Flocculation, Retention and Drainage in Papermaking: A Comparative Study of Polymeric Additives

Authors


Abstract

Fibre and filler flocculation, filler retention and drainage, induced by several polymeric retention aids, were compared in laboratory experiments on mixtures of kraft fibres and two calcium carbonate fillers. Some experiments were also performed on thermomechanical pulp and de-inked pulp fibres. Flocculation was measured by a focused beam reflectance measurement probe. It was found that flocs induced by polyethylene-oxide (PEO) and cofactor broke up with time and shear and could not be reformed subsequently. Floc strength was the highest for PEO and the weakest for polyethylenimine and polyaluminium chloride. When comparing filler retention under optimal flocculation conditions, we found similar filler retention for all retention aids. Salt did not affect drainage for cationic retention aids, but reduced the drainage rate for PEO. Drainage with PEO was considerably slower than for other retention aids.

Abstract

La floculation de fibres et d'agents de remplissage ainsi que la rétention et le drainage d'agents de remplissage, induits par plusieurs agents de rétention polymérique, ont été comparées dans des expériences de laboratoire sur des mélanges de fibres de pâte et de deux agents de remplissage à base de carbonate de calcium. Certaines expériences ont également été réalisées sur des fibres de pâte thermomécanique et de pâte desencrée. La floculation a été mesurée à l'aide d'une sonde de mesure de réflectance à rayon centré. On a trouvé que les flocs induits par le polyéthylène-oxyde (PEO) et le cofacteur se brisaient avec le temps et l'usure et ne pouvaient pas être reformés par la suite. La force des flocs est la plus élevée pour le PEO et la plus faible pour le polyéthylèneimine et le chlorure de polyaluminium. Lorsqu'on compare la rétention des agents de remplissage dans des conditions de floculation optimales, on trouve une rétention d'agent de remplissage similaire pour toutes les aides à la rétention. Le sel n'a pas d'influence sur le drainage pour les agents de remplissage, mais réduit la vitesse de drainage pour le PEO. Le drainage avec le PEO est considérablement plus faible que pour les autres agents de rétention.

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