81176069 bab i teorinya serat kapas

Pendahuluan

Pra Rancangan Pabrik Selulosa Asetat dari pulp kapas BAB I - 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Indonesia pada saat ini sedang berada pada suatu tahap yang penting

dalam era indudtrialisasi. Tahap yang sering disebut sebagai era tinggal

landas, yaitu suatu keadaan di mana sektor industri mampu tumbuh dan

berkembang dengan tersedianya berbagai modal utama yang dimiliki.

Dalam melaksanakan tahap ini, pemerintah melakukan pengembangan

dalam berbagai bidang industri. Salah satunya adalah dengan cara memenuhi

kebutuhan bahan-bahan industri melalui pabrik-pabrik industri kimia. Adapun

industri yang mengalami perkembangan yang pesat saat ini adalah industri

tekstil karena kebutuhan sandang merupakan kebutuhan primer yang harus

dipenuhi. Ada beberapa bahan baku yang digunakan dalam industri tekstil,

misalnya ; katun, nilon, rayon, silk, wool, dan selulosa asetat. Yang perlu

menjadi perhatian kita adalah perkembangan industri tekstil dari bahan baku

selulosa asetat.

Pemanfaatan bahan baku selulosa asetat oleh industri - industri

pemakainya meningkat tiap tahun. Hal ini dapat dilihat dari peningkatan impor

selulosa asetat yang terus mengalami peningkatan setiap tahunnya dimana

berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik tahun 2007 selulosa asetat pada

tahun 2006 meningkat pada kisaran 15.897 ton/tahun, walaupun tingkat

konsumsi selulosa asetat cukup meningkat, namun sampai saat ini pabrik-

pabrik selulosa asetat yang ada belum mampu memenuhi kebutuhan para

pemakainnya. Untuk itulah dalam jangka panjang diharapkan akan berdiri

pabrik selulosa asetat di Indonesia yang dapat menutupi ketergantungan akan

impor selulosa asetat dari luar negeri.

Bahan baku pembuatan selulosa asetat adalah pulp yang berasal dari

serat kapas. Didaerah Sulawesi Selatan kapas cukup banyak dihasilkan dari

industri pengolahan kapas yang ada didaerah Bulukumba dengan kapasitas

Pendahuluan


20.000 ton dan Jeneponto 10.000 ton (sumber: Direktorat Pengembangan

Perkebunan).

Berdasarkan pertimbangan diatas maka sangatlah perlu dibuat pra

rancangan pabrik selulosa asetat sehingga dengan adanya pabrik tersebut

diharapkan dapat menyerap tenaga kerja Indonesia yang berarti mengurangi

laju tingkat pengangguran di Indonesia serta dapat meningkatkan devisa

negara. Disamping itu dapat mengurangi ketergantungan impor dari luar

negeri sehingga dapat meningkatkan devisa negara.

1.2. Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan dari pabrik selulosa asetat dengan bahan baku

selulosa, adalah :

a. Memenuhi kebutuhan bahan baku selulosa asetat dalam negeri.

b. Menciptakan lapangan pekerjaan sehingga dapat membantu program

pemerintah dalam mengurangi pengangguran yang semakin meningkat

c. Menambah devisa bagi negara

1.3. Tinjauan Pustaka Bahan Baku dan Produk

1.3.1 Proses Pembuatan selulosa asetat

Menurut Faith-Keyes (Industrial Chemical) dan George T. Austin (

Shreve’Chemical Proses Industries) proses pembuatan selulosa asetat hanya

terdapat satu macam proses yaitu reaksi esterifikasi antara selulosa dengan

asetat anhidrida.

Selulosa asetat adalah senyawa ester organic turunan selulosa. Dibuat dengan

mereaksikan antara selulosa dengan asam asetat anhidrida, dengan katalis asam

sulfat. Penambahan katalis asam sulfat dengan menggunakan asam asetat

anhidrida mula-mula akan membentuk acetyl sulfuric acid sebuah produk

antara, selanjutnya acetyl sulfuric acid akan bereaksi dengan selulosa

membentuk selulosa asetat. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

[C6H7O2.(OH)3]x + 3x(CH3CO)2O [C6H7O.(O2OCH3)3]x + 3xCH3COOH

Pendahuluan


Kombinasi asam sulfat dalam hasil reaksi selulosa asetat yang dipisahkan

dengan hidrolisis asam melalui panambahan magnesium asetat kemudian

dipisahkan melalui proses penyaringan. Dalam proses hidrolisis ini juga terjadi

perurairan asam asetat anhidrida. Kondisi operasi pada proses hidrolisis

berlangsung pada suhu antara 40 – 80 0C dan tekanan 1 atm.

1.3.2 Kegunaan Produk Selulosa Asetat

Ada bermacam-macam kegunaan selulosa asetat yaitu sebagai bahan

industry, diantaranya:

a) Bidang industri sandang yaitu sebagai serta tekstil tiruan

b) Dibidang industri bahan pelapis yaitu sebagai coating

c) Dibidang industri plastic

d) Dibidang industri film fotografi

1.3.3 Sifat Fisika dan Kimia Bahan Baku dan Produk

Bahan Baku

a) Pulp

Sifat Fisika

§ Wujud : Padatan

§ Bentuk : Lembaran

§ Warna : putih

§ Rumus Molekul : [C6H7O2(OH)3]x

§ Spesifik grafity : 1,52 gr/cm3

§ Panas pembakaran : 17,46 joule/gr

§ Panas kristalisasi : 18,7-21,8 Kj/mol

§ Panas Spesifik : 1,0-1.21 Joule/gr0K

Sifat Kimia

§ Mengalami reaksi esterifikasi dengan pemakaian alkali

(NaOH)

Cell-OH + NaOH + Cl-R cell-O-R+NaCl + H2O

§ Esterifikasi tanpa penggunaan alkali

Pendahuluan


Cell-OH + H2COCH-R cell-O-CH2-CH-R

OH

§ Esterifikasi dengan asam organik

OH OH

Cell-O + C=O cell-O-C-OH

R R

Cell-O-C=O + H2O

R

Selulosa

Selulosa (C6H10O5)n adalah polimer berantai panjang polisakarida

karbohidrat, dari beta-glukosa. Secara kimia, selulosa merupakan senyawa

polisakarida yang terdapat banyak di alam. Bobot molekulnya tinggi,

strukturnya teratur berupa polimer yang linear terdiri dari unit ulangan •-D-

Glukopiranosa. Karakteristik selulosa antara lain muncul karena adanya

struktur kristalin dan amorf serta pembentukan micro fibril dan fibril yang

pada akhirnya menjadi serat selulosa. Sifat selulosa sebagai polimer

tercermin dari bobot molekul rata-rata, polidispersitas dan konfigurasi

rantainya.

Selulosa merupakan bagian utama susunan jaringan tanaman berkayu,

bahan tersebut terdapat juga pada tumbuhan perdu seperti paku, lumut,

ganggang dan jamur. Penggunaan terbesar selulosa yang berupa serat kayu

dalam industri kertas dan produk turunan kertas lainnya. Industri lain yang

banyak menggunakan bahan baku ini adalah industri pertekstilan yang

dikenal sebagai serat rayon. Indonesia memiliki sumber daya/hasil hutan

maupun hasil pertanian sebagai potensi bahan selulosa yang sangat kaya.

Potensi selulosa alam yang melimpah ini merupakan cadangan bahan baku

bagi kepentingan pembangunan baik untuk keperluan kesejahteraan maupun

untuk kepentingan pertahanan negara.

Pendahuluan


b) Asam Asetat

Asam asetat merupakan nama trivial atau nama dagang dari senyawa ini,

dan merupakan nama yang paling dianjurkan oleh IUPAC. Nama ini berasal

dari kata Latin acetum, yang berarti cuka. Nama sistematis dari senyawa ini

adalah asam etanoat. Asam asetat glasial merupakan nama trivial yang

merujuk pada asam asetat yang tidak bercampur air. Disebut demikian karena

asam asetat bebas-air membentuk kristal mirip es pada 16.7°C, sedikit di

bawah suhu ruang. Bahan baku asam asetat yang digunakan adalah asam asetat

glacial dengan kemurnian 99,4 %

§ Rumus molekul : CH3COOH

§ BM : 60,05 g/mol

§ Titik lebur : 16.5 °C

§ Titik Didih : 118.1 °C

§ Spesifik grafity : 1,049

§ Temperature kristis 0K : 594,4

§ Volume Kritis:cm3/grmol : 0,171

§ Titik nyala(flash point) 0F :104

§ Temperatur penyalaan (ignation temperatur) 0F : 1050

§ Tekanan Kritis (atm) : 57,9

§ Derajat keasaman (pKa) : 4.76 pada 25°C

§ Panas laten penguapan pada titik didihnya;kkal/kgmol : 5660

§ Merupakan cairan yang tidak berwarna (colorless liquid)

Pendahuluan


c) Anhidrida Asetat

Anhidrida Asetat merupakan cairan yang tidak berwarna (colorless liquid)

dan merupakan asam yang sangat kuat, dengan rumus molekul (CH3CO)2O dan

bobot molekul (BM)= 102 kg/kgmol. Bahan baku asetat anhidrida yang

digunakan yaitu asetat anhidrida dengan kemurniaan 95%

Sifat-sifat fisik Anhidrida asetat

§ Titik beku; oC : -73,1

§ Titik didih; oC : 139,9

§ Spesifikasi grafity : 1,083

§ Temperatur kritis; oK : 569

§ Tekanan Kritis; atm : 46,8

§ Volume kritis; cm3/gmol : 0,290

§ Titik nyala (flash point); oF : 150

§ Temperatur penyalaan (Ignition temperature) : 752

§ Densitas uap (udara = 1) : 3,52

§ Konsentrasi maksimum yang diijinkan (ppm) : 5

§ Panas laten penguapan pada titik didihnya; kJ/kgmol : 41240

§ Panas pembentukan pada 25oC, kkal/kgmol

§ Fase gas : -137620

§ Fase cair : -149160

(Sumber : Perrys edisi 6, 1984)

Sifat Kimia :

Pendahuluan


Asetat anhidrida bisa berasetilasi dengan berbagai macam campuran

mulai dari kelompok selulosa sampai ammonia dengan memakai katalis asam

atau basa. Pada beberapa organic dipakai juga reaksi katalis, tetapi sukar

menggeneralisasikan reaksi dari garam metalik dan ion. Pada umumnya reaksi

katalisasi asam dengan asetat anhidrida lebih cepat dibandingkan dengan reaksi

katalis dengan asam basa.

Hidrolisis dari asetat anhidrida berjalan pada suhu yang sangat rendah

dengan adanya katalis akan mencapai tingkat laju lebih baik. Nilai untuk

kapasitas fase pada tekanan 1 atm diberikan oleh persamaan

CP = -5,24 + 121,5 x 10-3T2 + 23,49 x 10-9T3 ; kkal/kgmol

d) Asam Sulfat

Asam sulfat merupakan cairan kental (viscous liquid) yang tidak

berwarna (colorless liquid) dan bersifat sangat korosif, dengan rumus molekul

H2SO4 dan bobot molekul 98 kg/kgmol. Bahan baku asam sulfat yang

digunakan adalah H2SO4 94,3% berat (5,7% H2O).

Sifat-sifat fisik Asam Sulfat

§ Titik beku 0 C : 10,49

§ Titik didih 0 C : 340

§ Spesifik grafity : 1,834

§ Viskositas pada 300C ; Cp : 1,9

§ Konduktifitas pada 300C ; Btu/jam.ft2 (0F/ft) : 0,21

§ Panas pembentukan fase cair pada 250C, kkal/kgmol : -193690

Pendahuluan


Produk

Selulosa Asetat

Selulosa asetat mempunyai rumus molekul (C6H7O2(OCOCH3))X,

berwujud padat dengan bentuk flake (serpihan) atau powder (serbuk) berwarna

putih dan bobot molekul = 288 kg/kgmol. Kemurniaan rata-rata produk

selulosa asetat yang dihasilkan adalah 96,8 % berat (3,2 % H2O)

Struktur Selulosa asetat

Sifat – sifat fisik selulosa asetat

Titik lebur 0C : 306

Spesifik grafity : 1,27- 1,88

Panas spesifik : 1,46

Reaksi Pembentukan Selulosa Asetat

Selulosa + Asetat anhidrid • Selulosa asetat + Asetat glacial

[C6H7O2.(OH)3]x + 3x(CH3CO)2O [C6H7O.(O2OCH3)3]x + 3xCH3COOH

1.4. Analisis Pasar

Pendahuluan


Perancangan pabrik pembuatan selulosa asetat dari bahan baku selulosa

ini didasarkan atas faktor jumlah kebutuhan selulosa asetat di Indonesia

yang masih didatangkan dari luar negeri. Berdasarkan data impor pada Biro

Pusat Statistik, diketahui kebutuhan selulosa asetat yang diimpor untuk

berbagai industri di Indonesia sebagai berikut:

Tabel 1. Data Impor Kebutuhan Selulosa Asetat

No Tahun Jumlah (Ton)

1

2

3

4

5

6

7

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

10.327

12.518

12.679

13.897

14.744

14.876

15.897

(Sumber : Data BPS Tahun 2007 )

Dari tabel di atas terlihat bahwa kebutuhan selulosa asetat setiap tahun

meningkat. Seiring dengan perkembangan dunia industri dari tahun ke

tahun, kebutuhan selulosa asetat sebagai bahan baku penunjang industri di

Indonesia masih banyak dibutuhkan. Hal ini dapat dilihat dari banyaknya

industri yang menggunakan selulosa asetat sebagai bahan baku utama

produksinya seperti industri kertas, industri yang memproduksi bahan

penyerap (absorbent) seperti popok bayi, kertas tissue, pembalut wanita dan

tekstil. Produksi tersebut masih dapat diserap oleh pasar domestik

mengingat setiap tahun Indonesia mengimpor selulosa asetat dari negara

lain.

Pendahuluan


1.5. Pemilihan Lokasi

Untuk menentukan letak pendirian suatu pabrik, perlu diperhatikan

beberapa pertimbangan dan studi kelayakan yang meliputi investasi,

ketersediaan bahan baku, ketersediaan utilitas (listrik dan air), fasilitas yang

dibutuhkan, dampak terhadap lingkungan bahkan juga peraturan daerah

setempat. Semua syarat tersebut dapat dipenuhi tetapi yang cukup dianggap

berpengaruh luas yaitu pada aspek teknik dan ekonominya. Lokasi yang

dipilih untuk mendirikan pabrik ini adalah Kawasan Industri Makassar yang

terletak di Makassar Sulawesi Selatan . Adapun pertimbangan pemilihan

lokasi ini adalah :

- Daerah tersebut merupakan kawasan industri sehingga memenuhi syarat

untuk mendirikan pabrik.

- Mempermudah pemasaran dalam negeri karena produk ini bisa

digunakan sebagai bahan baku untuk industri lain disekitar kawasan

tersebut.

- Sistem transportasi sangat memadai karena jalur transportasi darat dan

laut lancar.

81176069 bab i teorinya serat kapas

Documents