セルロースエーテルは、水溶性および溶剤可溶性の非イオン性半合成ポリマーです。様々な産業において、異なる効果を発揮します。例えば、化学建材においては、①保水剤、②増粘剤、③均質性、④造膜性、⑤結合剤といった複合効果を発揮します。ポリ塩化ビニル産業においては、乳化剤および分散剤として、医薬品産業においては、結合剤および緩衝剤、骨格材料の剥離剤として使用されます。このように、セルロースは多様な複合効果を持つため、その応用分野も非常に広範です。次に、環境保護建材におけるセルロースエーテルの用途と機能に焦点を当てて解説します。
1. ラテックス塗料で
ラテックス塗料業界では、ヒドロキシエチルセルロースを選択する場合、等粘度の一般的な仕様はRT30000-50000cpsで、これはHBR250の仕様に相当し、参考添加量は一般的に約1.5‰-2‰です。ラテックス塗料におけるヒドロキシエチルの主な機能は、増粘、顔料のゲル化防止、顔料の分散促進、ラテックスの安定性、成分の粘度増加であり、これにより施工のレベリング性能が向上します。ヒドロキシエチルセルロースは、より使いやすく、冷水にも温水にも溶解でき、pH値の影響を受けません。PI値2～12の範囲で安全に使用できます。使用方法は以下のとおりです。
（１）生産工程に直接追加する：
この方法では、遅延型のヒドロキシエチルセルロースを選択し、溶解時間が30分以上のヒドロキシエチルセルロースを使用します。手順は次のとおりです。①高速攪拌機を備えた容器に一定量の純水を入れます。②低速で連続的に攪拌を開始し、同時にヒドロキシエチル基を溶液に均一にゆっくりと加えます。③すべての顆粒材料が浸るまで攪拌を続けます。④他の添加剤や基本添加剤などを加えます。⑤すべてのヒドロキシエチル基が完全に溶解するまで攪拌し、処方の他の成分を加えて粉砕して完成品にします。
（２）後で使用する母液を備えている：
この方法は即効性タイプを選択でき、防カビ効果のあるセルロースを含んでいます。この方法の利点は、柔軟性が高く、ラテックス塗料に直接添加できることです。調製方法は手順①～④と同じです。
（３）後で使用するために粥に混ぜる：
有機溶媒はヒドロキシエチルセルロースに対して溶解性が低い（不溶性）ため、これらの溶媒を用いて粥状の溶液を調製することができます。最も一般的に使用される有機溶媒は、ラテックス塗料の配合に含まれる有機液体で、エチレングリコール、プロピレングリコール、および皮膜形成剤（ジエチレングリコールブチルアセテートなど）です。この粥状のヒドロキシエチルセルロースを塗料に直接添加し、完全に溶解するまで撹拌を続けてください。
2. 壁の削りパテ
現在、我が国のほとんどの都市では、耐水性・耐摩耗性に優れた環境に優しいパテが広く利用されています。これはビニルアルコールとホルムアルデヒドのアセタール反応によって製造されます。そのため、この材料は徐々に使用されなくなり、セルロースエーテル系の製品が代替として用いられるようになっています。つまり、環境に優しい建築材料の開発において、セルロースは現在唯一の材料と言えるでしょう。
耐水性パテは、乾燥粉末パテとペーストパテの2種類に分けられます。これらのパテのうち、変性メチルセルロースとヒドロキシプロピルメチルセルロースを選択する必要があります。粘度は一般的に30000～60000cpsです。パテ中のセルロースの主な機能は、保水性、接着性、潤滑性です。
各メーカーのパテの配合は異なり、灰色カルシウム、軽質カルシウム、白色セメントなどを含むものもあれば、石膏粉末、灰色カルシウム、軽質カルシウムなどを含むものもあるため、2つの配合におけるセルロースの仕様、粘度、浸透性も異なります。添加量は約2‰～3‰です。
壁面削りパテの施工において、壁の基材表面には一定の吸水性があるため（レンガ壁の吸水率は13%、コンクリートの吸水率は3～5%）、外部からの蒸発と相まって、パテが急速に水分を失うと、ひび割れや粉状剥離が生じ、パテの強度が低下します。そのため、セルロースエーテルを添加することでこの問題を解決できます。しかし、充填材の品質、特に灰カルシウムの品質も非常に重要です。セルロースは粘度が高いため、パテの浮力も向上し、施工中の垂れ下がり現象も回避でき、削り取り後の作業がより快適で省力化されます。
粉末パテにセルロースエーテルを添加する方が便利である。製造と使用がより容易になり、充填剤と添加剤を乾燥粉末中に均一に混合することができる。
3. コンクリートモルタル
コンクリートモルタルでは、究極の強度を得るために、セメントは完全に水和する必要があります。特に夏の建設では、コンクリートモルタルは水分を失いすぎるため、完全水和対策として水を維持して散水しますが、これは資源の無駄遣いであり、作業も不便です。重要なのは、水が表面にしか存在せず、内部の水和がまだ不完全であることです。この問題を解決するには、モルタルコンクリートに8種類の保水剤を添加することです。一般的には、ヒドロキシプロピルメチルセルロースまたはメチルセルロースが選択され、粘度仕様は20000～60000cps、添加量は2～3%です。保水率は85%以上に高めることができます。モルタルコンクリートでの使用方法は、乾燥粉末を均一に混ぜて水に注ぎます。
4. 石膏塗り、石膏接着、石膏コーキング
建設業界の急速な発展に伴い、新しい建築材料に対する人々の需要も日々増加しています。環境保護に対する人々の意識の高まりと建設効率の継続的な向上により、セメント系石膏製品が急速に発展しました。現在、最も一般的な石膏製品は、左官用石膏、接着石膏、象嵌石膏、タイル接着剤です。
石膏プラスターは、内壁や天井用の高品質な左官材です。石膏プラスターで仕上げた壁面は、きめ細かく滑らかです。新建築用軽量ボード接着剤は、石膏を基材とし、各種添加剤を配合した粘着性材料です。様々な無機建築壁材の接着に適しています。無毒、無臭、早期強度発現、速硬化性、強力な接着力などの特性を持ち、建築用ボードやブロック構造の支持材として使用されます。石膏コーキング剤は、石膏ボード間の隙間を埋める充填材であり、壁やひび割れの補修材です。
これらの石膏製品は、さまざまな機能を備えています。石膏および関連する充填剤の役割に加えて、重要な問題は、添加されたセルロースエーテル添加剤が主導的な役割を果たすことです。石膏は無水石膏と半水石膏に分けられるため、石膏の種類によって製品の性能への影響が異なり、増粘性、保水性、遅延性が石膏建築材料の品質を決定します。これらの材料の共通の問題は、空洞化とひび割れであり、初期強度に達しません。この問題を解決するには、遅延剤のセルロースの種類と複合利用方法を選択する必要があります。この点に関して、一般的にはメチルまたはヒドロキシプロピルメチル30000～60000cpsが選択され、添加量は1.5～2%です。中でも、セルロースは保水性と遅延潤滑性に重点を置いています。
しかし、セルロースエーテルを遅延剤として頼ることは不可能であり、初期強度に影響を与えずに混合および使用するためには、クエン酸遅延剤を添加する必要がある。
保水性とは一般的に、外部からの吸水なしに自然に失われる水分量を指します。壁が乾燥しすぎると、下地表面からの吸水と自然蒸発によって材料から水分が急速に失われ、空洞化やひび割れが発生します。
使用方法は、乾燥粉末と混合することです。溶液を調製する場合は、溶液の調製方法を参照してください。
5. 断熱モルタル
断熱モルタルは、北部地域で開発された新しいタイプの内壁断熱材です。断熱材、モルタル、バインダーを合成した壁材で、セルロースが接着と強度向上に重要な役割を果たします。一般的には高粘度（約10000eps）のメチルセルロースが用いられ、添加量は2‰～3‰程度で、使用方法は粉末を乾式混合する方法です。
6. インターフェースエージェント
界面剤にはHPNC 20000cpsを、タイル接着剤には60000cps以上を選択し、界面剤中の増粘剤に注目することで、引張強度と耐矢強度を向上させることができます。
投稿日時：2023年2月17日