Die Rolle und Anwendung von Celluloseether in umweltfreundlichen Baustoffen

CelluloseetherCelluloseether ist ein nichtionisches, halbsynthetisches Polymer, das sowohl wasser- als auch lösungsmittellöslich ist. Es hat in verschiedenen Branchen unterschiedliche Wirkungen. Beispielsweise dient es in chemischen Baustoffen als ① Wasserrückhaltemittel, ② Verdickungsmittel, ③ Verlaufsmittel, ④ Filmbildner und ⑤ Bindemittel. In der Polyvinylchlorid-Industrie wird es als Emulgator und Dispergiermittel eingesetzt. In der pharmazeutischen Industrie dient es als Bindemittel und Puffer, beispielsweise zur Freisetzung von Trägermaterialien. Aufgrund dieser vielfältigen Wirkungen ist das Anwendungsgebiet von Celluloseether besonders breit. Im Folgenden werde ich mich auf die Verwendung und Funktion von Celluloseether in umweltfreundlichen Baustoffen konzentrieren.

1. In Latexfarbe

In der Latexfarbenindustrie sollte Hydroxyethylcellulose verwendet werden. Die Viskosität sollte üblicherweise zwischen RT 30.000 und 50.000 liegen, die empfohlene Dosierung beträgt in der Regel 1,5–2 ‰. Die Hauptfunktion von Hydroxyethylcellulose in Latexfarben besteht darin, die Farbe zu verdicken, die Gelierung der Pigmente zu verhindern, deren Dispersion, Konsistenz und Stabilität zu verbessern sowie die Viskosität der Komponente zu erhöhen. Dies trägt zu einem besseren Verlauf der Farbe bei. Hydroxyethylcellulose ist einfach anzuwenden. Sie ist sowohl in kaltem als auch in heißem Wasser löslich und pH-neutral. Der Anwendungsbereich liegt zwischen pH 2 und 12. Es gibt drei Anwendungsmethoden:

I. Direkt in die Produktion einbinden:

Für diese Methode sollte Hydroxyethylcellulose vom verzögerten Typ (Hydroxyethylcellulose mit einer Auflösungszeit von mehr als 30 Minuten) verwendet werden. Die Schritte sind wie folgt: ① Eine bestimmte Menge reines Wasser in ein Gefäß mit einem Hochleistungsrührer geben. ② Kontinuierliches Rühren bei niedriger Geschwindigkeit beginnen und gleichzeitig die Hydroxyethylgruppe langsam und gleichmäßig in die Lösung einrühren. ③ Weiter rühren, bis das gesamte Granulat durchfeuchtet ist. ④ Weitere Hilfsstoffe und Basiszusätze etc. hinzufügen. ⑤ Rühren, bis sich alle Hydroxyethylgruppen vollständig gelöst haben. Anschließend die restlichen Komponenten der Rezeptur hinzufügen und vermahlen, bis das fertige Produkt entsteht.

II. Ausgestattet mit Mutterlauge zur späteren Verwendung:

Bei dieser Methode kann ein Sofortprodukt gewählt werden, das auf Zellulose mit Anti-Schimmel-Wirkung basiert. Der Vorteil dieser Methode liegt in ihrer größeren Flexibilität und der Möglichkeit, sie direkt Latexfarbe beizumischen. Die Zubereitung entspricht den Schritten ①-④.

III. Bereiten Sie daraus einen Brei für späteren Gebrauch zu:

Da organische Lösungsmittel für Hydroxyethylcellulose schlecht (unlöslich) sind, können sie zur Herstellung des Porridges verwendet werden. Die gebräuchlichsten organischen Lösungsmittel sind organische Flüssigkeiten in Latexfarben, wie beispielsweise Ethylenglykol, Propylenglykol und Filmbildner (wie Diethylenglykolbutylacetat). Die Hydroxyethylcellulose-Porridge kann direkt der Farbe zugegeben werden. Rühren Sie weiter, bis sie sich vollständig aufgelöst hat.

2. In der Wand Spachtelmasse abkratzen

In den meisten Städten meines Landes ist derzeit wasser- und scheuerbeständiger, umweltfreundlicher Kitt weit verbreitet. Er wird durch die Acetalreaktion von Vinylalkohol und Formaldehyd hergestellt. Daher wird dieser Werkstoff zunehmend durch Produkte der Celluloseether-Reihe ersetzt. Das heißt, für die Entwicklung umweltfreundlicher Baustoffe ist Cellulose derzeit der einzige verfügbare Rohstoff.

Wasserfeste Kittmassen werden in zwei Typen unterteilt: Trockenpulverkitt und Kittpaste. Bei beiden Arten wird üblicherweise Hydroxypropylmethylcellulose verwendet, deren Viskosität in der Regel zwischen 80.000 und 90.000 liegt. Zu ihren Funktionen gehören Wasserbindung, Haftung und Schmierung.

Da sich die Kittrezepturen verschiedener Hersteller unterscheiden – manche enthalten beispielsweise grauen Kalzium, hellen Kalzium, Weißzement usw., andere Gips, grauen Kalzium, hellen Kalzium usw. –, variieren auch die Spezifikationen, die Viskosität und der Cellulosegehalt der beiden Rezepturen. Die zugesetzte Menge beträgt etwa 3–5 ‰.

Beim Verspachteln von Wänden weist die Wandoberfläche eine gewisse Wasseraufnahme auf (Ziegel 13 %, Beton 3–5 %). Hinzu kommt die Verdunstung von Wasser. Verliert die Spachtelmasse zu schnell Wasser, kann dies zu Rissen oder Abplatzungen führen und die Festigkeit beeinträchtigen. Die Zugabe von Celluloseether löst dieses Problem. Die Qualität des Füllstoffs, insbesondere des enthaltenen Calciumasche-Zusatzes, ist jedoch ebenfalls entscheidend. Dank der hohen Viskosität der Cellulose wird die Schwimmfähigkeit der Spachtelmasse erhöht, ein Absacken während des Verarbeitens verhindert und das Spachteln erleichtert und arbeitssparender gestaltet.

3. Betonmörtel

Um in Betonmörtel die maximale Festigkeit zu erreichen, muss der Zement vollständig hydratisiert sein. Insbesondere bei Bauarbeiten im Sommer verliert Betonmörtel zu schnell Wasser, weshalb Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der vollständigen Hydratation durch Besprühen mit Wasser erforderlich sind. Dies ist ressourcenverschwendend und umständlich. Das Problem besteht darin, dass sich das Wasser nur an der Oberfläche befindet und die innere Hydratation noch nicht abgeschlossen ist. Daher bietet sich die Zugabe von Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) in einer Menge von 150.000 bis 200.000 an. Diese Zugabemenge beträgt etwa 2–3 ‰ und erhöht die Wasserretentionsrate auf über 92 %. Die Anwendung im Betonmörtel erfolgt durch Zugabe von Wasser nach dem gleichmäßigen Vermischen des trockenen Pulvers.

4. Beim Verputzen von Gips, Haftgips und Abdichten von Gips

Mit der rasanten Entwicklung der Bauindustrie steigt auch der Bedarf an neuen Baustoffen stetig. Dank des wachsenden Umweltbewusstseins und der kontinuierlichen Verbesserung der Baueffizienz haben sich zementgebundene Gipsprodukte rasant weiterentwickelt. Zu den gängigsten Gipsprodukten zählen derzeit Putzgips, Verbundgips, Intarsiengips und Fliesenkleber.

Gipsputz ist ein hochwertiges Putzmaterial für Innenwände und Decken. Die damit verputzte Wandoberfläche ist fein und glatt, staubt nicht, haftet fest auf dem Untergrund, reißt nicht und blättert nicht ab. Zudem ist er feuerfest. Gipskleber ist ein neuartiger Leichtbauplattenkleber, der aus Gips als Basismaterial und verschiedenen Zusätzen hergestellt wird. Er eignet sich zum Verkleben verschiedener anorganischer Wandbaustoffe. Er ist ungiftig, geruchlos und zeichnet sich durch Frühfestigkeit, schnelle Abbindezeit und feste Haftung aus. Er dient als Trägermaterial für Bauplatten und Mauerwerk. Gips-Dichtmasse füllt Fugen zwischen Gipsplatten und dient zur Reparatur von Wänden und Rissen.

Diese Gipsprodukte erfüllen verschiedene Funktionen. Neben der Rolle des Gipses und der zugehörigen Füllstoffe spielen die zugesetzten Celluloseether-Additive eine entscheidende Rolle. Da Gips in wasserfreien Gips und Halbhydratgips unterteilt wird, beeinflussen die verschiedenen Gipsarten die Produkteigenschaften unterschiedlich. Verdickung, Wasserrückhaltung und Verzögerung bestimmen daher die Qualität von Gipsbaustoffen. Häufige Probleme dieser Materialien sind Hohlraumbildung und Rissbildung, wodurch die anfängliche Festigkeit nicht erreicht wird. Um dieses Problem zu beheben, ist die Wahl der Celluloseart und der geeigneten Mischungsmethode des Verzögerers entscheidend. In diesem Zusammenhang werden üblicherweise Methyl- oder Hydroxypropylmethyl 30000–60000 verwendet, wobei die Zugabemenge zwischen 1,5 ‰ und 2 ‰ liegt. Die Cellulose dient dabei primär der Wasserrückhaltung und der Verzögerung durch Schmierung.

Allerdings ist es unmöglich, sich auf Celluloseether als Verzögerer zu verlassen, und es ist notwendig, Zitronensäure als Verzögerer hinzuzufügen, um die Mischung und Verwendung ohne Beeinträchtigung der Anfangsfestigkeit zu ermöglichen.

Die Wasserretention beschreibt im Allgemeinen, wie viel Wasser ohne externe Wasseraufnahme auf natürliche Weise verloren geht. Ist die Wand zu trocken, führt die Wasseraufnahme und die natürliche Verdunstung an der Oberfläche zu einem zu schnellen Wasserverlust des Materials, was Hohlräume und Risse zur Folge haben kann.

Diese Anwendungsmethode sieht das Mischen mit Trockenpulver vor. Falls Sie eine Lösung zubereiten, beachten Sie bitte die Zubereitungshinweise.

5. Wärmedämmmörtel

Dämmmörtel ist ein neuartiges Dämmmaterial für Innenwände in nördlichen Regionen. Es handelt sich um ein Wandbaumaterial, das aus Dämmstoff, Mörtel und Bindemittel besteht. Zellulose spielt dabei eine Schlüsselrolle für die Haftung und die Erhöhung der Festigkeit. Üblicherweise wird Methylzellulose mit hoher Viskosität (ca. 150.000) verwendet, die Dosierung liegt in der Regel zwischen 2 und 3 ‰, und die Verarbeitung erfolgt durch Anmischen eines trockenen Pulvers.

6. Schnittstellenagent

Als Haftvermittler sollte HPNC20000 verwendet werden, und der Fliesenkleber sollte eine Viskosität von über 100.000 aufweisen. Der Haftvermittler dient als Verdickungsmittel, wodurch die Zugfestigkeit und die Durchstoßfestigkeit verbessert werden.


Veröffentlichungsdatum: 28. April 2024