لمحة عامة عن إيثر السليلوز

إيثر السليلوز بوليمر شبه اصطناعي غير أيوني، قابل للذوبان في الماء والمذيبات. وله تأثيرات مختلفة في مختلف الصناعات. على سبيل المثال، في مواد البناء الكيميائية، له التأثيرات المركبة التالية:
① عامل الاحتفاظ بالماء
2- مُكثِّف
3- التسوية
④ تكوين الغشاء
المجلد ⑤
في صناعة البولي فينيل كلوريد، يُستخدم السليلوز كمستحلب ومشتت؛ وفي صناعة الأدوية، يُستخدم كمادة رابطة ومادة هيكلية لإطلاق المواد ببطء وتحكم، وغير ذلك. ونظرًا لتعدد استخدامات السليلوز في المواد المركبة، فإن نطاق تطبيقاته واسع للغاية. سأتناول فيما يلي استخدامات ووظائف إيثر السليلوز في مواد البناء المختلفة.

١. في صناعة دهانات اللاتكس، يُنصح باستخدام هيدروكسي إيثيل السليلوز، حيث تتراوح اللزوجة المثالية له عادةً بين 30000 و50000 سنتي بواز، وهو ما يُعادل مواصفات HBR250، وتتراوح الجرعة المرجعية عادةً بين 1.5 و2 بالألف. تتمثل الوظيفة الرئيسية لهيدروكسي إيثيل السليلوز في دهانات اللاتكس في زيادة اللزوجة، ومنع تكتل الصبغة، والمساعدة على تشتيتها، وتعزيز استقرار اللاتكس، وزيادة لزوجة المكونات، مما يُحسّن من أداء تسوية الأسطح. يتميز هيدروكسي إيثيل السليلوز بسهولة استخدامه، حيث يُمكن إذابته في الماء البارد أو الساخن، ولا يتأثر بدرجة الحموضة. يُمكن استخدامه بأمان ضمن نطاق مؤشر اللزوجة (PI) من 2 إلى 12. فيما يلي طرق الاستخدام:
أولاً: الإضافة المباشرة أثناء الإنتاج: في هذه الطريقة، يُفضل اختيار هيدروكسي إيثيل السليلوز ذي زمن الذوبان المتأخر، والذي يزيد عن 30 دقيقة. ثانياً: يُضاف الماء المقطر بكمية كافية. ثالثاً: يُبدأ التحريك بسرعة منخفضة باستمرار، مع إضافة هيدروكسي إيثيل السليلوز ببطء وبشكل متساوٍ إلى المحلول. رابعاً: يُستمر في التحريك حتى تذوب جميع المواد الحبيبية. خامساً: تُضاف المواد المضافة الأخرى والمواد القلوية، إلخ. سادساً: يُحرك المزيج حتى تذوب جميع مجموعات هيدروكسي إيثيل تماماً، ثم تُضاف المكونات الأخرى في التركيبة، ويُطحن المزيج حتى الحصول على المنتج النهائي.
ثانيًا: مُجهّز بمحلول الأم للاستخدام لاحقًا: يُمكن في هذه الطريقة استخدام السليلوز الفوري، الذي يتميز بتأثيره المضاد للعفن. وتكمن ميزة هذه الطريقة في مرونتها العالية وإمكانية إضافتها مباشرةً إلى طلاء اللاتكس. طريقة التحضير هي نفسها المذكورة في الخطوات من ١ إلى ٤.
ثالثًا: تحضير العصيدة للاستخدام لاحقًا: نظرًا لأن المذيبات العضوية ضعيفة الذوبان (غير قابلة للذوبان) في هيدروكسي إيثيل السليلوز، يمكن استخدامها لتحضير العصيدة. من أكثر المذيبات العضوية شيوعًا السوائل العضوية في تركيبات طلاء اللاتكس، مثل الإيثيلين جليكول، والبروبيلين جليكول، وعوامل تكوين الطبقة (مثل أسيتات بوتيل ثنائي إيثيلين جليكول). يمكن إضافة عصيدة هيدروكسي إيثيل السليلوز مباشرةً إلى الطلاء. استمر في التقليب حتى يذوب تمامًا.

٢. في معجون كشط الجدران: في الوقت الحالي، يحظى معجون البناء الصديق للبيئة، المقاوم للماء والفرك، بتقدير كبير في معظم مدن بلدي. يُصنع هذا المعجون الصحي من أسيتلة كحول البولي فينيل والفورمالديهايد. لذلك، بدأ الناس بالتخلي تدريجيًا عن هذا النوع من المعجون، واستُبدل بمنتجات سلسلة إيثر السليلوز. أي أن السليلوز هو المادة الوحيدة المتاحة حاليًا لتطوير مواد بناء صديقة للبيئة. يُقسم معجون البناء المقاوم للماء إلى نوعين: معجون مسحوق جاف ومعجون سائل. يُنصح باختيار معجون ميثيل السليلوز المُعدّل أو معجون هيدروكسي بروبيل ميثيل. تتراوح لزوجة المعجون عادةً بين ٣٠٠٠٠ و٦٠٠٠٠ سنتي بواز. تتمثل الوظائف الرئيسية للسليلوز في المعجون في الاحتفاظ بالماء، والربط، والتشحيم. نظرًا لاختلاف تركيبات المعجون بين مختلف الشركات المصنعة، فمنها معجون الكالسيوم الرمادي، ومعجون الكالسيوم الفاتح، ومعجون الأسمنت الأبيض، وغيرها، ومنها معجون مسحوق الجبس، ومعجون الكالسيوم الرمادي، ومعجون الكالسيوم الفاتح، وغيرها، فإن مواصفات ولزوجة ونفاذية السليلوز تختلف أيضًا بين التركيبتين. وتبلغ الكمية المضافة حوالي 2-3 بالألف. في عملية كشط الجدران، ونظرًا لامتصاص سطح الجدار الأساسي للماء بدرجة معينة (تبلغ نسبة امتصاص الماء في جدار الطوب 13%، وفي الخرسانة 3-5%)، بالإضافة إلى التبخر من العوامل الخارجية، فإن فقدان المعجون للماء بسرعة كبيرة سيؤدي إلى تشققات أو تساقط للمسحوق، مما يُضعف المعجون. لذلك، فإن إضافة إيثر السليلوز تُحل هذه المشكلة. ولكن جودة المادة المالئة، وخاصة جودة رماد الكالسيوم، تُعدّ بالغة الأهمية. بفضل لزوجة السليلوز العالية، تتحسن قدرة المعجون على الطفو، مما يمنع ظاهرة الترهل أثناء البناء، ويجعل عملية الكشط أكثر سهولة وراحة. كما يسهل إضافة إيثر السليلوز إلى المعجون البودرة، مما يجعل إنتاجه واستخدامه أكثر سهولة. ويمكن خلط الحشوات والمواد المضافة بالتساوي في المسحوق الجاف.

3. ملاط ​​الخرسانة: لتحقيق أقصى قوة لملاط الخرسانة، يجب أن يكون الإسمنت مُرطَّبًا بالكامل. خاصةً في أعمال البناء الصيفية، يفقد ملاط ​​الخرسانة الماء بسرعة كبيرة، وتُستخدم إجراءات الإماهة الكاملة عن طريق رش الماء. الطريقة الأولى تُهدر موارد المياه وتُعيق العمل. تكمن المشكلة في أن الماء يكون على السطح فقط، بينما لا تزال عملية الإماهة الداخلية غير مكتملة. لذلك، يكمن الحل في إضافة ثمانية عوامل مُحتفظة بالماء إلى ملاط ​​الخرسانة. عادةً ما يُختار هيدروكسي بروبيل ميثيل أو ميثيل سليلوز، بمواصفات لزوجة تتراوح بين 20000 و60000 سنتي بواز، وبنسبة إضافة تتراوح بين 2% و3%. يمكن زيادة معدل الاحتفاظ بالماء إلى أكثر من 85%. طريقة الاستخدام في ملاط ​​الخرسانة هي خلط المسحوق الجاف جيدًا ثم سكبه في الماء.

٤. في مجال الجبس المستخدم في أعمال التجصيص واللصق والتغطية: مع التطور السريع لقطاع البناء، يتزايد طلب الناس على مواد البناء الجديدة. ونظرًا لزيادة الوعي البيئي والتحسين المستمر لكفاءة البناء، شهدت منتجات الجبس تطورًا سريعًا. حاليًا، تشمل أكثر منتجات الجبس شيوعًا جبس التجصيص، والجبس المُلصق، والجبس المُدمج، ومادة لاصقة للبلاط. يُعد جبس التجصيص مادة تجصيص عالية الجودة للجدران والأسقف الداخلية، حيث يُضفي على سطح الجدار المُجصص به نعومةً ولمعانًا. أما مادة لاصقة ألواح البناء الخفيفة الجديدة، فهي مادة لاصقة مصنوعة من الجبس كمادة أساسية ومضافات متنوعة، وهي مناسبة للربط بين مختلف مواد جدران البناء غير العضوية. تتميز هذه المادة بأنها غير سامة، وعديمة الرائحة، وسريعة التصلب، وذات قوة ربط عالية، مما يجعلها مادة داعمة لألواح البناء والتشييد. مادة سد الفجوات الجبسية هي مادة تُستخدم لملء الفراغات بين ألواح الجبس، كما تُستخدم لإصلاح الجدران والشقوق. تتميز هذه المنتجات الجبسية بوظائف متعددة. فبالإضافة إلى دور الجبس والمواد المالئة الأخرى، تلعب إضافات إيثر السليلوز دورًا رئيسيًا. ونظرًا لاختلاف أنواع الجبس، مثل الجبس اللامائي والجبس نصف المائي، فإن لكل نوع تأثيرًا مختلفًا على أداء المنتج، لذا فإن التكثيف، والاحتفاظ بالماء، وإبطاء التصلب هي عوامل تحدد جودة مواد البناء الجبسية. من المشاكل الشائعة لهذه المواد التجويف والتشقق، وعدم القدرة على الوصول إلى القوة الأولية المطلوبة. ولحل هذه المشكلة، يُنصح باختيار نوع السليلوز وطريقة استخدام مُبطئ التصلب. في هذا السياق، يُستخدم عادةً ميثيل أو هيدروكسي بروبيل ميثيل 30000، بقوة تتراوح بين 1.5% و2%. من بينها، يركز السليلوز على الاحتفاظ بالماء وإبطاء عملية التزييت. مع ذلك، لا يمكن الاعتماد على إيثر السليلوز وحده كمُبطئ، بل يجب إضافة حمض الستريك كمُبطئ للتجفيف قبل الاستخدام دون التأثير على القوة الأولية. يشير الاحتفاظ بالماء عمومًا إلى كمية الماء التي ستُفقد طبيعيًا دون امتصاص خارجي. إذا كان الجدار جافًا جدًا، فإن امتصاص الماء والتبخر الطبيعي على السطح الأساسي سيؤديان إلى فقدان المادة للماء بسرعة كبيرة، مما قد يُسبب تجويفًا وتشققات. يتم استخدام هذه الطريقة عن طريق خلطها مع مسحوق جاف. في حال تحضير محلول، يُرجى الرجوع إلى طريقة تحضيره.

٥. ملاط ​​العزل: يُعدّ ملاط ​​العزل نوعًا جديدًا من مواد عزل الجدران الداخلية في المناطق الشمالية. وهو مادة جدارية مُصنّعة من مادة عازلة وملاط ومادة رابطة. في هذه المادة، يلعب السليلوز دورًا أساسيًا في التماسك وزيادة المتانة. يُختار عادةً ميثيل السليلوز ذو اللزوجة العالية (حوالي ١٠٠٠٠ إلكترون فولت)، وتتراوح الجرعة عادةً بين ٢ و٣ بالألف، وطريقة الاستخدام هي خلط المسحوق الجاف.

٦. مادة الربط: اختر مادة HPNC بقوة 20,000 سنتي بواز كمادة ربط، واستخدم مادة لاصقة للبلاط بقوة 60,000 سنتي بواز أو أكثر، مع التركيز على عامل التكثيف في مادة الربط، مما يُحسّن قوة الشد ومقاومة الانحناء. تُستخدم هذه المادة أيضًا كمادة حافظة للماء في عملية ربط البلاط لمنع جفافه السريع وسقوطه.