تأثير أداء إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز في هاون المسحوق الجاف

احتفاظ إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بالماء

تشير خاصية احتفاظ الملاط الجاف بالماء إلى قدرة الملاط على الاحتفاظ بالماء وحبسه. وكلما زادت لزوجة إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، تحسنت خاصية احتفاظ الملاط بالماء. ولأن بنية السليلوز تحتوي على روابط هيدروكسيل وإيثر، فإن ذرات الأكسجين الموجودة في مجموعات روابط الهيدروكسيل والإيثر ترتبط بجزيئات الماء لتكوين روابط هيدروجينية، مما يحول الماء الحر إلى ماء مرتبط، وبالتالي يساهم في احتفاظ الملاط بالماء.

ذوبانية إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز

1. يسهل تشتيت إيثر السليلوز ذي الحبيبات الخشنة في الماء دون تكتل، لكن معدل ذوبانه بطيء للغاية. يستغرق ذوبان إيثر السليلوز ذي حجم حبيبات أقل من 60 مش حوالي 60 دقيقة في الماء.

2. يسهل تشتيت إيثر السليلوز ذي الجزيئات الدقيقة في الماء دون تكتل، ومعدل ذوبانه متوسط. يذوب إيثر السليلوز الذي يزيد حجم جزيئاته عن 80 مش في الماء خلال 3 دقائق تقريبًا.

3. يتشتت إيثر السليلوز ذو الجسيمات فائقة النعومة بسرعة في الماء، ويذوب بسرعة، ويُكوّن لزوجة بسرعة. يذوب إيثر السليلوز الذي يزيد حجم جسيماته عن 120 مش في الماء خلال 10-30 ثانية تقريبًا.

كلما كانت جزيئات هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز إيثر أدق، كان احتفاظها بالماء أفضل. يذوب سطح السليلوز إيثر الخشن فور ملامسته للماء مكونًا مادة هلامية. يغلف هذا الهلام المادة مانعًا جزيئات الماء من التغلغل فيها. أحيانًا، لا يمكن تشتيته وإذابته بشكل متجانس حتى بعد التقليب لفترة طويلة، مما يؤدي إلى تكوين محلول عكر متكتل أو تكتلات. أما الجزيئات الدقيقة فتتشتت وتذوب فور ملامستها للماء لتكوين لزوجة متجانسة.

قيمة الرقم الهيدروجيني لهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز إيثر (تأثير تأخير أو قوة مبكرة)

تُضبط قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) لمادة هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز إيثر، المستخدمة في صناعة الأسمنت محليًا وعالميًا، عند حوالي 7، وهي قيمة حمضية. ونظرًا لوجود عدد كبير من حلقات أنهيدروغلوكوز في التركيب الجزيئي لإيثر السليلوز، تُعد هذه الحلقات المجموعة الرئيسية المسؤولة عن تأخير عملية تصلب الأسمنت. إذ تُحفز هذه الحلقات أيونات الكالسيوم في محلول ترطيب الأسمنت على تكوين مركبات جزيئية من السكر والكالسيوم، مما يُقلل من تركيز أيونات الكالسيوم خلال فترة بدء ترطيب الأسمنت، ويمنع تكوّن وترسيب بلورات هيدروكسيد الكالسيوم وأملاح الكالسيوم، وبالتالي يُؤخر عملية ترطيب الأسمنت. أما إذا كانت قيمة الرقم الهيدروجيني قلوية، فسيظهر الملاط في حالة مقاومة مبكرة. وتستخدم معظم المصانع حاليًا كربونات الصوديوم لضبط قيمة الرقم الهيدروجيني، حيث تُعد كربونات الصوديوم عاملًا مُسرعًا للتصلب. يُحسّن كربونات الصوديوم أداء سطح جزيئات الأسمنت، ويعزز تماسكها، ويزيد من لزوجة الملاط. في الوقت نفسه، يتحد كربونات الصوديوم بسرعة مع أيونات الكالسيوم في الملاط، مما يُعزز تكوين الإترينجيت، وبالتالي يتخثر الأسمنت بسرعة. لذلك، يجب تعديل قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) وفقًا لاحتياجات العملاء المختلفة أثناء عملية الإنتاج.

خصائص إدخال الهواء في إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز

يعود تأثير إدخال الهواء في إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز بشكل أساسي إلى كون إيثر السليلوز نوعًا من المواد الفعالة سطحيًا. ويحدث النشاط السطحي لإيثر السليلوز بشكل رئيسي على السطح البيني بين الغاز والسائل والصلب. يبدأ التأثير بإدخال فقاعات الهواء، ثم ينتشر ويؤثر على ترطيب المحلول. يحتوي إيثر السليلوز على مجموعات ألكيل، مما يقلل بشكل ملحوظ من التوتر السطحي وطاقة السطح البيني للماء، ويسهل تكوين العديد من الفقاعات الصغيرة المغلقة أثناء عملية تحريك المحلول المائي.

خصائص الهلام لإيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز

بعد ذوبان إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز في الملاط، تتفاعل مجموعات الميثوكسيل والهيدروكسي بروبيل الموجودة على السلسلة الجزيئية مع أيونات الكالسيوم والألومنيوم في الملاط لتكوين هلام لزج يملأ فراغات الملاط الأسمنتي، مما يحسن من تماسك الملاط، ويؤدي دور الحشو المرن والتقوية. مع ذلك، عندما تتعرض المادة المركبة للضغط، لا يستطيع البوليمر القيام بدور الدعم الصلب، مما يؤدي إلى انخفاض قوة الملاط ونسبة انضغاطه.

تكوين طبقة من إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز

بعد إضافة إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز للترطيب، تتشكل طبقة رقيقة من اللاتكس بين جزيئات الأسمنت. تعمل هذه الطبقة على منع التسرب وتحسين جفاف سطح الملاط. وبفضل قدرة إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز الجيدة على الاحتفاظ بالماء، يتم تخزين كمية كافية من جزيئات الماء داخل الملاط، مما يضمن تصلب الأسمنت أثناء الترطيب وتطور قوته بالكامل، وبالتالي تحسين قوة تماسك الملاط، كما أنه يعزز تماسك الملاط، ويمنحه مرونة وليونة عاليتين، ويقلل من انكماشه وتشوهه.