Bagaimana Kertas Dibuat? Berikut Proses Pembuatannya - Anontekno

Bagaimana Kertas Dibuat? Berikut Proses Pembuatannya

Fiber pulp

Terbuat dari pulp kayu atau serat tumbuhan, kertas adalah bahan favorit dunia. Selama lebih dari sembilan belas abad hingga munculnya World Wide Web, hampir semua informasi tertulis dikirimkan dalam bentuk cetakan.

Era “dunia tanpa kertas” telah diprediksi selama beberapa dekade, dan masih belum dekat. Faktanya, kami menggunakan lebih banyak kertas daripada sebelumnya – lebih dari 400 juta metrik ton kertas diproduksi di seluruh dunia setiap tahun.

Saat ini, berbagai jenis kertas tidak hanya digunakan untuk pencetakan tetapi juga untuk pengemasan, penulisan, pembersihan, penyaringan, dekorasi, laminasi, tisu, dan berbagai proses industri dan konstruksi.

Metode pembuatan kertas pertama mungkin dikembangkan di Cina pada 105 M, meskipun fragmen kertas arkeologi tertua diketahui berasal dari abad ke-2 SM.

Meskipun kertas sekarang diproduksi oleh mesin otomatis besar untuk memenuhi permintaan masyarakat yang sedang berkembang, kertas buatan tangan masih dihargai karena keunikannya yang khas serta keahlian kerajinan yang terlibat dalam pembuatan setiap lembar. Mari kita gali lebih dalam dan cari tahu bagaimana kertas dibuat.

Dari Mana Asalnya Kertas?

Kertas yang Kamu gunakan setiap hari biasanya terbuat dari pohon. Itu bisa dibuat dari kapas, rami, rami, dan serat tumbuhan lainnya. Namun, sejumlah besar kertas diproduksi dari log atau kertas daur ulang yang dihasilkan dari log.

Lebih khusus lagi, hampir 50% dari total serat yang digunakan untuk memproduksi kertas berasal dari kayu yang sengaja dipanen. Sisa bahan berasal dari serat kayu dari penggergajian, kain daur ulang, koran daur ulang, dan beberapa bahan nabati.

Industri pembuatan kertas lebih menyukai pohon jenis konifera (kayu lunak), seperti cemara dan cemara, karena memiliki serat selulosa yang panjang pada pulp, yang membuat kertas lebih kuat. Pohon gugur (kayu keras), seperti elm dan poplar, juga digunakan untuk memenuhi permintaan kertas yang terus meningkat.

Di daerah tanpa hutan yang signifikan, bambu, tebu, dan jerami dapat digunakan untuk pulp. Kain linen dan kain katun digunakan untuk membuat kertas bermutu tinggi seperti sertifikat keamanan, lembaran resume, dan kop surat.

Tahukah Kamu bahwa mata uang kertas Amerika terbuat dari kapas?

Bahan lain yang digunakan untuk pembuatan kertas termasuk filler (kapur dan tanah liat), sizings (damar dan pati), pemutih, dan pewarna.

Pembuatan Kertas Industri

Proses industri pembuatan kertas dimulai dengan hutan. Buldoser menebang sejumlah besar pohon (termasuk eukaliptus, beech, dan birch) dengan cepat. Serat yang diperoleh dari pohon ini disebut selulosa. Umumnya, pohon konifer memiliki serat yang lebih panjang, yang dibutuhkan untuk menghasilkan kertas yang kuat.

Setelah cukup banyak pohon ditebang, mereka dibawa ke pabrik dan diumpankan ke mesin besar yang mengupas kulit kayu dan membuat serpihan kayu. Potongan kayu ini kemudian dikirim ke mesin otomatis lain yang dikenal sebagai digester. Ini memecah kayu menjadi campuran lembut dari berbagai zat, termasuk selulosa, serat tanaman, dan kain perca.

Selulosa dipisahkan (secara kimiawi atau mekanis) dari zat lain, kemudian dicampur dengan air dan bahan kimia tambahan untuk menghasilkan bahan berserat lignoselulosa yang disebut pulp. Terakhir, pulp tersebut diubah menjadi kertas dengan menggunakan mesin rol besar.

Proses manufaktur keseluruhan melibatkan empat proses utama:

1. Memproduksi Kayu Jadi Bubur

Ada dua proses untuk mengubah batang kayu menjadi bubur kayu: proses mekanis dan kimiawi. Di bekas, batang kayu digulingkan di kapal tanker untuk menghilangkan kulit kayu. Dan kemudian mereka melewati penggiling, yang menekan kayu di antara lempengan putar besar, memecah kayu menjadi bubur.

Serat dalam bubur kayu

Proses kimiawi biasanya melibatkan perebusan serpihan kayu dalam larutan natrium sulfida dan natrium hidroksida pada tekanan tinggi. Ini dilakukan di digester besar. Saat serpihan larut menjadi bubur, ia disaring untuk menghilangkan bagian kayu lainnya. Pemutih atau pewarna sering ditambahkan dalam langkah ini.

2. Pemukulan

Daging buah ditumbuk dan diperas dengan tepat. Proses ini dilakukan oleh mesin pemukul. Pada tahap ini, beberapa bahan pengisi dan bahan kimia ditambahkan, seperti tanah liat, kapur, dan titanium oksida, untuk mempengaruhi kualitas produk akhir.

Ukuran juga disertakan untuk mengontrol bagaimana kertas akan bereaksi dengan tinta yang berbeda. Pati, misalnya, membuat kertas ‘agak’ kedap air sehingga tinta bisa menempel di atas kertas alih-alih meresap.

Seorang pekerja memeriksa bubur kayu basah yang diputihkan di pabrik dekat Pensacola (1947)

3. Mengubah Pulp Menjadi Kertas

Pulp dipompa atau dimasukkan ke dalam mesin otomatis yang besar. Hampir semua mesin pembuat kertas modern didasarkan pada prinsip Mesin Fourdrinier , yang ditemukan di London pada awal abad ke-19.

Mesin menyaring bahan yang tidak diinginkan dari stok dan menghasilkan tikar basah serat yang terus bergerak. Kemudian dikeringkan di dalam mesin untuk membuat jaring kertas yang kuat.

4. Finishing

Kertas kering dibungkus pada penggulung logam besar, kemudian diproses lebih lanjut sesuai dengan tujuan penggunaannya. Ini mungkin dilapisi dengan bahan kimia atau pigmen sebelum menjalankannya melalui penggulung halus (kalender) untuk terakhir kalinya. Akhirnya, itu dipotong dan dikemas untuk didistribusikan.

Bagaimana Mesin Fourdrinier Bekerja?

Bagian berbeda dari mesin Fourdrinier

Mesin ini besar dan kompleks, berisi empat bagian utama:

Bagian Basah: Massa pulp yang lembut dan basah dimulai di dalam tong besar yang dikenal sebagai headbox. Biasanya berisi campuran serat kertas daur ulang dan bubur kayu.

Bagian Press Basah: Di sinilah sejumlah besar air dari pulp dikeluarkan melalui mesh dan kotak hisap. Kertas pembentuk (diperlihatkan dalam warna biru) melewati sabuk felt yang berputar (hitam tua) yang menyerap kelembapan. Rol besar juga dapat digunakan untuk memberi pola, tekstur, atau tKamu air pada kertas.

Bagian Pengering: Kertas melewati serangkaian rol yang dipanaskan dengan uap internal yang menguapkan kelembapan yang tersisa.

Bagian Kalender: Ditempatkan secara vertikal dalam tumpukan, gulungan kalender membuat permukaan kertas mengkilap dan sangat halus.

Kertas yang keluar dari mesin digulung ke gulungan

Mesin besar mungkin memiliki 40-70 rol pengering. Saat dioperasikan dengan potensi penuh, ini dapat menghasilkan kertas dengan kecepatan yang mencengangkan yaitu 40 mph (atau 65 km / jam).

Kertas yang keluar dari mesin digulung ke gulungan jumbo, yang beratnya bisa mencapai beberapa ton dan panjangnya beberapa meter. Itu diperiksa dengan alat pengukur otomatis yang mengidentifikasi ketidaksempurnaan. Kertas berkualitas baik dibongkar, dipotong menjadi gulungan yang lebih kecil sesuai pesanan pelanggan, dan diberi label untuk pengiriman.

Pembuatan Kertas Dengan Tangan

Meskipun ada kemajuan dalam teknologi dan ilmu material, metode pembuatan kertas manual tidak banyak berubah. Ini masih serupa dengan cara orang Cina melakukannya berabad-abad yang lalu.

Keseluruhan proses dapat digeneralisasikan menjadi lima langkah:

  1. Pisahkan serat penting (seperti selulosa) dari sisa bagian kayu.
  2. Kocok serat menjadi bubur.
  3. Gunakan aditif untuk mengatur warna dan sifat mekanik / kimia kertas.
  4. Saring campuran yang dihasilkan
  5. Tekan dan keringkan campuran kental untuk mendapatkan kertas yang sebenarnya

Langkah keempat melibatkan penggunaan bingkai yang sangat dasar untuk membentuk lembaran kertas. Bingkai ini terbuat dari dua bagian: jaring logam yang disebut cetakan, dan bingkai kayu yang disebut deckle. Cetakan berada di dalam deckle (seperti bingkai foto).

Cetakan didorong ke dalam larutan kental dan diaduk perlahan sedemikian rupa sehingga lapisan seragam terbentuk di atasnya, dengan sebagian bubur kertas terkuras.

Bingkai celup di bubur

Langkah kelima melibatkan mengeluarkan deckle dari cetakan dan menempatkan tikar yang basah di atas kain kempa. Alas basah kemudian diperas dengan tekanan ekstrim untuk mengeluarkan air yang tersisa.

Setelah semua air dihilangkan, lembaran kertas dikeluarkan dan dikeringkan dengan menggunakan metode yang berbeda seperti pengeringan udara sederhana atau pengeringan vakum. Lembaran sering digulung untuk mengeras dan meratakan permukaan. Akhirnya, dipotong sesuai bentuk yang diinginkan dan dikemas.

Karena dibuat dengan tangan, tepi kertas terlihat tidak beraturan dan bergelombang. Kertas-kertas ini biasanya terlipat dan robek lebih merata di sepanjang garis yang disebabkan oleh kabel dalam cetakan. Kamu juga dapat memberi tKamu air dengan menenun desain ke kawat cetakan.

Isu yang berkaitan dengan lingkungan

Sejak penggunaan kertas telah meningkat 400 persen dalam empat dekade terakhir, deforestasi telah menjadi masalah utama baik di negara maju maupun berkembang. Pabrik pulp dan kertas berkontribusi pada:

Polusi udara: Pada tahun 2015, lebih dari 313.000 ton limbah beracun dilepaskan ke udara di Amerika Serikat. Dari emisi itu, pulp dan kertas menyumbang 20 persen. Industri ini menghasilkan sulfur oksida, nitrogen oksida, karbondioksida, dan partikel halus (PM 2.5 ) yang dapat menembus sistem pernapasan dan berdampak buruk bagi kesehatan.

Polusi air : Industri kertas adalah salah satu sumber utama bahan terlarut, seperti lignin dalam pembuangan air limbah. Senyawa dan agen kompleks lainnya seperti klorat dan alkohol juga terlibat. Zat-zat ini mencemari danau dan sungai tempat mereka dilepaskan. Mereka juga menghitamkan air sehingga mengurangi estetika.

Pabrik pembuatan kertas di New Brunswick, Kanada

Sampah kertas: Hampir 26 persen (67 juta ton) sampah padat yang dibuang di tempat pembuangan adalah kertas dan kertas karton bekas . Seperti limbah lainnya, limbah ini berpotensi karsinogenik jika dibakar atau dicampur dengan air tanah.

Senyawa berbasis belerang: Dimetil sulfida, dimetil disulfida, hidrogen sulfida, dan senyawa berbahan dasar belerang lainnya digunakan untuk pembuatan pulp kayu, terutama pada proses kraft dan proses sulfit. Sulfur dioksida yang dilepaskan dari proses ini sangat beracun dan dapat menyebabkan masalah kekebalan dan hormonal.

Emisi gas rumah kaca: Industri kertas dan percetakan menyumbang sekitar 0,8% dari emisi karbon dioksida global. Jejak karbon selanjutnya ditambahkan dengan pembuangan kertas di lokasi pembuangan akhir dan produksi metana selanjutnya.

Maraknya isu tersebut dan perubahan iklim global telah memaksa beberapa pemerintah nasional untuk meningkatkan regulasi. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak dampak lingkungan dari industri pulp dan kertas telah diatasi, dan ada gerakan menuju praktik berkelanjutan.

Upaya untuk mendaur ulang kertas telah efektif dalam mengurangi kebutuhan perusakan hutan, dan kertas daur ulang kini telah menjadi bahan penting dalam berbagai jenis teknik pembuatan kertas.

Pasar

Sumber: Resource Information Systems Inc.

China, Amerika Serikat, dan Jepang adalah negara penghasil kertas terbesar. Mereka menyumbang lebih dari 50% dari total produksi kertas dunia , sedangkan negara pengekspor dan pengimpor kertas terkemuka adalah Amerika Serikat dan Jerman.

Peningkatan populasi kelas menengah dan urbanisasi, seiring dengan lonjakan angka melek huruf di negara berkembang, akan menciptakan permintaan yang signifikan untuk produk kertas seperti kertas tulis, kertas koran, dan kemasan.

Selain itu, mengubah preferensi pelanggan ke arah solusi pengemasan yang ramah lingkungan dan berkelanjutan akan mengurangi permintaan untuk pengemasan plastik dan karenanya menjadi bahan bakar industri pulp dan kertas.

Secara keseluruhan, industri kertas berubah dan berkembang pesat. Saat ini sedang mengalami transformasi paling substansial yang pernah dilihatnya dalam beberapa dekade.