Pengaruh nya Waktu Reaksi Polimerisasi Pada Proses Pembuatan Poliester dari Asam Lemak Sawit Distilat (ALSD)

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

LATAR BELAKANG
Indonesia merupakan salah satu produsen minyak sawit terbesar di dunia.

Konsumsi minyak sawit di dalam negeri digunakan sebagai bahan baku industri
minyak goreng, margarin, sabun, serta industri oleokimia yang memproduksi
asam lemak sawit, metil ester dan fatty alcohol [1]. Dalam pengolahan minyak
kelapa sawit diperoleh beberapa turunan diantaranya adalah hasil distilat dari
minyak sawit yaitu Asam Lemak Sawit Distilat (ALSD) yang banyak digunakan
sebagai bahan campuran makanan ternak, sabun kualitas rendah dan akhir-akhir
ini juga digunakan sebagai bahan baku biodiesel [2].
Produksi minyak sawit semakin lama semakin meningkat dari tahun ke
tahun. Hal ini dapat dilihat dari data produksi minyak sawit di Indonesia pada
tabel 1.1.
Tabel 1.1 Produksi Minyak Sawit di Indonesia [3]
Tahun
Produksi (Ton)
2006

10.961.756
2007
11.437.986
2008
12.477.752
2009
13.872.602
2010
14.290.054
Kondisi ini memberikan gambaran bahwa dengan meningkatnya industri
minyak sawit, maka perolehan ALSD turut meningkat. ALSD sebagai hasil
samping ini memiliki potensi yang cukup besar untuk digunakan sebagai bahan
baku pembuatan produk berbasis oleokimia, tidak hanya karena alasan ekonomis
namun juga karena banyaknya pilihan sifat-sifat produk turunan yang dihasilkan
dan pengaruhnya terhadap ekosistem [1]. Untuk itu diperlukan adanya pengolahan
lebih lanjut agar ALSD memiliki nilai jual lebih tinggi yaitu salah satu caranya
adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku poliester.
Poliester memiliki banyak kegunaan diantaranya untuk membuat botol,
film, tarpaulin, kano, tampilan kristal cair, hologram, penyaring, saput dielektrik
untuk kondensator. Poliester saat ini umumnya disintesis menggunakan asam

20
1
Universitas Sumatera Utara

tereftalat yang merupakan senyawa hidrokarbon yang tidak dapat diperbaharui.
Asam tereftalat berasal dari fraksi kerosin yang diaromatisasi menghasilkan paraxylene kemudian dilanjutkan dengan reaksi oksidasi menghasilkan asam tereftalat

[4]. Data statistik produksi poliester di dunia dapat dilihat pada tabel 1.2.

Tahun
2006
2007
2008
2009
2010
2011

Tabel 1.2 Produksi Poliester di Dunia [5]
Aplikasi Poliester (Ton)

Serat
Pengemasan
27.000.000
12.300.000
28.620.000
13.443.900
30.337.200
14.694.183
32.157.432
16.060.742
34.086.878
16.911.961
36.000.000
17.300.000

Film
5.336.100
5.390.000
5.443.900
5.498.339

5.553.322
6.810.000

Penelitian-penelitian yang terkait dalam pemanfaatan Asam Lemak Sawit
Distilat dan juga polimerisasi minyak nabati telah banyak dilakukan diantaranya
yaitu Marlina (2007) memanfaatkan asam lemak bebas teroksidasi dari minyak
jarak dan 2,4 toluen diisosianat untuk sintesis membran poliuretan dengan
memvariasikan komponen monomer, temperatur dan waktu reaksi. Hasil optimum
diperoleh pada rasio monomer 1,2 : 0,56 pada 1000C dan selama 5 menit [6].
Utami (2009) mensintesis polieugenolisiasetil tiopen metanolat dari eugenol
minyak cengkeh sebagai carier untuk recovery ion logam Cu2+, Cd2+ dan Cr3+.
Diperoleh hasil cairan kental berwarna coklat kehitaman dengan berat molekul
7019,8 g/mol pada waktu reaksi optimum 4 jam dengan katalis BF3-dietileterat
[7]. Zhang, dkk. (1994) mensintesis polikaprolakton dari asam salisilat dan
kaprolaktan. Diperoleh waktu reaksi polimerisasi maksimum pada waktu 3 jam
[8]. Topallar, dkk. (1997) melakukan kinetika autooksidatif polimerisasi minyak
biji bunga matahari dengan waktu reaksi optimum 32 hari [9]. Petrovic (2010)
mensintesis poliester linear berberat molekul tinggi dari metil ester 9hydroxynchanoic acid dengan viskositas 2,6-11 Pa.s [10]. Croston, et al. (1952)

melakukan polimerisasi minyak kedelai dan metil esternya dengan menggunakan

katalis boron trifluorida dan hidrogen fluorida memberikan hasil yang tinggi [11].
Rasyid (2011) memanfaatkan Asam Lemak Sawit Distilat sebagai bahan baku
biodiesel dengan memvariasikan suhu dan konsentrasi katalis HCl [12]. Nurmian,
et al. (2000) mensintesis poliester dari minyak goreng yang berasal dari CPO

2
21
Universitas Sumatera Utara

dengan metil ester sebagai senyawa antara dipolimerisasi dengan katalis BF3dietil eterat dilanjutkan dengan reaksi poliesterifikasi diperoleh kondisi optimum
pada waktu reaksi polimerisasi 4 jam dan katalis 10 ml [13].
Seiring dengan meningkatnya kesadaran akan kesehatan dan lingkungan
yang baik, permintaan poliester yang mudah terdegradasi (biodegradable) dan
berbasis tumbuhan juga semakin meningkat, maka diperlukan kajian untuk
memperoleh poliester yang mempunyai dua kriteria tersebut yaitu diperoleh dari
bahan baku yang dapat diperbaharui dan bersifat degradatif di alam sehingga
dapat diterima secara ekologis.
Salah satu faktor penting dalam reaksi pembentukan suatu zat adalah waktu
reaksi. Dalam reaksi pembentukan polimer, waktu reaksi polimerisasi merupakan
tahap penentu laju pembentukan produk [14].

Atas dasar pemikiran tersebut, maka penelitian perlu dilakukan untuk
mengetahui pengaruh waktu reaksi polimerisasi pada pemanfaatan ALSD yang
diduga dapat dijadikan bahan baku pembuatan poliester

sehingga dapat

meningkatkan nilai ekonomis dari ALSD yang merupakan limbah yang dapat
diperbarui dan bersifat biodegradable yang ramah lingkungan.

1.2

PERUMUSAN MASALAH
Adapun perumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana

pengaruh variasi waktu reaksi polimerisasi terhadap kualitas dan kuantitas
poliester yang dihasilkan dari ALSD.

1.3

TUJUAN PENELITIAN

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Menghasilkan

poliester

dari

bahan

baku

ALSD

melalui

reaksi

poliesterifikasi.
2. Menentukan pengaruh waktu reaksi polimerisasi terhadap poliester yang

dihasilkan dari ALSD.

3
22
Universitas Sumatera Utara

1.4

MANFAAT PENELITIAN
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Sebagai informasi tambahan tentang pemanfaatan ALSD sebagai bahan
baku poliester.
2. Memberikan nilai tambah terhadap ALSD yang merupakan hasil samping
industri minyak goreng.

1.5

RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian, Laboratorium Operasi

Teknik Kimia dan Laboratorium Proses Industri Kimia, Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan baku utama yang digunakan adalah ALSD yang diperoleh dari Pusat
Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) di Jalan Brigjen Katamso Medan, metanol, etilen
glikol, borontrifluorida-dietil eterat dan asam sulfat.
Adapun tahapan proses yang dilakukan adalah:
1. Tahap esterifikasi [15]
- Temperatur

: 70 oC

- Waktu reaksi

: 120 menit

- Rasio reaktan

: 1:8 (ALSD : metanol)

- Konsentrasi katalis (H2SO4)

: 1 % (b/b) ALSD

- Kecepatan pengaduk

: 150 rpm

2. Tahap polimerisasi [13]
- Temperatur

: 126-132 oC

- Waktu reaksi

: 3 jam, 4 jam, dan 5 jam

- Konsentrasi katalis (BF3-dietil eterat) : 9,2 % (b/b) metil ester
- Kecepatan pengaduk

: 150 rpm

3. Tahap poliesterifikasi [13]
- Temperatur

: 175-200 oC

- Rasio reaktan (b/b)

: 1:1(ME terpolimerisasi : etilen glikol)

- Kecepatan pengaduk

: 150 rpm

- Waktu pengambilan sampel : tiap 1 jam (Analisa bilangan asam)
- Waktu reaksi

: 4 jam

4
23
Universitas Sumatera Utara

Adapun analisis yang dilakukan adalah :
1. Komposisi ALSD dan metil ester dengan menggunakan GC-MS
2. Densitas metil ester dengan menggunakan piknometer [16]
3. Viskositas metil ester dengan menggunakan viskosimeter Ostwald [17]
4. Bilangan iodin metil ester dan metil ester terpolimerisasi [18]
5. Komposisi poliester dengan menggunakan GC
6. Bilangan asam poliester [19]
7. Viskositas poliester dengan menggunakan viskotester VT-04F [20]
8. Berat molekul poliester [21]

245
Universitas Sumatera Utara