20

BAB III

URAIAN PROSES

3.1Proses Pembuatan Pulp

Pulp di PT. RAPP diproduksi secara kimia dengan proses sulfat (Kraft). Metoda ini menggunakan cairan pemasak white liquor yang menggunakan NaOH dan Na2S. Sistem kontrol diperusahaan ini telah masuk ke dalam sistem ISO yang digunakan sebagai tanda untuk menentukan kualitas dunia dari suatu produk.

Bahan baku untuk pembuatan pulp adalah Mix Hard Wood (MHW). Pada tahun 2003, perusahaan ini telah menggunakan bahan baku 60% dari Hutan Tanaman Industri (HTI). Jenis Akasia yang digunakan yaitu Akasia Mangium dan Akasia Crassicarpa. Bahan baku kayu berasal dari jenis Akasia dan Mix Hard Wood (MHW). Kayu Akasia diperoleh dari Hutan Tanaman Industri (HTI) milik PT. RAPP, HTI Group RAPP, Hutan Tanaman Rakyat (HTR) dan kerjasama dengan HTI lain (mitra) serta pembelian dari luar dengan memanfaatkan Izin Pemanfaatan Kayu (IPK) dari kegiatan land clearing di areal perkebunan. Kayu MHW merupakan kayu alami yang berasal dari pembukaan lahan perkebunan. Lokasi HTI-PT. RAPP berjarak sekitar 20160 km dari pabrik.

Kapasitas produksi PT. Riau Andalan Pulp and Paper dirancang untuk memproduksi pulp 2.000.000 ton/tahun. Bahan baku utama untuk pembuatan pulp pada mulanya menggunakan Mix Hard Wood (MHW), yaitu jenis kayu tropis yang memiliki spesies bervariasi. Pada tahun 2003, perusahaan telah menggunakan bahan baku 60% dari Hutan Tanaman Industri (HTI), yaitu tanaman Akasia. Dan pada tahun 2007-2009 perusahaan telah menggunakan 100% bahan baku dari Hutan Tanaman Industri. Adapun jenis Akasia yang digunakan yaitu Akasia Mangium dan Akasia Crassicarpa.

Tahapan proses pembuatan pulp meliputi penyimpanan dan persiapan bahan baku (wood preparation), pembuatan bubur serat (pulp marking) dan pembuatan lembaran pulp (logistic raw material). Produksi pulp dilakukan 2 line, yaitu line 1 kapasitas produksi saat ini mencapai 2.000.000 ton/tahun yang dioperasikan oleh PT. RAPP dan line 2 berkapasitas terpasang sesuai ijin adalah 700.000 ton/tahun yang dioperasikan oleh PT. Intiguna Primatama.

Salah satu departemen yang ada di PT. Riau Andalan Pulp adalah departemen Fiberline, dimana departemen ini terdiri dari empat plant, yaitu Fiberline 1 (FL#1), Fiberline 2 (FL#2), Fiberline 2C (FL#2C), dan Pin Chip Digester (PCD). FL#1 dan FL#2 merupakan line yang memiliki digester dengan sistem Super Batch, sedangkan FL#2 dan PCD menggunakan digester continue. Departemen Fiberline merupakan tahapan setelah Woodyard. Chip yang dihasilkan dari proses Woodyard merupakan input dari Fiberline. Departemen Fiberline bertujuan untuk merubah chips menjadi bentuk pulp untuk dijadikan kertas.

Fiberline meliputi:

1. Chip Screening

2. Cooking

3. Washing dan Screening

4. O2 Delignification

5. Bleaching

Gambar 3.1 Proses Pembuatan Pulp

3.1.1 Chip Screening

Penyiapan bahan baku serpih kayu (chip) meliputi proses pengulitan (debarking), pembentukan serpih kayu (chipping), dan pengayakan serpih kayu (screening) dengan ukuran 35 cm yang disebut sebagai bahan baku chip. Pada proses pengayakan ini dihasilkan pula kayu chip dengan ukuran lebih kecil dari 3 cm atau disebut pin chip. Sebelumnya pin chip tersebut digunakan sebagai bahan bakar pada Power Boiler, namun saat ini telah dimanfaatkan sebagai bahan baku pulp sehingga pemanfaatan ini merupakan salah satu faktor penurunan rasio penggunaan kayu terhadap produksi pulp. Proses produksi pulp menggunakan bahan baku utama berupa kayu jenis Akasia dan Mix Hard Wood (MHW) sampai tahun 2013, kemudian selanjutnya mulai tahun 2014 seluruhnya menggunakan kayu jenis Akasia. Salah satu keuntungan menggunakan kayu jenis Akasia adalah menurunnya rasio penggunaan kayu terhadap produksi pulp yang dihasilkan yaitu menjadi 3,75:1, namun disisi lainnya ada penurunan sumber bahan bakar untuk power plant atau boiler. Penggunaan kayu jenis MHW banyak menghasilkan getah dan kulit kayu yang dapat dijadikan bahan bakar, sedangkan penggunaan kayu Akasia tidak menghasilkan limbah padat tersebut yang dapat dijadikan bahan bakar, sehingga ada konversi bahan bakar dari getah dan kulit kayu menjadi bahan bakar gas, cangkang sawit dan batubara.

Chip screening merupakan proses mengklasifikasikan serpih (chip) berdasarkan perbedaan ukuran dari chip dengan cara menyaring chip tersebut. Adapun tujuan dari proses Chip Screening adalah untuk mendapatkan kualitas serpih yang diperlukan untuk proses pemasakan agar dispersi penyerapan bahan kimia pada kayu dapat terjadi secara merata dengan memisahkan serpihan chip yang berukuran accept dengan serpih yang berukuran oversize dan undersize.

Bahan baku yang berupa chips berasal dari proses Woodyard yang dikirim ke Chip Pile dengan menggunakan alat transportasi conveyor. Chip Pile berfungsi sebagai tempat penyimpanan serpih sementara sebelum ke proses pemasakan. Chip Pile di Chip Screening terdiri dari :

1. Chip Pile #1 to Fiberline 1 atau 2

2. Chip Pile #2 to Fiberline 1 atau 2

3. Circular Pile to Fiberline 2C

4. Pin Chip Pile to pin chip digester

Serpih pada Chip Pile diambil dari bawah dengan menggunakan alat Screw Reclaimer dan dikirim ke Chip Screening menggunakan conveyor. Sebelum chip sampai ke Chip Screening melewati alat magnetic dengan tujuan untuk menangkap kontaminan besi. Chip Screening yang digunakan adalah flat vibration, flat yang berbentuk saringan digetarkan sehingga chip terpisah berdasarkan ukuran. Serpih yang berukuran accept dikirim ke Chip Silo dan dilanjutkan ke proses pemasakan di digester. Serpih yang berukuran oversize dilanjutkan ke proses re-chipping yang mana serpih dipotong kembali dan dikirim kembali ke Chip Screening untuk disaring. Sedangkan chip yang berukuran pin chip dan fines dikirim ke Accrowood untuk dipisahkan. Pin chips dikirim ke Pin Chip Pile kemudian dilanjutkan ke proses pemasakan di Pin Chip Digester dan serpih berukuran fines dikirim ke Bark Storage untuk dijadikan bahan bakar di Power Boiler.

3.1.2Cooking

Digester merupakan bejana yang digunakan untuk tempat berlangsungnya proses pemasakan chip menjadi pulp. Adapun tujuan pemasakan adalah untuk melarutkan lignin sebanyak mungkin sehingga selulosa dan lignin terpisah, dengan menggunakan bahan kimia yang disebut white liquor. Senyawa kimia aktif yang terkandung dalam lindi putih adalah NaOH dan Na2S. Serpih yang sudah dimasak berubah menjadi bubur pulp yang masih berwarna coklat, sedangkan cairan pemasak berubah menjadi hitam yang disebut black liquor. Pada Fiberline #1 dan #2 digester yang digunakan adalah Super Batch Digester, untuk satu line berjumlah 14 unit digester. Tiap-tiap digester memiliki kapasitas 350 m3 untuk Fiberline #1 dan 400 m3 untuk Fiberline #2. Sedangkan Fiberline #2C dan pin chip digester menggunakan digester continue. Pin Chip Digester dirancang khusus untuk proses pemasakan pin chips. Jumlah total waktu pemasakan pada digester Super Batch adalah 250 menit dengan temperatur pemasakan 155-170oC. Setiap digester akan menghasilkan pemasakan secara maksimum 5,7 kali pemasakan perhari dan untuk 14 digester adalah 79 kali perhari, dengan catatan tidak ada waktu istirahat untuk tiap digester dalam siklus pemasakan.

Pemasakan serpihan kayu menggunakan larutan pemasak yang mengandung Natrium Hidroksida (NaOH) dan Natrium Sulfida (Na2S) yang akan mengurai serat dan lignin. Kayu serpih tersebut dimasak pada 165 OC selama 5 jam pada unit Super Batch Digester sebanyak 28 unit. Proses ini diawali dengan pembukaan struktur serat dalam presteaming vessel. Setelah itu serpih dicampur dengan white liquor (WL) yang kemudian dikirim ke digester. Di dalam digester serpih akan terimpregnasi dengan bahan kimia yang disusul dengan terjadinya proses pelarutan kimia jaringan serpih yang akan menghasilkan bubur kertas berwarna coklat dan black liquor yang mengandung air, lignin, Na2CO3, Na2SO4, sisa NaOH dan Na2S yang tidak bereaksi. NaOH dan Na2S pada black liquor dikembalikan ke proses untuk digunakan kembali sebagai larutan pemasak.

Peningkatan efisiensi yang dilakukan saat ini adalah melalui penambahan unit digester dengan sistem continue (Continuous Digester). Keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan proses continue, secara keseluruhan akan mempersingkat waktu pemasakan dan pencucian, temperatur proses lebih rendah dan yield yang dihasilkan lebih tinggi. Berdasarkan rasio kayu terhadap produksi pulp saat ini adalah 4,25:1, sehingga untuk memproduksi pulp sebanyak 2.322.000 ton/tahun memerlukan bahan baku utama kayu yaiu sebesar 9.868.500 ton/tahun.

Serpih yang berasal dari Chip Pile ditampung di Chip Silo dengan tujuan agar distribusi serpih kedalam digester berlangsung dengan baik. Chip Silo berada diatas digester sehingga serpih keluar dari bagian bawah silo dengan cara membuka valve silo dan serpih jatuh ke screw conveyor yang nantinya dikirim ke digester untuk proses pemasakan. Untuk mencapai kondisi pemasakan yang diinginkan serpih mengalami beberapa tahapan mulai dari proses pengisian serpih sampai pengeluaran pulp. Proses pemasakan terdiri atas beberapa tahap, yaitu:

a. Pengisian Serpih ( Chips Filling )

Chip Filling adalah proses pengisian serpihan kayu yang dikirim dari Chip Storage atau dari Chip Screening dengan menggunakan belt conveyor ke Chip Silo. Serpihan dimasukkan kedalam digester menggunakan screw conveyor. Pada waktu pengisian serpih, udara yang ada di dalam digester dihilangkan melalui saringan sirkulasi dengan menggunakan blower dan saat pengisian serpih disertai dengan pemberian tekanan dengan menggunakan steam packer (tekanan 3-4,5 bar) untuk pemadatan. Selain itu steam juga berfungsi mengusir udara di dalam pori-pori chip, menggantikan udara dengan steam yang terkondensasi, dan juga untuk pengendalian chaneling. Waktu yang digunakan untuk tahapan Chip Filling antara 30-32 menit.

b. Pengisian Weak Black Liquor (Impregnation)

Impregnation merupakan pengisian Weak Black Liquor (WBL) ke dalam digester sebagai tahap pemasakan awal. Tujuan dari impregnation adalah sebagai berikut:

a. Sebagai pemanasan awal

b. Dispersi bahan kimia ke dalam serpih mudah dan merata

c. Untuk menetralkan asam (acid) di dalam serpih

d. Membuang udara di dalam digester dan di dalam pori-pori serpih

Mekanisme prosesnya adalah dengan memasukkan WBL ke dalam digester melalui bagian bawah sampai seluruhnya penuh (tekanannya 3 Bar). Temperatur WBL adalah 9295 oC dengan waktu 3032 menit.

c. Pengisian Hot Liquor

Pada tahap ini terjadi proses pengisian larutan kimia (Hot Black Liquor dan Hot White Liquor) yang bertemperatur tinggi untuk kondisi pemasakan.

Pengisian Hot Black Liquor (HBL)

Pengisian HBL bertujuan untuk menaikkan temperatur pemasakan hingga mendekati temperatur pemasakan dan juga sebagai pemanfaatan kembali dari alkali yang terkandung dalam HBL agar penggunaan bahan kimia menjadi lebih efisien. Pada fase ini HBL (suhu 165 oC) yang berasal dari akumulator 1 akan dipompakan dari bagian bawah digester sehingga WBL yang ada di dalam digester akan overflow dan akan digantikan oleh HBL. Waktu yang dibutuhkan pada proses ini adalah 20-28 menit.

Pengisian Hot White Liquor (HWL)

Hot white liquor merupakan bahan kimia yang digunakan sebagai larutan pemasak, yang senyawa aktifnya adalah NaOH dan Na2S. Fase ini dilakukan setelah tahapan pengisian HBL. HWL dipompakan dari bagian bawah digester sehingga HBL terjadi overflow. Temperatur white liquor yang digunakan adalah 165 oC dengan waktu yang digunakan adalah 11 - 17 menit.

d. Heating dan Cooking

Setelah pengisian HWL selesai, suhu digester sebetulnya sudah mendekati suhu pemasakan. Dan untuk mencapai temperatur kondisi pemasakan maka dilakukan proses heating. Heating adalah pemanasan untuk mencapai temperatur pemasakan setelah pengisian HWL selesai, cairan di dalam digester disirkulasi sehingga temperatur dalam digester merata sambil dipanaskan sehingga temperatur mencapai 155-170 oC dengan menggunakan steam. Setelah proses heating, dilanjutkan dengan proses cooking (pemasakan). Temperatur pada proses cooking adalah 155-170 oC dengan waktu 60 menit.

e. Pendinginan (Displacement)

Setelah proses pemasakan selesai, pompa sirkulasi dihentikan, kemudian black liquor dengan temperatur 90 oC yang merupakan filtrat dari proses washing dipompakan ke dalam digester sampai temperatur di dalam digester turun di bawah 100 oC. Adapun tujuan dari fase ini adalah untuk menghentikan reaksi pemasakan dan merupakan pencucian awal pulp.

f. Discharging

Fase ini merupakan tahap akhir dari proses digester. Pulp dengan temperatur dibawah 100oC dipompakan ke discharge tank dengan penambahan pengencer sampai mencapai konsistensi 5% untuk pengenceran pulp sehingga siap untuk diproses selanjutnya.

Setelah mengalami tahapan-tahapan selama proses pemasakan, pulp dikirim ke proses washing untuk pemisahan filtrat dan reject yang terkandung di dalam pulp.

3.1.3Washing dan Screening

Pencucian (washing) dan penyaringan (screening) sangat penting dalam proses pembuatan pulp, yang tujuannya adalah agar pulp yang dihasilkan bebas dari kotoran baik berupa emulsi (black liquor) maupun berdasarkan beda ukuran (berat, dimensi).

a. Deknoting Process

Deknoting adalah proses yang digunakan pada area washing, dimana proses ini bertujuan untuk memisahkan pulp yang sudah masak dengan pulp yang belum masak dengan menggunakan kecepatan putaran angin (knott). Knott adalah alat ukur kecepatan hembusan angin, sehingga pulp yang sudah masak dengan pulp yang belum masak terpisahkan akibat tekanan berat. Pulp yang berasal dari discharge tank dipompakan ke knotter, kemudian diencerkan menggunakan cairan pengencer sampai konsistensinya mencapai 4%. Pengenceran ini bertujuan memudahkan proses pemisahan hasil bagus dan rusak.

Knotter merupakan alat pemisah pulp dengan reject yang berupa knott, yang dipisahkan melalui plat berlubang (perforated). Knotter terdiri dari primary knotter dan secondary knotter. Pulp dari discharge tank masuk ke primary knotter, dan accept dari primary knotter dilanjutkan ke proses pencucian pada press. Sedangkan reject masuk ke secondary knotter, accept dari secondary dikirim ke press dan reject masuk ke primary knott drainer. Accept dari primary knott drainer dikirim kembali sebagai input pada primary knotter. Sedangkan reject dilanjutkan ke secondary knott drainer untuk memisahkan knott dengan filtrat. Knott yang dihasilkan dikembalikan ke digester dan filtratnya digunakan sebagai dilusi pada primary knotter dan secondary knotter.

b. Press Wash Press

Setelah melewati proses deknotting, accept dari primary knotter dan secondary knotter dilanjutkan ke proses berikutnya yaitu pencucian dengan menggunakan wash press. Tujuan pencucian untuk memisahkan serat dari kotoran-kotoran yang dapat larut dalam air yang merupakan sisa bahan kimia pemasak yang disebut black liquor dan sebagai pencucian digunakan air panas dengan temperatur 70 oC agar diperoleh pencucian yang efisien. Selanjutnya pulp dengan konsistensi 4-5 % masuk ke press dan pulp dipress dengan tekanan 145 - 155 bar. Konsistensi pulp keluar dari press adalah 3035 % dan diturunkan kembali menjadi 4 % pada screw dillution. Konsistensi diturunkan agar mudah dipompakan ke proses selanjutnya. Filtrat dari press disalurkan ke displacement tank sebagai liquor untuk tahapan displacement pada proses pemasakan di area digester. Accept dikirim ke LC Tank yang kemudian dipress kembali.

c. Screening

Pulp dari proses pencucian dilanjutkan ke proses penyaringan (screening) dengan tujuan memisahkan kotoran-kotoran tak terlarut berdasarkan perbedaan ukuran dan beda berat yang lebih besar dari serat. Sebelum ke proses screening, pulp di diencerkan untuk mencapai konsistensi 4 %. Alat yang digunakan sebagai penyaring adalah screener yang memiliki lubang dengan ukuran 0,3 mm. Serat yang lolos melalui lubang screener merupakan pulp accept, sedangkan yang tertahan atau yang tidak lolos merupakan reject. Proses screening yang dilakukan biasanya mempunyai beberapa tahap yang bertujuan untuk menyaring kembali reject dari screen sebelumnya. Screening terdiri dari empat tingkatan, yaitu:

Primary screen

Tahap primary screen merupakan tahap awal dari proses screening dan accept dari tahapan ini akan dilanjutkan ke proses selanjutnya. Pulp dari screen room dipompa ke primary screen. Accept dari primary screen dilanjutkan ke press. Sedangkan reject dari primary screen yang masih mengandung serat yang lolos dari primary screen disaring kembali di secondary screen.

Secondary screen

Tujuan dari secondary screen adalah untuk mendapatkan serat yang masih bagus yang terkandung dalam reject dari tahapan primary screen. Reject dari primary screen dialirkan ke secondary screen, accept dari tahapan ini dikembalikan pada input tahap primary screen untuk disaring kembali. Untuk mendapatkan kualitas accept yang baik, maka accept dari secondary screen harus sama atau lebih dari keadaan input dari primary screen, sedangkat reject dari secondary screen dikirim ke tertiary screen untuk disaring kembali.

Tertiary screen

Tertiary screen merupakan tahapan lanjutan dari tahapan secondary screen. Adapun tujuannya adalah untuk mendapatkan serat yang accept, karena reject dari tahapan secondary screen masih mengandung serat yang bagus. Reject dari secondary dialirkan ke tertiary screen. Accept pada tahapan ini digunakan kembali sebagai input dari tahapan sebelumnya atau secondary screen, sedangkan reject dialirkan ke quartenery screen untuk disaring kembali.

Quartenery screen

Tujuan dari tahapan ini adalah untuk mendapatkan kembali sejumlah serat yang terikat pada reject tertiary. Reject dari tertiary dialirkan ke quartenery screen. Accept dari tahapan ini digunakan kembali sebagai input dari tertiary screen, sedangkan reject pada tahap ini dikirim ke reject tank.

3.1.4 Oksigen Delignifikasi (ODL)

ODL merupakan kelanjutan dari proses pemasakan yang tujuannya menurunkan kandungan lignin pada pulp sebelum dilakukan proses pemutihan. Dengan penggunaan proses ini dapat mengurangi pemakaian bahan kimia pada proses pemutihan dan mengurangi dampak lingkungan dari proses pemutihan karena penggunaan bahan kimia yang berkurang.

Bahan kimia yang digunakan pada proses ini adalah gas oksigen dan white liquor. Caustic ditambahkan untuk memperoleh suasana basa karena delignifikasi oksigen akan sempurna pada suasana basa yaitu pada pH 10,811,5, selain pH, konsistensi suspensi pulp memegang peranan sangat penting. Hal ini diperlukan karena oksigen yang berbentuk gas, maka pulp harus diaduk sedemikian rupa agar diperoleh luas permukaan kontak padatan dengan gas sebesar mungkin. Konsistensi yang digunakan 10-12 %, dengan adanya oksigen delignifikasi, kappa number dapat diturunkan dari 14-16 menjadi 7-8.

Tahapan dalam proses ini adalah sebagai berikut:

Preoxygen displacement press

Tahapan ini berfungsi untuk memisahkan senyawa-senyawa alkali yang terbawa bersama pulp. Pulp dengan konsistensi 4% dipompakan masuk pada vat. Air atau larutan keluar melalui lubang-lubang roll dan pulp kental akan terbentuk diatasnya. Dengan putaran roll, pulp akan terbawa ke bagian kedua untuk dicuci dengan air, air pencuci mengganti cairan dalam pulp. Setelah itu masuk ke pre breaker, disini pulp diaduk dan dikirim ke proses selanjutnya. Pulp yang meninggalkan pre-breaker dengan konsistensi 3235 %, kemudian diencerkan kembali di dalam screw dillution dengan menggunakan air panas.

Stand pipe

Stand pipe merupakan tempat penampungan sementara sebelum pulp dipompakan ke mixer. Pada stand pipe konsistensi diatur dengan stand pipe dillution agar konsistensi terjaga pada 10-12 %, kemudian ditambahakan WL caustic untuk menjaga pulp berada pada kondisi pH 10,811,5. Selanjutnya pulp dipompakan ke oxygen mixer menggunakan MC-pump.

Oxygen mixer

Alat ini merupakan alat pencampur oksigen dan pressure steam (MP-steam) di dalam pulp. Oksigen dari steam mengalir ke dalam O2 mixer, sehingga pulp tercampur secara merata dan oksigen pada tahap ini berperan sebagai delignifikasi.

Oxygen reactor

Setelah semua tercampur dengan menggunakan alat pengaduk yaitu mixer, selanjutnya stock didistribusikan secara merata ke seluruh dasar reaktor. Pulp dipompakan ke atas di dalam tower reactor. Waktu tinggal (retention time) sekitar 60 menit dan temperatur dijaga 95-100 oC pada produksi normal. Tekanan dalam reaktor dikontrol sekitar 7 bar. Konsistensi pulp dalam O2 reaktor berkisar antar 1012 % dengan pH 10,811,5.

Blow tank

Setelah pulp keluar dari O2 reaktor, pulp dialirkan ke bagian atas blow tank. Di dalam blow tank konsistensi pulp diturunkan dengan menambahkan air, sehingga konsistensi pulp turun dari 1012 % menjadi 4 %, pulp selanjutnya dipompa keluar dari dasar blow tank.

Post O2 delignification

Post O2 delignification merupakan alat pencuci sebelum ke high density tower. Tujuan dari proses O2 displacement press setelah reaksi O2 delignification adalah untuk mengurangi terbawanya zat-zat kimia terutama sisa alkali ke proses pemutihan. Pulp dari post O2 delignification dialirkan ke press, kemudian ke stand pipe dengan bantuan MC-pump dan selanjutnya dipompa ke unbleach tower.

3.1.5Bleaching

Pulp sebelum proses pemutihan berwarna cokelat karena adanya senyawa lignin dan turunannya dalam pulp tersebut. Walaupun sebagian besar lignin telah dihilangkan selama proses pemasakan dan O2 delignification. Hal ini dapat terjadi karena peningkatan koefisien absorbsi. Lignin yang tertinggal dalam pulp yang mengakibatkan kenaikan koefisien absorbsi pulp yang bersangkutan. Pemutihan pulp dapat dilakukan dengan cara penghilangan lignin sisa tersebut. Tujuan dari proses pemutihan ini adalah untuk meningkatkan derajat putih pada pulp, dengan cara memutihkan lignin yang tersisa setelah proses pemasakan dan O2 delignification. Proses pemutihan yang digunakan PT. RAPP adalah pemutihan pulp dengan ECF (Elemental Chlorine Free) Bleached Acacia Hardwood Pulp dengan kondisi tahapan (DOEOP D1D2) :

1. Tahap Chlordioksida (DO)

2. Tahap Ekstraksi dan Oksidasi (EOP)

3. Tahap Chlordioksida 1 (D1)

4. Tahap Chlordioksida 2 (D2)

a. Second Post

Tahapan ini bertujuan mengurangi kandungan soda loss setelah proses di area washing, dengan cara pulp di press. Pengurangan soda loss bertujuan agar pemakaian larutan ClO2 tidak berlebihan. Pulp dari proses sebelumnya dikirim ke 2nd post dan melewati press sehingga konsistensi pulp meningkat yaitu 2530 %. Detelah dari press, pulp melewati screw untuk menurunkan konsistensi sampai 1011 % agar mudah untuk diproses pada tahap DO. Setelah itu pulp dialirkan pada proses pemutihan tahap DO.

Tahap Klordioksida (DO)

Tujuan dari tahap ini adalah untuk merusak dan memisahkan lignin yang terdapat dalam selulosa. Adapun bahan kimia yang digunakan adalah ClO2 (Chlor Dioksida), karena penggunaan chlordioksida lebih selektif terhadap lignin dan senyawa ekstraktif. Selain itu mutu pulp yang dihasilkan lebih baik, derajat putih lebih tinggi, dan penggunaan NaOH dalam ekstraksi lebih rendah. Selain ClO2, bahan kimia yang digunakan adalah H2SO4. Dimana fungsi dari penambahan H2SO4 adalah agar pulp yang digunakan mempunyai suasana asam dengan nilai pH 3 karena ClO2 efektif pada kondisi asam.

Parameter pada tahap ini adalah :

Konsistensi: 1011 %

Suhu: 6070 oC

Waktu: 60 menit

pH: 2,53,5

Brightness: 60 % ISO

Tahap Ekstraksi Dan Oksidasi (EOP)

Pada tahap ini bertujuan untuk melarutkan dan mengoksidasi lignin dan resin yang dipisahkan. Bahan-bahan kimia yang digunakan adalah H2O2, NaOH dan O2. Tujuan dari penambahan H2O2 adalah untuk meningkatkan derajat putih pulp, sedangkan penambahan NaOH berfungsi untuk menaikan pH, agar proses ekstraksi berlangsung dengan baik. O2 berfungsi untuk mengekstrak lignin yang masih ada di dalam pulp.

Parameter pada tahap ini adalah :

Konsistensi: 1012 %

Suhu: 8090 oC

Waktu: < 90 menit

pH: 1112

Brightness: 70 75 % ISO

Kappa number: 11,5

Tahap Klordioksida (D1)

Tujuan dari tahap ini adalah untuk meningkatkan brightness pulp. Bahan kimia yang digunakan pada tahap ini adalah NaOH dan ClO2. NaOH berfungsi agar lignin yang tidak bereaksi pada proses sebelumnya dapat bereaksi dengan sempurna pada proses ini, juga sebagai pelindung terhadap pulp. Sedangkan penambahan ClO2 untuk meningkatkan brightness pulp.

Parameter pada tahap ini adalah :

Konsistensi: 1012 %

Suhu: 80 oC

Waktu: 180 menit

pH: 3,63,8

Brightness: 88,590 % ISO

Tahap Klordioksida (D2)

Tahapan ini bertujuan untuk meningkatkan brightness pulp. Bahan kimia yang digunakan adalah SO2 dan ClO2. SO2 berfungsi untuk menetralkan residual klordioksida, sedangkan ClO2 berfungsi untuk meningkatkan brightness pulp.

Parameter pada tahap ini adalah :

Konsistensi: 12 %

Suhu: 79 oC

Waktu: 180 menit

pH: 4,8

Brightness: 89,591 % ISO

3.2Proses Pembuatan Kertas

Proses pembuatan kertas di awali dari stock preparation atau penyediaan stock dan berakhir pada proses reel atau penggulungan kertas pada jumbo roll. Diagram alir proses pembuatan kertas pada PT. RAK PM #2 untuk saat ini adalah sebagai berikut :

Short Fiber From Riau Pulp

(Calender PulperMachine ChestMixing ChestWet Broke TowerScreenThickenerWet Broke ChestWhite Water SystemHDT #4SF Dump TowerSF Refining Feed ChestSF Pulp ChestSF RefinerBale pulperLF Dump TowerLF RefiningFeed ChestLF Pulp ChestLF RefinerFinishing PulperWinder PulperPress SectionReel PalperCleanerHead BoxDeaeratorWire SiloScreenDry Broke TowerScreenThickenerDry Broke ChestForming SectionPre Dyer SectionReelOpti SizerAfter Dryer SectionCalender)

Long Fiber From

Canada New Zealand

(Couch pit)

(Press pulper)

Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Kertas di RAK PM 2

3.3 Hardwood System

3.3.1High Density Tower (HDT)

HDT merupakan tempat penampungan pulp awal sebelum disuplai ke tahap selanjutnya untuk diproses menjadi kertas. Pulp yang dikirimkan ke PM 2 berasal dari HDT 4 yang ada di PT.RAK. Pulp tersebut dikirim langsung oleh Riau pulp dalam bentuk slurry (buburan) dengan konsistensi 10%-12% dan berupa serat LBKP.

Penyimpanan dalam konsistesi tinggi ini dimaksudkan untuk bisa menyimpan serat dalam jumlah yang lebih besar. Alasannya, semakin tinggi konsistensi, maka semakin banyak persentase jumlah serat dibandingkan dengan air yang ada dalam stok. Hal ini akan lebih menguntungkan dibandingkan kita menyimpan stock dengan konsistensi rendah. Di dalam HDT 4 terdapat dua dilution point (tempat pengenceran) dan satu buah agitator di bagian samping bawah HDT 4 itu sendiri. Agitator berfungsi untuk menyeragamkan pencampuran stock, sementara proses pengenceran bertujuan untuk menjadikan stock lebih mudah untuk diseragamkan. Serta akan mempermudah proses distribusi serat ke proses selanjutnya. Satu buah sisitem dilusi terdapat pada bagian bawah HDT 4, sedangkan dilusi yang ke dua terdapat pada pipa aliran stock dari HDT 4 menuju Short Fiber (SF) Dump Tower. Setelah mengalami dilusi, konsistensi keluaran dari HDT 4 dijaga antara 56%. Hal ini dilakukan agar mempermudah pendistribusian stock ke tahap selanjutnya.

3.3.2 Short Fiber (SF) Dump Tower

Stock yang berasal dari HDT 4 kemudian dimasukkan ke dalam SF Dump Tower dengan konsistensi yang telah diatur sebelumnya yaitu antara 5- 6%. Buburan Pulp di masukkan ke SF Dump Tower bertujuan untuk menjamin kontiniutas stock dan pengkondisian serat. Di dalam SF Dump Tower juga terdapat satu buah sistem dilusi dan satu buah agitator, sistem dilusi ini berfungsi untuk mengatur stok pada konsistensi 4-5% sebelum dikirimkan ke tahap SF Refining Feed Chest.

3.3.3 SF Refining Feed Chest

SF Refining Feed Chest dengan tujuan untuk menjaga ketersediaan stock sebagai umpan pada proses refining, mempertahankan kondisi pH dan menjaga konsistensi.

Keberadaan level yang tidak berfluktuasi sangat diharapkan agar menjaga kestabilan dan keseragaman proses refining.

3.3.4 Short Fiber Refiner

Untuk bisa memenuhi kebutuhan akan short fiber, dioperasikan 6 unit refiner yang terbagi atas dua group parallel dan masing-masing 3 seri. Tipe refiner yang dioperasikan adalah Conflo Refiner. Serat masuk dari sudut yang kecil kemudian dilewatkan diantara dua refiner plate sehingga mengalami efek brushing dan cutting. Serat kemudian dikeluarkan melalui sudut yang lebih besar.

3.3.5 Short Fiber Pulp Chest

Setelah proses refining, sort fiber ditampung dalam tangki penampungan untuk menjaga kontinuitas produksi. Tangki tersebut adalah short fiber pulp chest.

3.4 Softwood System

3.4.1 Long Fiber Bale Pulper

Long fiber bale pulper berfungsi untuk menguraikan serat softwood dalam bentuk lembaran menjadi serat individu dengan menggunakan rotor yang terdapat dibagian bawah pulper. Pulper dioperasikan secara batch pada konsistensi 4,5 %. Air dimasukkan terlebih dahulu sebelum rotor dijalankan, setelah itu pulp sheet dimasukkan dalam jumlah tertentu. Efek dari pengadukan ini adalah terjadinya gesekan antara serat dan rotor, serat dengan dinding pulper, juga gesekan antar serat yang akan mengakibatkan terurainya pulp menjadi serat-serat individu. Serat yang telah terurai dikeluarkan melalui extractor plate yang berbentuk plat yang berlubang-lubang sehingga kotoran dan pulp yang masih berukuran besar tetap tertinggal di pulper.

3.4.2 Long Fiber Dump Tower

Pulp yang telah diuraikan pada pulper dipompakan ke long fiber dump tower untuk menjaga ketersediaan stock. Untuk itu level stock harus selalu terjaga pada range yang telah ditentukan. Pengkondisian pulp long fiber ini sama dengan pulp sort fiber.

3.4.3 Long Fiber Refining Feed Chest

Stock dari dump tower dipompakan ke long fiber refining feed chest. Hal ini dilakukan untuk pengkondisian dan menjaga ketersediaan stock untuk proses refining.

3.4.4 Long Fiber Refiner

Karena kebutuhan long fiber tidak sebanyak short fiber maka jumlah refiner yang dibutuhkan juga lebih sedikit. Hanya digunakan 3 unit Conflo Refiner yang dioperasikan secara seri.

3.4.5 Long fiber pulp chest

Setelah proses refining, Long fiber ditampung dalam tangki penampungan untuk menjaga kontinuitas produksi. Tangki tersebut adalah long fiber pulp chest.

3.5 Broke System

Broke adalah serat yang didapat dari sisa lembaran kertas yang telah diproses pada mesin kertas dan tidak bisa dijadikan produk yang siap dijual karna terdapat beberapa kekurangannya, Serat ini dinamakan serat sekunder. Dengan jumlah yang cukup besar terutama jika sering terjadi pemutusan atau kerusakan pada proses. Untuk itu diperlukan penanganan khusus untuk memperoleh kembali serat tersebut. Broke terbagi atas dua jenis yaitu wet broke dan dry broke. Perbedaan antara keduanya adalah berdasarkan kandungan air yang terdapat di dalamnya.

3.5.1 Wet Broke

Wet broke merupakan broke yang berasal dari lembaran kertas yang masih basah. Broke ini berasal dari dua sumber yaitu couch pit dan press section.

a. Couch pit Sumber broke di couch pit adalah serat yang terambil oleh system vacuum dewatering dan trim scruit serta lembaran yang belum tersambung ke press section. Karena kandungan air masih rendah maka broke ini tidak perlu di uraikan, tetapi hanya di tambahkan white water.

b. Press section Broke pada press section berasal dari kertas yang belum tersambung ke pre dryer section dan lembaran yang break pada press. Karena kandungan air yang sudah cukup tinggi (sekitar 45 %) maka broke ini perlu di uraikan terlebih dahulu pada press pulper.

Stock selanjutnya di pompakan ke wet broke tower untuk selanjutnya di bersihkan pada screening dan di kentalkan dengan menggunakan thickener. Stock yang telah di kentalkan selanjutnya di pompakan ke wet broke chest dan selanjutnya ke mixing chest.

3.5.2 Dry Broke

Dry broke adalah broke yang memiliki kadar air lebih sedikit (bisa dikatan mendekati kering) dan telah berbentuk lembaran. Oleh kerena itu lembaran ini perlu diuraikan terlebih dahulu untuk mendapatkan kembali seratnya dengan menggunakan hydropulper. Jenis-jenis hydropulper pada mesin kertas adalah sebagai berikut :

a. Calendar pulper

Calendar pulper terletak di bagian bawah antara after dryer section dan calendar. Sumber broke-nya adalah kertas yang mengalami break pada after dryer dan kertas yang belum tersambung dari after dryer ke calendar.

b. Reel pulper

Pulper ini terdapat di bawah optireel dan broke-nya berasal dari kertas yang belum digulung pada spool reel dan reject disekitar optireel.

c. Winder pulper

Terletak dibawah winder dan berfungsi untuk menguraikan broke yang berasal dari kertas yang tidak memenuhi standar yang telah digulungan pada spool dan kertas yang mengalami break saat proses rewinding.

d. Broke roll pulper

Pulper ini berfungsi untuk menguraikan kertas yang telah digulung pada core namun tidak memenuhi standar.

e. Finishing pulper

Finishing pulper menguraikan broke yang berasal dari reject dan trimming dari finishing. Serat yang telah teurai pada masing- masing hidropulper dipompakan ke dry broke tower.

Selanjutnya stock dry broke tersebut dibersihkan dengan menggunakan pressure screen sebanyak 3 tahap. Broke kemudian dipompakan ke wet broke thickener untuk di kentalkan. Setelah itu dikirim ke dry broke chest sebelum dipompakan ke mixing chest.

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.5 Dry Broke System

3.6 Mixing Chest

Mixing chest berfungsi sebagai wadah atau tempat pencampuran pulp dan broke dari stock preparation system. Pencampuran itu meliputi :

Short fiber yang berasal dari short fiber pulp chest

Long fiber yang berasal dari long fiber pulp chest

Dry broke yang berasal dari dry broke chest

Wet broke yang berasal dari wet broke chest

Recovered stock yang berasal dari fiber recovery

Pencampuran bahan-bahan tersebut dibantu oleh dua agitator. Mixing chest pump memompakan stock secara continuo ke machine chest. Pengaturan konsistensi dilakukan dengan menambahkan dulution water pada pompa ini. Konsistensi harus tetap dipertahankan, yaitu sekitar 2,8 %. Cationic starch juga bisa ditambahkan pada mixing chest pump.

3.7 Machine Chest

Machine chest menerima stock dari mixing chest dan menyediakan stock untuk affroach flow system. Pada machine chest dilakukan penghomogenan stock selanjutnya karena adanya penambahan cationic starch dan dilution water pada bagian discharge mixing chest. Machine chest akan mengaduk stock yang konsistesinya telah (thick stock). Overflow dari machine chest akan dialirkan menuju mixing chest. Pada kondisi normal mixing chest pump harus memompakan lebih banyak stock dibandingkan dengan jumlah stock yang dikeluar oleh machine chest pump. Hal ini dilakukan untuk menjanin keseragaman overflow ke mixing chest dan keseragaman head pressure ke mashine chest pump.

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.7 Mixing Chest dan Machine Chest

3.8 Wire Silo

Setelah homogenitas pada machine chest tercapai thick stock dikirimkan ke wire silo. White water dari wire section juga dialirkan ke wire silo. Normalnya, selama operasi itu berlangsung terjadi overflow secara kontinue dari wire silo ke white water tank, hal ini dilakukan agar tekanannya tetap stabil. Berbagai bahan kimia yang dibutuhkan juga ditambahkan pada bagian ini. Bahan-bahan kimia tersebut adalah biocide, defoamer, filler, OBA, Dye 1 dan 2, NaOH, dan AKD. Pemasukan bahan-bahan tersebut secara garis besar terbagi dalam tiga bagian utama. Oleh karena itu disain dari wire silo harus sedemikian rupa sehingga keseragaman stock yang keluar terjamin keseragamannya. Keseragaman tersebut dapat dicapai dengan adanya turbulensi di dalam wire silo yang dibantu oleh perputaran impeller pada fan pump 1.

Pada bagian atas (flume) dilakukan penambahan biocide dan defoamer. Bagian penambahan yang kedua yaitu bagian bawah wire silo yang berbentuk corong. Dibagian ini dilakukan penambahan filler, dyes 1 dan 2 serta OBA. Bagian ketiga yaitu pada pipa inlet bagian bawah yang terhubung ke pipa yang berbentuk corong. Pada bagian ini dilakukan pemasukan thick stock yang berasal dari machine chest.

Bagian pemasukan yang ketiga tersebut memegang peranan yang sangat penting. Oleh karena itu, dalam rancangannya pipa tidak boleh terlalu pendek ataupun terlalu panjang. Apabila pipa terlalu pendek maka konsistensi stock akan turun karena akan lebih banyak air dan bahan kimia yang memenuhi pipa discharge untuk flow selanjutnya. Tetapi apabila terlalu panjang maka konsistensi akan terlalu tinggi dari yang diharapkan (sekitar 1 %). Untuk mengatasi masalah tersebut, parameter yang biasa dikontrol adalah tenaga pompa (fan pump 1). Pada wire silo juga dilakukan pemanasan dengan menggunakan steam. Hal ini dilakukan untuk menjaga suhu stock pada 50-52 . Perlu diperhatikan bahwa untuk memulai pemanasan harus dilakukan dengan hati-hati untuk menghindari suhu dan tekanan tiba-tiba .

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.8 Wire silo

3.9 Cleaner

Prinsip dari centrifugal cleaner adalah untuk meghilangkan kontaminan yang terkandung didalam slurry stock seperti pasir, kulit kayu, pecahan pipa dan benda-benda padat pengotor lainnya. Ketika putaran stock lebih cepat, kotoran padat akan terpisah dari stock dengan cara gaya sentrifugal karena memanfaatkan perbedaan berat (spesifik gravity) antara stock dengan pengotor (impurities). Cleaner ini merupakan tabung kerucut dengan tiga jalur utama yaitu umpan stock bagi cleaner (feeding), accept dan reject. Cleaner yang digunakan adalah Forward Cleaners. Cleaner jenis ini akan memisahkan pengotor yang berat jenisnya lebih tinggi dibandingkan dengan berat jenis serta (>1). Slurry stock dipompakan melalui bagian sudut atas (top angle) cleaner. Dengan adanya kecepatan tinggi didalam cleaner, maka akan tercipta gaya sentrifugal. Reject akan bergerak kelapisan fluida pada dinding cleaner karena massa jenisnya yang lebih tinggi, sementara stock akan bergerak di tengah cleaner. Karena disain cleaner yang kerucut maka stock akan tertekan oleh reject. Semakin ke ujung cleaner maka tekanan tersebut akan semakin besar sehingga stock terdorong ke atas dan reject mengalir ke bawah.

Pada proses cleaning ini melewati enam tahap yaitu :

Tahap pertama adalah slurry stock yang berasal dari wire silo dipomakan masuk melalui feeding, accept-nya menuju ke deaerator lalu reject-nya akan masuk pada tahap dua.

Pada tahap ke dua, reject dari tahap pertama masuk melalui feeding dan kemudian accept langsung dikirim ke wire silo, sedangkan reject masuk tahap ketiga.

Untuk tahap ke tiga, serat yang masuk ke bagian feeding merupakan reject yang berasal dari tahap sebelumnya yaitu tahap ke dua. Accept dari tahap tiga ini akan dikirimkan kembali sebagai feeding pada tahap ke dua. Untuk reject dari tahap yang ke tiga ini akan dikirimkan sebagai feeding pada tahap selanjutnya yaitu tahap ke empat.

Feeding untuk tahap keempat berasal dari reject tahap ketiga, kemudian accept dari tahap empat ini akan masuk kesaluran reject tahap ke tiga, dan untuk reject-nya akan digunakan sebagai umpan pada tahap kelima.

Feeding untuk tahap kelima merupakan reject dari tahap keempat. Aliran accept dari tahap ini akan masuk ke saluran reject tahap tiga untuk umpan tahap keempat, kemudian reject nya akan menjadi umpan pada tahap keenam.

Tahap keenam merupakan tahap terakhir pada proses cleaning, aliran feeding-nya berasal dari reject tahap kelima, kemudian accept-nya masuk ke saluran feeding tahap lima. Sedangkan reject-nya langsung dibuang karena kontaminan-kontaminan yang ada pada slurry stock telah terkumpul pada tahap keenam ini.

Parameter-parameter yang sangat berpengruh terhadap effisiensi proses cleaning yaitu :

Konsistensi umpan

Pressure drop / perbedaan tekanan

Kecepatan pengeluaran reject

Temperature stock

Ada tiga jenis cleaner pada pabrik kertas berdasarkan fungsinya:

1. Forward cleaner untuk memisahkan kotoran yang mempunyai berat jenis lebih berat dari stock.

2. Reverse Cleaner merupakan jenis cleaner yang digunakan untuk memisahkn kotoran yang memiliki spesifik gravity lebih kecil dari pada serat (1).

3. Trough Flow Cleaner memisahkan kontaminan yang spesifik gravity nya sama dengan serat (=1). Namun di PT. RAK hanya menggunakan Forward Cleaner.

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3. 9 Centrifugal Cleaner

3.10 Deaerator

Deaerator merupakan tangki yang berfungsi untuk mengeluarkan udara yang berada dalam stock. Udara yang terkandung didalam stock dapat menyebebkan busa pada head box dan akan membentuk pinhole pada kertas. Beberapa kerugian apabila udara terdispersi didalam kertas adalah sebagai berikut:

Tekanan stock keluar dari headbox berfluktuasi

Drainase menurun

Sifat-sifat kertas

Effisiensi

Sedangkan jenis udara yang terlarut didalam stock berupa :

Udara bebas, yaitu porsinya kurang dari 0.5% volum, dapat dilihat berupa buih/busa

Udara residu, yaitu porsinya kurang dari 0.5% volum, mikroskopis dan melekat pada serat.

Udara terlarut, yaitu jika tetap tinggal dalam larutan pada tekanan, temperature, dan konndisi kima tertentu, dapat berubah menjadi udara residu.

Udara bebas dapat diatasi dengan menggunakan chemical defoamer. Sedangkan udara terikat dan udara residu ditangani dengan deculator/deaerator.

Prinsip kerjanya adalah dengan memasukkan stock keruangan vakum melalui nozzle. Gelembung udara bebas pecah, gelembung udara residu dan udara terlarut, lepas ke ruangan vakum untuk kemudian dipisahkan lebih lanjut. Ada beberapa parameter deaerator penting dalam proses ini, yaitu: level stock, suhu stock, dan tekanan vakum yang ada di dalam deaerator.

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.10 Deaerator Tank

3.11 Screen

Screen digunakan untuk memisahkan partikel-partikel pengotor yang berukuran lebih besar dari pada serat. Disamping itu screen juga ditunjukkan untuk memisahkan flok-flok yang terbentuk sehingga menjadi serat individu. Untuk menjaga kelancaran proses screening, kebersihan hole pada screen harus diperhatikan karena apabila banyak pengotor yang menempel maka efisiensi screen akan terganggu. Oleh karena itu digunakan foil yang menghasilkan pulsasi secara periodic pada hole screen sehingga kotoran bisa terlepas. Foil ini digerakkan oleh motor yang terdapat ditengah-tengah screen. Machine screen juga dapat membantu proses pembentukan mikro flock pada stock yang akan dibuat menjadi kertas.

3.12Head Box

Fungsi dari head box adalah untuk mendistribusikan serat yang seragam searah silang mesin kertas/wire (forming section). Pendistribusian serat ini sangat mempengaruhi sifat kertas yang dihasilkan, terutama formasi kertas. Untuk menghasilkan aliran yang seragam, dilakukan pengontrolan terhadap perbandingan kecepatan aliran stock pada headbox, dengan kecepatan wire. Hal ini biasa disebut dengan jet wire ratio. Nilai dari jet wire ratio ini berkisar antara 0.8-1.2%. Jet adalah kecepatan tembakan aliran keluar dari head box, sedangkan wire disini adalah kecepatan wire pada forming section. Disamping itu diharapkan konsistensi sekitar 0.1% pada head box agar serat dapat berorientasi sempurna diatas wire. Ada lima ruangan/bagian utama dari pressure head box :

a. Tapered Header

Berfungsi sebagai tempat mengalirnya stock dari approach flow kedalam head box. Tapered header didesain dengan semakin mengecil pada ujungnya yang juga berfungsi sebagai resir kulasi stock. Pengecilan dimaksudkan agar tekanan dan kecepatan stock mengalir ke peralatan selanjutnya dalam head box tetap sama atau seragam. Dengan debit (Q) stock yang semakin berkurang maka untuk mendapatkan kecepatan (v) yang konstan, luas pipa (A) pun harus dikurangi (v=Q/A). pada bagian atas sepanjang tapered header terdapat 152 buah di lution water valve untuk mengatur konsistensi stock dalam head box yang keluar ke forming section.

b. Tube Bank

Merupakan saluran yang pada bagian pangkalnya kecil berbentuk bulat dan pada bagian ujungnya besar berbentuk persegi. Salah satu fungsi tube bank adalah untuk memisahkan flok-flok dari serat dengan aksi mikro turbulen sehingga serat tersebut menjadi serat individual.

c. Equalizing Chamber

Merupakan saluran terbuka tempat mengalirnya serat individu dari tube bank. Pada bagian pinggir pangkal equalizing chamber terdapat edge flow yang merupakan aliran stock dari tapered header. Fungsi edge flow untuk meluruskan kembali arah serat setelah melewati tube bank, sehingga serat yang keluar dari head box merupakan serat individu yang lurus sejajar arah mesin.

d. Turbulens Genertor

Merupakan ruangan lima lapis yang dipisahkan oleh sejenis plastik yang selalu bergerak bergelombang. Fungsinya untuk menimbulkan aliran yang turbulen terhadap stock sehingga tidak terjadi penumpukan atau terflokulasinya stock dan orientasi serat dapat sempurna diatas wire.

e. Slice opening

Bukaan slice mengatur jumlah stock yang jatuh diatas wire dan salah satu faktor yang mempengaruhi titik jatuh stock diatas forming board.

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.12 Head Box

3.13Forming Section

Stock yang disemprotkan dari head box jatuh pada forming roll yang terdapat pada wire bagian atas. Selanjutnya lembaran basah terbentuk diatas wire sepanjang forming section. Tujuan dari forming agar terjadi orientasi yang bagus sehingga terbentuk lembaran dengan sifat-sifat yang maksimal. Pada forming section juga terjadi proses dewatering (penghilangan air) hingga memungkinkan lembaran basah (wet web) dapat dipindahkan ke press section. Drainess dari wet web ketika meninggalkan former adalah sekitar 18%- 22%. Dengan nilai drainess seperti itu, diharapkan lembaran basah tidak putus saat dipindahkan dari couch roll ke pick-up roll (press section). Couch roll merupakan roll vakum yang terdapat pada bagian ujung dari bottom roll yang mentransfer lembaran kertas ke press section. Pada forming section dimulai proses penghilangan air secara gravitasi dan vakum. Proses gravitasi berlangsung pada awal former dan selanjutnya air disedot dengan system vakum dengan menggunakan hydrofoil yang memanfaatkan system sudut elevasi antara hydrofoil dengan wire section yang menghasilkan tekanan dibawah nol (vakum). Selanjutnya menggunakan flat section box yang juga menghasilkan vakum. Tekanan vakum yang terdapat pada flat section berasal dari system vakum yang menggunakan pompa.

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.13 Forming Section

3.14 Press Section

Air yang masih tersisa pada lembaran selanjutnya dikeluarkan dengan aksi mekanis yaitu dengan cara pengepresan. Lembaran kertas yang masuk dengan drainess sekitar 20 % setelah press akan mengalami kenaikan hingga menjadi sekitar 45 %. Press juga akan meningkatkan kemampuan berikatan antar serat. Proses pengepresan menggunakan symbelt press yang memiliki dua nip. Masing-masing nip memiliki tekanan yang berbeda. Nip pertama mempunyai tekanan yang paling kecil (500 KN/m) dan nip ke dua dengan tekanan yang lebih besar (1000 KN/m). Kebersihan felt pada press akan mempengaruhi kapasitas pengeluaran air. Oleh karena itu press section dilengkapi dengan shower sebagai pembersih felt dan uhle box yang berhubungan dengan sistem vacuum untuk mengontrol kadar air felt.

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.14 Press Section

3.15 Pre Dyer Section

Setelah melewati press, kandungan air yang masih tersisa pada lembaran menjadi sangat sedikit (sekitar 40-45%) jika dibandingkan kandungan air pada saat memasuki forming section. Meskipun demikian air yang masih tersisa tersebut tidak dapat dihilangkan lagi dengan vacum maupun aksi mekanis.

Penghilangan air selanjutnya harus dengan cara penguapan menggunakan steam, karena air yang tersisa adalah air yang berikatan hydrogen dengan serat. Metoda pengeringan yang digunakan adalah multi silinder dryer dengan konfigurasi single tire. Sebanyak 44 silinder dryer serta 43 vacum roll digunakan pada tahap ini dan di bagi dalam 8 grup. Jumlah silinder dan vacuum roll pada masing masing grup dapat dilihat pada tabel.

Tabel 3.15 Group dryer

Group Dyer

Silinder Dryer

Vacuum Roll

1

4

3

2

6

6

3

6

6

4

6

6

5

6

6

6

6

6

7

6

6

8

4

4

Sebelum memasuki dryer section, dilakukan pengukuran terhadap ketegangan kertas yang disebut release point. Pengukuran ini berfungsi untuk mencegah tejadinya wrinkle pada lembaran di silinder dryer. Release point tidak boleh terlalu rendah ataupun terlalu tinggi. Lembaran yang masuk ke dryer section dengan drainess sekitar 45 % akan mendapatkan panas dari silinder dryer yang berasal dari low pressure steam. Panas yang berpindah dari silinder ke lembaran akan menguapkan air pada lembaran. Kondensat yang terbentuk dalam silinder dryer di keluarkan dengan menggunakan stationary syphon untuk menjaga efektifitas perpindahan panas.

Vacuum roll berfungsi untuk meningkatkan kapasitas pengeringan dengan memberikan vacum pada lembaran sehingga penguapan lebih mudah. Di bagian pre dryer juga terdapat alat yang diberi nama dengan doctor ventilator, doctor ini akan menghembuskan udara yang dapat mengikat uap air yang ada di dalam hood sehingga mencegah terjadinya pembasahan kembalai terhadap kertas (rewetting).

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.15 Pre Dryer Section

Pengelolaan udara dilakukan dengan ventilation hood untuk menjaga kapasitas pengeringan, mencegah panas terbuang kelingkungan dan menciptakan lingkungan kerja yang nyaman. Untuk mendukung kinerja mesin yang berkecepatan tinggi ini digunakan blowbox. Alat ini sangat membatu dalam menciptakan kestabilan pergerakan lembaran antara silinder dryer dan vacuum roll dengan menjaga lembaran tetap menempel pada felt. Jenis-jenis blowbox yang digunakan adalah Hirun Blowbox 4000, Hirun Blowbox 2000, Symrun Blowbox, Unorun Blowbox dan Press run. Drainess lembaran keluar dari pre dryer adalah sekitar 98 %.

3.16 Opti Sizer

Untuk meningkatkan kualitas kertas yang di produksi khususnya untuk memperbaiki sifat permukaan kertas, surface sizing aditive ditambahkan. Bahan yang digunakan adalah starch, dan untuk mengaplikasikannya pada kedua permukaan kertas yang diinginkan opti sizer. Opti Sizer terletak antara pre dryer section dan after dryer section. Lembaran dari pre dryer section bergerak melalui paper roll dan akan dijepit pada nip diantara top roll dan bottom roll. Tekanan antara dua roll tersebut diatur menggunakan top roll loading cylinder. Starch dan aditive lain di simpan pada suplay tank yang dilengkapi dengan tiga pompa. Stock yang keluar dari masing-masing pompa akan melewati rotating pressure screen untuk menjaga kebersihannya sebelum memasuki applicator beam.

Top applicator beam dan bottom applicator beam akan mengaplikasikan starch masing-masing pada top roll dan bottom roll yang selanjutnya akan teraplikasi pada kedua permukaan kertas. Untuk meratakan pengaplikasian starch pada lembaran kertas, digunakan suatu alat yang dinamakan dengan rood. Rood merupakan alat yang berbentuk silinder kecil yang diletakkan pada bagian luar top dan bottom roll. Jarak antara rood dengan applicator roll harus diperhatikan untuk menjaga keseragaman pendistribusian starch. Rood juga terbagi dua, yaitu top rood untuk top roll dan bottom rood untuk bagian bottom roll.

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.16 Opti Sizer

Untuk mengetahui kadar air kertas dan sifat-sifat kertas lainnya sebelum kertas memasuki opti sizer digunakan scanner. Scanner digerakkan pada arah silang mesin dengan menggunakan motor.

Beberapa variabel yang mempengaruhi kenerja dari opti sizer adalah sebagai berikut :

Solid content larutan size

Temperature size

Ukuran metering rood

Tekanan metering rood

Hardness cover roll

Kecepatam mesin

3.17 After Dryer Section

Setelah malewati opti sizer drainess kertas akan kembali menurun. Hal ini terjadi karena pembasahan oleh air pada larutan size. Oleh karena itu kertas harus kembali di keringkan pada after dryer section. Metode pengeringan yang digunakan sama dengan pre dryer. Silinder dryer yang digunakan berjumlah 16 silinder dan terbagi dalam dua group. Group yang pertama (group ke 9 jika dilihat dari keseluruhan dryer) memiliki konfigurasi single tire, menggunakan lima silinder dryer dan dua vacum roll. Sedangkan group yang terakhir (group ke 10) menggunakan 11 silinder dryer tanpa vacum roll karena di disain dengan konfigurasi two tire. Konfigurasi ini digunakan untuk mencegah kertas menjadi curling dan mengurangi efek two sideness pada kertas.

Sumber : RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.17 After Dyer Section

3.18 Calender

Calender adalah peralatan yang berfungsi untuk mengurangi variasi ketebalan arah silang mesin dan meningkatkan kalicinan permukaan kertas untuk meningkatkan sifat printability kertas. Calender yang digunakan menggunakan satu nip dan dua jenis roll, yaitu hard roll (thermo roll) dan soft roll (sym CD). Roll tersebut dipanaskan dengan menggunakan oil heating yang disirkulsi. Suhu thermo roll sekitar 150 C 200 C dan akan berpindah ke permukaan kertas. Permukaan calender yang halus akan terduplikasi ke permukaan kertas. Pemanasan oli dilakukan dengan system pemanasan elektrik. Kadar air sangat mempengaruhi proses calendering. Kertas dengan kadar air yang lebih tinggi akan mendapatkan hasil calender yang lebih baik karena serat pada kertas akan lebih elastic.

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.18 Calendar

3.19 Rell

Tipe reel yang digunakan adalah Optireel. Reel merupakan suatu sistem alat yang digunakan untuk menggulung lembaran kertas setelah proses calendering pada spool (jumbo roll). Spool merupakan roof baja yang besar dan diputar untuk menggulung kertas dari paper machine. Kecepatan penggulungan kertas pada optireel ini lebih cepat daripada kecepatan kertas diatas wire (forming section). Hal ini berhubungan dengan pengaturan draw kertas selama proses pembuatan kertas. Besarnya diameter gulungan kertas pada spool berdasarkan setting point berat (weight) atau panjang kertas (length).

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.19 Reel

3.20Winder

Winder merupakan suatu proses pemotongan kertas dari spool menjadi gulungan kecil pada core. Besarnya gulungan pada core berdasarkan pesanan dari konsumen. Order dari komsumen biasanya dalam bentuk panjang atau berat.

Sumber: RAK Paper Mesin 2

Gambar 3.20 Winder

3.21 Finishing

Kertas yang telah diproses di Winder kemudian ada yang dijual dalam bentuk roll kecil atau core dan ada juga yang jual dalam bentuk ukuran-ukuran berdasarkan orderan dari konsumen seperti A3, A4, A5, B3, F4, dan Folio. Gulungan kertas yang berada pada core ada yang diproses pada Cut Size dan Folio. Tahap pertama pada Cut Size adalah core ditempatkan pada Back Stand kemudian dilakukan tahap pembentukan lembaran-lembaran kecil (Sheeter) setelah terbentuk Sheet lalu di kemas pada Wrapping Line kemudian dibungkus menggunakan karton pada Cartonizing Line setelah itu karton-karton tersebut diberi Pallet (Palletizing), dan tahap akhir sebelum kertas dijual, dikumpulkan pada Warehouse. Begitu juga pada pembentukan kertas Folio, sama seperti pada proses Cut Size tetapi pada proses pembuatan kertas Folio setelah Sheeter dilakukan Stacker tanpa Pallet, kemudian baru dilakukan pengemasan (Ream Wrapping) dan Palettizing lalu dikumpulkan di wirehouse.

3.22Utilitas

Kebutuhan air baik untuk pabrik maupun perumahan disediakan oleh bagian raw water treatment yang merupakan area dari power island. Bagian ini bertujuan untuk menyediakan air proses, air domestik, dan bahan baku demin water untuk boiler feed water. Pasokan air ini diperoleh dari sungai Kampar Kiri, dari water intake air dipompa kearea raw water treatment dengan menggunakan pompa sentrifugal bertekanan tinggi. Dalam pengambilan ini dibuat suatu bak (water intake) untuk menyaring sampah-sampah yang berukuran besar.

Pengolahan air baku di raw water treatment plant adalah sebagai berikut:

a. Cascade Aerator

Bagian ini berfungsi sebagai koagulan, kemudian polimer (floagulan) menyatukan flock yang terbentuk dari proses koagulan sehingga membentuk gumpalan yang lebih berat dan akan mengendap dalam beberapa waktu (kurang dari 10 menit), sehingga air menjadi jernih dan pH-nya 4,5. Untuk menaikkan pH

air dan menyebabkan alum bereaksi dan mengumpulkan padatan tersuspensi di dalam air digunakan caustic yang berupa natrium hidroksida (NaOH). Sedangkan untuk membunuh alga dan bakteri digunakan hypocloride. Lalu air yang dihasilkan dialirkan ke sand filter.

b. Sand Filter Bed

Sand filter bed adalah suatu unit penyaringan flock yang berasal dari reactifier clarifier. Unit ini menggunakan karbon dan pasir sebagai media penyaring. Proses ini merupakan proses fisik dimana flock yang tidak mengendap pada proses reactifier clarifier akan terbawa ke unit sand filter. Flock-flock akan tertahan diatas pasir dan karbon/antraksit. Selain menahan flock, karbon juga berfungsi untuk menetralisir bahan-bahan kimia. Sedangkan untuk air jernih akan terkumpul pada reservoir dan kemudian akan dipompakan untuk didistribusikan. Flock-flock yang menempel pada saringan pasir dan antraksit dibersihkan dengan cara mengalirkan cairan pembersih, pembersihan ini harus dilakukan dengan cara pencucian balik (back wash) bertekanan tinggi, sehingga flock-flock yang menempel pada saringan itu akan terbongkar. Back wash ditandai dengan penurunan tekanan yang berlebihan dan air yang keluar memperlihatkan kekeruhan.

3.22.1Air Umpan Boiler (Demin Water)

Untuk kebutuhan boiler, air yang ada pada reservoir perlu diolah terlebih dahulu dibagian boiler feed water yang termasuk di dalam area power island. Hal ini dilakukan untuk menghilangkan ion-ion yang terkandung di dalam air yang tidak diinginkan oleh air umpan boiler. Pengolahan ini menghasilkan demin water melalui beberapa tahap, yaitu :

1. Activated Carbon Filter (ACF), proses ini merupakan pengulangan karena sebelumnya proses ini sudah dilakukan pada proses di sand filter bed dimana terjadi penghilangan bau dan warna. Prinsip kerja ACF adalah pertukaran semua kation dan anion dengan ion hidrogen (H +) dan ion hidroksida (OH).

2. Strong Acid Cation (SAC), pada bagian ini merupakan proses penghilangan kation Ca, Mg, Pt, Na, dan lain-lain dengan mengikatnya bersama ion H+(resin).

3. Degasifier, merupakan proses penghilangan gas-gas korosif yang larut dalam air terutama O2 dan CO2.

4. Strong Base Anion (SBA), yaitu proses penghilangan ion-ion sulfat, karbonat, nitrat, klorat, silikat, dan lain-lain dengan mengikatnya bersama ion off.

5. Mixed Bed, merupakan tempat pemisahan anion dan kation.

6. Demin Plant Storage, air ini selanjutnya ditampung pada demin plant storage sebelum didistribusikan ke power boiler dan recovery boiler.

3.22.2Steam dan Listrik

Steam awal yang mempunyai tekanan tinggi (high pressure) berasal dari power boiler dan recovery boiler. Steam bertekanan tinggi yang berasal dari power boiler dan recovery boiler dipergunakan untuk menggerakkan turbine generator yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik yang digunakan untuk kebutuhan pabrik. Untuk kebutuhan power, terdapat turbin-turbin yang digerakkan dengan menggunakan steam bertekanan 83-84 bar. Selain itu sebagai cadangan (stand by unit) disediakan solar gas turbine generator dengan bahan bakar solar yang menghasilkan power sebesar 4,4 MW sebanyak 3 unit yang juga digunakan pada saat start up pabrik. Ekstrak yang berasal dari back pressure turbine dan condensing extract turbine menghasilkan steam dengan tekanan menengah dan steam dengan tekanan rendah yang akan digunakan dalam proses.

Berdasarkan kebutuhannya, steam terbagi menjadi 3 jenis, yaitu sebagai berikut:

1. High Pressure Steam (HP Steam) dengan tekanan 83-84 bar dan temperatur 480C.

2. Medium Pressure Steam (MP Steam) dengan tekanan 11 bar dan temperature 200C.

3. Low Pressure Steam (LP Steam) dengan tekanan 3,5 bar dan temperatur 150C.

3.22.3Pengolahan Limbah

Semua limbah yang dihasilkan pabrik akan dimasukkan ke dalam bucket screen untuk diproses lebih lanjut. Bucket screen bertujuan untuk memisahkan antara limbah padat yang dapat dipisahkan dengan limbah cairnya, dimana hanya limbah cair yang akan diproses dalam plant ini.

Dari bucket screen ini nantinya limbah cair tersebut akan dialirkan ke dalam primary clarifier dimana akan terjadi dua aliran. Suhu yang terjadi saat ini adalah 52-55C. Cara kerja dari primary clarifier ini secara sedimentasi atau endapan, dimana untuk under flow berupa slurry, slurry ini akan diproses lebih lanjut. Pada under flow yang mengandung slurry akan diproses pada sludge handling, disini sludge akan diproses untuk menghilangkan sisa air atau limbah yang masih melekat, jadi hasil yang sudah diproses bisa langsung dibuang ke penampungan limbah. Selain under flow terdapat over flow, dimana aliran akan langsung mengalir ke dalam cooling tower. Proses selanjutnya, cairan limbah dialirkan kedalam neutralizing tank, dimana pada tangki ini akan dilihat pH dari cairan limbah tersebut. Apabila pHnya bersifat asam maka akan dinetralisasi dengan menambahkan NaOH, tetapi jika pH-nya tinggi (bersifat basa), maka akan ditambahkan HCl.

Selain itu, effluent bisa masuk kedalam cooling tower dimana suhunya antara 32-37C, setelah itu dilakukan penambahan defoamer untuk menghilangkan busa dan pemberian nutrient (media tumbuh) berupa urea dan DAP yang dilakukan secara injeksi lewat pompa. Tujuan dari penambahan ini untuk menumbuhkan mikroba dengan media urea dan DAP agar dapat mengurangi kadar TSS (total suspended solid), pH (potential of hidydrogen), dan COD (chemical oxygen demand). Keluar dari cooling water akan masuk ke aeration basin yang setiap unitnya mempunyai 23 aerator. Kerja aerator akan menghasilkan gelembung udara. Mikroba aerob dimanfaatkan untuk menurunkan COD limbah tersebut.

Dari aeration basin cairan limbah dialirkan menuju distribution yang akan membagi limbah tersebut kedalam empat buah secondary clarifier. Secondary clarifier ini merupakan tahap akhir untuk pengolahan effluent yang nantinya bisa langsung dibuang kesungai Kampar. Untuk over flow dimana limbah sudah dianggap ramah lingkungan, maka limbah bisa langsung dibuang. Tapi pada under flow, effluent ini akan dikembalikan lagi ke aeration basin dan handling untuk mendapatkan proses ulang.

13