Tselluloosi eetrid valmissegatud mördi lisandites

1. Tsellulooseetri peamine ülesanne

Valmissegatud mördis on tsellulooseeter peamine lisand, mida lisatakse väga väikeses koguses, kuid mis võib oluliselt parandada märja mördi toimivust ja mõjutada mördi ehituslikku toimivust.

2. Tsellulooseetrite tüübid

Tsellulooseetri tootmine toimub peamiselt looduslikest kiududest leeliselises lahustamise, pookimisreaktsiooni (eeterdamise), pesemise, kuivatamise, jahvatamise ja muude protsesside abil.

Põhitoorainete järgi saab looduslikud kiud jagada järgmiselt: puuvillakiud, seedrikiud, pöögikiud jne. Nende polümerisatsiooniaste on erinev, mis mõjutab toodete lõplikku viskoossust. Praegu kasutavad suuremad tselluloositootjad peamise toorainena puuvillakiudu (nitrotselluloosi kõrvalsaadus).

Tselluloosi eetrid võib jagada ioonseteks ja mitteioonseteks. Ioonse tüübi hulka kuuluvad peamiselt karboksümetüültselluloosi sool ja mitteioonse tüübi hulka kuuluvad peamiselt metüültselluloos, metüülhüdroksüetüül(propüül)tselluloos, hüdroksüetüültselluloos jne.

Praegu kasutatakse valmismördis tsellulooseetritena peamiselt metüültsellulooseetrit (MC), metüülhüdroksüetüültsellulooseetrit (MHEC), metüülhüdroksüpropüültsellulooseetrit (MHPG) ja hüdroksüpropüülmetüültsellulooseetrit (HPMC). Kuna ioonne tselluloos (karboksümetüültselluloossool) on kaltsiumiioonide juuresolekul ebastabiilne, kasutatakse seda harva valmistoodetes, mis kasutavad tsemendimaterjalina tsementi, kustutatud lupja jne. Mõnes Hiina paigas kasutatakse karboksümetüültselluloossoola paksendajana mõnedes sisetoodetes, mille peamine tsemendimaterjal on modifitseeritud tärklis ja täiteainena Shuangfei pulber. See toode on altid hallitusele ja ei ole veekindel ning seda hakatakse nüüd järk-järgult tootmisest välja viima. Hüdroksüetüültselluloosi kasutatakse samuti mõnedes valmissegudes, kuid selle turuosa on väga väike.

3. Tsellulooseetri peamised tulemusnäitajad

(1) Lahustuvus

Tselluloos on polühüdroksüpolümeerühend, mis ei lahustu ega sula. Pärast eeterdamist lahustub tselluloos vees, lahjendatud leeliselahuses ja orgaanilises lahustis ning on termoplastne. Lahustuvus sõltub peamiselt neljast tegurist: esiteks, lahustuvus varieerub sõltuvalt viskoossusest – mida madalam on viskoossus, seda suurem on lahustuvus. Teiseks, eeterdamisprotsessis sisseviidud rühmade omadused: mida suurem on sisseviidud rühm, seda madalam on lahustuvus; mida polaarsem on sisseviidud rühm, seda kergemini lahustub tsellulooseeter vees. Kolmandaks, asendusaste ja eeterdatud rühmade jaotus makromolekulides. Enamikku tsellulooseetreid saab vees lahustada ainult teatud asendusastme korral. Neljandaks, tsellulooseetri polümerisatsiooniaste: mida kõrgem on polümerisatsiooniaste, seda vähem lahustuv; mida madalam on polümerisatsiooniaste, seda laiem on asendusastmete vahemik, mida saab vees lahustuda.

(2) Veepeetus

Veepeetus on tsellulooseetri oluline omadus ja see on ka omadus, millele paljud kodumaised kuivpulbri tootjad, eriti kõrge temperatuuriga lõunapiirkondades, pööravad tähelepanu. Mördi veepeetust mõjutavad tegurid hõlmavad lisatud tsellulooseetri kogust, viskoossust, osakeste peenust ja kasutuskeskkonna temperatuuri. Mida suurem on lisatud tsellulooseetri kogus, seda parem on veepeetus; mida suurem on viskoossus, seda parem on veepeetus; mida peenemad on osakesed, seda parem on veepeetus.

(3) Viskoossus

Viskoossus on tsellulooseetri toodete oluline parameeter. Praegu kasutavad erinevad tsellulooseetri tootjad viskoossuse mõõtmiseks erinevaid meetodeid ja instrumente. Sama toote puhul on erinevate meetoditega mõõdetud viskoossuse tulemused väga erinevad ja mõnel on isegi kahekordsed erinevused. Seetõttu tuleb viskoossuse võrdlemisel teha võrdlusi samade katsemeetodite vahel, sealhulgas temperatuuri, rootori jne abil.

Üldiselt võib öelda, et mida suurem on viskoossus, seda parem on veepeetusvõime. Kuid mida suurem on viskoossus, seda suurem on tsellulooseetri molekulmass ja vastav lahustuvuse vähenemine mõjutab negatiivselt mördi tugevust ja konstruktsiooniomadusi. Mida suurem on viskoossus, seda ilmsem on mördi paksenemisefekt, kuid see ei ole otseselt proportsionaalne. Mida suurem on viskoossus, seda viskoossem on märg mört. Ehituse ajal avaldub see kaabitsa külge kleepumises ja aluspinnaga hea nakkuvuses. Kuid see ei aita märja mördi enda konstruktsioonitugevust suurendada. Ehituse ajal ei ole vajumisvastane toime ilmne. Vastupidi, mõned keskmise ja madala viskoossusega, kuid modifitseeritud metüültsellulooseetri eetrid parandavad suurepäraselt märja mördi konstruktsioonitugevust.

(4) Osakeste peenus:

Valmismördi jaoks kasutatav tsellulooseeter peab olema pulber, madala veesisaldusega ja peenusaste nõuab ka, et 20–60% osakeste suurusest oleks alla 63 μm. Peenusaste mõjutab tsellulooseetri lahustuvust. Jämedad tsellulooseetri graanulid on tavaliselt graanulite kujul, mida on vees lihtne dispergeerida ja lahustuda ilma aglomeratsioonita, kuid lahustumiskiirus on väga aeglane, seega ei sobi need valmismördis kasutamiseks (mõned kodumaised tooted on flokulantsed, neid on raske vees dispergeerida ja lahustuda ning nad kipuvad paakuma). Valmismördis on tsellulooseeter dispergeeritud täitematerjalide, peente täiteainete ja tsemendi ning muude tsemendimaterjalide vahel. Ainult piisavalt peen pulber suudab veega segamisel vältida tsellulooseetri aglomeratsiooni. Kui tsellulooseetrit lisatakse veega aglomeratsiooni lahustamiseks, on seda väga raske dispergeerida ja lahustada.

(5) Tsellulooseetri modifitseerimine

Tsellulooseetri modifitseerimine on selle toimivuse laiendamine ja see on kõige olulisem osa. Tsellulooseetri omadusi saab parandada, et optimeerida selle märguvust, dispergeeruvust, adhesiooni, paksenemist, emulgeerimist, veepeetust ja kile moodustavaid omadusi, samuti õli läbitungimatust.

4. Ümbritseva õhu temperatuuri mõju mördi veepeetusele

Tsellulooseetri veepeetus väheneb temperatuuri tõustes. Praktikas kantakse mörti sageli kuumadele aluspindadele kõrgel temperatuuril (üle 40 °C) paljudes keskkondades. Veepeetuse langus avaldas märgatavat mõju töödeldavusele ja pragunemiskindlusele. Selle sõltuvus temperatuurist nõrgeneb ikkagi mördi omaduste poolest ja eriti oluline on vähendada temperatuuritegurite mõju sellistes tingimustes. Mördi retsepte kohandati vastavalt ja hooajalistes retseptides tehti palju olulisi muudatusi. Kuigi annust suurendati (suvine valem), ei vasta töödeldavus ja pragunemiskindlus ikkagi kasutusvajadustele, mis nõuab tsellulooseetri spetsiaalset töötlemist, näiteks eeterdamise astme suurendamist jne, et saavutada veepeetuse efekt suhteliselt kõrgel temperatuuril. See säilitab parema efekti kõrgel temperatuuril, pakkudes paremat jõudlust ka karmides tingimustes.

5. Valmissegule pealekandmine

Valmismördis mängib tsellulooseeter vettpeetavat, paksendavat ja konstruktsiooni toimivust parandavat rolli. Hea vettpeetusvõime tagab, et mört ei põhjusta veepuuduse ja mittetäieliku hüdratsiooni tõttu liivastumist, pulbristumist ega tugevuse vähenemist. Paksendav toime suurendab oluliselt märja mördi konstruktsioonitugevust. Tsellulooseetri lisamine võib oluliselt parandada märja mördi märgviskoossust ja annab hea viskoossuse erinevatele aluspindadele, parandades seeläbi märja mördi seina toimivust ja vähendades jäätmeid. Lisaks on tsellulooseetri roll erinevates toodetes samuti erinev. Näiteks plaadiliimides võib tsellulooseeter pikendada avamisaega ja seda reguleerida; mehaanilises pihustusmördis võib see parandada märja mördi konstruktsioonitugevust; isetasanduvas võib see vältida vajumist, segregatsiooni ja kihistumist. Seetõttu kasutatakse tsellulooseetrit olulise lisandina laialdaselt kuivpulbri mördis.


Postituse aeg: 11. jaanuar 2023