1. Hlavní funkce éteru celulózy
V hotových maltových směsích je éter celulózy hlavní přísadou, která se přidává ve velmi malém množství, ale může významně zlepšit vlastnosti mokré malty a ovlivnit její konstrukční vlastnosti.
2. Typy etherů celulózy
Výroba éteru celulózy probíhá převážně z přírodních vláken rozpouštěním v alkáliích, roubováním (éterifikací), praním, sušením, mletím a dalšími procesy.
Podle hlavních surovin lze přírodní vlákna rozdělit na: bavlněné vlákno, cedrové vlákno, bukové vlákno atd. Jejich stupeň polymerace se liší, což ovlivňuje konečnou viskozitu jejich produktů. V současné době velcí výrobci celulózy používají jako hlavní surovinu bavlněné vlákno (vedlejší produkt nitrocelulózy).
Ethery celulózy lze rozdělit na iontové a neiontové. Iontový typ zahrnuje hlavně karboxymethylcelulózovou sůl a neiontový typ zahrnuje hlavně methylcelulózu, methylhydroxyethyl(propyl)celulózu, hydroxyethylcelulózu atd.
V současné době se v hotových maltách používají hlavně ethery celulózy (MC), ether methylhydroxyethylcelulózy (MHEC), ether methylhydroxypropylcelulózy (MHPG) a ether hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC). V hotových maltách se iontová celulóza (sůl karboxymethylcelulózy) v přítomnosti vápenatých iontů používá jen zřídka, protože je nestabilní v přítomnosti vápenatých iontů jako cementové směsi. V některých částech Číny se karboxymethylcelulózová sůl používá jako zahušťovadlo pro některé interiérové výrobky zpracované s modifikovaným škrobem jako hlavní cementovou směsí a práškem Shuangfei jako plnivem. Tento produkt je náchylný k plísním a není odolný vůči vodě, a proto se jeho používání postupně vyřazuje. Hydroxyethylcelulóza se také používá v některých hotových maltových směsích, ale má velmi malý podíl na trhu.
3. Hlavní ukazatele výkonnosti éteru celulózy
(1) Rozpustnost
Celulóza je polyhydroxypolymerní sloučenina, která se nerozpouští ani netaví. Po etherifikaci je celulóza rozpustná ve vodě, zředěném alkalickém roztoku a organickém rozpouštědle a má termoplasticitu. Rozpustnost závisí hlavně na čtyřech faktorech: za prvé, rozpustnost se mění s viskozitou, čím nižší je viskozita, tím větší je rozpustnost. Za druhé, vlastnosti skupin zavedených v etherifikačním procesu, čím větší je zavedená skupina, tím nižší je rozpustnost; čím polárnější je zavedená skupina, tím snadněji se ether celulózy rozpouští ve vodě. Za třetí, stupeň substituce a distribuce etherifikovaných skupin v makromolekulách. Většina etherů celulózy se může ve vodě rozpustit pouze za určitého stupně substituce. Za čtvrté, stupeň polymerace etheru celulózy, čím vyšší je stupeň polymerace, tím méně je rozpustný; čím nižší je stupeň polymerace, tím širší je rozsah stupně substituce, který se může ether celulózy rozpustit ve vodě.
(2) Zadržování vody
Zadržování vody je důležitou vlastností celulózového éteru a je to také vlastnost, které věnuje pozornost mnoho domácích výrobců suchých prášků, zejména ti v jižních oblastech s vysokými teplotami. Mezi faktory ovlivňující účinek malty na zadržování vody patří množství přidaného celulózového éteru, viskozita, jemnost částic a teplota prostředí, ve kterém se používá. Čím vyšší je množství přidaného celulózového éteru, tím lepší je účinek zadržování vody; čím větší je viskozita, tím lepší je účinek zadržování vody; čím jemnější jsou částice, tím lepší je účinek zadržování vody.
(3) Viskozita
Viskozita je důležitým parametrem produktů na éteru celulózy. V současné době různí výrobci éteru celulózy používají k měření viskozity různé metody a přístroje. U stejného produktu se výsledky viskozity naměřené různými metodami velmi liší a některé se dokonce zdvojnásobují. Proto je nutné při porovnávání viskozity provádět měření stejnými zkušebními metodami, včetně teploty, rotoru atd.
Obecně platí, že čím vyšší je viskozita, tím lepší je účinek zadržování vody. Čím vyšší je viskozita, tím vyšší je molekulová hmotnost éteru celulózy a odpovídající snížení jeho rozpustnosti bude mít negativní vliv na pevnost a konstrukční vlastnosti malty. Čím vyšší je viskozita, tím zřetelnější je zahušťovací účinek na maltu, ale není přímo úměrný. Čím vyšší je viskozita, tím viskóznější bude mokrá malta. Během stavby se to projevuje jako lepení na škrabku a vysoká přilnavost k podkladu. To však nepomáhá ke zvýšení strukturální pevnosti samotné mokré malty. Během stavby není protiskluzový účinek zřejmý. Naopak některé modifikované étery methylcelulózy se střední a nízkou viskozitou mají vynikající vlastnosti při zlepšování strukturální pevnosti mokré malty.
(4) Jemnost částic:
Éter celulózy používaný pro hotové malty musí být práškový, s nízkým obsahem vody a jemnost mletí vyžaduje, aby 20 % až 60 % velikosti částic bylo menší než 63 μm. Jemnost ovlivňuje rozpustnost éteru celulózy. Hrubé étery celulózy jsou obvykle ve formě granulí, které se snadno dispergují a rozpouštějí ve vodě bez aglomerace, ale rychlost rozpouštění je velmi pomalá, takže nejsou vhodné pro použití v hotových maltách (některé domácí výrobky jsou vločkovité, obtížně dispergovatelné a rozpustné ve vodě a náchylné ke spékání). V hotových maltách je éter celulózy dispergován mezi kamenivo, jemné plnivo a cement a další cementové materiály. Pouze dostatečně jemný prášek může zabránit aglomeraci éteru celulózy při smíchání s vodou. Pokud se éter celulózy přidá do vody k rozpuštění aglomerace, je velmi obtížné ji dispergovat a rozpustit.
(5) Modifikace éteru celulózy
Modifikace éteru celulózy je rozšířením jeho vlastností a je to jeho nejdůležitější část. Vlastnosti éteru celulózy lze zlepšit tak, aby se optimalizovala jeho smáčivost, dispergovatelnost, adheze, zahušťování, emulgační vlastnosti, zadržování vody a filmotvorné vlastnosti, a také jeho nepropustnost pro oleje.
4. Vliv okolní teploty na zadržování vody v maltě
Retence vody v éteru celulózy klesá se zvyšující se teplotou. V praktických materiálových aplikacích se malta často aplikuje na horké podklady při vysokých teplotách (vyšších než 40 °C) v mnoha prostředích. Pokles retence vody měl znatelný dopad na zpracovatelnost a odolnost proti praskání. Její závislost na teplotě stále vede k oslabení vlastností malty a je obzvláště důležité snížit vliv teplotních faktorů za těchto podmínek. Receptury malt byly odpovídajícím způsobem upraveny a v sezónních recepturách bylo provedeno mnoho důležitých změn. I přes zvýšení dávkování (letní receptura) zpracovatelnost a odolnost proti praskání stále nemohou splňovat požadavky na použití, což vyžaduje speciální úpravu éteru celulózy, jako je zvýšení stupně éterifikace atd., aby bylo možné dosáhnout účinku zadržování vody při relativně vysoké teplotě. Lepší účinek si udržuje při vysoké teplotě, takže poskytuje lepší výkon v náročných podmínkách.
5. Aplikace do hotové malty
V hotových maltových směsích hraje éter celulózy roli zadržování vody, zahušťování a zlepšení konstrukčních vlastností. Dobrá zadržování vody zajišťuje, že malta nezpůsobí pískování, prášení a snížení pevnosti v důsledku nedostatku vody a neúplné hydratace. Zahušťovací účinek výrazně zvyšuje strukturální pevnost mokré malty. Přidání éteru celulózy může výrazně zlepšit mokrou viskozitu mokré malty a má dobrou viskozitu k různým podkladům, čímž zlepšuje vlastnosti mokré malty jako stěny a snižuje odpad. Kromě toho se role éteru celulózy v různých produktech také liší. Například v lepidlech na dlaždice může éter celulózy prodloužit dobu otevírání a upravit ji; v maltách pro mechanické stříkání může zlepšit strukturální pevnost mokré malty; v samonivelačních maltách může zabránit usazování, segregaci a stratifikaci. Proto se éter celulózy jako důležitá přísada široce používá v suchých práškových maltách.
Čas zveřejnění: 11. ledna 2023