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. Adhesivea. Urea-Formaldehydeb. Melamine-Formaldehydec. Phenol- Formaldehyded. Fillers, Hardeners and Catcherse. Free-formaldehyde resinf. Struct Bondg. Poly Vinyl Acetate2. Paper Chemicala. Polyacrylamide Resin (Hopelon, Hofmann)b. Amino-resin (U-Ramin)3. Industries Serveda. 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. ARUKI telah memastikan produk-produk berkualitas tinggi secara konsisten dan layanan serta komitmen untuk operasi yang ramah lingkungan.

B. VisiUntuk 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. Misi1. 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 ProduksiProduksi 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 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 Formalina. Bahan Baku 1) MetanolMetanol 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) AirAir 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 FormalinPada pembuatan formalin PT. Aruki menggunakan metode silver catalyst.1) Persiapan bahan bakuBahan 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 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 reaksiReaksi 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 produkSuhu 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.

Gambar 1.1 Flowsheet Formalin PT. ARUKI

2. Proses Pembuatan Urea Formaldehid a. Bahan Baku Pembuatan Urea Formaldehid1) UreaUrea senyawa yang akan dapat mengikat formaldehid karena memiliki tangan reaktif pada gugus aminonya. Reaksi akan membentuk struktur yang 3D karena ada proses crosslinking.2) FormaldehidFormaldehid merupakan zat yang sangat bermanfaat pada pembuatan pembuatan resin sebagai adhesive. Formaldehid digunakan pada pembuatan resin urea formaldehid, melamin formaldehid, dan phenol formaldehid.3) NaOHNaOH digunakan sebagai katalis pembuatan Urea Formaldehid.b. Tahapan Pembuatan Resin Urea FormaldehidPembuatan 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 :1) Reaksi Adisi (Methilolasi)Urea bereaksi dengan formaldehid pada suasana netral sedikit basa menghasilkan campuran mono dan dimethylolurea (Martens, 1968). Reaksi adisi antara urea 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 menghasilkan produk samping berupa air. Pada kondisi basa, reaksi yang terjadi adalah gugus methylol bereaksi dengan gugus methylol lainnya menghasilkan jembatan ether. Sedangkan pada kondisi asam, gugus methylol bereaksi dengan gugus amida menghasilkan jembatan methylen (Martens, 1968)

Gambar 1.3 Reaksi Kondensasi Urea Formaldeid

BAB IIPERMASALAHAN

A. Proses Pembuatan FormalinPada 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 FormaldehidPada pembuatan urea formaldehid di PT. ARUKI perlu adanya pemerhatian fakor fakor yang mempengaruhi reaksi pembuatan urea formaldehid supaya dihasilkan produk yang diiinginkan.

BAB IIITINJAUAN KRITIS

A. Proses Pembuaan FormalinFormaldehid 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 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 silverProses 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

H= -37,3 kal/molKat Ag.

b. Dehidrogenasi

H=20,3 kkal/molKat Ag.

(Orthmer Vol 11 hal 493)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 oxideProses 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 1218 bulan. Proses pembuatan formaldehid menggunakan metanol dan udara dengan katalis oksidasi besi-molibdenum. Proses ini beroperasi pada suhu 505-560 K, dan tekanan 11,5 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 :

H =-37,3 kal/molKat. 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 FormaldehidUrea-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 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. pHLaju reaksi pembentukan urea formaldehid di pengaruhi oleh pH, pada pH basa sekitar pH 9 yaitu 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)

2. Suhu ReaksiSuhu 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 ReaksiWaktu 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, 1979). Waktu reaksi pada proses pembuatan di PT. ARUKI didasarkan pada penentuan viskositas hingga 100cp.

BAB IVSIMPULAN

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.

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 14