BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk, bertambah pula kebutuhan manusia

terhadap barang – barang keperluan sehari – hari termasuk diantaranya kertas. Kertas

diperlukan tidak hanya sebagai alat tulis dan buku atau majalah tetapi juga sebagai tissu,

pembungkus rokok, pembungkus makanan dan minuman dan sebagainya. Peningkatan

kebutuhan kertas ini terlihat dari peningkatan konsumsi kertas di Indonesia. Pada tahun 1996

konsumsi kertas di Indonesia sebesar 3.119.970 ton per tahun, meningkat terus menjadi 5,3

juta ton per tahun pada tahun 2002 dengan produksi sebesar 7,6 juta ton per tahun.

Permintaan kertas yang paling besar adalah jenis kertas HVS atau kertas tulis, dibanding

kertas lainnya, yaitu sekitar 60 % dari produksi kertas. Peningkatan kebutuhan kertas ini

terlihat dari peningkatan konsumsi kertas di Indonesia. Pada tahun 1996 konsumsi kertas di

Indonesia sebesar 3.119.970 ton per tahun, meningkat terus menjadi 5,3 juta ton per tahun

pada tahun 2002 dengan produksi sebesar 7,6 juta ton per tahun. Permintaan kertas yang

paling besar adalah jenis kertas HVS atau kertas tulis, dibanding kertas lainnya, yaitu sekitar

60 % dari produksi kertas. (Kompas, 2002).

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

penting, karena perannya dalam perolehan devisa dan ekonomi nasional, hampir setiap

kehidupan manusia memanfaatkan komoditas dari industri tersebut. Selanjutnya disebutkan

bahwa Indonesia berpotensi untuk menjadi salah satu negara industri pulp karena memiliki

sumber bahan baku berupa hutan, serta bahan baku alternatif (limbah pertanian) untuk

perkembangannya. Pada dekade terakhir industri pulp nasional mengalami perkembangan

yang pesat seiring dengan perkembangan industri kertas nasional, disamping itu daya saing

industri pulp nasional terus meningkat karena biaya produksi pulp dan kertas merupakan

salah satu yang terendah di dunia disebabkan oleh faktor endowment seperti bahan baku

serat, biaya tenaga kerja dan biaya energi yang relatif murah. Pengembangan industri pulp

dan kertas dimasa mendatang memiliki peluang yang baik dan berpotensi untuk menjadi

salah satu industri unggulan nasional, jika dilihat dari potensi produksi maupun peluang pasar

yang ada.

Penggunaan kertas di dunia saat ini telah mencapai angka yang sangat tinggi.

Menyikapi hal ini pemerintah berencana menjadi produsen pulp dan kertas terbesar dunia

(Syafii, 2000). Permasalahannya adalah, produsen pulp dan kertas di tanah air pada umumnya

menggunakan kayu hutan sebagai bahan baku. Simajuntak (1994) mengemukakan 90% pulp

dan kertas yang dihasilkan menggunakan bahan baku kayu sebagai sumber bahan berserat

selulosa. Dapat diprediksikan bahwa akan terjadi eksploitasi hutan secara besar-besaran

apabila kelak Indonesia menjadi produsen pulp terbesar di dunia. Terganggunya kestabilan

lingkungan menjadi dampak yang perlu mendapat perhatian khusus. Untuk mengatasi hal ini

pemerintah harus mencari alternatif penggunaan kayu hutan sebagai bahan baku pembuat

pulp dan kertas salah satunya yaitu jerami padi.

Jerami padi bagian dari batang padi tanpa akar yang tertinggal setelah diambil butir

buahnya merupakan limbah pertanian terbesar dengan jumlah sekitar 20 juta ton per tahun.

Sebagian besar jerami padi tidak dimanfaatkan karena selalu dibakar atau sebagai pakan

ternak setelah proses pemanenan. Nilai ekonomis dari bahan yang dianggap limbah tersebut

dapat ditingkatkan dengan memberikan masukan ilmu, teknologi permesinan dan lainnya

sehingga dapat lebih bermanfaat. Pada jenis padi yang ditanam, perbandingan antara jerami

basah dan padi biasanya 1:1. Oleh karena itu, limbah petanian berupa jerami harus dapat

dimanfaatkan sehingga mempunyai nilai lebih. (Winarno,1985)

1.2 Tujuan

1. Untuk mengetahui proses pembuatan kertas secara umum

2. Untuk melengkapi tugas mata kuliah Teknologi Minyak Nabati

BAB III DESKRIPSI PROSES

Dalam industri pembuatan kertas secara umum bisa dijabarkan sebagai berikut :

2.1. Penyediaan Bahan Baku

2.2. Pembuatan Pulp/Bubur Kertas

2.3. Pembersihan/Cleaning

2.4. Penggilingan/Refining

2.5. Delignification (Peluruhan Lignin)

2.6. Bleaching

2.7. Mixing

2.8. Pencetakan/Paper Making

Berikut ini merupakan uraian dari proses pembuatan kertas.

2.1. Penyediaan Bahan Baku

Penyediaan bahan baku adalah proses pengolahan bahan mentah menjadi bahan baku yang

siap digunakan dalam proses pembentukan kertas. Proses bahan baku ini dilakukan melalui

proses penghancuran lembaran pulp dan pencampuran bahan kimia untuk mendapatkan

kualitas kertas yang baik.

2.1.1 Pemilihan Jenis Kayu

Jenis kayu yang banyak digunakan dalam pembuatan kertas adalah:

• Kayu lunak (softwood), adalah kayu dari tumbuhan konifer contohnya pohon pinus.

• Kayu keras (hard wood), adalah kayu dari tumbuhan yang menggugurkan daunnya setiap

tahun.

Kayu lunak yang memiliki panjang dan kekasaran lebih besar digunakan untuk memberi

kekuatan pada kertas. Kayu keras lebih halus dan kompak sehingga menghasilkan permukaan

kertas yang halus. Kayu keras juga lebih mudah diputihkan hingga warnanya lebih terang

karena memiliki lebih sedikit lignin. Kertas umumnya tersusun atas campuran kayu keras dan

kayu lunak untuk mencapai kekuatan dan permukaan cetak yang diinginkan pembeli.

Kayu sebagai bahan dasar dalam industri kertas mengandung beberapa komponen antara

lain :

• Selulosa, tersusun atas molekul glukosa rantai lurus dan panjang yang merupakan

komponen yang paling disukai dalam pembuatan kertas karena panjang, kuat.

• Hemiselulosa, tersusun atas glukosa rantai pendek dan bercabang. Hemiselulosa lebih

mudah larut dalam air dan biasanya dihilangkan dalam proses pulping.

• Lignin, adalah jaringan polimer fenolik tiga dimensi yang berfungsi merekatkan serat

selulosa sehingga menjadi kaku. Pulping kimia dan proses pemutihan akan menghilangkan

lignin tanpa mengurangi serat selusosa secara signifikan

• Ekstraktif, meliputi hormon tumbuhan, resin, asam lemak dan unsur lain. Komponen ini

sangat beracun bagi kehidupan perairan dan mencapai jumlah toksik akut dalam efluen

industri kertas.

2.1.2. Persiapan Kayu

Bahan baku yang mengandung selulosa seperti kayu, bambu, serat kapas, bagas dan lain-lain

dipotong menjadi serpihan kecil. Kulit kayu dikelupas secara mekanis atau hidraulis sebelum

dicacah menjadi serpihan kayu, kemudian dicuci dan disaring untuk menghilangkan debu

yang melekat

Efluen dari proses persiapan kayu berasal dari air bilasan kayu yang mengandung partikel

halus batang kayu dan padatan terlarut. Proses ini juga menghasilkan limbah padat berupa

potongan kayu tidak layak pakai dan kulit kayu yang dapat digunakan sebagai kayu bakar.

2.2. Pembuatan Pulp/Pulping

Pulping adalah proses pembuburan. Dalam pulping ini digunakan alat yang disebut Pulper.

Pulper yang digunakan berbentuk bejana kerucut terbalik yang atasnya terbuka sebagian dan

mempunyai rotor. Pulper ini dinamakan hydra pulper. Hydra Pulper mempunyai rotor untuk

mensirkulasikan bubur dan menguraikan serat, rotor pisau tersebut digerakkan oleh motor

dari arah bawah. Kapasitas pulper mencapai 22 ton.

Proses pembuatan pulp ada 3 macam, yaitu :

2.2.1 Proses Mekanik

Proses mekanik digunakan pada pembuatan kertas tingkat rendah yang memiliki stabilitas

warna rendah, seperti koran, kertas pembungkus dan kertas karton. Pelepasan serat pada

proses mekanis dilakukan dengan penggerindaan dan penggerusan.

Beberapa cara pembuatan pulp secara mekanis adalah:

1. Stone Ground Wood Pulping (SGP) : Pada proses ini digunakan batu gerinda untuk

menguraikan bahan baku. Bahan baku kayu digiling dan disemprotkan air. Rendemen

yang diperoleh antara 93-98%. Kekuatan dan derajat putih pulp yang dihasilkan

rendah. Energi dan air yang diperlukan cukup banyak.

2. Refiner Mechanical Pulping (RMP) : Proses ini menggunakan penggilingan dengan

cakram untuk menguraikan bahan baku. Bahan baku utama yang digunakan adalah

kayu jarum karena sifat fisik yang dihasilkan lebih baik dibandingkan pulp kayu asah,

sedangkan energi yang digunakan lebih rendah jika dibandingkan dengan proses SGP.

3. Thermo Mechanical Pulping (TMP) : Proses ini juga menggunakan penggilingan

dengan cakram untuk menguraikan bahan baku. Namun, perbedaan TMP dengan RMP

adalah adanya proses pemanasan sebelum penggilingan sehingga ikatan-ikatan yang

dibentuk lignin dilemahkan. Proses ini menyebabkan jumlah serat panjang lebih

banyak sehingga memiliki kekuatan yang lebih besar. Perlakuan awal dengan

pemanasan pada suhu tinggi menyebabkan komponen lignin menjadi lunak, serta

komponen yang mudah larut dalam air dan mudah menguap hilang.

4. Chemical Thermo Mechanical Pulping (CTMP) : Proses ini adalah pengembangan

dari proses TMP. Pada proses ini, perlakuan awal yang diberikan selain pemanasan

adalah perlakuan kimiawi yang diharapkan dapat lebih mudah menghilangkan lignin.

Rendemen yang dihasilkan lebih rendah dari proses mekanik biasa tetapi menghasilkan

pulp yang memiliki sifat fisik yang lebih baik. Fraksi serat panjang yang dihasilkan

lebih banyak dari pulp yang berasal dari proses mekanik lainnya.

2.2.2. Proses Semi Kimia

Proses ini merupakan gabungan dari proses mekanik dan proses kimia. Tahap awal

dari proses ini adalah pengolahan bahan baku dengan menggunakan bahan kimia untuk

memutuskan ikatan lignin, selulosa, kemudian dilanjutkan dengan pengolahan kimia. Contoh

proses ini adalah proses pemasakan pulp dengan menggunakan Na2SO3 yang mengandung

larutan buffer untuk menetralkan asam-asam organik yang terbentuk pada pemanasan sampai

120oC atau lebih. Fungsi buffer adalah untuk mencegah korosi, menaikkan rendemen dan

mengurangi waktu pemasakan. Contoh buffer adalah campuran NaOH dengan Na2CO3 atau

Na2S dengan Na2 SO4 . Buffer yang sering digunakan adalah NaHCO3 karena menghasilkan

pulp dengan warna yang lebih baik dan dengan pemakaian bahan kimia yang lebih sedikit.

Proses semi kimia yang lain adalah proses alkali dingin yaitu perendeman bahan baku dalam

larutan NaOH pada suhu kamar dan tekanan atmosfer. Brightness kertas yang dihasilkan

lebih rendah jika dibandingkan dengan proses netral sulfit.

2.2.3. Proses Kimia

Pembuatan pulp dengan proses kimia adalah proses untuk merusak dan melarutkan

zat pengikat serat yang terdiri dari lignin, pentosa dan lainnya dengan menggunakan bahan-

bahan kimia. Proses untuk merusak dan melarutkan ini umum disebut sebagai proses

pemasakan. Proses pemasakan bahan baku dengan larutan kimia dilakukan dalam reaktor

yang disebut sebagai digester. Selama pemasakan berlangsung, lignin bereaksi dengan larutan

kimia pemasak dan membentuk senyawa-senyawa terlarut yang mudah dicuci. Namun

karena kesamaan sifat fisik dan kimia dari selulosa dan lignin, sebagian selulosa ikut bereaksi

juga, sehingga dapat menurunkan rendemen pulp yang dihasilkan.

Berdasarkan bahan kimia yang digunakan untuk pemasakan, pembuatan pulp dengan

proses kimia dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu:

1. Proses Sulfat

Pada proses sulfat, larutan pemasak yang digunakan adalah sodium hidroxide dan sodium

sulfite. Sodium sulfite dihasilkan dari reduksi sulfat selama proses pembakaran dengan

reaksi:

Na2 SO4(aq)+ 2C(g) → Na2S(aq) + 2CO2(g)

Sodium hidroxide dihasilkan dari hidrolisis sodium sulfite di dalam air dengan

reaksi:

Na2S(aq) + H2O(l) ↔ NaOH(l) + NaHS(aq)

NaHS berfungsi sebagai buffer dan mengurangi efek degradasi selulosa oleh NaOH. NaHS

dapat bereaksi dengan lignin menghasilkan thio-lignin yang mudah larut dalam alkali

sehingga pemasakan dapat berlangsung lebih singkat dan temperatur dapat diturunkan sekitar

160-170 C. Serat yang dihasilkan sangat baik tetapi memiliki warna yang jelek, sehingga

proses ini digunakan untuk membuat kertas berkekuatan tinggi seperti kantong semen dan

kertas bungkus.

Proses sulfat memakai alkali aktif dan sulfiditas sebagai bahan pemasak, sebagai bahan baku

hampir semua jenis kayu dan non kayu baik kayu lunak maupun kayu keras. Pulp yang

dihasilkan berwarna coklat dan mempunyai kekuatan fisik yang tinggi sehingga biasanya

digunakan untuk pembuatan kertas semen, kertas bungkus dan kertas liner, dan mudah

diputihkan ( bleaching ). Tabel berikut ini merupakan keuntungan dan kerugian proses sulfat.

Tabel 1.5 Keuntungan dan Kerugian Proses Sulfat

(Anonymous, 2002)

2. Proses Sulfit.

Proses ini menggunakan bahan kimia aktif, yaitu asam sulfit, kalsium bisulfit, sulfur dioksida

yang dinyatakan dalam larutan Ca(HSO3)2 dengan H2SO3 berlebih. Bahan baku yang

digunakan biasanya kayu lunak dan larutan pemasak SO2 dan Ca(HCO3)2.

Reaksi pembuatan larutan pemasak adalah:

S(s) + O2(g) —> SO2(aq)

2SO2(aq) + H2O(ag) + CaCO3(s) —–> Ca(HSO3)2(aq) + CO2(g)

Lignin yang terikat pada selulosa akan bereaksi dengan larutan Ca(HSO3)2 membentuk lignin

sulfonat dengan reaksi sebagai berikut:

Ca(HSO3)2(aq) ——> Ca2+ + 2HSO3

-

Lignin + HSO3(aq) —> SO2+ Lignin-OH

Lignin-OH + HSO3(aq) —>  Lignin-SO3 + H2O(l)

Pulp yang dihasilkan dari proses sulfit baik untuk pembuatan kertas tissue dan kertas-kertas

cetak bermutu.

Beberapa keuntungan pulp sulfit adalah:

1. Rendemen yang lebih tinggi pada bilangan kappa tertentu, yang melibatkan

kebutuhan kayu yang rendah;

2. Derajat putih pulp yang tidak dikelantang lebih tinggi; dan

3. Persoalan pencemaran sedikit.

Cara ini sudah sangat jarang dipakai, karena biayanya yang terlalu mahal (Anonymous,

2002).

Gambar 1.4 Pembuatan Pulp Sulfit (Fogel, 1995)

3. Proses Soda (NaOH)

Proses ini digunakan untuk bahan baku non kayu seperti bagasse, jerami, damen dan jenis

rumput-rumputan yang lain. Larutan pemasak yang digunakan adalah NaOH sebanyak 18-

35% berat bahan baku kering. Degradasi selulosa oleh larutan NaOH pekat dapat terjadi pada

suhu di atas 100 C. Semakin tinggi temperatur pemasakan maka perbandingan jumlah

selulosa yang hilang akan lebih banyak daripada lignin yang hilang. Beberapa hal yang

berpangaruh pada proses soda adalah:

a. Perbandingan cairan pemasak terhadap bahan baku yang digunakan.

Kekurangan bahan kimia atau laru tan pemasak menyebabkan pulp berwarna gelap dan sukar

diputihkan pada tahap bleaching . Namun, bahan pemasak yang berlebihan dapat

menurunkan rendemen dengan terjadinya degradasi serat-serat selulosa.

b. Waktu dan temperatur pemasakan.

Bila waktu pemasakan terlalu lama maka selulosa juga akan larut dalam jumlah besar. Jika

temperatur terlalu tinggi, jumlah karbohidrat yang terdegradasi akan lebih besar daripada

lignin yang terlarut sehingga akan menurunkan rendemen dan kekentalan pulp.

2.2.4. Proses Organosolv

Pembuatan biomassa secara efisien dapat dilakukan dengan menerapkan konsep ”biomass

refining ” yaitu pemrosesan dengan menggunakan pelarut organik ( organosolve process ).

Prinsipnya adalah melakukan fraksionasi biomassa menjadi komponen-komponen utama

penyusunnya (selulosa, hemiselulosa, dan lignin) tanpa banyak merusak ataupun

mengubahnya, serta dapat diolah lebih lanjut menjadi produk yang dapat dipasarkan.

Fraksionasi biomassa menggunakan pelarut organik yang telah menjadi suatu metode

alternatif bagi proses-proses konvensional dalam pembuatan pulp, yang lebih dikenal dengan

organosolve pulping.

Kelebihan dari proses organosolv dibandingkan dengan proses  konvensional adalah:

1. Berdampak kecil bagi lingkungan, yaitu tidak menyebabkan timbulnya pencemaran

seperti gas-gas berbau yang disebabkan oleh belerang;

2. Cairan pemasak (pelarut organik) bekas dapat digunakan kembali setelah dimurnikan

terlebih dahulu; dan

3. Produk samping mempunyai daya jual seperti glukosa, pentosa, fulfural, adhesiv serta

bahan-bahan kimia.

Gambar 1.5 Skema Pembuatan Pulp dengan Pelarut Organik (Paraja dkk, 1993)

a. Proses Acetolsov dan Acetocell

Pada permulaan tahun 1980 Nimz dan koleganya dari German Institute of Wood Chemistry-

Hamburg memperkenalkan sebuah proses organolsov bernama Acetolsov. Proses ini

menggunakan pelarut utama asam asetat (93%) dan 0.5-3% HCL sebagai katalisnya. Dengan

suhu pemasakan 1100C selama 0.5 jam (tergantung jenis kayu)bilangan kappa yang diperoleh

adalah 8-11 untuk hardwood dan 19-21 untuk softwood, dibandingkan dengan 18-30 untuk

masing-masing jenis kayu dengan proses kraft (Minz, et all, 1989). Kekuatan tarik pulpnya

setara dengan kekuatan tarik pulp kraft, tetapi kekuatan sobeknya 30-40% lebih rendah.

Pengguanaan HCL sebaagi katalis menimbulkan masalah korosi pada instrumentasi pemasak.

Karena masalah korosi ini Nimz beralih ke suatu sistem yang berbeda, yang disebut dengan

Acetocell. Proses ini tetap menggunakan asam asetat sebagai pelarut, namun tanpa kehadiran

katalis. Sebagai gantinya, proses ini diterapkan pada suhu tinggi. Proses Acetocell ini telah

melangkah maju sampai dengan skala pilot plant oleh Veba Oel AG. Proses ini menghasilkan

by-product berupa furfural, levulinic acid, hydroxymethylfurfural, methanol, dan methyl

acetat .

b. Ester Pulping

Pada tahun 1985 sebuah proses baru diumumkan oleh Professor Raymond Young dari

University of Wsiconsin-Madison, USA. Proses tersebut dilisensikan kepada Biodyne

Chemcals Inc. di Neenah-Wsicionsin. Kayu dimasak pada suhu tinggi (sampai dengan 2000C)

dengan pelarut berupa air, ethyl acetat, dan asam asetat dengan komposisi yang sama. Ester

pulping ini dianggap memiliki keunggulan dalam recovery bahan kimianya. Tetapi samapi

saat ini proses ester pulping ini belum dikembangkan lebih lanjut.

c. Proses Organocell

Untuk memanfaatkan softwoodnya untuk membuat pulp dengan kekuatan setara pulp kraft

dan dapat diterima oleh peraturan lingkungan yang sangat ketat, pemerintah German

mendorong penelitian kearah pengembangan teknologi pulping yang baru. Munchen-Dacau

(MD) Corporation di akahir tahun 1970-an memulai penelitian yang mendapat subsidi besar

dari pemerintah German. Karena menemukan kesulitan untuk memasak softwood dengan

proses alcohol-asam, mereka meilih untuk melakukan solvolisis alkalin dua tahap yang

disebut dengan proses Organocell.

Pada tahun 1987 di Passing-German, telah didirikan sebuah pilot plant berkapasitas 5

TPD. Pilot plant ini terdiri dari sebuah wood yard, steaming vessel, high pressure feeder

system, semicontinous digester (kapasitas 10m3), ruang penyaring pulp, pabrik pemutihan 3

tahap (oksigen, klorin dioksida, dan peroksida). Pulp hasil percobaan ini dijual kepada pabrik

kertas disekitar areanya.

Industri berskala penuh dengan proses Organocell ini mulai beroperasi tanggal 24

September 1992 sampai dengan tanggal 7 Juli 1993. Pada saat itu pemilik menyatakan

kerugian 80=100 juta DM dan dinyatakan bangkrut. Teknologi yang diterapkan pada pabrik

tersebut sebenarnya sangat menjanjikan (Hegert, 1998)

Diduga penyebab kerugian dari pabrik tersebut berhubungan dengan sangat ketatnya

peraturan standar keselamatan yang diterapkan TUV (Technischer Uberwachungsverein).

Peraturan itu mengharuskan bahwa seluruh pabrik secara elektronis dihentikan karena adanya

potensi ledakan dari uap metahol. Jika satu titik tertentu dari suatu instrument tidak bekerja

dengan baik, seluruh pabrik harus dimatikan. Sejak pabrik Organocell ini dioperasikan, lebih

dari 100 kali shutdown dilakukan, yang memberi kontribusi terhadap 60 juta DM overrun

dalam biaya start-up

d. Milox Proses

Sebagai bagian dari usaha untuk menghilangkan klorin dalam pemutihan pulp, Finish

Pulp and Paper Research Institute meneliti campuran asam format dengan hidrogen

peroksida, yaitu proxyformic acid untuk memutihkan pulp. Campuran ini kemudian

dipergunakan untuk proses pulping hardwood and softwood. Pemasakan tiga tahap yang

terdiri dari asam format- asam performat- asam format ini disebut dengan proses MILOX.

Proses ini menghasilkan pulp dengan bilangan kappa sangat rendah, yaitu 7-11 yang

memungkinkan mereka meutihkan pulp hanya dengan peroksida dan atau ozone.

Pada tahun 1991 sebuah pilot plant berkapasitas 250-300 kg chps dibangu oleh

Kemira Oy dan Finish Pulp and Paper Research Institute. Pilot plant ini dilengkapi dengan

fasilitas pembuatan asam dan recovery-nya. Feasibility study untuk sebuah pabrik berskala

penuh telah dilakukan oleh consulting company, Jaako Poyry Oy. Biaya pendirian pabrik

MILOX ternyata sama dengan biaya pendirian sebuah pabrik kraft, tetapi biaya operasiny

20% lebih mahal. Disimpulkan pula bahwa pabrik dengan proses MILOX ini perlu untuk

menjual by-products seperti lignin dan gula terlarut, selain pulpnya.

e. ALCELL Proses

Proses Alcell merupakan sebuah proses organolsov berpelarut ethanol-air yang sangat

potensial untuk dijadikan proses masa depan yang bersahabat dengan lingkungan. Karena

potensinya, beberapa institusi termasuk Pulp and Paper Research Institute of (PAPRICAN),

telah melakukan evaluasi teknis, keteknikan, mutu produk dan ekonominya. Evaluasi tersebut

telah melahirkan suatu rekomendasi positif dengan dibangunnya pabrik demonstrasi Alcell

yang pertama tahun 1989 dengan biaya 65 juta dollar. Dama tujuh tahun terakhir

beropersinya pabrik tersebut, telah dilaukan 3,200 kali pemasakan dengan hasil pulp bermutu

tinggi dan beragam by-products bernilai tinggi, terutama lignin dan furfural.

Pada tahun 1993, Alcell Technologies Incorporated (ATI), sebuah perusahaan yang

dibentuk untuk menindaklanjuti kemungkinan pengembangan pabrik Alcell ke skala industri

dan untuk meneliti pemasaran lignin dan by-products lainnya. Sebuah pabrik magnefit yang

sudah tidak beroperasi di Atholville, New Brunswick-Canada dibeli oleh ATI untuk dijadikan

pabrik Alcell skala penuh Desember 1994. Pembangunan pabrik direncanakan akan selesai

tahun 1997. Kapasitas tahunan pabrik tersebut direncanakan sebagai berikut:

Table 1.6 Tabel Rencana Kapasitas Tahunan Pabrik Proses ALCELL pada Tahun 1994

Produk Kapasitas ( Metric Ton Per Year)

Pulp(ADMT) 142.000

High-Purity Lignin 49.300

Modified LIgnin 4.300

Furfural 7.500

Acetic acid 8.30

Sejumlah percobaan pemutihan dilakukan dengan mengguanakan metode ECF dan TCF telah

dilakukan sesuai dengan hasil penelitian perusahahan tersebut. Derajat putih yang diperoleh

dengan kedua metoe tersebut adalah 91 % (Tappi) dan 90% (ISO) dengan viskositas pulp

sevesar 17,6 m.Pa.s sayang sekali, masalah finansial kembali melanda industri pulp dan

kertas negara-negara Amerika Utara sehingga pembangunan pabrik Alcell berskala penuh

yang direncanakan tersebut kemungkinan akan ditunda.

By-product paling unik dari proses ini adalah ligninnya. Lignin Alcell adalah satu-

satu produk lignin tanpa sulfur yang beredar di pasaran. Lignin tersebut sudah dimanfaatkan

secara komersila, terutama untuk substitusi resin fenol-formaldehida. Lignin yang dihasilkan

dari pilot plantnya kini tengah diperdagangkan.

2.3. Pembersihan/Cleaning

Cleaning adalah proses pembersihan/pencucian bubur serat yang telah dihancurkan dalam

pulper. 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 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.

Alat – alat yang digunakan dalam proses cleaning adalah :

• Magnetic Separator, Magnetic yang bekerja secara magnetic, yaitu memisahkan kotoran

yang mengandung logam seperti kawat pengikat pulp, seng serta partikel - partikel lainnya

yang bersifat magnet.

• HCC (High Consistency Cleaner) bekerja secara sentrifugal, yaitu memisahkan kotoran

yang ukurannya hampir sama dengan serat berdasarkan berat jenisnya.

2.4. Penggilingan/Refining

Refining adalah proses penggilingan bubur serat lebih lanjut untuk menghasilkan bubur serat

yang lebih halus. Setelah itu bubur serat tersebut diolah kembali dengan cara dipotong dan

digiling dengan menggunakan 2 buah pisau pemotong yang berbentuk disc plate.

2.5. Peluruhan Lignin/Delignification

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).

2.6. Bleaching

Bleaching dilakukan dalam beberapa tahap dengan tujuan menghilangkan lignin tanpa

merusak selulosa. Dalam industri kertas terdapat beberapa tahap dalam proses pemutihan.

Masing-masing tahapan dijabarkan di bawah ini :

a. Tahap klorinasi, menggunakan Cl2 dalam media asam

b. Extraksi Alkali, untuk melarutkan hasil degradasi lignin yang terbentuk pada tahap

sebelumnya dengan larutan NaOH.

c. Klorin dioksida, mereaksikan ClO2 dengan pulp pada kondisi asam

d. Oksigen, digunakan pada tekanan tinggi dan suasana basa

e. Hipoklorit, mereaksikan NaClO dalam media basa

f. Peroksida, reaksi dengan hidrogen peroksida (H2O2) dalam kondisi basa

g. Ozon, menggunakan ozon (O3) dalam kondisi asam

h. Xylanase, Biobleaching dengan enzim murni mikroba dalam kondisi netral.

Proses pemutihan bubur kertas menggunakan kimia pemutih atau bleach, yang tujuan

utamanya khusus untuk membuat kertas cetak atau kertas budaya. Jadi proses pemutihan

sangat relatif tergantung pada jenis kertas yang akan dibuat.

2.7. Mixing

Mixing adalah pencampuran bahan atau bubur serat dan aditif. Bahan penunjang bubur kertas

yaitu, cationic starch. Penambahan aditif berfungsi untuk mengikat ion – ion kertas agar

jaringan kertasnya kuat. Kemudian setelah ditambahkan aditif, bahan mengalami proses

blending, yaitu proses pengadukan campuran bubur serat yang akan dikirim ke proses

pembentukan kertas. Pada bagian ini kekentalan bubur serat dikontrol oleh alat yang

dinamakan CRC (Consistence Recording Controller).

2.8. Paper Making

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

dibentuk lembaran pulp pada screen. Air dihilangkan dari lembaran dengan kombinasi

vakum, panas, dan tekanan yang diberikan di bagian penggulung (roller). Kertas jadi dapat

dibuat dengan berbagai jenis berat dan digulung menjadi gulungan besar untuk diproses lebih

lanjut.

Diagram Alir Pembuatan Pulp dan Kertas

Proses pembuatan pulp dimulai dari penyediaan bahan baku, kemudian disimpan

dengan tujuan untuk persediaan bahan baku. Jerami 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 diiris menjadi potongan-potongan kecil yang di sebut dengan chip. Chip kemudian

dikirim ke penyaringan utama untuk memisahkan chip yang bisa dipakai (ukuran standar

25x25x10mm) dengan yang tidak. Chip yang standar disimpan ditempat penampungan. Dari

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

dimasak dengan beberapa tahap. Pertama di kukus (presteamed), kemudian baru dipanaskan

dengan steam di steaming vessel. Chip di masak dengan cairan pemasak yang disebut dengan

cooking liquor.

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 berada pada sand

removal cyclones yang berfungsi untuk memisahkan pasir dari pulp.Kemudian 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 (bleaching), mengurangi

kandungan lignin, serta memutihkan pulp.Bubur kertas ini kemudian dikelantang (bleacing)

dengan bahan kiia di dalam proses bleacing untuk mencapai derajat keputihan sesuai standar

ISO. Pulp kemudian disimpan atau dikirim ke paper machine untuk diolah menjadi kertas.

Gambar 1.6 Diagram Alir Pembuatan Kertas

Sebelum masuk keareal 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), dlln. 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 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 . 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.