هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) ومبدأ الاحتفاظ بالماء!

هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) هو إيثر سلولوز غير أيوني يُصنع من مادة السلولوز البوليمرية الطبيعية عبر سلسلة من العمليات الكيميائية. وهو مسحوق أبيض عديم الرائحة والطعم وغير سام، يتضخم في الماء البارد ليُشكّل محلولًا غروانيًا صافيًا أو عكرًا قليلًا. يتميز بخصائص غروانية مُكثّفة، ورابطة، ومُشتّتة، ومُستحلبة، ومُشكّلة للأغشية، ومُعلّقة، ومُمتصّة، ومُجلّدة، وفعّالة سطحيًا، ومُحتفظة بالرطوبة، وواقية. يُمكن استخدام هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز وميثيل سلولوز في مواد البناء، وصناعة الدهانات، والراتنجات الاصطناعية، وصناعة السيراميك، والأدوية، والأغذية، والمنسوجات، والزراعة، والمواد الكيميائية اليومية، وغيرها من الصناعات.

تأثير ومبدأ احتفاظ هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) بالماء

يلعب إيثر السليلوز HPMC بشكل أساسي دور الاحتفاظ بالماء وزيادة الكثافة في ملاط ​​الأسمنت والملاط القائم على الجبس، ويمكنه تحسين قوة التماسك ومقاومة الترهل للملاط بشكل فعال.

تؤثر عوامل مثل درجة حرارة الهواء ودرجة الحرارة وسرعة ضغط الرياح على معدل تبخر الماء في ملاط ​​الأسمنت والمنتجات الجبسية. لذا، تختلف قدرة هذه المنتجات على الاحتفاظ بالماء باختلاف الفصول، حتى مع إضافة نفس كمية هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC). في بعض أعمال البناء، يمكن تعديل قدرة الملاط على الاحتفاظ بالماء عن طريق زيادة أو تقليل كمية HPMC المضافة. يُعدّ احتفاظ إيثر ميثيل السليلوز بالماء في درجات الحرارة المرتفعة مؤشرًا هامًا لتمييز جودته. تُسهم منتجات HPMC عالية الجودة في حل مشكلة احتفاظ الملاط بالماء في درجات الحرارة المرتفعة بفعالية. في المواسم الحارة، وخاصة في المناطق الجافة والحارة، وعند بناء طبقات رقيقة في المناطق المشمسة، يُنصح باستخدام HPMC عالي الجودة لتحسين قدرة الملاط على الاحتفاظ بالماء. يتميز HPMC عالي الجودة بتجانسه العالي. تتوزع مجموعات الميثوكسي والهيدروكسي بروبوكسي بالتساوي على طول سلسلة جزيئات السليلوز، مما يُحسّن قدرة ذرات الأكسجين على روابط الهيدروكسيل والإيثر على الارتباط بالماء لتكوين روابط هيدروجينية، وبالتالي يتحول الماء الحر إلى ماء مرتبط، مما يُسهم في التحكم الفعال في تبخر الماء الناتج عن ارتفاع درجات الحرارة، وتحقيق احتفاظ عالٍ بالماء.

يمكن تشتيت هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز عالي الجودة (HPMC) بشكل متجانس وفعال في ملاط ​​الأسمنت ومنتجات الجبس، حيث يغلف جميع الجزيئات الصلبة مكونًا طبقة ترطيب. يؤدي ذلك إلى إطلاق الرطوبة من المادة الأساسية تدريجيًا على مدى فترة طويلة، ويضمن تفاعل التميؤ للمادة المتخثرة قوة الترابط ومقاومة الضغط. لذلك، في أعمال البناء الصيفية ذات درجات الحرارة المرتفعة، ولتحقيق تأثير الاحتفاظ بالماء، من الضروري إضافة كميات كافية من منتجات HPMC عالية الجودة وفقًا للتركيبة، وإلا سيحدث نقص في التميؤ، وانخفاض في القوة، وتشققات، وتجويفات، وتساقط ناتج عن الجفاف المفرط، مما يزيد من صعوبة العمل على العمال. مع انخفاض درجة الحرارة، يمكن تقليل كمية الماء المضافة من HPMC تدريجيًا، مع الحفاظ على نفس تأثير الاحتفاظ بالماء.

غالباً ما تتأثر قدرة منتج هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) على الاحتفاظ بالماء بالعوامل التالية:

يتم توزيع HPMC المتفاعل بالتساوي، والميثوكسيل، والهيدروكسي بروبوكسيل بالتساوي، ومعدل الاحتفاظ بالماء مرتفع؛

إذا كانت درجة حرارة هلام السليلوز إيثر HPMC الحراري مرتفعة، فإن معدل احتفاظه بالماء يكون مرتفعًا؛ وإلا فإن معدل احتفاظه بالماء يكون منخفضًا؛

عندما تزداد لزوجة إيثر السليلوز HPMC، يزداد معدل الاحتفاظ بالماء أيضًا؛ وعندما تصل اللزوجة إلى مستوى معين، فإن الزيادة في معدل الاحتفاظ بالماء تميل إلى أن تكون طفيفة؛

كلما زادت كمية إيثر السليلوز HPMC المضافة، ارتفع معدل احتفاظ المادة بالماء وتحسنت فعاليته. في نطاق إضافة يتراوح بين 0.25% و0.6%، يزداد معدل احتفاظ المادة بالماء بسرعة مع زيادة الكمية المضافة؛ وعندما تزيد الكمية المضافة أكثر من ذلك، يتباطأ معدل احتفاظ المادة بالماء.