Sellulósaeter er fjölliða sem er mynduð úr náttúrulegri sellulósa með etermyndunarferli og er frábært þykkingarefni og vatnsheldandi efni.
Rannsóknarbakgrunnur
Sellulósaeterar hafa verið mikið notaðir í þurrblönduðum múrsteinum á undanförnum árum, en mest notaðir eru nokkrir ójónískir sellulósaeterar, þar á meðal metýlsellulósaeter (MC), hýdroxýetýlsellulósaeter (HEC), hýdroxýetýlsellulósaeter, metýlsellulósaeter (HEMC) og hýdroxýprópýlmetýlsellulósaeter (HPMC). Eins og er eru ekki margar heimildir um mælingar á seigju sellulósaeterlausnar. Í okkar landi eru aðeins nokkrir staðlar og rit sem kveða á um prófunaraðferð fyrir seigju sellulósaeterlausnar.
Aðferð til að búa til sellulósaeterlausn
Undirbúningur metýlsellulósaeterlausnar
Metýlsellulósaeterar vísa til sellulósaetera sem innihalda metýlhópa í sameindinni, svo sem MC, HEMC og HPMC. Vegna vatnsfælni metýlhópsins hafa sellulósaeterlausnir sem innihalda metýlhópa hitauppleysanleika, það er að segja, þær eru óleysanlegar í heitu vatni við hærra hitastig en hlaupmyndunarhitastig þeirra (um 60-80°C). Til að koma í veg fyrir að sellulósaeterlausnin myndi kekki er vatnið hitað yfir hlauphitastig þess, um 80~90°C, síðan er sellulósaeterduftinu bætt út í heita vatnið, hrært til að dreifa, haldið áfram að hræra og kælt niður að stilltu hitastigi, það er hægt að búa til einsleita sellulósaeterlausn.
Leysnieiginleikar óyfirborðsmeðhöndlaðra metýlsellulósa-innihaldandi etera
Til að koma í veg fyrir að sellulósaeter safnist fyrir við upplausnina, framkvæma framleiðendur stundum efnafræðilega yfirborðsmeðhöndlun á duftkenndum sellulósaeterafurðum til að seinka upplausninni. Upplausnarferlið á sér stað eftir að sellulósaeterinn er alveg dreifður, þannig að hægt er að dreifa honum beint í köldu vatni með hlutlausu pH-gildi án þess að mynda kekki. Því hærra sem pH-gildi lausnarinnar er, því styttri er upplausnartími sellulósaetersins með seinkuðu upplausnareiginleikum. Stilltu pH-gildi lausnarinnar á hærra gildi. Basískt ástand útrýma seinkuðu leysni sellulósaetersins, sem veldur því að sellulósaeterinn myndar kekki við upplausnina. Þess vegna ætti að hækka eða lækka pH-gildi lausnarinnar eftir að sellulósaeterinn er alveg dreifður.
Leysnieiginleikar yfirborðsmeðhöndlaðra etera sem innihalda metýlsellulósa
Undirbúningur hýdroxýetýlsellulósaeterlausnar
Hýdroxýetýlsellulósaeter (HEC) lausn hefur ekki eiginleika til að mynda hitauppstreymi, þess vegna mun HEC án yfirborðsmeðferðar einnig mynda kekki í heitu vatni. Framleiðendur framkvæma almennt efnafræðilega yfirborðsmeðferð á duftkenndu HEC til að seinka upplausn, þannig að það geti verið dreift beint í köldu vatni með hlutlausu pH-gildi án þess að mynda kekki. Á sama hátt, í lausn með mikilli basískri virkni, getur HEC einnig myndað kekki vegna seinkaðs leysnimissis. Þar sem sementsblöndunin er basísk eftir vökvun og pH-gildi lausnarinnar er á milli 12 og 13, er upplausnarhraði yfirborðsmeðhöndlaðs sellulósaeters í sementsblöndunni einnig mjög mikill.
Leysnieiginleikar yfirborðsmeðhöndlaðs HEC
Niðurstaða og greining
1. Dreifingarferli
Til að forðast skaðleg áhrif á prófunartímann vegna hægrar upplausnar yfirborðsmeðhöndlunarefna er mælt með því að nota heitt vatn til undirbúnings.
2. Kælingarferli
Hræra skal í sellulósaeterlausnum og kæla þær við stofuhita til að draga úr kælingarhraðanum, sem krefst lengri prófunartíma.
3. Hræringarferli
Eftir að sellulósaeterinn hefur verið bætt út í heita vatnið skal gæta þess að halda áfram að hræra. Þegar vatnshitastigið lækkar niður fyrir gelhitastigið byrjar sellulósaeterinn að leysast upp og lausnin verður smám saman seigfljótandi. Þá ætti að minnka hrærihraðann. Eftir að lausnin nær ákveðinni seigju þarf hún að standa kyrr í meira en 10 klukkustundir áður en loftbólurnar fljóta hægt upp á yfirborðið og springa og hverfa.
Loftbólur í sellulósaeterlausn
4. Rakagefandi ferli
Mæla skal gæði sellulósaeters og vatns nákvæmlega og reyna að bíða ekki eftir að lausnin nái hærri seigju áður en vatni er bætt við.
5. Seigjupróf
Vegna þixótrópíu sellulósaeterlausnar, þegar seigja hennar er prófuð, mun snúningsrotor snúningsseigjumælisins, sem er settur í lausnina, raska lausninni og hafa áhrif á mælingarniðurstöðurnar. Þess vegna, eftir að snúningsrotorinn er settur í lausnina, ætti að láta hann standa í 5 mínútur áður en prófun fer fram.
Birtingartími: 22. mars 2023