Valmismördis on tsellulooseetri lisamise kogus väga väike, kuid see võib märja mördi toimivust oluliselt parandada ning on peamine lisand, mis mõjutab mördi ehituslikku toimivust. Erinevat tüüpi, erineva viskoossusega, erineva osakeste suurusega, erineva viskoossusastme ja lisatud koguste mõistlik valik avaldab positiivset mõju kuivpulbri mördi toimivuse paranemisele. Praegu on paljudel müüri- ja krohvimörtidel halb veepeetusvõime ning vesisuspensioon eraldub mõneminutilise seismise järel.
Veepeetus on metüüli oluline omadustselluloosi eeterja see on ka jõudlus, millele paljud kodumaised kuivmördi tootjad, eriti kõrge temperatuuriga lõunapiirkondades, pööravad tähelepanu. Kuivmördi vettpeetusvõimet mõjutavad tegurid on lisatud MC kogus, MC viskoossus, osakeste peenus ja kasutuskeskkonna temperatuur.
Tsellulooseeter on sünteetiline polümeer, mis on valmistatud looduslikust tselluloosist keemilise modifitseerimise teel. Tsellulooseeter on loodusliku tselluloosi derivaat. Tsellulooseetri tootmine erineb sünteetilistest polümeeridest. Selle kõige põhilisem materjal on tselluloos, looduslik polümeerühend. Loodusliku tselluloosi struktuuri eripära tõttu ei ole tselluloosil endal võimet eeterdusainetega reageerida. Pärast paisumisainega töötlemist aga molekulaarsete ahelate ja ahelate vahelised tugevad vesiniksidemed hävivad ning hüdroksüülrühma aktiivne vabanemine muudab reaktiivseks leeliseliseks tselluloosiks. Saadakse tsellulooseeter.
Tsellulooseetrite omadused sõltuvad asendajate tüübist, arvust ja jaotusest. Tsellulooseetrite klassifikatsioon põhineb ka asendajate tüübil, eeterdamise astmel, lahustuvusel ja seotud rakendusomadustel. Molekulaarahelas olevate asendajate tüübi järgi saab need jagada monoeetriteks ja segaeetriteks. Tavaliselt kasutatav MC on monoeeter ja HPMC on segaeeter. Metüültselluloosi eeter MC on produkt, mis tekib pärast seda, kui loodusliku tselluloosi glükoosiühiku hüdroksüülrühm on asendatud metoksürühmaga. Osa ühiku hüdroksüülrühmast on asendatud metoksürühmaga ja teine osa hüdroksüpropüülrühmaga. Etüülmetüültselluloosi eeter HEMC on peamised turul laialdaselt kasutatavad ja müüdavad sordid.
Lahustuvuse poolest saab selle jagada ioonseks ja mitteioonseks. Vees lahustuvad mitteioonsed tsellulooseetrid koosnevad peamiselt kahest alküüleetrite ja hüdroksüalküüleetrite seeriast. Ioonset CMC-d kasutatakse peamiselt sünteetilistes pesuvahendites, tekstiilitrükis ja -värvimises, toidu- ja naftauuringutes. Mitteioonset MC-d, HPMC-d, HEMC-d jne kasutatakse peamiselt ehitusmaterjalides, latekskattes, meditsiinis, igapäevastes kemikaalides jne. Kasutatakse paksendaja, vett säilitava ainena, stabilisaatorina, dispergeeriva ainena ja kile moodustajana.
Tsellulooseetri veepeetus: Ehitusmaterjalide, eriti kuivpulbrilise mördi tootmisel mängib tsellulooseeter asendamatut rolli, eriti spetsiaalse mördi (modifitseeritud mördi) tootmisel on see hädavajalik ja oluline komponent. Vees lahustuva tsellulooseetri oluline roll mördis seisneb peamiselt kolmes aspektis: suurepärane veepeetusvõime, mõju mördi konsistentsile ja tiksotroopiale ning interaktsioon tsemendiga. Tsellulooseetri veepeetusvõime sõltub aluskihi veeimavusest, mördi koostisest, mördikihi paksusest, mördi veevajadusest ja kõveneva materjali kõvenemisajast. Tsellulooseetri enda veepeetus tuleneb tsellulooseetri enda lahustuvusest ja dehüdratsioonist. Nagu me kõik teame, kuigi tselluloosi molekulaarne ahel sisaldab suurt hulka kergesti hüdreeruvaid OH-rühmi, ei lahustu see vees, kuna tselluloosi struktuuril on kõrge kristallisusaste. Hüdroksüülrühmade hüdratsioonivõimest üksi ei piisa molekulidevaheliste tugevate vesiniksidemete ja van der Waalsi jõudude katmiseks. Seetõttu see ainult paisub, kuid ei lahustu vees. Kui molekulaarahelasse lisatakse asendaja, siis mitte ainult asendaja hävitab vesinikahela, vaid ka ahelatevahelise vesiniksideme, kuna asendaja kiilub külgnevate ahelate vahele. Mida suurem on asendaja, seda suurem on molekulide vaheline kaugus. Mida suurem on kaugus. Mida suurem on vesiniksidemete hävitamise efekt, seda suurem on tsellulooseeter pärast tselluloosi võre paisumist ja lahuse sisenemist vees lahustuvaks, moodustades kõrge viskoossusega lahuse. Temperatuuri tõustes polümeeri hüdratsioon nõrgeneb ja ahelate vaheline vesi tõrjutakse välja. Kui dehüdratsiooniefekt on piisav, hakkavad molekulid agregeeruma, moodustades kolmemõõtmelise võrgustiku struktuuriga geeli ja voldituna.
Mördi veepeetust mõjutavad tegurid on tsellulooseetri viskoossus, lisatud kogus, osakeste peenus ja kasutustemperatuur.
Mida suurem on tsellulooseetri viskoossus, seda parem on selle veepeetusvõime. Viskoossus on MC toimivuse oluline parameeter. Praegu kasutavad erinevad MC tootjad MC viskoossuse mõõtmiseks erinevaid meetodeid ja instrumente. Peamised meetodid on Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde ja Brookfield. 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 ja mida suurem on MC molekulmass, seda väiksem on selle lahustuvus, mis 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, st ehituse ajal avaldub see kaabitsa külge kleepumises ja aluspinnaga hea nakkuvusena. Kuid see ei aita märja mördi enda konstruktsioonitugevust suurendada. Ehituse ajal ei ole vajumisvastane toime ilmne. Vastupidi, mõned keskmise ja madala viskoossusega, kuid modifitseeritud metüültselluloosi eetrid parandavad suurepäraselt märja mördi konstruktsioonitugevust.
Mida suurem on mördile lisatud tsellulooseetri kogus, seda parem on veepeetusvõime ja mida suurem on viskoossus, seda parem on veepeetusvõime.
Osakeste suuruse osas, mida peenem on osake, seda parem on veepeetus. Pärast tsellulooseetri suurte osakeste kokkupuudet veega lahustub pind koheselt ja moodustab geeli, mis katab materjali, takistades veemolekulide edasist infiltratsiooni. Mõnikord ei ole see isegi pikaajalise segamise järel ühtlaselt hajutatav ja lahustuv, moodustades häguse flokulantse lahuse või aglomeratsiooni. See mõjutab oluliselt tsellulooseetri veepeetust ja lahustuvus on üks tsellulooseetri valiku tegureid. Peenus on samuti metüültsellulooseetri oluline tulemusnäitaja. Kuivpulbermördi jaoks kasutatav MC peab olema pulber, madala veesisaldusega ja peenus nõuab ka seda, et 20–60% osakeste suurusest oleks väiksem kui 63 μm. Peenus mõjutab metüültsellulooseetri lahustuvust. Jäme MC on tavaliselt granuleeritud ja lahustub vees kergesti ilma aglomeratsioonita, kuid lahustumiskiirus on väga aeglane, seega ei sobi see kuiva pulbermördi jaoks. Kuivpulbermördis on MC hajutatud tsemendimaterjalide, näiteks täitematerjali, peene täiteaine ja tsemendi hulka ning ainult piisavalt peen pulber suudab veega segamisel vältida metüültsellulooseetri aglomeratsiooni. Kui MC-d lisatakse veega aglomeraatide lahustamiseks, on seda väga raske hajutada ja lahustada. MC jämedateraline peeneteralisus ei ole mitte ainult raiskamine, vaid vähendab ka mördi lokaalset tugevust. Kui sellist kuivpulbermörti kantakse peale suurele alale, väheneb lokaalse kuivpulbermördi kõvenemiskiirus oluliselt ja erineva kõvenemisaja tõttu tekivad praod. Mehaanilise konstruktsiooniga pihustusmördi puhul on peeneteralisuse nõue lühema segamisaja tõttu suurem.
MC peenus mõjutab ka teatud määral selle veepeetust. Üldiselt on sama viskoossusega, kuid erineva peenusega metüültsellulooseetrite puhul sama lisamiskoguse korral veepeetuse efekt parem, mida peenem, seda peenem.
MC veepeetusvõime on seotud ka kasutatava temperatuuriga ning metüültsellulooseetri veepeetusvõime väheneb temperatuuri tõustes. Tegelikes materjalide rakendustes kantakse kuivpulbermörti aga sageli kuumadele aluspindadele kõrgel temperatuuril (üle 40 kraadi) paljudes keskkondades, näiteks suvel päikese käes välisseinte pahteldamisel, mis sageli kiirendab tsemendi kõvenemist ja kuivpulbermördi kõvastumist. Veepeetusvõime langus annab ilmse tunde, et nii töödeldavus kui ka pragunemiskindlus on mõjutatud, ja sellistes tingimustes on eriti oluline vähendada temperatuuritegurite mõju. Kuigi metüülhüdroksüetüültsellulooseetri lisandeid peetakse praegu tehnoloogilise arengu esirinnas, nõrgestab nende sõltuvus temperatuurist siiski kuivpulbermördi toimivust. Kuigi metüülhüdroksüetüültselluloosi kogust suurendatakse (suvine valem), ei vasta töödeldavus ja pragunemiskindlus ikkagi kasutusvajadustele. MC spetsiaalse töötlemise abil, näiteks eeterdamise astme suurendamisega jne, saab veepeetusefekti säilitada kõrgemal temperatuuril, et see saaks pakkuda paremat toimivust ka karmides tingimustes.
Lisaks tsellulooseetri paksenemine ja tiksotroopia: tsellulooseetri teine funktsioon – paksenemine – sõltub: tsellulooseetri polümerisatsiooniastmest, lahuse kontsentratsioonist, nihkekiirusest, temperatuurist ja muudest tingimustest. Lahuse geelistumisvõime on ainuomane alküültselluloosile ja selle modifitseeritud derivaatidele. Geelistumise omadused on seotud asendusastme, lahuse kontsentratsiooni ja lisanditega. Hüdroksüalküülmodifitseeritud derivaatide puhul on geeli omadused samuti seotud hüdroksüalküüli modifitseerimisastmega. Madala viskoossusega MC ja HPMC jaoks saab valmistada 10–15% lahuse, keskmise viskoossusega MC ja HPMC jaoks 5–10% lahuse, samas kui kõrge viskoossusega MC ja...HPMCsaab valmistada ainult 2–3% lahust ja tavaliselt liigitatakse tsellulooseetri viskoossusklassifikatsioon 1–2% lahuse järgi. Suure molekulmassiga tsellulooseetri paksenemise efektiivsus on kõrge. Sama kontsentratsiooniga lahuses on erineva molekulmassiga polümeeridel erinev viskoossus. Kõrge aste. Sihtviskoossust saab saavutada ainult suure koguse madala molekulmassiga tsellulooseetri lisamisega. Selle viskoossus sõltub vähe nihkekiirusest ja kõrge viskoossusega saavutatakse sihtviskoossus ning vajalik lisamiskogus on väike ja viskoossus sõltub paksenemise efektiivsusest. Seetõttu tuleb teatud konsistentsi saavutamiseks tagada teatud kogus tsellulooseetri (lahuse kontsentratsioon) ja lahuse viskoossus. Lahuse geeli temperatuur langeb lineaarselt lahuse kontsentratsiooni suurenemisega ja pärast teatud kontsentratsiooni saavutamist geelistub toatemperatuuril. HPMC geelistumiskontsentratsioon on toatemperatuuril suhteliselt kõrge.
Konsistentsi saab reguleerida ka osakeste suuruse ja erineva modifitseerimisastmega tsellulooseetrite valikuga. Nn modifitseerimine seisneb hüdroksüalküülrühmade teatud astme asendamise sisseviimises MC skeleti struktuuri. Muutes kahe asendaja suhtelist asendusväärtust, st metoksü- ja hüdroksüalküülrühmade DS ja ms suhtelist asendusväärtust, mida me sageli ütleme. Tsellulooseetri erinevaid jõudlusnõudeid saab saavutada kahe asendaja suhtelist asendusväärtust muutes.
Konsistentsi ja modifikatsiooni vaheline seos: tsellulooseetri lisamine mõjutab mördi veetarbimist, vee ja tsemendi vee-sideaine suhte muutmine on paksendav efekt, mida suurem on annus, seda suurem on veetarve.
Pulbrilistes ehitusmaterjalides kasutatavad tsellulooseetrid peavad külmas vees kiiresti lahustuma ja tagama süsteemile sobiva konsistentsi. Teatud nihkekiiruse korral muutub see ikkagi flokuleeruvaks ja kolloidseks plokkiks, mis on ebakvaliteetne või ebakvaliteetne toode.
Tsemendipasta konsistentsi ja tsellulooseetri annuse vahel on ka hea lineaarne seos. Tsellulooseeter võib mördi viskoossust oluliselt suurendada. Mida suurem on annus, seda ilmsem on efekt. Kõrge viskoossusega tsellulooseetri vesilahusel on kõrge tiksotroopia, mis on samuti tsellulooseetri peamine omadus. MC-polümeeride vesilahustel on tavaliselt pseudoplastiline ja mitte-tiksotroopne voolavus alla nende geeli temperatuuri, kuid Newtoni voolavusomadused madalatel nihkekiirustel. Pseudoplastilisus suureneb koos tsellulooseetri molekulmassi või kontsentratsiooniga, olenemata asendaja tüübist ja asendusastmest. Seetõttu on sama viskoossusastmega tsellulooseetritel, olenemata MC-st, HPMC-st, HEMC-st, alati samad reoloogilised omadused, kui kontsentratsioon ja temperatuur hoitakse konstantsena. Temperatuuri tõustes tekivad struktuurgeelid ja tekivad väga tiksotroopsed voolavused. Kõrge kontsentratsiooniga ja madala viskoossusega tsellulooseetritel on tiksotroopia isegi alla geeli temperatuuri. See omadus on väga kasulik ehitusmördi tasandamise ja läbipainde reguleerimisel. Siinkohal tuleb selgitada, et mida suurem on tsellulooseetri viskoossus, seda parem on veepeetus, kuid mida suurem on viskoossus, seda suurem on tsellulooseetri suhteline molekulmass ja vastavalt väheneb selle lahustuvus, millel on negatiivne mõju mördi kontsentratsioonile ja konstruktsiooni toimivusele. Mida suurem on viskoossus, seda ilmsem on mördi paksendav mõju, kuid see ei ole täiesti proportsionaalne. Mõningane keskmine ja madal viskoossus, kuid modifitseeritud tsellulooseeter parandab märja mördi konstruktsioonitugevust paremini. Viskoossuse suurenemisega paraneb tsellulooseetri veepeetus.
Tsellulooseetri aeglustus: Tsellulooseetri kolmas funktsioon on tsemendi hüdratsiooniprotsessi aeglustamine. Tsellulooseeter annab mördile mitmesuguseid kasulikke omadusi ning vähendab ka tsemendi varajast hüdratsioonisoojust ja aeglustab tsemendi hüdratsioonidünaamilist protsessi. See on ebasoodne mördi kasutamiseks külmades piirkondades. See aeglustusefekt on tingitud tsellulooseetri molekulide adsorptsioonist hüdratsiooniproduktidele, nagu CSH ja Ca(OH)2. Poorilahuse viskoossuse suurenemise tõttu vähendab tsellulooseeter ioonide liikuvust lahuses, aeglustades seeläbi hüdratsiooniprotsessi. Mida suurem on tsellulooseetri kontsentratsioon mineraalgeeli materjalis, seda tugevam on hüdratsiooni edasilükkamise mõju. Tsellulooseeter mitte ainult ei aeglusta kivistumist, vaid aeglustab ka tsemendimördi süsteemi kõvenemisprotsessi. Tsellulooseetri aeglustav toime sõltub mitte ainult selle kontsentratsioonist mineraalgeeli süsteemis, vaid ka keemilisest struktuurist. Mida kõrgem on HEMC metülatsiooniaste, seda parem on tsellulooseetri aeglustav toime. Hüdrofiilse asenduse ja veesisaldust suurendava asenduse suhe. Aeglustav toime on tugevam. Tsellulooseetri viskoossusel on tsemendi hüdratsioonikineetikale siiski vähe mõju.
Tsellulooseetri sisalduse suurenemisega pikeneb mördi tardumisaeg märkimisväärselt. Mördi esialgse tardumisaja ja tsellulooseetri sisalduse vahel on hea mittelineaarne korrelatsioon ning lõpliku tardumisaja ja tsellulooseetri sisalduse vahel on hea lineaarne korrelatsioon. Mördi tardumisaega saab kontrollida tsellulooseetri kogust muutes.
Kokkuvõttes, valmissegatud mördistselluloosi eetermängib rolli veepeetuses, paksenemises, tsemendi hüdratsioonivõime edasilükkamises ja konstruktsiooni toimivuse parandamises. Hea veepeetusvõime muudab tsemendi hüdratsiooni täielikumaks, võib parandada märja mördi märgviskoossust, suurendada mördi nakketugevust ja reguleerida aega. Tsellulooseetri lisamine mehaanilisele pihustusmördile võib parandada pihustamise või pumpamise toimivust ja mördi konstruktsioonitugevust. Seetõttu kasutatakse tsellulooseetrit laialdaselt olulise lisandina valmismördis.
Postituse aeg: 28. aprill 2024