Pendahuluan

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. Langkah-langkah

utama dalam manufaktur pulp dan kertas adalah : persiapan bahan baku dan penanganan ,

manufaktur Pulp , Pulp cuci dan Screening, pemulihan kimia ,Bleaching , Stock

Preparation , dan pembuatan kertas . 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 (Bajpai, 2012).

Cellulosa merupakan komponen organik utama dalam tanaman kayu dengan jumlah yang

melimpah dan terjangkau. Celullosa sangat diminati karena kemampuannya untuk

dikonversi menjadi bermacam-macam produk dari pulp and papper industri. Proses

manufaktur pulp and papper cukup rumit dan tidak mudah untuk dikontrol. Namun saat

ini penggunaan alat digital kontrol yang baik telah meningkatkan efisiensi industri dan

juga menghemat nilai ekonomis proses operasi. Tanpa alat kontrol yang baik, mesin pada

industri pulp and papper tidak dapat berfungsi. Pembuatan kertas menggunakan banyak

bahan kimia seperti yang terlihat pada tabel 1.1. industri pulp and papper tidak hanya

menggunakan banyak chemical namun juga menggunakan energi yang cukup besar.

Tabel 1.1 komposisi dalam satu metric ton kertas

Air 133000 Liter Power 4752 MJ

Sulfur 15,5 kg Talc 28 kg

Magnesium

Hidroxide

20 kg Synthetic Fiber 10,5 kg

Kapur 176,5 kg Alum 14 kg

Na2SO4 33 kg Clay 66 kg

Soda api 29 kg Rosin 6 kg

Klorin 54 kg Pewarna 8 kg

Kanji 53 kg Kayu 4 m2

Bahan bakar 686 Liter minyak

atau 1 t batu bara

(shreve, 1984)

Sejarah Pulp and Papper Industri

Peradaban Mesir Kuno menyumbangkan papirus sebagai media tulis menulis.

Penggunaan papirus sebagai media tulis menulis ini digunakan pada peradaban Mesir

Kuno pada masa wangsa firaun kemudian menyebar ke seluruh Timur Tengah sampai

Romawi di Laut Tengah dan menyebar ke seantero Eropa, meskipun penggunaan papirus

masih dirasakan sangat mahal. Dari kata papirus (papyrus) itulah dikenal sebagai paper

dalam bahasa Inggris, papier dalam bahasa Belanda, bahasa Jerman, bahasa Perancis

misalnya atau papel dalam bahasa Spanyol yang berarti kertas. Cina menemukan proses

yang baik dalam produksi pulp dan kertas dari bambu menjadi kertas dan berlanjut

menjadi kertas yang seperti sekarang. Eropa mulai manufacturing pulp dan kertas pada

abad ke 17. Kemudian menyebar ke Inggris dan Amerika (shreve, 1984).

Pada 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 (shreve, 1984).

Nilai ekonomi dari industri Pulp dan Kertas

Industri pulp dan kertas merupakan salah satu industri hasil hutan yang sangat penting.

Hampir tidak ada aktivitas kehidupan manusia yang tidak memanfaatkan komoditi

industri ini, mulai dari aktivitas kehidupan di rumah tangga, perkantoran, industri,

pendidikan, perdagangan dan lain sebagainya. Indonesia sebagai negara yang masih

memiliki hutan cukup luas, berpotensi menjadi salah satu pemain dunia di bidang industri

ini, karena ketersediaan hutan (sebagai sumber utama bahan baku) mash merupakan

penggerak utama (driving force) bagi berkembangnya industri ini. Disarnping memiliki

hutan yang cukup luas dan iklim tropis yang memungkinkan tanaman tumbuh lebih cepat,

Indonesia juga memiliki sumber-sumber bahan baku altematif (limbah pertanian).

Keberadaan industri ini yang sudah cukup lama (sudah ada sejak tahun 1923) juga

memungkinkan bangsa Indonesia telah banyak memiliki pengalaman sehingga mampu

mengoperasikan industri pulp dan kertas secara cukup efisien.

Perkembangan ekspor industri pulp dan kertas dan beberapa komoditi industri

unggulan lainnya dapat dilihat pada Tabel 1 berikut :

Tabel 1. Perkembangan Ekspor Beberapa Komoditi Industri 1994-1998 (dalam juta USD)

Pada dekade terakhir, industri pulp dan kertas nasional mengalami perkembangan sangat

pesat, baik kapasitas produksi dan ekspornya. Pada periode 1987-1998, kapasitas

terpasang industri kerfas meningkat dari 950.000 ton/tahun menjadi 7.559.430 ton/tahun

(naik rata-rata 20,75% per tahun. Produksi meningkat dari 826.500 ton menjadi 5.487.260

ekspor rneningkat dari 188.480 ton menjadi 2.833.960 ton (naik rata-rata 27,94% per

tahun). Sedangkan konsumsinya meningkat dari 782.420 ton menjadi 2.783.430 ton (naik

rata-rata 12,23% per tahun) .

Tabel 2. Perkembangan Produksi Konsumsi Pemasaran Ekspor dan Impor (1987-1999,

dalam juta USD)

Kuatnya daya saing industri pulp dan kertas nasional disebabkan karena biaya produksi

pulp dan kertas Indonesia termasuk salah satu yang terendah di dunia. Sebagai gambaran,

perbandingan biaya produksi pulp di Indonesia dengan beberapa produsen pulp

terkemuka lainnya dapat dilihat pada Tabel 3

tabel 3. Perbandingan Biaya Produksi Kertas di berbagai negara (dalam USD)

Pada tabel 3 diatas, nampak secara umum bahwa total biaya produksi di Asia Pasifik

(Indonesia) lebih rendah dibandingkan negara lainya. Seperti halnya negara berkembang

pada umumnya, keunggulan komparatif Indonesia dalam hal memprodusi pulp dan kertas

terutama didukung oleh faktor endowment, seperti biaya bahan baku, biaya tenaga kerja

dan biaya energi yang relatif lebih murah dibandingkan dengan negara lainnya

Manufacture Pulp

Sebelum kertas dapat dibuat dari kayu, selulosa fiber harus dikeluarkan dari matrix lignin

dan menggabungkannya. Fiber dapat dipisahkan secara mekanis atau dengan

menggunakan chemical.

Pulp yang terbentuk di gabungkan kembali untuk menjadi kertas dengan penambahan

additive yang sesuai. Pada 1981, 89,5 % pulping dilalkukan dengan menggunakan

chemical. Pulp yang dibuat secara mechanical atau thermomechanical menghasilkan

produk dengan kualitas yang rendah dibandingkan cara chemical, pulp dengan

mechanical atau thermochemical biasanya digunakan untuk percetakan surat kabar.

Proses kraft mendominasi dengan cara semimechanical.

Bahan Baku

Kapas dan linen adalah salah satu sumber fiber untuk kertas yang sekarang telah

digantikan dengan fiber dari kayu. Sekitar 20 % pulp yang digunakan di amerika adalah

recycle, dan Eropa serta Jepang melakukan recycle lebih banyak. Woods (soft and

hardwood) digunakan untuk membuat pulp, tapi kulit kayu tidak, karena tidak memiliki

serat dan sulit untuk di bleaching.

Komponen utama dari kayu yang perlu dihilangkan untuk mengubah menjadi kertas

dikenal sebagai senyawa lignin. Nama ini mengacu pada sekelompok bahan kimia yang

pada dasarnya tiga polimer dimensi trans-coniferol, trans-sinapol dan trans-p-coumarol

(Gambar 1.1), bersama dengan hemiselulosa dan asam karboksilat aromatik. Lignin

adalah senyawa yang memperkuat yang diendapkan pada dinding sel pohon untuk

membuat kayu cukup kuat. Namun, lignin juga merupakan senyawa yang membuat pulp

kayu bewarna coklat, sehingga senyawa tersebut akan dihilangkan dari pulp kecuali jika

digunakan untuk membuat kertas buram dan kardus.

Gambar 1.1. gugus kimia lignin

Bahan dasar pembuatan kertas adalah selulosa, suatu produk fotosintesa tumbuh-

tumbuhan, yang berarti bahwa produksi kertas menggunakan bahan baku yang

senantiasa dapat diperbaharui (renewable rescurce). Selulosa ini adalah

polisakarida (C6H10O5)nyang berupa serat dan berwarna putih ( n = 250-1500

).Adapun rumus bangunnya sebagai berikut :

Atas dasar kelarutannya dalam larutan NaOH 17,5% dikenal 3 jenisselulosa, yaitu :

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

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

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

Bahan pembuat kertas adalah - selulosa, sedangkan yang larut (- selulosa, - selulosa,

pentosa, heksosa, dan lain-lain )disebut hemi selulosa. Sifat kimia selulosa sesuai dengan

gugus aktif alkoholyang demikiannya (dapat mengalami oksidasi), dan derajat

polimerisasinya ( panjang serat ). Semakin panjang rantai selulosa semakin kuat dan

tahan degradasi baik secara panas, kimia maupun biologis. Sedangkan sifat fisiknya

tergantung dari dimensi serat (panjang rantai 500-1000 A, lebar 9 A, tebal 4,7 A),

semakin panjang semakin kuat.

Beberapa contoh jenis serat yang dapat diperoleh di indonesia adalah sebagai berikut :

Karakteristik

Serat

Bambu Kayu

Lunak

Kayu

Kertas

Bagase Jerami

Panjang serat

Diameter serat

% Abu

% Lignin

% Pentosan

% Selulosa

3 - 4

14

1 - 3

22 - 30

16 - 20

50 52

1,6 - 2,7

32 - 43

1

26 - 30

6 - 9

40 - 45

0,7 - 1,6

20 - 40

1

18 - 25

16 - 18

38 - 49

1,7

20

2

19 - 21

30 - 32

40 43

1,5

8,5

10 - 15

14 - 21

30 - 38

Pada proses pembuatan pulp dan kertas, bahan baku yang digunakan adalah kayu.

Kualitas pulp sangat ditentukan oleh jenis kayu yang digunakan. Diharapkan jenis kayu

yang digunakan untuk menghasilkan kualitas pulp yang bagus adalah kayu yang

mempunyai kandungan selulosa yang tinggi, lignin yang rendah, tidak rapuh, tidak

banyak getah dan tidak berkulit tebal.

Dalam proses pembuatan pulp digunakan dua jenis bahan baku, yaitu:

a. Bahan baku primer

Untuk memperoleh serat ini diperoleh dari tumbuh-tumbuhan dengan jenis kayu (wood)

atau bukan kayu (non wood).

1. Kayu (wood)

Kayu dapat dibedakan berdasarkan ukuran daun yang dimiliki yaitu kayu berdaun

lebar (hard wood), dan kayu berdaun jarum (soft wood).Kayu berdaun lebar (hard

wood), umumnya menggugurkan daunnya pada musim kemarau seperti Albazia

falcatera, Euclyptus sp, dan Antochehalus candabia.Sedangkan kayu berdaun

jarum (soft wood), sering disebut kayu jarum adalah jenis daun yang bersal dari

pohon berdaun jarum.Jenis pohon ini selalu hijau sepanjang tahun dan tidak

menggugurkan daunnya pada musim kemarau, seperti Pinlis sp (tusam) dan

Aganthis sp (dammar).

Analisis sifat pengolahan kayu digunakan untuk mengetahui jenis kayu yang cocok

sebagai bahan baku pulp. Analisis ini meliputi rendemen pulp, konsumsi alkali, bilangan

permanganate, panjang putus dan factor retak.

2. Bukan Kayu (non wood)

Beberapa jenis tumbuhan bukan kayu merupakan sumber serat untuk bahan baku pulp,

baik itu yang berasal dari kulit batang, daun, tangkai, buah/biji dan bulu biji. Berdasarkan

sumber serat, tumbuhan bukan kayu dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Serat kulit batang : Fax, Jule, Hemo, Rami Kenaf, Haramay

Serat daun : Manila, Abaca, Sisal, Palm, Nenas

Serat bulu biji : Kapas, Kapuk

Serat rerumpunan : Merang, Jerami, Baggase, Bambu, Gelaga

Tabel: Rata-rata komposisi kimia kayu dan bukan kayu

Kandungan

Bahan Kimia

Serat Panjang

(soft wood)

Serat Pendek

(hard wood)

Bukan Kayu

(non wood)

Selulosa 42 +/- 2 % 40 +/- 2 % (36 38) %

Hemiselulosa 27 +/- 2 % 30 +/- 5 % (38 40) %

Lignin 28 +/- 3 % 28 +/- 3 % (12 16) %

Zat ekstraktif 5 +/- 3 % 3 +/- 3 % -

b. Bahan Baku Sekunder

Guna penghematan atau efisiansi serat dari bahan baku primer, maka dewasa ini telah

diusahakan pemanfaatan kertas bekas (waste paper) dari berbagai jenis kertas dan karton

sebagai bahan baku pulp. Serat yang dihasilkan dari kertas, karton bahkandari baju bekas

yang dikenal sebagai sebutan serat primer.

Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam dan merupakan bahan mentah

yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai kemajuan teknologi.

A. Kualitas Bahan Baku

Pada proses pembuatan pulp digunakan bahan baku chip yang berasal dari kayu. Kualitas

chip yang digunakan dalam proses pembuatan pulp merupakan factor yang sangat penting

baik dalam proses pengoperasian di pabrik maupun kualitas chip yang dihasilkan. Oleh

karena itu perlu diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas chip pada produksi

pulp. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pembuatan pulp dibagi menjadi tiga

kategori, yaitu:

1. Chip Quality

Kualitas chip yang digunakan dalam pulping adalah faktor yang sangat penting

dalam kualitas akhir pulp. Faktor-faktor kualitas chip yang perlu diperhatikan adalah:

a. Wood Related Variable

Meliputi sifat-sifat kayu seperti spesies, densitas dan decay (kerusakan).

Wood spesies

Chip-chip softwood menghasilkan pulp yang lebih kuat daripada hardwood karena

fiber-fibernya lebih panjang dan lebih fleksibel daripada hardwood. Softwood

umumnya menghasilkan yield yang lebih rendah daripada hardwood bila dimasak

dibawah kondisi biasanya.

Wood Density

Density kayu adalah factor ekonomi yang penting dalam pulping. Dengan suatu kayu

yang padat (denser wood)akan membuat lebih banyak dalm volume digester dam ini

akan meningkatkan produksi pulp.Kualitas pulp maupun kertas juga dipengaruhi oleh

densitas kayu yang digunakan. Serat yang didapat dari kayu dengan densitas

rendahakian menghasilkan serat yang fleksibel serta kertas yang berkekuatan baik.

Wood Decay

Pembusukan kayu disebabkan oleh mikroorganisme seperti fungi, bakteri, ragi dan

lin-lain. Pembusukan terjdi pada saat tanaman masih ditanam maupun dstronge chip

(tempat penyimpanan chip).

b. Process Related Variable

Chip Size

Ketebalan chip sangat penting dalam proses pulping, ketika cairan pemasak akan

menembus chip pada semua sisi. Jika chip tebal, cairan pemasak tidak akan menembus

secara sempurna kepusat chip sehingga pusat chip tidak masak.

Chip Bulk Density

Merupakan parameter yang penting pada saat pengisian digester.Hal ini menentukan

jumlah pulp yang dapat masuk dan dinyatakan dalam kg/m3.Chip Bulk Density

dipengaruhi oleh wood density dan chip size.

Chip moisture

Mempunyai pengaruh terhadap pulp yield, kappa number, dan kualitas pulp. Jika

moisture terlalu rendah, maka akan mempersulit dalam menghasilkan chip. Dengan

mengetahui moisture content chip dapat dihitung wood input yang masuk kedalam

digester, supaya terjaga konsentrasi liquor dan alakali secara konstan. Moisture level

sebaiknya dalam range 40%-50%.

Bark (kulitkayu) dan kontaminasi lainnya

Bark merupakan komponen yang tidak diinginkan dalam produksi pulp karena bark

berisi 20-30% selulosa dan 20-30% ekstraktif dan selebihnya lignin. Bark sendiri akan

menaikkan konsumsi alkalidan mengurangi kekuatan pulp. Kandungan ekstraktif yang

tinggi menyebabkan masalah di evaporator dan pitch pada pulp machine.

2. White Liqour Properties

White Liqour merupakan bahaan kimia pemasak dengan metode sulfat (kraft cycle)

dalam bentuk aqueous solution, dimana kandungannya terdiri dari NaOH, Na2S, Na2SO4,

Na2CO3).White Liquor digunakan untuk mengurangi kandungan lignin dalam digester

dan juga untuk ekstraksi selulosa. Digester yang digunakan adalah digester continue.

3. Cooking Control Variable

Variabel-variabel yang digunakan untuk mengontrol cooking adalah:

a. Waktu dan Temperatur

Reaksi delignifikasi bergantung paada temperature. Kenaikan temperature yang kecil

mempunyai pengaruh besar terhadap reaksi delignifikasi seperti kenaikan 10C dari

160C - 170C akan menyebabkan dua kali delignifikasi.

b. Alkali Charge

Efektivitas normal alakali charge memiliki nilai antara 10%-18% Na2O dalam

drywood tergantung dari jenis kayu, kondisi pemasakan, dan derajat delignifikasi

yang dibuttuhkan. Kelebihan alkali dapat menyebabkan kenaikan angka delignifikasi,

dan mengurangi yield as the mount of dissolved hemicellulosa increase.

c. Liqour to Wood Ratio

Rasio liquor :wood (rasio normal3:1 atau 5:1), kelebihan black liquor yang berasal

dari digester ke chip untuk menaikkan rasio liquorwood.

Proses Pulping

Seluruh proses pulping memiliki tujuan yang sama yaitu untuk membebaskan serat

selulosa dari lignin ketika mendapatkan hemicelulosa dan cellulosa secara lengkap, akan

meningkatkan yield dari serat yang berguna. 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.

Ada banyak proses dan variasi dari proses dasar yang dapat digunakan untuk membuat

pulp dari kayu. Beberapa lebih baik mengunakan kayu lunak daripada kayu keras,

sebagian menghasilkan yield yang tinggi namun rendah kualitas kertas, sebagian

menghasilkan yield rendah namun kertas dengan kualitas superior. Proses utama tersebut

antara lain : proses sulfat atau kraft, groundwood dan proses thermomechanical,

semichemical proses, dan proses sulfit. Banyaknya jenis variasi kayu yang tersedia,

banyaknya kegunaan kertas, dan kerumitan dari prosesnya, tidak mengherankan jika

cassey menggolongkan ada 5 proses mechanical, 7 proses semimechanicak dan

thermomechanical, 5 semimechanical proses, 3 proses chemical dengan yield tinggi, 11

proses full chemical, dan 2 proses yang sesuai untuk melarutkan (tinggi atau chemical)

pulp. Ada beberapa proses baru (solvent, oxygen, catalitic, dan enzymatic proses) yang

telah disarankan. Kebanyakan secara teknis dapat dijalankan namun secara ekonomi tidak

feasible. Berikut ini penggambaran beberapa proses dan solusi dalam menghadapi

permasalahan pada proses dari kayu menjadi kertas.

Kraft pulping

Proses Kraft atau sulfate, adalah proses alkaline yang saat ini paling sering digunakan.

Proses ini adalah perkembangan dari proses soda yang dimasak (cooked) dengan larutan

NaOH dan Na2CO3 kuat. Proses soda memberikan yield yang rendah namun dan bekerja

dengan baik hanya dengan serat pendek kayu keras (hardwood). Material yang

ditambahkan pada cairan pemasak (coking liquor) untuk proses kraft adalah Na2SO4.

Oleh karna itu, proses ini disebut proses sulfat. Proses pemasakan, dilakukan dengan

penambahan larutan yang mengandung Na2S, NaOH, dan Na2CO3 dibentuk dari sufat

selama persiapan dan recovery cairan pemasak.

Meskipun segala macam kayu dapat dimasak dengan proses kraft serat yang dihasilkan

dapat di bleach serta kuat, namun sangat penting bahwa chemical yang digunakan dapat

di recycle dan di regenerasi kembali agar dapat mengurangi atau bahkan menghilangkan

polusi. Material yang berbau selama proses pemasakan, bagaimanapun merupakan

penyebab polusi yang kuat dan sulit untuk dikontrol.

Kebanyakan proses kraft menggunakan kayu cofernicus. Pada umumnya proses ini

menggunakan continyu digester, meskipun beberapa menggunakan unit batch. Batch unit

menawarkan kontrol yang baik, namun continu unit membutuhkan lebih sedikit investasi

untuk capasitas yang dibutuhkan, dan membuat instalasi kontrol polusi menjadi lebih

mudah. Pada gambar 1.1 menunjukkan kondisi pemasakan yang digunakan untuk

prosedur kraft proses secara keseluruhan disertai dengan sistem penting recovery cairan

hitam pemasakan (black liquor sebagai chemical pemasak). Steam biasanya di recovery

dari blow tank, dan batch digester secara umum telah diganti dengan dengan unit continu,

dan unit yang paling populer adalah milik kamyr (gambar 1.2). proses pemasakan

menyebabkan reaksi kimia yang terdiri dari hidolisi dan pelarutan lignin, sehingga

membebaskan serat selulosa. Turpentine di uapkan dan sabun sodium terbentuk dari asam

resin. Hidrolisis melepaskan mercaptan dan sulfida organik yang merupakan sumber bau

menyengat pada pabrik kraft.

Gambar 1.1. flowchart untuk kraft atau proses sulfat, proses pulping dengan recovery dan

reuse black liquor. Prosedur secara alkaline. Catatan : flowchart ini identik dengan peoses

soda, kecuali sodium karbonat yang ditambahkan (saltcake). (Sumber : shreve, 1984)

Gambar 1.2. unit continu digester kamyr (sumber : doyle, 2001)

Ketika menggunakan digester kontinu, pabrik sulfat pulp melawati rangkaian proses

sebagai berikut :

Proses pembuatan pulp dimulai dari penyediaan bahan baku, dengan cara mengambil dari

hutan tanam industri kemudian disimpan dengan tujuan untuk pelapukan dan persediaan

bahan baku. Kayu yang siap diolah ini disebut dengan Log. Kemudian log di kupas

kulitnya dengan alat yang berbentuk drum disebut Drum barker. Setelah itu log melewati

stone trap (alat yang berbentuk silinder berfungsi untuk membuang batu yang menempel

pada log), setelah itu log dicuci. Log yang sudah bersih ini kemudian di iris menjadi

potongan-potongan kecil yang di sebut dengan chip. Chip kemudian dikirim ke

penyaringan utama untuk memisahkan chip yang bisa dipakai dengan yang tidak. Chip

disaring dengan cara diputar dan digetarkan pada scerren untuk memisahkan chip yang

melebihi ukuran, produk yang sesuai dan debu sisa pemotongan. Chip yang melebihi

ukuran dibawa ke pemtongan ulang untuk mengurangi ukuran menjadi ukuran chip yang

sesuai.

Dari tempat penampungan chip dibawa dengan konveyor ke bejana pemasak (digester).

pemasakan pada digester terjadi dengan beberapa tahap. Pertama di lakukan kukus awal

(presteamed) pada sekitar 100 Kpa untuk menguapkan turpentine dan gas yang tidak

terkondensasi, kemudian dilanjutkan melewati suatu zona impregnasi pada sekitar 900

KPa. Chip di masak dengan cairan pemasak yang disebut dengan cooking liquor.

Dalam proses pulping secara kimiawi ditambahkan panas dan zat kimia (NaOH, Na2S,

Na2CO3). Waktu pemasakan sekitar satu setengah jam pada 170 oC, suatu aliran

pemadam yaitu cairan pemasak dingin menghentikan reaksi pemasakan . campuran antara

pulp, sisa zat kimia dan limbah kayu dikeluarkan dari digester, kemudian masuk dalam

blown tank dan tekanan menjadi berkurang, flash steam terbentuk yang digunakan untuk

presteaming saat chip masuk digester. pulp yang keluar dari blown tank kemudian dicuci

pada countercurrent displacement washing untuk mengurangi kandungan kimia pada chip

dan memisahkannya dari cairan hitam (sisa zat kimia dan limbah). Larutan hasil

pemanasan yang berwarna hitam (black liquor) dipisahkan dari pulp (brownstock). Black

liquor direcovery kandungan kimianya untuk digunakan kembali dan kandungan

organiknya di recover menjadi panas. Proses recovery black liquor biasanya lebih sulit

dijalankan dibandingkan dengan proses pulping itu sendiri. Dalam batch digester, pulp

(brownstock) diambil dari dasar digester tabung untuk dilanjutkan dengan pencucian.

Pada digester continu, pencucian dilakukan di dalam digester untuk menghilangkan

larutan lain dan mendinginkan pulp. Kraft pulping adalah proses dengan hasil rendah

yaitu hanya 45% dari kayu akan menjadi pulp yang dapat digunakan. Pulp atau disebut

brownstock pada tahap ini siap untuk diputihkan.

Tahap selanjutnya setelah setelah bubur kertas siap kemudian dicuci dengan tujuan untuk

memisahkan cairan sisa hasil pemasakan dan mengurangi dampak terhadap lingkungan.

Proses selanjutnya pulp di saring (screaning) agar terbebas dari bahan-bahan pengotor

yang dapat mengurangi kualitas pulp. Proses penyaringan ini ada dua tahap, yaitu

penyaringan kasar dan penyaringan halus. Proses akhir dari penyaringan berfungsi untuk

memisahkan pasir, sisa potongan, dan chip yang belum bereaksi dari pulp.

Pencucian pulp secara efisien sangat penting dilakukan untuk memastikan kebutuhan

maksimal zat kimia dalam proses pulping dan mengurangi jumlah limbah organik yang

terbawa oleh pulp dalam proses pemutihan. Pulp yang kurang tercuci akan membutuhkan

dosis zat pemutih yang lebih besar.

Pencucian pulp dilakukan mengikuti masing-masing proses untuk menghilangkan materi

yang tidak diinginkan dalam pulp. Hasil samping berupa black liquor, debu, lignin, dan

pemutih dihilangkan setelah tiap tahapan proses selesai. Efisiensi pencucian diukur

berdasarkan tingkat kebersihan bubur kertas dan jumlah air yang digunakan untuk

mencapai tingkat kebersihan tersebut.

Pulp melewati slot dalam piringan yang berputar untuk memisahkan gumpalan selulosa

menjadi serat dan mempersiapkan pulp untuk proses pembuatan kertas. Serat dipotong

dengan panjang yang seragam dan diperlakukan untuk memperbaiki ikatan dan kekuatan

produk akhir kertas.

Proses selanjutnya adalah tahap pengelantangan (bleacing), mengurangi kandungan

lignin, serta memutihkan pulp. Pulp yang dihasilkan dari proses kraft bewarna coklat, hal

ini tidak masalah dalam penggunaan kertas untuk sack, kardus dan kantong kertas.

Namun proporsi utama dari kertas adalah untuk kertas putih dan bewarna sebagai kertas

tulis atau percetakan. Sehingga pulp perlu digelantang. Proses pengelantangan terdiri dari

dua tahap yaitu oksigen delignifikasi dan pengelantangan akhir.

pada tahap oksigen delignifikasi bubur kertas dicampur dengan oksigen (O2) dan sodium

hidroksida (NaOH) di dalam delignification tower sebelum di cuci didalam washer.

Tujuan dari pencampuran ini adalah untuk mengurangi pemakaian bahan-bahan kimia

pada tahap pengelantangan (bleacing), mengurangi kandungan lignin, serta memutihkan

pulp. Penghilangan lignin (delignifikasi) menggunakan oksigen diperlukan untuk

menghilangkan sisa lignin dari brownstock yang merupakan tahap prebleaching. Dengan

mengurangi lignin akan dihasilkan bubur kayu yang lebih putih. Oksigen dan larutan

putih ditambahkan ke dalam brownstock dalam reaktor pemanas. Senyawa lignin akan

lepas dan dihilangkan dengan pencucian dan ekstraksi. Oksigen delignification akan

mengurangi jumlah klorin yang dibutuhkan dalam proses pemutihan (bleaching).Pulp

yang sudah jadi dikeluarkan dan dicuci dengan air dalam tanki pencuci sehingga

liquornya akan terpisah. Liquor yang dihasilkan dimasukkan dalam tanki penampung

untuk direcovery. Pulp yang sudah dicuci disaring lagi dengan saringan rotary drum filter.

Bubur kertas ini kemudian dikelantang (bleacing) pada final bleacing dengan bahan kimia

di dalam proses bleacing untuk mencapai derajat keputihan sesuai standar. Bahan kimia

yang digunakan adalah klorin, klorin dioksida, sodium hipoklorit, oksigen, peroksida, dan

ozon.bahan kimia yang mengandung klorine digunakan dalam proses kelantang karena

efisien dan tidak mengurangi kekuatan pulp. Pada modern bleaching plant penggunaan

klorin sangat dikurangi. Klorin dioksida, digunakan sebagai tambahan pada komponen

non klorin, lebih aman dibandingkan dengan klorin dan biasanya digunakan pada stage

awal dari multiple-stage proses kelantang. Dalam tahap ini, brownstock dicampur dengan

ClO2 dalam reaktor yang akan bereaksi dengan lignin. Pencucian kembali (dewatering)

mengikuti tahap ini untuk menghilangkan senyawa lignin yang beikatan dengan klor dari

bubur kayu. NaOH, O2 dan peroksida ditambahkan pada aliran pulp dalam stage ekstraksi

berfungsi untuk menetralisasi pulp dan memperbaiki proses pencucian sebelumnya. tahap

akhir dari proses bleaching dilakukan dengan penambahan klorin dioksida kembali

dimana ClO2 memberikan pemutihan terakhir pada pulp.

Pulp yang telah diputihkan kemudian dibawa ke mesin pembuat kertas dimana akan

dibentuk lembaran pulp pada screen. Sebelum masuk ke area paper machine, pulp diolah

dulu pada bagian stock preparation. Bagian ini berfungsi untuk meramu bahan baku

seperti: menambahkan pewarna untuk kertas (dye), menambahkan zat retensi,

menambahkan filler (untuk mengisi pori - pori diantara serat kayu), dll. Bahan yang

keluar dari bagian ini di sebut stock campuran pulp, bahan kimia dan air)

.Dari stock preparation sebelum masuk ke headbox dibersihkan dulu dengan alat yang

disebut cleaner. 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 35-45 % udara-serat kering.

kelembaban kemudian dikurangi dengan menumpukkan web pada hidrolik press

berfungsi untuk membuang air dari web dan pressing pada sekitar 20 Mpa sehingga kadar

padatnya mencapai 50-60 % udara-serat kering. 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 %). 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.

Recovery Black Liquor

Salah satu faktor penting pada proses kraft adalah recovery black liquor dari proses

pemasakan. Black liquor dipisahkan dari pulp pada tahap pencucian pul, atau diffuser

yang mengandung 95-98 % total bahan kimia yang ditambahkan pada digester.

Komponen organik sulfur terdapat pada kombinasi dengan sodium sulfida. Sodium

carbonat terdapat dalam recovery dengan sedikit kandungan sodium sulfat, garam silica

dan kapur, besi oksida, alumina dan potash. Total padatan biasanya sekitar 20 % . Empat

langkah yang terlibat dalam recovery black liquor diuraikan di bawah ini .

Langkah 1 Penguapan (evaporator)

Cairan hitam dari proses pencucian pulp mengandung 15-17 % padatan ,dan ini perlu

dipekatkan menjadi sekitar 35 % padatan sebelum dapat dibakar dalam furnace.

Penguapan dilakukan dengan menggunakan beberapa efek , biasanya 5 sampai 7 efek

dalam seri. dalam sistem jenis ini , uap yang diperoleh dalam satu efek evaporatorer

menjadi uap pemanas untuk Efek berikutnya.

Langkah 2 - Pembakaran black liquor dalam funace

Black liquor dikentalkan, dibakar dan dicampur kapur dalam furnace smelting sehingga

komponen organik yang masih tersisa akan hancur, carbon akan terbakar, dan komponen

inorganik akan dilelehkan. Pada saat yang sama terjadi reaksi :

Na2SO4 + 2C - Na2S + 2CO2

Karbon (agen yang mereduksi) diperoleh dari bahan organik pada kayu. Thomlinson

recovery furnace, adalah unit yang paling banyak digunakan untuk membakar padatan

black liquor. Setelah black liquor dipekatkan pada multiefek evaporator, kemudian cairan

di spray langsung ke dalam thomlinson furnace, kemudian terbakar sehingga reduksi dari

sulfat menjadi sulfit pun terjadi, steam terbentuk dan campuran garam yang melebur atau

smelt terbentuk. Karena kompeksitasnya menjadikan adjusment dan kontrol furnace

sangat sulit. Resiko terjadi karena molten smelt dapat menyebabkan ledakan jika

berkontak dengan sedikit air. Sehingga saat ini disarankan untuk menggunakan

hidropirolisis untuk membentuk gas pembakaran. Dan pembakaran fluidized bed dari 35

% cairan untuk memproduksi chemical pellets dibandingkan smelt sedang dicoba. Semua

alternatif pada sistem saat ini memiliki keuntungan dan kesulitan masing-masing. Namun

sangat dimungkinkan akan tercipta suatu sistem yang lebih efisien bagi energi untuk

recovery di masa depan.

Pembakaran organik menghasilkan uap bertekanan tinggi dalam boiler , yang biasanya

melewati turbin , menghasilkan listrik . Uap tekanan rendah , yang habis dari turbin ,

kemudian digunakan untuk proses panas di pabrik pulp dan pabrik kertas.

Leburan bahan kimia atau smelt dilarutkan pada larutan lemah di tangki 9 yang berasal

dari caustizing plant (gambar 1.1). bahan kimia terlarut dengan cepat sehingga terbantuk

menjadi cairan hijau (green liquor). Impuritis yang tidak terlarut mengendap dan karbonat

kemudian terkaustik dengan penambahan kapur yang diperoleh dari recover calcium

karbonat. Reaksi sebagai berikut :

Na2CO3 (aq) + Ca(OH)2(s) - 2 NaOH (aq) + CaCO3 (s) H = -8,79 kJ

Slurry yang terbentuk dipisahkan dalam settlersdan rotary continous filters,

menggunakan screen monel sebagai media filter. Lumpur yang terbentuk merupakan

calcium carbonat dibawa ke lime kiln untuk menendapatkan kembali calsium oksida

untuk digunakan kembali dalam proses. Filtrat yang terbentuk adalah cairan putih (white

liquor) digunakan dalam pemasakan serat, yang mengandung sodium hidroksida, sodium

sulfide, dan sedikit sodium karbonat, sodium sulfit dan tiosulfat.

Proses Soda

Proses soda ditemukan di Inggris tahun 1851 dan merupakan proses kimia yang

tertua. Pada proses soda, bahan kimia yang digunakan untuk melarutkan komponenkayu

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

karbonat). Proses soda digunakan untuk pembuatan pulp dari kayu kerasyaitu kayu yang

berasal dari pohon yang daunnya lebar, mempunyai panjang seratlebih 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.

Proses Sulfite

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-ira 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.

Gambar 1.3. flowchart proses sulfite pulping

Proses Semikimia

Pulp yang dibuat dengan metode semikimia pertama kali ditemukan oleh Mitscherlich

pada tahun 1984. Tujuan proses ini adalah menghasilkan perolehan yang maksimal yang

setara dengan proses dari tingkat kekuatan dan kebersihan yang paling baik. Proses ini

merupakan kombinasi cara kimia dan alat - alat mekanis dalam pembuatan pulp kayu.

Untuk melunakkan lignin dan karbohidrat yang terikat dengan serat, makakayu direndam

dalam soda kaustik atau sodium sulfi netral. Kemudian digiling dalam piringan

penghalus. Metode semi kimia digunakan untuk kayu keras, biaya prosesnya rendah dan

pulp yang dihasilkan masih mengandung sebagian besar lignin. Pulp semi kimia

digunakan untuk kayu keras, biaya prosesnya rendah dan pulp yang dihasilkan masih

mengandung sebagian besar lignin. Pulp semi kimia sukar diputihkan, dan jikaterkena

sinar matahari akan berwarna kuning.

Adapun tahap-tahap yang dilakukan dalam proses ini adalah:

1. Menggunakan larutan kimia untuk menghancurkan dan mencerna kayu. Larutan kimia

yang biasa digunakan adalah NaOH, Na2CO3, Na2SO4. Dalam proses ini, sebagian besar

hemiselulosa harus sudah tercerna.

2. Menghancurkan bahan secara mekanik, Salah satu proses terkenal pembuatan pulp

secara semikimia adalah proses Neutral Sulfite Semichemical (NSCC). Proses pencernaan

kayu merupakan proses yang memiliki arti yang sangat penting. Proses ini diatur

sedemikian rupa dengan kondisi terbaik mulai dari temperature, tekanan, dan larutan

kimia.

Biasanya digunakan untuk bahan yangmembutuhkan kekuatan dan kekakuan seperti

media kardus. Kayu yang dijadikan pulp dipotong menjadi potongan yang tipis dan kecil

yang disebut dengan chips, dimasak beberapa jam dengan menggunakan alat penghancur

yang dioperasikan pada suhu 150 oC dengan tekanan 4-5 atm, pencucian, dilakukan

pemutihan (bleaching) dengan menggunakan kalsium hipoklorit, hidrogen peroksida atau

kalsium dioksida. Proses pemutihan dapat menurunkan kekuatan pulp, sehingga perlu

diperhatikan hubungan antara derajat putih pulp dan kekuatan kertas yang dihasilkan

Proses Mekanik

Disini pulp dibuat dengan tidak memakai zat-zat kimia, cukup dengan mesin saja tanpa

pereaksi-pereaksi kimia. Pembuatan pulp secara mekanis ini memerlukan biaya yang

sangat besar, disebabkan disini tidak dipakai pereaksi-pereaksi kimia untuk

menghancurkan potongan-potongan kayu, yang akan dijadikan pulp atau kertas. Pada

proses ini, terjadi pemberian tekanan pada kayu sehingga menghasilkan panas yang

berfungsi untuk mengurangi gesekan antara komponen dalam kayu sehingga fiber

terpisah dari lignin dengan sedikit kerusakan. Proses pembuatan pulp secara mekanik

sangat jarang digunakan.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kebutuhan kertas semakin meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk.

Pertumbuhan industri pulp dan kertas di Indonesia pun sungguh memperlihatkan angka

yang menakjubkan. Data APKI (Asosiasi Pulp dan Kertas Indonesia) menunjukkan

bahwa antara tahun 1987-1996 jumlah ekspor kertas Indonesia selalu lebih besar dari

jumlah impornya, dengan tingkat pertumbuhan tahunan sebesar 26,11%. Namun,

fenomena ini memberikan fakta bahwa tingkat penggunaan bahan baku, yang dalam hal

ini adalah kayu, sangat besar. Hal ini mengakibatkan ketersediaan kayu yang semakin

terbatas dan semakin parahnya degradasi yang terjadi di dalam hutan. Salah satu usaha

dalam mengefisiensikan pemanfaatan kayu dalam penggunaannya sebagai bahan baku

pulp dan kertas adalah menggantikan peranan kayu dengan bahan lain yang potensial.

Ampas tebu mengandung serat selulosa yang dapat dibuat pulp. Potensi bagase di

Indonesia cukup besar. Menurut data statistik Indonesia tahun 2002, luas tanaman tebu di

Inonesia sebesar 395.399,44 ha, yang tersebar di Pulau Sumatera seluas 99.383,8 ha,

Pulai Jawa seluas 265.671,82 ha, Pulau Kalimantan seluas 13.970,42 ha, dan Pulau

Sulawesi seluas 16.373,4 ha. Diperkirakan setiap ha tanaman tebu mampu

menghasilkan100 ton bagasse. Maka potensi bagasse nasional yang dapat tersedia dari

total luas tanaman tebu mencapai 39.539.944 ton per tahun. Lampung memiliki pabrik

pengolahan tebu menjadi gula yang menghasilkan ampas tebu sebagai limbah

pengolahan, namun menurut pengamatan bagasse yang dihasilkan belum dapat

dimanfaatkan secara optimal sehingga keberadaannya yang menggunung menjadi faktor

yang perlu dipertimbangkan.

Selain itu, proses dalam industri pulp dan kertas kebanyakan adalah menggunakan proses

kimia, yaitu proses soda, sulfat (kraft), sulfit, dan organosolv yang ternyata bahan-bahan

kimia yang digunakan dalam proses tersebut menimbulkan masalah pencemaran

lingkungan yang cukup serius. Adanya langkah inovatif dengan menggunakan limbah

non-kayu sebagai bahan baku pulp dan penggunaan reaksi asam dalam prosesnya

diharapkan dapat menjadi upaya penyelesaian terhadap permasalahan-permasalahan

lingkungan yang ditimbulkan akibat adanya industri pulp dan kertas.

Pulp dan Kertas

Kertas biasa didefinisikan sebagai felted sheet yang dibentuk oleh sekat yang berasal dari

suspensi air serat-serat (Smook,1992). Perkembangan produksi kertas secara umum

disesuaikan dengan definisi ini kecuali bahwa kebanyakan produksi juga menggunakan

aditif non-fiber. Metode pengeringan saat ini digunakan dalam menghasilkan produk

kertas secara khusus.

Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat (kayu maupun non

kayu)melalui berbagai proses pembuatannya ( mekanis, semikimia, kimia). Pulp terdiri

dari serat - serat (selulosa dan hemiselulosa) sebagai bahan baku kertas (Anonim, 2010).

Menurut Smook (1992), pulp adalah serat yang merupakan bahan baku dalam pembuatan

kertas. Serat pulp selalu berasal dari tumbuhan. Sedangkan untuk hewan, mineral atau

serat sintetis biasanya digunakan untuk penggunaan khusus.

Proses pembuatan pulp diantaranya dilakukan dengan proses mekanis, kimia, dan

semikimia. Prinsip pembuatan pulp secara mekanis yakni dengan pengikisan dengan

menggunakan alat seperti gerinda. Proses mekanis yang biasa dikenal diantaranya PGW

(Pine Groundwood), SGW (Semi Groundwood). Proses semi kimia merupakan kombinasi

antara mekanis dan kimia. Yang termasuk ke dalam proses ini diantaranya CTMP (Chemi

Thermo Mechanical Pulping) dengan memanfaatkan suhu untuk mendegradasi lignin

sehingga diperoleh pulp yang memiliki rendemen yang lebih rendah dengan kualitas yang

lebih baik daripada pulp dengan proses mekanis.

Proses pembuatan pulp dengan proses kimia dikenal dengan sebutan proses kraft. Disebut

kraft karena pulp yang dihasilkan dari proses ini memiliki kekuatan lebih tinggi daripada

proses mekanis dan semikimia, akan tetapi rendemen yang dihasilkan lebih kecil diantara

keduanya karena komponen yang terdegradasi lebih banyak (lignin, ekstraktif, dan

mineral).

Selulosa merupakan komponen penting dari kayu yang digunakan sebagai bahan baku

pembuatan kertas. Selulosa didefinisikan sebagai karbohidrat yang dalam porsi besar

mengandung lapisan dinding sebagian besar sel tumbuhan. Selulosa terdapat pada semua

tanaman dari pohon bertingkat tinggi hingga organisme primitif seperti rumput laut,

flagelata, dan bakteri.

Lignin merupakan bagian terbesar dari selulosa, penyerapan sinar (warna) oleh pulp

terutama berkaitan dengan komponen ligninnya. Untuk mencapai derajat keputihan yang

tinggi, lignin tersisa harus dihilangkan dari pulp, dibebaskan dari gugus yang menyerap

sinar kuat sesempurna mungkin. Lignin akan mengikat serat selulosa yang kecil menjadi

serat-serat panjang. Lignin akan mengikat serat selulosa yang kecil menjadi serat-serat

panjang. Lignin tidak akan larut dalam larutan asam tetapi mudah larut dalam alkali encer

dan mudah diserang oleh zat-zat oksida lainnya

Bahan baku

Bahan baku yang digunakan untuk membuat kertas ialah bahan-bahan yang mengandung

banyak selulosa, seperti bambu, kayu, jerami, merang, dan lain-lain.

Proses pembuatan

Kita semua tentu sering menggunakan kertas untuk berbagai kepentingan, baik untuk

menulis, membaca, atau untuk membungkus gorengan barangkali.

Kertas yang sering kita gunaka itu biasanya terbuat dari kayu yang diolah dengan

teknologi modern sehingga sampai ketangan kita. Untuk lebih mengenal kertas yang kita

gunakan mari kita pelajari proses pembuatan kertas.

Proses Pembuatan Kertas (pulp)

1. Kayu diambil dari hutan produksi kemudian dipotong - potong atau lebih dikenal dengan

log. log disimpan ditempat penampungan beberapa bulan sebelum diolah dengan tujuan

untuk melunakan log dan menjaga kesinambungan bahan baku

2. Kayu dibuang kulitnya dengan mesin atau dikenal dengan istilah De Barker

3. Kayu dipotong - potong menjadi ukuran kecil (chip) dengan mesin chipping. Chip yang

sesuai ukuran diambil dan yang tidak sesuai diproses ulang.

4. Chip dimasak didalam digester untuk memisahkan serat kayu (bahan yang diunakan

untuk membuat kertas) dengan lignin. proses pemasakan ini ada dua macam yaitu

Chemical Pulping Process dan Mechanical pulping Process. Hasil dari digester ini disebut

pulp (bubur kertas). Pulp ini yang diolah menjadi kertas pada mesin kertas (paper

machine).

Proses Pembuatan Kertas (Paper machine)

Sebelum masuk keareal paper machine pulp diolah dulu pada bagian stock preparation.

bagian ini berfung si untuk meramu bahan baku seperti:

menambahkan pewarna untuk kertas (dye), menambahkan zat retensi, menambahkan

filler (untuk mengisi pori - pori diantara serat kayu), dlln. Bahan yang keluar dari bagian

ini di sebut stock 9campuran pulp, bahan kimia dan air)

Dari stock preparation sebelum masuk ke headbox dibersihkan dulu dengan alat yang

disebut cleaner. 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.

Pembuatan kertas dari bahan baku dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu:

1. Pembuatan pulp

2. Pembuatan kertas dari pulp

Pulp, di samping dapat digunakan untuk membuat kertas, dapat juga digunakan untuk

membuat rayon (rayon adalah selulosa dalam bentuk serat-serat).

Ada 3 macam proses pembuatan pulp, yaitu:

1. Proses mekanis

2. Proses semi-kimia

3. Proses kimia

Pada proses mekanis tidak digunakan bahan-bahan kimia. Bahan baku digiling dengan

mesin sehingga selulosa terpisah dari zat-zat lain.

Pada proses semi-kimia dilakukan seperti proses mekanis, tetapi dibantu dengan bahan

kimia untuk lebih melunakkan, sehingga serat-serat selulosa mudah terpisah dan tidak

rusak.

Pada proses kimia bahan baku dimasak dengan bahan kimia tertentu untuk

mengllilangkan zat lain yang tidak perlu dari serat-serat selulosa. Dengan proses ini,

dapat diperoleh selulosa yang murni dan tidak rusak.

a. Metoda proses basa Termasuk di sini adalah:

proses soda

proses sulfat

b. Metoda proses asam Yang termasuk proses asam adalah proses sulfit

Ada 2 metoda pembuatan pulp dengan proses kimia, yaitu:

Proses Basa

Bahan baku yang telah dipotong kecil-kecil dengan mesin pemotong, dimasukkan dalam

sebuah bejana yang disebut digester.

Dalam larutan tersebut dimasukkan larutan pemasak:

NaOH 7%, untuk proses soda

NaOH, Na2S dan Na2CO3 untuk proses sulfat

Pemasakan ini berguna untuk memisahkan selulosa dari zat-zat yang lain.

Reaksi sebenarnya rumit sekali, tetapi secara sederhana dapat ditulis:

Larutan pemasak

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

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

yang selesai dimasak tersebut dimasukkan ke dalam mesin pemisah pulp dan disaring.

Pulp kasar dapat digunakan untuk membuat karton dan pulp halus yang warnanya masih

coklat harus dikelantang (diputihkan/dipucatkan). Pemucatan dilakukan dengan

menggunakan Kaporit atau Natrium hipoklorit. Perlu diperhatikan bahwa, bahan-bahan

kimia yang sudah terpakai tidak dibuang, tetapi diolah kembali untuk dipakai lagi. Hal ini

berarti menghemat biaya dan mencegah pencemaran lingkungan.

Reaksi kimia yang penting dalam pengolahan kembali sisa larutan tersebut adalah :

Na2SO4 + 2 C > Na2S + 2 CO2

Na2CO3 + Ca(OH)2 > 2 NaOH + CaCO3

Proses Asam

Secara garis besar, proses sulfit dilakukan melalui tahap-tahap yang sama dengan proses

basa. tetapi larutan yang digunakan adalah:

SO2, Ca(HSO3)2 dan Mg(HS03)2

Pembuatan Kertas

Pulp yang sudah siap, diolah dengan bahan-bahan penolong seperti perekat damar, kaolin,

talk, gips, kalsium karbonat, tawas aluminium, kertas bekas, zat warna dan lain-lain,

untuk kemudian diproses menjadi kertas, melalui mesin pembentuk lembaran kertas,

mesin pengeras dan mesin pengering.

Catatan:

1. Zat-zat tersebut di atas dipakai dalam jumlah kecil sekali, dan bila berlebihan berbahaya

bagi kesehatan.

2. Ada zat pemanis yang dapat menimbulkan kanker pada hewan-hewan percobaan,

sehingga di beberapa negara dilarang.

3. Umumnya zat-zat tersebut di atas adalah sintetis.