Penentuan kondisi optimum proses pembuatan serat selulosa dari ampas tandan kosong kelapa sawit

KURNIAWAN, Ian, Ir. Supranto, M.Sc., Ph.D

2010 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Pengendalian lingkungan akibat limbah industri merupakan salah satu masalah yang perlu ditanggulangi bagi setiap negara berkembang yang akan masuk ke era industrialisasi. Limbah adalah konsekuensi logis dari setiap pendirian suatu industri walaupun tidak semua industri menghasilkan limbah. Industri perkebunan kelapa sawit, juga diikuti oleh dampak negatif terhadap lingkungan akibat dihasilkannya limbah cair, padat dan gas dari kegiatan kebun dan Pabrik Kelapa Sawit (PKS). Untuk itu tindakan pencegahan dan penanggulangan dampak negatif dari kegiatan perkebunan kelapa sawit harus dilakukan dan sekaligus meningkatkan dampak positifnya. Salah satu jenis limbah PKS yang jumlahnya melimpah adalah ampas tandan kosong kelapa sawit yang bisa dimanfaatkan kandungan selulosanya dengan menghilangkan kandungan lignin yang ada menggunakan proses nitrat soda. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kondisi optimum proses pembuatan selulosa dari ampas tandan kosong kelapa sawit dengan menggunakan asam nitrat dan natrium hydroksida. Tahapan proses meliputi persiapan bahan baku, delignifikasi dan penetralan. Serat yang digunakan telah dikeringkan kandungan airnya terlebih dahulu, kemudian 10 gr serat tersebut dihilangkan kandungan ligninnya ( delignifikasi ) dengan menggunakan asam nitrat dan natrium hidroksida. Kondisi operasi menggunakan suhu 95 sampai 1150C dengan waktu pemasakan 1 sampai 3 jam, sedangkan konsentrasi larutan pemasak asam nitrat dan natrium hidroksida 5 sampai 15 % dan perbandingan ratio padat cair adalah 1 : 3 sampai 1 : 7. Setelah proses tersebut dilakukan maka akan dilakukan penetralan sehingga akan didapatkan serat selulosa. Untuk membuktikan kualitas serat selulosa tersebut maka akan dilakukan analisis % kandungan air, % "simbol"-selulosa, Angka Kappa. Dalam penelitian ini dilakukan optimasi variabel proses yang berupa waktu pemasakan, suhu proses, konsentrasi larutan pemasak dan ratio padat cair. Dari hasil penelitian didapatkan waktu operasi optimum untuk proses nitrat 2,5 jam dan proses soda 2 jam dengan suhu operasi optimum berturut-turut 110 0C dan 105 0C, sedangkan konsentrasi larutan pemasak 7,5 % untuk asam nitrat dan 12,5 % untuk natrium hidroksida dengan ratio 1 : 4 pada proses nitrat dan 1 : 6 pada proses soda. Semua variabel proses yang tersebut di atas akan menghasilkan serat selulosa dengan kadar % "simbol"-selulosa yang berbeda-beda. Penelitian tersebut mendapatkan % "simbol"-selulosa tertinggi yaitu pada kadar 86,20 %.

Environmental controlling due to industrial waste is one of critical problems for every developing country in the industrialization era. Waste is a logical consequence of industrial development although not all industries produce waste. Oil palm industry is also followed by negative impact due to the production of liquid, solid, and gas wastes from the plantation and Oil Palm Factory (OPF)activities. Therefore, preventing and overcoming actions for negative impact of oil palm plantation activities should be conducted. One kind of OPF wastes is oil palm empty bunch waste. Its cellulose content can be useful if its lignin content is removed by soda nitrate process. This research is to find the optimum condition of cellulose production from oil palm empty bunch waste using nitric acid and natrium hydroxide. The process includes raw material preparation, delignification and neutralization. The fiber was dried, and then 10 grams of fiber is processed to remove its lignin content (delignification) by using nitric acid and natrium hydroxide. The temperature of the process is 95 - 115°C with cooking time 1 to 3 hours, the concentration 5 – 15% and the solid-liquid ratio 1 : 3 to 1 : 7. The next process is neutralization in order to produce cellulose fiber. The fiber product is analyzed its water content, a-cellulose, and kappa number. The research indicates that the optimum time of operation was at 2.5 hours for nitric acid process, and that of soda process was 2 hours with optimum operation temperature successively 110°C and 105°C, and the optimum concentration was at 7.5% for nitric acid and 12.5% for natrium hydroxide with ratio 1 : 4 on nitric process and 1 : 6 on soda process. The highest result was 86,2% a-cellulose.

Kata Kunci : Selulosa,Delignifikasi,Tandan kosong kelapa sawit,Asam Nitrat,Natrium Hydroksida,a-cellulose, oil palm empty bunch, nitric acid and natrium hydroxide