Pemanfaatan Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) untuk Pembuatan Selulosa Asetat dan Karboksimetil Selulosa

Sari, Odina Nadya (2024) Pemanfaatan Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) untuk Pembuatan Selulosa Asetat dan Karboksimetil Selulosa. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6008221011-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Indonesia merupakan salah satu negara penghasil kelapa sawit terbesar di dunia. Hasil pengolahan kelapa sawit menghasilkan banyak limbah, salah satunya adalah tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Pemanfaatan TKKS di Indonesia masih belum dimanfaatkan secara optimal, sedangkan TKKS memiliki kandungan α-selulosa yang sangat tinggi yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan selulosa asetat dan karboksimetil selulosa. Kebutuhan selulosa asetat dan karboksimetil selulosa setiap tahunnya meningkat karena memiliki kegunaan yang sangat banyak. Selulosa asetat sering digunakan sebagai serat untuk tekstil, filter rokok, plastik, film fotografi, pelapis kertas, dan membran. Sedangkan karboksimetil selulosa sering digunakan sebagai pengental, penstabil emulsi dan bahan pengikat. Tujuan dari penelitian ini yaitu memanfaatkan limbah TKKS untuk pembuatan selulosa asetat dan karboksimetil selulosa, khususnya untuk mengetahui pengaruh agent bleaching (NaClO2 atau H2O2) dengan konsentrasi sebesar (1%, 2%, 3%, 4%, dan 5%) pada proses bleaching sehingga menghasilkan α-selulosa yang terbaik, mengkaji pengaruh agent bleaching (NaClO2 atau H2O2) terhadap yield, derajat substitusi, kadar asetil, dan densitas selulosa asetat, mengkaji pengaruh suhu dan penambahan natrium monokloroasetat pada proses karboksimetilasi terhadap yiled, derajat substitusi, kemurnian, viskositas dan pH karboksimetil selulosa. Pada penelitian ini menggunakan variasi antara selulosa: natrium monokloroasetat adalah 1:1; 1:1.5; 1:2; 1:2.5; 1:3 dan variasi suhu proses reaksi karboksimetilasi (45oC, 50 oC, 55 oC,60 oC, 65oC). Metode penelitian ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu delignifikasi, bleaching. Hasil dari proses bleaching berupa α-selulosa. α-selulosa kemudian akan di proses menjadi selulosa asetat dan karboksimetil selulosa. Proses sintesa selulosa asetat dilakukan melalui proses aktivasi, asetilasi, hidrolisis, netralisasi, dan pengeringan. Sedangkan untuk proses sintesa karboksimetil selulosa terdiri dari beberapa tahap, yaitu alkalisasi, karboksimetilasi, netralisasi, pengeringan. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa TKKS hasil delignifikasi dan bleaching menghasilkan kadar α-selulosa terbaik yaitu dengan menggunakan NaClO2 1%., sebesar 96.58% Pada penelitian berhasil membuat selulosa asetat dari TKKS dan menghasilkan selulosa asetat terbaik menggunakan H2O2 1% yang dibuktikan dengan tebentuknya gugus C=O pada hasil FTIR, dan dihasilkanya produk selulosa diasetat berupa serbuk, berwarna putih keabuan dengan nilai L* 91.833 dan ΔE 8.29, yield 94.06%, kadar asetil 38.422 %, derajat substitusi 2,318, dan densitas 1.3374 g/mL. Selain itu, pada penelitian ini juga menghasilkan karboksimetil selulosa dari TKKS yang dibuktikan dengan adanya gugus –CH2 yang berpengaruh terhadap pembentukan CMC dan gugus eter yang terbentuk yaitu (-O-) pada hasil FTIR dan dihasilkan karboksimetil selulosa terbaik ketika menggunakan suhu proses karboksimetilasi 50oC dengan rasio penambahan antara selulosa : natrium monokloroasetat yaitu 1:1.5, didapatkan karboksimetil selulosa berbentuk serbuk dengan warna putih kebuan dengan yield produk 96.85%, derajat substitusi 1.09, kemurnian CMC 99.15%, viskositas 69.4 cP, dan pH larutan CMC 6.785.
========================================================================================================================
Indonesia is one of the largest palm oil-producing countries in the world. Palm oil processing wastes a lot, including oil palm empty fruit bunches (OPEFB). The utilization of OPEFB in Indonesia still needs to be optimally utilized. At the same time, TKKS has a very high α-cellulose content, which can be used as a raw material for making cellulose acetate and carboxymethyl cellulose. The need for cellulose acetate and carboxymethyl cellulose increases yearly because they have many uses. Cellulose acetate is often used as fiber for textiles, cigarette filters, plastics, photographic films, paper coatings, and membranes. At the same time, carboxymethyl cellulose is often used as a thickener, emulsion stabilizer, and binder. The purpose of this research is to utilize OPEFB waste for the manufacture of cellulose acetate and carboxymethyl cellulose, primarily to determine the effect of bleaching agents (NaClO2 or H2O2) with concentrations of (1%, 2%, 3%, 4%, and 5%) in the bleaching process to produce the best α-cellulose, to study the effect of bleaching agent (NaClO2 or H2O2) on yield, degree of substitution, acetyl content, and density of cellulose acetate, to study the impact of temperature and the addition of sodium monochloroacetate in the carboxymethylation process on yield, degree of substitution, purity, viscosity and pH of carboxymethyl cellulose. In this study, the variation between cellulose: sodium monochloroacetate is 1:1; 1:1.5; 1:2; 1:2.5; 1:3, and the variation of carboxymethylation reaction process temperature (45oC, 50oC, 55oC, 60oC, 65oC). This research method consists of several stages, namely delignification and bleaching. The result of the bleaching process is α-cellulose. α-cellulose will then be processed into cellulose acetate and carboxymethyl cellulose. The cellulose acetate synthesis process is carried out through activation, acetylation, hydrolysis, neutralization, and drying. Meanwhile, the carboxymethyl cellulose synthesis process consists of several stages: alkalization, carboxymethylation, neutralization, and drying. The results of the study showed that the TKKS delignification and bleaching results produced the best α-cellulose content using 1% NaClO2, amounting to 96. 58% In the study successfully made cellulose acetate from TKKS and produced the best cellulose acetate using 1% H2O2 as evidenced by the formation of C = O groups in FTIR results, and produced cellulose diacetate products in the form of powder, greyish white with L* 91.833 and ΔE 8.29, yield 94.06%, acetyl content 38.422%, degree of substitution 2.318, and density 1.3374 g/mL. In addition, this study also produced carboxymethyl cellulose from OPEFB as evidenced by the presence of -CH2 groups that affect the formation of CMC and ether groups formed, namely (-O-) in FTIR results and the best carboxymethyl cellulose was produced when using a carboxymethylation process temperature of 50oC with an addition ratio between cellulose: sodium monochloroacetate which is 1: 1. 5, obtained carboxymethyl cellulose in powder form with a bluish white color with a product yield of 96.85%, degree of substitution 1.09, CMC purity 99.15%, viscosity 69.4 cP, and pH of CMC solution 6.785.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), Selulosa Asetat (CA), Karboksimetil Selulosa (CMC), Bleaching, H2O2, NaClO2 Oil Palm Empty Fruit Bunches (OPEFB), Cellulose Acetate (CA), Carboxymethyl Cellulose, Bleaching, H2O2, NaClO2
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP1140 Polymers T Technology > TP Chemical technology > TP155.7 Chemical processes.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Odina Nadya Sari
Date Deposited:	08 Aug 2024 01:12
Last Modified:	08 Aug 2024 01:12
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/114219

Actions (login required)

View Item