استخدام هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز في ملاط ​​المسحوق

يمكن تقسيم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) إلى ثلاثة أنواع حسب الاستخدام: مواد البناء، والأغذية، والأدوية. حاليًا، تُصنّف معظم المنتجات المحلية ضمن مواد البناء، وتُستخدم كميات كبيرة من مسحوق المعجون في هذه المواد. يتم خلط مسحوق HPMC مع كمية كبيرة من مواد مسحوقية أخرى، ثم يُخلط جيدًا باستخدام الخلاط، ويُضاف الماء لإذابته. في هذه الحالة، يذوب HPMC تمامًا دون تكتل، لأن كل جزء صغير منه يذوب فورًا عند ملامسته للماء. يستخدم معظم مصنّعي مسحوق المعجون والملاط هذه الطريقة. يُستخدم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) كمُكثّف ومُحافظ على الماء في مسحوق المعجون والملاط.

تعتمد درجة حرارة تجمد هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) على محتواه من الميثوكسي؛ فكلما انخفض محتوى الميثوكسي، ارتفعت درجة حرارة التجمد. يُعالج سطح هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) سريع الذوبان في الماء البارد بمادة الجليوكسال، مما يجعله ينتشر بسرعة في الماء البارد، ولكنه لا يذوب تمامًا، بل يذوب فقط عند زيادة اللزوجة. أما الأنواع سريعة الذوبان، فلا تُعالج سطحها بالجليوكسال. فإذا كانت كمية الجليوكسال كبيرة، يكون الانتشار سريعًا، لكن اللزوجة تزداد ببطء، وإذا كانت الكمية قليلة، يكون العكس صحيحًا. يُصنف هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) إلى نوعين: سريع الذوبان وسريع الذوبان. ينتشر النوع سريع الذوبان بسرعة في الماء البارد ويختفي فيه. في هذه الحالة، يكون السائل عديم اللزوجة لأن هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) ينتشر فقط في الماء دون ذوبان حقيقي. بعد حوالي دقيقتين، تزداد لزوجة السائل تدريجيًا، مكونًا غروانيًا لزجًا شفافًا. تذوب منتجات الصهر الساخن بسرعة في الماء الساخن عند ملامستها للماء البارد، وتختفي فيه تمامًا. وعند انخفاض درجة الحرارة إلى حد معين، تزداد لزوجتها تدريجيًا حتى تُشكّل مادة غروانية لزجة شفافة. يُستخدم هذا النوع من الصهر الساخن فقط في معاجين المساحيق والملاط، ولا يُمكن استخدامه في الغراء السائل أو الدهانات، حيث يتكتل. أما النوع الفوري، فيتميز بنطاق استخدام أوسع، إذ يُمكن استخدامه في معاجين المساحيق والملاط، وكذلك في الغراء السائل والدهانات، دون أي موانع.

يستخدم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) المُنتَج بطريقة المذيبات التولوين والإيزوبروبانول كمذيبات. في حال عدم غسله جيدًا، قد تبقى بعض الروائح. عند استخدامه في معجون المسحوق، تكون المتطلبات منخفضة، حيث تكفي لزوجة 100,000، والأهم هو الحفاظ على رطوبة المادة. أما عند استخدامه في الملاط، فتكون المتطلبات أعلى، وتُعد لزوجة 150,000 أفضل. وعند استخدامه في الغراء، يُفضّل استخدام منتجات سريعة التصلب ذات لزوجة عالية. تختلف كمية HPMC المستخدمة في التطبيقات العملية تبعًا للظروف المناخية، ودرجة الحرارة، وجودة رماد الكالسيوم المحلي، وتركيبة معجون المسحوق، و"الجودة المطلوبة من العملاء". تبلغ لزوجة معجون مسحوق هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) عادةً 100,000، بينما تكون متطلبات الملاط أعلى، حيث يحتاج إلى لزوجة 150,000 لسهولة الاستخدام. علاوة على ذلك، تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ HPMC في الاحتفاظ بالماء، يليه زيادة الكثافة. في مسحوق المعجون، طالما أن قدرة الاحتفاظ بالماء جيدة ولزوجته منخفضة (70,000-80,000)، فإنه من الممكن استخدامه أيضًا. بالطبع، كلما زادت اللزوجة، كان الاحتفاظ بالماء أفضل نسبيًا. عندما تتجاوز اللزوجة 100,000، فإنها تؤثر على الاحتفاظ بالماء، ولكن ليس بشكل كبير؛ فالمساحيق ذات المحتوى العالي من الهيدروكسي بروبيل تتمتع عمومًا بقدرة أفضل على الاحتفاظ بالماء. يتميز المسحوق ذو اللزوجة العالية بقدرة أفضل نسبيًا على الاحتفاظ بالماء، وهو الأنسب للاستخدام في ملاط ​​الأسمنت.

في مسحوق المعجون، يؤدي هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) ثلاثة أدوار: التكثيف، والاحتفاظ بالماء، والتشكيل. لا يشارك في أي تفاعلات كيميائية. قد يكون سبب ظهور الفقاعات هو إضافة كمية كبيرة من الماء، أو عدم جفاف الطبقة السفلية، مما يؤدي إلى كشط طبقة أخرى فوقها، وبالتالي سهولة تكوّن الرغوة. تأثير HPMC في التكثيف في مسحوق المعجون: يعمل السليلوز على تكثيف المعجون وتعليقه، والحفاظ على تجانس المحلول وثباته، ومقاومة الترهل. تأثير HPMC في الاحتفاظ بالماء في مسحوق المعجون: يُبطئ جفاف مسحوق المعجون، ويساعد رماد الكالسيوم على التفاعل بفعل الماء. تأثير HPMC في التشكيل في مسحوق المعجون: يتميز السليلوز بتأثيره المُزلِّق، مما يُحسِّن من تشكيل مسحوق المعجون. لا يشارك HPMC في أي تفاعلات كيميائية، بل يؤدي دورًا مساعدًا فقط.

يرتبط فقدان مسحوق المعجون بشكل أساسي بجودة رماد الكالسيوم، ولا علاقة له بـ HPMC. يؤدي انخفاض محتوى الكالسيوم في رماد الكالسيوم وعدم تناسب نسبة CaO و Ca(OH)2 فيه إلى فقدان المسحوق. وإذا كان لـ HPMC دور في ذلك، فإن ضعف قدرته على الاحتفاظ بالماء يؤدي أيضًا إلى تساقط المسحوق. إضافة الماء إلى مسحوق المعجون ووضعه على الجدار هو تفاعل كيميائي، حيث تتكون مواد جديدة، ويُزال مسحوق المعجون من الجدار. أما طحنه وإعادة استخدامه فلن يُجدي نفعًا، بسبب تكوّن مواد جديدة (كربونات الكالسيوم). المكونات الرئيسية لمسحوق رماد الكالسيوم هي: خليط من Ca(OH)2 و CaO وكمية صغيرة من CaCO3، CaO+H2O=Ca(OH)2—Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O يوجد رماد الكالسيوم في الماء والهواء. تحت تأثير ثاني أكسيد الكربون، يتم توليد كربونات الكالسيوم، بينما يحتفظ HPMC بالماء فقط، مما يساعد على تفاعل رماد الكالسيوم بشكل أفضل، ولا يشارك في أي تفاعل بنفسه.