Makalah Kertas [PDF]

Citation preview

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 lembaranlembaran 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



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



: Direct Yellow LG Red 3 BF Turquise GL 160



Retention Aid : Polimer ( Percol 47 ) PL 8660 Silica Stacrh : Gem Cat Q-500 II.1.3 PM 3 Produk : Kertas NCR 50 GSM. Pulp



: 15% NBKP 25% broke 60% LBKP



Filler : TKF 65 Sizing agent : AKD/Alkyl Ketene Dimer ( Neuphore 545 ) OBA : Sinar White / ABPX Dye



: P. Violet P. Blue



Retention Aid : Polimer ( Percol 47 ) Telioform M305 Stacrh : Gem Cat Q-500 II.1.4 PM 4 Produk : Kertas NCR 50 GSM. Pulp



: 10% NBKP 60% LBKP 30% broke



Filler : TKF 65 Sizing agent : AKD/Alkyl Ketene Dimer ( Neuphore 545 ) OBA : Sinar white / ABPX Dye



: P. Violet, P. Blue



Retention Aid : Polimer ( Percol 47 ) Silica



Stacrh : Gem Cat Q-500 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 Stiffness naik Thickness naik



- Tearing strength naik - Bursting 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 predryer. 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. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Caustic Soda NaOH 48% Caustic Soda Flake NaOH 98% Liquid Chlorine CL2 99% Hydrochloride Acid HCL 32-35% Calcium Hypochlorite Ca(OCL) 60-70% power Calcium Hypochlorite Ca(OCL) 65-70% granular 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 tetap



untuk menjaga temperatur sirkulasi garam



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.



2.



Unit 2 dengan kapasitas desain 37.000 m3/hari. Unit ini memasok kebutuhan air di chemical plant, NCR, Co-Gen, PM9, dan mess.



3.



Unit 1 dengan kapasitas desain 50.000 m3/hari. 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 23 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 ) ≤ 28 G/m2 30, 35, 40 45, 50, 56 ≥ 63 G/m2



Toleransi (%) 7% 6% 5% 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 BendtsenShieffeld 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 mm 2 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,/KN m =.... m 2 Gramature (gram/m ) Elogation : pertambahn panjang kertas pada saat mulai ditarik pada alat Breaking length (panjang putus) =



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 Cobb30 Cobb60 Cobb120 Cobb300 c. K & N



Waktu tes 20 = 1 45 = 1 105 = 1 285 = 1



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. 2. 3. 4.



Suhu : < 34 oC pH : 7-8 O2 terlarut : 2 mg/liter (min) 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.