Pra-Rancangan Pabrik Carboxymethyl Cellulose dari Limbah Tongkol Jagung dengan Proses Russel-Nelson Kapasitas 13.000 Ton/Tahun

Abstract

Berdasarkan hasil pra-rancangan pabrik Carboxymethyl Cellulose (CMC) berbasis tongkol jagung dengan kapasitas 13.000 Ton/Tahun ini dapat disimpulkan bahwa CMC merupakan salah satu produk turunan selulosa yang memiliki nilai ekonomi tinggi dan banyak dimanfaatkan sebagai bahan tambahan pada berbagai industri. Tongkol jagung dipilih sebagai bahan baku karena merupakan limbah pertanian yang tersedia dalam jumlah besar di Indonesia serta memiliki kandungan selulosa yang tinggi. Pabrik ini direncanakan beroperasi dengan kapasitas 13.000 ton/tahun pada tahun 2030 di Kawasan Industri Tuban, Desa Sumurgeneng, Kecamatan Jenu, Kabupaten Tuban, Jawa Timur. Pemilihan lokasi pabrik ini didasarkan pada kemudahan akses bahan baku dari wilayah sentra jagung seperti Tuban dan Lamongan, ketersediaan sarana utilitas dan tenaga kerja, serta kemudahan transportasi di jalur Pantai Utara (Pantura). Proses produksi CMC yang dipilih dalam rancangan ini adalah Proses Russel-Nelson kontinu yang menggunakan dua reaktor terpisah. Tahapan proses diawali dengan persiapan bahan baku berupa pengecilan ukuran tongkol jagung menggunakan hammer mill dan penyeragaman ukuran dengan screener. Selanjutnya dilakukan isolasi selulosa melalui proses delignifikasi menggunakan larutan NaOH 10% pada suhu 80°C selama 3 jam, yang dilanjutkan dengan proses bleaching menggunakan H₂O₂ 30% pada suhu 80°C selama 3 jam, filtrasi, serta pengeringan. Tahap sintesis produk dilakukan melalui reaksi alkalisasi selulosa menggunakan NaOH 20% dengan pelarut isopropanol pada suhu 45°C selama 1 jam, kemudian dilanjutkan reaksi eterifikasi atau karboksimetilasi menggunakan sodium monochloroacetate (SMCA) pada suhu 45°C selama 1 jam. Produk hasil reaksi kemudian masuk ke tahap netralisasi sisa basa menggunakan asam asetat 90%, pemisahan padatan, pencucian dan pengendapan CMC menggunakan etanol 70%, pengeringan dengan rotary dryer, serta penyeragaman ukuran produk akhir hingga 80 mesh menggunakan disk attrition mill. Proses ini mampu menghasilkan produk CMC berbentuk serbuk padatan dengan kemurnian mencapai 91% yang memenuhi standar spesifikasi industri. Pabrik Carboxymethyl Cellulose dirancang dalam bentuk Perseroan Terbatas (PT) dengan jumlah karyawan sebanyak 253 orang. Hasil Evaluasi ekonomi menunjukkan bahwa laba bersih pabrik sebesar Rp 155.295.239.658, Pay Out Time (POT) selama 4,48 tahun, dengan laju pengembalian modal 19,77%, sehingga didapatkan Break Even Point (BEP) sebesar 43,28%.