1. Асноўная функцыя цэлюлознага эфіру
У гатовых растворах цэлюлозны эфір з'яўляецца асноўнай дадаткам, які дадаецца ў вельмі невялікай колькасці, але можа значна палепшыць характарыстыкі вільготнага раствора і паўплываць на будаўнічыя характарыстыкі раствора.
2. Тыпы цэлюлозных эфіраў
Вытворчасць эфіру цэлюлозы ў асноўным ажыццяўляецца з натуральных валокнаў шляхам растварэння ў шчолачы, рэакцыі прышчэпкі (этэрыфікацыі), прамывання, сушкі, драбнення і іншых працэсаў.
Паводле асноўнай сыравіны натуральныя валокны можна падзяліць на: баваўнянае валакно, кедравае валакно, букавае валакно і г.д. Ступень іх палімерызацыі адрозніваецца, што ўплывае на канчатковую глейкасць іх прадукцыі. У цяперашні час буйныя вытворцы цэлюлозы выкарыстоўваюць баваўнянае валакно (пабочны прадукт нітрацэлюлозы) у якасці асноўнай сыравіны.
Эфіры цэлюлозы можна падзяліць на іённыя і неіённыя. Да іённага тыпу ў асноўным адносяцца соль карбаксіметылцэлюлозы, а да неіённага тыпу — метылцэлюлоза, метылгідраксіэтыл(прапіл)цэлюлоза, гідраксіэтылцэлюлоза і г.д.
У цяперашні час у гатовых растворах выкарыстоўваюцца ў асноўным эфіры цэлюлозы (MC), эфір метылгідраксіэтылцэлюлозы (MHEC), эфір метылгідраксіпрапілцэлюлозы (MHPG) і эфір гідраксіпрапілметылцэлюлозы (HPMC). У гатовых растворах, паколькі іённая цэлюлоза (соль карбаксіметылцэлюлозы) нестабільная ў прысутнасці іонаў кальцыя, яна рэдка выкарыстоўваецца ў гатовых змешаных прадуктах, у якіх у якасці цэментуючых матэрыялаў выкарыстоўваюцца цэмент, гашаная вапна і г.д. У некаторых месцах Кітая соль карбаксіметылцэлюлозы выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка для некаторых вырабаў для ўнутраных работ, прычым у якасці асноўнага цэментуючага матэрыялу выкарыстоўваецца мадыфікаваны крухмал, а ў якасці напаўняльніка — парашок Шуанфэй. Гэты прадукт схільны да цвілі і неўстойлівы да вады, таму ў цяперашні час яго вытворчасць паступова спыняецца. Гідраксіэтылцэлюлоза таксама выкарыстоўваецца ў некаторых гатовых сумесях, але мае вельмі невялікую долю рынку.
3. Асноўныя паказчыкі эфектыўнасці цэлюлознага эфіру
(1) Растваральнасць
Цэлюлоза — гэта полігідраксіпалімернае злучэнне, якое не раствараецца і не плавіцца. Пасля этэрыфікацыі цэлюлоза раствараецца ў вадзе, разведзеным шчолачным растворы і арганічным растваральніку і валодае тэрмапластычнасцю. Растваральнасць залежыць у асноўным ад чатырох фактараў: па-першае, растваральнасць змяняецца ў залежнасці ад глейкасці: чым ніжэйшая глейкасць, тым вышэйшая растваральнасць. Па-другое, ад характарыстык груп, якія ўводзяцца ў працэсе этэрыфікацыі: чым большая ўведзеная група, тым ніжэйшая растваральнасць; чым больш палярная ўведзеная група, тым лягчэй цэлюлозны эфір раствараецца ў вадзе. Па-трэцяе, ад ступені замяшчэння і размеркавання этэрыфікаваных груп у макрамалекулах. Большасць цэлюлозных эфіраў раствараюцца ў вадзе толькі пры пэўнай ступені замяшчэння. Па-чацвёртае, ад ступені палімерызацыі цэлюлознага эфіру: чым вышэйшая ступень палімерызацыі, тым менш раствараецца; чым ніжэйшая ступень палімерызацыі, тым шырэйшы дыяпазон ступеней замяшчэння, якія могуць быць раствараныя ў вадзе.
(2) Затрымка вады
Утрыманне вады з'яўляецца важнай характарыстыкай цэлюлознага эфіру, і гэта таксама характарыстыка, на якую звяртаюць увагу многія айчынныя вытворцы сухіх парашкоў, асабліва тыя, што жывуць у паўднёвых рэгіёнах з высокімі тэмпературамі. Фактары, якія ўплываюць на эфект утрымання вады растворам, ўключаюць колькасць дададзенага цэлюлознага эфіру, глейкасць, дробнасць часціц і тэмпературу асяроддзя выкарыстання. Чым большая колькасць дададзенага цэлюлознага эфіру, тым лепшы эфект утрымання вады; чым большая глейкасць, тым лепшы эфект утрымання вады; чым драбнейшыя часціцы, тым лепшы эфект утрымання вады.
(3) Вязкасць
Вязкасць з'яўляецца важным параметрам прадуктаў з эфіраў цэлюлозы. У цяперашні час розныя вытворцы эфіраў цэлюлозы выкарыстоўваюць розныя метады і прыборы для вымярэння глейкасці. Для аднаго і таго ж прадукту вынікі вымярэння глейкасці рознымі метадамі вельмі адрозніваюцца, а некаторыя нават падвойваюцца. Таму пры параўнанні глейкасці неабходна выкарыстоўваць аднолькавыя метады выпрабаванняў, у тым ліку тэмпературу, ротар і г.д.
У цэлым, чым вышэйшая глейкасць, тым лепшы эфект утрымання вады. Аднак, чым вышэйшая глейкасць, тым вышэйшая малекулярная маса эфіру цэлюлозы, і адпаведнае зніжэнне яго растваральнасці будзе мець негатыўны ўплыў на трываласць і будаўнічыя характарыстыкі раствора. Чым вышэйшая глейкасць, тым больш відавочны эфект загушчэння раствора, але ён не з'яўляецца прама прапарцыйным. Чым вышэйшая глейкасць, тым больш глейкім будзе вільготны раствор. Падчас будаўніцтва гэта праяўляецца ў прыліпанні да скрабка і высокай адгезіі да падкладкі. Але гэта не дапамагае павялічыць структурную трываласць самога вільготнага раствора. Падчас будаўніцтва ўстойлівасць да прасядання не відавочная. Наадварот, некаторыя мадыфікаваныя эфіры метылцэлюлозы сярэдняй і нізкай глейкасці выдатна паляпшаюць структурную трываласць вільготнага раствора.
(4) Дробнасць часціц:
Эфір цэлюлозы, які выкарыстоўваецца для гатовых раствораў, павінен быць парашкападобным з нізкім утрыманнем вады, а дробнасць памолу патрабуе, каб ад 20% да 60% памеру часціц былі менш за 63 мкм. Дробнасць памолу ўплывае на растваральнасць эфіру цэлюлозы. Буйныя эфіры цэлюлозы звычайна маюць форму гранул, якія лёгка дыспергуюцца і раствараюцца ў вадзе без агламерацыі, але хуткасць растварэння вельмі павольная, таму яны не падыходзяць для выкарыстання ў гатовых растворах (некаторыя бытавыя прадукты з'яўляюцца хлопьевидными, не так лёгка дыспергуюцца і раствараюцца ў вадзе і схільныя да злежвання). У гатовых растворах эфір цэлюлозы дыспергаваны паміж запаўняльнікамі, дробнымі напаўняльнікамі і цэментам і іншымі цэментуючымі матэрыяламі. Толькі дастаткова дробны парашок можа пазбегнуць агламерацыі эфіру цэлюлозы пры змешванні з вадой. Калі эфір цэлюлозы дадаецца ў ваду для растварэння агламерацыі, дыспергаванне і растварэнне вельмі цяжкія.
(5) Мадыфікацыя цэлюлознага эфіру
Мадыфікацыя цэлюлознага эфіру — гэта пашырэнне яго прадукцыйнасці, і гэта найважнейшая частка. Уласцівасці цэлюлознага эфіру можна палепшыць, каб аптымізаваць яго змочвальнасць, дыспергаванасць, адгезію, загушчэнне, эмульгацыю, водаўтрыманне і плёнкаўтваральныя ўласцівасці, а таксама яго непранікальнасць для алею.
4. Уплыў тэмпературы навакольнага асяроддзя на ўтрыманне вады ў растворы
Утрыманне вады эфірам цэлюлозы памяншаецца з павышэннем тэмпературы. У практычных матэрыялах раствор часта наносяць на гарачыя падкладкі пры высокіх тэмпературах (вышэй за 40°C) у многіх асяроддзях. Зніжэнне ўтрымання вады прывяло да прыкметнага ўплыву на апрацоўвальнасць і ўстойлівасць да расколін. Яго залежнасць ад тэмпературы ўсё роўна будзе прыводзіць да паслаблення ўласцівасцей раствора, і асабліва важна знізіць уплыў тэмпературных фактараў у гэтай сітуацыі. Рэцэпты раствораў былі адпаведна скарэкціраваны, і ў сезонныя рэцэптуры было ўнесена шмат важных змяненняў. Нягледзячы на павелічэнне дазоўкі (летняя формула), апрацоўвальнасць і ўстойлівасць да расколін усё яшчэ не могуць задаволіць патрэбы выкарыстання, што патрабуе спецыяльнай апрацоўкі эфіру цэлюлозы, напрыклад, павышэння ступені этэрыфікацыі і г.д., каб эфект утрымання вады можна было дасягнуць пры адносна высокай тэмпературы. Ён лепш захоўвае эфект пры высокай тэмпературы, таму забяспечвае лепшыя характарыстыкі ў суровых умовах.
5. Ужыванне ў гатовы раствор
У гатовых растворах цэлюлозны эфір утрымлівае ваду, загушчае іх і паляпшае будаўнічыя характарыстыкі. Добрая ўласцівасць утрымліваць ваду гарантуе, што раствор не будзе выклікаць шліфаванне, рассыпванне і зніжэнне трываласці з-за недахопу вады і няпоўнай гідратацыі. Эфект загушчэння значна павышае структурную трываласць вільготнага раствора. Даданне цэлюлознага эфіру можа значна палепшыць глейкасць вільготнага раствора і мае добрую глейкасць для розных паверхняў, тым самым паляпшаючы характарыстыкі сцен вільготнага раствора і памяншаючы адходы. Акрамя таго, роля цэлюлознага эфіру ў розных прадуктах таксама адрозніваецца. Напрыклад, у пліткавых клеях цэлюлозны эфір можа павялічыць час адкрыцця і рэгуляваць час; у растворах для механічнага распылення ён можа палепшыць структурную трываласць вільготнага раствора; у самавыраўноўвальных растворах ён можа прадухіліць асяданне, расслаенне і расслаенне. Такім чынам, як важная дабаўка, цэлюлозны эфір шырока выкарыстоўваецца ў сухіх парашковых растворах.
Час публікацыі: 11 студзеня 2023 г.