Proses pemutihan pulp (Bleaching)

 

Proses pemutihan pulp (Bleaching)

Proses pemutihan merupakan proses penghilangan suatu zat yang menimbulkan warna pada suatu bahan seperti pada tekstil, pulp, dan bahan lainnya. Proses pemutihan pada pulp adalah perlakuan secara kimia terhadap serat-serat untuk meningkatkan sifat optik terutama derajat putih. Derajat putih adalah reflektivitas contoh pulp dibandingkan dengan reflektivitas permukaan standar dengan menggunakan sinar biru pada panjang gelombang 457 nm. Parameter bahan baku yang paling utama dihilangkan pada pemutihan pulp kimia adalah lignin yang masih tersisa setelah proses pemasakan.

Ada dua proses yang terjadi ketika kita melakukan proses pemutihan pulp, proses tersebut adalah:

a.    Lignin removal ( delignifikasi / True bleaching )

Proses pemutihan penghilangan lignin adalah proses yang digunakan untuk  pemutihan pulp kimia yaitu debgan perlakuan secara kimia terhadap pulp untuk melarutkan zat — zat penyebab warna ( gugus chromophor ) sehingga dapat meningkatkan sifat optik terutama derajat putihnya.

b.    Lignin decolorization ( brightening )

Pada proses ini gugus chromophor diubah strukturnya sehingga dapat memantulkan sinar putih yang lebih banyak tetapi molekul lignin tidak dihilangkan. Pemutihan jenis ini digunakan pada pulp kimia untuk meningkatkan derajat putih dengan tidak mengurangi rendemen.

Secara prinsip, selulosa murni sebenarnya berwarna putih, tetapi pulp menjadi         

berwarna karena mengandung zat-zat lain seperti senyawa lignin dan zat warna organik lainnya. Pada dasarnya pemutihan merupakan proses perlakuan bahan kimia (oksidasi dan alkali) terhadap serat selulosa untuk menaikkan derajat putih pulp, yaitu melarutkan senyawa-senyawa berwarna yang dapat hilang pada pencucian. Oksidan (chlor, oksigen, hipoklorit, khlordioksida, dan hydrogen peroxide) dipakai untuk mendegradasi dan menghilangkan warna lignin secara hidrolisa dan melarutkannya.

Cara yang cocok untuk pemutihan pulp sulfat  yaitu  dengan cara penghilangan  lignin. Sifat sisa lignin yang terdapat dalam pulp sulfat sulit untuk dihilangkan. Oleh karena itu proses pemutihan biasanya dilakukan dalam tahap pemutihan pulp secara konvensional yang biasanya menggunakan senyawa chlor dan turunannya.

Proses pemutihan terbagi menjadi 3 macam, yaitu :

1.    Konvensional

Merupakan proses pemutihan yang masih dilakukan dengan menggunakan senyawa chlor (Cl2) karena sifatnya yang sangat efektif menyerang dan menghilangkan lignin serta harganya yang lebih murah. Penggunaan chlor ini akan mengarah kepada terbentuknya senyawa organik terchforasi dalam air limbah buangan. Karena berpengaruh buruk terhadap lingkungan maka penggunaan proses pemutihan non ECF (Elemental Chlorin Free) yang menggunakan chlor secara drastis sudah mulai ditinggalkan   Kelebihan dari penggunaan chlor sebagai bahan kimia pemutih ialah karena chlor memiliki sifat yang sangat efektif dalam melarutkan dan menghilangkan unsur- unsur lignin yang terkandung didalam pulp. Akan tetapi, dampak negatif terhadap lingkungan yang ditimbulkan ternyata jauh lebih besar dibandingkan dengan keuntungan yang diperoleh tersebut karena reaksi chlor pada proses pemutihan akan membentuk senyawa-senyawa organik terchlorasi pada air limbah yang dihasilkan.

2.    Elemental chlorine free (ECF)

Proses ECF merupakan proses pemutihan pulp yang tidak menggunakan senyawa chlor murni sebagai bahan kimia pemutihnya, akan tetapi menggunakan ClO2. Proses pemutihan ini sangat baik digunakan, karena prosesnya yang ramah lingkungan yaitu dapat meminimalkan kandungan dioksin dan furan.

Keuntungan menggunakan teknologi ECF (Elemental chlorine Free)

dibandingkan dengan konvensional:

a)    Senyawa terchlorasi dan dioksin lebih rendah.

b)    Adsorbable Organyc Halyde (AOX) Kandungan halida organik yang terserap l ebih rendah pada pulp putih dan air limbah yang dihasilkan.

c)    Tidak ada perubahan toksitas dalam effiuent.

d)    Tidak ada perubahan derajat putih (brightness) pulp tetapi kekuatan lebih tinggi. Sedangkan kelemahan atau kekurangan dari teknologi ini ialah masih adanya dampak lingkungan yang masih dapat ditimbulkan pada air limbah yang dihasilkan meskipun lebih kecil jika dibandingkan dengan proses konvensional, selain itu harga bahan kimia khlordioksida relatif lebih mahal dibandingkan dengan chlorin murni pada proses konvensional.

 

3. Totally Chlorine free (TCP)

TCF merupakan tahapan proses pemutihan yang sama sekali tidak menggunakan senyawa-senyawa chlor baik chlor murni maupun khlordioksida.Sebagai contoh proses pemutihan pulp dengan metoda TCF yaitu OZEP, OZEEZ. Pada tahapan tersebut digunakan ozon (03) sebagai pengganti dari penggunaan senyawa-senyawa khlor sebagai bahan kimia pemutih yang dalam ha1 ini dilambangkan dengan symbol Z. Penggunaan teknologi TCF, yaitu substitusi senyawa chlor dengan hydrogen peroksida dan ozon memberikan beberapa keuntungan:

a)    Citra sebagai industri yang ramah lingkungan.

b)    Masyarakat atau lingkungan tidak terancam bahaya pencemaran organoc/i/or.

c)    Penghematan dalam menggunakan air.

d)    Menghindari kemugkinan kena denda akibat pencemaran.

e)    Menghemat energi (10 sampai 15 % bila menggunakan oksigen).

Sedangkan kelemahan atau kekurangan dari teknologi ini ialah karena dibutuhkan lokasi atau plant tersendiri untuk menyediakan bahan kimia pemutih tersebut, oleh karena itu akan diperlukan investasi yang sangat besar.

Bahan kimia pemutih

Tahap O (Oksigen Delignifikasi)

Tahap ini disebut juga tahap prebleaching karena umumnya dilakukan sebelum tahapan-tahapan pemutihan (bleaching) yang sebenarnya (true bleaching). Pada tahap ini digunakan oksigen dalam larutan alkali untuk meningkatkan daya oksidasi oksigen terhadap lignin. Oksigen merupakan bahan kimia pemutihan (bleaching) yang paling murah tetapi juga yang paling tidak selektif terhadap lignin. Oksigen pada dasarnya bersifat kurang reaktif namun dalam larutan tertentu seperti NaOH akan bersifat sangat reaktif dan dalam proses pemutihan dapat mendegradasi lignin 30 sampai 50% dari total lignin yang masih terkandung dalam pulp coklat. Namun dalam tahap ini diusahakan tidak boleh lebih dari 50% lignin yang terbuang karena daya oksidasi yang terlalu kuat akan mengakibatkan banyaknya karbohidrat yang ikut terdegradasi.

Tahap C

Biasanya chlorin digunakan pada tahap pertama pemutihan (bleaching), pulp direaksikan dengan elemental chlorin (C12) baik yang berupa gas atau larutan, pada pH 0,5 sampai 1,5.

Tahap E

Tahap E yaitu tahap ekstraksi komponen-komponen lignin yang terdegradasi, dilakukan setelah tahap pertama pemutihan (bleaching), bahan kimia yangdigunakan berupa larutan NaOH. Gugus alkali menggantikan Chlor yang membuat lignin terlarut.

Tahap H

Pemutihan (bleaching) tahap H menggunakan bahan kimia berupa larutan hipokhlorit, umumnya dalam bentuk NaOCl. Hipokhlorit lebih selektif disbanding Cl2 tetapi masih kurang dibanding ClO2.

Tahap D

Tahap ini menggunakan Khlordioksida (C1O2), merupakan bahan kimia yang cukup mahal tetapi sangat selektif terhadap lignin, sangat berguna untuk pemutihan (bleaching) pada tahap akhir pada saat konsentrasi lignin sangat rendah. C1O2 bereaksi dalam dua tahap, tahap pertama pembentukan C1O2 kemudian bereaksi menjadi Cl dalam kondisi asam.

Tahap P

Tahap ini menggunakan hydrogen peroxide (HzO2), walaupun tidak umum digunakan untuk pemutihan pulp kimia tetapi saat ini digunakan untuk pemutihan bebas chlorin. Umumnya digunakan untuk tahap akhir daritahapan pemutihan.

 Tahap CD

Disebut juga tahap Dc, merupakan modifikasi tahap C, digunakan campuran Chlorin dan khlordioksida. ClO2 digunakan untuk mencegah  chlorasi berlebih dan mengurangi jumlah bahan organik terkhlorisasi dalam air  buangan.

 

Sumber:Laporan Kerja Praktek Rizki Adi Saputra 2017