როგორ აუმჯობესებს ცელულოზის ეთერი ნაღმტყორცნების მუშაობას

ჰიდროქსილის ჯგუფებიცელულოზის ეთერიეთერულ ბმებზე არსებული მოლეკულები და ჟანგბადის ატომები წყლის მოლეკულებთან წყალბადურ ბმებს წარმოქმნიან, თავისუფალ წყალს შეკავშირებულ წყლად გარდაქმნიან, რითაც კარგ როლს თამაშობენ წყლის შეკავებაში; წყლის მოლეკულებსა და ცელულოზის ეთერის მოლეკულურ ჯაჭვებს შორის ურთიერთდიფუზია წყლის მოლეკულებს საშუალებას აძლევს შეაღწიონ ცელულოზის ეთერის მაკრომოლეკულური ჯაჭვის შიგნით და დაექვემდებარონ ძლიერ შეზღუდვებს, რითაც წარმოიქმნება თავისუფალი წყალი და ჩახლართული წყალი, რაც აუმჯობესებს ცემენტის ნალექის წყლის შეკავებას; ცელულოზის ეთერი აუმჯობესებს ახალი ცემენტის ნალექის რეოლოგიურ თვისებებს, ფოროვან ქსელის სტრუქტურას და ოსმოსურ წნევას, ხოლო ცელულოზის ეთერის აპკის წარმომქმნელი თვისებები ხელს უშლის წყლის დიფუზიას.

ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება თავად ცელულოზის ეთერის ხსნადობიდან და დეჰიდრატაციით არის განპირობებული. მხოლოდ ჰიდროქსილის ჯგუფების ჰიდრატაციის უნარი საკმარისი არ არის მოლეკულებს შორის ძლიერი წყალბადური ბმებისა და ვან-დერ-ვაალის ძალების დასაფარად, ამიტომ ის მხოლოდ შუპდება, მაგრამ წყალში არ იხსნება. როდესაც ჩამნაცვლებლები მოლეკულურ ჯაჭვში შეჰყავთ, არა მხოლოდ ჩამნაცვლებლები ანადგურებენ წყალბადურ ჯაჭვებს, არამედ ჯაჭვებს შორის წყალბადური ბმებიც იშლება ჩამნაცვლებლების მიმდებარე ჯაჭვებს შორის ჩაჭედვის გამო. რაც უფრო დიდია ჩამნაცვლებლები, მით უფრო დიდია მოლეკულებს შორის მანძილი და მით უფრო ძლიერია წყალბადური ბმების განადგურების ეფექტი. ცელულოზის ბადის შეშუპების შემდეგ, ხსნარი შედის და ცელულოზის ეთერი წყალში ხსნადი ხდება, რაც მაღალი სიბლანტის ხსნარს წარმოქმნის, რომელიც შემდეგ წყლის შეკავებაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს.

წყლის შეკავების მაჩვენებელზე მოქმედი ფაქტორები:
სიბლანტე: რაც უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის სიბლანტე, მით უკეთესია წყლის შეკავების უნარი, მაგრამ რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის ფარდობითი მოლეკულური წონა და შესაბამისად მცირდება მისი ხსნადობა, რაც უარყოფითად მოქმედებს ნაღმტყორცნის კონცენტრაციასა და კონსტრუქციულ მახასიათებლებზე. ზოგადად, ერთი და იგივე პროდუქტისთვის, სხვადასხვა მეთოდით გაზომილი სიბლანტის შედეგები ძალიან განსხვავებულია, ამიტომ სიბლანტის შედარებისას, ის უნდა ჩატარდეს ერთი და იგივე ტესტირების მეთოდებს შორის (მათ შორის ტემპერატურის, როტორის და ა.შ.).

დამატებითი რაოდენობა: რაც უფრო მეტი რაოდენობით ემატება ცელულოზის ეთერი ნაღმტყორცნს, მით უკეთესია წყლის შეკავების უნარი. როგორც წესი, ცელულოზის ეთერის მცირე რაოდენობამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ნაღმტყორცნის წყლის შეკავების მაჩვენებელი. როდესაც რაოდენობა გარკვეულ დონეს მიაღწევს, წყლის შეკავების მაჩვენებლის ზრდის ტენდენცია შენელდება.

ნაწილაკების წვრილმარცვლოვნება: რაც უფრო წვრილია ნაწილაკები, მით უკეთ ინარჩუნებს წყალი. როდესაც ცელულოზის ეთერის დიდი ნაწილაკები წყალთან კონტაქტში შედის, ზედაპირი მაშინვე იხსნება და წარმოქმნის გელს, რომელიც ახვევს მასალას, რათა თავიდან აიცილოს წყლის მოლეკულების შეღწევა. ზოგჯერ, ხანგრძლივი მორევის პირობებშიც კი, შეუძლებელია ერთგვაროვანი დისპერსიისა და გახსნის მიღწევა, რაც წარმოქმნის მღვრიე, ფლოკულენტურ ხსნარს ან აგლომერაციას, რაც მნიშვნელოვნად მოქმედებს ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავებაზე. ხსნადობა ცელულოზის ეთერის შერჩევის ერთ-ერთი ფაქტორია. წვრილმარცვლოვნება ასევე მეთილცელულოზის ეთერის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია. წვრილმარცვლოვნება გავლენას ახდენს მეთილცელულოზის ეთერის ხსნადობაზე. უხეშად დაფქული ცელულოზის ეთერი, როგორც წესი, გრანულარულია და ადვილად იხსნება წყალში აგლომერაციის გარეშე, მაგრამ გახსნის სიჩქარე ძალიან ნელია და არ არის შესაფერისი მშრალ ნაღმტყორცნებში გამოსაყენებლად.

ტემპერატურა: გარემოს ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ცელულოზის ეთერების წყლის შეკავება, როგორც წესი, მცირდება, თუმცა ზოგიერთ მოდიფიცირებულ ცელულოზის ეთერს ასევე კარგი წყლის შეკავება აქვს მაღალი ტემპერატურის პირობებში; ტემპერატურის მატებასთან ერთად, პოლიმერების ჰიდრატაცია სუსტდება და ჯაჭვებს შორის წყალი გამოიდევნება. როდესაც დეჰიდრატაცია საკმარისია, მოლეკულები იწყებენ აგრეგაციას სამგანზომილებიანი ქსელური სტრუქტურის გელის წარმოსაქმნელად.
მოლეკულური სტრუქტურა: დაბალი ჩანაცვლების მქონე ცელულოზის ეთერებს წყლის უკეთ შეკავება ახასიათებთ.

გასქელება და თიქსოტროპია

გასქელება:
გავლენა შეწებების უნარსა და ჩამოკიდების საწინააღმდეგო მახასიათებლებზე: ცელულოზის ეთერები სველ ნაღმტყორცნს ანიჭებენ შესანიშნავ სიბლანტეს, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს სველი ნაღმტყორცნის შეწებების უნარი ძირითად ფენასთან და გააუმჯობესოს ნაღმტყორცნის ჩამოკიდების საწინააღმდეგო მახასიათებლებმა. ის ფართოდ გამოიყენება თაბაშირის ნაღმტყორცნებში, ფილების შეწებების ნაღმტყორცნებსა და გარე კედლის იზოლაციის სისტემაში.
მასალის ერთგვაროვნებაზე გავლენა: ცელულოზის ეთერების გასქელების ეფექტს ასევე შეუძლია გაზარდოს ახლად შერეული მასალების ანტიდისპერსიული უნარი და ერთგვაროვნება, თავიდან აიცილოს მასალის სტრატიფიკაცია, სეგრეგაცია და წყლის გაჟონვა და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბოჭკოვან ბეტონში, წყალქვეშა ბეტონსა და თვითდატკეპნავ ბეტონში.

გასქელების ეფექტის წყარო და გავლენა: ცელულოზის ეთერის გასქელების ეფექტი ცემენტის ბაზაზე დამზადებულ მასალებზე განპირობებულია ცელულოზის ეთერის ხსნარის სიბლანტით. იმავე პირობებში, რაც უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის სიბლანტე, მით უკეთესია მოდიფიცირებული ცემენტის ბაზაზე დამზადებული მასალების სიბლანტე, მაგრამ თუ სიბლანტე ძალიან მაღალია, ეს გავლენას მოახდენს მასალის სითხეობაზე და ფუნქციონირებაზე (მაგალითად, თაბაშირის დანაზე მიკვრაზე). თვითგასწორებადი ნაღმტყორცნები და თვითდატკეპნადი ბეტონი მაღალი სითხის მოთხოვნებით მოითხოვს ცელულოზის ეთერის ძალიან დაბალ სიბლანტეს. გარდა ამისა, ცელულოზის ეთერის გასქელების ეფექტი ასევე გაზრდის ცემენტის ბაზაზე დამზადებული მასალების წყლის მოთხოვნას და გაზრდის ნაღმტყორცნის გამოსავლიანობას.

თიქსოტროპია:
მაღალი სიბლანტის ცელულოზის ეთერის წყალხსნარს აქვს მაღალი თიქსოტროპია, რაც ასევე ცელულოზის ეთერის ძირითადი მახასიათებელია. მეთილცელულოზის წყალხსნარს, როგორც წესი, აქვს ფსევდოპლასტიურობა და არათიქსოტროპული სითხეობა გელის ტემპერატურაზე დაბლა, მაგრამ ავლენს ნიუტონის დინების თვისებებს დაბალი ძვრის სიჩქარეების დროს. ფსევდოპლასტიურობა იზრდება ცელულოზის ეთერის მოლეკულური წონის ან კონცენტრაციის ზრდასთან ერთად და არ აქვს კავშირი ჩანაცვლების ტიპთან და ხარისხთან. ამიტომ, ერთი და იგივე სიბლანტის კლასის ცელულოზის ეთერები, იქნება ეს MC, HPMC თუ HEMC, ყოველთვის ავლენენ ერთსა და იმავე რეოლოგიურ თვისებებს, სანამ კონცენტრაცია და ტემპერატურა მუდმივი რჩება. ტემპერატურის მატებისას წარმოიქმნება სტრუქტურული გელი და ხდება მაღალი თიქსოტროპული ნაკადი. მაღალი კონცენტრაციისა და დაბალი სიბლანტის მქონე ცელულოზის ეთერები ავლენენ თიქსოტროპიას გელის ტემპერატურაზე დაბლაც კი. ეს თვისება ძალიან სასარგებლოა მშენებლობის დროს სამშენებლო ნაღმტყორცნების გასწორებისა და დახრის რეგულირებისთვის.

ჰაერის შეწოვა
პრინციპი და გავლენა სამუშაო შესრულებაზე: ცელულოზის ეთერს აქვს მნიშვნელოვანი ჰაერის შეწოვის ეფექტი ახალ ცემენტზე დამზადებულ მასალებზე. ცელულოზის ეთერს აქვს როგორც ჰიდროფილური ჯგუფები (ჰიდროქსილის ჯგუფები, ეთერის ჯგუფები), ასევე ჰიდროფობიური ჯგუფები (მეთილის ჯგუფები, გლუკოზის რგოლები). ის არის ზედაპირულად აქტიური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება, შესაბამისად, აქვს ჰაერის შეწოვის ეფექტი. ჰაერის შეწოვის ეფექტი წარმოქმნის ბურთის ეფექტს, რამაც შეიძლება გააუმჯობესოს ახლად შერეული მასალების სამუშაო მახასიათებლები, მაგალითად, გაზარდოს ნაღმტყორცნის პლასტიურობა და სიგლუვე ექსპლუატაციის დროს, რაც დადებითად მოქმედებს ნაღმტყორცნის გავრცელებაზე; ის ასევე გაზრდის ნაღმტყორცნის წარმოებას და შეამცირებს ნაღმტყორცნის წარმოების ღირებულებას.

მექანიკურ თვისებებზე ზემოქმედება: ჰაერის შეწოვის ეფექტი გაზრდის გამაგრებული მასალის ფორიანობას და შეამცირებს მის მექანიკურ თვისებებს, როგორიცაა სიმტკიცე და ელასტიურობის მოდული.

ეფექტი სითხეობაზე: როგორც ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებას, ცელულოზის ეთერს ასევე აქვს ცემენტის ნაწილაკების დამასველებელი ან შეზეთვის ეფექტი, რაც ჰაერის შემაკავებელ ეფექტთან ერთად ზრდის ცემენტზე დამზადებული მასალების სითხეობას, მაგრამ მისი გასქელების ეფექტი ამცირებს სითხეობას. ცელულოზის ეთერის გავლენა ცემენტზე დამზადებული მასალების სითხეობაზე არის პლასტიფიკაციის და გასქელების ეფექტების კომბინაცია. ზოგადად, როდესაც ცელულოზის ეთერის დოზა ძალიან დაბალია, ის ძირითადად ვლინდება პლასტიფიკაციის ან წყლის შემამცირებელი ეფექტით; როდესაც დოზა მაღალია, ცელულოზის ეთერის გასქელების ეფექტი სწრაფად იზრდება და მისი ჰაერის შემაკავებელი ეფექტი, როგორც წესი, გაჯერებულია, ამიტომ ის ვლინდება გასქელებით ან წყლის მოთხოვნილების ზრდით.