Ցելյուլոզային եթերներ պատրաստի շաղախի հավելանյութերում

1. Ցելյուլոզային եթերի հիմնական գործառույթը

Պատրաստի շաղախի մեջ ցելյուլոզային եթերը հիմնական հավելանյութն է, որն ավելացվում է շատ փոքր քանակությամբ, բայց կարող է զգալիորեն բարելավել թաց շաղախի աշխատանքը և ազդել շաղախի շինարարական կատարողականի վրա։

2. Ցելյուլոզային եթերների տեսակները

Ցելյուլոզային եթերի արտադրությունը հիմնականում իրականացվում է բնական մանրաթելերից՝ ալկալիների լուծույթի, պատվաստման ռեակցիայի (եթերիֆիկացման), լվացման, չորացման, մանրացման և այլ գործընթացների միջոցով։

Հիմնական հումքի համաձայն, բնական մանրաթելերը կարելի է բաժանել՝ բամբակյա մանրաթել, մայրիի մանրաթել, հաճարենու մանրաթել և այլն: Դրանց պոլիմերացման աստիճանները տարբեր են, ինչը ազդում է նրանց արտադրանքի վերջնական մածուցիկության վրա: Ներկայումս ցելյուլոզայի խոշոր արտադրողները որպես հիմնական հումք օգտագործում են բամբակյա մանրաթելը (նիտրոցելյուլոզայի ենթամթերք):

Ցելյուլոզային եթերները կարելի է բաժանել իոնային և ոչ իոնայինների։ Իոնային տեսակը հիմնականում ներառում է կարբօքսիմեթիլ ցելյուլոզային աղ, իսկ ոչ իոնային տեսակը՝ հիմնականում մեթիլ ցելյուլոզ, մեթիլ հիդրօքսիէթիլ (պրոպիլ) ցելյուլոզ, հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզ և այլն։

Ներկայումս պատրաստի շաղախում օգտագործվող ցելյուլոզային եթերները հիմնականում մեթիլցելյուլոզային եթեր (MC), մեթիլհիդրօքսիէթիլցելյուլոզային եթեր (MHEC), մեթիլհիդրօքսիպրոպիլցելյուլոզային եթեր (MHPG), հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզային եթեր (HPMC) են: Պատրաստի շաղախում, քանի որ իոնային ցելյուլոզը (կարբօքսիմեթիլցելյուլոզային աղ) անկայուն է կալցիումի իոնների առկայության դեպքում, այն հազվադեպ է օգտագործվում պատրաստի խառնուրդներում, որոնք որպես ցեմենտացնող նյութեր օգտագործում են ցեմենտ, մարած կիր և այլն: Չինաստանի որոշ վայրերում կարբօքսիմեթիլցելյուլոզային աղը օգտագործվում է որպես խտացուցիչ որոշ ներքին արտադրանքի համար, որոնք մշակվում են որպես հիմնական ցեմենտացնող նյութ՝ մոդիֆիկացված օսլայով և որպես լցոնիչ՝ Շուանգֆեյի փոշիով: Այս արտադրանքը հակված է բորբոսի և ջրի նկատմամբ դիմացկուն չէ, և այժմ այն ​​​​դուրս է բերվում արտադրությունից: Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը նույնպես օգտագործվում է որոշ պատրաստի խառնուրդներում, բայց ունի շատ փոքր շուկայական մասնաբաժին:

3. Ցելյուլոզային եթերի հիմնական ցուցանիշները

(1) Լուծելիություն

Ցելյուլոզը պոլիհիդրօքսի պոլիմերային միացություն է, որը ո՛չ լուծվում է, ո՛չ էլ հալվում: Եթերացումից հետո ցելյուլոզը լուծելի է ջրում, նոսր ալկալային լուծույթում և օրգանական լուծիչում և ունի ջերմապլաստիկություն: Լուծելիությունը հիմնականում կախված է չորս գործոններից. առաջինը՝ լուծելիությունը տատանվում է մածուցիկության հետ, որքան ցածր է մածուցիկությունը, այնքան մեծ է լուծելիությունը: Երկրորդ՝ եթերացման գործընթացում ներմուծված խմբերի բնութագրերը, որքան մեծ է ներմուծված խումբը, այնքան ցածր է լուծելիությունը. որքան բևեռային է ներմուծված խումբը, այնքան հեշտ է լուծվում ցելյուլոզային եթերը ջրում: Երրորդ՝ փոխարինման աստիճանը և եթերացված խմբերի բաշխումը մակրոմոլեկուլներում: Ցելյուլոզային եթերների մեծ մասը կարող է լուծվել ջրում միայն որոշակի փոխարինման աստիճանի դեպքում: Չորրորդ՝ ցելյուլոզային եթերի պոլիմերացման աստիճանը, որքան բարձր է պոլիմերացման աստիճանը, այնքան քիչ է լուծվում. որքան ցածր է պոլիմերացման աստիճանը, այնքան լայն է փոխարինման աստիճանի միջակայքը, որը կարող է լուծվել ջրում:

(2) Ջրի պահպանում

Ջրի պահպանումը ցելյուլոզային եթերի կարևոր ցուցանիշ է, և դա նաև այն ցուցանիշն է, որին շատ տեղական չոր փոշու արտադրողներ, հատկապես հարավային բարձր ջերմաստիճան ունեցող շրջաններում, ուշադրություն են դարձնում: Շաղախի ջուրը պահպանելու ազդեցությանը ազդող գործոններից են ավելացված ցելյուլոզային եթերի քանակը, մածուցիկությունը, մասնիկների մանրությունը և օգտագործման միջավայրի ջերմաստիճանը: Որքան մեծ է ավելացված ցելյուլոզային եթերի քանակը, այնքան լավ է ջուրը պահպանելու ազդեցությունը. որքան մեծ է մածուցիկությունը, այնքան լավ է ջուրը պահպանելու ազդեցությունը. որքան մանր են մասնիկները, այնքան լավ է ջուրը պահպանելու ազդեցությունը:

(3) Մածուցիկություն

Մածուցիկությունը ցելյուլոզային եթերային արտադրանքի կարևոր պարամետր է: Ներկայումս ցելյուլոզային եթերների տարբեր արտադրողներ օգտագործում են տարբեր մեթոդներ և գործիքներ մածուցիկությունը չափելու համար: Նույն արտադրանքի համար տարբեր մեթոդներով չափված մածուցիկության արդյունքները շատ տարբեր են, և որոշները նույնիսկ կրկնապատկված տարբերություններ ունեն: Հետևաբար, մածուցիկությունը համեմատելիս այն պետք է իրականացվի նույն փորձարկման մեթոդների միջև, ներառյալ ջերմաստիճանը, ռոտորը և այլն:

Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան լավ է ջուրը պահելու ազդեցությունը։ Սակայն, որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի մոլեկուլային քաշը, և դրա լուծելիության համապատասխան նվազումը բացասաբար կանդրադառնա շաղախի ամրության և կառուցվածքային կատարողականի վրա։ Որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան ավելի ակնհայտ է շաղախի վրա խտացման ազդեցությունը, բայց դա ուղիղ համեմատական ​​չէ։ Որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան ավելի մածուցիկ կլինի թաց շաղախը։ Շինարարության ընթացքում դա դրսևորվում է քերիչին կպչելով և հիմքին բարձր կպչունությամբ։ Սակայն թաց շաղախի կառուցվածքային ամրությունը բարձրացնելը օգտակար չէ։ Շինարարության ընթացքում հակաճկունությունը ակնհայտ չէ։ Ընդհակառակը, որոշ միջին և ցածր մածուցիկության, բայց մոդիֆիկացված մեթիլցելյուլոզային եթերներ ունեն թաց շաղախի կառուցվածքային ամրությունը բարելավելու գերազանց կատարողականություն։

(4) Մասնիկների մանրությունը՝

Պատրաստի շաղախի համար օգտագործվող ցելյուլոզային եթերը պետք է լինի փոշի՝ ջրի ցածր պարունակությամբ, իսկ մանրությունը պահանջում է նաև, որ մասնիկների չափի 20%-ից 60%-ը լինի 63 մկմ-ից պակաս: Մանրությունը ազդում է ցելյուլոզային եթերի լուծելիության վրա: Խոշոր ցելյուլոզային եթերները սովորաբար լինում են հատիկների տեսքով, որոնք հեշտությամբ ցրվում և լուծվում են ջրում՝ առանց ագլոմերացիայի, բայց լուծարման արագությունը շատ ցածր է, ուստի դրանք հարմար չեն պատրաստի շաղախի մեջ օգտագործելու համար (որոշ կենցաղային արտադրանքներ փքուն են, հեշտ չեն ցրվում և լուծվում ջրում և հակված են կպչունության): Պատրաստի շաղախում ցելյուլոզային եթերը ցրվում է ագրեգատների, մանր լցանյութերի, ցեմենտի և այլ ցեմենտացնող նյութերի միջև: Միայն բավականաչափ մանր փոշին կարող է խուսափել ցելյուլոզային եթերի ագլոմերացիայից՝ ջրի հետ խառնելիս: Երբ ցելյուլոզային եթեր է ավելացվում ջրին՝ ագլոմերացիան լուծելու համար, այն շատ դժվար է ցրել և լուծվել:

(5) Ցելյուլոզային եթերի մոդիֆիկացիա

Ցելյուլոզային եթերի մոդիֆիկացիան դրա արդյունավետության ընդլայնումն է, և դա ամենակարևոր մասն է: Ցելյուլոզային եթերի հատկությունները կարող են բարելավվել՝ օպտիմալացնելու դրա թրջվելու ունակությունը, ցրվելու ունակությունը, կպչունությունը, խտացումը, էմուլգացումը, ջուրը պահպանելու և թաղանթ առաջացնող հատկությունները, ինչպես նաև յուղի նկատմամբ անթափանցելիությունը:

4. Շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի ազդեցությունը շաղախի ջրի պահպանման վրա

Ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ: Գործնականում նյութական կիրառություններում շաղախը հաճախ կիրառվում է տաք հիմքերի վրա բարձր ջերմաստիճաններում (40°C-ից բարձր)՝ բազմաթիվ միջավայրերում: Ջրի պահպանման անկումը նկատելի ազդեցություն է ունեցել մշակելիության և ճաքերի նկատմամբ դիմադրության վրա: Ջերմաստիճանից կախվածությունը դեռևս կհանգեցնի շաղախի հատկությունների թուլացմանը, և հատկապես կարևոր է նվազեցնել ջերմաստիճանային գործոնների ազդեցությունը այս պայմաններում: Շաղախի բաղադրատոմսերը համապատասխանաբար ճշգրտվել են, և սեզոնային բաղադրատոմսերում կատարվել են բազմաթիվ կարևոր փոփոխություններ: Չնայած դեղաչափի ավելացմանը (ամառային բանաձև), մշակելիությունը և ճաքերի նկատմամբ դիմադրողականությունը դեռևս չեն կարող բավարարել օգտագործման կարիքները, ինչը պահանջում է ցելյուլոզային եթերի որոշակի հատուկ մշակում, ինչպիսիք են եթերացման աստիճանի բարձրացումը և այլն, որպեսզի ջրի պահպանման ազդեցությունը հնարավոր լինի հասնել համեմատաբար բարձր ջերմաստիճանում: Այն պահպանում է ավելի լավ ազդեցություն, երբ այն բարձր է, այնպես որ այն ապահովում է ավելի լավ աշխատանք դժվար պայմաններում:

5. Կիրառումը պատրաստի շաղախի մեջ

Պատրաստի շաղախի մեջ ցելյուլոզային եթերները կատարում են ջուրը պահելու, խտացնելու և շինարարական կատարողականությունը բարելավելու դեր։ Ջուրը պահելու լավ կատարողականը երաշխավորում է, որ շաղախը չի առաջացնի հղկում, փոշեպատում և ամրության նվազում՝ ջրի պակասի և թերի խոնավացման պատճառով։ Խտացման ազդեցությունը զգալիորեն բարելավում է թաց շաղախի կառուցվածքային ամրությունը։ Ցելյուլոզային եթերի ավելացումը կարող է զգալիորեն բարելավել թաց շաղախի թաց մածուցիկությունը և լավ մածուցիկություն ունի տարբեր հիմքերի համար, դրանով իսկ բարելավելով թաց շաղախի պատերի կատարողականությունը և նվազեցնելով թափոնները։ Բացի այդ, ցելյուլոզային եթերի դերը տարբեր արտադրանքներում նույնպես տարբեր է։ Օրինակ՝ սալիկի սոսինձներում ցելյուլոզային եթերները կարող են մեծացնել բացման ժամանակը և կարգավորել ժամանակը. մեխանիկական ցողման շաղախի մեջ այն կարող է բարելավել թաց շաղախի կառուցվածքային ամրությունը. ինքնահավասարեցման մեջ այն կարող է կանխել նստվածքը, տարանջատումը և շերտավորումը։ Հետևաբար, որպես կարևոր հավելանյութ, ցելյուլոզային եթերները լայնորեն օգտագործվում են չոր փոշու շաղախի մեջ։