1. عملکرد اصلی اتر سلولز
در ملات آماده، اتر سلولز یک افزودنی اصلی است که در مقدار بسیار کمی اضافه میشود اما میتواند عملکرد ملات مرطوب را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و بر عملکرد ساختمانی ملات تأثیر بگذارد.
۲. انواع اترهای سلولزی
تولید اتر سلولز عمدتاً از الیاف طبیعی از طریق انحلال قلیایی، واکنش پیوند (اتری شدن)، شستشو، خشک کردن، آسیاب کردن و سایر فرآیندها انجام میشود.
با توجه به مواد اولیه اصلی، الیاف طبیعی را میتوان به موارد زیر تقسیم کرد: الیاف پنبه، الیاف سدر، الیاف راش و غیره. درجه پلیمریزاسیون آنها متفاوت است که بر ویسکوزیته نهایی محصولات آنها تأثیر میگذارد. در حال حاضر، تولیدکنندگان عمده سلولز از الیاف پنبه (محصول جانبی نیتروسلولز) به عنوان ماده اولیه اصلی استفاده میکنند.
اترهای سلولزی را میتوان به یونی و غیر یونی تقسیم کرد. نوع یونی عمدتاً شامل نمک کربوکسی متیل سلولز و نوع غیر یونی عمدتاً شامل متیل سلولز، متیل هیدروکسی اتیل (پروپیل) سلولز، هیدروکسی اتیل سلولز و غیره است.
در حال حاضر، اترهای سلولزی مورد استفاده در ملات آماده عمدتاً متیل سلولز اتر (MC)، متیل هیدروکسی اتیل سلولز اتر (MHEC)، متیل هیدروکسی پروپیل سلولز اتر (MHPG)، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز اتر (HPMC) هستند. در ملات آماده، از آنجا که سلولز یونی (نمک کربوکسی متیل سلولز) در حضور یونهای کلسیم ناپایدار است، به ندرت در محصولات آمادهای که از سیمان، آهک هیدراته و غیره به عنوان مواد سیمانی استفاده میکنند، استفاده میشود. در برخی از نقاط چین، نمک کربوکسی متیل سلولز به عنوان غلیظکننده برای برخی از محصولات داخلی فرآوری شده با نشاسته اصلاح شده به عنوان ماده سیمانی اصلی و پودر شوانگفی به عنوان پرکننده استفاده میشود. این محصول مستعد کپک زدن است و در برابر آب مقاوم نیست و اکنون در حال حذف شدن است. هیدروکسی اتیل سلولز نیز در برخی از محصولات آماده استفاده میشود، اما سهم بازار بسیار کمی دارد.
3. شاخص های اصلی عملکرد اتر سلولز
(1) حلالیت
سلولز یک ترکیب پلیمری پلیهیدروکسی است که نه حل میشود و نه ذوب میشود. پس از اتری شدن، سلولز در آب، محلول قلیایی رقیق و حلال آلی محلول است و خاصیت ترموپلاستیک دارد. حلالیت عمدتاً به چهار عامل بستگی دارد: اول، حلالیت با ویسکوزیته تغییر میکند، هرچه ویسکوزیته کمتر باشد، حلالیت بیشتر است. دوم، ویژگیهای گروههای معرفی شده در فرآیند اتری شدن، هرچه گروه معرفی شده بزرگتر باشد، حلالیت کمتر است. هرچه گروه معرفی شده قطبیتر باشد، اتر سلولز راحتتر در آب حل میشود. سوم، درجه جایگزینی و توزیع گروههای اتری شده در ماکرومولکولها. اکثر اترهای سلولز فقط تحت درجه خاصی از جایگزینی میتوانند در آب حل شوند. چهارم، درجه پلیمریزاسیون اتر سلولز، هرچه درجه پلیمریزاسیون بالاتر باشد، محلولیت کمتری دارد. هرچه درجه پلیمریزاسیون پایینتر باشد، محدوده درجه جایگزینی که میتواند در آب حل شود، وسیعتر است.
(2) احتباس آب
احتباس آب یکی از عملکردهای مهم سلولز اتر است و همچنین عملکردی است که بسیاری از تولیدکنندگان پودر خشک داخلی، به ویژه تولیدکنندگان در مناطق جنوبی با دمای بالا، به آن توجه میکنند. عواملی که بر اثر احتباس آب ملات تأثیر میگذارند شامل مقدار سلولز اتر اضافه شده، ویسکوزیته، ظرافت ذرات و دمای محیط استفاده است. هرچه مقدار سلولز اتر اضافه شده بیشتر باشد، اثر احتباس آب بهتر است. هرچه ویسکوزیته بیشتر باشد، اثر احتباس آب بهتر است. هرچه ذرات ریزتر باشند، اثر احتباس آب بهتر است.
(3) ویسکوزیته
ویسکوزیته یک پارامتر مهم در محصولات اتر سلولزی است. در حال حاضر، تولیدکنندگان مختلف اتر سلولزی از روشها و ابزارهای متفاوتی برای اندازهگیری ویسکوزیته استفاده میکنند. برای یک محصول واحد، نتایج ویسکوزیته اندازهگیری شده با روشهای مختلف بسیار متفاوت است و برخی حتی اختلاف دو برابری دارند. بنابراین، هنگام مقایسه ویسکوزیته، باید بین روشهای آزمایش یکسان، از جمله دما، روتور و غیره، انجام شود.
به طور کلی، هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، اثر احتباس آب بهتر است. با این حال، هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، وزن مولکولی اتر سلولز بیشتر است و کاهش متناظر در حلالیت آن، تأثیر منفی بر مقاومت و عملکرد ساختمانی ملات خواهد داشت. هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، اثر غلیظ شدن روی ملات آشکارتر است، اما این اثر به طور مستقیم متناسب نیست. هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، ملات مرطوب چسبناکتر خواهد بود. در طول ساخت و ساز، این اثر به صورت چسبندگی به خراشنده و چسبندگی زیاد به زیرلایه آشکار میشود. اما برای افزایش مقاومت ساختاری خود ملات مرطوب مفید نیست. در طول ساخت و ساز، عملکرد ضد شره آشکار نیست. برعکس، برخی از اترهای متیل سلولز اصلاح شده با ویسکوزیته متوسط و پایین، عملکرد بسیار خوبی در بهبود مقاومت ساختاری ملات مرطوب دارند.
(4) ظرافت ذرات:
اتر سلولزی مورد استفاده برای ملات آماده باید پودری با درصد آب کم باشد و همچنین برای نرمی، لازم است که 20 تا 60 درصد اندازه ذرات کمتر از 63 میکرومتر باشد. نرمی بر حلالیت اتر سلولزی تأثیر میگذارد. اتر سلولزی درشت معمولاً به شکل گرانول هستند که به راحتی در آب پراکنده و حل میشوند و کلوخه نمیشوند، اما سرعت انحلال آنها بسیار کند است، بنابراین برای استفاده در ملات آماده مناسب نیستند (برخی از محصولات داخلی لختهای هستند، به راحتی در آب پراکنده و حل نمیشوند و مستعد کلوخه شدن هستند). در ملات آماده، اتر سلولزی بین سنگدانهها، پرکنندههای ریز و سیمان و سایر مواد سیمانی پراکنده میشود. فقط پودر به اندازه کافی ریز میتواند از کلوخه شدن اتر سلولزی هنگام مخلوط شدن با آب جلوگیری کند. هنگامی که اتر سلولزی با آب برای حل کردن کلوخهها اضافه میشود، پراکنده شدن و حل شدن آن بسیار دشوار است.
(5) اصلاح اتر سلولز
اصلاح سلولز اتر، گسترش عملکرد آن است و مهمترین بخش آن محسوب میشود. خواص سلولز اتر را میتوان بهبود بخشید تا ترشوندگی، پراکندگی، چسبندگی، غلظتدهی، امولسیونسازی، حفظ آب و خواص تشکیل فیلم و همچنین نفوذناپذیری آن در برابر روغن بهینه شود.
۴. تأثیر دمای محیط بر میزان حفظ آب ملات
میزان نگهداری آب سلولز اتر با افزایش دما کاهش مییابد. در کاربردهای عملی مواد، ملات اغلب در بسیاری از محیطها روی سطوح داغ در دماهای بالا (بالاتر از 40 درجه سانتیگراد) اعمال میشود. کاهش میزان نگهداری آب منجر به تأثیر قابل توجه بر کارایی و مقاومت در برابر ترک خوردگی شده است. وابستگی آن به دما همچنان منجر به تضعیف خواص ملات میشود و کاهش تأثیر عوامل دما در این شرایط بسیار مهم است. دستور العملهای ملات به طور مناسب تنظیم شدند و تغییرات مهم بسیاری در دستور العملهای فصلی ایجاد شد. اگرچه دوز مصرفی (فرمول تابستانی) افزایش مییابد، اما کارایی و مقاومت در برابر ترک خوردگی هنوز نمیتواند نیازهای استفاده را برآورده کند، که نیاز به برخی اقدامات ویژه با سلولز اتر، مانند افزایش درجه اتری شدن و غیره دارد، به طوری که اثر نگهداری آب در دمای نسبتاً بالا حاصل شود. وقتی دما بالا باشد، اثر بهتری را حفظ میکند، به طوری که در شرایط سخت عملکرد بهتری را ارائه میدهد.
۵. کاربرد در ملات آماده
در ملات آماده، سلولز اتر نقش حفظ آب، غلیظسازی و بهبود عملکرد ساخت و ساز را ایفا میکند. عملکرد خوب حفظ آب تضمین میکند که ملات به دلیل کمبود آب و هیدراتاسیون ناقص، باعث ساییدگی، پودر شدن و کاهش مقاومت نشود. اثر غلیظسازی، مقاومت ساختاری ملات مرطوب را تا حد زیادی افزایش میدهد. افزودن سلولز اتر میتواند ویسکوزیته مرطوب ملات مرطوب را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و ویسکوزیته خوبی نسبت به بسترهای مختلف داشته باشد و در نتیجه عملکرد دیواره ملات مرطوب را بهبود بخشد و ضایعات را کاهش دهد. علاوه بر این، نقش سلولز اتر در محصولات مختلف نیز متفاوت است. به عنوان مثال، در چسبهای کاشی، سلولز اتر میتواند زمان باز شدن را افزایش داده و زمان را تنظیم کند؛ در ملات پاششی مکانیکی، میتواند مقاومت ساختاری ملات مرطوب را بهبود بخشد؛ در خود تراز شوندگی، میتواند از نشست، جداشدگی و لایه لایه شدن جلوگیری کند. بنابراین، به عنوان یک افزودنی مهم، سلولز اتر به طور گسترده در ملات پودر خشک استفاده میشود.
زمان ارسال: ۱۱ ژانویه ۲۰۲۳