ცელულოზის ეთერის ფუნქციური მახასიათებლები და შერჩევის პრინციპები მშრალ ნარევში

1 შესავალი

ცელულოზის ეთერი (MC) ფართოდ გამოიყენება სამშენებლო მასალების ინდუსტრიაში და დიდი რაოდენობით. მისი გამოყენება შესაძლებელია როგორც შემაფერხებელი, წყლის შემაკავებელი აგენტი, გასქელება და წებოვანი საშუალება. ჩვეულებრივ მშრალ ნარევში, გარე კედლის საიზოლაციო ნაღმტყორცნებში, თვითგასწორებად ნაღმტყორცნებში, კრამიტის წებოვნებაში, მაღალი ხარისხის სამშენებლო შპაკლებში, ბზარებისადმი მედეგ შიდა და გარე კედლის შპაკლებში, წყალგაუმტარ მშრალ ნარევში, თაბაშირ თაბაშირში, დალუქვის აგენტსა და სხვა მასალებში, ცელულოზის ეთერები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ. ცელულოზის ეთერს მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს წყლის შეკავებაზე, წყლის მოთხოვნაზე, შეკრულობაზე, შემაფერხებელ და ნაღმტყორცნების სისტემის კონსტრუქციაზე.

ცელულოზის ეთერების მრავალი განსხვავებული ტიპი და სპეციფიკაცია არსებობს. სამშენებლო მასალების სფეროში ხშირად გამოყენებული ცელულოზის ეთერებია HEC, HPMC, CMC, PAC, MHEC და ა.შ., რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა ნაღმტყორცნების სისტემებში მათი შესაბამისი მახასიათებლების მიხედვით. ზოგიერთმა ადამიანმა ჩაატარა კვლევა ცელულოზის ეთერის სხვადასხვა ტიპისა და სხვადასხვა რაოდენობის გავლენის შესახებ ცემენტის ნაღმტყორცნების სისტემაზე. ეს სტატია სწორედ ამ საფუძველზეა ფოკუსირებული და განმარტავს, თუ როგორ უნდა აირჩიოთ ცელულოზის ეთერების სხვადასხვა სახეობა და სპეციფიკაცია სხვადასხვა ნაღმტყორცნების პროდუქტებში.

2. ცელულოზის ეთერის ფუნქციური მახასიათებლები ცემენტის ნაღმტყორცნებში

მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნების მნიშვნელოვან დანამატად, ცელულოზის ეთერი ნაღმტყორცნებში მრავალ ფუნქციას ასრულებს. ცემენტის ნაღმტყორცნებში ცელულოზის ეთერის ყველაზე მნიშვნელოვანი როლი წყლის შეკავება და გასქელებაა. გარდა ამისა, ცემენტის სისტემასთან ურთიერთქმედების გამო, მას ასევე შეუძლია დამხმარე როლი შეასრულოს ჰაერის შეკავებაში, შებოჭვის შენელებასა და დაჭიმვის სიმტკიცის გაუმჯობესებაში.

ცელულოზის ეთერის ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისება ნაღმტყორცნებში წყლის შეკავებაა. ცელულოზის ეთერი გამოიყენება როგორც მნიშვნელოვანი დანამატი თითქმის ყველა ნაღმტყორცნის პროდუქტში, ძირითადად წყლის შეკავების გამო. ზოგადად, ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება დაკავშირებულია მის სიბლანტესთან, დამატების რაოდენობასთან და ნაწილაკების ზომასთან.

ცელულოზის ეთერი გამოიყენება გასქელებად და მისი გასქელების ეფექტი დაკავშირებულია ცელულოზის ეთერის ეთერიფიკაციის ხარისხთან, ნაწილაკების ზომასთან, სიბლანტესთან და მოდიფიკაციის ხარისხთან. ზოგადად, რაც უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის ეთერიფიკაციის ხარისხი და სიბლანტე, რაც უფრო პატარაა ნაწილაკები, მით უფრო აშკარაა გასქელების ეფექტი. ცელულოზის ეთერის ზემოთ ჩამოთვლილი მახასიათებლების რეგულირებით, შესაძლებელია შესაბამისი ანტი-ჩამოვარდნილობის და საუკეთესო სიბლანტის მიღწევა.

ცელულოზის ეთერში ალკილის ჯგუფის შეყვანა ამცირებს ცელულოზის ეთერის შემცველი წყალხსნარის ზედაპირულ ენერგიას, რის გამოც ცელულოზის ეთერს აქვს ჰაერის შეწოვის ეფექტი ცემენტის ნაღმტყორცნზე. ნაღმტყორცნში შესაბამისი ჰაერის ბუშტების შეყვანა აუმჯობესებს ნაღმტყორცნის კონსტრუქციულ მახასიათებლებს ჰაერის ბუშტების „ბურთის ეფექტის“ გამო. ამავდროულად, ჰაერის ბუშტების შეყვანა ზრდის ნაღმტყორცნის გამომუშავების სიჩქარეს. რა თქმა უნდა, ჰაერის შეწოვის რაოდენობის კონტროლია საჭირო. ჰაერის ძალიან დიდი რაოდენობით შეწოვა უარყოფითად აისახება ნაღმტყორცნის სიმტკიცეზე, რადგან შეიძლება შეიქმნას მავნე ჰაერის ბუშტები.

2.1 ცელულოზის ეთერი აფერხებს ცემენტის ჰიდრატაციის პროცესს, რითაც ანელებს ცემენტის შეკვრისა და გამკვრივების პროცესს და შესაბამისად ახანგრძლივებს ნაღმტყორცნის გახსნის დროს, თუმცა ეს ეფექტი არ არის კარგი ცივ რეგიონებში ნაღმტყორცნებისთვის. ცელულოზის ეთერის არჩევისას, შესაბამისი პროდუქტი უნდა შეირჩეს კონკრეტული სიტუაციის მიხედვით. ცელულოზის ეთერის შემაფერხებელი ეფექტი ძირითადად ძლიერდება მისი ეთერიფიკაციის ხარისხის, მოდიფიკაციის ხარისხისა და სიბლანტის ზრდასთან ერთად.

გარდა ამისა, ცელულოზის ეთერს, როგორც გრძელჯაჭვიან პოლიმერულ ნივთიერებას, შეუძლია გააუმჯობესოს სუბსტრატთან შეკავშირების მახასიათებლები ცემენტის სისტემაში დამატების შემდეგ, სუბსტრატში ტენიანობის სრულად შენარჩუნების წინაპირობით.

2.2 ცელულოზის ეთერის თვისებები ნაღმტყორცნებში ძირითადად მოიცავს: წყლის შეკავებას, გასქელებას, შეკვრის დროის გახანგრძლივებას, ჰაერის შეკავებას და დაჭიმვისადმი შეკავშირების სიმტკიცის გაუმჯობესებას და ა.შ. ზემოთ ჩამოთვლილი თვისებების შესაბამისად, ეს აისახება თავად ცელულოზის ეთერის მახასიათებლებში, კერძოდ: სიბლანტეს, სტაბილურობას, აქტიური ინგრედიენტების შემცველობას (დამატებული რაოდენობა), ეთერიფიკაციის ჩანაცვლების ხარისხს და მის ერთგვაროვნებას, მოდიფიკაციის ხარისხს, მავნე ნივთიერებების შემცველობას და ა.შ. ამიტომ, ცელულოზის ეთერის არჩევისას, კონკრეტული ნაღმტყორცნის პროდუქტის კონკრეტული მოთხოვნების შესაბამისად, უნდა შეირჩეს ცელულოზის ეთერი, რომელსაც აქვს საკუთარი მახასიათებლები და შეუძლია უზრუნველყოს შესაბამისი შესრულება.

ცელულოზის ეთერის 3 მახასიათებელი

ზოგადად, ცელულოზის ეთერის მწარმოებლების მიერ მოწოდებული პროდუქტის ინსტრუქციები მოიცავს შემდეგ ინდიკატორებს: გარეგნული იერსახე, სიბლანტე, ჯგუფის ჩანაცვლების ხარისხი, სისუფთავე, აქტიური ნივთიერების შემცველობა (სიწმინდე), ტენიანობის შემცველობა, რეკომენდებული ფართობი და დოზირება და ა.შ. ეს მაჩვენებლები შეიძლება ასახავდეს ცელულოზის ეთერის როლს, მაგრამ ცელულოზის ეთერის შედარებისა და შერჩევისას ასევე უნდა იქნას განხილული სხვა ასპექტები, როგორიცაა მისი ქიმიური შემადგენლობა, მოდიფიკაციის ხარისხი, ეთერიფიკაციის ხარისხი, NaCl შემცველობა და DS მნიშვნელობა.

3.1 ცელულოზის ეთერის სიბლანტე

ცელულოზის ეთერის სიბლანტე გავლენას ახდენს მის წყლის შეკავებაზე, გასქელებაზე, შენელებასა და სხვა ასპექტებზე. ამიტომ, ის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია ცელულოზის ეთერის შესწავლისა და შერჩევისთვის.

ცელულოზის ეთერის სიბლანტის განხილვამდე უნდა აღინიშნოს, რომ ცელულოზის ეთერის სიბლანტის შესამოწმებლად ოთხი ხშირად გამოყენებული მეთოდი არსებობს: ბრუკფილდის, ჰაკეს, ჰოპლერის და ბრუნვითი ვისკომეტრის. ოთხივე მეთოდით გამოყენებული აღჭურვილობა, ხსნარის კონცენტრაცია და სატესტო გარემო განსხვავებულია, ამიტომ ოთხივე მეთოდით შემოწმებული ერთი და იგივე MC ხსნარის შედეგებიც ძალიან განსხვავებულია. ერთი და იგივე ხსნარისთვისაც კი, ერთი და იგივე მეთოდის გამოყენებით, სხვადასხვა გარემო პირობებში ტესტირებისას, სიბლანტე...

შედეგებიც განსხვავებულია. ამიტომ, ცელულოზის ეთერის სიბლანტის ახსნისას აუცილებელია მიუთითოთ, თუ რომელი მეთოდი გამოიყენება ტესტირებისთვის, ხსნარის კონცენტრაცია, როტორი, ბრუნვის სიჩქარე, ტემპერატურისა და ტენიანობის ტესტირება და სხვა გარემო პირობები. სიბლანტის ეს მნიშვნელობა ფასეულია. აზრი არ აქვს უბრალოდ ვთქვათ „რა არის გარკვეული ცელულოზის ეთერის სიბლანტე“.

3.2 ცელულოზის ეთერის პროდუქტის სტაბილურობა

ცნობილია, რომ ცელულოზის ეთერები მგრძნობიარეა ცელულოზის ობის ზემოქმედების მიმართ. როდესაც სოკო ანადგურებს ცელულოზის ეთერს, ის თავდაპირველად ესხმის თავს ცელულოზის ეთერში არსებულ არაეთერიფიცირებულ გლუკოზის ერთეულს. როგორც წრფივი ნაერთი, გლუკოზის ერთეულის განადგურების შემდეგ, მთელი მოლეკულური ჯაჭვი იშლება და პროდუქტის სიბლანტე მკვეთრად ეცემა. გლუკოზის ერთეულის ეთერიფიკაციის შემდეგ, ობი ადვილად არ დააზიანებს მოლეკულურ ჯაჭვს. ამიტომ, რაც უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის ეთერიფიკაციის ჩანაცვლების ხარისხი (DS მნიშვნელობა), მით უფრო მაღალი იქნება მისი სტაბილურობა.

3.3 ცელულოზის ეთერის აქტიური ინგრედიენტის შემცველობა

რაც უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერში აქტიური ინგრედიენტების შემცველობა, მით უფრო მაღალია პროდუქტის ღირებულება, ამიტომ უკეთესი შედეგების მიღწევა შესაძლებელია იმავე დოზირებით. ცელულოზის ეთერის ეფექტური ინგრედიენტი არის ცელულოზის ეთერის მოლეკულა, რომელიც ორგანული ნივთიერებაა. ამიტომ, ცელულოზის ეთერის ეფექტური ნივთიერების შემცველობის შესწავლისას, ეს ირიბად შეიძლება აისახოს კალცინაციის შემდეგ ნაცრის შემცველობაზე.

3.4 NaCl-ის შემცველობა ცელულოზის ეთერში

NaCl ცელულოზის ეთერის წარმოების გარდაუვალი თანმდევი პროდუქტია, რომელიც, როგორც წესი, მრავალჯერადი გარეცხვით უნდა მოიხსნას და რაც უფრო მეტჯერ ხდება გარეცხვა, მით უფრო ნაკლები NaCl რჩება. NaCl ფოლადის ზოლებისა და ფოლადის მავთულის ბადეების კოროზიის კარგად ცნობილი საფრთხეა. ამიტომ, მიუხედავად იმისა, რომ NaCl-ის მრავალჯერადმა გარეცხვამ შეიძლება გაზარდოს ღირებულება, ცელულოზის ეთერის პროდუქტების არჩევისას, ჩვენ უნდა ვეცადოთ, რომ შევარჩიოთ პროდუქტები NaCl-ის დაბალი შემცველობით.

ცელულოზის ეთერის სხვადასხვა პროდუქტისთვის არჩევის 4 პრინციპი

ნაღმტყორცნების პროდუქტებისთვის ცელულოზის ეთერის შერჩევისას, უპირველეს ყოვლისა, პროდუქტის სახელმძღვანელოში მოცემული აღწერილობის მიხედვით, შეარჩიეთ მისი საკუთარი შესრულების ინდიკატორები (როგორიცაა სიბლანტე, ეთერიფიკაციის ჩანაცვლების ხარისხი, ეფექტური ნივთიერების შემცველობა, NaCl შემცველობა და ა.შ.). ფუნქციური მახასიათებლები და შერჩევის პრინციპები.

4.1 თხელი თაბაშირის სისტემა

თხელი თაბაშირის სისტემის თაბაშირის ნაღმტყორცნის მაგალითის სახით, რადგან თაბაშირის ნაღმტყორცნი პირდაპირ კონტაქტშია გარე გარემოსთან, ზედაპირი სწრაფად კარგავს წყალს, ამიტომ საჭიროა წყლის შეკავების უფრო მაღალი მაჩვენებელი. განსაკუთრებით ზაფხულში მშენებლობის დროს, საჭიროა, რომ ნაღმტყორცნმა უკეთ შეინარჩუნოს ტენიანობა მაღალ ტემპერატურაზე. საჭიროა მაღალი წყლის შეკავების მაჩვენებლის მქონე MC-ს შერჩევა, რაც შეიძლება ყოვლისმომცველად განვიხილოთ სამი ასპექტის მიხედვით: სიბლანტე, ნაწილაკების ზომა და დამატებული რაოდენობა. ზოგადად, იმავე პირობებში, აირჩიეთ მაღალი სიბლანტის მქონე MC და დამუშავების მოთხოვნების გათვალისწინებით, სიბლანტე არ უნდა იყოს ძალიან მაღალი. ამიტომ, შერჩეულ MC-ს უნდა ჰქონდეს მაღალი წყლის შეკავების მაჩვენებელი და დაბალი სიბლანტე. MC პროდუქტებს შორის, თხელი თაბაშირის წებოვანი თაბაშირის სისტემისთვის რეკომენდებულია MH60001P6 და ა.შ.

4.2 ცემენტზე დაფუძნებული თაბაშირის ნაღმტყორცნები

თაბაშირის ნაღმტყორცნისთვის საჭიროა ნაღმტყორცნის კარგი ერთგვაროვნება და თაბაშირის დამუშავებისას მისი თანაბრად წასმა უფრო ადვილია. ამავდროულად, ის მოითხოვს კარგ ანტიჩამოვარდნის მაჩვენებელს, მაღალ ტუმბოს სიმძლავრეს, სითხეობას და დამუშავებადობას. ამიტომ, შერჩეულია ცემენტის ნაღმტყორცნში დაბალი სიბლანტის, უფრო სწრაფი დისპერსიისა და კონსისტენციის განვითარების (უფრო მცირე ნაწილაკების) მქონე MC.

კრამიტის წებოს კონსტრუქციისას, უსაფრთხოებისა და მაღალი ეფექტურობის უზრუნველსაყოფად, განსაკუთრებით საჭიროა, რომ ნაღმტყორცნს ჰქონდეს უფრო ხანგრძლივი გახსნის დრო და უკეთესი ანტისრიალა თვისებები, და ამავდროულად, სუბსტრატსა და ფილას შორის კარგი შეერთება. ამიტომ, კრამიტის წებოებს შედარებით მაღალი მოთხოვნები აქვთ MC-ს მიმართ. თუმცა, MC-ს ზოგადად აქვს შედარებით მაღალი შემცველობა ფილაში წებოვნებაში. MC-ს არჩევისას, უფრო ხანგრძლივი გახსნის დროის მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად, MC-ს თავად უნდა ჰქონდეს უფრო მაღალი წყლის შეკავების მაჩვენებელი, ხოლო წყლის შეკავების მაჩვენებელი მოითხოვს შესაბამის სიბლანტეს, დამატების რაოდენობას და ნაწილაკების ზომას. კარგი ანტისრიალა თვისებების დასაკმაყოფილებლად, MC-ს გასქელების ეფექტი კარგია, რათა ნაღმტყორცნს ჰქონდეს ძლიერი ვერტიკალური ნაკადის წინააღმდეგობა, ხოლო გასქელების მახასიათებლებს გარკვეული მოთხოვნები აქვთ სიბლანტესთან, ეთერიფიკაციის ხარისხთან და ნაწილაკების ზომასთან დაკავშირებით.

4.4 თვითგასწორებადი ნაღმტყორცნები

თვითგასწორებად ნაღმტყორცნებს უფრო მაღალი მოთხოვნები აქვთ ნაღმტყორცნის გასწორების ხარისხთან დაკავშირებით, ამიტომ მიზანშეწონილია დაბალი სიბლანტის ცელულოზის ეთერზე დამზადებული პროდუქტების არჩევა. რადგან თვითგასწორება მოითხოვს თანაბრად მორევადი ნაღმტყორცნის ავტომატურად გასწორებას მიწაზე, საჭიროა სითხის სიმძლავრე და ტუმბოს უნარი, ამიტომ წყლისა და მასალის თანაფარდობა დიდია. სისხლდენის თავიდან ასაცილებლად, MC საჭიროა ზედაპირზე წყლის შეკავების გასაკონტროლებლად და სიბლანტის უზრუნველსაყოფად, რათა თავიდან იქნას აცილებული დანალექი.

4.5 ქვის ნაღმტყორცნები

რადგან ქვის ნაღმტყორცნები პირდაპირ ეხება ქვის ზედაპირს, ის, როგორც წესი, სქელფენოვანი კონსტრუქციაა. ნაღმტყორცნს უნდა ჰქონდეს მაღალი დამუშავებადობა და წყლის შეკავება, ასევე, მას შეუძლია უზრუნველყოს ქვასთან შეკავშირების ძალა, გააუმჯობესოს დამუშავებადობა და გაზარდოს ეფექტურობა. ამიტომ, შერჩეულ MC-ს უნდა შეეძლოს ნაღმტყორცნის დახმარება ზემოთ აღნიშნული მახასიათებლების გაუმჯობესებაში და ცელულოზის ეთერის სიბლანტე არ უნდა იყოს ძალიან მაღალი.

4.6 საიზოლაციო სუსპენზია

ვინაიდან თბოიზოლაციის ხსნარი ძირითადად ხელით გამოიყენება, საჭიროა, რომ შერჩეულმა MC-მ ნაღმტყორცნს კარგი დამუშავებადობა, კარგი დამუშავებადობა და წყლის შესანიშნავი შეკავება მისცეს. MC-ს ასევე უნდა ჰქონდეს მაღალი სიბლანტის და ჰაერის მაღალი შეწოვის მახასიათებლები.

5 დასკვნა

ცემენტის ნაღმტყორცნებში ცელულოზის ეთერის ფუნქციებია წყლის შეკავება, გასქელება, ჰაერის შეწოვა, დაჭიმვის სიმტკიცის შენელება და გაუმჯობესება და ა.შ.