Makalah Kertas

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Adanya kertas merupakan revolusi baru dalam dunia tulis menulis

yang menyumbangkan arti besar dalam peradaban dunia. Sebelum

ditemukan kertas, bangsa-bangsa dahulu menggunakan tablet dari tanah

lempung yang dibakar.

Kertas adalah bahan yang tipis dan rata, yang dihasilkan dengan

kompresi serta yang berasal dari pulp, Pulp adalah hasil pemisahan serat

dari bahan baku berserat (kayu maupun non kayu) melalui berbagai

proses pembuatannya ( mekanis, semikimia, kimia). Serat yang digunakan

biasanya adalah alami, dan mengandung selulosa dan hemiselulosa.

PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia TBK (PTTK) merupakan pabrik

kertas non-integrasi yang terletak dekat Mojokerto, Jawa Timur,

Indonesia. PTTK memproduksi beragam jenis produk kertas seperti buku,

tas belanja, kalender, poster, dan produk-produk berbasis kertas lainnya.

Pabrik ini mempekerjakan sekitar 12.900 orang. PTTK memiliki peran

penting dalam mempengaruhi perkembangan ekonomi dan lingkungan

sosial, baik pada tingkat nasional maupun tingkat lokal.

PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk (“Tjiwi Kimia” atau

“Perseroan”) didirikan pada tanggal 2 Oktober 1972 dengan nama PT.

Tjiwi Kimia, berkedudukan di Desa Kramat Tumenggung, Kecamatan

Tarik, Sidoarjo, Jawa Timur. Kemudian pada tahun 1974, nama Perseroan

diubah menjadi PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia dan pada tahun 1996

menjadi PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk. Pada tahun 1990, saham

Perseroan mulai dicatatkan di Bursa Efek Jakarta dan Surabaya (keduanya

sekarang bergabung menjadi Bursa Efek Indonesia).

Pada awal berdirinya, Perseroan hanya memproduksi soda dan

bahan kimia lainnya dan sejak tahun 1978, Perseroan memproduksi kertas

dengan kapasitas 12.000 ton per tahun. Saat ini, total kapasitas produksi

Perseroan adalah kertas sebesar 1.134.000 ton per tahun, kertas kemasan

sebesar 80.000 ton per tahun dan stationery sebesar 320.000 ton per tahun.

Kegiatan utama Perseroan adalah memproduksi berbagai jenis kertas tulis

dan cetak, baik coated maupun uncoated. Selain itu, Perseroan juga

memproduksi beragam jenis hasil-hasil produksi kertas (stationery) dan

produk perlengkapan kantor seperti buku tulis, memo, loose leaf, spiral,

amplop, kertas komputer, kertas kado, shopping bag dan produk fancy

yang diminati pasar internasional. Sesuai dengan permintaan pasar,

Perseroan memproduksi kertas yang memiliki nilai tambah termasuk

kertas tanpa karbon dan kertas cast coated dan board.

1.2 Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :

1. Mengetahui proses industri pembuatan kertas dalam PT. Pabrik Kertas

Tjiwi Kimia Tbk.

1.3 Rumusan Masalah

1. Bagaimana proses industri dalam PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia

berjalan?

BAB II

ISI

II.1. Bahan Baku Pembuatan Kertas

Pupl sebagai bahan baku utama dalam proses pembuatan kertas di

PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk diperoleh dari Pindo Deli, salah satu anak

perusahaan Sinar Mas Group di Kalimantan yang memproduksi pulp. Pulp ini

dikimrimkan ke PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk dalam bentuk lembaran-

lembaran kering untuk diolah lebih lanjut menjadi kertas. Jenis pulp yang

digunakan di PT.Pabrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk ini adalah NBKP ( Needle

Bleached Krafts Pulp ) dan LBKP ( Leaf Bleached Krafts Pulp ).

Bahan baku pembuatan kertas yang digunakan di PT.Pabrik kertas

Tjiwi Kimia, Tbk ini berbeda untuk tiap PM ( Paper Machine ), sesuai dengan

jenis dan karakteristik kertas yang diinginkan. Bahan baku dan bahan tambahan

yang digunakan dlam proses pembuatan kertas di PF ( Paper Factory ) 1 per 31

Oktober 2007 adalah :

II.1.1 PM 1

Produk : Kertas HVS 45 GSM.

Pulp : 10% NBKP

30% broke

60% deinking pulp.

Filler : TKF 65

Sizing agent : AKD/Alkyl Ketene Dimer ( Neuphore 545 )

Dye : P. Violet, P. Blue

Retention Aid : Polimer ( Percol 47 )

Silica

Stacrh : Gem Cat Q-500

II.1.2 PM 2

Produk : Kertas HVS 56 GSM.

Pulp : 10% NBKP

25% broke

65% deinking pulp.

Filler : TKF 65


Dye : Direct Yellow LG

Red 3 BF

Turquise GL 160


PL 8660

Silica


II.1.3 PM 3

Produk : Kertas NCR 50 GSM.

Pulp : 15% NBKP

25% broke

60% LBKP

Filler : TKF 65


OBA : Sinar White / ABPX

Dye : P. Violet

P. Blue


Telioform M305


II.1.4 PM 4

Produk : Kertas NCR 50 GSM.

Pulp : 10% NBKP

60% LBKP

30% broke

Filler : TKF 65


OBA : Sinar white / ABPX

Dye : P. Violet, P. Blue


Silica


II.2 Proses Pembuatan Kertas

Proses pembuatan kertas di PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk secara

umum dapat dibagi dlam tiga tahap proses, yaitu stock preparation, approach

system, dan paper mechine. Floesheet unit stock preparation dan approach dan

approach system di PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk ditampilakan pada

Gambar II.1

II.2.1. Stock Preparation

Stock Preparation adalah tahap pertama dalam proses pembuatan kertas di

PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk. Unit ini bertujuan untuk mengelola bahn

baku menjadi buburan agar siap untuk diproses menjadi lembaran kertas.

Diagram proses pada unit stock preparation ditampilkan pada Gambar II.2.

Bahan baku yang digunakan untuk membuat buburan pulp di unit stock

preparation ini merupakan campuran dari pulp dan kertas bekas. Semua bahan

baku ini diolah terpisah berdasarkan jenisnya dan pada akhirnya dicampur

menjadi satu di dalam mixing chest pad atahan akhir di unit stock praparatoin.

Untuk proses pengolahan bahan baku beeupa pulp, pertama-tama pilp

yang berupa bale dan berbentuk lembaran ini dihancurkan di dalam pulper. Ada

dua jenis pulper yang digunakan berdasarkan jenis pulp yang diolah , yaitu

NBKP pulper dan LBKP pulpe. Pada proses penghancuran lrmbran pulp ini

ditambahkan air untuk membantu proses penghancuran. Hasil yang didapatkan

dari proses ini beupa buburan pulp dengan konsentrasi 4-5%.

Buburan pulp yang dihasilkan dari pulper kemudian dipompa ke dalam

agitator chest. Agitator chest ini merupakan tempat penampungan sementara

untuk buburan pulp sebelum dimasukkan dalam HCD ( High Density Cleaner ).

Di dalam agitator chest ini tidak ada proses atau treatment khusus sebelum

buburan dipompa ke dalam HCD.

Buburan pulp yang dihasilkan du pulper masih mengandung banyak

pengotor. Pengotor di dalam buburan pulp ini dipisahkan dengan menggunakan

HDC. HDC ini bekerja berdasarkan prinsip sentrifugasi, di mana buburan yang

bercampur dengan pengotor akan dimasukkan kedalam HDC dengan sudut

tertentu yang memungkinkan buburan untuk berputar dalam HDC. Putaran ini

akan menghasilkan gaya sentrifugal dan pengotor yang lebih berat daripada serat

akan terlempar keluar dari putaran. Pengotor ini akan turun dan dibuang melalui

bagian bawah HDC, sedangkan serat yang lebih ringan akan naik menuju proses

selanjutnya. Pengotor yang terbuang sebagai reject dalam proses ini seperti

staples, kawat, kain, dan pasir, akan langsung dibuang sebagai produk bawah.

Proses selanjutnya adalah penguraian serat-serat dalam buburan pulp.

Proses ini dilakukan di dalam DDR ( Double Disk Refiner ). Pemguraian serat ini

bertujuan untuk meningkatkan luas penampang serat agar dapat mengikat lebih

banyak bahan pendukung saat ditambahkan. Selain itu, dengan proses penguraian

serat ini diharapkan dapat memperkuat ikatan antar serat di dalam pulp. Prinsip

kerja dari DDR ini adalah penguraian serat akibat tekanan dan gesekan antar disk

yang ada dalam DDR.

Untuk mengetahui seberapa jauh hasil dari proses penggilingan pada

double disk refiner ini dapat dilakukan pengukuran freeness. Nilai freeness

dipengaruhi oleh kuat lemahnya penggilingan oleh disk, sehingga secara

sederhana dapat ditarik kesimpulan bahwa power dari DDR yang digunakan

merupakan hal yang paling mempengaruhi hasil yang diperoleh. Jika dari hasil

pengukuran didapatkan nilai freeness yang kecil, maka :

- Tensile Strenght turun - Tearing strength naik

- Stiffness naik - Bursting naik

- Thickness naik - Porosity naik

Produk dari masing-masing DDR untuk LBKP dan NBKP kemudian dimasukkan

dalam agitator ches. Ini merupakan penampungan sementara buburan pulp

sebelum dicampur dengan mixing chest berdasrkan jenis kertas yang diinginkan.

Untuk pengolahan bahan baku berupa kertas dan dry broke, proses

pengolahannya hampir sama dengan proses pengolahan pulp, di mana kertas

bekas ini dihancurkan menjadi buburan di dalam waste paper pulper. Konsentrasi

buburan kertas yang didapakan hampir sama dengan konsentrasi pulp 4-5%.

Setalah itu juga dilakukan pemisahan pengotor di dalam HDC. Pengotor, seperti

kerikil dan staples, akan dibuang sebagai reject , sedangkan buburan kertas akan

dimasukkan dalam deflaker.

Deflaker merupakan suatu alat yang mirip dengan DDR. Alat ini khusus

dibuat untuk membuka kembali ikatan serat yang telah menjadi kertas untuk

menghasilkan serat tunggal. Karena ikatan serat pada kertas yang sudah jadi ini

lebih kuat daripada ikatan serat pada pulp, maka gaya yang diperlukan untuk

menguraikan kembali serat dalam kertas ini lebih besar jika dibandingkan dengan

gaya penguraian serat pada pulp.

Hail dari deflaker ini selanjutnya dialirkan menuju screen. Pemisahan

ukauran di screen ini dilakukan berdasarkan ukuran pengotor. Pengotor dengan

ukuran yang besar akan tertahan dan jatuh, sedangkan kotoran dengan ukuran

kecil akan lolos penyaringan dan ikut dalam buburan kertas menuju proses

selanjutnya. Pengotor yang jatuh ini kemudian disaring lebih lanjut dengan

menggunakan Jhonson screen/vibrating screen. Penyaringan kedua ini bertujuan

untuk memisahkan serat kertas bekas yang ikut tebawa pengotor. Serat kertas

bekas ini kemudian akan dikembalikan lagi kedalam agitatoe cest untuk

dicampur dengan buburan kertas hasil dari waste paper pulper, sedangkan

pengotor yang tidak lolos penyaringan akan dibuang.

Proses selanjutnya adalah pengurangan kadar air pada buburan kertas

dengan menggunakan sebuah rotary drum,atau yang lebih dikenal dengan washer

. Pengurangan adar air ini dilakukan dengan cara memisahkan air dari buburan.

Buburan yang lebih pekat ini akan dipompa ke dalam agitator chest , sedangkan

air akan disirkulasi kembali ke dalam pulper . Di dalam agitator chest ini

buburan hasil pengolahan dari wet broke yang berasal dari wire ini sendiri hanya

dilakukan proses pemekatan melalui washer.

Tahap terakhir dari stock preparation adalah pencampuran berbagai jenis

buburan di dalam mixing chest . Komposisi buburan yang dicampur di dalam

mixing chest ini berbeda-beda, tergantung dari jenis kertas yang diinginkan.

Untuk pembuatan kertas yang tanpa coating terkadang juga dilakukan

penambahan serat dari proses de-inking. Setelah didapatkan campuran buburan

dengan komposisi yang diinginkan, campuran buburan ini diproses lebih lanjut

dalam unit approach system.

II.2.2 Appoarch System

Appoarch System merupakan tahap transisi dalam proses pembuatan

kertas. Pada unit ini dilakukan penambahan bahan kimia pendukung ke dalam

campuran buburan serta dilakukan treatment lainnya sebelum campuran buburan

dibawa ke paper machine. Diagram proses di unit appoarch system ditampilkan

pada Gambar II.3.

Buburan yang telah dicampur di dalam mixing chest pada unit stock

preparation dimasukkandalam machine chest. Buburan yang masuk ke machine

chest memiliki TC ( Total Consistency ) sebesar 3-4%. Setelah itu, pada saat

dialirkan menuju ke flow box untuk tahap selanjutnya, ke dalam buburan juga

dilakukan penambahan OBA (Optical Brightening Agent).

Flow box ini berfungsi sebagai tempat penampungan sementara campuran

buburan sebelum masuk ke silo dan sekaligus mengatur laju buburan yang masuk

ke silo. Untuk mengatur laju buburan ini dilakukan overflow yang kemudian

dikembalikan lagi kedalam machine chest . Selain itu, dalam flow box dilakukan

penambahan bahan kimia lainnya seperti sizing agent, starch, dan dye.

Campuran buburan yang telah diberi tambahan bahan kimia di flow box

dialirkan ke dalam silo. Di dalam silo ini buburan diencerkan dengan

menggunakan air sisa yang berasal dari paper machine. Tujuan dari pengenceran

buburan ini adalah untuk meringankan beban pompa sedangkan tujuan dari

penggunaan air sisa paper machine untuk pengenceran adalah memanfaatkan

kembali bahan kimia yang masih tersisa dalam air tersebut. Setelah itu, pada saat

dialirkan menuju ke three stage cleaner, ke dalam buburan juga ditambahkan

filler.

Sebelum diolah menjadi lembaran kertas, terlebih dahulu dilakukan

penyaringan buburan di dalam three stage cleaner untuk menghilangkan

pengotor yang masih tersisa. Prinsip penyaringan yang digunakan sama dengan

cyclone separator , dimana buburan yang ringan akan naik keatas dan pengotor

yang berat akan turun ke bawah sebagai reject. Sesuai dengan namanya, proses

penyaringan ini terdiri dari tiga tahap, di mana reject pada tahap pertama ( 1st

stage cleaner ) akan disaring lagi dalam tahap kedua ( 2nd stage cleaner ), dan

demikian seterusnya hingga reject akhir hasil penyaringan di reject cleaner akan

dibuang. Buburan hasil penyaringan di 1st stage cleaner akan disaring lebih lebih

lanjut di dalam screen, buburan hasil penyaringan di 2nd stage cleaner akan

dikembalikan ke dalam silo untuk dicampur dengan buburan dari flow box,

sedangkan buburan hasil penyaringan di reject cleaner akan dicampur dengan

reject hasil 1st stage cleaner dan disaring ulang di 2nd stage cleaner . Saat

dialirkan menuju screen, kedalam buburan hasil penyaringan 1st stage cleaner

ditambahkan polimer sebagai retention aid.

Tahap selanjutnya adalah penyaringan lebih lanjut dengan menggunakan

screen berdasarkan ukuran dari pengotor. Buburan serat yang lolos dari screen

kemudian dimasukkan ke dalam head box, sedangkan pengotor akan disaring

lebih lanjut dengan menggunakan johnson screen. Head box ini merupakan

tempat penampungan terakhir buburan sebelum dituangkan dan dibentuk menjadi

lembaran kertas basah di dalam wire.

II.2.3. Paper Machine

Paper machine adalah tahap akhir dari proses pembuatan kertas di PT.

Pbrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk. Pada unit ini akan dilakukan pengolahan buburan

hingga didapatkan hasil akhir berupa roll kertas yang diinginkan. Diagram proses

di unit paper machine ditampilkan pada Gambar II.4

Unit paper machine terdiri dari tiga bagian, yaitu wet section, press

section, dan dry end section. Wet section adalah proses penuangan buburan kertas

ke wire sehingga terbentuk lembaran kertas basah, press section adalah proses

pengurangan kadar air lebih lanjut dalam kertas, dan dry end section adalah

proses pengeringan kertas sehingga didapatkan produk akhir berupa kertas

kering.

Pertama-tama, buburan yang berasal dari unit approach system

dimasukkan dalam head box sebelum dituang pada wire. Konsentrasi buburan

serat awal yang terdapat pada head box ini adalah 1%. Pada head box ini terdapat

bukaan kecil selebar wire untuk menentukan ketebalan dari kertas yang ingin

diproduksi.

Kemudian buburan ini dituang secara merata pada wire. Secara sederhana,

wire berfungsi untuk menganyam serat menjadi lembaran kertas basah dengan

ketebalan tertentu yang telah diatur pada head box. Di wire ini terjadi proses

pengurangan kandungan air dalam kertas (pematusan) dengan cara penirisan, baik

secara gravitasi maupun dengan penyedotan menggunakan pompa (suction box).

Air sisa hasil pemutasn ini akan disirkulasi kembali ke unit appoarch system dan

digunakan sebagai pengencer dalam silo. Kertas basah hasil pematusan ini

memiliki kandungan air sebesar 70-75%. Selain proses pematusan, pada wire ini

juga dilakukan pemotongan tepi kertas basah agar sesuai dengan lebar roll.

Potongan kertas basah ini disebut dengan wet broke dan dikembalikan ke unit

stock preparation untuk diolah kembali.

Lembaran kertas basah yang terbentuk di wire akan mengalami

pengurangan kadar air lebih lanjut dalam press section. Di tahap ini lembaran

kertas basah akan ditekan dengan menggunakan roll untuk menghilangkan air

dalam lembaran kertas. Kertas basah hasil press section ini memiliki kandungan

air sebesar 50%. Selain menguranfi kadar air, proses press ini juga berfungsi

untuk membuat kertas lebih mampat/padat dan meningkatkan smoothness kertas/

Setelah itu, lembaran kertas akan dikeringkan lebih lanjut di dalam pre-

dryer. Pre-dryer ini merupakan tahap pengeringan awal lembaran kertas. Dryer

yang digunakan adalah roll dryer dengan jumlah dan ukuran tertentu yang

berbeda-beda untuk setiap unit paper machine. Media pemanasan yang digunakan

adalah steam dengan suhu 120oC dan kandungan air pada lembaran kertas hasil

dari pre-dryer mencapai 5%.

Kertas yang telah mengalami proses pengeringan awal ini kemudian

dilapisi dengan starch pada bagian size press. Starch yang ditambahkan sebagai

external sizing ini bertujuan untuk menghaluskan permukaan kertas yang berbulu.

Penambahan starch dilakukan dengan penyemprotan larutan starch pada

permukaan kertas dengan menggunakan nozzle. Setelah dilapisi oleh starch,

kertas dilewatkan diantara roll press untuk menghilangkan kelebihan lapisan

starch yang diinginkan. Selain itu, roll press ini dapat meningkatkan karakteristik

kertas seperti brightness, opacity, gloss, printability, dan absorbs serat terhadap

tinta.

Pada proses size press ada kemungkinan kadar air dalam kertas akan

meningkat karena adanya tambahan air dari larutan starch. Untuk menurunkan

kembali kandungan air adanya tambahan air dari larutan starch. Untuk

menurunkan kembali kandungan air di dalam kertas hingga 5% , maka kertas

dikeringkan lagi dalam after dryer. After dryer ini juga mengguakan dryer

berupa roll dryer dan media pemanas yang digunakan juga berupa steam dengan

suhu 120oC. Akan tetapi, jumlah dan ukuran roll dryer yang terdapat pada after

dryer ini belum tentu sama dengan pre dryer karena jumlah air yang harus

diuapkan pada proses after dryer ini belum tentu sama dengan proses pre dryer.

Setelah didapatkan lembaran kertas yang kering, lembaran kertas dari

after dryer ini dihaluskan permukaannya (meningkatkan smoothness kertas)

dengan menggunakan calendar. Proses calendaring ini dilakukan dengan cara

menggesekkan permukaan kertas pada roll-roll yang ada pada calendar. Roll pada

calendar ini disebut juga dengan soft nip calendar. Ada dua unit soft nip calendar,

yaitu :

- Soft roll di bagian atas dan hard roll di bagian bawah.

- Hard roll di bagian atas dan soft roll dibagian bawah

Proses calendaring ini perlu dilakukan karena ada kemungkinan

penambahan external sizing dapat menyebabkan permukaan kertas menjadi kasar.

Proses calendaring ini dilakukan bergantian antara kedua permukaan ketas

sehingga didapatkan kehalusan yang sama untuk kedua permukaan kertas

tersebut.

Lembaran kertas kering ini kemudian digulung dengan menggunakan

paper rell menjadi roll kertas. Roll kertas berukuran besar dan panjang ini akan

dipotong-potong sesuai dengan pesanan konsumen dengan menggunakan

rewinder. Sisa potongan kertas di rewinder dan kertas yang putus selama proses

pengeringan disebut dengan dry broke dan dikembalikan ke unit stock

preparation untuk diolah kembali.

Roll kertas hasil potongan di rewinder ini kemudian dikemas di bagian

finishing sebelum dikirim ke konsumen. Produk kertas ini dijual oleh PT. Pabrik

Kertas Tjiwi Kimia, Tbk kepad konsumen dalam dua bentuk, lembaran (sheet)

dan gulungan (roll).

Untuk produk berbentuk roll, roll hasil potongan di rewinder yang sudah

memenuhi standar mutu ini langsung dikemas dan siap untuk dikirim. Sedangkan

untuk produk berbentuk lembaran, roll kertas ini dipotong terlebih dahulu dengan

menggunakan mesin cutter hingga didapatkan lembaran kertas ddengan ukuran

yang diinginkan. Setelah itu, proses pengemasan lembaran kertas ini dibedakan

menjadi dua. Ukuran kertas yang berasal dari roll memenuhi standar mutu,

lembaran kertas dikemas secara langsung dengan menggunakan mesin. Untuk

kertas yang berasal dari roll yang ada sedikit defect tapi masih dalam batas

toleransi, lembaran kertas hasil potongan mesin cutter ini disortir terlebih dahulu

secara manual. Kemudian lembaran kertas yang lolos sortir akan dikumpulkan

dan dikemas secara manual.

II.3. Chemical Plant

Produk produk dari PT. Tjiwi Kimia secara luas telah digunakan sebagai

bahan dasar kimia disemua sector industry. Adapun produk utama yang

dihasilkan Chemical Plant yaitu :

1. Caustic Soda NaOH 48%

2. Caustic Soda Flake NaOH 98%

3. Liquid Chlorine CL2 99%

4. Hydrochloride Acid HCL 32-35%

5. Calcium Hypochlorite Ca(OCL) 60-70% power

6. Calcium Hypochlorite Ca(OCL) 65-70% granular

7. Sodium Hypochlorite Na(OCL)2 12-15%

Secara umum, proses di Chemical Plant ini dibagi menjadi dua Plant Utama,

yaitu Proses Soda (Chemical Plant 1) dan Proses Chlorine (Chemical Palnt II).

Sesuai dengan namanya, proses soda menghasilkan prosuk utama berupa Caustic

Soda Liquid dan Caustic Soda Flake. Selain itu, diproses soda ini juga dihasilkan

prosuk lain berupa gas Cl2 dan gas H2. Gal Cl2 dan gal H2 ini akan diolah lebih

lanjut menjadi prosuk lain dalam proses chlorine.

II.3.1. Chemical Plant 1 ( Soda proses )

a. Membrane I : OXYTECH, 1995

b. Membrane II : ASAHI, 1997

c. Jenis Produksi

NaOH 48% dan NaOH 32%

NaOH 98% (soda flake)

HCl 32% dan HCl 33%

Gas Cl2

Gas H2

d. Proses soda

Unit Brine

Pelarutan Garam

Garam dimasukkan kedalam Salt Dissolving Pit dan dilarutkan

dengan depleted brine, sludge washing waterdan air proses. Ke dalam

brine ditambahkan BaCl2 yang berfungsi untuk menghilangkan

SO42- + BaCl2 → BaSO4 + 2 Cl –

Pemurnian Brine (Larutan Garam)

Brine dipompakan ke Purification Reaction Tank, dimana ditambahkan

purifying agent Na2CO3 dan NaOH untuk menghilangkan ion Ca2+ dan

Mg2+.

Reaksi:

Ca2+ + Na2CO3 → CaCO3 + 2 Na+

Mg2+ + 2 NaOH → Mg(OH)2 + 2 Na+

Setelah reaksi, brine dari purification reaction tank mengalir ke

Coagulating Reaction Tank secara gravitasi, dimana ditambahkan sodium

polyacrylate sebagai coalester.

Pengendapan dan Filtrasi Brine

BaSO4, CaCO3, dan Mg(OH)2 yang terbentuk dipisahkan dari brine dan

mengendap dibagian dasar settler, sedangkan brine mengalir ke unit

Electrolysis.

Unit Electrolysis

Pemurnian Brine Tahap Kedua

Brine dimurnikan di Secondary Brine Filter dan Ion Exchanger

sebelum masuk ke sel elektrosisis.

Proses Elektrolisis

Proses ini terjadi di MGC Electrolyzer, dimana Brine terelektrolisa

menjadi soda (NaOH), gas H2 dan Cl2.

Reaksi:

2 NaCl + H2O → 2 NaOH + Cl2 +H2

Proses Evaporasi

NaOH yang keluar dari MGC Electrolyzer ±32% dipekatkan

menjadi >48% pada Double Effect Evaporator

Dechlorinasi

Sisa Brine dari MGC Electrolyzer yang tidak membentuk soda

(depleted brine) di recycle ke unit brine dengan pengaturan pH dan

penghilangan kandungan Free Chlorine dengan reaksi:

2 NaOH + Cl2 + Na2SO3 → Na2SO4 + 2 NaCl + H2O

T101, 102, 103, 104

Merupakan tangki-tangki produk soda 48% yang telah dipekatkan

di Double Effect Evaporator, siap untuk dipasarkan.

Unit Gas

Chlorine and Hydrogen Treatment

Gas Cl2 dan H2 sebelum dikirim ke user terlebih dahulu

mengalami proses pengeringan dengan bantuan asam sulfat.

Waste Gas Treatment

Gas chlorine yang dihasilkan selama emergency, start up dan shut

down Unit mengalami Electrolysis direaksikan dengan larutan

sirkulasi NaOH membentuk larutan Natrium Hypochlorite

(NaOCl).

Reaksi:

Cl2 + 2 NaOH → NaOCl + NaCl + H2O

e. Proses Soda Flake

Proses ini merupakan pengkonsentrasian larutan caustic soda 48%

menjadi 98,5% dengan metode pengkonsentrasian satu tahap.

1. Dehidrasi

Menggunakan sistem final concentration satu tahap

2. Final Concentrator

Caustic soda diuapkan dengan tekanan atmosfer memanfaatkan

panas yang diberikan oleh garam. Secara counterflow panas

akan dipindahkan. Caustic meninggalkan concentrator dengan

konsentrasi 98,5% menuju separator yang secara gravitasi menuju

throttle valve.

3. Sistem Gula

Merupakan proses pencegahan masuknya oksigen kedalam

peralatan dengan menambahkan nitrogen atau steam. Penambahan

gula sebanyak 0.15 kg/ton NaOH 100% yang dihasilkan dapat

mengurangi pertambahan nikel hingga 2 ppm.

4. Sistem Pemanas Garam

Sistem ini menggunakan garam sebagai zat penukar panas. Garam

dalam tangki disirkulasi melalui coil pemanas yang dipanaskan

dengan burner untuk menjaga temperatur sirkulasi garam

tetap tinggi. Sebagian dari pipa garam terpisah ke caustic melt untuk

menjaga temperatur caustic tetap tinggi.

Pre Heating (pemanasan awal)

Sebelum tahap sirkulasi garam, pipa caustic, tangki garam dan

final concentrator dilengkapi dengan steam traacing yang

berfungsi sebagai pemanas pendahulu pada rangkaian garam.

Cooling

Jika sirkulasi garam mengalami gangguan untuk jangka waktu

lama, garam di concentrator akan lebih cepat dingin daripada di

tangki garam. Untuk mencegah terjadinya kejutan panas bila start

lagi, garam harus didinginkan terlebih dahulu. Pendinginan ini

dengan mengalirkan garam melalui by-pass.

5. Pipa-pipa Caustic

Seal Pot

Caustic di final concentrator mengalir menuju seal pot yang

berfungsi mencegah masuknya uap air ke pipa dan flaker. Seal pot

ini dipanaskan dengan garam dan steam.

Pipa Caustic Melt

Pipa dari Seal Pot menuju flaker dipanasi dengan garam dan

steam. Kemiringan pipa diatur supaya caustic melt tidak membeku. Pipa

caustic melt kedalam distribusi channel untuk mencegah

masuknya oksigen ke dalam pipa.

6. Flaking

Caustic melt mengalir dari final concentrator menuju wadah

penampung. Setelah menempel pada drum terbentuk lapisan

setebal 0,8-1,3 mm yang didinginkanoleh air pendingin dalam

silinder. Lapisan yang terbentuk dikelupas dengan pisau, lapisan

caustic akan pecah dan membentuk flakes.

7. Penimbangan , Pengantongan, dan Palletizing

Flakes dari flaker di isi re-bagging scale dengan sistem timbangan

mekanis. Setelah pengantongan, bagian dalam diikat dan bagian

luar dijahit dengan mesin jahit

8. Exhaust Air System

Debu caustic akan tercuci dalam Dust Resolving Tank dan

Exhaust Air Fan. Hisapan blower akan mengalir melalui air dalam

tangki sehingga debu caustic larut dan udara yang keluar akan

bersih.

9. Pengisian N2

Tangki Garam

Untuk mencegah dekomposisi karena masuknya O2, maka tangki

garam harus diberi N2 yang bertekanan rendah.

Seal Pot

Dengan penambahan N2 ke peralatan yang terbuat dari nikel akan

mengurangi korosi pada nikel.

III.3.2 Chemical Plant II (Chlorine Process)

a. Kaporit Plant I

Memproduksi kaporit dengan sistem Ca (berbentuk Powder)

b. Kaporit Plant II

Memproduksi kaporit dengan sistem Ca (berbentuk Powder) dan sistem

Na (berbentuk Granular)

c. Proses Kaporit

Penghancuran batu gamping (CaO)

Proses ini dilakukan di Jaw Crusher dimana CaO dihancurkan menjadi

ukuran yang lebih kecil (20-40 mm) agar lebih mudah bereaksi dengan air

membentuk Ca(OH)2

Pembentukan Ca(OH)2

Proses ini dilakukan di unit Slakeder.

Reaksi:

CaO + H2O → Ca(OH)2

Ca(OH)2 merupakan bahan baku untuk pembuatan kaporit bubuk. Setelah

proses reaksi, dilanjutkan dengan proses seleksi partikel Ca(OH)2 yang

halus dan kasar.

Pembuburan Lime Milk

Proses pembuattan lime milk (bubur Ca(OH)2) dengan cara melarutkan

Ca(OH)2 halus dalam sejumlah air pada sumur pembuburan. Proses ini

dilakukan 4 tahap, di sumur pembuburan 1, 2, 3, dan 4 sampai diperoleh

lime milk dengan kadar Ca(OH)2 yang sesuai dengan Na tandart.

Penentuan proses Ca atau Na dilakukan di sumur pembuburan 4.

Pembentukan Kaporit Ca(OCl)2, Proses Ca

Lime milk dari sumur pembuburan 3 dan 4 dengan konsentrasi 26-30%

dipompa ke reaktor selanjutnya direaksikan dengan gas Chlor.

Reaksi:

Ca(OH)2 + Cl2 → Ca(OCl)2 + CaCl2 + H2O

Pembentukan Kaporit Ca(OCl)2, Proses Na

Lime milk dari sumur pembuburan 4 di reaktor dibuat konsentrasi 20-24%

dan dicampur dengan soda (NaOH) dan mother liquor di dalam reaktor,

setelah itu gas chlor dialirkan.

Reaksi:

2 NaOH + Cl2 → NaClO + NaCl + H2O

Ca(OH)2 + Cl2 → 1/2 Ca(OCl)2 + 1/2 CaCl2 + H2O

CaCl2 + 2 NaOCl → Ca(OCl) 2 + 2 NaCl

Ca(OH)2 + 2 NaOH + 2 Cl2 → Ca(OCl)2 + 2 NaCl + 2 H2O

Reaksi Chlorinasi berlangsung didalam reaktor yang dilengkapi dengan

pengaduk dan coil pendingin guna menyerap panas hasil reaksi chlorinasi

agar suhu reaktor tetap stabil.

Pemisahan Cake dan Liquid

Pemisahan cake dan liquid ini menggunakan alat sentrifugal separator.

Liquid yang keluar dari seaprator di alirkan ke unit kaporit cair untuk

diolah menjadi kaporit cair dengan available chlorine ≥6%, sedangkan

cake Ca(OCl)2 dikirim ke unit rotary dryer.

Pengeringan Kaporit

Pengeringan cake bertujuan untuk menurunkan kadar air dalam kaporit

sampai batas tertentu agar bubuk kaporit yang dihasilkan kualitasnya

lebih stabil. Proses pengeringan cake ada 2 cara: 1). Untuk proses kaporit

Ca umumnya cake yang dihasilkan oleh separator bisa langsung

dikeringkan dalam dryer (rotary dryer) dan hasilnya langsung digiling

supaya produk akhir berbentuk powder. 2). Untuk proses kaporit Na,

umumnya sebelum dimasukkan dalam unit dryer maka cake akan

dicampur dengan powder sampai kadar tertentu dan dibentuk granular

dengan granulator, baru di drying selanjutnya diayak untuk mendapatkan

hasil yang seragam.

Proses Pengemasan (Packing)

Pengemasan harus dilakukan dengan spesifikasi produk karena dalam

produksi kaporit ada beberapa kemasan lain:

a. Produk kaporit sistem Ca:

Kaporit powder 60% dan kaporit 60% mix

Kaporit powder 60% udang lokal

Kaporit powder 60% udang export

Kaporit powder 60 $

Kaporit powder 65 $

Kaporit powder 65% dan kaporit 65% mix

b. Produk kaporit sistem Na:

Kaporit TK Khlon 65 G (granular)

Kaporit TK Khlon 70 G (granular)

II.4. Utilitas

Utilitas utama dalam PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk. Adalah air,

listrik, dan steam. Kebutuhan air disuplai melalui unit water treatment, sedangkan

kebutuhan listrik dan steam disuplai oleh sebuah power plant yang dinamakan

Co-Gen (Coal Generator).

II.4.1. Unit Pengolahan Air (Water Treatment)

Unit pengolahan air di PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk berfungsi

untuk menyuplai kebutuhan air untuk proses, air sanitasi, maupun air yang akan

diolah menjadi energi (steam) dalam Co-Gen dengan sumber air berupa air

sungai Brantas. Proses pengolajan air di unit ini hanya merupakan pengolahan air

sungai menjadi air proses saja dan tidak meliputi proses lain seperti pengurangan

kesadahan untik air yang digunakan untuk menghasilkan steam. Secara

keseluruhan, unit pengolahan air di PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimi, Tbk ini terdiri

dari tiga unit, yaitu:

1. Unit 1 dengan kapasitas desain 30.000 m3/hari.

Unit ini memasok kebutuhan air di PF1, unit deinking, pedesaan, dan

buffer tank PF2.


Unit ini memasok kebutuhan air di chemical plant, NCR, Co-Gen, PM9,

dan mess.


Unit ini memasok kebutuhana air di PF3, PF4, CaCO3 plant, dan

converting plant.

Karena berbeda desain, maka peralatan yang digunakan di setiap unit

pengolahan air ini berbeda-beda. Walaupun demikian, secara umum prinsip

pengolahan air di setiap unit tetap sama. Diagram proses secara umum di unit

pengolahan air ini ditampilkan pada Gambar II.5

Pada unit pengolahan air, mula-mula air sungai yang dipasok dari sungai

Brantas dipompa masuk ke dalam tangki pre-sedimentasi. Pada proses

pemompaan ini air sungai dilewatkan sebuah penyaring untuk menjaga agar

kotoran yang berukuran besar seperti daun dan plastik tidak ikut masuk ke dalam

tangki pre-sedimentasi.

Di dalam tangki pre-sedimentasi ini terjadi pengendapan dari lumpur yang

ada di dalam air. Setelah air bebas dari lumpur dan kotoran lainnya, proses

selanjutnya adalah penghilangan kotoran yang terlarut dalam air. Penghilangan

kotoran ini dilakukan dengan penambahan senyawa-senyawa seperti larutan alum

dan polimer. Alum berfungsi untuk mengikat kotoran yang terlarut di dalam air

dan hasil ikatan itu akan membentuk floc. Setelah itu, polimer ditambahkan untuk

membantu penggumpalan floc lebih lanjut sehingga floc yang terbentuk akan

lebih besar dan cukup berat untuk mengendap. Proses pembentukan floc

(flokulasi) ini berbeda-beda untuk setiap unit pengolahan air.

Untuk unit 1 proses pembentukan dan pengendapan floc ini dilakkan di

dalam clarifier, sedangkan untuk unit 2 proses ini dilakukan secara terpisah,

dimana proses pembentukan floc dilakukan di dalam flocculation basin dan

proses pengendapan floc dilakukan di dalam sedimentation basin. Flocculation

basin di unit 2 ini juga dilengkapi dengan tifa buah pengaduk agar distribusi alum

dan polimer di dalam air lebih merata. Unit 3 memiliki sistem yang hampir sama

dengan unit 2 dimana proses pembentukan dan pengendapan floc dilakukan

secara terpisah. Perbedaanya adalah pada unit 3, proses pembentukan floc

dilakukan tanpa menggunakan pengaduk tetapi dengan sistem hydraulic jump.

Sistem hydraulic jump ini bertujuan untuk meningkatakan turbulensi air sehingga

terjadi proses pengadukan secara alami. Karena tidak dilengkapi dengan

pengaduk, maka distribusi alum dan polimer dalam air di unit 3 ini kurang merata

apabila dibandingkan dengan di unit 2. Untuk mengatasinya, proses pengendapan

(waktu tinggal di clarifier) di unit 3 lebih lama dibandingkan dengan di unit 2.

Setelah floc-floc mengendap di dasar tangki, floc tersebut akan dibuang menuju

sludge pit dan air akan diproses lebih lanjut.

Selain ditambahkan alum dan polimer, ke dalam air juga ditambahkan gas

Cl2. Salah satu tujuan dari penambahan gas Cl2 adalah sebagai desinfektan,

menghilangkan bau, dan menjernihkan warna dari air hasil pengolahan.

Penambahan gas Cl2 dapat dilakukan di clarifier (unit 1) atau pada proses

pembentukan floc (unit 2 dan unit 3).

Setelah penghilangan kotoran yang terlarut dalam air, proses selanjutnya

adalah penyaringan dengan menggunakan gravity filter. Prinsip penyaringan

dengan gravity filter ini adalah air dilewatkan dalam beberapa media penyaring

seperti anthracite, pasit, garnet, dan kerikil. Hal ini bertujuan untuk membantu

menahan floc yang lebih kecil dan tidak cukup berat untuk mengendap di proses

sebelumnya. Jika filter telah jenuh dengan pengotor, yang ditandai dengan

penurunan kecepatan penyaringan secara drastis, maka untuk membersihkannya

dialirkan backwash water ke dalam filter dari arah yang berlawanan. Backwash

water ini akan membawa tumpukan kotoran yang tertahan di filter dan dengan

sendirinya akan mengalami proses penyaringan ulang.

Pada tahap akhir air bersih yang dihasilkan akan disimpan di dalam clean

water basin. Fungsi dari clean water basin ini adalah untuk menampung air hasil

pengolahan secara sementara sebelum didistribusikan ke plant yang

membutuhkan, baik untuk air proses maupun untuk kebutuhan lainnya. Khusus

untuk air yang didistribusikan ke power plant untuk umpan boiler akan dilakukan

pengolahan air lebih lanjut di power plant.

Pengendalian kualitas di unit pengolahan air ini dilakukan untuk menjaga

agar kualitas air yang dihasilkan sesuai dengan standar yang telah ditetapkan.

Standar air hasil pengolahan yang telah ditetapkan di unit pengolahan air ini

adalah:

a. pH: 6-7,5

b. Turbidity: di bawah 1,5 NTU.

c. Kandungan Cl2: dibawah 1 ppm.

d. Kandungan Cl-: dibawah 90 ppm.

e. T.H. (Total Hardness): max 250 ppm

f. M.A. (Methyl Alkalinity): dibawah 1,75 ppm

II.4.2. Co-Gen (Coal Generator)

Co-Gen merupakan power plant yang berfungsi untuk memasok

kebutuhan energi listrik semua plant di PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk. Hal

ini dilakukan karena suplai energi dari PLN sebesar 35 MW masih tidak

mencukupi dan juga untuk menghemat biaya energi listrik. Co-Gen ini memiliki

tiga unit pembangkit listrik yaitu:

a. Unit 1 menghasilkan steam sebesar 220 ton/jam dan daya listrik sebesar

35 MW.

b. Unit 1 menghasilkan steam sebesar 220 ton/jam dan daya listrik sebesar

35 MW.

c. Unit 1 menghasilkan steam sebesar 300 ton/jam dan daya listrik sebesar

70 MW.

Energi dan steam yang dihasilkan oleh unit Co-Gen ini dihasilkan dengan

menggunakan boiler dengan feed berupa air hasil pengolahan di unit water

treatment. Namun sebelum digunakan, air hasil pengolahan ini akan diolah lebih

dahulu untuk menghilangkan kandungan logam dalam air, terutama ion Mg2+

dan ion Ca2+ karena ion-ion ini dapat menyebabkan terjadinya kerak yang dapat

menyumbat saluran perpipaan. Proses ini disebut proses demineralisasi dan akan

menghasilkan air yang bebas dari ion Ca2+ dam ion Mg2+. Air yang dihasilkan

ini disebut air demin dan baru dapat digunakan sebagai feed pada boiler.

Proses demineralisasi ini menggunakan dua proses, yaitu dengan reverse

osmosis dan penyaringan dengan karbon aktif. Pengolahan dengan sistem reverse

osmosis dilakukan di unit pengolahan 1, sedangkan proses penyaringan dengan

karbon aktif dilakukan di unit pengolahan 2.

Untuk unit 1, air akan mengalami penyaringan dengan sistem reverse

osmosis, dimana pada penyaringan ini hampir 25% pengotor akan tertahan. Sisa

pengotor lain yang lolos akan ditreatment lebih lanjut di proses berikutnya.

Sedangkan untuk unit 2 tidak dilakukan proses reverse osmosis. Sebagai

gantinya, di unit 2 ini dilakukan penyaringan dengan menggunakan karbon aktif,

di mana karbon aktif ini akan mengikat pengotor-pengotor yang terdapat di dalam

air.

Setelah mengalami proses penyaringan, baik dengan reverse osmosis maupun

dengan karbon aktif, proses selanjutnya adalah degasifier, yaitu proses untuk

mengurangi kandungan CO2 dan O2 di dalam air. Di unit 1, proses degasifier

dilakukan dengan cara mengkontakkan air dengan udara dalam bentuk partikel

dengan ukuran sekecil mungkin. Hal ini dilakukan dengan menggunakan alat

seperti blower yang mampu mnyemprotkan air ke udara untuk menghilangkan

gas CO2 dan O2 di dalamnya. Sedangkan untuk unit 2, sebelum dilakukan proses

degasifier terlebih dahulu dilakukan proses pengikat anion dengan menggunakan

cation exchanger. Cation exchanger ini akan mengikat ion-ion seperti Cl-, SO42-

dan lain-lain. Proses penghilangan ion ini akan dilanjutkan dengan proses

degasifier untuk menghilangkan kandungan CO2 dan O2 di dalam air.

Setelah proses degasifier, proses selanjutnya di unit 1 adalah pengikatan

ion-ion di dalam mixed bed berisis resin. Resin ini dapat mengikat ion-ion seperti

Ca2+, Mg2+, Fe2+, Cl-, dan SO42-. Setelah itu, proses dilanjutkan dengan

penghilangan SiO2 di dalam SiO2 polisher. Sedangkan untuk unit 2, pengikatan

kation, seperti Ca2+, Mg2+, dan Fe2+ dilakukan di dalam anion exchanger.

Setelah itu, dilakukan pengikatan pengotor yang tersisa dengan menggunakan

resin.

Air hasil proses demineralisasi ini digunakan sebagai feed untuk boiler di

unit Co-Gen. Standar air demin untuk umpan boiler ini adalah:

a. Kandungan SiO2 = 20 ppb

b. Kandungan Fe2+ = 40 ppb

c. Kandungan Ca2+ dan Mg2+ = 0 ppb

Air demin ini digunakan untuk menghasilkan steam dengan menggunakan

boiler. Steam ini akan dimanfaatkan untuk pengeringan kertas, pemanasan, dan

pembangkit tenaga listrik. Jenis boiler yang digunakan di Co-Gen ini adalah PC

Boiler (Pulverized Coal) dengan tekanan operasi diatas 1500 psi. Jenis boiler,

sesuai namanya, ini menggunakan panas yang dihasilkan dari pembakaran batu

bara sebagai media pemanas untuk menghasilkan steam. Namun, pada start up

digunakan solar sebagai media pemanas pengganti batu bara.

Pada proses pembuatan steam, mula-mula dilakukan proses di deaerator

untuk mengurangi kandungan udara, baik gas CO2 maupun O2, di dalam air. Ada

dua jenis deaerator yang digunakan di Co-Gen, yaitu LPD (Low Pressure

Deaerator) dan HPD (High Pressure Deaerator). Untuk air demin fresh dari

pengolahan proses pengurangan kandungan udara dilakukan di dalam HPD,

sedangkan untuk air condensate proses pengurangan kandungan udara dilakukan

di dalam HPD. Pada proses ini juga ditambahkan oxygen scavenger untuk lebih

mengurangi kandungan udara di dalam air.

Setelah iru, air akan dipanaskan di dalam pre-heater hingga suhu air

mencapai suhu umpan masuk boiler. Proses pemanasan awal ini dilakukan untuk

mengurangi beban pemanasan di boiler. Setelah mencapai suhu yang diinginkan,

air dimasukkan ke dalam boiler. Di dalam boiler ini akan terjadi pemanasan air

hingga dihasilkan steam dengan suhu ±180°C. Selanjutnya , steam yang telah

terbentuk akan dipanaskan lebih lanjut dengan menggunakan heater hingga

mencapai suhu 540°C dengan tekanan 100 bar. Steam yang dihasilkan dari heater

inilah yang akan didistribusikan ke turbin pembangkit tenaga listrik dan ke

seluruh plant untuk keperluan produksi.

II.5. Pengujian Kualitas Kertas

Pengujian terhadap produk kertas yang dilakukan di IPQC ini meliputi tes

laboratorium (chemical test dan physical test) dan test visual (dirt count, mark,

wavy, stretch, shade variation, dll). Tes laboratorium ini meliputi berbagai tes

dengan prosedur tertentu, sedangkan tes visual dilakukan melalui pengamatan

secara langsung.

II.5.1. Chemical Test

A. Moisture (Kadar air)

Moisture: jumlah air yang terkandung dalam selembar kertas.

Prosedur pengujian:

1. Timbang sampel yang hendak diuji kadar airnya. Asumsi massa

sampel mula-mula adalah A gram.

2. Keringkan sampel di dalam oven pada suhu 105°C-108°C selama 2-

3 jam.

3. Timbang sampel yang telah dikeringkan. Asumsi massa sampel

setelah pengeringan adalah B gram.

4. Penentuan kadar air sampel dengan persamaaan:

Kadar air:(A-B)/A x 100% = .... %

Standar kadar air ini tergantung dari jenis kertas yang digunakan,

seperti standar kadar air untuk photo copy paper adalah 4-5% dan untuk

kertas wood free adalah 5,5-6,5%.

B. Ash Content (Kadar Abu)

Tujuan: untuk mengetahui kandungan filter pada selembar kertas.

Prosedur pengujian:

a. Timbang sampel yang hendak diuji kadar abunya. Asumsi massa

sampel mula-mula adalah A gram.

b. Bakar sampel di dalam furnace pada suhu 925°C hingga sampel

terbakar sempurna (abu sisa pembakaran berwarna putih).

c. Timbang abu yang didapatkan. Asusmsi masa abu adalah B gram.

d. Penentuan kadar abu sampel dengan persamaan:

Kadar abu: B/A x 100% = .... %

C. pH

pH : jumlah ion hydrogen dalam kertas yang menyatakan derajat kertas

tersebut. Pengujian pH dalam kertas ini dibedakan menjadi dua jenis,

yaitu :

a. Surface pH : pH pada permukaan kertas

b. pH ekstrak : pH pada kertas yang dijadikan ekstrak (cairan)

3.5.2 Physical Test

A. Sifat Umum

1. Gramature

Gramature : massa lembaran kertas atau karton dalam gram dibagi dengan satuan

luasnya dalam meter persegi

Unit satuan : G/m2 (GSM)

Standar toleransi gramature kertas :

Tabel Standar Toleransi Gramature Kertas :

Gramature (G/m2 ) Toleransi (%)

≤ 28 G/m2 7 %

30, 35, 40 6 %

45, 50, 56 5 %

≥ 63 G/m2 4 %

Prosedur penentuan gramature kertas :

a. Potong selembar kertas dengan template ukuran 25 cm x 40 cm.

b.Timbang lembaran kertas dengan neraca, misalnya massa = A gram.

c. Penentuan gramature sampel dengan persamaan :

G/m2

2. Thickness

Thickness : jarak tegak lurus antara 2 permukaan kertas atau karton yang diukur

pada kondisi standar.

Unit satuan :micrometer, micron

Peralatan :micrometer = 0-5000 micron

readability = 0,001 mm (1 micron)

pressure = 50 kPa, 100 kPa

Thickness kertas yang bervariasi dapat menyebabkan kelancaran pada proses

terganggu atau hasil kualitas cetak kertas tidak seragam.

3. Density

Density: perbandingan antara gramature dan thickness dalam selembar kertas.

Unit satuan : gram/cm3.

B. Sifat Permukaan

1. Roughness/Smoothness

Beberapa metode pengujian roughness/smoothness kertas adalah :

a. Penentuan roughness kertas dengan metode Bendtsen & Shieffeld

Kekerasan permukaan kertas (roughness) menyatakan sifat permukaan

kertas yang dihitung berdasarkan jumlah udara dalam ml/min yang dapat

melalui cela-celah permukaan kertas tersebut dengan lingkaran plat logam

dari alat ukur khusus (roughness gauge) yang diletakkan diatasnya dan

pengukuran dilakukan dalam keadaan standar.

Unit satuan = ml/min

Pengukuran roughness kertas dengan metode Bendtsen & Shieffeld lebih

cocok digunakan untuk permukaan kertas non coated dengan nilai

Bendtsen roughness berkisar antara 50ml/min 1200 ml/min.

b. Penentuan roughness kertas dengan metode Parker Print Surf (PPS)

Prinsip pengukuran metode PPS disesuaikan dengan teknan cetak, dimana

kekerasan kertas diukur berdasarkan prinsip air leak dengan kondisi

bantalan sesuai dengan cetak Letter Press atau Gravure.

Unit satuan = µm (micron)

Spesifikasi penentuan roughness untuk beberapa jenis kertas antara lain

adalah ≥ 4 µm untuk kertas uncoated, antara 2 dan 4 µm untuk kertas

matt, dan ≤ 2 µm untuk kertas gloss.

c.Penentuan smoothness kertas dengan metode Bekk

Prinsip pengukuran kelicinan kertas (smoothness) dengan metode Bekk

adalah waktu dalam detik yang diperlukan untuk menarik volume udara

tertentu (10 ml) diantra permukaan kertas (contoh uji) dan permukaan

bidang datar berbentuk licin, yang mempunyai kontak area tertentu.

Pengukuran dengan metode Bekk lebih cocok untuk pengukuran

smoothness pada kertas coated.

Unit Satuan = sekon/10ml

Pada metode Bekk, makin tinggi nilai smoothness berarti permukaan

kertas tersebut semakin halus. Sedangkan untuk metode Bendtsen-

Shieffeld dan metode PPS, makin tinggi nilai roughness berarti

permukaan kertas tersebut makin kasar.

2. Porosity

Beberapa metode penentuan porositas kertas antara lain :

a. Penentuan porositas kertas dengan metode Bendtsen & Shieffeld

Penentuan porositas dengan metode Bendtsen & Shieffeld didasarkan

pada jumlah volume udara (ml) per satuan waktu (menit) yang dapat

menembus lembaran kertas dari alat ukur khusus kondisi standar.

Unit satuan = ml/menit

b. Penentuan porositas dengan metode Gurley

Penentuan porositas dengan metode Gurley didasarkan pada jumlah waktu

yang diperlukan oleh 100 ml udara masuk untuk menembus selembar

kertas berbentuk lingkaran seluas 645 mm2 yang diukur pada kondisi

standar.

C. Sifat Kekuatan

1. Tensile Strength (Ketahanan Tarik) dan Elongation (Kemoloran)

Tensile Strength : gaya dalam Kgf atau KN/m yang diperlukan untuk

menarik jalur uji lembaran kertas selebar 15 mm sampai putus

Unit Satuan = Kgf/15 mm, KN/m (Kgf/15 mm = 0,654 KN/mm)

Pengujian ketahanan tarik (tensile strength) dilakukan terhadap arah MD

dan CD sampel kertas. Breaking length dari smapel kertas dinyatakan

dengan :

K N x 101,970 gram,/KNBreaking length (panjang putus) = m =.... m

Gramature (gram/m2)

Elogation : pertambahn panjang kertas pada saat mulai ditarik pada alat

Tensile Strength hingga kertas putus.

Unit satuan = mm, %

2. Tearing Strength (Ketahanan Sobek)

Tearing Strengt : gaya dalamgrf atau mN yang dibutuhkan untuk

menyobek kertas yang dengan panjang 43 mm sebanyak 16 lembar dalam

kondisi standar.

Unit satuan : grf atau mN

Peralatan = Elemendorf Paper Tester

3. Stiffness (Ketahanan Kertas)

Stiffness merupakan sifat yang penting pada kertas, karena sifat ini dapat

digunakan untuk mengetahui kekuatan kertas tersebut menahan tekanan

pada proses packing dan penyimpanan.

Beberapa metode pengujian Stiffness kertas adalah :

1. Penentuan Stiffness kertas dengan metode Taber

Kekuatan taber adalah gaya dalam mN atau bending moment (momen

lengkungan) dalam grf.cm (gram gaya centimeter) yang diperlukan

untuk melengkungkan kertas atau karton dengan ukuran 38,1 mm x 70

mm dengan sudut lengkungan 15o dan diukur pada kondisi standar.

Unit satuan = mN, gr.cm, mN-m

Gr cm x 1,98 = mN

Gr cm x 0,0981= mN-m

2. Penentuan Stiffness kertas dengan metode Resonance (Resonance

Length Method) T 535 om – 85

Bending Stiffness (S) ialah besar ketahanan moment per satuan lebar

kertas atau karton dimana kertas atau karton tersebut dilipat didaerah

perubahan elastic yang diukur pada kondisi standar dengan frekuensi

25 Hz.

Besar Bending Stiffness (S) ini dihitung berdasarkan panjang strip

kertas (L) dalam mm pada saat terjadinya penyimpangan resonansi

yang tersebar dan gramature kertas tersebut.

Persamaan yang digunakan untuk menghitung besar bending Stiffness

kertas adalah:

3. Penentuan stiffness kertas dengan metode Clark

Kekakuan Clark adalah kemampuan kertas atau karton untuk

mengimbangi momen lengkung yang ditimbulkan oleh berat kertas itu

sendiri yang besarnya setara dengan panjang kritis kertas (cm)

pangkat tiga dibagi seratus, diukur pada kondisi standar.

Unit satuan = cm3 / 100

4. Bursting (Ketahanan Retak) T 403 om – 91

Bursting : tekanan dalam kg/cm2 atau kPa yang diperlukan untuk

memecahkan selembar kertas dengan luas 1 in2.

Peralatan = Mullen Bursting Tester

Unit satuan = kg/cm2, kPa (1 kg/cm2= 98,07 kPa)

5. Folding (Ketahanan Lipat) T 423 om – 89

Folding: jumlah lipatan yang dapat dilakukan terhadap kertas atau

karton denga lebar 15 mm dengan beban 1 kg atau 1,5 kg hingga

putus.

Peralatan = Mit Folding Edurance

Unit satuan = n (jumlah)

6. Picking (Surface Strength)

Picking: tercabutnya partikel-partikel pada permukaan kertas setelah

kertas tersebut mengalami proses cetak.

Peralatan = RI Print Ability, IGT atau Wax Pick.

Pada uncoated paper, proses picking dapat terjadi karena kandungan

abu dan filler dlaam kertas terlalu tinggi atau kualitas pulp yang

rendah.

Sedangkan pada coated paper, proses picking dapat terjadi apabila

kualitas base paper , latex, dan bahan kimia lain yang digunakan

kurang baik.

V.2.4. Sifat Absorbsi

a. Sizing

Sizing: resensitas atau ketahanan kertas terhadap penetrasi zat cair,

baik air, tinta, maupun minyak.

Beberapa metode pengujian Sizingkertas :

a. Penentuan Sizing dengan metode Size effect

Bahan : FeCl3 dan NH4SCN

b. Penentuan Sizing denga metode HST (Hercules Sizing Tester)

Bahan : Naphtol Green

c. Penentuan Sizing dengan metode Pen and Ink Test

Bahan : parker ink, pena penggores

b. Water absortive

Water absortive : jumlah air yang dapat diserap kertas tiap satuan

luas.

Jenis pengukuran Water absortive dengan metode Cobb :

Simbol Waktu tes

Cobb30 20 = 1

Cobb60 45 = 1

Cobb120 105 = 1

Cobb300 285 = 1

c. K & N

K & N : pengukuran daya serap kertas terhadap tinta.

d. Drying Time

Drying Time : waktu yang diperlukan oleh tinta untuk mengeringkan

setelah mengalamu proses cetak.

Peralatan : RI Print Ability.

V.2.5 Sifat Optik

a. Warna Kertas (L*a * b)

L*a * b merupakan terminology dalam sifat optic (warna) kertas.

L * (Light) : 0 (gelap)/(-) berarti hitam atau gelap

100 (putih)/(-) berarti putih atau terang

a* (amber): (+) merah/berarti kemerah-merahan

(-) hijau/berarti kehijau-hijauan

b* (bluish) : (+) kuning/ berarti kekuning-kuningan

(-) biru/ berarti kebiru-biruan

b. Brightness

Derajat kecerahan kertas yang diakibatkan oleh cahaya tampak

(cahaya dengan panjang gelombang 457 nm)

Unit satuan : % ISO

c. Opacity

Sifat kertas yang menyatakan keburaman kertas

Unit satuan : %

d. Gloss

Sifat kilap dari ketas yang disebabkan karena adanya pemantulan

sempurna cahaya yang mengenai permukaan kertas.

Unit satuan : %

V.2.6 Sifat Lain

a. Formasi

Keserangaman pendistribusian fiber (serat) dan filler (bahan pengisian)

didalam selembar kertas.

Faktor – factor penyebab terjadinya cacat formasi antara lain :

1. Tidak adanya konsistensi pada suspense serat

2. Setting mesin, terutama ratio antara Jet Wire dan Slice.

3. Penambahan bahan kimia yang tidak tepat.

b. Orientasi serat

Keseragaman atau kelurusan arah derat dalm selembar kertas sesuai

dengan arah mesin.

c. Curling

Peristiwa melengkungnya kertas sebelum atau sesudah mengalami proses

Photo copy maupun offset.

Faktor penyebab terjadinya curling antara lain :

1. Moisture pada kertas tidak merata

2. Orientasi serat (TSO) terlalu besar

II.6 Limbah

Limbah yang dihasilkan di PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk

berwujud limbah cair dan dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu

limbah dari paper machine dengan debit 38.000m3 /hari dan limbah dari

non paper machine (Cast Coating, Converting, OMC, Carton Box, NCR)

dengan debit 1600m3 / hari. Kedua jenis limbah memiliki karakteristik

yang berbeda. Limbah dari paper machine memiliki kandungan

pencemaran yang relative lebih rendah daripada limbah non paper

machine.

Limbah dari paper machine mengandung :

BOD : 800 ppm

COD : 2000 ppm

TSS : 2000 ppm

pH : 6-8

Sedangkan limbah dari non paper machine mengandung :

BOD :15.000-20.000 ppm

COD : 30.000 ppm

TSS : 30.000 ppm

pH : 5-6

Limbah dengan kadar pencemaran yang tinggi ini harus dioalah

terlebih dahulu sebelum dibuang ke lingkungan. Menurut S.K. Gubernur

no.45 tahun 2005, limbah yang hendak dibuang ke lingkungan harus

memenuhi kriteria sebagai berikut :

BOD :70 ppm

COD : 150 ppm

TSS : 70 ppm

pH : 6-9

Pb : 0,01 ppm

Hasil dari pengolahan limbah cairan di unit pengolahan limbah di PT.

Pabrik Kertas TIjiwi Kimia, Tbk telah memenuhi standar yang ditetapkan

pemerintah, bahkan konsentrasi yang ada dalam hasil pengolahan limbah

tersebut jauh dibawah standar yang telah ditetapkan oleh pemerintah.

Secara umum, criteria dari hasil pengolahan limbah cair di PT. Pabrik

Kertas Tijiwi Kimia, Tbk adalah :

BOD :20-25 ppm

COD : 40-45 ppm

TSS : 40-45 ppm

pH : 7

Pb : tidak terdeteksi

Proses pengolahan limbah di PT. Pabrik Kertas TIjiwi Kimia, Tbk

terdiri dari tiga proses, yaitu proses fisika, proses kima, proses biologi.

Proses fisika meliputi proses pemisahan padatan besar yang terdapat pada

air limbah menggunakan inlet pit yang dilengkapi dengan barscreen.

Proses kimia meliputi proses pemisahan padatan yang tersuspensi dalam

air limbah dengan cara menambahnkan bahan kimia tertentu agar padatan

tersebut dapat diendapkan dan dipisahkan. Sedngkan proses biologi

meliputi proses penjernihan air dengan bantuan bakteri yang akan

mendegradasi zat organik pencemar yang terlarut di dalam air limbah.

Namum pelaksanaannya, proses kimia sementara ini tidak dilakukan lagi

karena tanpa adanya penambahan bahan kimia tesebut kualitas dari air

hasil pengolahan limbah ini sudah memenuhi, bahkan di bawah standar

pemerintah. Diagram proses di unit pengolahan limbah adalah sebagai

berikut :

II.5.2. Pengolahan Limbah Cair

Pada pengolahan limbah ini, limbah dari paper machine

dimasukkan langsung kedalam lagoon B , sedangkan limbah dari non

paper machine dimasukkan terlebih dahulu ke dalam buffer tank. Buffer

tank ini dilengkapi dengan blower dan berfungsi untuk menstabilkan pH

limbah noo paper manchine hingga mencapai pH 6-8 serta

menghomogenkan konsentrasi limbah yang berasal dari berbagai unit

proses. Semua limbah cair ini dialirkan melewati barscreen yang terdapat

pada inlet pit untuk menghilangkan pengotor padatan yang berukuran

besar.

Setelah proses di buffer tank, limbah dari non paper machine yang

telah homogeny dicampur dengan limbah paper machine di lagoon B

dengan perbandingan 1:23. Lagoon B ini juga dilengkapi dengan mixer

dan aerator agar proses pencampuran limbah lebih merata. Setelah

didapatkan campuran limbah yang homogen, limbah ini dialirkan kedalam

flocculation. Di flocculation tank ini seharusnya dilakukan penambahan

alum dan polimer untuk menghilangkan padatan yang tersuspensi didalam

air. Tetapi hai ini sekarang sudah tidak dilakukan lagi dan senyawa kimia

yang ditambahkan ada proses ini hanya bertujuan untuk mengatur pH

limbah. Apabila pH limbah < 6 maka ditambahkan NaOH, dan sebaliknya

apabila pH limbah > 8 maka ditambahkan H2SO4.

Setelah melewati flooculation tank, limbah dipompa kedalam

primary clarifier. Di sisni akan terjadi pemisahan antara padatan dan

cairan limbah. Cairan limbah (supernatant) dialirkan secara gravitasi ke

kolam activated system (lagoon H dan lagoon DE0, sedangkan padatan

(sludge) dialirkan ke sludge strong tank dan diolah lebih lanjut dengan

sludge thickener dan belt press.

Didalam kolam activated sludge system dilakukan penambahan

bakteri untuk mendegradasi zat organic terlarut yang tidak dapat

dipisahkan dalam proses sebelumnya. Demi menjaga pertumbuhan

bakteri, kolam dilengapi dengan aerator untuk menjaga suplai O2 didalam

air dan juga ditambahkan urea (sumber nitrogen) dan TSP (sumber fosfat)

sebagai nutrien untuk bakteri. Penambahan nutrien makanan ini diatur

dengan perbandingan massa tertentu, yaitu 100 : 5 : 1 untuk BOD, N, dan

P.

Setelah itu, kondisi pada kolam juga dijaga agar sesuai dengan

kondisi pertumbuhan bateri, seperti :

1. Suhu : < 34 oC

2. pH : 7-8

3. O2 terlarut : 2 mg/liter (min)

4. MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid)

Dengan adanya proses biologi ini, supernatant sudah mengalami

penurunan kadar pencemaran hingga 90-95% sehingga criteria dari air

hasil pengolahan di activated sludge system ini adalah :

BOD : ± 20 ppm

COD : < 50 ppm

TSS : < 50 ppm

Selanjutnya, hasil olahan di activated sludge akan diendapkan

lebih lanjut di secondary clarifier. Dari pengendapan ini akan diperoleh

hasil berupa supernatant, scum, dan sludge. Scum adalah busa yang

mongering dipermukaan air di clarifier dan scum yang dihasilkan ni

ditampung di scum storage tank sebelum di alirkan ke lagoon B untuk

diolah kembali. Sludge yang dihasilkan di secondary clarifier ini tidak

diproses lebih lanjut, tetapi ditampung dalam recyle sludge tank sebelum

disirkulasi kembali ke lagoon B dan lagoon H. Supernatant yang

dihasilkan kemudian dialirkan ke lagoon G yang merupakn kolam control

kualitas air, dimana air tersebut tidak mengalami gangguan, maka air

sudah aman untuk dibuang ke sungai.

Kualitas air yang masuk lagoon G ini adalah :

BOD : 20 ppm

COD : 50 ppm

TSS : 40 ppm

pH :7

Pada unit pengolahan limbah ini juga dilakukan uji dilaboraturium

untuk mengetahui kandungan yang terdapat dalam air yang

dihasilkan. Parameter yang diperiksa dilaboraturium biologi

adalah :

- pH

- TTS (Total Suspended Solid)

- TDS (Total Disolved Solid)

- TS (Total Solid)

- BOD (Biochemical Oxygen Demand)

- COD (Chemical Oxygen Demand)

- DO (Dissolved Oxygen)

- Heavy metal (Cu, Cd, Fe, Cr6+, Pb, S, dan NO3)

- Cl2

- Total hardness

II.5.2 Pengolahan Limbah Padat

Limbah padat ini merupakan hasil dari pengolahan limbah cair,

yaitu sludge yang dihasilkan dari primary clarief. Hasil pengolahan

limbah padat ini pada akhirnya dapat dibuang atau dijual kepada industri

lain yang membutuhkan.

Pertama-tama, sludge yang dihasilkan di primary clarifier akan

ditampung dalam sludge tank. Sludge yang ditampung didalam sludge

strong tanj kemudian akan dimasukkan kedalam thickener untuk

mengurangi kadar airnya. Konsentrasi sludge yang masuk kedalam

thickener adalah 2% , sedangkan konsentrasi sludge yang keluar dari

thickener adalah 6%. Sludge ini kemudian akan dimasukkan ke dalam belt

press untuk menghilangkan kadar air lebih lanjut.

Produk yang dihasilkan belt press berupa sludge cake dengan

konsentrasi 50%. Sludge cake ini dapat dibuang kedalam landfill, dibakar

didalam incinerator untuk menghasilkan steam yang akan digunakan

untuk menggerakkan turbin, atau digunakan sebagai bahan baku dalam

pembuatan batu bara egg tray. Sedangkan filtrate yang dihasilkan selama

proses pengolahan limbah padat ini ditampung dalam belt press filtrate

tank dan disirkulasi kembali kedalam lagoon B.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Proses pembuatan kertas di PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia, Tbk

secara umum dapat dibagi dalam tiga tahap proses, yaitu stock

preparation, appoarch system, dan paper machine.

2. Proses produksi di PT. Pabrik Kertas Kimia, Tbk dibagi dalam tiga

jenis palnt yang ada, yaitu paper factory (PF), converting factory

(CF), dan Chemical plant. Dalam paper factory ini menghasilkan

berbagai macam jenis kertas seperti wood free base paper, paper

plain fotocopy, art paper, cast coated paper, carbonless paper,dan

sebagainya. Converting factory ini menghasilkan kebutuhan

kantor, gift, kemasan, dan lain-lain.

3. Kapasitas produksi dalam Paper factory, PF 1, PF 2, PF 3 dan PF 4

mencapai 1.000.000 ton base paper dan 300.000 ton art paper per

tahun. Unit Non carbon required dan Cast coated memiliki

kapasitas produksi masing-masing 24.000 ton/tahun dan 42.000

ton/tahun. Total kapasitas berbagi macam produk yang dihasilkan

di CF1, CF2, CF3, dan CF4 mencapai 240.000 ton/tahun,

sedangkan kapasitas untuk carton box mencapai 150.000

ton/tahun.

Makalah Kertas

Documents

Transcript of Makalah Kertas