Proses Pembuatan Carboxy Methyl Cellulose

Proses pembuatan karboksimetil selulosa meliputi tahapan proses alkalisasi, karboksimetilasi, pemanasan, netralisasi, pemurnian yang meliputi pencucian dan pengeringan. Proses alkalisasi dan netralisasi merupakan tahapan proses yang menentukan terhadap karakteristik karboksimetil selulosa yang dihasilkan.

1. Tahap Penyiapan UmpanTahap awal proses produksi yaitu persiapan umpan dengan bahan baku utama berupa selulosa. Selulosa yang digunakan adalah selulosa murni yang telah bebas dari pengotor-pengotor, lignin, silan serta sisa-sisa tanaman berupa biji, kulit, ranting maupun daun. Selain itu dilakukan juga penyiapan bahan-bahan lain seperti isopropil alkohol sebagai pelarut organik, NaOH sebagai agen pembentuk selulosa alkali, natrium monokloroasetat sebagai agen eterifikasi selulosa alkali, metanol dan asam asetat teknis.

2. Tahap PereaksianPembuatan karboksimetil selulosa meliputi tahap alkalisasi yaitu pereaksian antara selulosa dengan NaOH, yang dilanjutkan dengan reaksi karboksimetilasi antara alkaliselulosa dengan garam natrium monokloroasetat. Selain pembentukan karboksimetil selulosa terjadi juga pembentukan produk samping dalam bentuk natrium glikolat. Reaksi-reaksi yang terjadi dituliskan sebagai berikut:

RselulosaOH + NaOH → RselulosaONa + H2O(1)RselulosaONa + ClCH2COONa → RselulosaOCH2COONa + NaCl (2)ClCH2COONa + NaOH → HOCH2COONa + NaCl (3)

Pada tahap pereaksian, selulosa murni direaksikan dengan NaOH 30% sebanyak 1.3 kali jumlah mol selulosa selama 90 menit di dalam isopropil alkohol agar terjadi reaksi karboksimetilasi. Agar campuran reaksi merata, serat selulosa harus terbasahi seluruhnya oleh larutan NaOH. Proses yang dilakukan adalah dengan menyemprotkan larutan NaOH ke lembaran-lembaran selulosa. Isopropil alkohol ini berperan sebagai medium reaksi sehingga tidak terjadi reaksi antara isopropil alkohol, dengan kata lain isopropil alkohol bersifat inert. Lembaran selulosa selanjutnya dicabik-cabik dan direaksikan dengan natrium monokloroasetat dengan perbandingan mol 1,3 : 1 terhadap selulosa. Natrium monokloroasetat dimasukkan kedalam tangki setelah NaOH dan isopropil alkohol bercampur sempurna. Campuran ini selanjutnya diaduk selama 90 menit. Campuran lalu dipanaskan hingga temperatur 55oC dan dipertahankan selama 4 jam sambil terus dilakukan pengadukan. Produk yang dihasilkan adalah garam natrium karboksimetil selulosa. 

3. Tahap PemanasanPada tahap pemanasan digunakan air hangat sebagai medium pembawa panas dengan menggunakan utilitas berupa alat penukar panas yang memanfaatkan kukus sebagai sumber panasnya. Hasil campuran dipanaskan sampai temperatur 65oC selama 6 jam. Produk yang dihasilkan berupa natrium-karboksimetil selulosa dalam bentuk slurry. Produk keluaran tahap

Yudi harianto/2011430087/sem.IV Page 1

pemanasan ini berupa slurry. Tujuan tahap ini adalah untuk mematangkan hasil reaksi campuran sehingga mempermudah perlakuan menuju tahap selanjutnya.

4. Tahap PenetralanSetelah tahap pengepressan dilakukan tahap penetralan. Natrium karboksimetil selulosa teknikal yang diperoleh mengandung campuran NaCl– glikolat. Campuran tersebut dipisahkan dari produk murni. Asam glikolat yang dihasilkan tersebut tidak praktis untuk diubah kembali menjadi asam kloroasetat. Oleh karena itu crude karboksimetil selulosa dinetralkan dengan asam asetat bertujuan untuk menghilangkan kadar natrium glikolatnya. 

5. Tahap PencucianCrude karboksimetil selulosa yang telah dinetralkan selanjutnya dicuci dengan metanol 70%-v/v. Tujuan tahap pencucian ini adalah untuk menyingkirkan natrium glikolat yang merupakan produk samping dari tahap pereaksian serta pengotor-pengotor lain yang masih terkandung di dalam crude karboksimetil selulosa. Tahap pencucian ini juga menyebabkan kandungan isopropanol di dalam natrium karboksimetil selulosa menurun menjadi 5% berat.

6. Tahap PengeringanTahap pengeringan dilakukan setelah produk dicuci, tahap ini bertujuan untuk mengurangi kadar air dari karboksimetil selulosa. Produk tersebut dikeringkan dengan menggunakan udara kering bertemperatur 700C. Produk yang dihasilkan berupa karboksimetil selulosa yang memiliki derajat penggantian minimum 0,8 dan kandungan air maksimum 5% berat.

Yudi harianto/2011430087/sem.IV Page 2

Yudi harianto/2011430087/sem.IV Page 3

Cellulosa

Netralization

Purifying (washing)

Drying

Reaction

(alkalinity, carboxymetyhil processed)

Heating

CMC

Isopropanol NaOH Na-monoclhloroacet

at

Asam asetat

NaCl - Glikolat

natrium-karboksimetil selulosa dalam bentuk slurry

MethanolMethanol +

natrium glikolat

air