1. Główna funkcja eteru celulozy
W gotowej zaprawie eter celulozy jest głównym dodatkiem, który dodaje się w bardzo małej ilości, ale może znacząco poprawić właściwości użytkowe mokrej zaprawy i wpłynąć na właściwości konstrukcyjne zaprawy.
2. Rodzaje eterów celulozy
Produkcja eteru celulozy odbywa się głównie z włókien naturalnych poprzez rozpuszczanie zasad, reakcję szczepienia (eteryfikację), mycie, suszenie, mielenie i inne procesy.
Według głównych surowców włókna naturalne można podzielić na: włókno bawełniane, włókno cedrowe, włókno bukowe itp. Ich stopień polimeryzacji jest zróżnicowany, co wpływa na końcową lepkość ich produktów.Obecnie główni producenci celulozy jako główny surowiec wykorzystują włókno bawełniane (produkt uboczny nitrocelulozy).
Etery celulozy można podzielić na jonowe i niejonowe.Typ jonowy obejmuje głównie sól karboksymetylocelulozy, a typ niejonowy obejmuje głównie metylocelulozę, metylohydroksyetylocelulozę (propylo)celulozę, hydroksyetylocelulozę itp.
Obecnie etery celulozy stosowane w gotowych zaprawach to głównie eter metylocelulozy (MC), eter metylohydroksyetylocelulozy (MHEC), eter metylohydroksypropylocelulozy (MHPG), eter hydroksypropylometylocelulozy (HPMC).W gotowej zaprawie, ponieważ celuloza jonowa (sól karboksymetylocelulozy) jest niestabilna w obecności jonów wapnia, rzadko stosuje się ją w gotowych wyrobach, w których jako spoiwo wykorzystuje się cement, wapno gaszone itp.W niektórych miejscach w Chinach sól karboksymetylocelulozowa jest stosowana jako zagęszczacz w niektórych produktach do stosowania w pomieszczeniach zamkniętych, przetwarzanych przy użyciu modyfikowanej skrobi jako głównego materiału cementującego i proszku Shuangfei jako wypełniacza.Produkt ten jest podatny na pleśń i nie jest odporny na wodę, dlatego jest obecnie wycofywany.Hydroksyetyloceluloza jest również stosowana w niektórych gotowych mieszankach, ale ma bardzo mały udział w rynku.
3. Główne wskaźniki wydajności eteru celulozy
(1) Rozpuszczalność
Celuloza jest związkiem polihydroksypolimerowym, który nie rozpuszcza się ani nie topi.Po eteryfikacji celuloza jest rozpuszczalna w wodzie, rozcieńczonym roztworze alkalicznym i rozpuszczalniku organicznym oraz ma termoplastyczność.Rozpuszczalność zależy głównie od czterech czynników: po pierwsze, rozpuszczalność zmienia się wraz z lepkością, im niższa lepkość, tym większa rozpuszczalność.Po drugie, charakterystyka grup wprowadzonych w procesie eteryfikacji: im większa grupa wprowadzona, tym niższa rozpuszczalność;im bardziej polarna jest wprowadzona grupa, tym łatwiej eter celulozy rozpuszcza się w wodzie.Po trzecie, stopień podstawienia i rozmieszczenie grup eteryfikowanych w makrocząsteczkach.Większość eterów celulozy można rozpuścić w wodzie tylko pod pewnym stopniem podstawienia.Po czwarte, stopień polimeryzacji eteru celulozy, im wyższy stopień polimeryzacji, tym mniej rozpuszczalny;im niższy stopień polimeryzacji, tym szerszy zakres stopnia podstawienia, który można rozpuścić w wodzie.
(2) Zatrzymywanie wody
Zatrzymywanie wody jest ważną właściwością eteru celulozy, a także właściwością, na którą zwraca uwagę wielu krajowych producentów suchego proszku, zwłaszcza tych z południowych regionów o wysokich temperaturach.Czynniki wpływające na zdolność zaprawy do zatrzymywania wody obejmują ilość dodanego eteru celulozy, lepkość, rozdrobnienie cząstek i temperaturę środowiska stosowania.Im większa ilość dodanego eteru celulozy, tym lepszy efekt zatrzymywania wody;im większa lepkość, tym lepszy efekt zatrzymywania wody;im drobniejsze cząstki, tym lepszy efekt zatrzymywania wody.
(3) Lepkość
Lepkość jest ważnym parametrem produktów na bazie eteru celulozy.Obecnie różni producenci eterów celulozy stosują różne metody i instrumenty do pomiaru lepkości.W przypadku tego samego produktu wyniki lepkości mierzone różnymi metodami są bardzo różne, a w niektórych przypadkach różnice są nawet dwukrotnie większe.Dlatego porównując lepkość należy przeprowadzić pomiędzy tymi samymi metodami testowymi, w tym temperaturą, rotorem itp.
Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa lepkość, tym lepszy efekt zatrzymywania wody.Jednak im wyższa lepkość, tym większa masa cząsteczkowa eteru celulozy i związany z tym spadek jego rozpuszczalności będzie miał negatywny wpływ na wytrzymałość i właściwości konstrukcyjne zaprawy.Im wyższa lepkość, tym wyraźniejszy efekt zagęszczania zaprawy, ale nie jest on wprost proporcjonalny.Im wyższa lepkość, tym lepka będzie mokra zaprawa.Podczas budowy objawia się przyklejaniem do skrobaka i dużą przyczepnością do podłoża.Jednak zwiększanie wytrzymałości strukturalnej samej mokrej zaprawy nie jest pomocne.Podczas budowy działanie zapobiegające uginaniu się nie jest oczywiste.Wręcz przeciwnie, niektóre modyfikowane etery metylocelulozy o średniej i niskiej lepkości mają doskonałe właściwości poprawiające wytrzymałość strukturalną mokrej zaprawy.
(4) Rozdrobnienie cząstek:
Eter celulozy stosowany w gotowej zaprawie musi być proszkiem o niskiej zawartości wody, a rozdrobnienie wymaga również, aby od 20% do 60% wielkości cząstek było mniejsze niż 63 μm.Rozdrobnienie wpływa na rozpuszczalność eteru celulozy.Grube etery celulozy występują zwykle w postaci granulek, które łatwo dyspergują i rozpuszczają się w wodzie bez aglomeracji, ale szybkość rozpuszczania jest bardzo powolna, dlatego nie nadają się do stosowania w gotowych zaprawach (niektóre produkty domowe są flokulantami, niełatwe do zdyspergowania i rozpuszczenia w wodzie oraz podatne na zbrylanie).W gotowej zaprawie eter celulozy jest rozproszony pomiędzy kruszywami, drobnymi wypełniaczami oraz cementem i innymi materiałami cementowymi.Tylko wystarczająco drobny proszek może zapobiec aglomeracji eteru celulozy podczas mieszania z wodą.Gdy eter celulozy dodaje się z wodą w celu rozpuszczenia aglomeracji, bardzo trudno jest ją zdyspergować i rozpuścić.
(5) Modyfikacja eteru celulozy
Modyfikacja eteru celulozy jest przedłużeniem jego działania i to jest jego najważniejsza część.Właściwości eteru celulozy można ulepszyć w celu optymalizacji jego zwilżalności, dyspergowalności, przyczepności, zagęszczania, emulgowania, zatrzymywania wody i właściwości błonotwórczych, a także jego nieprzepuszczalności dla oleju.
4. Wpływ temperatury otoczenia na retencję wody w zaprawie
Retencja wody w eterze celulozy zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury.W praktycznych zastosowaniach materiałowych zaprawę często nakłada się na gorące podłoża w wysokich temperaturach (wyższych niż 40°C) w wielu środowiskach.Spadek retencji wody miał zauważalny wpływ na urabialność i odporność na pękanie.Jej zależność od temperatury w dalszym ciągu będzie prowadzić do osłabienia właściwości zaprawy, dlatego w takich warunkach szczególnie istotne jest ograniczenie wpływu czynników temperaturowych.Odpowiednio dostosowano receptury zapraw, a także wprowadzono wiele istotnych zmian w przepisach sezonowych.Pomimo zwiększenia dawki (formuła letnia), urabialność i odporność na pękanie nadal nie są w stanie zaspokoić potrzeb użytkowych, co wymaga specjalnej obróbki eteru celulozy, takiej jak zwiększenie stopnia eteryfikacji itp., aby można było zmniejszyć efekt zatrzymywania wody osiągnąć w stosunkowo wysokiej temperaturze.Utrzymuje lepszy efekt, gdy jest wysoki, dzięki czemu zapewnia lepszą wydajność w trudnych warunkach.
5. Aplikacja na gotową zaprawę
W gotowej zaprawie eter celulozy pełni funkcję zatrzymywania wody, zagęszczania i poprawiania właściwości użytkowych konstrukcji.Dobra zdolność zatrzymywania wody gwarantuje, że zaprawa nie będzie powodować piaskowania, pudrowania i spadku wytrzymałości na skutek niedoboru wody i niepełnego uwodnienia.Efekt zagęszczania znacznie zwiększa wytrzymałość strukturalną mokrej zaprawy.Dodatek eteru celulozy może znacząco poprawić lepkość mokrej zaprawy i ma dobrą lepkość do różnych podłoży, poprawiając w ten sposób właściwości ścian mokrej zaprawy i zmniejszając ilość odpadów.Ponadto rola eteru celulozy w różnych produktach jest również inna.Na przykład w klejach do płytek eter celulozowy może wydłużyć czas otwarcia i dostosować czas;w zaprawie natryskowej mechanicznej może poprawić wytrzymałość strukturalną mokrej zaprawy;w przypadku samopoziomowania może zapobiegać osiadaniu, segregacji i stratyfikacji.Dlatego też, jako ważny dodatek, eter celulozy jest szeroko stosowany w zaprawach proszkowych.
Czas publikacji: 11 stycznia 2023 r