Շինարարական չոր խառնուրդի մեջ լայնորեն օգտագործվող հավելանյութերի հիմնական հատկությունները

Հավելանյութերը կարևոր դեր են խաղում շինարարական չոր շաղախի աշխատանքի բարելավման գործում, սակայն չոր շաղախի ավելացումը չոր շաղախի նյութերի արժեքը զգալիորեն բարձրացնում է ավանդական շաղախի համեմատ, որը կազմում է չոր շաղախի նյութերի արժեքի ավելի քան 40%-ը: Ներկայումս հավելանյութի զգալի մասը մատակարարվում է արտասահմանյան արտադրողների կողմից, և արտադրանքի հաշվարկային դեղաչափը նույնպես մատակարարվում է մատակարարի կողմից: Արդյունքում, չոր շաղախի արտադրանքի արժեքը մնում է բարձր, և դժվար է տարածել սովորական որմնադրության և սվաղման շաղախները մեծ քանակությամբ և լայն մակերեսներով. բարձրակարգ շուկայական արտադրանքը վերահսկվում է արտասահմանյան ընկերությունների կողմից, իսկ չոր շաղախի արտադրողներն ունեն ցածր շահույթ և վատ գնային հանդուրժողականություն. Դեղագործական միջոցների կիրառման վերաբերյալ համակարգված և նպատակային հետազոտությունների պակաս կա, և արտասահմանյան բանաձևերը կուրորեն հետևվում են:

Վերոնշյալ պատճառների հիման վրա, այս հոդվածը վերլուծում և համեմատում է լայնորեն օգտագործվող հավելանյութերի որոշ հիմնական հատկություններ, և դրա հիման վրա ուսումնասիրում է հավելանյութեր օգտագործող չոր խառնված շաղախի արտադրանքի արդյունավետությունը:

1. Ջուրը պահպանող միջոց

Ջուրը պահպանող նյութը չոր շաղախի ջուրը պահպանելու արդյունավետությունը բարելավելու հիմնական խառնուրդ է, և այն նաև չոր շաղախի նյութերի արժեքը որոշելու հիմնական խառնուրդներից մեկն է։

1.1 Ցելյուլոզային եթեր

Ցելյուլոզային եթերը՝ ընդհանուր անվանում է ալկալային ցելյուլոզայի և եթերացնող նյութի փոխազդեցությունից որոշակի պայմաններում ստացված մի շարք արգասիքների համար: Ալկալային ցելյուլոզը փոխարինվում է տարբեր եթերացնող նյութերով՝ տարբեր ցելյուլոզային եթերներ ստանալու համար: Փոխարինիչների իոնացման հատկությունների համաձայն՝ ցելյուլոզային եթերները կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի՝ իոնային (օրինակ՝ կարբօքսիմեթիլ ցելյուլոզ) և ոչ իոնային (օրինակ՝ մեթիլ ցելյուլոզ): Փոխարինիչի տեսակի համաձայն՝ ցելյուլոզային եթերները կարելի է բաժանել մոնոեթերի (օրինակ՝ մեթիլ ցելյուլոզ) և խառը եթերների (օրինակ՝ հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ): Տարբեր լուծելիության համաձայն՝ այն կարելի է բաժանել ջրում լուծելի (օրինակ՝ հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզ) և օրգանական լուծիչում լուծելի (օրինակ՝ էթիլ ցելյուլոզ) և այլն: Չոր խառնված շաղախը հիմնականում ջրում լուծելի ցելյուլոզ է, իսկ ջրում լուծվող ցելյուլոզը բաժանվում է ակնթարթային տիպի և մակերեսային մշակմամբ հետաձգված լուծվող տիպի:

Շաղախի մեջ ցելյուլոզային եթերի գործողության մեխանիզմը հետևյալն է.

(1) Շաղախի մեջ պարունակվող ցելյուլոզային եթերի ջրում լուծվելուց հետո, մակերևութային ակտիվության շնորհիվ ապահովվում է ցեմենտային նյութի արդյունավետ և միատարր բաշխումը համակարգում, իսկ ցելյուլոզային եթերը՝ որպես պաշտպանիչ կոլոիդ, «փաթաթում է» պինդ մասնիկները, և դրա արտաքին մակերեսին ձևավորվում է յուղող թաղանթի շերտ, որը շաղախի համակարգն ավելի կայուն է դարձնում, ինչպես նաև բարելավում է շաղախի հեղուկությունը խառնման գործընթացում և կառուցվածքի հարթությունը։

(2) Իր սեփական մոլեկուլային կառուցվածքի շնորհիվ, ցելյուլոզային եթերի լուծույթը հեշտացնում է շաղախի մեջ ջրի կորուստը և աստիճանաբար արտանետում է այն երկար ժամանակահատվածում, օժտելով շաղախին լավ ջրապահպանմամբ և մշակելիությամբ։

1.1.1 Մեթիլցելյուլոզի (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x մոլեկուլային բանաձևը

Բամբակի ալկալիով մշակումից հետո, մեթան քլորիդի հետ որպես եթերացման նյութ մի շարք ռեակցիաների միջոցով ստացվում է ցելյուլոզային եթեր։ Ընդհանուր առմամբ, փոխարինման աստիճանը 1.6~2.0 է, և լուծելիությունը նույնպես տարբեր է՝ փոխարինման տարբեր աստիճանների դեպքում։ Այն պատկանում է ոչ իոնային ցելյուլոզային եթերների դասին։

(1) Մեթիլցելյուլոզը լուծելի է սառը ջրում, և դժվար է լուծել տաք ջրում։ Դրա ջրային լուծույթը շատ կայուն է pH=3~12 միջակայքում։ Այն լավ համատեղելի է օսլայի, գուարի խեժի և այլնի, ինչպես նաև շատ մակերևութային ակտիվ նյութերի հետ։ Երբ ջերմաստիճանը հասնում է գելացման ջերմաստիճանին, տեղի է ունենում գելացում։

(2) Մեթիլցելյուլոզի ջուրը պահպանելը կախված է ավելացման քանակից, մածուցիկությունից, մասնիկների մանրությունից և լուծարման արագությունից։ Ընդհանուր առմամբ, եթե ավելացման քանակը մեծ է, մանրությունը փոքր է, իսկ մածուցիկությունը մեծ է, ջրի պահպանման արագությունը բարձր է։ Դրանց մեջ ավելացման քանակն ամենամեծ ազդեցությունն ունի ջրի պահպանման արագության վրա, և մածուցիկության մակարդակը ուղիղ համեմատական ​​չէ ջրի պահպանման արագության մակարդակին։ Լուծարման արագությունը հիմնականում կախված է ցելյուլոզի մասնիկների մակերեսային փոփոխության աստիճանից և մասնիկների մանրությունից։ Վերը նշված ցելյուլոզի եթերներից մեթիլցելյուլոզը և հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզը ունեն ավելի բարձր ջուր պահպանելու արագություն։

(3) Ջերմաստիճանի փոփոխությունները լրջորեն կազդեն մեթիլցելյուլոզի ջրի պահպանման արագության վրա։ Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան վատ է ջրի պահպանումը։ Եթե շաղախի ջերմաստիճանը գերազանցում է 40°C-ը, մեթիլցելյուլոզի ջրի պահպանումը զգալիորեն կնվազի, ինչը լրջորեն կազդի շաղախի կառուցվածքի վրա։

(4) Մեթիլցելյուլոզը զգալի ազդեցություն ունի շաղախի կառուցվածքի և կպչունության վրա: Այստեղ «կպչունություն» ասելով՝ նկատի ունենք աշխատողի ապլիկատորի գործիքի և պատի հիմքի միջև զգացվող կպչուն ուժը, այսինքն՝ շաղախի կտրման դիմադրությունը: Կպչունությունը բարձր է, շաղախի կտրման դիմադրությունը մեծ է, և աշխատողների կողմից օգտագործման գործընթացում պահանջվող ամրությունը նույնպես մեծ է, և շաղախի կառուցվածքային կատարողականը վատ է: Մեթիլցելյուլոզի կպչունությունը ցելյուլոզային եթերային արտադրանքներում միջին մակարդակի է:

1.1.2 Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի (HPMC) մոլեկուլային բանաձևը [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x է։

Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը ցելյուլոզի տեսակ է, որի արտադրությունն ու սպառումը վերջին տարիներին արագորեն աճել են: Այն ոչ իոնային ցելյուլոզային խառը եթեր է, որը պատրաստվում է մաքրված բամբակից՝ ալկալիզացիայից հետո, օգտագործելով պրոպիլենօքսիդ և մեթիլքլորիդ որպես եթերացման միջոց՝ մի շարք ռեակցիաների միջոցով: Փոխարինման աստիճանը սովորաբար 1.2~2.0 է: Դրա հատկությունները տարբեր են՝ պայմանավորված մետօքսիլի և հիդրօքսիպրոպիլի պարունակության տարբեր հարաբերակցություններով:

(1) Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը հեշտությամբ լուծվում է սառը ջրում, և դժվարություններ կունենա տաք ջրում լուծվելու հարցում։ Սակայն տաք ջրում դրա գելացման ջերմաստիճանը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան մեթիլցելյուլոզինը։ Սառը ջրում լուծելիությունը նույնպես զգալիորեն բարելավված է մեթիլցելյուլոզի համեմատ։

(2) Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի մածուցիկությունը կապված է դրա մոլեկուլային քաշի հետ, և որքան մեծ է մոլեկուլային քաշը, այնքան բարձր է մածուցիկությունը։ Ջերմաստիճանը նույնպես ազդում է դրա մածուցիկության վրա, ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց մածուցիկությունը նվազում է։ Սակայն դրա բարձր մածուցիկությունը ավելի ցածր ջերմաստիճանային ազդեցություն ունի, քան մեթիլցելյուլոզինը։ Դրա լուծույթը կայուն է սենյակային ջերմաստիճանում պահվելիս։

(3) Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի ջրի պահպանման մակարդակը կախված է ավելացման քանակից, մածուցիկությունից և այլն, և նույն ավելացման քանակի դեպքում ջրի պահպանման մակարդակը ավելի բարձր է, քան մեթիլցելյուլոզինը։

(4) Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը կայուն է թթվային և ալկալային ռեակցիաների նկատմամբ, և դրա ջրային լուծույթը շատ կայուն է pH=2~12 միջակայքում: Կծու սոդան և կրաջուրը քիչ ազդեցություն ունեն դրա արդյունավետության վրա, սակայն ալկալին կարող է արագացնել դրա լուծարումը և մեծացնել դրա մածուցիկությունը: Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը կայուն է սովորական աղերի նկատմամբ, սակայն երբ աղային լուծույթի կոնցենտրացիան բարձր է, հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզային լուծույթի մածուցիկությունը հակված է մեծանալու:

(5) Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը կարող է խառնվել ջրում լուծվող պոլիմերային միացությունների հետ՝ միատարր և բարձր մածուցիկության լուծույթ ստանալու համար, ինչպիսիք են պոլիվինիլային սպիրտը, օսլայի եթերները, բուսական խեժը և այլն։

(6) Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզն ավելի լավ ֆերմենտային դիմադրություն ունի, քան մեթիլցելյուլոզը, և դրա լուծույթն ավելի քիչ հավանական է, որ քայքայվի ֆերմենտների կողմից, քան մեթիլցելյուլոզը։

(7) Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի կպչունությունը շաղախի կառուցվածքին ավելի բարձր է, քան մեթիլցելյուլոզինը։

1.1.3 Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզ (HEC)

Այն պատրաստված է մաքրված բամբակից, որը մշակվել է ալկալիով և ռեակցիայի մեջ է մտել էթիլեն օքսիդի հետ որպես եթերացման միջոց՝ ացետոնի առկայությամբ։ Փոխարինման աստիճանը սովորաբար 1.5~2.0 է։ Այն ունի ուժեղ հիդրոֆիլություն և հեշտությամբ է կլանում խոնավությունը։

(1) Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը լուծելի է սառը ջրում, բայց դժվար է լուծել տաք ջրում։ Դրա լուծույթը կայուն է բարձր ջերմաստիճաններում՝ առանց գելացման։ Այն կարող է երկար ժամանակ օգտագործվել բարձր ջերմաստիճաններում՝ շաղախի մեջ, բայց դրա ջուրը պահպանելու ունակությունն ավելի ցածր է, քան մեթիլցելյուլոզինը։

(2) Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը կայուն է ընդհանուր թթուների և ալկալիների նկատմամբ։ Ալկալիները կարող են արագացնել դրա լուծարումը և փոքր-ինչ բարձրացնել դրա մածուցիկությունը։ Դրա լուծարելիությունը ջրում մի փոքր ավելի վատ է, քան մեթիլցելյուլոզին և հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզին։

(3) Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը լավ հակասահունիչ հատկություններ ունի շաղախի համար, բայց ցեմենտի համար այն ավելի երկար դանդաղեցման ժամանակ ունի։

(4) Որոշ տեղական ձեռնարկությունների կողմից արտադրվող հիդրօքսիէթիլցելյուլոզի արդյունավետությունը ակնհայտորեն ցածր է մեթիլցելյուլոզի արդյունավետությունից՝ ջրի և մոխրի բարձր պարունակության պատճառով։

1.1.4 Կարբօքսիմեթիլցելյուլոզ (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n

Իոնային ցելյուլոզային եթերները պատրաստվում են բնական մանրաթելերից (բամբակ և այլն)՝ ալկալային մշակումից հետո, նատրիումի մոնոքլորացետատը որպես եթերացման միջոց օգտագործելով և մի շարք ռեակցիայի մշակումներ անցնելով։ Փոխարինման աստիճանը սովորաբար 0.4~1.4 է, և դրա արդյունավետությունը մեծապես կախված է փոխարինման աստիճանից։

(1) Կարբօքսիմեթիլցելյուլոզն ավելի հիգրոսկոպիկ է և ընդհանուր պայմաններում պահելու դեպքում ավելի շատ ջուր կպարունակի։

(2) Կարբօքսիմեթիլցելյուլոզի ջրային լուծույթը գել չի առաջացնի, և մածուցիկությունը կնվազի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։ Երբ ջերմաստիճանը գերազանցում է 50°C-ը, մածուցիկությունը անդառնալի է։

(3) Դրա կայունությանը մեծապես ազդում է pH-ը։ Ընդհանուր առմամբ, այն կարող է օգտագործվել գիպսային հիմքով շաղախի մեջ, բայց ոչ ցեմենտային հիմքով շաղախի մեջ։ Բարձր ալկալային ազդեցության դեպքում այն ​​կորցնում է մածուցիկությունը։

(4) Դրա ջուրը պահպանելու ունակությունը շատ ավելի ցածր է, քան մեթիլցելյուլոզայինը։ Այն դանդաղեցնող ազդեցություն ունի գիպսային շաղախի վրա և նվազեցնում է դրա ամրությունը։ Այնուամենայնիվ, կարբօքսիմեթիլցելյուլոզի գինը զգալիորեն ցածր է մեթիլցելյուլոզայինից։