1. La funzione principale dell'etere di cellulosa
Nella malta premiscelata, l'etere di cellulosa è l'additivo principale che viene aggiunto in quantità molto piccole ma può migliorare significativamente le prestazioni della malta bagnata e influenzare le prestazioni costruttive della malta.
2. Tipi di eteri di cellulosa
La produzione di etere di cellulosa avviene principalmente a partire da fibre naturali mediante dissoluzione alcalina, reazione di innesto (eterificazione), lavaggio, essiccazione, macinazione e altri processi.
In base alle principali materie prime, le fibre naturali possono essere suddivise in: fibra di cotone, fibra di cedro, fibra di faggio, ecc. Il loro grado di polimerizzazione varia, il che influisce sulla viscosità finale dei prodotti. Attualmente, i principali produttori di cellulosa utilizzano la fibra di cotone (sottoprodotto della nitrocellulosa) come materia prima principale.
Gli eteri di cellulosa possono essere suddivisi in ionici e non ionici. Il tipo ionico include principalmente il sale di carbossimetilcellulosa, mentre il tipo non ionico include principalmente metilcellulosa, metil-idrossietil-(propil)cellulosa, idrossietilcellulosa, ecc.
Attualmente, gli eteri di cellulosa utilizzati nelle malte premiscelate sono principalmente l'etere di metilcellulosa (MC), l'etere di metilidrossietilcellulosa (MHEC), l'etere di metilidrossipropilcellulosa (MHPG) e l'etere di idrossipropilmetilcellulosa (HPMC). Nelle malte premiscelate, poiché la cellulosa ionica (sale di carbossimetilcellulosa) è instabile in presenza di ioni calcio, viene raramente utilizzata nei prodotti premiscelati che utilizzano cemento, calce spenta, ecc. come materiali cementanti. In alcune zone della Cina, il sale di carbossimetilcellulosa viene utilizzato come addensante per alcuni prodotti per interni lavorati con amido modificato come principale materiale cementante e polvere di Shuangfei come riempitivo. Questo prodotto è soggetto a muffa e non è resistente all'acqua, ed è ora in fase di eliminazione graduale. Anche l'idrossietilcellulosa viene utilizzata in alcuni prodotti premiscelati, ma detiene una quota di mercato molto ridotta.
3. Principali indicatori di prestazione dell'etere di cellulosa
(1) Solubilità
La cellulosa è un composto polimerico poliidrossilico che non si dissolve né fonde. Dopo l'eterificazione, la cellulosa è solubile in acqua, in soluzioni alcaline diluite e in solventi organici, e possiede termoplasticità. La solubilità dipende principalmente da quattro fattori: in primo luogo, la solubilità varia con la viscosità: minore è la viscosità, maggiore è la solubilità. In secondo luogo, le caratteristiche dei gruppi introdotti nel processo di eterificazione: maggiore è la dimensione del gruppo introdotto, minore è la solubilità; più polare è il gruppo introdotto, più facile è la dissoluzione dell'etere di cellulosa in acqua. In terzo luogo, il grado di sostituzione e la distribuzione dei gruppi eterificati nelle macromolecole. La maggior parte degli eteri di cellulosa può essere dissolta in acqua solo con un certo grado di sostituzione. In quarto luogo, il grado di polimerizzazione dell'etere di cellulosa: maggiore è il grado di polimerizzazione, minore è la solubilità; minore è il grado di polimerizzazione, maggiore è l'intervallo di gradi di sostituzione che possono essere dissolti in acqua.
(2) Ritenzione idrica
La ritenzione idrica è una caratteristica importante dell'etere di cellulosa, ed è anche una caratteristica a cui prestano attenzione molti produttori nazionali di polvere secca, soprattutto quelli delle regioni meridionali con temperature elevate. I fattori che influenzano l'effetto di ritenzione idrica della malta includono la quantità di etere di cellulosa aggiunto, la viscosità, la finezza delle particelle e la temperatura dell'ambiente di utilizzo. Maggiore è la quantità di etere di cellulosa aggiunto, migliore è l'effetto di ritenzione idrica; maggiore è la viscosità, migliore è l'effetto di ritenzione idrica; più fini sono le particelle, migliore è l'effetto di ritenzione idrica.
(3) Viscosità
La viscosità è un parametro importante per i prodotti a base di etere di cellulosa. Attualmente, diversi produttori di etere di cellulosa utilizzano metodi e strumenti diversi per misurarne la viscosità. Per lo stesso prodotto, i risultati di viscosità misurati con metodi diversi sono molto diversi, e alcuni presentano addirittura differenze doppie. Pertanto, quando si confronta la viscosità, è necessario utilizzare gli stessi metodi di prova, inclusi temperatura, rotore, ecc.
In generale, maggiore è la viscosità, migliore è l'effetto di ritenzione idrica. Tuttavia, maggiore è la viscosità, maggiore è il peso molecolare dell'etere di cellulosa, e la corrispondente diminuzione della sua solubilità avrà un impatto negativo sulla resistenza e sulle prestazioni costruttive della malta. Maggiore è la viscosità, più evidente è l'effetto addensante sulla malta, ma non è direttamente proporzionale. Maggiore è la viscosità, più viscosa sarà la malta bagnata. Durante la costruzione, si manifesta con l'adesione alla spatola e un'elevata adesione al substrato. Tuttavia, non è utile per aumentare la resistenza strutturale della malta bagnata stessa. Durante la costruzione, le prestazioni anti-colata non sono evidenti. Al contrario, alcuni eteri di metilcellulosa modificati a media e bassa viscosità hanno prestazioni eccellenti nel migliorare la resistenza strutturale della malta bagnata.
(4) La finezza delle particelle:
L'etere di cellulosa utilizzato per la malta premiscelata deve essere in polvere, con un basso contenuto d'acqua, e la finezza richiede che il 20-60% della granulometria sia inferiore a 63 μm. La finezza influisce sulla solubilità dell'etere di cellulosa. Gli eteri di cellulosa grossolani si presentano solitamente sotto forma di granuli, facili da disperdere e sciogliere in acqua senza agglomerarsi, ma la velocità di dissoluzione è molto lenta, quindi non sono adatti all'uso nella malta premiscelata (alcuni prodotti domestici sono flocculanti, non facili da disperdere e sciogliere in acqua e soggetti a incrostazioni). Nella malta premiscelata, l'etere di cellulosa viene disperso tra aggregati, riempitivi fini, cemento e altri materiali cementizi. Solo una polvere sufficientemente fine può evitare l'agglomerazione dell'etere di cellulosa durante la miscelazione con acqua. Quando all'etere di cellulosa si aggiunge acqua per sciogliere l'agglomerazione, risulta molto difficile disperderlo e scioglierlo.
(5) Modifica dell'etere di cellulosa
La modifica dell'etere di cellulosa ne amplia le prestazioni e ne rappresenta l'aspetto più importante. Le proprietà dell'etere di cellulosa possono essere migliorate per ottimizzarne la bagnabilità, la disperdibilità, l'adesione, l'addensamento, l'emulsionamento, la ritenzione idrica e le proprietà filmogene, nonché l'impermeabilità agli oli.
4. Effetto della temperatura ambiente sulla ritenzione idrica della malta
La ritenzione idrica dell'etere di cellulosa diminuisce con l'aumentare della temperatura. Nelle applicazioni pratiche dei materiali, la malta viene spesso applicata su substrati caldi ad alte temperature (superiori a 40 °C) in molti ambienti. La riduzione della ritenzione idrica ha avuto un impatto notevole sulla lavorabilità e sulla resistenza alle crepe. La sua dipendenza dalla temperatura porterà comunque a un indebolimento delle proprietà della malta, ed è particolarmente importante ridurre l'influenza dei fattori di temperatura in queste condizioni. Le ricette della malta sono state opportunamente modificate e sono state apportate molte modifiche importanti alle ricette stagionali. Nonostante l'aumento del dosaggio (formula estiva), la lavorabilità e la resistenza alle crepe non riescono ancora a soddisfare le esigenze d'uso, il che richiede un trattamento speciale dell'etere di cellulosa, come l'aumento del grado di eterificazione, ecc., in modo che l'effetto di ritenzione idrica possa essere ottenuto a una temperatura relativamente elevata. Mantiene un effetto migliore quando la temperatura è elevata, garantendo prestazioni migliori in condizioni difficili.
5. Applicazione in malta premiscelata
Nelle malte premiscelate, l'etere di cellulosa svolge un ruolo di ritenzione idrica, addensamento e miglioramento delle prestazioni costruttive. Un'elevata ritenzione idrica garantisce che la malta non causi levigatura, sfarinamento e riduzione della resistenza a causa di carenza d'acqua e idratazione incompleta. L'effetto addensante migliora notevolmente la resistenza strutturale della malta bagnata. L'aggiunta di etere di cellulosa può migliorare significativamente la viscosità a umido della malta bagnata e presenta una buona viscosità su vari substrati, migliorando così le prestazioni murarie della malta bagnata e riducendo gli sprechi. Inoltre, il ruolo dell'etere di cellulosa nei diversi prodotti è diverso. Ad esempio, negli adesivi per piastrelle, l'etere di cellulosa può aumentare e regolare il tempo di apertura; nelle malte a spruzzo meccanico, può migliorare la resistenza strutturale della malta bagnata; nelle malte autolivellanti, può prevenire cedimenti, segregazione e stratificazione. Pertanto, come additivo importante, l'etere di cellulosa è ampiamente utilizzato nelle malte in polvere secca.
Data di pubblicazione: 11-gen-2023