HPMC lässt sich je nach Verwendungszweck in Bau-, Lebensmittel- und Pharmaqualität unterteilen. Derzeit sind die meisten inländischen Produkte in Bauqualität erhältlich, wobei der Anteil an Kittpulver sehr hoch ist. HPMC-Pulver wird mit einer großen Menge anderer pulverförmiger Substanzen vermischt, gründlich mit einem Mischer vermengt und anschließend mit Wasser aufgelöst. Dabei löst sich das HPMC ohne Klumpenbildung auf, da selbst kleinste Partikel des HPMC-Pulvers sofort mit Wasser in Kontakt kommen. Kittpulver- und Mörtelhersteller verwenden hauptsächlich dieses Verfahren. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) dient in Kittpulvermörtel als Verdickungsmittel und Wasserrückhaltemittel.
Die Geltemperatur von HPMC hängt von seinem Methoxylgehalt ab: Je niedriger der Methoxylgehalt ↓, desto höher die Geltemperatur ↑. Kaltwasser-Instant-HPMC ist mit Glyoxal oberflächenbehandelt und dispergiert schnell in kaltem Wasser, löst sich aber nicht vollständig auf. Die Auflösung setzt erst mit steigender Viskosität ein. Heißschmelz-HPMC ist nicht mit Glyoxal oberflächenbehandelt. Bei hohem Glyoxalgehalt erfolgt die Dispersion schnell, die Viskosität steigt jedoch langsam an; bei niedrigem Gehalt ist es umgekehrt. HPMC lässt sich in Instant- und Heißschmelz-HPMC unterteilen. Instant-HPMC dispergiert schnell in kaltem Wasser und löst sich vollständig auf. Die Flüssigkeit ist in diesem Stadium nahezu viskos, da HPMC nur dispergiert, aber nicht vollständig gelöst ist. Nach etwa zwei Minuten steigt die Viskosität allmählich an und es bildet sich ein transparentes, viskoses Kolloid. Heißschmelz-HPMC dispergiert in kaltem Wasser schnell und löst sich in heißem Wasser vollständig auf. Sinkt die Temperatur unter einen bestimmten Wert, nimmt die Viskosität langsam zu, bis ein transparentes, viskoses Kolloid entsteht. Schmelzkleber eignen sich nur für Kitt und Mörtel. In Flüssigklebern und Farben kommt es zur Klumpenbildung, weshalb sie nicht verwendet werden können. Instantkleber hingegen bieten ein breiteres Anwendungsspektrum. Sie können ohne Bedenken sowohl in Kitt und Mörtel als auch in Flüssigklebern und Farben eingesetzt werden.
HPMC, hergestellt nach dem Lösemittelverfahren, verwendet Toluol und Isopropanol als Lösungsmittel. Bei unzureichender Reinigung kann ein Restgeruch zurückbleiben. Anwendung als Kittpulver: Die Anforderungen sind gering, eine Viskosität von 100.000 ist ausreichend; wichtig ist eine gute Wasserspeicherung. Anwendung als Mörtel: Höhere Anforderungen, eine Viskosität von 150.000 ist optimal. Anwendung als Klebstoff: Hier werden schnellhärtende Produkte mit hoher Viskosität benötigt. Die in der Praxis verwendete HPMC-Menge variiert je nach Klima, Temperatur, lokaler Kalziumgehalt der Asche, Kittpulverrezeptur und Kundenanforderungen. Die Viskosität von Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)-Kittpulver liegt üblicherweise bei 100.000, für Mörtel sind höhere Anforderungen erforderlich; hier wird eine Viskosität von 150.000 benötigt, um eine einfache Verarbeitung zu gewährleisten. Die Hauptfunktion von HPMC ist die Wasserspeicherung, gefolgt von der Verdickung. Bei Kittpulvern ist die Verwendung möglich, solange die Wasserrückhaltung gut und die Viskosität niedrig (70.000–80.000) ist. Je höher die Viskosität, desto besser ist natürlich die relative Wasserrückhaltung. Ab einer Viskosität von 100.000 beeinflusst diese die Wasserrückhaltung, jedoch nicht wesentlich. Kittpulver mit hohem Hydroxypropylgehalt weisen im Allgemeinen eine bessere Wasserrückhaltung auf. Kittpulver mit hoher Viskosität bieten eine relativ bessere Wasserrückhaltung und eignen sich daher besser für Zementmörtel.
In Spachtelmasse erfüllt HPMC drei Funktionen: Verdickung, Wasserbindung und Strukturierung. Es nimmt an keinen Reaktionen teil. Blasenbildung kann durch zu viel Wasser oder durch eine noch nicht vollständig getrocknete untere Schicht verursacht werden, die beim Auftragen einer weiteren Schicht leicht schäumt. Verdickungswirkung von HPMC in Spachtelmasse: Die enthaltene Cellulose sorgt für ein gleichmäßiges und konsistentes Ergebnis und verhindert das Absacken. Wasserbindungswirkung von HPMC in Spachtelmasse: Es verlangsamt das Trocknen der Spachtelmasse und unterstützt die Reaktion von Calciumasche unter Wassereinwirkung. Strukturierungswirkung von HPMC in Spachtelmasse: Die enthaltene Cellulose wirkt als Schmiermittel und sorgt so für eine gute Struktur der Spachtelmasse. HPMC nimmt an keinen chemischen Reaktionen teil, sondern erfüllt lediglich eine Hilfsfunktion.
Der Pulververlust von Spachtelmasse hängt hauptsächlich mit der Qualität des Aschekalks zusammen und hat wenig mit HPMC zu tun. Ein niedriger Kalziumgehalt im Graukalk und ein ungünstiges Verhältnis von CaO und Ca(OH)₂ im Graukalk führen zu Pulververlust. Sollte HPMC eine Rolle spielen, so führt dessen geringe Wasserbindungskapazität ebenfalls zum Abfallen des Pulvers. Das Hinzufügen von Wasser zur Spachtelmasse und das anschließende Auftragen auf die Wand ist eine chemische Reaktion, bei der neue Substanzen entstehen. Die Spachtelmasse löst sich von der Wand. Ein erneutes Ablösen, Vermahlen und Wiederverwenden ist nicht möglich, da sich neue Substanzen (Kalziumcarbonat) gebildet haben. Die Hauptbestandteile von Aschenkalziumpulver sind: eine Mischung aus Ca(OH)2, CaO und einer geringen Menge CaCO3, CaO+H2O=Ca(OH)2—Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O Aschenkalzium befindet sich in Wasser und Luft. Unter der Einwirkung von CO2 wird Kalziumkarbonat gebildet, während HPMC lediglich Wasser zurückhält, die Reaktion des Aschenkalziums begünstigt und selbst an keiner Reaktion teilnimmt.
Veröffentlichungsdatum: 18. März 2023