إيثر نشا هيدروكسي بروبيل (HPS)وإيثر السليلوزهما نوعان من المواد الكيميائية المضافة الشائعة في مواد البناء، وتستخدم على نطاق واسع في مواد البناء، مثل الملاط ومسحوق المعجون والطلاءات، وما إلى ذلك. وعلى الرغم من وجود أوجه تشابه في بعض الخصائص، إلا أن هناك اختلافات كبيرة في العديد من الجوانب مثل مصادر المواد الخام والهياكل الكيميائية والخصائص الفيزيائية وتأثيرات التطبيق والتكاليف.
1. مصادر المواد الخام والبنية الكيميائية
إيثر نشا هيدروكسي بروبيل (HPS)
يعتمد النشا عالي الكثافة (HPS) على النشا الطبيعي، ويُحصل عليه من خلال تفاعل تعديل الأثيرة. مواده الخام الرئيسية هي الذرة والقمح والبطاطس ونباتات طبيعية أخرى. تتكون جزيئات النشا من وحدات جلوكوز مرتبطة بروابط α-1,4-جليكوسيدية وكمية صغيرة من روابط α-1,6-جليكوسيدية. بعد عملية الهيدروكسي بروبيل، تُضاف مجموعة هيدروكسي بروبيل محبة للماء إلى البنية الجزيئية للنشا عالي الكثافة، مما يمنحه وظائف تكثيف واحتباس الماء وتعديله.
إيثر السليلوز
تُشتق إيثرات السليلوز من السليلوز الطبيعي، مثل القطن أو الخشب. يتكون السليلوز من وحدات جلوكوز مرتبطة بروابط β-1,4-غليكوزيدية. تشمل إيثرات السليلوز الشائعة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)، وميثيل سلولوز (MC)، وهيدروكسي إيثيل سلولوز (HEC)، وغيرها. تُدخل هذه المركبات بدائل مختلفة من خلال تفاعلات الأثير، وتتميز بثبات كيميائي وخصائص فيزيائية أعلى.
2. الخصائص الفيزيائية
خصائص أداء HPS
التكثيف: يتمتع HPS بتأثير تكثيف جيد، ولكن بالمقارنة مع إيثر السليلوز، فإن قدرته على التكثيف أضعف قليلاً.
الاحتفاظ بالماء: يتمتع HPS بقدرة احتفاظ متوسطة بالماء وهو مناسب لمواد البناء منخفضة إلى متوسطة المدى.
قابلية التشغيل: يمكن لـ HPS تحسين قابلية تشغيل الملاط وتقليل الترهل أثناء البناء.
مقاومة درجات الحرارة: HPS حساسة للغاية لدرجة الحرارة وتتأثر بشكل كبير بدرجة الحرارة المحيطة.
خصائص أداء إيثرات السليلوز
التكثيف: يتمتع إيثر السليلوز بتأثير تكثيف قوي ويمكن أن يزيد بشكل كبير من لزوجة الملاط أو المعجون.
الاحتفاظ بالماء: يتمتع إيثر السليلوز بخصائص ممتازة للاحتفاظ بالماء، خاصة في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، مما يمكن أن يطيل وقت فتح الملاط ويمنع فقدان الماء المفرط.
قابلية التشغيل: يعتبر إيثر السليلوز ممتازًا في تحسين قابلية التشغيل ويمكنه تقليل المشاكل بشكل فعال مثل التشقق والتفتت.
مقاومة درجات الحرارة: يتمتع إيثر السليلوز بقدرة قوية على التكيف مع تغيرات درجات الحرارة وأداء مستقر نسبيًا.
3. تأثيرات التطبيق
تأثير التطبيقHPS
في الملاط الجاف، يلعب HPS دورًا رئيسيًا في تحسين قابلية التشغيل، واحتباس الماء، وتقليل التقشر والانفصال. وهو اقتصادي ومناسب للاستخدام في الحالات التي تتطلب ضبطًا عاليًا للتكاليف، مثل مسحوق معجون الجدران الداخلية العادي، وملاط تسوية الأرضيات، وغيرها.
تأثير تطبيق إيثر السليلوز
إيثرات السليلوزتُستخدم على نطاق واسع في الملاط عالي الأداء، ومواد لاصقة البلاط، والمواد الجبسية، وأنظمة عزل الجدران الخارجية. تُحسّن خصائصها الفائقة في التكثيف والاحتفاظ بالماء قوة الالتصاق ومقاومة الانزلاق بشكل ملحوظ، وهي مناسبة بشكل خاص للمشاريع التي تتطلب أداءً إنشائيًا عاليًا وجودة عالية للمنتج النهائي.
4. التكلفة وحماية البيئة
يكلف:
يتميز HPS بتكلفة أقل، وهو مناسب للاستخدام في الأسواق التي تتأثر بالأسعار. أما إيثرات السليلوز، فهي باهظة الثمن نسبيًا، لكنها تتميز بأداء ممتاز وفعالية من حيث التكلفة في مشاريع البناء المتطلبة.
حماية البيئة:
كلاهما مُستخلص من مواد طبيعية، ويتمتعان بخصائص بيئية جيدة. ومع ذلك، نظرًا لقلة استهلاك الكواشف الكيميائية في عملية إنتاج HPS، فقد يكون تأثيره البيئي أقل.
5. أساس الاختيار
متطلبات الأداء: إذا كانت لديك متطلبات عالية لخصائص التكثيف والاحتفاظ بالماء، فيجب عليك اختيار إيثر السليلوز؛ بالنسبة للمواد التي تكون حساسة للتكلفة ولكنها تتطلب تحسينات معينة في قابلية التشغيل، يمكنك التفكير في استخدام HPS.
سيناريوهات الاستخدام: البناء عالي الحرارة، وعزل الجدار الخارجي، ولصق البلاط وغيرها من السيناريوهات التي تتطلب دعمًا عالي الأداء هي أكثر ملاءمة لأثير السليلوز؛ بالنسبة لمعجون الجدار الداخلي العادي أو الملاط الأساسي، يمكن أن توفر HPS حلولاً اقتصادية وعملية.
إيثر نشا هيدروكسي بروبيلوإيثر السليلوز لكلٍّ منها مزاياه الخاصة، ويلعب دورًا مختلفًا في مواد البناء. يجب دراسة اختيار المواد بعناية فائقة، مع مراعاة متطلبات الأداء، وضبط التكاليف، وبيئة البناء، وعوامل أخرى خاصة بالمشروع، لتحقيق أفضل استخدام.
وقت النشر: ٢١ نوفمبر ٢٠٢٤