Di pabrik pulp, pitch adalah residu hidrofobik dari kayu—campuran resin acids, fatty acids, sterols, waxes, hingga triglycerides—yang bersifat lipofilik dan cenderung menggumpal (researchgate.net). Komponen ini lazimnya 2–5% dari berat kering kayu dan berpengaruh nyata pada proses pembuatan kertas (bioresources.cnr.ncsu.edu).

Jika tak terkontrol, pitch mengendap di washer dan screen, memicu paper breaks, maintenance naik, dan cacat mutu. Literatur menegaskan: substansi yang tak tersapu di washing akan terkonsentrasi di proses hilir dan membentuk deposit lengket—dengan konsekuensi kualitas turun dan biaya meledak (researchgate.net; researchgate.net). Efisiensi brownstock washing dan penggunaan additives yang tepat menjadi tameng utama terhadap fouling yang mahal itu (researchgate.net).

Karakter pitch dan variasi bahan baku

Kaya ekstraktif, softwood (pine, spruce) cenderung menghasilkan pitch lebih banyak daripada hardwood (eucalyptus, acacia). Resins (rosin acids) bahkan hanya terdapat pada softwood (bioresources.cnr.ncsu.edu). Total ekstraktif kayu lazimnya 2–5% (bioresources.cnr.ncsu.edu).

Contoh konkret: klon Eucalyptus Brasil rata-rata ~2,7% total ekstraktif—didominasi steroid polar, senyawa aromatik, dan fatty acids (mdpi.com). Konifer mengandung ekstraktif lebih non-polar (resin/fatty) dibanding hardwood; “Hardwoods have a higher proportion of polar polyphenolic compounds… whereas conifers have a higher proportion of non-polar extractives due to resins” (mdpi.com). Spesies tropis (iklim hangat) cenderung menghasilkan fatty acids yang lebih jenuh; eukaliptus Indonesia kemungkinan mengikuti tren ini (bioresources.cnr.ncsu.edu).

Dampak proses pulping terhadap pitch

Proses juga menentukan. Mechanical pulping hanya sedikit mengurangi ekstraktif; chemical pulping (kraft, sulfite) menghilangkannya dalam porsi besar (researchgate.net). Di pabrik kraft softwood, cooking menghasilkan crude tall oil (resin acid soap); pabrik Southern pine lazimnya memulihkan ~10–20 kg tall oil per ton pulp—menyisakan resin hanya jejak pada brownstock (bioresources.cnr.ncsu.edu). Sebaliknya, kraft hardwood hampir tak menghasilkan rosin oil; namun sedikit residu fatty dan sterol mungkin tetap ada (bioresources.cnr.ncsu.edu).

Semakin tinggi porsi softwood dalam furnish, semakin besar potensi pitch. Pabrik kerap memantau total ekstraktif (fatty+resin acids) dalam black liquor. Tahap bleaching dan washer membantu meluruhkan ekstraktif yang tersisa—itulah mengapa brownstock washing menjadi titik kendali krusial (researchgate.net; researchgate.net).

Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia

Brownstock washing dan screening

Brownstock washer—vacuum drum, belt/press, hingga diffusion washer—berada tepat setelah digester. Fungsinya mengganti liquor masak dengan air bersih (displacement washing), mengeluarkan bahan kimia terlarut dan lignin sisa; “efek samping” yang menguntungkan: ekstraktif seperti pitch ikut terlarut dan terbilas (researchgate.net). Rangkaian multi-stage counter-current kini menjadi praktik modern; washing atau screening yang kurang baik memungkinkan pitch lolos ke green liquor atau bleaching dan menimbulkan fouling (researchgate.net).

Pitch mudah menempel pada wire washer, screen, headbox lip, atau menumpuk di knotter/screen. Pitch yang tidak terdispersi cenderung menggumpal dan mengapung; bila terdispersi halus, ia ikut terbawa filtrat. Keseimbangan efisiensi washing dan minim air penting, dan antifoam/defoamer membantu menurunkan udara terjebak yang dapat “menumpangi” pitch (researchgate.net). Dosis antifoam yang stabil praktis dilakukan melalui dosing pump akurat di jalur pulp.

Screening (coarse screen station) melindungi proses hilir dengan menahan knots dan gumpalan pitch besar. Wire yang tersumbat pitch memaksa shutdown—biaya yang ingin dihindari oleh setiap pabrik (researchgate.net).

Dispersant dan detackifier berbasis kimia

Strategi kimia berputar pada dua fungsi: mendispersikan partikel pitch dan mengurangi kelengketannya (detackify). Agen ini menyerap pada permukaan pitch, menurunkan tegangan antarmuka/adhesi, dan menstabilkannya sebagai koloid (researchgate.net; buckman.com). Contoh komersial: polimer Buckman 280 “menjaga partikel pitch agar tidak meleleh dan beraglomerasi”, dan seri Busperse “menjaga pitch tetap terdispersi, menurunkan tackiness, serta mencegah deposit” (buckman.com).

Detackifier non-ionik seperti modified cellulose atau turunan polyvinyl alcohol (PVA-co-VAc) juga dilaporkan efektif—menyerap pada droplet pitch dan mencegah koalesensi (freepatentsonline.com). Dalam kondisi tertentu, koagulan kationik (mis. poly-DADMAC, cationic PVOH) ditujukan untuk “menarik” sisa pitch bersama serat (retensi meningkat) (buckman.com)—praktik yang sejalan dengan penggunaan coagulants pada proses industri berbasis air.

Defoamer berperan tidak langsung: pitch yang teremulsi dalam foam bisa ikut terangkut saat gelembung runtuh, kembali ke mat pulp atau filtrat (researchgate.net), sehingga program antifoam yang konsisten sering menjadi pasangan ideal bagi dispersant chemicals.

Secara praktik, bahan-bahan ini didosis ke filtrat brownstock atau langsung ke jalur pulp—sering di atas/bawah vacuum dryer/screen. Dosis yang dilaporkan di uji pilot berkisar satuan ppm rendah hingga puluhan ppm (berbasis serat kering). Studi lab menunjukkan detackifier bekerja efektif pada kraft pulp di 0,10–100 ppm, dengan kisaran ~15–50 ppm optimal (freepatentsonline.com). Dosis yang stabil dan repeatable dibantu oleh sistem dosing-pump presisi.

Metrik kinerja utama meliputi penurunan deposit pitch dan kebersihan lembar. Dalam satu uji pabrik, pemakaian sistem polimer WRV meningkatkan consistency keluaran pulp ~2% (dari ~16% menjadi 18%), memangkas kebutuhan kaustik tahap berikutnya secara signifikan—imbas tak langsung dari ekstraksi organik (termasuk pitch) yang lebih baik (pulpandpapercanada.com).

baca juga: 

Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air

Jumlah pitch dan karakter kimia proses

Karena pitch berasal dari kayu, komposisi furnish sangat menentukan. Softwood (pine, spruce, fir) umumnya memuat 3–10% ekstraktif resinous (bioresources.cnr.ncsu.edu; researchgate.net), sedangkan hardwood (eucalyptus, birch, acacia) ~2–5% total ekstraktif (mdpi.com; bioresources.cnr.ncsu.edu).

Dalam praktik pulp Indonesia (mayoritas campuran Acacia dan Eucalyptus), residu ekstraktif relatif rendah. Sebagai pembanding, pulp Southern pine sering menghasilkan “many kg” tall oil per ADt (ADt: air‑dry tonnes), sedangkan kraft Eucalyptus hanya “puluhan hingga ratusan gram” fatty/sterol oils. Secara fisik, pitch hardwood kaya sterol dan glycerides—kurang “lengket” dibanding resin acids konifer (researchgate.net).

Di tahap kraft, lemak tersaponifikasi dan resin acids ikut terangkat; sisanya kerap teroksidasi/terpolimerisasi saat delignifikasi oksigen. pH juga krusial: pada pH tinggi, fatty/resin acids menjadi garam natrium sehingga lebih larut; pH washing yang tinggi di lintasan lignin (≥12) cenderung mempertahankan pitch sebagai koloid, sedangkan penurunan pH lokal (mis. filtrat washer yang terasidifikasi) bisa memicu presipitasi (bioresources.cnr.ncsu.edu).

Hasil lapangan dan batas lingkungan

Data industri menggarisbawahi keuntungan pendekatan kimia: selain kasus kenaikan dryness ~2% dan penghematan kaustik ~50% pada upgrade washer (pulpandpapercanada.com), penambahan talc di pabrik kertas menurunkan colloidal pitch di white water secara nyata meski pada dosis rendah (docta.ucm.es). Penggunaan detackifier polimer modern juga memangkas frekuensi pembersihan felt 30–50% pada beberapa mesin kertas.

Di Indonesia, komitmen “safe chemicals” dan target efluen yang lebih ketat membingkai praktik. Satu produsen besar menargetkan emisi COD 30% di bawah ambang regulasi (okipulppaper.co.id), sekaligus melaporkan penurunan total pemakaian bahan kimia ~14% melalui optimasi proses (okipulppaper.co.id). Artinya, dispersant/detackifier untuk pitch mesti efisien di dosis rendah dan tidak membebani BOD/COD efluen (okipulppaper.co.id), dengan kandidat nonionik vs. anionik—termasuk enzim—yang biasanya diuji coba secara pilot.

Baca juga: 

Penerapan Sistem Biofilter dalam Pengolahan Limbah Air

Praktik kunci pengendalian pitch

• Screening agresif untuk mengeluarkan knots dan makro-pitch sejak dini; wire yang tersumbat pitch memaksa shutdown (researchgate.net).
• Optimasi consistency washing tinggi lewat vakum/aliran air sehingga ekstraktif lepas maksimal namun pemakaian air terkendali (researchgate.net).
• Dosis dispersant/detackifier di upstream washer agar kompleks dengan pitch sebelum menempel—program ini lazim dipadukan dengan dispersant dan koagulan proses seperti coagulants.

Pemantauan filtrat washing untuk beban ekstraktif (mis. GC—gas chromatography—atau kolorimetri) serta housekeeping berkala pada washer/screen membantu mencegah penumpukan. Stabilitas injeksi kimia didukung oleh dosing pump yang presisi.

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

Ringkasan teknis dan implikasi operasi

Pitch control di brownstock adalah orkestrasi tiga pilar: pengendalian sumber (jenis kayu rendah resin, preparation chip yang baik), optimasi proses (multi-stage washing dan screening yang efektif), dan perlakuan kimia (dispersant/detackifier plus program antifoam). Setiap pabrik perlu men-tune dosis berbasis data—beban pitch, indikator runnability—agar jalur brownstock tetap bersih, interupsi berkurang, dan mutu produk stabil, dengan dampak lingkungan yang dikelola (researchgate.net; buckman.com).

Sumber: ringkasan data dari review dan laporan industri: konten ekstraktif dan perilaku kayu oleh Sjöström dan Alén dkk. (mdpi.com; bioresources.cnr.ncsu.edu), dampak proses pada pitch oleh Allen dkk. dan Gütierrez dkk. (researchgate.net; mdpi.com), dasar-dasar brownstock washing di “Brown Stock Washing – Review of the Literature” (researchgate.net), metode kimia oleh materi industri Buckman (buckman.com) dan paten Hercules (freepatentsonline.com), serta komitmen lingkungan industri Indonesia (okipulppaper.co.id; okipulppaper.co.id; okipulppaper.co.id).