laporan kkl pada pt.aruki

BAB I

PENDAHULUAN

A. Sejarah Perusahaan

PT. Arjuna Utama Kimia atau biasa disingkat PT.

ARUKI merupakan industri yang bergerak di bidang kimia,

dididrikan pada tanggal 18 Desember 1975, terletak di

Jalan Rungkut Industri 1, Kota Surabaya, Jawa Timur

60293, Indonesia (+6231 8431646). Sebagai perusahaan

patungan antara Mitsui Chemical Inc. (Mitsui Toatsu

Kimia) dan Mitra Indonesia untuk memproduksi dan

memberikan kualitas yang tinggi dalam produk

thermosetting perekat kayu untuk kayu lapis &

woodworking industri Indonesia. PT. ARUKI menghasilkan

berbagai jenis produk

1. Adhesive

a. Urea-Formaldehyde

b. Melamine-Formaldehyde

c. Phenol- Formaldehyde

d. Fillers, Hardeners and Catchers

e. Free-formaldehyde resin

f. Struct Bond

g. Poly Vinyl Acetate

2. Paper Chemical

a. Polyacrylamide Resin (Hopelon, Hofmann)

b. Amino-resin (U-Ramin)

1

3. Industries Served

a. Plywood.

b. Block Board.

c. Particle Board.

d. MDF Board.

e. Wood working.

f. Wood Furniture.

g. Paper Making.

Dalam tiga dekade terakhir, PT. ARUKI merupakan

anggota yang terdiversifikasi dan terdaftar dalam AKR

Corporindo Group (www.akr.co.id), PT. ARUKI menggunakan

teknologi internasional dari jepang dalam memproduksi

produk yang akan dipasarkan.

PT. ARUKI mempekerjakan ±150 personil yang

berkualitas untuk menjalankan pabrik dan memberikan

layanan pelanggan langsung dari berbagai departemen

seperti, pelayanan teknis (layanan pasca penjualan),

QA, untuk menjamin pasokan produk berkualitas tinggi

secara konsisten , jasa R & D untuk terus meningkatkan

penerapan produk dan inovasi di PT. ARUKI, layanan Lab

Pengujian untuk memantau kualitas yang konsisten dari

produk.

Sebagai salah satu perusahaan terbesar di Indonesia

PT. ARUKI telah mengantongi beberapa sertifat yaitu ISO

Sistem Manajemen Mutu 9001-2008 dan ISO Sistem

Manajemen Lingkungan 14001-2004, dengan demikian PT.

2

ARUKI telah memastikan produk-produk berkualitas tinggi

secara konsisten dan layanan serta komitmen untuk

operasi yang ramah lingkungan.

B. Visi

Untuk menjadi produsen perekat terbesar di Indonesia

dengan kualitas produk dan layanan terbaik. Pada PT.

ARUKI kami memberikan prioritas utama untuk memuaskan

kebutuhan pelanggan. Kami selalu mengatakan "pelanggan

datang pertama".

C. Misi

1. Memprioritaskan kepuasan pelanggan dengan produk

dan layanan.

2. Memelihara dan meningkatkan kualitas produk dan

layanan terus menerus.

3. Semua karyawan melaksanakan proses produksi dengan

cara yang baikdan aman.

4. Terus menerus dan berkelanjutan pertumbuhan.

5. Membangun hubungan jangka panjang dan saling

menguntungkan dengan semua pemangku kepentingan.

D. Proses Produksi

Produksi PT. Aruki terdiri dari pembuatan formalin

dan resin yang untuk aplikasi adhesive dan kertas.

Hasil proses pembuatan formalin ini berfungsi sebagai

bahan baku utama dalam pembuatan resin. Produksi resin

3

pada PT. Aruki yaitu Urea Formaldehid, Melamin

Formaldehid, dan Phenol Formaldehid. Pada laporan ini

yang akan dibahas lebih lanjut yaitu proses pembuatan

formalin dan urea formaldehid.

1. Proses produksi Formalin

a. Bahan Baku

1) Metanol

Metanol yang digunakan berupa fase liquid dan sebagai

bahan baku utama.

2) Udara

Udara berfungsi sebagai bahan penghasil oksigen, Dimana

oksigen berfungsi untuk mengoksidasi metanol.

3) Air

Air berfungsi sebagai pelarut gas formaldehid, maka

hasil gas yang terlarut dalam air disebut formalin.

Kemampuan air dalam melarutkan gas formaldehid yaitu

37% - 55%.

b. Tahapan Pembuatan Formalin

Pada pembuatan formalin PT. Aruki menggunakan metode

silver catalyst.

1) Persiapan bahan baku

Bahan baku metanol dari tanki penyimpanan bersuhu

30oC dialirkan dengan pompa menuju heat exchanger untuk

didihkan pada suhu 60oC sebelum diuapkan dalam

vaporizer hingga 70oC, menggunakan pompa. Udara

4

dialirkan menggunakan blower menuju mixer, dimana udara

telah dipanaskan pada suhu 108 – 110oC. Uap metanol

juga di pompa menuju mixer untur dicampur dengan udara.

Campuran uap metanol dan udara dinaikan suhunya sesuai

kodisi reaksi dalam reaktor sebesar 630oC.

2) Proses reaksi

Reaksi yang terjadi merupakan reaksi oksidasi metanol

menjadi formaldehida. Reaksi bersifat eksotermis, non-

Isothermal dan non-adiabatic, berlangsung dalam fase gas.

Pada reaktor diletakan katalis silver pada tray –

traynya. Campuran uap metanol dan udara dimasukan ke

dalam reaktor pada bagian atas sehingga reaksi yang

terjadi merata ke bawah.

3) Pelarutan produk

Suhu formaldehid masuk pada adsorber yaitu 50oC.

Adsorben yang digunakan adalah air. Formaldehid dengan

kadar 37% keluar sebagai hasil bawah. Hasil atas berupa

gas tak terlaurut dalam air. Gas tersebut diantaranya

O2, N2, H2, CH2O, dan CO dialirkan dengan blower menuju

steam sebagai bahan bakar.

5

Gambar 1.1 Flowsheet Formalin PT. ARUKI

2. Proses Pembuatan Urea Formaldehid

a. Bahan Baku Pembuatan Urea Formaldehid

1) Urea

Urea senyawa yang akan dapat mengikat formaldehid

karena memiliki tangan reaktif pada gugus aminonya.

Reaksi akan membentuk struktur yang 3D karena ada

proses crosslinking.

2) Formaldehid

6

Formaldehid merupakan zat yang sangat bermanfaat pada

pembuatan – pembuatan resin sebagai adhesive.

Formaldehid digunakan pada pembuatan resin urea

formaldehid, melamin formaldehid, dan phenol

formaldehid.

3) NaOH

NaOH digunakan sebagai katalis pembuatan Urea

Formaldehid.

b. Tahapan Pembuatan Resin Urea Formaldehid

Pembuatan Urea formaldehide di PT Aruki dilakukan

dengan mencampurkan formalin 37%, urea dan larutan NaOH

hingga PH 9 dan di panaskan pada suhu 85oC selama 20

menit, setelah 20 menit akan terjadi reaksi metilolasi.

Masukan asam formiat pada PH ± 5,8, hal ini bertujuan

untuk mempercepat terjadinya reaksi polikondensasi.

Asam yang di gunakan dalam pembuatan urea formaldehide

adalah asam lemah agar tidak setting/ beku. Jika

terjadi setting, maka dapat di lakukan dengan

menambahkan NaOH. Proses terakhir yaitu campuran di

tambahkan dengan urea II, dan pada tahap akhir, terjadi

kenaikan viskositas selama satu jam. Campuran di ukur

viskositasnya setiap satuan waktu dihentikan sampai

viskositasnya mencapai 100cp.

Reaksi pembentukan urea formaldehid sebagai berikut :

7

1) Reaksi Adisi (Methilolasi)Urea bereaksi dengan formaldehid pada suasana netral

sedikit basa menghasilkan campuran mono dandimethylolurea (Martens, 1968). Reaksi adisi antaraurea dan formaldehid sebagai berikut :

Gambar 1.2 Reaksi Adisi Urea Formaldehid

2) Reaksi KondensasiReaksi kondensasi polimerisasi terjadi reaksi antara

methylol urea dengan methylol urea lain menghasilkanproduk samping berupa air. Pada kondisi basa, reaksiyang terjadi adalah gugus methylol bereaksi dengangugus methylol lainnya menghasilkan jembatan ether.Sedangkan pada kondisi asam, gugus methylol bereaksidengan gugus amida menghasilkan jembatan methylen(Martens, 1968)

Gambar 1.3 Reaksi Kondensasi Urea Formaldeid

8

BAB II

PERMASALAHAN

A. Proses Pembuatan Formalin

Pada pembuatan formaldehid di PT. ARUKI menggunakan

katalis silver. Hal – hal apa saja yang menjadi

kelebihan dan kekurangan dalam penggunaan metode

tersebut.

B. Proses Pembuatan Urea Formaldehid

Pada pembuatan urea formaldehid di PT. ARUKI perlu

adanya pemerhatian fakor – fakor yang mempengaruhi

reaksi pembuatan urea formaldehid supaya dihasilkan

produk yang diiinginkan.

9

BAB III

TINJAUAN KRITIS

A. Proses Pembuaan Formalin

Formaldehid merupakan senyawa yang diperoleh dari

hasil reaksi oksidasi metanol dengan oksigen yang

terkandung di udara (Skeist, 1977). Larutan formaldehid

dalam air, memiliki kadar formaldehid 37-50%. Secara

10

komersial larutan formaldehid dalam air disebut

formalin. Formalin distabilkan dengan menambahkan 6-15%

metanol untuk menghambat polimerisasi dari formaldehid

pada suhu ruang. Formalin adalah jenis formaldehid yang

sering digunakan untuk produksi resin amino. Ada

beberapa proses yang digunakan dalam pembuatan formalin

yaitu proses katalis silver dan proses katalis iron

Molybdenum Oxide.

1. Proses pembentukan formalin dengan katalis silver

Proses ini menggunakan katalis perak. Katalis ini

berbentuk kristal-kristal perak atau spherical yang

ditumpuk pada tube. Katalis ini mempunyai umur sekitar

3-8 bulan dan mudah teracuni oleh sulfur dan beberapa

logam dari golongan transisi. Reaksi yang terjadi

sebagai berikut :

a. Oksidasi

CH3OH(g )+12O2

(g)T⃗=923 K, P=1,3 atmHCHO(g)+H2O(g) ∆ H= -37,3

kal/mol

b. Dehidrogenasi

CH3OH(g )⃗T=973 K, P=1,3 atmHCHO(g)+H2(g )

∆H=20,3 kkal/mol

(Orthmer Vol 11 hal 493)

11

Kat Ag.

Kat Ag.

Secara keseluruhan reaksinya adalah reaksi eksotermis

pada suhu yang tinggi yaitu 923 – 973 K dan tekanan

sedikit diatas tekanan atmosfer. Pada proses ini udara

yang dimurnikan direaksikan dengan metanol dalam

reaktor katalitik.

2. Proses pembentukan formalin dengan katalis metal

oxide

Proses ini mula-mula menggunakan katalis Vanadium

Penta Oksida yang diikuti dengan katalis Oksida besi

dan oksida molibdenum yang direaksikan dengan oksigen.

Jenis katalis metal oxide mempunyai umur efektif 12–18

bulan. Proses pembuatan formaldehid menggunakan metanol

dan udara dengan katalis oksidasi besi-molibdenum.

Proses ini beroperasi pada suhu 505-560 K, dan tekanan

1–1,5 atm. Metanol direaksikan dengan udara dengan

bantuan katalis oksidasi besi-molibdenum dalam sebuah

reaktor fixed bed multitube. Konversi yang diperoleh

mencapai 95% dengan yield formaldehid 94,4% (Mc

Ketta,1992).

Reaksi pada pembuatan formalin dengan katalis

molebdenum :

CH3OH(g )+12O2

(g )T⃗=505−560 K, P=1,5 atmHCHO(g)+H2O(g) ∆H =-37,3

kal/mol

12

Kat. Fe2O3MoO3Cr2O3

(Orthmer Vol 11 hal 494)

PT.Aruki telah memahami semua alasan dalam

pemilihan katalis silver melalui paparan kelebihan

dan kekurangan yang ada Proses pembentukan formalin

dengan bahan baku metanol dan udara dengan katalis

silver memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan

penggunaan katalis silver yaitu katalis silver dapat

diregenerasi, proses berlangsung pada tekanan rendah,

dan mampu menghasilkan produk formalin dengan

konsentrasi yang bervariasi 37-55%. Kekurangan

katalis silver yaitu mudah diracuni sulfur dan

umurnya hanya 3-8 bulan.

B. Proses Pembuatan Urea Formaldehid

Urea-formaldehid (dikenal juga sebagai urea-metanal)

adalah suatu resin atau plastik thermosetting yang

terbuat dari urea dan formaldehid yang dipanaskan dalam

suasana basa lembut seperti amoniak atau piridin. Resin

ini memiliki sifat tensile-strength dan hardness

permukaan yang tinggi, dan absorpsi air yang rendah.

Resin ini termasuk dalam kelas resin thermosetting yang

mempunyai sifat tahan terhadap asam ,basa , tidak dapat

melarut dan tidak dapat meleleh. Karena sifat-sifat

tersebut, aplikasi resin urea-formaldehid yang sangat

luas sehingga industri urea-formaldehid berkembang

13

pesat. Reaksi urea-formaldehid merupakan reaksi

kondensasi antara urea dengan formaldehid. Pada umumnya

reaksi menggunakan katalis hidroksida alkali dan

kondisi reaksi dijaga tetap pada pH 8-9 agar tidak

terjadi reaksi Cannizaro, yaitu reaksi diproporsionasi

formaldehid menjadi alkohol dan asam karboksilat. Untuk

menjaga agar pH tetap maka dilakukan penambahan ammonia

sebagai buffer ke dalam campuran.Pada pembuatan urea

formaldehid ada faktor yang perlu diperhatikan yaitu

pH, suhu reaksi, dan waktu reaksi. Dimana faktor –

faktor tersebeut mempengaruhi laju reaksi dan derajat

polimerisasi. Indikator untuk melihat proses reaksi

dengan uji viskositas. Viskositas yang digunakan

didasarkan pada aplikasi partikel papan. Semakin besar

viskositas Urea Formaldehide maka ukuran partikel papan

kecil dan sebaliknya. Contoh viskositas 30cp digunakan

untuk fibberboard. Sedangakan 100-500cp digunakan untuk

partikelboard.(Maloney, 1977). Pada PT. Aruki

menggunakan 100cp sehingga Urea Formaldehide digunakan

untuk partikelboard.

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam pembuatan

urea formaldehid :

1. pH

Laju reaksi pembentukan urea formaldehid di

pengaruhi oleh pH, pada pH basa sekitar pH 9 yaitu

14

ketika (grafik A pada gambar 3.1.) reaksi adisi,

konstanta kecepatan reaksi tinggi. Sedangkan (grafik B

pada gambar 3.1.) reaksi kondensasi pada kondisi asam

pH 2-4, konstanta kecepatan reaksi tinggi. (Williams,

2005)

Pada PT. ARUKI dalam pembuatan urea formaldehid pH

awal yang digunakan yaitu pH 9 sesuai dengan teori

dimana dalam reaski adisi menggunakan pH 8-9 Suasana

basa bertujuan untuk mencegah oksidasi aldehid

(formaldehid) menjadi alkohol dan diteruskan menjadi asam

karboksilat. Tahap kedua penambahan asam formiat menuju

pH 5,8 dimana pada keadaan ini dari grafik sudah cukup

menghasilkan kecepatan reaksi kondensasi yang cukup

maksimal.

Pada kondisi asam, resin akan mengalami cepat curing

dimana percepatan pembentukan struktur cross linking.

(Maloney, 1977)

Gambar 3.1. Pengaruh pH pada (A) reaksi adisi urea dan

formaldehid (1:1), dan (B) reaksi kondensasi methylol

urea dengan hidrogen amino dari molekul urea yang

berdekatan suhu 35oC 0,1 Molar.(Williams, 2005)

15

2. Suhu Reaksi

Suhu mempengaruhi viscositas resin yang dihasilkan.

Viscositas meningkat seiring dengan kenaikan suhu

(Meyer, 1979). Temperatur optimum reaksi urea

formaldehid kurang lebih 85oC. PT. ARUKI menggunakan

temperatur 85oC. Ketika suhu Urea formaldehid sama

dengan titik didih air maka urea formaldehid akan

mengalami curing.(Maloney, 1977).

Gambar 3.2. Grafik hubungan suhu reaksi, pH, serta

waktu reaksi terhadap viskositas urea formaldehid yang

dihasilkan (Meyer, B. 1979)

3. Waktu Reaksi

Waktu reaksi mempengaruhi viscositas resin yang

dihasilkan. Semakin lama waktu reaksi maka viscositas

yang dihasilkan tinggi, sedangkan semakin cepat waktu

reaksi viscositas yang dihasilkan rendah (Meyer,

16

1979). Waktu reaksi pada proses pembuatan di PT. ARUKI

didasarkan pada penentuan viskositas hingga 100cp.

17

BAB IV

SIMPULAN

PT. Aruki pada pembuatan formaldehid dengan bahan

baku metanol dan udara dengan jenis proses silver

katalis. PT. Aruki telah mempertimbangkan kelebihan dan

kekurangan dengan penggunaan silver katalis yang ada.

PT. Aruki dalam pembuatan urea formaldehid telah

memperhatikan faktor – faktor yang mempengaruhi reaksi

urea formaldehid sehingga dihasilkan resin urea

formaldehid dengan kualitas yang diinginkan.

18

DAFTAR PUSTAKA

Meyer, B. 1979. Urea Formaldehyde Resin. Addition

Wesley Publishing Company, Inc. Advance Book

Progam Reading, Massachusetts, U.S.A.

Williams, L. L. 2005. Amino Resin and plastics. In

Encyclopedia Of Polymer Science and Technology. John

Willey & Sons. Hoboken, New Jersey.

http://www.aruki.co.id/company.php diakses pada

tanggal 10 Juli 2015

19