PROSES PEMBUATAN KERTAS
Post on 26-Dec-2015
240 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
PROSES PEMBUATAN KERTAS
Proses pembuatan kertas merupakan suatu proses pengolahan bubur serat
ditambah dengan zat-zat penolong (filler) untuk menambah kekuatan kertas,
menjadi lembaran-lembaran kertas yang diproses pada suatu alat yang disebut
mesin kertas (paper machine).
Secara garis besarnya proses pembuatan kertas terdiri dari tiga tahapan:
1. Stock preparation (proses persiapan bahan baku). Pada bagian ini, bahan
baku berupa bubur kertas (pulp) dicampur dengan bahan penolong (filler) dan
air sebelum masuk ke mesin kertas (paper machine)
2. Forming (proses pembentukan). Proses ini sudah berada pada paper
machine, dimana bahan baku dari stock preparation dibentuk menjadi lembaran
kertas dengan cara menyebarkan bubur kertas secara merata pada paper
machine.
3. Proses pembuangan air. Kertas yang telah dibentuk kemudian
dikeringkan (kadar air kira-kira 5%) sehingga menjadi lembaran kertas. Proses
ini berada pada paper machineKertas yang sering kita gunakan itu biasanya
terbuat dari kayu yang diolah dengan teknologi modern sehingga sampai
ketangan kita. Untuk lebih mengenal kertas yang kita gunakan mari kita pelajari
proses pembuatan kertas.
PROSES PEMBUATAN BUBUR KERTAS (PULP)
Proses pembuatan pulp ada dua macam yaitu secara kimia (chemical pulping)
dan proses mekanikal (mechanical pulping). Tapi di sini akan dibahas secara
garis besar saja agar lebih mudah dipahami.
Kertas yang sering kita gunakan itu terbuat umumnya terbuat dari kayu atau
lebih tepatnya dari serat kayu dicampur dengan bahan-bahan kimia sebagai
pengisi dan penguat kertas. Kayu yang digunakan di Indonesia umumnya jenis
Akasia. Kayu jenis ini berserat pendek sehingga kertas menjadi rapuh. Di mesin
pembuat kertas (paper machine), serat kayu ini dicampur dengan kayu yang
berserat panjang contohnya pohon pinus.
Proses pembuatan pulp dimulai dari penyediaan bahan baku, dengan cara
mengambil dari hutan tanam industri kemudian disimpan dengan tujuan untuk
pelapukan dan persediaan bahan baku. Kayu yang siap diolah ini disebut dengan
Log. Kemudian log di kupas kulitnya dengan alat yang berbentuk drum disebut
Drum barker.
Setelah itu log melewati stone trap (alat yang berbentuk silinder berfungsi untuk
membuang batu yang menempel pada log), setelah itu log dicuci.
Log yang sudah bersih ini kemudian di iris menjadi potongan-potongan kecil
yang di sebut dengan chip. Chip kemudian dikirim ke penyaringan utama untuk
memisahkan chip yang bisa dipakai (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 (bleacing), mengurangi kandungan lignin, serta
memutihkan pulp.
Bubur kertas ini kemudian dikelantang (bleacing) dengan bahan kimia di dalam
proses bleacing untuk mencapai derajat keputihan sesuai standar ISO. Pulp
kemudian disimpan atau dikirim ke paper machine untuk diolah menjadi kertas.
Proses Pembuatan Kertas (Paper machine)
Sebelum masuk keareal paper machine pulp diolah dulu pada bagian stock
preparation. bagian ini berfung si untuk meramu bahan baku seperti:
menambahkan pewarna untuk kertas (dye), menambahkan zat retensi,
menambahkan filler (untuk mengisi pori - pori diantara serat kayu), dlln. Bahan
yang keluar dari bagian ini di sebut stock 9campuran pulp, bahan kimia dan air)
Dari stock preparation sebelum masuk ke headbox dibersihkan dulu dengan alat
yang disebut cleaner. Dari cleaner stock masuk ke headbox. headbox berfungsi
untuk membentuk lembaran kertas (membentuk formasi) diatas fourdinier table.
Fourdinier berfungsi untuk membuang air yang berada dalam stock
(dewatering). Hasil yang keluar disebut dengan web (kertas basah). Kadar
padatnya sekitar 20 %.
Press part berfungsi untuk membuang air dari web sehingga kadar padatnya
mencapai 50 %. Hasilnya masuk ke bagaian pengering (dryer). Cara kerja press
part ini adalah. Kertas masuk diantara dua roll yang berputar. Satu roll bagian
atas di beri tekanan sehingga air keluar dari web. Bagian ini dapat menghemat
energi, karena kerja dryer tidak terlalu berat (air sudah dibuang 30 %).
Dryer berfungsi untuk mengeringkan web sehingga kadar airnya mencapai 6 %.
Hasilnya digulung di pop reel sehingga berbentuk gulungan kertas yang besar
(paper roll). Paper roll ini yang dipotong - potong sesuai ukuran dan dikirim ke
konsumen.
Kita semua tentu sering menggunakan kertas untuk berbagai kepentingan, baik
untuk menulis, membaca, atau untuk membungkus gorengan barangkali.
Kertas yang sering kita gunaka itu biasanya terbuat dari kayu yang diolah
dengan teknologi modern sehingga sampai ketangan kita. Untuk lebih mengenal
kertas yang kita gunakan mari kita pelajari proses pembuatan kertas.
Proses Pembuatan Kertas (pulp)
1. Kayu diambil dari hutan produksi kemudian dipotong - potong atau lebih
dikenal dengan log. log disimpan ditempat penampungan beberapa bulan
sebelum diolah dengan tujuan untuk melunakan log dan menjaga
kesinambungan bahan baku
2. Kayu dibuang kulitnya dengan mesin atau dikenal dengan istilah De -
Barker
3. Kayu dipotong - potong menjadi ukuran kecil (chip) dengan mesin
chipping. Chip yang sesuai ukuran diambil dan yang tidak sesuai diproses
ulang.
4. Chip dimasak didalam digester untuk memisahkan serat kayu (bahan
yang diunakan untuk membuat kertas) dengan lignin. proses pemasakan ini ada
dua macam yaitu Chemical Pulping Process dan Mechanical pulping Process.
Hasil dari digester ini disebut pulp (bubur kertas). Pulp ini yang diolah menjadi
kertas pada mesin kertas (paper machine).
Proses Pembuatan Kertas (Paper machine)
Sebelum masuk keareal paper machine pulp diolah dulu pada bagian stock
preparation. bagian ini berfung si untuk meramu bahan baku seperti:
menambahkan pewarna untuk kertas (dye), menambahkan zat retensi,
menambahkan filler (untuk mengisi pori - pori diantara serat kayu), dlln. Bahan
yang keluar dari bagian ini di sebut stock 9campuran pulp, bahan kimia dan air)
Dari stock preparation sebelum masuk ke headbox
dibersihkan dulu dengan alat yang disebut cleaner. Dari cleaner stock masuk ke
headbox. headbox berfungsi untuk membentuk lembaran kertas (membentuk
formasi) diatas fourdinier table.
Fourdinier berfungsi untuk membuang air yang berada dalam stock
(dewatering). Hasil yang keluar disebut dengan web (kertas basah). Kadar
padatnya sekitar 20 %.
Press part berfungsi untuk membuang air dari web sehingga kadar padatnya
mencapai 50 %. Hasilnya masuk ke bagaian pengering (dryer). Cara kerja press
part ini adalah. Kertas masuk diantara dua roll yang berputar. Satu roll bagian
atas di beri tekanan sehingga air keluar dari web. Bagian ini dapat menghemat
energi, karena kerja dryer tidak terlalu berat (air sudah dibuang 30 %).
Dryer berfungsi untuk mengeringkan web sehingga kadar airnya mencapai 6 %.
Hasilnya digulung di pop reel sehingga berbentuk gulungan kertas yang besar
(paper roll). Paper roll ini yang dipotong - potong sesuai ukuran dan dikirim ke
konsumen.
Saat ini, sampai 97% kertas dunia dan board
diproduksi dari pulp kayu, dan 85% pulp kayu ini berasal dari cemara, firs, dan
pinuskonifer dan tumbuhan berdaun jarum lainnya Dinding kayu dari kayukayu
lunak yang lebih banyak digunakan dalam produksi pulp memiliki 4045% berat
sellulosa, 1525% berat hemiselulosa dan 2630% berat lignin. Maksud dari
proses produksi pulp adalah memisahkan serat kayu tanpa merusaknya sehingga
dapat dibuat menjadi lembaran kertas. Komponen lignin dalam kayu harus
dilunakkan dan dilarutkan ka dalam fiber kayu itu sendiri. Produksi pulp secara
komersial meiliki metode pelunakkan lignin dengan cara memanfaatkan
perbedaan sifat fisik dan kimia antara selulosa dengan lignin untuk memperoleh
fiber. Pelunakkannya terjadi sampai memiliki derajat lebih besar atau lebih kecil
pada berbagai langkah yang dilakukan selama proses.
Pulp yang mempertahankan sebagian besar lignin yang mengandung seratserat
kaku tidak akan dapat dijadikan kertas yang kuat. Dalam hal ini, warna dan
kekuatan kertas tersebut akan berkurang dengan cepat. Hal ini dapat diperbaiki
dengan mengambil sebagian besar atau keseluruhan dari lignin yang akan
diproses dengan menggunakan larutan berbagai zat kimia. Pulp seperti ini
dikenal dengan nama pulp kimia. Sedangkan proses pelunakan lignin yang lain
yaitu dengan memberi tekanan pada kayu pada batu asah grindstone akan
memproduksi pulp mekanik. Pada proses ini, panas dihasilkan untuk
mengurangi gesekan antara komponen dalam kayu sehingga fiber terpisah dari
lignin dengan sedikit kerusakan. Selain pulp mekanik dan pulp kimia ada lagi
jenis pulp yang lain yang diklasifikasikan berdasarkan proses pembuatannya
yaitu pulp semikimia dan pulp kimiamekanik.
Pembuatan pulp
secara mekanik telah mengalami perkembangan yang cukup baik, di antaranya
adalah proses yang bernama refiner Mechanical Pulping (RMP),
Thermomechanical Pulping (TMP), dan Chemithermomechanical Pulping
(CTMP). Adapun pembuatan pulp secara kimia biasanya menggunakan NaOH
secara langsung maupun tidak langsung. Lignin dilarutkan dari bagian lapisan
sehingga fiber terpisah. Dalam proses ini, kulit kayu diambil dan batang
kayunya dibuat keepingkeping kayu kemudian dihancurkan dalam tekanan pada
temperatur yang dibutuhkan. Proses pembuatan pulp secara kimia,yaitu:
1. Proses alkalin: proses soda, dan proses kraft
2. Proses sulfit : proses asam sulfit, dan proses bisulfit
Pulp yang dibuat dengan metode semikimia pertama kali ditemukan oleh
Mitscherlich pada tahun 1984. Tujuan proses ini adalah menghasilkan perolehan
yang maksimal yang setara dengan proses dari tingkat kekuatan dan kebersihan
yang paling baik.
Adapun tahap-tahap yang dilakukan dalam proses ini adalah:
1. Menggunakan larutan kimia untuk menghancurkan dan mencerna kayu.
Larutan kimia yang biasa digunakan adalah NaOH, Na2CO3, Na2SO4. Dalam
proses ini, sebagian besar hemiselulosa harus sudah tercerna
1. Menghancurkan bahan secara mekanik, Salah satu proses terkenal
pembuatan pulp secara semikimia adalah proses Neutral Sulfite Semichemical
(NSCC). Proses pencernaan kayu merupakan proses yang memiliki arti yang
sangat penting. Proses ini diatur sedemikian rupa dengan kondisi terbaik mulai
dari temperature, tekanan, dan larutan kimia.
Tujuan utama dari pencernaan ini adalah:
1. Menghasilkan pulp masak yang baik, yang bebas dari bagian bebas
selulosa dan hemiselulosa
2. Mencapai hasil maksimum dari perolehan hasil dengan kualitas yang
baik.
3. Menjamin persediaan pulp yang konstan Setelah mengalami proses
penghancuran, selanjutnya pulp akan mengalami proses penggelantangan.
Warna pulp sangat bergantung pada jenis kayu asal, cara proses, dan komponen
tambahan yang terdapat dalam kayu. Selulosa dan hemiselulosa sudah berwarna
putih dan tidak berkontribusi pada warna pulp, sedangkan lignin sangat
berperan besar dalam memberikan warna pada pulp.
Pada dasarnya, terdapat dua tipe penggelantangan yang biasa dilakukan pada
pulp. Kedua metode ini adalah:
1. Memodifikasi secara kimia senyawa kromoforic pada kayu dengan
menggunakan reaksi oksidasi atau oksidasi
2. Menyempurnakan proses delignifikasi dan membuang beberapa senyawa
karbohidrat lain Proses bleaching pada produksi pulp secara kimia dan mekanik
berbeda.
Proses Pembuatan kertas Pulp akan dilewatkan pada berbagai unit proses dan
operasi, diolah secara kimia maupun mekanik, ditambahkan berbagai zat
additive kemudian masuk ke dalam mesing pembuat kertas khusus.
Beating dan pemurnian adalah proses awal yang digunakan untuk memperbaiki
kekuatan dan sifat fisik dari kertas yang diinginkan, dan untuk mempengaruhi
tingkah laku kertas selama berada dalam tahap proses pembentukan lembaran
dan pengeringan tujuan proses ini adalah juga untuk menambah luas permukaan
fiber dan pelarutan. Selain itu, proses ini juga dapat menambah fleksibilitas
fiber sehingga bahan fiber menjadi relative mudah untuk dideformasi plastic
dalam mesin kertas. Kualitas keluaran unit beater ini bergantung pada kualitas
penghancurannya. Fiber untuk kertas biasanya keras dan elastic dan biasanya
fiber akan berubah menjadi lunak jika dimasukkan ke dalam mesin kertas tanpe
melalui proses beating ini.
Sizing adalah proses untuk menjadikan bahan fiber menjadi kertas dan lebih
tahan rusak dari berbagai cairan, khususnya air. Damar adalah bahan terbanyak
yang digunakan sebagai zat pembantu proses ini, selain itu, dapat digunakan
juga bahan seperti pati, lem, kasein, resin sintetis, dan turunanturunan selulosa
lainnya. Behan-bahan ini ditambahkan secara langsung ke dalam beater beater
yang sedang memproses fiber, atau ditambahkan saat fiber sudah menjadi
lembaran kertas kering untuk membuat permukaan tahan cairan.
Beberapa proses yang terkenal dalam proses pembuatan kertas, yaitu:
1. Fourdrinier Mesin Fourdrinier pertama kali ditemukan pada tahun 1804
oleh Henry dan Sealy
Fourdrinier. Pada proses ini, kertas dibuat dengan mengendapkan suspensi fiber
yang sangat larut dari suspense cairan pembawanya. Hampir 95% air dibuang
pada proses ini. Saat itu, masing-masing fiber akan bersilangan satu sama lain
secara acak.
1. Silinder Mesin silinder atau dikenal dengan proses mesin tong pertama
kali dikembangkan oleh John Dickinson dari Inggris pada tahun 1809. Manfaat
mesin ini adalah dalam manufaktur kertas dus, yaitu sejumlah unit silinder dapat
disusun sehingga lapisan fiber dari setiap silinder dapat diendapkan dan seluruh
lembaran itu dapat dikombinasikan untuk membuat dus. Ketebalan diatur dan
dibatasi dengan jumlah silinder yang digunakan.
2. Twin wire Metode ini digunakan untuk membuat kertas dan kertas dus.
Kertas dibentuk di antara dua penyaring. Dan air dikeluarkan dari bahan dengan
memodifikasi tekanan dan bahkan sampai tercapai keadaan vakum.
3. Pemerasan dan pengeringan Setelah meninggalkan mesin pembuat kertas
di atas, kertas yang berupa lembaran yang masih mengandung 7590% air
diumpankan kepada unit untuk diperas kemudian dikeringkan dengan rol
pemanas dengan steam sampai tersisa kelembaban sebesar 410%.
Sifat Fisik kertas:
1. Direksi kertas. Arah (direksi) kertas menentukan beberapa sifat fisik
kertas yang lain. Arah ini
2. bergantung pada orientasi urat fiber selam dalam proses pembuatan
3. Basis Massa Basis Massa adalah ukuran massa dalam gram per meter
kuadrat. Sifat fisik ini
4. ditentukan oleh standar TAPPI T 410.
5. Ketebalan Maksud ketebalan di sini adalah ketebalan satu lembar kertas
yang diukur dalam kondisi spesifik TAPPI T 410 dan biasanya dinyatakan
dalam mikron
6. Kuat tarik Kuat tarik adalah gaya per lebar unit lembaran kertas yang
dibutuhkan untuk
7. menghasilkan kerusakan pada kertas tersebut pada kondisi spesifik
8. Bidang potong Bidang potong ini dinyatakan dalam persentasi elongasi
per lebar. Bidang potong akan memiliki nilai terbesar dalam arah silang.
9. Bursting Strength Bursting Strength adalah tekanan hidrostatik yang
dibutuhkan untuk memutuskan bahan saat berada dalam kondisi spesifik.
10. Tearing Strength Tearing Strength adalah gaya ratarata
11. yang dibutuhkan untuk menyobek sebuah lembaran kertas dalam kondisi
spesifik
12. Tingkat kekakuan Kekakuan yang dimaksud adalah tahanan ikatan yang
diukur oleh gaya yang dibuthkan untuk memberikan pembelokan. Tingkat
kekakuan bervariasi bergantung pada ketebalan kertas.
13. Daya tahan lipat Daya tahan lipat merupakan jumlah lipatan maksimum
yang masih dapat ditahan kertas sampai terjadinya kerusakan berdasarkan
kondisi spesifik TAPPI T 410
Macammacam produk kertas Secara garis besar, kertas dibagi menjadi 2
kategori, yaitu
1. kertas asli yang biasanya dibuat dari kertas tergelantang, dan digunakan
untuk menulis, sebagai buku besar, buku dan cover.
2. Kertas kasar (coarst), dibuat dari kertas tak tergelantang (tidak mengalami
proses bleaching dari pulp kayu lunak dan biasanya digunakan untuk kemasan
makanan.
Macammacam tipe kertas:
1. Kertas kraft Biasanya digunakan untuk tas, karton berombak, juga untuk
kemasan makanan
2. Kertas tergelantang Biasanya digunakan untuk dibuat tas kecil, amplop,
kertas lilin, label, dan bahan laminating
3. Kertas Greaseproof Biasanya digunakan untuk fatty foods
4. Kertas Glassine Merupakan kertas yang tahan minyak.Biasanya
digunakan untuk tas, kotak dan kemasan makanan berminyak
5. Perkamen sayur Kertas ini tidak beracun dan memiliki kekuatan tahan
basah dan minyak. Biasanya digunakan untuk kemasan makanan basah dan
berminyak
6. Kertas tissue Kertas ini memiliki sifat lembut, dan semitransparan.
top related