Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Search
Penentuan Kadar Air dalam Pulp dan Kertas

Penentuan Kadar Air dalam Pulp dan Kertas

Tuesday, 24 January 2023

Dalam industri pulp dan kertas, pengukuran dan pengendalian kadar air dapat memengaruhi kualitas produk, hasil produksi, dan efisiensi pemrosesan, serta harga pembelian serpihan kayu, pulp, dan produk kertas yang dikonversi, dan tentunya biaya. Tanpa deteksi kadar air (moisture content)  yang tepat, kualitas kertas menjadi rendah dan terjadi pemborosan. Standar Referensi Technical Association of The Pulp and Paper Industry (TAPPI) T 412 om-16 telah mengatur kadar air untuk pulp dan kertas menggunakan metode pengeringan pada suhu 105°C.

Kertas dibuat dari serat kayu bubur kertas (pulp wood fiber) yang direbus, diputihkan, disaring, diratakan, dikeringkan menjadi jaringan yang terus menerus, dan kemudian diubah menjadi berbagai produk kertas. Oleh karena itu, pengukuran dan pengontrolan kadar air sangat penting di setiap langkahnya. Selain itu, kertas bersifat higroskopis, artinya mudah menyerap kelembapan dari lingkungannya. Jumlah uap air yang diserap akan tergantung pada faktor lingkungan seperti kelembaban dan suhu. Tingkat dan jenis kertas juga memengaruhi daya serap kelembapan karena berat, bahan mentah, dan perawatan permukaan sedangkan tingkat kelembapan mempengaruhi berat, dimensi, kerataan, konduktivitas, kekuatan, dan lipatan kertas yang dihasilkan. Dengan demikian, pengukuran tingkat kelembapan (kadar air) yang tepat sangatlah penting baik itu untuk memproduksi pulp kering udara, pulp gulung, atau mengubahnya menjadi kertas koran, majalah, buku, kotak, tas, label, atau bahan pengemasan. 

Kualitas dan  efisiensi pengeringan produk pulp atau kertas dapat dipengaruhi secara negatif oleh kadar air yang tidak tepat. Selain itu, kepuasan terhadap spesifikasi internasional yang ketat dapat menjadi faktor penentu yang memengaruhi pabrik atau konverter untuk mengukur kadar air. Berikut adalah adalah masalah yang disebabkan oleh kurangnya kontrol kelembaban selama pemrosesan:

  1. Tingkat kelembapan yang tinggi akan memperpanjang waktu pengeringan tinta, sedangkan kelembapan yang rendah dapat mencegah tinta, cat, dan pelapis memenuhi kertas secara memadai.

  2. Sifat adhesi seperti film polietena yang dilaminasi pada kertas karton berlapis yang digunakan dalam kemasan Tetra Pak dapat terpengaruh. 

  3. Tingkat kelembapan yang tidak tepat dapat mengakibatkan pemborosan bahan dan menyebabkan kemacetan kertas dan penyumbatan mesin yang menghambat produksi.

 

Pengukuran Kadar Air pada Pulp dan Kertas

Pengukuran kadar air pada pulp dan kertas tidak hanya pada satu proses. Berikut adalah tahapan di mana pengukuran kadar air dan tindakan korektif dapat membantu, meliputi:

  1. Di ujung garis kertas pada gulungan berjalan atau lembaran yang diambil dari gulungan.

  2. Pada penggulung yang mengubah gulungan induk tempat mesin kertas atau papan memotong kertas menjadi gulungan yang lebih sempit. Di sini, iklim, penanganan, dan kondisi penyimpanan akan paling memengaruhi kadar air.

  3. Pada gulungan atau tumpukan kertas dan karton stasioner sebelum konversi atau pencetakan. Di sini diperlukan tingkat kelembapan optimal antara 4-6% agar proses berjalan lancar.

  4. Ketika pedagang kertas membeli dan menjual kertas dan kertas karton berdasarkan beratnya.

 

Lalu apa manfaat pengukuran kadar air pada pulp dan kertas? Berikut adalah penjelasannya: 

  1. Meningkatkan kualitas dan keuntungan

Meskipun alasan untuk mengukur kadar air produk pulp dan kertas dapat berbeda-beda, alasan utamanya adalah untuk meningkatkan kualitas dan keuntungan. Dengan demikian, pemantauan dan pengendalian kadar air di semua tahap produksi akan memastikan pemrosesan dan penggunaan sumber daya yang paling efisien, sekaligus meningkatkan kepuasan pelanggan terhadap produk.

  1. Kertas dapat hancur

Dalam penggilingan pulp, jika terlalu banyak air dalam serpihan kayu dapat mempengaruhi pemrosesan fisik dan kimiawi menjadi pulp kayu. Jika terlalu banyak air dalam bubur kertas selama proses berlangsung, kertas dapat hancur sehingga mengukur dan mencapai kadar air yang tepat sangatlah penting.

  1. Persyaratan spesifikasi internasional

Dalam hal kontrol kualitas, terdapat spesifikasi internasional yang ketat yang disyaratkan untuk pulp oleh industri kertas. Gagal memenuhi standar yang disyaratkan dapat mengakibatkan produk ditolak atau bahkan denda oleh pelanggan dan klien. Pulp kering udara, misalnya, yang biasanya dikirim sebagai bal lembaran, menyisakan sekitar 10 persen kelembaban dalam pulp untuk meminimalkan ikatan serat ke serat, sementara mengurangi penyebaran pulp dalam air untuk diproses menjadi kertas. Bubur gulung biasanya dikeringkan hingga kadar air lima hingga enam persen untuk pemrosesan yang lebih mudah.

  1. Kualitas dan pemrosesan optimal

Untuk mengoptimalkan kualitas dan pemrosesan, penting juga untuk menganalisis jaringan kertas yang terus menerus untuk goresan basah dan pengeringan yang tidak merata. Karena semua sifat fisik produk kertas seperti keriting, porositas, permeabilitas, opasitas, kehalusan, kekasaran, kekakuan, kekuatan putus, kekuatan kompresi, dan ketahanan sobek juga bergantung pada pengukuran dan pengendalian kadar air, ini sangat penting. Proses konversi lainnya seperti kalender dan pencetakan juga bergantung pada pengerjaan bahan pada tingkat kelembapan tertentu.

  1. Mengurangi biaya energi dan biaya pengiriman

Sementara pengeringan telah dilaporkan mencapai 12-20 persen dari konsumsi energi industri, proses pengeringan dapat menjadi operasi intensif energi di industri pengolahan pulp dan kertas. Dengan demikian, mengukur kadar air dalam proses pengeringan batch atau berkelanjutan dapat membantu mengoptimalkan proses dan secara signifikan mengurangi biaya energi. Akhirnya, karena kadar air memberikan kontribusi yang signifikan terhadap berat pulp dan kertas, mengeringkan produk dengan benar hingga batas yang dapat diterima sebelum diangkut dapat mengurangi biaya pengiriman secara signifikan.

 

Cara Mengukur Kadar Air Pulp dan Kertas

Pengukuran kadar air dalam pulp dan kertas diatur oleh TAPPI no T 412 om-16, dimana TAPPI menyebutkan bahwa pengukuran kadar air dalam pulp dan kertas digunakan terutama karena efeknya pada sifat pulp dan kertas seperti kemampuan cetak, penyusutan, stabilitas dimensi, kekuatan fisik, dan kemampuan menjalankan kertas. Metode dalam TAPPI tersebut untuk menentukan kadar air dalam pulp, kertas atau kertas karton sebagai kadar air “yang diterima”, untuk menentukan kadar air dalam kontainer pengiriman dan menghitung hasil analisis kadar air terhadap berat asli benda uji. Dalam metode analisis kadar air ini dibutuhkan 3 alat yaitu wadah timbang (weighing container), drying oven, dan neraca analitik. Hal itu berarti, bahwa dalam metode ini menggunakan metode gravimetri dalam menentukan kadar air.

Prinsip dari metode gravimetri menggunakan oven pengering yaitu sampel kertas ditimbang dan dikeringkan hingga berat konstan dalam oven konveksi pada suhu 105 °C. Perbedaan berat kertas sebelum dan sesudah dikeringkan yang disebabkan oleh kelembapan dihitung sebagai persentase dari berat kering kertas. Teknik pengukuran termogravimetri merupakan teknik referensi utama yang dapat juga digunakan untuk mengkalibrasi alat pengukur kadar air yang menggunakan teknologi pengukuran yang berbeda. Keuntungan dari metode ini yaitu user dapat menganalisis beberapa sampel secara bersamaan.

% Kadar Air  = (W1 - W2)/W1 x 100%

dimana: 

W1 = berat spesimen awal

W2 = berat kering spesimen

 

Gambar 1. Contoh alat oven pengering
 
 
Kontrol kadar air sangat penting dalam proses pembuatan kertas untuk kualitas kertas dan konservasi energi. Kelembaban harus diukur pada masing-masing: gravitasi, pengeringan vakum, pengepresan dan pengeringan termal. Teknik termogravimetri merupakan pilihan pengukuran kadar air yang sering digunakan. Selain sesuai dengan TAPPI no T 412 om-16, termogravimetri menggunakan oven dapat menganalisis sampel secara bersamaan.
 
 
 
Referensi:

TAPPI. 2016. T 412 om-16. Moisture in pulp, paper and paperboard. United States:TAPPI.

Williams, D. 2018. Making The Most Out of Moisture Measurement. Process Equipment and Control News. Canada: Annex Business Media.

Previous Article

Cara Uji Total Suspended Solid (TSS) dalam Limbah Cair Industri Cat

Friday, 13 January 2023
VIEW DETAILS

Next Article

Jar Test Untuk Pengolahan Air Limbah

Wednesday, 01 February 2023
VIEW DETAILS