Diskuse o hydroxypropylmethylcelulózovém etheru (HPMC) pro suchou práškovou maltu

Čínský název HPMC je hydroxypropylmethylcelulóza. Je neiontová a často se používá jako vodotěsná přísada v maltových směsích za sucha. Je to nejběžněji používaný vodotěsný materiál v maltách.

Výrobní proces HPMC je převážně etherový produkt na bázi polysacharidu, který se vyrábí alkalizací a etherifikací bavlněného vlákna (domácí). Sám o sobě nemá žádný náboj, nereaguje s nabitými ionty v želírující látce a má stabilní výkon. Cena je také nižší než u jiných typů etherů celulózy, takže se široce používá v suchých směsích malt.

Funkce hydroxypropylmethylcelulózy: Může zahustit čerstvě namíchanou maltu, aby dosáhla určité viskozity za mokra, a zabránit segregaci. (Zahušťování) Zadržování vody je také nejdůležitější vlastností, která pomáhá udržovat množství volné vody v maltě, takže po zhotovení malty má cementový materiál více času na hydrataci. (Zadržování vody) Má provzdušňovací vlastnosti, které mohou zavádět rovnoměrné a jemné vzduchové bubliny pro zlepšení konstrukce malty.

Čím vyšší je viskozita hydroxypropylmethylcelulózového etheru, tím lepší je jeho schopnost zadržovat vodu. Viskozita je důležitým parametrem HPMC. V současné době různí výrobci HPMC používají různé metody a přístroje k měření viskozity HPMC. Hlavními metodami jsou Haake-Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde a Brookfield.

U stejného produktu se výsledky viskozity měřené různými metodami velmi liší a některé se dokonce zdvojnásobují. Proto je nutné při porovnávání viskozity porovnávat viskozitu stejnými zkušebními metodami, včetně teploty, rotoru atd. Pokud jde o velikost částic, čím jemnější je částice, tím lépe zadržuje vodu. Poté, co se velké částice éteru celulózy dostanou do kontaktu s vodou, se povrch okamžitě rozpustí a vytvoří gel, který obalí materiál a zabrání tak dalšímu pronikání molekul vody. Někdy se ani po dlouhodobém míchání nedaří rovnoměrně dispergovat a rozpustit, což vede k zakalení nebo aglomeraci éteru celulózy. To výrazně ovlivňuje zadržování vody éteru celulózy a rozpustnost je jedním z faktorů pro výběr éteru celulózy.

Jemnost je také důležitým ukazatelem výkonnosti methylcelulózového éteru. MC používaný pro suchou práškovou maltu musí být prášek s nízkým obsahem vody a jemnost také vyžaduje, aby 20 % až 60 % velikosti částic bylo menší než 63 μm. Jemnost ovlivňuje rozpustnost hydroxypropylmethylcelulózového éteru. Hrubá MC je obvykle granulovaná a snadno se rozpouští ve vodě bez aglomerace, ale rychlost rozpouštění je velmi pomalá, takže není vhodný pro použití v suché práškové maltě.

V suché práškové maltě je MC dispergován mezi cementovými materiály, jako je kamenivo, jemné plnivo a cement, a pouze dostatečně jemný prášek může zabránit aglomeraci methylcelulózového etheru při smíchání s vodou. Pokud se MC přidá s vodou za účelem rozpuštění aglomerátů, je velmi obtížné jej dispergovat a rozpustit. Hrubá jemnost MC je nejen nehospodárná, ale také snižuje lokální pevnost malty. Pokud se taková suchá prášková malta aplikuje na velkou plochu, rychlost lokálního vytvrzování suché práškové malty se výrazně sníží a v důsledku různých dob vytvrzování se objeví trhliny. U stříkané malty s mechanickou konstrukcí je požadavek na jemnost vyšší kvůli kratší době míchání. Obecně platí, že čím vyšší je viskozita, tím lepší je účinek zadržování vody. Čím vyšší je však viskozita a čím vyšší je molekulová hmotnost MC, tím 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, což se během stavby projevuje lepením na stěrku a vysokou přilnavostí k podkladu. To však nepomáhá zvýšit strukturální pevnost samotné mokré malty. To znamená, že během stavby není patrný její protiskluzový účinek. Naopak některé modifikované methylcelulózové ethery se střední a nízkou viskozitou mají vynikající účinek při zlepšování strukturální pevnosti mokré malty.

Retence vody v HPMC také souvisí s použitou teplotou a retence vody v etheru methylcelulózy se s rostoucí teplotou snižuje. V reálných materiálových aplikacích se však suchá prášková malta často aplikuje na horké podklady při vysokých teplotách (vyšších než 40 stupňů) v mnoha prostředích, například při omítání vnějších stěn na slunci v létě, což často urychluje vytvrzování cementu a tvrdnutí suché práškové malty. Pokles rychlosti zadržování vody vede k pocitu, že je ovlivněna jak zpracovatelnost, tak odolnost proti praskání, a za těchto podmínek je obzvláště důležité snížit vliv teplotních faktorů.

V tomto ohledu jsou aditiva na bázi methylhydroxyethylcelulózových etherů v současnosti považována za špičku v technologickém vývoji. Přestože se množství methylhydroxyethylcelulózy zvyšuje (letní receptura), zpracovatelnost a odolnost proti praskání stále nemohou splňovat požadavky na použití. Prostřednictvím speciální úpravy MC, jako je zvýšení stupně éterifikace atd., lze udržet účinek zadržování vody při vyšší teplotě, takže může poskytovat lepší výkon v náročných podmínkách.

Dávkování HPMC by nemělo být příliš vysoké, jinak by se zvýšila potřeba vody pro maltu, malta by se lepila na stěrku a doba tuhnutí by byla příliš dlouhá, což by ovlivnilo konstruovatelnost. Různé maltové produkty používají HPMC s různou viskozitou a HPMC s vysokou viskozitou by se neměly používat náhodně. Proto, i když jsou hydroxypropylmethylcelulózové produkty dobré, jsou chvályhodné, pokud se s nimi pracuje správně. Výběr správné HPMC je primární odpovědností pracovníků podnikových laboratoří. V současné době mnoho bezohledných prodejců míchá HPMC, ale kvalita je poměrně nízká. Při výběru určitého druhu celulózy by laboratoř měla odvést dobrou práci v experimentu, aby zajistila stabilitu maltového produktu, a neměla by se snažit o levné produkty a způsobit zbytečné ztráty.


Čas zveřejnění: 4. května 2023