1. Η κύρια λειτουργία του αιθέρα κυτταρίνης
Στο έτοιμο κονίαμα, ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα κύριο πρόσθετο που προστίθεται σε πολύ μικρή ποσότητα αλλά μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση του υγρού κονιάματος και να επηρεάσει την κατασκευαστική του απόδοση.
2. Τύποι αιθέρων κυτταρίνης
Η παραγωγή αιθέρα κυτταρίνης γίνεται κυρίως από φυσικές ίνες μέσω αλκαλικής διάλυσης, αντίδρασης εμβολιασμού (αιθεροποίησης), πλύσης, ξήρανσης, λείανσης και άλλων διεργασιών.
Σύμφωνα με τις κύριες πρώτες ύλες, οι φυσικές ίνες μπορούν να χωριστούν σε: ίνες βαμβακιού, ίνες κέδρου, ίνες οξιάς, κ.λπ. Οι βαθμοί πολυμερισμού τους ποικίλλουν, γεγονός που επηρεάζει το τελικό ιξώδες των προϊόντων τους. Σήμερα, οι μεγάλοι κατασκευαστές κυτταρίνης χρησιμοποιούν ίνες βαμβακιού (παραπροϊόν της νιτροκυτταρίνης) ως κύρια πρώτη ύλη.
Οι αιθέρες κυτταρίνης μπορούν να χωριστούν σε ιονικούς και μη ιονικούς. Ο ιοντικός τύπος περιλαμβάνει κυρίως άλας καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης και ο μη ιοντικός τύπος περιλαμβάνει κυρίως μεθυλοκυτταρίνη, μεθυλυδροξυαιθυλο (προπυλο)κυτταρίνη, υδροξυαιθυλοκυτταρίνη, κ.λπ.
Προς το παρόν, οι αιθέρες κυτταρίνης που χρησιμοποιούνται σε έτοιμα κονιάματα είναι κυρίως αιθέρας μεθυλοκυτταρίνης (MC), αιθέρας μεθυλυδροξυαιθυλοκυτταρίνης (MHEC), αιθέρας μεθυλυδροξυπροπυλοκυτταρίνης (MHPG), αιθέρας υδροξυπροπυλικής μεθυλοκυτταρίνης (HPMC). Στο έτοιμο κονίαμα, επειδή η ιονική κυτταρίνη (άλας καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης) είναι ασταθής παρουσία ιόντων ασβεστίου, σπάνια χρησιμοποιείται σε έτοιμα προϊόντα που χρησιμοποιούν τσιμέντο, σβησμένο ασβέστη κ.λπ. ως υλικά τσιμεντοποίησης. Σε ορισμένα μέρη της Κίνας, το άλας καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης χρησιμοποιείται ως πυκνωτικό για ορισμένα εσωτερικά προϊόντα που υποβάλλονται σε επεξεργασία με τροποποιημένο άμυλο ως κύριο υλικό τσιμεντοποίησης και σκόνη Shuangfei ως πληρωτικό. Αυτό το προϊόν είναι επιρρεπές σε μούχλα και δεν είναι ανθεκτικό στο νερό και τώρα καταργείται σταδιακά. Η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη χρησιμοποιείται επίσης σε ορισμένα έτοιμα προϊόντα, αλλά έχει πολύ μικρό μερίδιο αγοράς.
3. Κύριοι δείκτες απόδοσης του αιθέρα κυτταρίνης
(1) Διαλυτότητα
Η κυτταρίνη είναι μια πολυυδροξυπολυμερής ένωση που ούτε διαλύεται ούτε λιώνει. Μετά την αιθεροποίηση, η κυτταρίνη είναι διαλυτή στο νερό, σε αραιό αλκαλικό διάλυμα και σε οργανικό διαλύτη, και έχει θερμοπλαστικότητα. Η διαλυτότητα εξαρτάται κυρίως από τέσσερις παράγοντες: πρώτον, η διαλυτότητα ποικίλλει ανάλογα με το ιξώδες, όσο χαμηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαλυτότητα. Δεύτερον, τα χαρακτηριστικά των ομάδων που εισάγονται στη διαδικασία αιθεροποίησης, όσο μεγαλύτερη είναι η εισαγόμενη ομάδα, τόσο χαμηλότερη είναι η διαλυτότητα. Όσο πιο πολική είναι η εισαγόμενη ομάδα, τόσο πιο εύκολο είναι να διαλυθεί ο αιθέρας κυτταρίνης στο νερό. Τρίτον, ο βαθμός υποκατάστασης και η κατανομή των αιθεροποιημένων ομάδων στα μακρομόρια. Οι περισσότεροι αιθέρες κυτταρίνης μπορούν να διαλυθούν στο νερό μόνο υπό ορισμένο βαθμό υποκατάστασης. Τέταρτον, όσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός πολυμερισμού του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο λιγότερο διαλυτός είναι. Όσο χαμηλότερος είναι ο βαθμός πολυμερισμού, τόσο ευρύτερο είναι το εύρος του βαθμού υποκατάστασης που μπορεί να διαλυθεί στο νερό.
(2) Κατακράτηση υγρών
Η κατακράτηση νερού είναι μια σημαντική απόδοση του αιθέρα κυτταρίνης και είναι επίσης μια απόδοση στην οποία δίνουν προσοχή πολλοί κατασκευαστές ξηρής σκόνης οικιακής χρήσης, ειδικά εκείνοι στις νότιες περιοχές με υψηλές θερμοκρασίες. Παράγοντες που επηρεάζουν την επίδραση κατακράτησης νερού του κονιάματος περιλαμβάνουν την ποσότητα του προστιθέμενου αιθέρα κυτταρίνης, το ιξώδες, τη λεπτότητα των σωματιδίων και τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος χρήσης. Όσο υψηλότερη είναι η ποσότητα του προστιθέμενου αιθέρα κυτταρίνης, τόσο καλύτερη είναι η επίδραση κατακράτησης νερού. Όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες, τόσο καλύτερη είναι η επίδραση κατακράτησης νερού. Όσο λεπτότερα είναι τα σωματίδια, τόσο καλύτερη είναι η επίδραση κατακράτησης νερού.
(3) Ιξώδες
Το ιξώδες είναι μια σημαντική παράμετρος των προϊόντων αιθέρα κυτταρίνης. Προς το παρόν, διαφορετικοί κατασκευαστές αιθέρα κυτταρίνης χρησιμοποιούν διαφορετικές μεθόδους και όργανα για τη μέτρηση του ιξώδους. Για το ίδιο προϊόν, τα αποτελέσματα ιξώδους που μετρώνται με διαφορετικές μεθόδους είναι πολύ διαφορετικά, και ορισμένα έχουν ακόμη και διπλάσιες διαφορές. Επομένως, κατά τη σύγκριση του ιξώδους, πρέπει να πραγματοποιείται μεταξύ των ίδιων μεθόδων δοκιμών, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας, του ρότορα κ.λπ.
Γενικά, όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο καλύτερη είναι η επίδραση συγκράτησης νερού. Ωστόσο, όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο υψηλότερο είναι το μοριακό βάρος του αιθέρα κυτταρίνης, και η αντίστοιχη μείωση της διαλυτότητάς του θα έχει αρνητικό αντίκτυπο στην αντοχή και την κατασκευαστική απόδοση του κονιάματος. Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο εμφανής είναι η επίδραση πάχυνσης στο κονίαμα, αλλά δεν είναι άμεσα ανάλογη. Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο ιξώδες θα είναι το υγρό κονίαμα. Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, αυτό εκδηλώνεται με την προσκόλληση στο ξύστρα και την υψηλή πρόσφυση στο υπόστρωμα. Αλλά δεν είναι χρήσιμο να αυξηθεί η δομική αντοχή του ίδιου του υγρού κονιάματος. Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, η αντι-κρεμαστή απόδοση δεν είναι εμφανής. Αντίθετα, ορισμένοι αιθέρες μεθυλοκυτταρίνης μεσαίου και χαμηλού ιξώδους αλλά τροποποιημένοι έχουν εξαιρετική απόδοση στη βελτίωση της δομικής αντοχής του υγρού κονιάματος.
(4) Η λεπτότητα των σωματιδίων:
Ο αιθέρας κυτταρίνης που χρησιμοποιείται για το έτοιμο κονίαμα πρέπει να είναι σκόνη, με χαμηλή περιεκτικότητα σε νερό, και η λεπτότητα απαιτεί επίσης το 20% έως 60% του μεγέθους των σωματιδίων να είναι μικρότερο από 63 μm. Η λεπτότητα επηρεάζει τη διαλυτότητα του αιθέρα κυτταρίνης. Οι χονδρόκοκκοι αιθέρες κυτταρίνης είναι συνήθως σε μορφή κόκκων, οι οποίοι είναι εύκολο να διαλυθούν και να διαλυθούν στο νερό χωρίς συσσωμάτωση, αλλά ο ρυθμός διάλυσης είναι πολύ αργός, επομένως δεν είναι κατάλληλοι για χρήση σε έτοιμο κονίαμα (ορισμένα εγχώρια προϊόντα είναι κροκιδωτικά, δεν διαλυθούν και δεν διαλύονται εύκολα στο νερό και είναι επιρρεπή σε συσσωμάτωση). Στο έτοιμο κονίαμα, ο αιθέρας κυτταρίνης διασπείρεται μεταξύ αδρανών, λεπτών πληρωτικών υλικών και τσιμέντου και άλλων υλικών τσιμεντοποίησης. Μόνο αρκετά λεπτή σκόνη μπορεί να αποφύγει τη συσσωμάτωση του αιθέρα κυτταρίνης κατά την ανάμειξη με νερό. Όταν ο αιθέρας κυτταρίνης προστίθεται στο νερό για να διαλυθεί η συσσωμάτωση, είναι πολύ δύσκολο να διαλυθεί και να διαλυθεί.
(5) Τροποποίηση του αιθέρα κυτταρίνης
Η τροποποίηση του αιθέρα κυτταρίνης αποτελεί την επέκταση της απόδοσής του και είναι το πιο σημαντικό μέρος. Οι ιδιότητες του αιθέρα κυτταρίνης μπορούν να βελτιωθούν για να βελτιστοποιηθούν η διαβρεξιμότητά του, η διασπορά του, η πρόσφυση, η πύκνωση, η γαλακτωματοποίηση, η κατακράτηση νερού και οι ιδιότητες σχηματισμού φιλμ, καθώς και η αδιαπερατότητά του από το λάδι.
4. Επίδραση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος στην κατακράτηση νερού του κονιάματος
Η κατακράτηση νερού του αιθέρα κυτταρίνης μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Σε πρακτικές εφαρμογές υλικών, το κονίαμα εφαρμόζεται συχνά σε θερμά υποστρώματα σε υψηλές θερμοκρασίες (υψηλότερες από 40°C) σε πολλά περιβάλλοντα. Η μείωση της κατακράτησης νερού είχε ως αποτέλεσμα αισθητή επίδραση στην εργασιμότητα και την αντοχή στις ρωγμές. Η εξάρτησή του από τη θερμοκρασία θα οδηγήσει στην εξασθένηση των ιδιοτήτων του κονιάματος και είναι ιδιαίτερα σημαντικό να μειωθεί η επίδραση των παραγόντων θερμοκρασίας υπό αυτές τις συνθήκες. Οι συνταγές κονιαμάτων προσαρμόστηκαν κατάλληλα και έγιναν πολλές σημαντικές αλλαγές στις εποχιακές συνταγές. Παρά την αύξηση της δοσολογίας (θερινή φόρμουλα), η εργασιμότητα και η αντοχή στις ρωγμές εξακολουθούν να μην μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες χρήσης, γεγονός που απαιτεί κάποια ειδική επεξεργασία του αιθέρα κυτταρίνης, όπως αύξηση του βαθμού αιθεροποίησης κ.λπ., έτσι ώστε το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού να μπορεί να επιτευχθεί σε σχετικά υψηλή θερμοκρασία. Διατηρεί καλύτερο αποτέλεσμα όταν είναι υψηλή, έτσι ώστε να παρέχει καλύτερη απόδοση σε σκληρές συνθήκες.
5. Εφαρμογή σε έτοιμο κονίαμα
Στο έτοιμο κονίαμα, ο αιθέρας κυτταρίνης παίζει ρόλο στη συγκράτηση νερού, στην πύκνωση και στη βελτίωση της κατασκευαστικής απόδοσης. Η καλή απόδοση συγκράτησης νερού διασφαλίζει ότι το κονίαμα δεν θα προκαλέσει τρίψιμο, σκόνη και μείωση της αντοχής λόγω έλλειψης νερού και ατελούς ενυδάτωσης. Το φαινόμενο πύκνωσης ενισχύει σημαντικά τη δομική αντοχή του υγρού κονιάματος. Η προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης μπορεί να βελτιώσει σημαντικά το υγρό ιξώδες του υγρού κονιάματος και έχει καλό ιξώδες σε διάφορα υποστρώματα, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση του υγρού κονιάματος στον τοίχο και μειώνοντας τα απόβλητα. Επιπλέον, ο ρόλος του αιθέρα κυτταρίνης σε διαφορετικά προϊόντα είναι επίσης διαφορετικός. Για παράδειγμα, στις κόλλες πλακιδίων, ο αιθέρας κυτταρίνης μπορεί να αυξήσει τον χρόνο ανοίγματος και να ρυθμίσει τον χρόνο. στο κονίαμα μηχανικού ψεκασμού, μπορεί να βελτιώσει τη δομική αντοχή του υγρού κονιάματος. στο αυτοεπιπεδούμενο, μπορεί να αποτρέψει την καθίζηση, τον διαχωρισμό και τη στρωματοποίηση. Ως εκ τούτου, ως σημαντικό πρόσθετο, ο αιθέρας κυτταρίνης χρησιμοποιείται ευρέως στο κονίαμα ξηρής σκόνης.
Ώρα δημοσίευσης: 11 Ιανουαρίου 2023