The role of poly (ethylene oxide)-water solution phase behaviour in the retention of fibre fines and clay

The retention of fibre fines and clay particles in chemi‐thermo‐mechanical pulp (CTMP) suspensions with poly (ethylene oxide) as a retention aid was investigated. The experiments were conducted at 303 and 343 K. These two temperatures correspond to points below and above the Lower Critical Solution Temperature (LCST) of a 0.005 mass% Poly (ethylene oxide) solution in the presence of 2 mol/L KCl. The KCl was added to lower the LCST to a temperature near papermaking conditions. Poly (ethylene oxide) with molar masses of 1 × 106 and 5 × 106 Da was used. All the LCST measurements of the poly (ethylene oxide)‐KCl system agree with those in the literature. The retention study revealed that considerably more fibre fines as well as clay are retained at temperatures above the LCST. In particular, the average fibre fines retention was 5.9 percent at 303 K and 22.1 percent at 343 K when the poly (ethylene oxide) with the molar mass of 1 × 106 Da was used. Clay retention was also measured and found to be 5.0 and 15.9% at 303 and 343 K, respectively. Higher retention values were obtained when the polymer with a molar mass of 5 × 106 Da was used. At 303 K the fibre fines retention was 55.0%, whereas at 343 K it was 82.2%. The corresponding clay retentions were 31.7 and 71.9%. On a étudié la rétention de fines de fibre et de particules d'argile dans des suspensions de pàte chimico‐thermomécanique(CTMP) avec du poly (oxyde d'éthylèhe) comme aide à la rétention. Les expériences ont été menées à 303 et 343 K. Ces deux expériences correspondent aux points situés au‐dessous et au‐dessus de la température de solution critique inferieure (LCST) d'une solution de poly (oxyde d'éthylène) de 0,005% en masse en présence de 2 mol/L de KCI. Le KCI a été ajoute pour rabaisser la LCST à une température proche des conditions de fabrication du papier. On a utilise du poly (oxyde d'éthylène) de masse molaire égale è 1 × 106 et 5 × 106 Da. Toutes les mesure de LCST du système poly (oxyde d'éthy1ène)‐KC1 concordent avec celles de la littérature scientifique. L'étude de rétention montre qu'une nombre beaucoup plus important de fines de fibre et d'argile est retenu à des températures au‐dessus de la LCST. En particulier, la rétention moyenne des fines de fibre est de 5,9% à 303 K et de 22,1% à 343 K lorsqu'on utilise le poly (oxyde d'éthylène) de masse molaire 1 × 106 Da. On a également mesuré la rétention d'argile qui était de 5,0 et 15,9% à 303 et 343 K, respectivement. Des valeurs de réten