4 Proses Pembuatan Pulp Kertas Secara Kimia

Proses pembuatan pulp merupakan langkah awal dalam kegiatan pemisahan serat bahan baku seperti kayu atau bahan lainnya. Salah satu pemisahan serat yang biasanya digunakan dala pembuatan pulp adalah proses kimia. Proses pembuatan pulp secara kimia (chemical pulp production process) biasanya menggunakan bahan kimia berupa NaOH dengan pemanfaatan secara langsung ataupun secara tidak langsung.

Proses kerja dari pembuatan pulp secara kimia diawali dengan lignin dilarutkan dari bagian lapisan sehingga serat dari bahan baku menjadi terpisah. Untuk pembuatan proses ini terlebih dahulu dengan menyacah atau memotong bagian kulit kayu atau batang kayunya. Selanjutnya, bahan baku tersebut dihancurkan dalam tekanan temperatur tertentu atau sesuai dengan keutuhan. Secara keseluruhan, proses pembuatan pulp kertas secara kimia terdiri dari 4 tahapan yakni:

  • Proses sulfat (kraft process)
  • Proses soda
  • Proses sulfit
  • Proses organosolv
Proses pembuatan pulp dan kertas secara kimia terdiri dari 4 proses yaitu proses sulfat (kraft process), proses soda, proses sulfit, proses organosolv.

1. Proses Sulfat (Kraft Process)

Proses sulfat merupakan suatu proses pembuatan pulp dengan melakukan konversi kayu atau bahan baku lainnya menjadi pulp. Umumnya, bahan yang digunakan pada proses ini terdiri dari serat serat selulosa yang hampir murni sebagai bahan utama dalam pembuatan kertas. Kegiatan konversi kimia ini dilakukan dengan mula-mula kayu dipotong-potong dengan mesin pemotong hingga menghasilkan bagian bagian kecil. Kayu yang telah berubah bentuk tersebut menjadi bagian kecil kemudian diayak. Kayu yang berukuran lkecil kemudian dimasukkan ke dalam tempat penampung yang kemudian akan digester (dimasak).

Selanjutnya, kayu-kayu tersebut dipanaskan dengan uap dan diaduk dengan alat pengaduk yang terdapat di dalam digester tersebut dengan tekanan tertentu sesuai dengan kebutuhan. Dari hasil ini akan diperoleh pulp lalu pulp yang telah jadi dikeluarkan dan dicuci dengan air dalam tanki pencuci sehingga liquornya akan terpisah. Liquor merupakan senyawa alkohol dari proses pencucian pulp.

Liqour yang dihasilkan dimasukkan ke dalam tanki penampung untuk dipulihkan. Kemudian pulp yang sudah dicuci disaring lagi dengan saringan rotary drum filter, kemudian hasilnya diputihkan dengan kalsium hipoklorit sehingga hasilnya sudah sedikit putih. Selanjutnya dinetralkan dengan CaO atau NaOH, dicuci dan dikeringkan. Dari sekian proses yang panjang maka terbentuklah pulp yang kering.

Kunjungi juga : 7 Tahapan Proses Pembuatan Pulp dan Kertas

2. Proses Soda

Prses soda merupakan salah satu proses pembuatan pulp secara kimia yang pertama kali diperkenalkan oleh C. Watt dan H. Burges tahu 1850. Pada penerapannya, proses ini lebih sederhana daripada proses sulfat. Hal ini dikarenakan bahan kimia yang digunakan adalah senyawa natrium hidroksisa (NaOH) sebagai larutan pemasak di kolom bertekanandengan perbandingan tertentu. Kayu yang digunakan dalam proses pembuatan pulp ini bisa dari berbagai macam jenis kayu.

Waktu yag digunakan pada proses ini biasanya antara 2-3 jam dengan memakai uap. Tekanan yang digunakan umumnya 118lb/in (kuadrat) dengan suhu 3440F. Pulp yang sudah jadi dikeluarkan dari digester. Liquor yang dihasilkan dimasukkan ke dalam tanki penampung untuk direcovery. Pulp yang sudah dicuci disaring dengan saringan rotary drum filter, kemudian hasilnya diputihkan dengan kalsium hipoklorit sehingga hasilnya sudah sedikit putih. Selanjutnya dinetralkan dengan NaOH, dicuci dan dikeringkan.

3. Proses Sulfit

Proses sulfit merupakan proses pembuatan pulp secara kimia yang diperkenalkan oleh Benyamin Tilghman tepatnya pada tahun 1866. Awalnya pembuatan pulp dilakukan di dalam kolom bertekanan tertentu dengan memanfaatkan larutan kalsium sulfat dan belerang dioksida. Namun demikian, penggunaan larutan tersebut kemudia diganti dengan magnesium/natrium atau ammonium sulfat karena dinilai larutan terakhir ini banyak memiliki keuntungan dari pada larutan sebelumnya.

Kegiatan proses pembuatan pulp dengan tahap ini diawali dengan mencairkan sulfur dalam tanki pencair atau pelebur, kemudian dipanaskan dalam pemanas yang berputar sambil dialiri udara untuk mengoksidasi. Dalam pemanasan ini sulfur diuapkan dan selanjutnya dimasukkan dalam ruang pembakaran dengan dialiri udara. Pengaliran udara ini dikontrol agar SO3 tidak terbentuk. SO2 terbentuk dengan didinginkan dengan cepat dalam suatu pipa yang melingkar-lingkar yang dikelilingi air. Proses selanjutnya adalah absorbs gas oleh air dengan menambahkan senyawa kalisum dan magnesium karbonat.

S + O2 → SO2

2SO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HSO3)2 + CO2

2SO2 + H2O + MgCO3 → Mg(HSO3)2 + CO2

Sistem kerja dari menara absorbsi yakni dibuat minimal 2 buah. Penguliran air dari atas ke bawah dengan spray berlawanan dengan aliran SO2 yang dimasukkan ke menara absorbsi. Dari sistem menara ini lah akan menghasilkan liqour berisi SO2 bebas dan kemudian liquor yang keluar dari menara absorbsi tersebut dimasukkan dalam reclain tank. Akhirnya liquor dimasukkan dalam digester sebagai larutan kalsium dan magnesium bi sulfit. Berdasarkan analisa kira-ira 4,5% total SO2 dan 3,5% SO2 bebas.

Digester yang digunakan tersebut diisi penuh dengan potongan-potongan kayu halus dan asam pemasak dengan kapasitas dari 1 ton sampai 35 ton serabut kayu dan 3000 sampai 51000 galon asam-asam. Digester dipanaskan secara langsung dengan uap menggunakan tekanan 70-160 lb/in2 tergantung dari jenis kayu yang dipakai. Waktu yang diperlukan biasanya berkisar 10-11 jam dengan suhu 1050-1550C.

Setelah pemanasan dalam digester selesai dan sudah masak, pulp dikeluarkan dan masuk dalam blowpit dengan diberi air jernih. Dari blowpit ini pulp dimasukkan, diayak dan seterusnya disaring dengan rotary drum filter untuk dipadatkan dengan jalan membuang airnya dengan mesin ayakan 80. Kemudian pulp dimasukkan dalam tanki pemutih dan diputihkan dengna klorin dengan penambahan cairan kapur sebagai penetralnya. Selesai pemutihan pulp dimasukkan dalam mesin-chest dan dikeringkan. Selanjutnya dibuat roll-roll pulp.  Sifat pulp memiliki kekuatan tinggi, warna tua, sulit diputihkan, tak dapat digunakan sebagai bahan dissolving.

4. Proses Organosolv

Proses organosolv merupakan proses pemisahan pembuatan pulp dengan memisahkan serat dari bahan baku seperti kayu dan bahan baku lainnya menggunakan bahan kimia organik. Bahan kimia organik yang digunakan bianya bervariasi seperti aseton, asam asetat, etanol, metanol, dan berbagai bahan kimia organik lainnya. Proses pembuatan pulp dengan cara ini sangat efisien dalam pemanfaatan sumber daya hutan dan memberikan dampak yang baik bagi lingkungan.

Pengembangan proses pembuatan pulp dengan memanfaatakan proses organosolv merupakan salah satu bukti serta kajian para peneliti untuk mengatasi permasalahan lingkungan akibat penggunaan sumber daya hutan yang berlebihan dan diharapkan permasalahan lingkungan yang dihadapi oleh

industri pulp dan kertas akan dapat diatasi. Penggunaan proses ini dinilai menguntungkan karena proses organosolv mampu menghasilkan rendemen pulp yang tinggi, daur ulang lindi hitam dapat dilakukan dengan mudah, tidak menggunakan unsur sulfur sehingga lebih aman terhadap lingkungan, dapat menghasilkan by-products (hasil sampingan) berupa lignin dan hemiselulosa dengan tingkat kemurnian tinggi.

Selanjutnya proses organosolv juga merupakan proses pulping yang menggunakan bahan yang lebih mudah didegradasi seperti pelarut organik. Pada proses ini, penguraian lignin terutama disebabkan oleh pemutusan ikatan eter. Beberapa proses organosolv yang berkembang pesat pada saat ini, yaitu:

  • Proses Acetocell yaitu proses yang menggunakan bahan kimia pemasak berupa asam asetat.
  • Proses Alcell (alcohol cellulose) yaitu proses pembuatan pulp dengan bahan baku kimia pemasak yang berupa campuran alkohol dan NaOH.

Pustaka:

Rahmani, S. A. Proses Pengolahan Pulp dan Kertas. Diakses melalui https://www.academia.edu/9368704/Proses_Pengolahan_Pulp_dan_Kertas pada 30 Juni 2022.