Pulp dan kertas

                                                                        Nama  : Duma Kintan Prameswari

                                                                        Nrp     : E24080106

Pertanyaan:

HOMEWORK I: Raw Material

1.      Arti kertas dalam kehidupan

2.      Sejarah perkembangan teknologi pulp dan kertas

3.      Definisikan:

a.       Pulp

b.      Paper

c.       Chips

4.      Jelaskan tentang sumber serat untuk pembuatan kertas

5.      Pengaruh struktur serat terhadap sifat kertas

6.      Jelaskan tentang pengukuran (measurement) kayu pulp

7.      Jelaskan tentang persiapan kayu sebelum pulping

8.      Jelaskan tentang penyimpanan dan penanganan chips

HOMEWORK II: Kraft Pulping

1.      Ceritakan sejarah singkat proses kraft

2.      Sebutkan dan jelaskan nomenklatur dan definisi_definisi dalam proses kraft

3.      Jelaskan tentang definisi proses kraft

4.      Jelaskan tentang kimia proses kraft

5.      Jelaskan tentang parameter-parameter (operation and control) dalam proses kraft

6.      Sebutkan dan jelaskan tentang jenis digester

7.      Jelaskan tentang modifikasi proses pemasakan batch digester dalam kraft pulping

8.      Jelaskan tentang pulp processing dalam pabrik kraft

                                                                        Nama  : Duma Kintan Prameswari

                                                                        Nrp     : E24080106

Jawaban:

HOMEWORK I: Raw Material

1.      Kertas merupakan suatu kebutuhan dalam kehidupan manusia. Sebagai contohnya kertas digunakan dalam bidang pendidikan dalam bentuk buku, ijasah, dan media lainnya seperti majalah. Lalu pada bidang lain dapat digunakan untuk tissue, kertas karton dan lain sebagainya.

2.      Sejarah berkembangnya teknologi kertas tidak terlepas dari meningkatnya kebutuhan masyarakat akan kertas, dan juga seiring dengan perkembangan zaman.

Pada awalnya conventional hanya dengan proses pulping dan lebih besar pada proses bleaching. Pada tahun 70an mulai dikembangkan adanya pulping, oxygen delignification, dan bleaching. Pada tahun 80an pulping mulai dikembangkan lagi. Sehingga pada tahun 90an metode pulping lebih banyak disbanding metode bleaching dan oxygen delignification. Jenis softwood lebih banyak digunakan disbanding hardwood.

3.       a. Pulp merupakan hasil pemisahan serat dari bahan berserat melalui berbagai proses  pembuatan.

b. Paper merupakan suatu lembaran yang dibentuk diatas sebuah layar dari campuran air  dan serat.

c. Chips merupakan potongan kecil kayu dengan ukuran tertentu sebagai bahan baku pembatan pulp.

4.      Sumber serat untuk pembuatan kertas didapat untuk kayu daun lebar memiliki serat pendek, sedangkan untuk kayu daun jarum memiliki serat panjang. Serat pun didapat dari bahan baku non-kayu seperti contohnya bamboo, rumput dan lain sebagainya.

5.       Pengaruh struktur serat terhadap sifat kertas sangat berpengaruh dimana karakteristik serat dalam penyusunan kertas tersebut. Karakteristik tersebut diantaranya panjang serat serta tebal dinding sel tersebut. Terdapat panjang minimum untuk ikatan dalam serat. Tebalnya dinding sel pun mempengaruhi kekuatan tarik dan ketahanan geser.

6.      Pengukuran (measurement) pada kayu pulp menggunakan berat kering kayu. Pengukuran dilakukan dengan menghitung kadar air dalam kayu kemudian dikonversi. Llu, dapat juga dengan menghitung volume kayu tersebut diantaranya dengan metode water displacement

7.      Persiapan kayu sebelum pulping terdiri dari serangkaian kegiatan diawali dengan tersedianya log yang cocok untuk kegiatan pulping. Awalnya kayu dibongkar lalu dipisahkan sesuai ukuran. Setelah itu kayu dikuliti menggunakan drum barker, lalu dipotong ke ukuran yang diinginkan menggunakan slasher deck. Setelah itu dilakukan pembersihan dengan memasukkan log ke dalam shower sehingga dapat menghilangkan pasir. Kemudian dilakukan proses chiping dimana kayu digiling menjadi chip dengan ketebalan 4-5 mm dan panjang 20 mm, kemudian dipilih chip yang cocok untuk proses pulping tersebut.

8.      Penyimpanan dan penanganan chips pada awalnya chips ditransportasikan dengan pipa udara, sedangkan sisanya ditransportasikan ke pabrik pulp. Transportasi tersebut menggunakan metade air conveying. Penyimpanan dalam bentuk chips ini lebih ekonomis disbanding log. Biasanya pada tempat penyimpanan di luar terjadi kontaminasi dan degradasi chips selama penyimpanan, namun hal tersebut dapat ditangani dengan pengaturan gundukan. Lalu sebaiknya kita menggunakan chips yang pertama disimpan, maka chips tersebut yang pertama dipakai (first in-first out).

Nama  : Duma Kintan Prameswari

Nrp     : E24080106

HOMEWORK II: Kraft Pulping

1.      Proses kraft adalah suatu proses pembuatan pulp dengan proses kimia. Proses ini menghasilkan pulp dengan kekuatan yang lebih tinggi disbanding proses mekanis dan semikimia, namun rendemen yang dehasilkan lebih kecil karena komponen yang terdegradasi lebih banyak. Proses kraft awalnya dipatenkan tahun 1854. Pada tahun 1865 mencakup pengabuan cairan soda untuk melindungi banyaknya alkali yang digunakan dalam proses. Keberhasilan pabrik soda pertama kali adalah ketika beroperasi pada tahun 1966. Sedikitnya pabrik soda dalam memproduksi pulp masih beroperasi di seluruh dunia dengan menggunakan bahan baku hardwood dan non kayu yang berserat. C.F Dahl dihargai dengan perkembangan proses kraft (atau sulfate) dalam upaya mencari pengganti akan mahalnya sodium karbonat (abu soda) sebagai rangkaian dari daur kimia proses soda, dia melakukan percobaan dengan menambahkan sodium sulfate (saltcake) untuk tungku pemulihan. Setelah itu Dahl menemukan bahwa sulfida selama pemasakan larutan yang dipercepat dengan proses delignifikasi dan menghasilkan pulp yang lebih kuat; dia memperoleh hak paten untuk prosesnya tersebut pada tahun 1884. 

Metode terbaru proses pulping pertama kali digunakan secara komersil di Sweden pada tahun 1885. Kraft pulp diakui memiliki sifat-sifat kekuatan yang unggul dan merupakan jenis kertas baru. Pabrik-pabrik yang menggunakan proses kraft dimulai pada tahun 1930an dengan pengenalan tungku pemulihan oleh Tomlinson, dimana akhir penguapan dan pembakaran yang cepat dikombinasikan dengan pemulihan uap panas dan bahan kimia dalam proses tunggal. Akhirnya, perkembangan dan promosi klorin dioksida oleh Howard Rapson di akhir tahun 1940an dan awal tahun 1950an membuka jalan untuk mencapai tingkat kecerahan yang sama dengan pulp sulfit.

2.      Nomenklatur

White liquor meliputi bahan kimia aktif pemasakan, sodium hidroksida (NaOH) dan sodium sulfide (Na2S) yang digunakanuntuk pemasakan chip.

Digester : tangki yang memuat chip dan mampu tahan terhadap tekanan tinggi

No.	Istilah	Definisi
1.	Total Titratable Alkali (TTA)	jumlah dari NaOH+Na2S+Na2Co3
2.	Alkali total	jumlah dari semua komponen campuran dari sodium alkali, seperti: NaOH+Na2S+Na2CO3+Na2SO4+Na2SO3 (tidak termasuk kedalamnya NaCl)
3.	Alkali Aktif (AA)	jumlah dari NaOH+1/2 Na2S
4.	Kausitas	Perbandingan antara NaOH dan NaOH+Na2Co3
5.	Aktivitas	Perbandingan antara AA dan TTA
6.	Sulfiditas	Perbandingan antara Na2S dengan AA (atau dengan TTA)
7.	Causticizing Efficiency	Sama seperti kaustisitas (konsentrasi dari NaOH pada green liquor seharusnya disubstraksi sehingga nilai yang didapat dari NaOH hanya merupakan bagian yang dihasilkan dari reaksi causticizing)
8.	Residual Alkali (black liquor)	Konsentrasi alkali yang dipengaruhi oleh titrasi asam
9.	Reduction Efficiency	Perbandingan antara Na2S dengan semua campuran soda sulfur (atau dengan perbandingan Na2S dengan Na2S+Na2SO4)

3.      Deskripsi proses kraft menggunakan natrium hidroksida (NaOH) dan natrium sulfide       Larutan utama yang digunakan dalam proses kraft adalah natrium hidroksida (NaOH) dan natrium sulfida (Na₂S). Natrium hidroksida merupakan bahan kimia pemasak utama yang berfungsi untuk mempercepat kelarutan lignin, sedangkan natrium sulfida merupakan komponen aktif tumbuhan yang berfungsi untuk menggantikan bahan alkali yang hilang selama proses pemasakan sehingga konsentrasi larutan pemasak alkali tetap stabil. Suhu pemasakan yang digunakan umumnya berkisar antara 170-180°C. Suhu di bawah 170°C tidak memberikan keuntungan terhadap nilai rendemen dan kualitas pulp yang dihasilkan. Selain itu terhadsuhu 180°C akan menyebabkan degradasi selulosa semakin meningkat.

4.      Kimia proses kraft Ilmu yang mempelajari  struktur proses kimia pembuatan pulp dengan metode kraft yang dikembangkan pertama kali oleh Kleppe. Reaksi kimia yang terjadi diantaranya bentuk lignin yang sebenarnya pada chip kayu merupakan hasil pemecahan dari ion-ion hidroksil (OHˉ) dan hidrosulfid (SHˉ). Pada saat pemasakan kira-kira sebanyak 80% lignin, 50% hemiselulosa dan 10% selulosa dihancurkan. Terjadi reaksi kondensasi dengan karbohidrat. Sehingga berakibat lignin sulit untuk dipindahkan adri serat. Ion hidrosulfid mengurangi reaksi kondensasi dengan memblok kelompok yang tidak aktif. Pada metode pulp terdapat dua tenaga pendorong seperti konsentrasi alkali dan suhu.

5.      Parameter dalam proses kraft diantaranya

Faktor – faktor yang mempengaruhi proses pemasakan pulp kraft yaitu :

a.       Chip kayu, yaitu jenis kayu, kualitas chip (ukuran, bebas atau tidaknya dari kontaminan, dll) dan kadar air.

b.      Cairan pemasakan yaitu berupa sulfiditinya

c.       Kontrol terhadap pemasakan : pemakaian bahan kimia, liquor to wood ratio, siklus temperature (suhu), kurva waktu/temperature (H-factor)

d.      Parameter terhadap control : derajat delignifikasi,alkali sisa.

6.      Jenis digester diantaranya adalah:

Dari segi aliran bahan baku reaktor biogas, biodigester dibedakan menjadi

a.       Batch digester: chips diproses pada satu tempat, mulai dari

    pencampuran bahan kimia pemasak, sampai chips menjadi bubur.

b.      Continuous digester: chips diumpankan pada suatu rangkaian panjang, kemudian secara bertahap akan melewati setiap chamber yang kondisi pemasakannya berbeda antara satu dengan yang lainnya.

            Dari segi konstruksi, digester dibedakan menjadi

a.       Fixed dome: digester ini memiliki volume tetap sehingga produksi gasakan meningkat tekanan dalam reactor.

b.      Floating dome: pada tipe ini terdapat bagian pada konstruksi reactor yang bisa bergerak untuk menyesuaikan dengan kenaikan tekanan reactor.

            Dari segi tata letak penempatan digester dibedakan menjadi

a.               Seluruh digester di permukaan tanah biasanya berasal dari tong-tong bekas minyak tanah atau aspal.

b.              Sebagian tangki biodigester di bawah permukaan tanah biasanya digester ini terbuat ari campuran semen, pasir, kerikil, dan kapur.

c.               Seluruh tangki digester di bawah permukaan tanah. Model ini merupakan model yang paling popular di Indonesia.

7.              Modifikasi pemasakan batch digester dalam kraft pulping secara konvensional yang dipengaruhi oleh perbedaan tekanan pada pembuluh yang digunakan. Metode dikembangkan gabungan instalasi dan retrofitted yang baru menjadi peggilingan tua. Metode penambahan perpindahan panas yang dikembangkan diantaranya perpindahan panas secara cepat (RDH) dan batch yang luar biasa.

8.              Proses pulp dalam pabrik kraft

Berikut proses pemasakan pulp yang dipakai PT. Toba Pulp Lestari, Tbk yaitu metode batch digester. Proses diawali dengan chips filling  dimana pemasakan chips dari chip pile ke dalam digester dengan kapasitas 70 ton chips dan waktu 30 menit. Lalu dilakukan liquor filling  yaitu pemasukkan cairan bahan pemasak kedalam digester setelah proses sebelumnya dengan waktu 30menit. Pada pemasakan chips terdiri dari tiga proses yaitu kraft ramp, kraft cook, dank raft relief. Kemudian pulp yang dihasilkan akan ditampung ke dalam blow  tank. Uap air yang terbawa akan disaring ke dalam cyclone, dimana hasil penyaringan ini merupakan pulp yang akan dimasukkan ke dalam accumulator yang akan nantinya dibuang ke alam.

Hayati Aini.2009.Proses Produksi Blaech Kraft di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea Sumatera Utara [Laporan Praktek Kerja Lapang].Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor