Práškový tmel se skládá hlavně z filmotvorných látek (pojiv), plniv, vodozadržovacích činidel, zahušťovadel, odpěňovačů atd. Mezi běžné organické chemické suroviny v práškovém tmelu patří zejména: celulóza, předželatinovaný škrob, ether škrobu, polyvinylalkohol, dispergovatelný latexový prášek atd. Níže je postupně analyzován výkon a použití různých chemických surovin.
1: Definice a rozdíl mezi vlákninou, celulózou a éterem celulózy
Vlákno (americky: Fiber; anglicky: Fiber) označuje látku složenou z nepřerušovaných nebo nespojitých vláken. Například rostlinná vlákna, zvířecí chlupy, hedvábná vlákna, syntetická vlákna atd.
Celulóza je makromolekulární polysacharid složený z glukózy a je hlavní strukturní složkou buněčných stěn rostlin. Při pokojové teplotě není celulóza rozpustná ani ve vodě, ani v běžných organických rozpouštědlech. Obsah celulózy v bavlně se blíží 100 %, což z ní činí nejčistší přírodní zdroj celulózy. Ve dřevě tvoří celulóza 40–50 %, hemicelulóza 10–30 % a lignin 20–30 %. Rozdíl mezi celulózou (vpravo) a škrobem (vlevo):
Obecně řečeno, škrob i celulóza jsou makromolekulární polysacharidy a jejich molekulární vzorec lze vyjádřit jako (C6H10O5)n. Molekulová hmotnost celulózy je větší než molekulová hmotnost škrobu a celulóza se může rozkládat za vzniku škrobu. Celulóza je makromolekulární polysacharid složený z D-glukózy a β-1,4 glykosidu, zatímco škrob je tvořen α-1,4 glykosidickými vazbami. Celulóza obecně není rozvětvená, ale škrob je rozvětvený 1,6 glykosidickými vazbami. Celulóza je špatně rozpustná ve vodě, zatímco škrob je rozpustný v horké vodě. Celulóza je necitlivá na amylázu a při vystavení jódu nezmodrá.
Anglický název pro ether celulózy je celulózový ether, což je polymerní sloučenina s etherovou strukturou vyrobená z celulózy. Je produktem chemické reakce celulózy (rostlinné) s etherifikačním činidlem. Podle klasifikace chemické struktury substituentu po etherifikaci jej lze rozdělit na aniontové, kationtové a neiontové ethery. V závislosti na použitém etherifikačním činidle existuje methylcelulóza, hydroxyethylmethylcelulóza, karboxymethylcelulóza, ethylcelulóza, benzylcelulóza, hydroxyethylcelulóza, hydroxypropylmethylcelulóza, kyanoethylcelulóza, benzylkyanoethylcelulóza, karboxymethylhydroxyethylcelulóza a fenylcelulóza atd. Ve stavebnictví se ether celulózy také nazývá celulóza, což je nepravidelný název, a správně se nazývá celulóza (nebo ether). Mechanismus zahušťování zahušťovadla na bázi etheru celulózy Zahušťovadlo na bázi etheru celulózy je neiontové zahušťovadlo, které zahušťuje hlavně hydratací a provázáním mezi molekulami. Polymerní řetězec etheru celulózy snadno tvoří vodíkové vazby s vodou ve vodě a vodíková vazba mu umožňuje vysokou hydrataci a mezimolekulární provázání.
Když se do latexové barvy přidá zahušťovadlo na bázi etheru celulózy, absorbuje velké množství vody, což způsobí značné zvětšení jejího objemu a zmenšení volného prostoru pro pigmenty, plniva a latexové částice. Zároveň se molekulární řetězce etheru celulózy propletou a vytvoří trojrozměrnou síťovou strukturu, takže barevné plniva a latexové částice se uzavřou uprostřed sítě a nemohou volně proudit. Díky těmto dvěma účinkům se zlepší viskozita systému! Dosáhli jsme potřebného zahušťovacího efektu!
Běžná celulóza (éter): Obecně řečeno, celulóza na trhu se nazývá hydroxypropyl, hydroxyethyl se používá hlavně pro barvy, latexové barvy a hydroxypropylmethylcelulóza se používá pro malty, tmely a další výrobky. Karboxymethylcelulóza se používá jako běžný tmelící prášek pro vnitřní stěny. Karboxymethylcelulóza, také známá jako sodná sůl karboxymethylcelulózy, označovaná jako (CMC): Karboxymethylcelulóza (CMC) je netoxický, bez zápachu bílý vločkovitý prášek se stabilním výkonem a je snadno rozpustný ve vodě. Alkalická nebo zásaditá průhledná viskózní kapalina, rozpustná v jiných ve vodě rozpustných lepidlech a pryskyřicích, nerozpustná v organických rozpouštědlech, jako je ethanol. CMC lze použít jako pojivo, zahušťovadlo, suspenzní činidlo, emulgátor, dispergační činidlo, stabilizátor, klížidlo atd. Karboxymethylcelulóza (CMC) je produkt s největším výstupem, nejširším spektrem použití a nejpohodlnějším použitím mezi ethery celulózy, běžně známý jako „průmyslový glutaman sodný“. Karboxymethylcelulóza má funkce pojiva, zahušťování, zpevňování, emulgace, zadržování vody a suspendování. 1. Použití sodné soli karboxymethylcelulózy v potravinářském průmyslu: sodná sůl karboxymethylcelulózy je nejen dobrým emulgačním stabilizátorem a zahušťovadlem v potravinářských aplikacích, ale má také vynikající stabilitu při mrazení a tání a může zlepšit chuť produktu a prodloužit dobu skladování. 2. Použití sodné soli karboxymethylcelulózy ve farmaceutickém průmyslu: může být použita jako stabilizátor emulzí pro injekce, pojivo a filmotvorné činidlo pro tablety ve farmaceutickém průmyslu. 3. CMC lze použít jako protiusazovací činidlo, emulgátor, dispergační činidlo, vyrovnávací činidlo a lepidlo pro nátěry. Dokáže rovnoměrně rozložit pevný obsah nátěru v rozpouštědle, takže nátěr se dlouhodobě nerozkládá. Je také široce používána v barvách. 4. Sodná sůl karboxymethylcelulózy může být použita jako flokulant, chelatační činidlo, emulgátor, zahušťovadlo, činidlo zadržující vodu, klížidlo, filmotvorný materiál atd. Je také široce používána v elektronice, pesticidech, kožedělném průmyslu, plastech, tisku, keramice, chemickém průmyslu pro každodenní použití a dalších oblastech a díky svému vynikajícímu výkonu a širokému spektru použití neustále vyvíjí nové oblasti použití a tržní vyhlídky jsou extrémně široké. Příklady použití: receptura práškového tmelu na vnější stěny receptura práškového tmelu na vnitřní stěny 1 Prášek Shuangfei: 600-650 kg 1 Prášek Shuangfei: 1000 kg 2 Bílý cement: 400-350 kg 2 Předželatinovaný škrob: 5-6 kg 3 Předželatinovaný škrob: 5-6 kg 3 CMC: 10-15 kg nebo HPMC 2,5-3 kg 4 CMC: 10-15 kg nebo HPMC 2,5-3 kg Prášek tmelu s přídavkem karboxymethylcelulózy CMC, předželatinovaný škrob Vlastnosti: 1. Má dobrou schopnost rychlého zahušťování; přilnavost a určitou retenci vody; 2. Zlepšuje protiskluzovou schopnost (prohýbání) materiálu, zlepšuje provozní vlastnosti materiálu a usnadňuje práci; prodlužuje dobu otevírání materiálu. 3. Po zaschnutí je povrch hladký, prášek neodpadá, má dobré filmotvorné vlastnosti a není poškrábaný. ④ Ještě důležitější je, že dávkování je malé a velmi nízké dávkování může dosáhnout vysokého účinku; zároveň se výrobní náklady snižují o 10–20 %. Ve stavebnictví se CMC používá při výrobě betonových preforem, což může snížit ztráty vody a působit jako zpomalovač. I u velkoplošných staveb může také zlepšit pevnost betonu a usnadnit odpadávání preforem z membrány. Dalším hlavním účelem je seškrábání bílého a tmelového prášku a tmelové pasty ze zdi, což může ušetřit mnoho stavebních materiálů a zvýšit ochrannou vrstvu a jas zdi. Hydroxyethylmethylcelulóza, označovaná jako (HEC): chemický vzorec:
1. Úvod do hydroxyethylcelulózy: Hydroxyethylcelulóza (HEC) je neiontový ether celulózy vyrobený z přírodního polymerního materiálu celulózy řadou chemických procesů. Jedná se o bílý prášek nebo granulát bez zápachu a chuti, netoxický, který lze rozpustit ve studené vodě za vzniku průhledného viskózního roztoku a jeho rozpouštění není ovlivněno hodnotou pH. Má zahušťovací, vazebné, dispergační, emulgační, filmotvorné, suspendační, adsorpční, povrchově aktivní vlastnosti, schopnost zadržovat vlhkost a odolnost vůči solím.
2. Technické ukazatele Projektový standard Vzhled Bílý nebo nažloutlý prášek Molární substituce (MS) 1,8-2,8 Látky nerozpustné ve vodě (%) ≤ 0,5 Úbytek hmotnosti sušením (hm. %) ≤ 5,0 Zbytek po žíhání (hm. %) ≤ 5,0 Hodnota pH 6,0-8,5 Viskozita (mPa.s) 2 %, 30 000, 60 000, 100 000 vodný roztok při 20 °C Tři výhody hydroxyethylcelulózy Vysoký zahušťovací účinek
● Hydroxyethylcelulóza poskytuje vynikající nátěrové vlastnosti pro latexové nátěry, zejména pro nátěry s vysokým obsahem PVA. Při silné vrstvě barvy nedochází k flokulaci.
● Hydroxyethylcelulóza má vyšší zahušťovací účinek. Může snížit dávkování, zlepšit hospodárnost složení a zlepšit odolnost povlaku proti oděru.
Vynikající reologické vlastnosti
● Vodný roztok hydroxyethylcelulózy je nenewtonovský systém a vlastnost jeho roztoku se nazývá tixotropie.
● Ve statickém stavu, po úplném rozpuštění produktu, si povlakový systém udržuje nejlepší stav zahušťování a otevírání.
● Ve stavu lití si systém udržuje střední viskozitu, takže produkt má vynikající tekutost a nerozstřikuje se.
● Při aplikaci štětcem a válečkem se produkt snadno roztírá na podklad. Je vhodný pro stavebnictví. Zároveň má dobrou odolnost proti stříkající vodě.
● Nakonec, po dokončení nátěru, se viskozita systému okamžitě obnoví a nátěr okamžitě spadne.
Disperzibilita a rozpustnost
● Hydroxyethylcelulóza je ošetřena zpožděným rozpouštěním, které může účinně zabránit aglomeraci po přidání suchého prášku. Po zajištění dobré disperze prášku HEC zahajte hydrataci.
● Hydroxyethylcelulóza s vhodnou povrchovou úpravou může dobře upravit rychlost rozpouštění a rychlost zvyšování viskozity produktu.
stabilita při skladování
● Hydroxyethylcelulóza má dobré protiplísňové vlastnosti a poskytuje dostatečnou dobu skladování barvy. Účinně zabraňuje usazování pigmentů a plniv. 4. Návod k použití: (1) Přidávání přímo během výroby Tato metoda je nejjednodušší a trvá nejkratší dobu. Postup je následující: 1. Do velkého kbelíku vybaveného vysokorychlostním míchadlem nalijte čistou vodu. 2. Začněte nepřetržitě míchat při nízké rychlosti a pomalu prosévejte hydroxyethylcelulózu rovnoměrně do roztoku. 3. Pokračujte v míchání, dokud se všechny částice nenasáknou. 4. Poté přidejte antimykotikum a různé přísady. Jako jsou pigmenty, dispergační látky, čpavková voda atd. 5. Míchejte, dokud se veškerá hydroxyethylcelulóza zcela nerozpustí (viskozita roztoku se výrazně zvýší), než přidáte další složky do reakčního vzorce. (2) Příprava matečného louhu k použití: Tato metoda spočívá v přípravě matečného louhu s vyšší koncentrací, který se poté přidá k produktu. Výhodou této metody je větší flexibilita a možnost přímého přidání do hotového produktu, ale musí být správně skladována. Kroky jsou podobné krokům (1–4) v metodě (1): rozdíl je v tom, že není potřeba žádné míchadlo s vysokým střihem, pouze několik míchadel s dostatečným výkonem, aby hydroxyethylcelulóza zůstala rovnoměrně dispergována v roztoku, a v míchání se pokračuje, dokud se zcela nerozpustí na viskózní roztok. Je třeba poznamenat, že antifungální činidlo musí být do matečného louhu přidáno co nejdříve. V. Použití 1. Použití ve vodní latexové barvě: HEC, jako ochranný koloid, lze použít při polymeraci vinylacetátové emulze ke zlepšení stability polymerizačního systému v širokém rozmezí hodnot pH. Při výrobě hotových výrobků se používají přísady, jako jsou pigmenty a plniva, k rovnoměrnému rozptýlení, stabilizaci a zajištění zahušťovacích účinků. Lze jej také použít jako disperzní činidlo pro suspenzní polymery, jako je styren, akrylát a propylen. Použití v latexové barvě může výrazně zlepšit zahušťovací a vyrovnávací vlastnosti. 2. V případě ropných vrtů: HEC se používá jako zahušťovadlo v různých kalech potřebných pro vrtání, upevňování vrtů, cementování vrtů a štěpení, aby kal dosáhl dobré tekutosti a stability. Zlepšení nosnosti kalu během vrtání a zabránění velkému množství vody vniknutí do ropné vrstvy z kalu, čímž se stabilizuje produkční kapacita ropné vrstvy. 3. Použití ve stavebnictví a stavebních materiálech: Díky své silné schopnosti zadržovat vodu je HEC účinným zahušťovadlem a pojivem pro cementové suspenze a malty. Lze jej přimíchat do malty pro zlepšení tekutosti a konstrukčních vlastností a prodloužení doby odpařování vody, zlepšení počáteční pevnosti betonu a zabránění vzniku trhlin. Při použití pro omítání omítek, lepení omítek a sádrových tmelů může výrazně zlepšit jeho zadržování vody a pevnost v tahu. 4. Použití v zubních pastách: díky své silné odolnosti vůči soli a kyselinám může HEC zajistit stabilitu zubní pasty. Zubní pasta navíc díky své silné schopnosti zadržovat vodu a emulgovat není snadno schnoucí. 5. Při použití ve vodních inkoustech může HEC způsobit rychlé schnutí inkoustu a jeho nepropustnost. Kromě toho se HEC také široce používá v textilním tisku a barvení, výrobě papíru, denních chemikáliích atd. 6. Bezpečnostní opatření pro používání HEC: a. Hygroskopičnost: Všechny typy hydroxyethylcelulózy HEC jsou hygroskopické. Obsah vody je obecně nižší než 5 % při opuštění továrny, ale kvůli různým přepravním a skladovacím prostředím bude obsah vody vyšší než při opuštění továrny. Při použití pouze změřte obsah vody a při výpočtu odečtěte hmotnost vody. Nevystavujte jej atmosféře. a. Prášek je výbušný: pokud jsou všechny organické prášky a hydroxyethylcelulózový prach ve vzduchu v určitém poměru, explodují také při výskytu ohně. Je třeba dbát na to, aby se prach co nejvíce zabránil vniknutí do atmosféry. 7. Specifikace balení: Výrobek je vyroben z papírovo-plastového kompozitního sáčku s vnitřním polyethylenovým sáčkem o čisté hmotnosti 25 kg. Při skladování skladujte na větraném a suchém místě v interiéru a věnujte pozornost vlhkosti. Během přepravy dbejte na ochranu před deštěm a sluncem. Hydroxypropylmethylcelulóza, označovaná jako (HPMC): hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je bílý prášek bez zápachu a chuti, netoxický. Existují dva typy: instantní a neinstantní. Po kontaktu se studenou vodou se rychle rozpustí a rozpustí ve vodě. V tomto okamžiku kapalina nemá žádnou viskozitu. Po přibližně 2 minutách se viskozita kapaliny zvýší a vytvoří se průhledný viskózní koloid. Neinstantní typ: Lze jej použít pouze v suchých práškových produktech, jako jsou tmely a cementové malty. Nelze jej použít v tekutých lepidlech a barvách, protože by mohlo dojít ke shlukování.
Čas zveřejnění: 26. prosince 2022