung (shipping sack)

seperti karung atau kantong semen, dan (4). Berbagai fungsi converting. Gramatur

berkisar antara 50 gr/m2 dan 134 gr/m2. Pulp kertas yang dipakai bisa melalui proses

pemutihan atau bleaching atau tidak. Bila tidak diputihkan maka berwarna coklat.

f. Bleached Paperboard

Pulp kertas yang dipakai adalah beached sulfate dan kegunaan utama adalah

folding carton – untuk membuat box, dan kertas karton susu atau juice. Karena bleach

maka warna kertas karton ini putih dan sekitar setengah jumlah produksi adalah

coated. Gramatur bervariasi mulai dari 200 gr/m2 sampai dengan 500 gr/m2. Golongan

jenis kertas ini termasuk untuk membuat gelas kertas, piring kertas, karton tebal cetak,

6

Page 8: Pulp Dan Kertas Edit

tag stock (kertas karton untuk gantungan, kartu komputer, file folders (map folio), dan

index card (kartu index nama).

g. Unbleached Paperboard

Kertas karton ini tidak diputihkan dengan bleaching dan diproduksi dari virgin

kraft (pulp kimia dengan serat non-recycle) atau neutral sulfitesemichemical pulp

(bubur kertas dengan proses semi-kimia sulfite yang netral). Produk utama adalah

linerboard, jenis kertas yang digunakan untuk membuat corrugated containers

(corrugated box yang biasanya berwarna coklat). Berat gramatur umumnya 130 gr/m2

sampai dengan 450 g/m2. Corrugating medium atau kertas medium juga masuk dalam

kaetgori ini yang dibuat dengan sebagian campuran kertas recycle.

h. Recycled Paperboard

Pulp yang digunakan terdiri atas kertas recycle atau daur ulang. Jenis kertas ini

meliputi rentang variasi kertas yang luas mulai dari kertas medium untuk corrugated

box, folding boxboard atau clay coated news back – kertas ini sering disebut sebagai

Duplex dan Triplex, setup boxboard – layaknya duplex tetapi uncoated, dan berbagai

jenis kertas dan kertas karton. Juga gypsum liner – kertas yang digunakan sebagai

pelapis luar gypsum board, kertas untuk core tube dan lain sebagainya.

i. MG Kraft specialties

Kertas jenis ini mempunyai permukaan dengan penampakan yang licin dan

seperti kaca (glaze) dimana kertas tersebut diproduksi diatas mesin yang mempunyai

silinder pengering / pemanas yang diameternya sangat besar. Di pasar lokal sering

disebut dengan kertas Litho, Doorslag. Jenis kertas lainnya seperti kertas dasar (base

paper) untuk wax paper, kertas bungkus, carbonizing, dan kraft specialties.

j. Tissue

Bubur kertas yang dipakai untuk tisu adalah pulp kimia yang di-bleach dengan

tambahan 50 atau lebih pulp mekanis. Mayoritas kertas tisu digunakan untuk produk

sanitari seperti tisu gulung, towel, bathroom, napkins dan lain-lain. Gramatur

mempunyai rentang dari 13 gr/m2 sampai dengan 75 gr/m2. Jenis kertas ini diproduksi

dengan sistem through air dried (TAD) atau mesin kertas Yankee (silinder pemanas

yang diameternya sangat besar) yang mempunyai wet atau dry crepe operation.

7

Page 9: Pulp Dan Kertas Edit

2.4 Deskripsi Proses

Dalam industri pulp dan kertas, bahan baku yang mengandung serat selulosa diubah

menjadi pulp dan kertas. Urutan proses pembuatannya adalah (1) persiapan bahan baku,

(2) pembuatan pulp (proses pulping), (3) pemutihan, (4) pengambilan kembali

(recovery) liquor, (5) pengeringan pulp dan (6) pembuatan kertas. Urutan-urutan proses

pembuatan tersebut akan diuraikan sebagai berikut.

a. Proses Pulping (Pembuatan pulp)

Seluruh proses pulping memiliki tujuan yang sama yaitu untuk membebaskan serat

selulosa dari lignin dan komponen lain yang tidak diinginkan agar mendapatkan banyak

hemiselulosa dan selulosa, serta dapat meningkatkan yield dari serat yang telah

dipisahkan dari lignin. Serat yang yang diperoleh umumnya bewarna dan harus di

bleaching sebelum dapat digunakan menjadi kertas. Hal ini juga bertujuan untuk

mendapatkan warna yang baik tanpa degradasi dan kehilangan yield serat. Proses

pulping atau pembuatan bubur kertas dapat diuraikan menjadi 9 bagian atau tahapan,

sebagai berikut:

1). Woodyard

Merupakan tahap penerimaan dan menyimpan kayu gelondongan yang selanjutnya

dilakukan proses pengkulitan, pemotongan kecil-kecil & penyaringan potongan

kayu.

2). Barker

Merupakan proses penghilangan kulit kayu dimana glondongan kayu dimasukkan

dalam “debarking drums”, gelondongan silinder berputar mengakibatkan

gelondongan kayu ikut berputar dan bergesekan satu dengan yang lain melucuti

kulit kayunya.

3). Chipper

Merupakan proses pemotong gelondongan kayu menjadi ukuran kecil yaitu kurang

dari 2 cm dan setipis ½ cm dengan menggunakan mesin.

4). Screen

Merupakan filter penyaring untuk memisahkan potongan kayu yang lebih besar

dari target ukurannya, dan menghilangkan debu hasil potong yang tidak perlu.

5). Digester

Merupakan proses pengukusan potongan kayu yang yang dimasak dengan suhu

dan tekanan yang tinggi dalam suatu larutan kimia penghancur. Larutan dan proses

8

Page 10: Pulp Dan Kertas Edit

masak ini akan melembutkan dan akhirnya memisahkan serat kayu yang

diinginkan dari “lignin” yaitu unsur kayu semacam lem yang menahan serat kayu

bersatu.

6). Chemical Recovery and Regeneration

Merupakan proses memasak bahan kimia buangan dari proses memasak

sebelumnya untuk kembali dapat digunakan dalam tahap digester.

7). Blow Tank

Merupakan proses penyajian pulp atau bubur kertas yang telah jadi, dimana serat

kayunya sudah terpisah satu sama lain.

8). Washing

Pada tahap ini akan membersihkan sisa-sisa larutan kimia dan lignin yang masih

tertinggal, yang nantinya akan dikembalikan ke proses tahap ke 6 yaitu chemical

recovery process. Bubur kertas yang dihasilkan merupakan bubur kertas alami

yaitu berwarna coklat dan pada umunya digunakan untuk membuat kertas kantong

dan corrugated box yang coklat.

9). Bleaching

Proses ini merupakan tahap pemutihan bubur kertas dengan menggunakan zat

kimia pemutih atau bleach, yang tujuan khususnya adalah untuk membuat kertas

cetak atau kertas budaya. Jadi proses pemutihan sangat relatif tergantung pada jenis

kertas yang akan dibuat.

Mekanisme proses pelepasan serat-serat selulosa kayu pada tahap digester dapat

dilakukan dengan 3 proses yaitu proses mekanik, proses kimia dan proses semi-kimia.

i. Proses Mekanik

Kayu gelondongan dihancurkan dengan gilingan batu sambil menyemprotkan air ke

permukaan gilingan batu untuk mengeluarkan bahan yang sudah digiling. Metode ini

hanya digunakan untuk jenis kayu lunak yaitu jenis kayu yang berasal dari pohon

berdaun jarum. Dalam proses mekanik ini tidak ada bagian kayu yang terbuang.

ii. Proses Kimia

Pada metode ini serpihan kayu dimasukkan ke dalam bahan kimia untuk

mengeluarkan lignin dan karbohidrat. Ada 3 proses kimia yang digunakan yaitu :

1. Proses Soda

Pada proses soda, bahan kimia yang digunakan untuk melarutkan komponenkayu

yang tidak diinginkan adalah soda kaustik (sodium hidroksida) dan soda abu

9

Page 11: Pulp Dan Kertas Edit

(sodium karbonat). Proses soda digunakan untuk pembuatan pulp dari kayu keras

yaitu kayu yang berasal dari pohon yang daunnya lebar, mempunyai panjang

serat lebih kecil 0,25 cm. Proses soda hampir sama denga proses pada proses

sulfat atau kraft, kecuali disolving agent adalah NaOH/Na2CO3 dan bahan kimia

make up adalah Na2CO3 dibandingkan Na2SO4.

2. Proses Kraft

Proses kraft adalah suatu proses pembuatan pulp dengan proses kimia. Proses ini

menghasilkan pulp dengan kekuatan yang lebih tinggi di banding proses mekanis

dan semikimia, namun rendemen yang dehasilkan lebih kecil karena komponen

yang terdegradasi lebih banyak. Larutan utama yang digunakan dalam proses

kraft adalah natrium hidroksida (NaOH) dan natrium sulfida (Na₂S). Natrium

hidroksida merupakan bahan kimia pemasak utama yang berfungsi untuk

mempercepat kelarutan lignin, sedangkan natrium sulfida merupakan komponen

aktif tumbuhan yang berfungsi untuk menggantikan bahan alkali yang hilang

selama proses pemasakan sehingga konsentrasi larutan pemasak alkali tetap

stabil. Material yang ditambahkan pada cairan pemasak (coking liquor) untuk

proses kraft adalah Na2SO4. Oleh karna itu, proses ini disebut proses sulfat. Suhu

pemasakan yang digunakan umumnya berkisar antara 170-180°C dengan tekanan

660-925 kPa. Suhu di bawah 170°C tidak memberikan keuntungan terhadap nilai

rendemen dan kualitas pulp yang dihasilkan. Selain itu terhadap suhu 180°C akan

menyebabkan degradasi selulosa semakin meningkat.

Reaksi pada proses ini pada dasarnya sangat rumit, tetapi dapat disederhanakan

sebagai berikut:

Larutan pemasak

Kayu ———————————> pulp (selulosa) + senyawa-senyawa alkohol +

senyawa-senyawa asam + merkaptan + zat-zat pengotor lainnya.

3. Proses Sulfit

Proses sulfit dengan menggunakan bahan kimia berupa larutan kalsium atau

magnesium bisulfit dan asam sulfit. Metode ini digunakan untuk kayu lunak dan

dihasilkan pulp yang berwarna lebih terang. Mula-mula sulfur dicairkan dalam

tanki pencair atau pelebur, kemudian dipanaskan dalam pemanas yang berputar

sambil dialiri udara untuk mengoksidasi. Dalam pemanasan ini sulfur diuapkan

10

Page 12: Pulp Dan Kertas Edit

dan selanjutnya dimasukkan dalam ruang pembakaran dengan dialiri udara.

Pengaliran udara ini dikontrol agar SO3 tidak terbentuk. Gas SO2 terbentuk

kemudian didinginkan dengan cepat dalam suatu pipa yang melingkar-lingkar

yang dikelilingi air. Proses selanjutnya adalah absorbsi gas oleh air dengan

menambahkan senyawa kalsium dan magnesium karbonat.

Reaksi yang terjadi selama proses sulfit adalah sebagai berikut.

S + O2 SO2

2SO2 + H2O + CaCO3 - Ca ( HSO3)2 + CO2

2SO2 + H2O + MgCO3 Mg ( HSO3)2 + CO2

Menara absorbsi dibuat minimal 2 buah. Penguliran air dari atas ke bawah

dengan spray berlawanan dengan aliran SO2 yang dimasukkan ke menara

absorbsi. Liquor yang keluar dari menara berisi sejumlah SO2 yang bebas lalu

dimasukkan dalam reclain tank. Akhirnya liquor dimasukkan dalam digester

sebagai larutan kalsium dan magnesium bisulfit. Digester ini diisi penuh dengan

potongan-potongan kayu halus dan asam pemasak dengan kapasitas dari 1 ton

sampai 35 ton serabut kayu dan 3000 sampai 51000 galon asam-asam. Digester

dipanaskan secara langsung dengan steam (uap) dengan tekanan 70-160 lb/in2

tergantung dari jenis kayu yang dipakai. Waktu yang diperlukan 10-11 jam

dengan suhu 105-155°C. 

iii.Proses Semi-kimia

Proses ini merupakan kombinasi cara kimia dan alat – alat mekanis dalam

pembuatan pulp kayu. Kayu yang dijadikan pulp dipotong menjadi potongan yang

tipis dan kecil yang disebut dengan chips. Untuk melunakkan lignin dan karbohidrat

yang terikat dengan serat, maka kayu direndam dalam soda kaustik atau sodium

sulfit netral selama 36-48 menit pada suhu 160-180°C dan tekanan 660-1100 kPa.

Kemudian digiling dalam piringan penghalus, dilakukan pencucian dan pemutihan

(bleaching) dengan menggunakan kalsium hipoklorit, hidrogen peroksida atau

kalsium dioksida. Metode semi kimia digunakan untuk kayu keras, biaya prosesnya

rendah dan pulp yang dihasilkan masih mengandung sebagian besar lignin. Salah

satu proses terkenal pembuatan pulp secara semikimia adalah proses Neutral Sulfite

Semichemical (NSCC).

11

Page 13: Pulp Dan Kertas Edit

Dalam pembuatan pulp di Indonesia banyak digunakan proses soda, dimana bahan

kimia yang digunakan adalah NaOH dan Na2CO3. Alasannya adalah karena:

1. Cocok untuk bahan baku serat pendek seperti merang, bagase, dan lain-lain.

2. Tidak menggunakan senyawa sulfur, sehingga bahaya polusinya tidak terlalu

besar dan tak perlu recovery bahan kimia dari buangannya.

3. Kapasitas ekonomisnya kecil 25-50 ton per hari dan ongkos operasinya murah.

b. Proses Pembuatan Kertas

Proses Pembuatan kertas Pulp akan dilewatkan pada berbagai unit proses dan

operasi, diolah secara kimia maupun mekanik, ditambahkan berbagai zat additive

kemudian masuk ke dalam mesing pembuat kertas khusus. Secara sederhana proses

pembuatan lembaran kertas dapat diuraikan menjadi 6 bagian atau tahapan, sebagai

berikut:

1). Pemurnian

Pada tahap ini pulp, dilewatkan pada plat yang berputar pada alat pemurnian yang

berbentuk disk. Pada proses mekanis ini terjadi penguraian serat pada dinding selnya,

sehingga serat menjadi lebih lentur. Tingkat pemurnian pada proses ini

mempengaruhi kualitas kertas yang dihasilkan.

2). Pembentukan (Sizing dan Pewarnaan)

Selanjutnya, proses dilanjutkan dengan proses sizing dan pewarnaan dengan tujuan

untuk menghasilkan spesifikasi kertas yang diinginkan. Sizing dilakukan untuk

meningkatkan kehalusan permukaan kertas. Proses dilanjutkan dengan

pembentukan lembaran kertas yang dimulai pada headbox, dimana serat basah

ditebarkan pada saringan berjalan.

3). Pengepresan

Proses ini dilakukan untuk mendapatkan lembaran kertas kering, yang diperoleh

dengan cara mengepres lembaran diantara silinder pada calendar stack.

4). Pengeringan

Merupakan prose penghilangan sebagian besar air yang terkandung didalam lembaran

kertas, dikeringkan dengan melewatkan lembaran pada silinder yang berpemanas uap

air.

12

Page 14: Pulp Dan Kertas Edit

5). Calender  Stack

Merupakan tahap akhir dari proses pembuatan kertas dilakukan pada calendar

Stack, yang terdiri dari beberapa pasangan silinder dengan jarak tertentu untuk

mengontol ketebalan dan kehalusan hasil akhir kertas.

6). Pope Reel

Bagian ini merupakan tahap akhir dari proses pembuatan kertas yaitu

pemotongan kertas dari gulungannya. Pada bagian ini, kertas yang digulung

dalam gulungan besar, dibelah pada ketebalan yang diinginkan, dipotong menjadi

lembaran, dirapikan kemudian dikemas.

2.5 Block diagram

Secara umum gambaran proses pembuatan pulp dan kertas adalah sebagai berikut:

Gambar 2 Block diagram pembuatan pulp dan kertas

Dari stock preparation sebelum masuk ke headbox dibersihkan dulu dengan alat

yang disebut cleaner. Untuk pembentukan kertas pulp masih perlu ditambah beberapa

bahan penolong lainnya antara lain:

1. Bahan pengisi (filter), yang berfungsi sebagai perata permukaan (clay), atau untuk

memperbaiki keputihannya (TiO2, BaCO4, ZnS). Penambahan filter mengurangi daya

lipat.13

Page 15: Pulp Dan Kertas Edit

2. Bahan sizing, baik ssecara internal yang dicampurkan beserta pulp atau secara

surfacesizing yang diberikan hanya dipermukaannya saja. Gunanya untuk mencegah

penetrasi zat cair pada pori-pori kertas, selain juga untuk memperbaiki disperse serat

dan menaikkan retensi filter. Contohnya : resin size, resin sintetis, kanji, dan

sebagainya.

3. Alum (Al2(SO4)3, 18 H2O), ditambahkan sebagai koagulan untuk mendapatkan sizing

agent diatas permukaan serat.

4. Bahan penambah lainnya seperti zat pewarna atau resin sintetis untuk meningkatkan

kekuatan kertas basah (resin amino-aldehida).

Fungsi dari masing-masing perangkat adalah sebagai berikut :

Dari cleaner stock masuk ke headbox, headbox berfungsi untuk membentuk lembaran

kertas (membentuk formasi) diatas fourdinier table.

Fourdinier berfungsi untuk membuang air yang berada dalam stock (dewatering).

Hasil yang keluar disebut dengan web (kertas basah). Kadar padatnya sekitar 20%.

Press part berfungsi untuk membuang air dari web sehingga kadar padatnya mencapai

50 %. Hasilnya masuk ke bagaian pengering (dryer). Cara kerja press part ini adalah.

Kertas masuk diantara dua roll yang berputar. Satu roll bagian atas di beri tekanan

sehingga air keluar dari web. Bagian ini dapat menghemat energi, karena kerja dryer

tidak terlalu berat (air sudah dibuang 30 %).

Dryer berfungsi untuk mengeringkan web sehingga kadar airnya mencapai 6 %.

Hasilnya digulung di pop reel sehingga berbentuk gulungan kertas yang besar (paper

roll).Paper roll ini yang dipotong - potong sesuai ukuran dan dikirim ke konsumen.

14

Page 16: Pulp Dan Kertas Edit

Gambar 3 Diagram proses pembuatan kertas (University of Toronto, 2001)

2.6 Flowsheet

Adapun flowsheet pembuatan pulp dan kertas dengan proses flowsheet sebagai

berikut :

15

Page 17: Pulp Dan Kertas Edit

Gambar 4 Flowsheet pembuatan kertas dengan proses sulfite ( George T.,1984)

Mula-mula sulfur dicairkan dalam tanki pencair atau pelebur, kemudian dipanaskan

dalam pemanas yang berputar sambil dialiri udara untuk mengoksidasi. Dalam

pemanasan ini sulfur diuapkan dan selanjutnya dimasukkan dalam ruang pembakaran

dengan dialiri udara. Pengaliran udara ini dikontrol agar SO3 tidak terbentuk. SO2

terjadi didinginkan dengan cepat dalam suatu pipa yang melingkar-lingkar yang

dikelilingi air. Proses selanjutnya adalah absorbsi gas oleh air dengan menambahkan

senyawa kalsium dan magnesium karbonat.

S + O2 SO2

2SO2 + H2O + CaCO3 - Ca ( HSO3)2 + CO2

2SO2 + H2O + MgCO3 Mg ( HSO3)2 + CO2

Menara absorbsi dibuat minimal 2 buah. Penguliran air dari atas ke bawah dengan

spray berlawanan dengan aliran SO2 yang dimasukkan ke menara absorbsi. Liquor yang

keluar dari menara berisi sejumlah SO2 yang bebas lalu dimasukkan dalam reclain tank.

Akhirnya liquor dimasukkan dalam digester sebagai larutan kalsium dan magnesium bi

sulfit. Berdasarkan analisa kira-kira 4,5% total SO2 dan 3,5% SO2 bebas.

Digester ini diisi penuh dengan potongan-potongan kayu halus dan asam pemasak

dengan kapasitas dari 1 ton sampai 35 ton serabut kayu dan 3000 sampai 51000 galon

asam-asam. Digester dipanaskan secara langsung dengan steam (uap) dengan tekanan

70-160 lb/in2 tergantung dari jenis kayu yang dipakai. Waktu yang diperlukan 10-11

jam dengan suhu 1050-1550 C.

Setelah pemanasan dalam digester selesai dan sudah masak, pulp dikeluarkan dan

masuk dalam blowpit dengan diberi air jernih. Dari blowpit ini pulp dimasukkan,

diayak dan seterusnya disaring dengan rotary drum filter untuk dipadatkan dengan jalan

membuang airnya dengan mesin ayakan 80. Kemudian pulp dimasukkan dalam tanki

pemutih dan diputihkan dengna klorin dengan penambahan cairan kapur sebagai

penetralnya. Selesai pemutihan pulp dimasukkan dalam mesin-chest dan dikeringkan.

Selanjutnya dibuat roll-roll pulp. (George T, 1984)

16

Page 18: Pulp Dan Kertas Edit

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Kertas ditemukan oleh Tsai Lun dari bahan bambu yang mudah didapat di seantero

China selama Dinasti Han pada tahun 101 Masehi dan menyebar ke barat melalui

Jalan Sutra. Nicholas Louis Robert menemukan proses yang dikenal sebagai mesin

Fourdrinier. Dengan seiring berkembangnya zaman, pembuatan kertas termakhir

adalah dengan proses kraft.

Bahan baku pembuatan pulp dan kertas adalah tumbuhan berjenis kayu dengan

kandungan selulosa cukup tinggi yaitu 40-45%. Selain tumbuhan berkayu, beberapa

jenis tumbuhan bukan kayu yang mengandung serat selulosa juga dapat digunakan

sebagai bahan baku pembuatan pulp dan kertas

Spesifikasi kertas beserta kegunaannya menurut Techninal Information Paper - "TIP

0404-36 Paper Grade Classifaction" adalah uncoated groundwood, coated

groundwood, uncoated woodfree, coated woodfree, kraft paper, bleached paperboard

unbleached paperboard, recycled paperboard, MG kraft specialties dan tissue.

Proses pembuatan pulp terdiri dari sembilan tahapan, yaitu woodyard, barker, chipper,

screen, digester, chemical recovery and regeneration, blow tank, washing dan

bleaching. Sedangkan proses pembuatan kertas terdiri dari enam tahapan, yaitu

pemurnian, pembentukan (sizing dan pewarnaan), pengepresan, pengeringan,

calender  stack dan pope reel

17

Page 19: Pulp Dan Kertas Edit

DAFTAR PUSTAKA

Austin, George T. 1984. Shreve’s Chemical Process Industries Fith Edition.

International Student Edition.

Dumanauw, JF.1984. Mengenal Kayu. Jakarta : Gramesia

Piraga, Muhammad. 2010. “Sejarah Kertas”. http://www.academia.edu/7323672/

Sejarah_ kertas diakses pada tanggal 14 Desember 2014

University of Toronto.2001.UTORweb.htttp://www.individual.utoronto.ca diakses pada

tanggal 14 Desember 2014

Zulfikar, 2008. Kimia Kesehatan Jilid 3 untuk SMK. Jakarta : Direktorat Pembinaan

Sekolah Menengah Kejuruan

18