Panoramica: nota anche come HPMC, si presenta come una polvere fibrosa o granulare di colore bianco o biancastro. Esistono molti tipi di cellulosa ampiamente utilizzati, ma noi ci rivolgiamo principalmente a clienti del settore dei materiali da costruzione in polvere. La cellulosa più comune è l'ipromellosa.
Processo di produzione: Le principali materie prime dell'HPMC sono: cotone raffinato, cloruro di metile, ossido di propilene; altre materie prime includono alcali in scaglie, acido, toluene, isopropanolo, ecc. Trattare la cellulosa di cotone raffinata con soluzione alcalina a 35-40℃ per mezz'ora, pressare, polverizzare la cellulosa e invecchiare opportunamente a 35℃, in modo che il grado medio di polimerizzazione della fibra alcalina ottenuta rientri nell'intervallo richiesto. Mettere le fibre alcaline nel reattore di eterificazione, aggiungere ossido di propilene e cloruro di metile in sequenza ed eterificare a 50-80 °C per 5 ore, con una pressione massima di circa 1,8 MPa. Quindi aggiungere una quantità appropriata di acido cloridrico e acido ossalico all'acqua calda a 90 °C per lavare il materiale ed espandere il volume. Disidratare con una centrifuga. Lavare fino a neutralità e, quando il contenuto di umidità del materiale è inferiore al 60%, asciugarlo con un flusso di aria calda a 130°C fino a meno del 5%. Funzione: ritenzione idrica, addensante, tissotropico anti-cedimento, lavorabilità con inglobamento d'aria, ritardante di presa.
Ritenzione idrica: La ritenzione idrica è la proprietà più importante dell'etere di cellulosa! Nella produzione di malta di gesso e altri materiali, l'applicazione dell'etere di cellulosa è essenziale. Un'elevata ritenzione idrica permette la completa reazione tra le ceneri di cemento e il gesso di calcio (quanto più completa è la reazione, tanto maggiore è la resistenza). A parità di condizioni, maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, migliore è la ritenzione idrica (il divario al di sopra di una viscosità di 100.000 si riduce); maggiore è il dosaggio, migliore è la ritenzione idrica, di solito una piccola quantità di etere di cellulosa può migliorare notevolmente le prestazioni della malta. Tasso di ritenzione idrica: quando il contenuto raggiunge un certo livello, la tendenza all'aumento del tasso di ritenzione idrica rallenta; il tasso di ritenzione idrica dell'etere di cellulosa di solito diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente, ma alcuni eteri di cellulosa ad alto gel hanno anche prestazioni migliori in condizioni di alta temperatura. Ritenzione idrica. L'interdiffusione tra le molecole d'acqua e le catene molecolari dell'etere di cellulosa permette alle molecole d'acqua di penetrare all'interno delle catene macromolecolari dell'etere di cellulosa e di acquisire una forte forza di legame, formando così acqua libera, acqua inglobata e migliorando la ritenzione idrica della malta cementizia.
Addensante, tissotropico e anti-cedimento: conferisce un'eccellente viscosità alla malta umida! Può aumentare significativamente l'adesione tra la malta umida e lo strato di base e migliorare le prestazioni anti-cedimento della malta. L'effetto addensante degli eteri di cellulosa aumenta anche la resistenza alla dispersione e l'omogeneità dei materiali appena miscelati, prevenendo la delaminazione, la segregazione e il bleeding del materiale. L'effetto addensante degli eteri di cellulosa sui materiali a base di cemento deriva dalla viscosità delle soluzioni di etere di cellulosa. A parità di condizioni, maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, migliore è la viscosità del materiale a base di cemento modificato, ma se la viscosità è eccessiva, influirà sulla fluidità e sulla lavorabilità del materiale (ad esempio, con cazzuola e raschietto appiccicosi). La malta autolivellante e il calcestruzzo autocompattante che richiedono un'elevata fluidità necessitano di una bassa viscosità dell'etere di cellulosa. Inoltre, l'effetto addensante dell'etere di cellulosa aumenta il fabbisogno di acqua dei materiali a base di cemento e incrementa la resa della malta. Le soluzioni acquose di etere di cellulosa ad alta viscosità presentano un'elevata tissotropia, che è anche una caratteristica principale dell'etere di cellulosa. Le soluzioni acquose di cellulosa hanno generalmente proprietà di flusso pseudoplastiche e non tissotropiche al di sotto della loro temperatura di gelificazione, ma proprietà di flusso newtoniano a basse velocità di taglio. La pseudoplasticità aumenta con l'aumentare del peso molecolare o della concentrazione dell'etere di cellulosa. Quando la temperatura aumenta, si formano gel strutturali e si verifica un flusso altamente tissotropico. Gli eteri di cellulosa ad alta concentrazione e bassa viscosità mostrano tissotropia anche al di sotto della temperatura di gelificazione. Questa proprietà è di grande utilità nella costruzione di malte edili per regolarne il livellamento e l'abbassamento. È opportuno precisare che maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, migliore è la ritenzione idrica, ma maggiore è la viscosità, maggiore è il peso molecolare relativo dell'etere di cellulosa e la conseguente diminuzione della sua solubilità, il che ha un impatto negativo sulla concentrazione e sulla lavorabilità della malta.
Causa: L'etere di cellulosa ha un evidente effetto aerante sui materiali cementizi freschi. L'etere di cellulosa possiede sia un gruppo idrofilo (gruppo idrossilico, gruppo etereo) che un gruppo idrofobo (gruppo metilico, anello di glucosio), è un tensioattivo, ha attività superficiale e quindi ha un effetto aerante. L'effetto aerante dell'etere di cellulosa produce un effetto "a palla", che può migliorare le prestazioni di lavorazione del materiale appena miscelato, come ad esempio aumentare la plasticità e la levigatezza della malta durante l'applicazione, il che è vantaggioso per la pavimentazione della malta; inoltre, aumenta la resa della malta, riducendo i costi di produzione; tuttavia, aumenta la porosità del materiale indurito e ne riduce le proprietà meccaniche come la resistenza e il modulo elastico. Come tensioattivo, l'etere di cellulosa ha anche un effetto bagnante o lubrificante sulle particelle di cemento che, insieme al suo effetto aerante, aumenta la fluidità dei materiali cementizi, ma il suo effetto addensante ne riduce la fluidità. L'effetto di fluidità è una combinazione di effetti plastificanti e addensanti. Quando il contenuto di etere di cellulosa è molto basso, si manifesta principalmente come effetto plastificante o di riduzione dell'acqua; quando il contenuto è elevato, l'effetto addensante dell'etere di cellulosa aumenta rapidamente e il suo effetto di inglobamento dell'aria tende a saturarsi, quindi le prestazioni sono migliorate. Effetto addensante o maggiore richiesta di acqua.
Ritardo di presa: l'etere di cellulosa può ritardare il processo di idratazione del cemento. Gli eteri di cellulosa conferiscono alla malta diverse proprietà benefiche, riducendo anche il rilascio di calore di idratazione iniziale del cemento e ritardando il processo cinetico di idratazione. Questo è sfavorevole per l'uso della malta nelle regioni fredde. Tale ritardo è causato dall'adsorbimento delle molecole di etere di cellulosa sui prodotti di idratazione come CSH e Ca(OH)2. A causa dell'aumento della viscosità della soluzione nei pori, l'etere di cellulosa riduce la mobilità degli ioni nella soluzione, ritardando così il processo di idratazione. Maggiore è la concentrazione di etere di cellulosa nel gel minerale, più pronunciato è l'effetto di ritardo dell'idratazione. Gli eteri di cellulosa non solo ritardano la presa, ma anche il processo di indurimento del sistema di malta cementizia. L'effetto ritardante dell'etere di cellulosa dipende non solo dalla sua concentrazione nel sistema di gel minerale, ma anche dalla sua struttura chimica. Maggiore è il grado di metilazione dell'HEMC, migliore è l'effetto ritardante dell'etere di cellulosa. L'effetto ritardante è più forte. Tuttavia, la viscosità dell'etere di cellulosa ha scarso effetto sulla cinetica di idratazione del cemento. Con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa, il tempo di presa della malta aumenta significativamente. Esiste una buona correlazione non lineare tra il tempo di presa iniziale della malta e il contenuto di etere di cellulosa, mentre il tempo di presa finale presenta una buona correlazione lineare con il contenuto di etere di cellulosa. Possiamo controllare il tempo di lavorazione della malta modificando il contenuto di etere di cellulosa. Nel prodotto, svolge il ruolo di ritenzione idrica, addensante, ritardante del potere di idratazione del cemento e migliora le prestazioni costruttive. Una buona capacità di ritenzione idrica fa sì che il cemento, la cenere di gesso e il calcio reagiscano più completamente, aumentando significativamente la viscosità allo stato umido, migliorando la resistenza di adesione della malta e, allo stesso tempo, migliorando adeguatamente la resistenza a trazione e a taglio, migliorando notevolmente l'effetto costruttivo e l'efficienza lavorativa. Tempo regolabile. Migliora la spruzzabilità o la pompabilità della malta, nonché la resistenza strutturale. Durante l'applicazione, è necessario determinare il tipo, la viscosità e la quantità di cellulosa in base ai diversi prodotti, alle tecniche costruttive e all'ambiente di lavoro.
Data di pubblicazione: 15 novembre 2022