Deposit Control di Pabrik Kertas: Kimia Khusus, Taktik Holistik, dan Dampaknya ke Downtime

Dari “stickies” organik hingga scale anorganik dan slime biologis, deposit di sistem papermaking memangsa efisiensi. Kombinasi dispersant, detackifier, biocide, plus tata kelola proses yang rapi terbukti memangkas break dan biaya.

Industri: Pulp_and_Paper | Proses: Papermaking

Deposit organik “stickies” (pitch, adhesives, fragmen coating) dan scale anorganik (mis. CaCO₃, silikat) punya dampak tak proporsional terhadap runnability, kualitas, dan biaya. Tanpa kendali, deposit memicu pinholes/spot warna, sheet break berulang, wire/felt “blinding”, dan downtime tak terjadwal (pdfcoffee.com).

Contoh lapangan: akumulasi pitch di felt berujung reel breaks, sementara scale anorganik di shower pipe memaksa acid wash lebih sering—output turun, energi naik. Pada sebuah mesin dengan whitewater 100% recycled, kontrol slime yang buruk memicu 1–2 break mahal per hari (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dengan porsi fiber daur ulang yang kian tinggi dan limit pembuangan makin ketat, kebutuhan deposit‑control chemicals kian krusial (solenis.com) (pdfcoffee.com).

Rangkaian intervensi kimia (dispersant, detackifier, slimicide) plus housekeeping (boil-out/foam cleaning) “secara substansial mengurangi break” dan defect (scribd.com) (pdfcoffee.com). Hasil akhirnya: downtime, waste (broke), penggantian felt/wire, dan energi turun; efisiensi mesin dan profit naik (pdfcoffee.com) (scribd.com).

Spektrum deposit dan sumbernya

Tiga kategori deposit yang wajib dikendalikan: organik (stickies/pitch), anorganik (scale/filler), dan biologis (slime/biofilm). Stickies organik berasal dari ekstraktif kayu (resin acid, fat) dan additives di furnish daur ulang (hot‑melt adhesives, inks, starch, wax). Contoh umum: SBR (styrene‑butadiene) dari label, EVA (ethyl‑vinyl acetate) dari binder, lem alami, dan polimer akrilat—banyak yang “sangat sulit dihilangkan” (pdfcoffee.com).

Deposit anorganik terbentuk saat scalant seperti kalsium karbonat, sulfat, atau silikat mengendap (terutama di whitewater loop tertutup atau ketika pH/suhu memicu presipitasi). Scalant lazim: CaCO₃, CaSO₄, clay fines, talc, TiO₂ (pdfcoffee.com). Slime biologis (biofilm bakteri/jamur) dapat mengikat debris lain dan mempercepat fouling.

Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia

Kontrol per kategori deposit

  • Organik (pitch/stickies): kontrol dengan surfactant dispersant (polimer anionik seperti polyacrylates, naphthalene sulfonates, lignosulfonates) untuk menjaga pitch terdispersi; adsorbent detackifier seperti talc atau bentonite untuk “mengunci” partikel lengket; biodispersant; screening mekanis dan ferromagnetic traps untuk stickies besar; serta fixatives (polimer kationik atau alum) untuk memprecipitasi komponen pelengket terlarut (pdfcoffee.com).
  • Anorganik (scaling/fillers): kontrol dengan crystal modifier fosfonat dan dispersant polimerik (mis. polyacrylates) untuk menghambat kristalisasi scale; sequestrant/chelating (EDTA, DTPA, polyphosphonates) untuk mengikat ion hardness; biodispersant; dan manajemen pH (mis. acidulation). Pada mesin kertas alkalin, polyaluminum coagulants (PAC) dipakai untuk mem‑fix white pitch sekaligus menetralkan “anionic trash” tanpa membentuk alum hydroxide yang tidak larut (pdfcoffee.com) (pdfcoffee.com).
  • Biologis (slime/film): kontrol dengan biocides (oxidizing/non‑oxidizing slimicides) yang ditambahkan ke wet end atau water loop; biodispersant (surfaktan anionik seperti lignosulfonates atau EO/PO copolymers) sebagai pendamping untuk mencegah debris organik/anorganik “terlem” pada biofilm (pdfcoffee.com); plus cleaning mekanis (boil‑out, foam cleaning pada press felts). Good housekeeping (pembersihan tank, scrubbing, filters) krusial. Ulasan industri menyorot tren ke “alternative control measures” (enzim, biodispersant, hingga bakteriofag) karena enzim “nontoxic, biodegradable” dan berbasis bahan terbarukan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Dispersant khusus (organik dan anorganik)

Dispersant adalah surfaktan polimerik yang menahan deposit tetap tersuspensi halus. Untuk pitch organik, pilihan lazim adalah polimer anionik (low‑MW polyacrylates, lignosulfonates, naphthalene sulfonates) yang mengadsorpsi partikel resin dan mencegah aglomerasi (pdfcoffee.com). Ini menjaga pitch tetap koloidal sehingga keluar lewat effluent atau tertangkap sebagai kompleks serat‑pitch halus, bukan menempel di wire/felt (pdfcoffee.com).

Praktiknya, pabrik mendosis dispersant ±0,01–0,1% terhadap bobot kering pulp (on pulp dry weight), disesuaikan beban bahan baku; data lapangan menunjukkan polyacrylate anionik dapat memangkas kebutuhan pembersihan felt >50% pada furnish penuh kontaminan lengket. Untuk scale, dispersant anorganik meliputi polyphosphonates (mis. HEDP), polyacrylates, atau campuran ligan organik. Sodium hexametaphosphate digunakan untuk men‑sequester Ca²⁺ di pabrik hardwood, menjaga CaCO₃ tetap larut; dosis 10–200 ppm lazim pada aliran ber‑hardness tinggi, ditetapkan lewat skatests atau pengukuran kecenderungan pembentuk deposit.

Dispersant juga menunjang kontrol slime. “Biodispersant” non‑oksidator (surfaktan atau lignosulfonates) sering ditambahkan bersama biocide untuk melepaskan debris/inorganik dari biofilm—membantu “mengeliminasi deposit non-mikrobiologis yang menumpuk bersama slime” (pdfcoffee.com). Program disesuaikan furnish: 100% recycled furnish bisa mengandung 2–3× adhesive terlarut ketimbang virgin pulp.

Untuk eksekusi presisi, paket dispersant chemicals umumnya digabung dengan pengumpan kimia akurat; hal ini memudahkan pengendalian dosis rendah‑menengah secara stabil menggunakan dosing pump.

Data kuantitatif: pada studi biofilm, kombinasi ozone + surfaktan di whitewater menurunkan bakteri aerob 90–99% dengan biaya kira‑kira US$0,04–0,15 per m³ air yang diolah (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

baca juga: 

Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air

Detackifier dan adsorben

Detackifier adalah agen yang menetralkan kelengketan lewat kompleksasi atau adsorpsi. Pilihan umum: mineral (talc, magnesium silicate) dan clay (bentonite)—menyerap pitch/stickies menjadi partikel tidak lengket. Penambahan talc 5–50 kg/ADt (ADt, air‑dry ton) secara drastis mengurangi tack; talc dengan afinitas minyak tinggi dan struktur platy “mengadsorbsi dan mem‑pelletize” grease dan resin (hubbepaperchem.cnr.ncsu.edu). Dosis dituning (puluhan ppm di chest) sampai whitewater bertekstur granular non‑tacky. Bentonite (microparticles) bekerja serupa lewat luas permukaan tinggi.

Polimer kationik (polyamine atau polyDADMAC) juga bertindak sebagai detackifier dengan memprecipitasi fatty acid anionik jadi kompleks tak larut. Polyamine (Mw ~10–100 kDa) 5–20 g/ADt lazim dipakai sebagai “fixing agent” di sistem netral/alkalin untuk memflokulasi endapan rosin soap. Detackifier dipilih saat dispersant saja tak menuntaskan stickiness; rujukan industri menegaskan detackifier adsorben (talc, bentonite) bersama surfaktan dan screening (pdfcoffee.com).

Pabrik memantau tack whitewater (tack meter) dan beban pitch, lalu menyesuaikan talc/polimer detackifier. Indikator hasil: lebih jarang doctor blade cleaning pada wire/felt dan turun speck/kotoran di kertas. Pada satu uji di coated‑woodfree, program polyamine detackifier menurunkan frekuensi felt cleaning 60% (hasil bervariasi sesuai furnish).

Biocide dan kontrol biologis

Slime dikendalikan oleh biocides (oxidizing dan non‑oxidizing slimicides) dan desain programnya. Oksidator tradisional: chlorine dioxide, sodium hypochlorite, hypobromite. Non‑oksidator: glutaraldehyde, DBNPA, isothiazolinones. Masing‑masing punya trade‑off pada spektrum, kecepatan, dan byproduct. Chlorine dioxide efektif dan menghasilkan AOX (adsorbable organic halides) lebih rendah dibanding chlorine, tetapi kurang efektif pada biofilm mapan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Glutaraldehyde disebut “workhorse” di papermaking: efektif pada mikroorganisme aerob/anaerob termasuk sulfate‑reducing bacteria dan kompatibel dengan wet‑end additives; “tidak bereaksi merugikan” dengan bahan tambah lain (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Uji menunjukkan >90% kill di ~25 ppm dan nyaris 100% di ~50 ppm (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kimia lain (peracetic acid, hydrogen peroxide, hingga enzim/slime‑eating) juga dipakai, tetapi saat ini glutaraldehyde, isothiazolinones, dan brominated organics mendominasi. Sejumlah pabrik mengombinasikan biocide aksi cepat dekat mesin dengan produk slow‑release di hulu.

Dosis biocide dipandu uji mikrobiologi atau ATP test. Pada sebuah kasus, beralih ke organic biocide baru di mesin recycled furnish padat menurunkan bioaktivitas (ATP) >99%, selaras dengan break yang lebih jarang (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Secara ekonomis, ozonasi on‑stream kian menarik: disinfeksi whitewater (sub‑ppm) menunjukkan 99% kill bakteri aerob di biaya sekitar US$0,04–0,15 per m³ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Dalam praktik, pabrik menimbang efektivitas, biaya, dan jejak regulasi (mis. HOCl/HOBr menghasilkan byproduct terhalogenasi; glutaraldehyde dapat membentuk glutal‑derivatives) saat merancang program. Untuk eksekusi dan pengendalian yang konsisten, paket biocides lazimnya diintegrasikan ke loop air dan wet end dengan pengaturan titik injeksi yang jelas.

Baca juga: 

Penerapan Sistem Biofilter dalam Pengolahan Limbah Air

Pendekatan holistik: bahan baku dan proses

ChatGPT Image Oct 17, 2025, 05_03_03 PM

Manajemen deposit efektif tidak semata kimia. Dimulai dari seleksi fiber/furnish: virgin pulp (khususnya bleached kraft dari kayu perkebunan) umumnya ber‑pitch rendah; furnish daur ulang perlu diproses (sorting, deinking) cermat untuk menyingkirkan label dan waxy coating. Kenaikan post‑consumer fiber dari 50% ke 75% di pabrik linerboard bisa kira‑kira menggandakan beban tackifier; kompensasi dengan detackification lebih kuat atau revisi spesifikasi furnish diperlukan.

Pra‑penyaringan untuk menolak stickies >1 mm dan flotation penting. Screening kontinu dapat dilaksanakan dengan automatic screen yang menahan debris besar di hulu proses. Di Indonesia, standar “Green Industry” mendorong penggunaan fiber bersih/tersierifikasi dan efisiensi input (peraturanpedia.com).

Setelan proses ikut menentukan. Kimia air dikalibrasi untuk meminimalkan scale: menjaga pH whitewater di bawah saturasi CaCO₃, menambah hardness sequestrant, atau on‑line cleaning asam ringan. Banyak pabrik melakukan pulp‑washing berjenjang (mis. hydrocylone/washer) untuk mengeluarkan organik terlarut sejak awal karena wash filtrate adalah sumber resin terkonsentrasi. Kontrol retention/drainage juga membantu: program retention aid yang baik “menahan” pitch pada serat dan membawanya keluar di lembaran, bukan beredar di air proses (hubbepaperchem.cnr.ncsu.edu). Praktik operasional (posisi shower optimal, kalibrasi felt, hot blow fabric showers) mencegah akumulasi pada kain.

Di mesin kertas alkalin, penggunaan polyaluminum coagulants (PAC) untuk mem‑fix white pitch sekaligus menetralkan “anionic trash” tanpa membentuk alum hydroxide tidak larut tercatat luas (pdfcoffee.com)—praktik ini dapat diintegrasikan lewat pasokan PAC. Untuk kasus air sulit, opsi ber‑basicity tinggi seperti ACH (aluminum chlorohydrate) juga lazim dalam ekosistem pengolahan air proses.

Integrasi program dan pemantauan

Kunci berikutnya: integrasi titik dosis dan monitoring. Dispersant umumnya diinjeksikan ke thin stock atau whitewater; detackifier ke thick stock; biocide ke chests atau loop pekat. Pemantauan pembentukan deposit dilakukan dengan deposit coupon atau sensor penumpukan on‑line, lalu kimia disetel dinamis. Pemeliharaan preventif—boil‑out atau foam cleaning terjadwal saat shutdown—efektif “mereset” sistem.

Data lapangan menunjukkan pabrik dengan program kimia+cleaning terkoordinasi dapat memangkas wet‑end breaks dan grade defects hingga separuh dibanding program yang tidak terkoordinasi (scribd.com) (pdfcoffee.com). Penempatan dan stabilitas dosis yang konsisten dapat dibantu oleh infrastruktur injeksi kimia yang presisi seperti dosing pump.

baca juga: Media Filtrasi : Sand Filter, Carbon Filter dan Iron Filter

Dampak bisnis terukur

Outcomes kunci: kombinasi seleksi fiber cerdas, optimasi kondisi proses, dan program kimia deposit‑control yang solid menghasilkan 30–60% lebih sedikit sheet breaks dan 20–50% lebih rendah downtime. Konsumsi kimia juga bisa turun: menyelesaikan slime berulang dengan viscozymes bertarget dan biocide menurunkan konsumsi biocide ~70% dengan kontrol terjaga. Hemat energi—dari lebih jarang blade cleaning dan permeabilitas drying felt yang lebih tinggi—menambah beberapa persen pengurangan biaya. Secara keseluruhan, manajemen deposit berbasis data mendukung kecepatan lebih tinggi dan yield lebih baik, sembari memenuhi target lingkungan dan kualitas.

Di Indonesia, praktik ini selaras dengan standar “Green Industry” pulp & paper 2019 yang mewajibkan efisiensi penggunaan air dan kontrol polusi (peraturanpedia.com). Dengan deposit yang lebih rendah, kepatuhan limit pembuangan lebih mudah (lebih sedikit padatan/organik terbawa ke effluent).

Catatan visual dan rujukan

Ilustrasi: contoh penumpukan deposit pada press fabrics sebelum (kiri) dan sesudah (kanan) pembersihan kimia menunjukkan bagaimana perlakuan dispersant/detackifier memulihkan porositas felt (pdfcoffee.com).

Sumber yang mendasari data dan tren di atas: laporan/ulasan industri dan akademik, termasuk solenis.com, pmc.ncbi.nlm.nih.gov, pdfcoffee.com, pdfcoffee.com, peraturanpedia.com, pmc.ncbi.nlm.nih.gov, dan pmc.ncbi.nlm.nih.gov, yang merefleksikan praktik global (dengan regulasi seperti standar Green Industry Indonesia untuk konteks lokal).

Chat on WhatsApp