Hazır qarışıq məhlulda sellüloza efirinin əlavə miqdarı çox azdır, lakin yaş məhlulun işini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər və məhlulun tikinti işinə təsir edən əsas əlavədir. Müxtəlif növ, fərqli özlülüklü, fərqli hissəcik ölçüləri, fərqli özlülük dərəcələri və əlavə olunmuş miqdarda olan sellüloza efirlərinin ağlabatan seçilməsi quru toz məhlulunun işinin yaxşılaşdırılmasına müsbət təsir göstərəcəkdir. Hazırda bir çox hörgü və suvaq məhlullarının su tutma qabiliyyəti zəifdir və su məhlulu bir neçə dəqiqə dayandıqdan sonra ayrılır. Su tutma metil sellüloza efirinin vacib bir göstəricisidir və bu, həmçinin bir çox yerli quru qarışıq məhlul istehsalçılarının, xüsusən də yüksək temperaturlu cənub bölgələrində olanların diqqət yetirdiyi bir göstəricidir. Quru qarışıq məhlulunun su tutma təsirinə təsir edən amillərə əlavə edilmiş MC miqdarı, MC-nin özlülüyü, hissəciklərin incəliyi və istifadə mühitinin temperaturu daxildir.
1. Konsepsiya
Sellüloza efiri kimyəvi modifikasiya yolu ilə təbii sellülozadan hazırlanmış sintetik polimerdir. Sellüloza efiri təbii sellüloza törəməsidir. Sellüloza efirinin istehsalı sintetik polimerlərdən fərqlidir. Onun ən əsas materialı təbii polimer birləşmə olan sellülozadır. Təbii sellüloza strukturunun spesifikliyinə görə, sellülozanın özünün eterifikasiya agentləri ilə reaksiyaya girmə qabiliyyəti yoxdur. Lakin, şişkinlik agenti ilə müalicədən sonra molekulyar zəncirlər və zəncirlər arasındakı güclü hidrogen rabitələri məhv olur və hidroksil qrupunun aktiv şəkildə sərbəst buraxılması reaktiv qələvi sellülozaya çevrilir. Sellüloza efiri əldə edin.
Sellüloza efirlərinin xüsusiyyətləri əvəzedicilərin növündən, sayından və paylanmasından asılıdır. Sellüloza efirlərinin təsnifatı da əvəzedicilərin növünə, eterləşmə dərəcəsinə, həllolma qabiliyyətinə və əlaqəli tətbiq xüsusiyyətlərinə əsaslanır. Molekulyar zəncirdəki əvəzedicilərin növünə görə, onu monoefir və qarışıq efirə bölmək olar. Adətən istifadə etdiyimiz MC monoefir, HPMC isə qarışıq efirdir. Metil sellüloza efiri MC, təbii sellülozanın qlükoza vahidindəki hidroksil qrupu metoksi ilə əvəz edildikdən sonra yaranan məhsuldur. Bu, vahiddəki hidroksil qrupunun bir hissəsini metoksi qrupu, digər hissəsini isə hidroksipropil qrupu ilə əvəz etməklə əldə edilən məhsuldur. Struktur formulu [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroksietil metil sellüloza efiri HEMC-dir, bunlar bazarda geniş istifadə edilən və satılan əsas növlərdir.
Həllolma baxımından onu ion və qeyri-ion bölünə bilər. Suda həll olan qeyri-ion sellüloza efirləri əsasən iki seriya alkil efirlərindən və hidroksialkil efirlərindən ibarətdir. İon CMC əsasən sintetik yuyucu vasitələrdə, tekstil çapında və boyamasında, qida və neft kəşfiyyatında istifadə olunur. Qeyri-ion MC, HPMC, HEMC və s. əsasən tikinti materiallarında, lateks örtüklərində, tibbdə, gündəlik kimyəvi maddələrdə və s. istifadə olunur. Qatılaşdırıcı, su saxlayan maddə, stabilizator, dispersant və film əmələ gətirən maddə kimi istifadə olunur.
İkincisi, sellüloza efirinin su saxlanması
Sellüloza efirinin su saxlanması: Tikinti materialları, xüsusən də quru toz harç istehsalında sellüloza efiri əvəzolunmaz rol oynayır, xüsusən də xüsusi harç (modifikasiya olunmuş harç) istehsalında əvəzolunmaz və vacib bir komponentdir.
Suda həll olan sellüloza efirinin məhlulda mühüm rolu əsasən üç aspektdən ibarətdir: biri əla su saxlama qabiliyyəti, digəri məhlulun konsistensiyasına və tiksotropiyasına təsir, üçüncüsü isə sementlə qarşılıqlı təsirdir. Sellüloza efirinin su saxlama təsiri əsas təbəqənin su udma qabiliyyətindən, məhlulun tərkibindən, məhlul təbəqəsinin qalınlığından, məhlulun suya tələbatından və bərkimə materialının bərkimə müddətindən asılıdır. Sellüloza efirinin suda saxlanması sellüloza efirinin özünün həllolma qabiliyyətindən və susuzlaşmasından irəli gəlir. Hamımızın bildiyimiz kimi, sellüloza molekulyar zəncirində çox sayda yüksək dərəcədə nəmlənən OH qrupu olsa da, suda həll olmur, çünki sellüloza strukturu yüksək dərəcədə kristallığa malikdir.
Hidroksil qruplarının hidratasiya qabiliyyəti təkcə molekullar arasındakı güclü hidrogen rabitələrini və van der Waals qüvvələrini örtmək üçün kifayət deyil. Buna görə də, o, yalnız şişir, lakin suda həll olmur. Molekulyar zəncirə əvəzedici daxil edildikdə, təkcə əvəzedici hidrogen zəncirini məhv etmir, həm də əvəzedicinin bitişik zəncirlər arasında sıxışması səbəbindən zəncirlərarası hidrogen rabitəsi də məhv olur. Əvəzedici nə qədər böyükdürsə, molekullar arasındakı məsafə də bir o qədər böyükdür. Məsafə nə qədər böyükdürsə, hidrogen rabitələrini məhv etməyin təsiri nə qədər böyükdürsə, sellüloza efiri sellüloza qəfəsi genişləndikdən və məhlul daxil olduqdan sonra suda həll olur və yüksək özlülüklü məhlul əmələ gətirir. Temperatur yüksəldikdə polimerin hidratasiyası zəifləyir və zəncirlər arasındakı su xaricə atılır. Dehidratasiya effekti kifayət olduqda, molekullar aqreqasiya etməyə başlayır, üçölçülü şəbəkə strukturu geli əmələ gətirir və qatlanır.
Harçın suyun saxlanmasına təsir edən amillərə sellüloza efirinin özlülüyü, əlavə miqdarı, hissəciklərin incəliyi və istifadə temperaturu daxildir:
Sellüloza efirinin özlülüyü nə qədər yüksəkdirsə, su saxlama göstəricisi də bir o qədər yaxşıdır. Özlülük MC göstəricisinin vacib parametridir. Hazırda müxtəlif MC istehsalçıları MC-nin özlülüyünü ölçmək üçün fərqli metod və alətlərdən istifadə edirlər. Əsas metodlar Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde və Brookfield-dir. Eyni məhsul üçün fərqli metodlarla ölçülən özlülük nəticələri çox fərqlidir və bəzilərində hətta ikiqat fərqlər var. Buna görə də, özlülüyü müqayisə edərkən, temperatur, rotor və s. daxil olmaqla eyni sınaq metodları arasında aparılmalıdır.
Ümumiyyətlə, özlülük nə qədər yüksəkdirsə, su saxlama effekti bir o qədər yaxşıdır. Lakin, MC-nin özlülüyü və molekulyar çəkisi nə qədər yüksəkdirsə, onun həllolma qabiliyyətinin müvafiq azalması məhlulun möhkəmliyinə və tikinti performansına mənfi təsir göstərəcək. Özlülük nə qədər yüksəkdirsə, məhlula qatılaşma təsiri bir o qədər aydın olur, lakin bu, birbaşa mütənasib deyil. Özlülük nə qədər yüksəkdirsə, yaş məhlul bir o qədər özlü olacaq, yəni tikinti zamanı o, sıyığa yapışma və substrata yüksək yapışma kimi özünü göstərir. Lakin yaş məhlulun özünün struktur möhkəmliyini artırmaq faydalı deyil. Tikinti zamanı sallanma əleyhinə performans aşkar deyil. Əksinə, bəzi orta və aşağı özlülüklü, lakin modifikasiya olunmuş metil sellüloza efirləri yaş məhlulun struktur möhkəmliyini artırmaqda əla performansa malikdir.
Məhlula nə qədər çox sellüloza efiri əlavə olunarsa, su tutma göstəricisi bir o qədər yüksək, özlülük nə qədər yüksək olarsa, su tutma göstəricisi bir o qədər yüksək olar.
Hissəcik ölçüsünə gəldikdə, hissəcik nə qədər incə olarsa, su bir o qədər yaxşı saxlanılır. Sellüloza efirinin böyük hissəcikləri su ilə təmasa girdikdən sonra səth dərhal əriyir və su molekullarının sızmasının qarşısını almaq üçün materialı örtmək üçün bir gel əmələ gətirir. Bəzən uzun müddət qarışdırıldıqdan sonra belə bərabər şəkildə dağıla və həll ola bilmir, bu da bulanıq flokulyant məhlul və ya aqlomerasiya əmələ gətirir. Bu, sellüloza efirinin su saxlanmasına böyük təsir göstərir və həllolma qabiliyyəti sellüloza efirini seçmək üçün amillərdən biridir.
İncəlik həmçinin metilsellüloza efirinin vacib göstəricisidir. Quru toz məhlulu üçün istifadə olunan MC-nin toz olması, az su tərkibi tələb olunur və incəlik üçün hissəcik ölçüsünün 20% ~ 60%-nin 63 um-dan az olması tələb olunur. İncəlik metilsellüloza efirinin həllolma qabiliyyətinə təsir göstərir. Qaba MC adətən dənəvər olur və suda aqlomerasiya olmadan asanlıqla həll olur, lakin həllolma sürəti çox yavaşdır, buna görə də quru toz məhlulunda istifadə üçün uyğun deyil. Quru toz məhlulunda MC aqreqat, incə doldurucu və sement kimi sementləmə materialları arasında dağılır və yalnız kifayət qədər incə toz su ilə qarışdırıldıqda metilsellüloza efirinin aqlomerasiyasının qarşısını ala bilər. Aqlomeratları həll etmək üçün MC su ilə əlavə edildikdə, dağılması və həll olunması çox çətindir.
MC-nin qaba incəliyi təkcə israfçılıq deyil, həm də məhlulun yerli möhkəmliyini azaldır. Belə quru toz məhlulu böyük bir əraziyə tətbiq edildikdə, yerli quru toz məhlulunun bərkimə sürəti əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq və fərqli bərkimə müddətləri səbəbindən çatlar əmələ gələcək. Mexaniki konstruksiyaya malik püskürdülmüş məhlul üçün qarışdırma müddəti qısa olduğundan incəlik tələbi daha yüksəkdir.
MC-nin incəliyi onun su saxlamasına da müəyyən dərəcədə təsir göstərir. Ümumiyyətlə, eyni özlülüklü, lakin fərqli incəlikli metil selüloz efirləri üçün eyni əlavə miqdarı altında nə qədər incə olarsa, su saxlama effekti bir o qədər yaxşıdır.
MC-nin su saxlanması da istifadə olunan temperaturla əlaqədardır və metil selüloz efirinin su saxlanması temperaturun artması ilə azalır. Lakin, faktiki material tətbiqlərində quru toz məhlulu tez-tez bir çox mühitdə, məsələn, yayda günəş altında xarici divar mastikası suvağı kimi yüksək temperaturda (40 dərəcədən yuxarı) isti substratlara tətbiq olunur ki, bu da tez-tez sementin bərkiməsini və quru toz məhlulunun bərkiməsini sürətləndirir. Su saxlama sürətinin azalması həm işləmə qabiliyyətinə, həm də çat müqavimətinə təsir etdiyini hiss etdirir və bu şəraitdə temperatur amillərinin təsirini azaltmaq xüsusilə vacibdir.
Metil hidroksietil sellüloza efir qatqıları hazırda texnoloji inkişafın ön sıralarında yer alsa da, onların temperaturdan asılılığı quru toz məhlulunun performansının zəifləməsinə səbəb olacaq. Metil hidroksietil sellüloza miqdarı artsa da (yay formulu), işləmə qabiliyyəti və çatlama müqaviməti hələ də istifadə ehtiyaclarını ödəyə bilmir. Efirləşmə dərəcəsinin artırılması və s. kimi bəzi xüsusi müalicələr vasitəsilə su saxlama effekti daha yüksək temperaturda saxlanıla bilər ki, sərt şəraitdə daha yaxşı performans təmin edə bilsin.
3. Sellüloza Efirinin Qalınlaşması və Tiksotropiyası
Sellüloza efirinin qatılaşması və tiksotropiyası: Sellüloza efirinin ikinci funksiyası — qatılaşma effekti aşağıdakılardan asılıdır: sellüloza efirinin polimerləşmə dərəcəsi, məhlul konsentrasiyası, kəsmə sürəti, temperatur və digər şərtlər. Məhlulun jelləşmə xüsusiyyəti alkil sellüloza və onun modifikasiya olunmuş törəmələrinə xasdır. Jelləşmə xüsusiyyətləri əvəzetmə dərəcəsi, məhlul konsentrasiyası və əlavələrlə əlaqədardır. Hidroksialkil modifikasiya olunmuş törəmələr üçün gel xüsusiyyətləri də hidroksialkilin modifikasiya dərəcəsi ilə əlaqədardır. Aşağı özlülüklü MC və HPMC üçün 10%-15% məhlul, orta özlülüklü MC və HPMC üçün 5%-10% məhlul, yüksək özlülüklü MC və HPMC üçün isə yalnız 2%-3% məhlul hazırlana bilər və Adətən sellüloza efirinin özlülük təsnifatı da 1%-2% məhlul ilə qiymətləndirilir.
Yüksək molekulyar çəkili sellüloza efiri yüksək qatılaşma səmərəliliyinə malikdir. Eyni konsentrasiyalı məhlulda fərqli molekulyar çəkilərə malik polimerlər fərqli özlülüklərə malikdir. Yüksək dərəcə. Hədəf özlülüyə yalnız çox miqdarda aşağı molekulyar çəkili sellüloza efiri əlavə etməklə nail olmaq olar. Onun özlülüyünün kəsmə sürətindən az asılılığı var və yüksək özlülük hədəf özlülüyə çatır və tələb olunan əlavə miqdarı azdır və özlülük qatılaşma səmərəliliyindən asılıdır. Buna görə də, müəyyən bir konsistensiyaya nail olmaq üçün müəyyən miqdarda sellüloza efiri (məhlulun konsentrasiyası) və məhlulun özlülüyü təmin edilməlidir. Məhlulun gel temperaturu da məhlulun konsentrasiyasının artması ilə xətti olaraq azalır və müəyyən bir konsentrasiyaya çatdıqdan sonra otaq temperaturunda gelləşir. HPMC-nin gelləşmə konsentrasiyası otaq temperaturunda nisbətən yüksəkdir.
Ardıcıllıq hissəcik ölçüsünü seçməklə və müxtəlif modifikasiya dərəcələrinə malik sellüloza efirlərini seçməklə də tənzimlənə bilər. Sözdə modifikasiya, MC-nin skelet strukturunda hidroksialkil qruplarının müəyyən dərəcədə əvəzlənməsini tətbiq etməkdir. İki əvəzedicinin nisbi əvəzetmə dəyərlərini, yəni tez-tez dediyimiz metoksi və hidroksialkil qruplarının DS və ms nisbi əvəzetmə dəyərlərini dəyişdirməklə. Sellüloza efirinin müxtəlif performans tələbləri iki əvəzedicinin nisbi əvəzetmə dəyərlərini dəyişdirməklə əldə edilə bilər.
Ardıcıllıq və modifikasiya arasındakı əlaqə: sellüloza efirinin əlavə edilməsi havanın su sərfinə təsir göstərir, su və sementin su-bağlayıcı nisbətinin dəyişməsi qatılaşma effekti yaradır, doza nə qədər yüksəkdirsə, su sərfi də bir o qədər çox olur.
Toz halındakı tikinti materiallarında istifadə olunan sellüloza efirləri soyuq suda tez həll olmalı və sistem üçün uyğun bir konsistensiya təmin etməlidir. Müəyyən bir kəsmə sürəti verildikdə, o, yenə də flokulyant və kolloid blok halına gəlir ki, bu da keyfiyyətsiz və ya keyfiyyətsiz məhsuldur.
Sement pastasının konsistensiyası ilə sellüloza efirinin dozası arasında da yaxşı xətti əlaqə mövcuddur. Sellüloza efiri məhlulun özlülüyünü xeyli artıra bilər. Doza nə qədər böyükdürsə, təsir bir o qədər aydın olur. Yüksək özlülüklü sellüloza efirinin sulu məhlulu yüksək tiksotropiyaya malikdir ki, bu da sellüloza efirinin əsas xüsusiyyətidir. MC polimerlərinin sulu məhlulları adətən gel temperaturundan aşağı psevdoplastik və qeyri-tiksotrop axıcılığa malikdir, lakin aşağı kəsmə sürətində Nyuton axıcılığı xüsusiyyətlərinə malikdir. Psevdoplastiklik əvəzedicinin növündən və əvəzetmə dərəcəsindən asılı olmayaraq, sellüloza efirinin molekulyar çəkisi və ya konsentrasiyası ilə artır. Buna görə də, MC, HPMC, HEMC-dən asılı olmayaraq, eyni özlülük dərəcəsinə malik sellüloza efirləri, konsentrasiya və temperatur sabit qaldığı müddətcə həmişə eyni reoloji xüsusiyyətlər göstərəcəkdir.
Struktur gellər temperatur yüksəldikdə və yüksək tiksotrop axınlar baş verdikdə əmələ gəlir. Yüksək konsentrasiyalı və aşağı özlülüklü sellüloza efirləri hətta gel temperaturundan aşağıda belə tiksotropiya göstərir. Bu xüsusiyyət tikinti məhlulunun konstruksiyasında düzlənmə və çökmənin tənzimlənməsi üçün böyük fayda gətirir. Burada izah etmək lazımdır ki, sellüloza efirinin özlülüyü nə qədər yüksək olarsa, su saxlama bir o qədər yaxşıdır, lakin özlülük nə qədər yüksək olarsa, sellüloza efirinin nisbi molekulyar çəkisi bir o qədər yüksək olur və həllolma qabiliyyətinin müvafiq olaraq azalması məhlulun konsentrasiyasına və konstruksiya performansına mənfi təsir göstərir. Özlülük nə qədər yüksək olarsa, məhlula qatılaşma təsiri bir o qədər aydın olur, lakin bu, tamamilə mütənasib deyil. Bəzi orta və aşağı özlülüklər mövcuddur, lakin modifikasiya olunmuş sellüloza efiri yaş məhlulun struktur möhkəmliyini artırmaqda daha yaxşı göstəriciyə malikdir. Özlülüyün artması ilə sellüloza efirinin su saxlama qabiliyyəti yaxşılaşır. 4. Sellüloza efirinin gecikməsi
Sellüloza efirinin gecikməsi: Sellüloza efirinin üçüncü funksiyası sementin hidratasiya prosesini gecikdirməkdir. Sellüloza efiri məhlula müxtəlif faydalı xüsusiyyətlər verir, həmçinin sementin erkən hidratasiya istiliyini azaldır və sementin hidratasiya dinamik prosesini gecikdirir. Bu, soyuq bölgələrdə məhlulun istifadəsi üçün əlverişsizdir. Bu gecikmə effekti sellüloza efir molekullarının CSH və ca(OH)2 kimi hidratasiya məhsullarına adsorbsiyası nəticəsində yaranır. Məsamə məhlulunun özlülüyünün artması səbəbindən sellüloza efiri məhluldakı ionların hərəkətliliyini azaldır və bununla da hidratasiya prosesini gecikdirir.
Yayımlanma vaxtı: 04 Fevral 2023