Charge and the Dry-Strength Performance of Polyampholytes. Part Ⅰ: Handsheet Properties and Polymer Solution Viscosity

摘要

Paper strength was increased by adding random terpolymers having a fixed ratio of basic to acidic monomeric groups to bleached kraft fibre slurries over a wide range ofpH. Subsequent treatment of the fibre slurries with polyaluminum chloride (PAC) increased tensile breaking length further. By contrast, PA C tended to reduce the dry-strength contribution of a cationic polyelectrolyte having the same mass and cationic monomer content as one of the polyampholytes. The reason for adding the PAC last to the mixture was to evaluate possible interactions of fresh, highly cationic aluminum species with the polymers as well as with the fibre surfaces. It is proposed that the observed effects are due to the influence ofpH and ionic aluminum species on the molecular conformations, as well as to the electrokinetic behaviour of the solids exposed to the polyampholytes. Results of solution viscosity tests indicated more expanded polyampholyte conformations resulting from PAC addition, especially in those cases where dry strength advantages of PAC addition were observed.%Nous avons accru la résistance du papier en ajoutant des copolymères triples aléatoires ayant une proportion fixe des groupes monomères basiques et acides à des suspensions de fibres kraft blanchies sur une vaste échelle de pH. Le traitement subséquent de la suspension de fibres avec du polychlorure d'aluminium a accru encore davantage la longueur de rupture à la traction. Par contre, le polychlorure d'aluminium avait tendance à réduire la contribution à la traction à l'état sec d'un polyélectrolyte cationique ayant la même masse et la même teneur en monomère cationique que l'un des polyam-pholytes. L'ajout en dernier du polychlorure d'aluminium au mélange visait à évaluer les interactions possibles des espèces d'aluminium fraîches très cationiques avec les polymères et avec les surfaces des fibres. Nous proposons que les effets observés sont attribuables à l'influence du pH et des espèces d'aluminium ioniques sur les conformations moléculaires, ainsi qu'au comportement électrocinétique des solides exposés aux polyampholytes. Les résultats des essais de viscosité de la solution ont indiqué d'autres conformations après l'ajout de polychlorure d'aluminium, en particulier dans les cas où des avantages de résistance à l'état sec ont été observés après l'ajout de polychlorure d'aluminium.