ცელულოზის ეთერის ხარისხი განსაზღვრავს ნაღმტყორცნების ხარისხს

მზა ნაღმტყორცნებში, დამატებით რაოდენობასცელულოზის ეთერიარის ძალიან დაბალი, მაგრამ მას შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს სველი ნაღმტყორცნების მოქმედება და ეს არის მთავარი დანამატი, რომელიც გავლენას ახდენს ნაღმტყორცნების კონსტრუქციულ შესრულებაზე. სხვადასხვა ჯიშის ცელულოზის ეთერების გონივრული შერჩევა, სხვადასხვა სიბლანტე, სხვადასხვა ზომის ნაწილაკები, სიბლანტის სხვადასხვა ხარისხი და დამატებული რაოდენობა დადებით გავლენას მოახდენს მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნების მუშაობის გაუმჯობესებაზე.

დღესდღეობით, ბევრი ქვისა და თაბაშირის ნაღმტყორცნები აქვს წყლის შეკავების ცუდი ეფექტურობას და წყლის შლამი გამოიყოფა რამდენიმე წუთის დგომის შემდეგ. წყლის შეკავება მეთილის ცელულოზის ეთერის მნიშვნელოვანი ფუნქციაა და ასევე ის ეფექტურობა, რომელსაც ბევრი შიდა მშრალი ნაღმტყორცნების მწარმოებელი, განსაკუთრებით სამხრეთ რეგიონებში მაღალი ტემპერატურის მქონე მწარმოებლები, ყურადღებას აქცევენ. მშრალი ნარევის ნაღმტყორცნების წყლის შეკავების ეფექტზე მოქმედი ფაქტორები მოიცავს დამატებული MC-ის რაოდენობას, MC-ის სიბლანტეს, ნაწილაკების სისუფთავეს და გამოყენების გარემოს ტემპერატურას.

1. ცნება

ცელულოზის ეთერი არის სინთეზური პოლიმერი, რომელიც დამზადებულია ბუნებრივი ცელულოზისგან ქიმიური მოდიფიკაციის გზით. ცელულოზის ეთერი არის ბუნებრივი ცელულოზის წარმოებული. ცელულოზის ეთერის წარმოება განსხვავდება სინთეზური პოლიმერებისგან. მისი ყველაზე ძირითადი მასალაა ცელულოზა, ბუნებრივი პოლიმერული ნაერთი. ბუნებრივი ცელულოზის სტრუქტურის თავისებურებების გამო, თავად ცელულოზას არ გააჩნია ეთერიფიკაციის აგენტებთან რეაგირების უნარი. თუმცა, შეშუპების აგენტის დამუშავების შემდეგ, ძლიერი წყალბადის ბმები მოლეკულურ ჯაჭვებსა და ჯაჭვებს შორის ნადგურდება და ჰიდროქსილის ჯგუფის აქტიური გათავისუფლება ხდება რეაქტიული ტუტე ცელულოზა. მიიღეთ ცელულოზის ეთერი.

ცელულოზის ეთერების თვისებები დამოკიდებულია შემცვლელების ტიპზე, რაოდენობასა და განაწილებაზე. ცელულოზის ეთერების კლასიფიკაცია ასევე ეფუძნება შემცვლელების ტიპს, ეთერიფიკაციის ხარისხს, ხსნადობას და შესაბამის გამოყენების თვისებებს. მოლეკულურ ჯაჭვზე შემცვლელების ტიპის მიხედვით, იგი შეიძლება დაიყოს მონოეთერად და შერეულ ეთერად. ჩვენ ჩვეულებრივ ვიყენებთ MC-ს, როგორც მონოეთერს და PMC-ს, როგორც შერეულ ეთერს. მეთილის ცელულოზის ეთერი MC არის პროდუქტი მას შემდეგ, რაც ჰიდროქსილის ჯგუფი ბუნებრივი ცელულოზის გლუკოზის ერთეულზე ჩანაცვლებულია მეთოქსი ჯგუფით. ეს არის პროდუქტი, რომელიც მიიღება ერთეულზე ჰიდროქსილის ჯგუფის ნაწილის მეთოქსი ჯგუფით და მეორე ნაწილის ჰიდროქსიპროპილის ჯგუფით ჩანაცვლებით. სტრუქტურული ფორმულა არის [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x ჰიდროქსიეთილ მეთილის ცელულოზის ეთერი HEMC, ეს არის ძირითადი ჯიშები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება და იყიდება ბაზარზე.

ხსნადობის თვალსაზრისით, იგი შეიძლება დაიყოს იონურ და არაიონად. წყალში ხსნადი არაიონური ცელულოზის ეთერები ძირითადად შედგება ორი სერიის ალკილის ეთერებისა და ჰიდროქსიალკილის ეთერებისგან. Ionic CMC ძირითადად გამოიყენება სინთეზურ სარეცხ საშუალებებში, ტექსტილის ბეჭდვასა და შეღებვაში, საკვებისა და ზეთის ძიებაში. არაიონური MC, PMC, HEMC და ა.შ. ძირითადად გამოიყენება სამშენებლო მასალებში, ლატექსის საფარებში, მედიცინაში, ყოველდღიურ ქიმიკატებში და სხვა.

2. ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება

ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება: სამშენებლო მასალების, განსაკუთრებით მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნების წარმოებაში, ცელულოზის ეთერი შეუცვლელ როლს ასრულებს, განსაკუთრებით სპეციალური ნაღმტყორცნების (მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების) წარმოებაში, ის შეუცვლელი და მნიშვნელოვანი კომპონენტია.

წყალში ხსნადი ცელულოზის ეთერის მნიშვნელოვან როლს ნაღმტყორცნებში ძირითადად აქვს სამი ასპექტი, ერთი არის შესანიშნავი წყლის შეკავების უნარი, მეორე არის გავლენა ნაღმტყორცნების კონსისტენციაზე და თიქსოტროპიაზე და მესამე არის ურთიერთქმედება ცემენტთან. ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავების ეფექტი დამოკიდებულია საბაზისო ფენის წყლის შთანთქმაზე, ნაღმტყორცნების შემადგენლობაზე, ნაღმტყორცნების ფენის სისქეზე, ნაღმტყორცნების წყალზე მოთხოვნილებაზე და დამაგრების მასალის დროზე. თავად ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება ხდება თავად ცელულოზის ეთერის ხსნადობისა და გაუწყლოების შედეგად. როგორც ყველამ ვიცით, მიუხედავად იმისა, რომ ცელულოზის მოლეკულური ჯაჭვი შეიცავს უამრავ ჰიდრატირებად OH ჯგუფებს, ის წყალში არ არის ხსნადი, რადგან ცელულოზის სტრუქტურას აქვს კრისტალურობის მაღალი ხარისხი.

მხოლოდ ჰიდროქსილის ჯგუფების ჰიდრატაციის უნარი არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ დაფაროს ძლიერი წყალბადის ბმები და მოლეკულებს შორის ვან დერ ვაალის ძალები. ამიტომ, ის მხოლოდ ადიდებს, მაგრამ არ იხსნება წყალში. როდესაც შემცვლელი შეჰყავთ მოლეკულურ ჯაჭვში, არა მხოლოდ შემცვლელი ანადგურებს წყალბადის ჯაჭვს, არამედ ნადგურდება წყალბადის ჯაჭვური კავშირი მეზობელ ჯაჭვებს შორის შემცვლელის ჩაყრის გამო. რაც უფრო დიდია შემცვლელი, მით მეტია მანძილი მოლეკულებს შორის. რაც უფრო დიდია მანძილი. რაც უფრო დიდია წყალბადის ბმების განადგურების ეფექტი, ცელულოზის ეთერი წყალში ხსნადი ხდება მას შემდეგ, რაც ცელულოზის გისოსი გაფართოვდება და ხსნარი შედის, რაც ქმნის მაღალი სიბლანტის ხსნარს. ტემპერატურის მატებისას პოლიმერის ჰიდრატაცია სუსტდება და ჯაჭვებს შორის წყალი გამოიდევნება. როდესაც დეჰიდრატაციის ეფექტი საკმარისია, მოლეკულები იწყებენ აგრეგაციას, ქმნიან სამგანზომილებიანი ქსელის სტრუქტურის გელს და იკეცება. ნაღმტყორცნების წყლის შეკავებაზე მოქმედი ფაქტორები მოიცავს ცელულოზის ეთერის სიბლანტეს, დამატებულ რაოდენობას, ნაწილაკების სისუფთავეს და გამოყენების ტემპერატურას.

რაც უფრო დიდია ცელულოზის ეთერის სიბლანტე, მით უკეთესია წყლის შეკავება. სიბლანტე არის MC მუშაობის მნიშვნელოვანი პარამეტრი. ამჟამად, MC-ის სხვადასხვა მწარმოებლები იყენებენ სხვადასხვა მეთოდებსა და ინსტრუმენტებს MC-ის სიბლანტის გასაზომად. ძირითადი მეთოდებია Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde და Brookfield. ერთი და იგივე პროდუქტისთვის, სხვადასხვა მეთოდით გაზომილი სიბლანტის შედეგები ძალიან განსხვავებულია, ზოგიერთს კი გაორმაგებული განსხვავებაც აქვს. ამიტომ, სიბლანტის შედარებისას, ის უნდა ჩატარდეს იმავე ტესტის მეთოდებს შორის, მათ შორის ტემპერატურა, როტორი და ა.შ.

ზოგადად რომ ვთქვათ, რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავების ეფექტი. ამასთან, რაც უფრო მაღალია სიბლანტე და რაც უფრო მაღალია MC-ის მოლეკულური წონა, მისი ხსნადობის შესაბამისი დაქვეითება უარყოფითად აისახება ნაღმტყორცნების სიძლიერესა და კონსტრუქციულ შესრულებაზე. რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო აშკარაა გასქელების ეფექტი ნაღმტყორცნებზე, მაგრამ ეს არ არის პირდაპირპროპორციული. რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო ბლანტი იქნება სველი ნაღმტყორცნები, ანუ კონსტრუქციის დროს იგი ვლინდება საფხეკაზე მიწებებით და სუბსტრატთან მაღალი წებოვნებით. მაგრამ ეს არ არის სასარგებლო თავად სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიმტკიცის გაზრდა. მშენებლობის დროს, ცვენის საწინააღმდეგო მოქმედება აშკარა არ არის. პირიქით, ზოგიერთი საშუალო და დაბალი სიბლანტის, მაგრამ მოდიფიცირებული მეთილის ცელულოზის ეთერებს აქვთ შესანიშნავი შესრულება სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიძლიერის გასაუმჯობესებლად.

რაც უფრო დიდია ნაღმტყორცნებში დამატებული ცელულოზის ეთერის რაოდენობა, მით უკეთესია წყლის შეკავება და რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უკეთესია წყლის შეკავების მოქმედება.

რაც შეეხება ნაწილაკების ზომას, რაც უფრო თხელია ნაწილაკი, მით უკეთესია წყლის შეკავება. მას შემდეგ, რაც ცელულოზის ეთერის დიდი ნაწილაკები წყალთან კონტაქტში შედიან, ზედაპირი მაშინვე იშლება და წარმოიქმნება გელი მასალის შესაფუთად, რათა თავიდან აიცილოს წყლის მოლეკულების შეღწევა. ხანდახან არ შეიძლება მისი თანაბრად დაშლა და დაშლა ხანგრძლივი მორევის შემდეგაც კი, რაც ქმნის მოღრუბლულ ფლოკულენტურ ხსნარს ან აგლომერაციას. ეს დიდად მოქმედებს ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავებაზე და ხსნადობა არის ცელულოზის ეთერის არჩევის ერთ-ერთი ფაქტორი.

სისუფთავე ასევე არის მეთილის ცელულოზის ეთერის მნიშვნელოვანი შესრულების მაჩვენებელი. მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნისთვის გამოყენებული MC უნდა იყოს ფხვნილი, დაბალი წყლის შემცველობით, და სისუფთავე ასევე მოითხოვს ნაწილაკების ზომის 20%-60% იყოს 63 მმ-ზე ნაკლები. სისუფთავე გავლენას ახდენს მეთილის ცელულოზის ეთერის ხსნადობაზე. უხეში MC ჩვეულებრივ მარცვლოვანია და ადვილად იშლება წყალში აგლომერაციის გარეშე, მაგრამ დაშლის სიჩქარე ძალიან ნელია, ამიტომ არ არის შესაფერისი მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნებში გამოსაყენებლად. მშრალ ფხვნილის ნაღმტყორცნებში MC ნაწილდება ცემენტის მასალებში, როგორიცაა აგრეგატი, წვრილ შემავსებელი და ცემენტი, და მხოლოდ საკმარისად წვრილ ფხვნილს შეუძლია თავიდან აიცილოს მეთილის ცელულოზის ეთერის აგლომერაცია წყალთან შერევისას. როდესაც MC ემატება წყალს აგლომერატების დასაშლელად, მისი დაშლა და დაშლა ძალიან რთულია.

MC-ის უხეში სისუფთავე არა მხოლოდ ფუჭია, არამედ ამცირებს ნაღმტყორცნების ადგილობრივ სიმტკიცეს. როდესაც ასეთი მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნები გამოიყენება დიდ ფართობზე, ადგილობრივი მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნების გამაგრების სიჩქარე მნიშვნელოვნად შემცირდება და გაჩნდება ბზარები სხვადასხვა გამაგრების დროის გამო. მექანიკური კონსტრუქციის მქონე შესხურებული ნაღმტყორცნებისთვის სიპრიალის მოთხოვნა უფრო მაღალია შერევის ხანმოკლე დროის გამო. MC-ის სისუფთავე ასევე გარკვეულ გავლენას ახდენს მის წყლის შეკავებაზე. ზოგადად რომ ვთქვათ, მეთილის ცელულოზის ეთერებისთვის ერთი და იგივე სიბლანტის, მაგრამ განსხვავებული სიმკვრივის მქონე, იგივე დანამატის ოდენობით, რაც უფრო თხელია, მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავების ეფექტი.

MC-ის წყლის შეკავება ასევე დაკავშირებულია გამოყენებულ ტემპერატურასთან, ხოლო მეთილცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. თუმცა, რეალურ მასალაში, მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნები ხშირად გამოიყენება ცხელ სუბსტრატებზე მაღალ ტემპერატურაზე (40 გრადუსზე მაღალი) ბევრ გარემოში, მაგალითად, ზაფხულში გარე კედლების შელესვა მზის ქვეშ, რაც ხშირად აჩქარებს ცემენტის გამაგრებას და მშრალი ფხვნილის ხსნარის გამკვრივებას. წყლის შეკავების სიჩქარის შემცირება იწვევს აშკარა განცდას, რომ გავლენას ახდენს როგორც სამუშაოუნარიანობაზე, ასევე ბზარის წინააღმდეგობაზე, და განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ამ პირობებში ტემპერატურის ფაქტორების გავლენის შემცირება.

მიუხედავად იმისამეთილის ჰიდროქსიეთილცელულოზის ეთერიდანამატები ამჟამად განიხილება ტექნოლოგიური განვითარების სათავეში, მათი დამოკიდებულება ტემპერატურაზე მაინც გამოიწვევს მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნების მუშაობის შესუსტებას. მიუხედავად იმისა, რომ მეთილის ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის რაოდენობა გაიზარდა (ზაფხულის ფორმულა), მუშაობისუნარიანობა და ბზარების წინააღმდეგობა მაინც ვერ აკმაყოფილებს გამოყენების საჭიროებებს. MC-ზე გარკვეული სპეციალური დამუშავების საშუალებით, როგორიცაა ეთერიზაციის ხარისხის გაზრდა და ა.შ., წყლის შეკავების ეფექტი შეიძლება შენარჩუნდეს უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, ასე რომ მას შეუძლია უზრუნველყოს უკეთესი შესრულება მძიმე პირობებში.