მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნისთვის ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერის (HPMC) განხილვა

HPMC-ის ჩინური სახელწოდებაა ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა. ის არაიონურია და ხშირად გამოიყენება წყლის შემაკავებელ აგენტად მშრალ ნარევში. ის ნაღმტყორცნებში ყველაზე ხშირად გამოყენებული წყლის შემაკავებელი მასალაა.

HPMC-ის წარმოების პროცესი ძირითადად წარმოადგენს პოლისაქარიდებზე დაფუძნებულ ეთერულ პროდუქტს, რომელიც მიიღება ბამბის ბოჭკოს (შიდა) ალკალიზაციითა და ეთერიფიკაციით. მას თავად არ აქვს მუხტი, არ რეაგირებს გელისებრ მასალაში არსებულ დამუხტულ იონებთან და აქვს სტაბილური მახასიათებლები. ფასიც უფრო დაბალია, ვიდრე ცელულოზის ეთერების სხვა ტიპების, ამიტომ ფართოდ გამოიყენება მშრალი ნარევების წარმოებაში.

ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ფუნქცია: მას შეუძლია ახლად შერეული ნაღმტყორცნის შესქელება გარკვეული სველი სიბლანტის მისაღებად და სეგრეგაციის თავიდან ასაცილებლად. (გასქელება) წყლის შეკავება ასევე ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია, რომელიც ხელს უწყობს ნაღმტყორცნში თავისუფალი წყლის რაოდენობის შენარჩუნებას, რათა ნაღმტყორცნის კონსტრუქციის შემდეგ, ცემენტურ მასალას მეტი დრო ჰქონდეს დატენიანებისთვის. (წყლის შეკავება) მას აქვს ჰაერის შეწოვის თვისებები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ერთგვაროვანი და წვრილი ჰაერის ბუშტების წარმოქმნა ნაღმტყორცნის კონსტრუქციის გასაუმჯობესებლად.

რაც უფრო მაღალია ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზის ეთერის სიბლანტე, მით უკეთესია წყლის შეკავების მახასიათებლები. სიბლანტე HPMC-ის მახასიათებლების მნიშვნელოვანი პარამეტრია. ამჟამად, HPMC-ის სხვადასხვა მწარმოებელი იყენებს სხვადასხვა მეთოდსა და ინსტრუმენტს HPMC-ის სიბლანტის გასაზომად. ძირითადი მეთოდებია HaakeRotovisko, Hoppler, Ubbelohde და Brookfield.

ერთი და იგივე პროდუქტისთვის, სხვადასხვა მეთოდით გაზომილი სიბლანტის შედეგები ძალიან განსხვავებულია და ზოგიერთ შემთხვევაში ორმაგი სხვაობაც კია. ამიტომ, სიბლანტის შედარებისას, ის უნდა ჩატარდეს ერთი და იგივე ტესტირების მეთოდებს შორის, მათ შორის ტემპერატურის, როტორის და ა.შ. მიხედვით. ნაწილაკების ზომასთან დაკავშირებით, რაც უფრო წვრილია ნაწილაკი, მით უკეთ ინარჩუნებს წყალს. ცელულოზის ეთერის დიდი ნაწილაკების წყალთან შეხების შემდეგ, ზედაპირი მაშინვე იხსნება და წარმოქმნის გელს, რომელიც ახვევს მასალას, რათა თავიდან აიცილოს წყლის მოლეკულების შემდგომი ინფილტრაცია. ზოგჯერ ის ვერ იშლება და იხსნება ერთგვაროვნად ხანგრძლივი მორევის შემდეგაც კი, რაც წარმოქმნის მღვრიე ფლოკულენტურ ხსნარს ან აგლომერაციას. ეს მნიშვნელოვნად მოქმედებს ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავებაზე და ხსნადობა ცელულოზის ეთერის არჩევის ერთ-ერთი ფაქტორია.

სიწმინდე ასევე მეთილცელულოზის ეთერის მნიშვნელოვანი მახასიათებელია. მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნებისთვის გამოყენებული MC უნდა იყოს ფხვნილისებრი, წყლის დაბალი შემცველობით, ხოლო სიწმინდისთვის ასევე საჭიროა ნაწილაკების ზომის 20%~60% იყოს 63 მიკრონზე ნაკლები. სიწმინდე გავლენას ახდენს ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერის ხსნადობაზე. უხეშად დაფქული MC, როგორც წესი, გრანულარულია და ადვილად იხსნება წყალში აგლომერაციის გარეშე, მაგრამ გახსნის სიჩქარე ძალიან დაბალია, ამიტომ ის არ არის შესაფერისი მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნში გამოსაყენებლად.

მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნებში, ცელულოზა იშლება ცემენტის მასალებში, როგორიცაა აგრეგატი, წვრილი შემავსებელი და ცემენტი, და მხოლოდ საკმარისი რაოდენობის წვრილი ფხვნილია შესაძლებელს მეთილცელულოზის ეთერის აგლომერაციის თავიდან აცილებას წყალთან შერევისას. როდესაც ცელულოზა ემატება წყალს აგლომერატების გასახსნელად, მისი გაფანტვა და გახსნა ძალიან რთულია. ცელულოზას უხეშად დაფქული სისქის გამო, ცელულოზის ეთერის უხეშად დაფქული სისქის გამო, ნაღმტყორცნის ადგილობრივი სიმტკიცეც მცირდება. როდესაც ასეთი მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნი გამოიყენება დიდ ფართობზე, ადგილობრივი მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნის გამყარების სიჩქარე მნიშვნელოვნად შემცირდება და გაჩნდება ბზარები გამყარების განსხვავებული დროის გამო. მექანიკური კონსტრუქციის მქონე შესხურებული ნაღმტყორცნებისთვის, სისქის მოთხოვნა უფრო მაღალია შერევის უფრო მოკლე დროის გამო. ზოგადად, რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უკეთესია წყლის შეკავების ეფექტი. თუმცა, რაც უფრო მაღალია ცელულოზას სიბლანტე და რაც უფრო მაღალია ცელულოზის მოლეკულური წონა, მისი ხსნადობის შესაბამისი შემცირება უარყოფითად აისახება ნაღმტყორცნის სიმტკიცესა და კონსტრუქციულ მახასიათებლებზე.

რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო აშკარაა ნაღმტყორცნზე გასქელების ეფექტი, თუმცა ეს პირდაპირპროპორციული არ არის. რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო ბლანტი იქნება სველი ნაღმტყორცნი, ანუ მშენებლობის დროს ეს გამოიხატება საფხეკზე მიკვრით და სუბსტრატთან მაღალი ადჰეზიით. თუმცა, თავად სველი ნაღმტყორცნის სტრუქტურული სიმტკიცის გაზრდა სასარგებლო არ არის. ანუ მშენებლობის დროს ჩამოხრჩობის საწინააღმდეგო მოქმედება აშკარა არ არის. პირიქით, ზოგიერთ საშუალო და დაბალი სიბლანტის, მაგრამ მოდიფიცირებულ მეთილცელულოზის ეთერს აქვს შესანიშნავი მახასიათებლები სველი ნაღმტყორცნის სტრუქტურული სიმტკიცის გასაუმჯობესებლად.

HPMC-ის წყლის შეკავება ასევე დაკავშირებულია გამოყენებულ ტემპერატურასთან და მეთილცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. თუმცა, ფაქტობრივი მასალების გამოყენებისას, მშრალი ფხვნილისებრი ნაღმტყორცნები ხშირად გამოიყენება ცხელ სუბსტრატებზე მაღალ ტემპერატურაზე (40 გრადუსზე მაღალი) მრავალ გარემოში, მაგალითად, ზაფხულში მზეზე გარე კედლის შპაკლის შელესვისას, რაც ხშირად აჩქარებს ცემენტის გამკვრივებას და მშრალი ფხვნილისებრი ნაღმტყორცნის გამკვრივებას. წყლის შეკავების სიჩქარის შემცირება იწვევს აშკარა შეგრძნებას, რომ როგორც დამუშავებადობა, ასევე ბზარებისადმი მდგრადობა გავლენას ახდენს და განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ტემპერატურის ფაქტორების გავლენის შემცირება ამ პირობებში.

ამ მხრივ, მეთილჰიდროქსიეთილცელულოზის ეთერის დანამატები ამჟამად ტექნოლოგიური განვითარების სათავეშია. მიუხედავად იმისა, რომ მეთილჰიდროქსიეთილცელულოზის რაოდენობა გაზრდილია (ზაფხულის ფორმულა), მისი დამუშავებადობა და ბზარებისადმი მდგრადობა მაინც ვერ აკმაყოფილებს გამოყენების მოთხოვნებს. MC-ზე გარკვეული სპეციალური დამუშავების გზით, როგორიცაა ეთერიფიკაციის ხარისხის გაზრდა და ა.შ., წყლის შეკავების ეფექტის შენარჩუნება შესაძლებელია მაღალ ტემპერატურაზე, რათა მას უკეთესი შესრულება ჰქონდეს მკაცრ პირობებში.

HPMC-ის დოზა არ უნდა იყოს ძალიან მაღალი, წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს გაზრდის ნაღმტყორცნის წყლის მოთხოვნას, ის მიეკრობა სამაგრი კალმახს და გამაგრების დრო ძალიან გრძელი იქნება, რაც გავლენას მოახდენს კონსტრუქციულობაზე. სხვადასხვა ნაღმტყორცნების პროდუქტში გამოიყენება სხვადასხვა სიბლანტის მქონე HPMC და არ გამოიყენება მაღალი სიბლანტის მქონე HPMC შემთხვევით. ამიტომ, მიუხედავად იმისა, რომ ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის პროდუქტები კარგია, ისინი მოწონებას იმსახურებენ, როდესაც კარგად გამოიყენება. სწორი HPMC-ის არჩევა საწარმოს ლაბორატორიის პერსონალის მთავარი პასუხისმგებლობაა. ამჟამად, ბევრი არაკეთილსინდისიერი დილერი ამზადებს HPMC-ს და მათი ხარისხი საკმაოდ დაბალია. კონკრეტული ცელულოზის შერჩევისას, ლაბორატორიამ კარგად უნდა შეასრულოს ექსპერიმენტი, რათა უზრუნველყოს ნაღმტყორცნის პროდუქტის სტაბილურობა და არ იყოს ხარბი იაფფასიანი და არ გამოიწვიოს ზედმეტი დანაკარგები.