개요: HPMC라고도 불리는 셀룰로오스는 흰색 또는 미색의 섬유질 또는 과립형 분말입니다. 셀룰로오스에는 여러 종류가 있으며 널리 사용되지만, 당사는 주로 건조 분말 건축 자재 산업 분야의 고객과 거래합니다. 가장 일반적인 셀룰로오스는 히프로멜로스입니다.
제조 공정: HPMC의 주원료는 정제면, 염화메틸, 프로필렌옥사이드이며, 기타 원료로는 플레이크 알칼리, 산, 톨루엔, 이소프로판올 등이 사용됩니다. 정제면 셀룰로오스를 35~40℃에서 30분간 알칼리 용액으로 처리한 후 압착하여 분쇄하고, 35℃에서 적절히 숙성시켜 얻어진 알칼리 섬유의 평균 중합도가 요구되는 범위 내에 있도록 합니다. 알칼리 섬유를 에테르화 용기에 넣고 프로필렌옥사이드와 염화메틸을 차례로 첨가한 후, 50~80℃에서 최대 약 1.8MPa의 압력으로 5시간 동안 에테르화합니다. 그 후 90℃의 온수에 적당량의 염산과 옥살산을 첨가하여 세척하여 부피를 팽창시킵니다. 원심분리기로 탈수하고, 중성이 될 때까지 세척한 후, 재료의 수분 함량이 60% 미만이 되면 130℃의 열풍으로 5% 미만이 될 때까지 건조합니다. 기능: 수분 보유, 점도 증가, 점성 처짐 방지, 공기 연행 작업성, 경화 지연.
수분 보유력: 수분 보유력은 셀룰로오스 에테르의 가장 중요한 특성입니다! 퍼티, 석고 모르타르 및 기타 재료 생산에 있어 셀룰로오스 에테르의 사용은 필수적입니다. 높은 수분 보유력은 시멘트 재와 석고의 완전한 반응을 가능하게 합니다(반응이 완전할수록 강도가 높아집니다). 동일 조건에서 셀룰로오스 에테르의 점도가 높을수록 수분 보유력이 우수합니다(점도 100,000 이상에서 차이가 좁아집니다). 사용량이 많을수록 수분 보유력이 향상되지만, 일반적으로 소량의 셀룰로오스 에테르만으로도 모르타르의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 수분 보유율은 함량이 일정 수준에 도달하면 증가 속도가 느려집니다. 셀룰로오스 에테르의 수분 보유율은 일반적으로 주변 온도가 상승함에 따라 감소하지만, 일부 고겔 셀룰로오스 에테르는 고온 조건에서도 우수한 수분 보유 성능을 나타냅니다. 물 분자와 셀룰로오스 에테르 분자 사슬 사이의 상호 확산은 물 분자가 셀룰로오스 에테르 거대 분자 사슬 내부로 들어가 강력한 결합력을 얻도록 하여 자유수를 형성하고, 물을 얽히게 하며, 시멘트 슬러리의 수분 보유력을 향상시킵니다.
점증, 요변성 및 처짐 방지 효과: 습식 모르타르에 탁월한 점도를 부여합니다! 습식 모르타르와 하지층 사이의 접착력을 크게 향상시키고 모르타르의 처짐 방지 성능을 개선합니다. 셀룰로오스 에테르의 점증 효과는 또한 새로 혼합된 재료의 분산 저항성과 균질성을 높여 재료 박리, 분리 및 블리딩을 방지합니다. 시멘트계 재료에 대한 셀룰로오스 에테르의 점증 효과는 셀룰로오스 에테르 용액의 점도에서 비롯됩니다. 동일한 조건에서 셀룰로오스 에테르의 점도가 높을수록 개질된 시멘트계 재료의 점도가 좋아지지만, 점도가 너무 높으면 재료의 유동성과 작업성(예: 흙손이나 스크레이퍼가 끈적거려 작업이 어려워짐)에 영향을 미칩니다. 높은 유동성이 요구되는 셀프 레벨링 모르타르 및 셀프 컴팩팅 콘크리트에는 셀룰로오스 에테르의 낮은 점도가 필요합니다. 또한, 셀룰로오스 에테르의 점증 효과는 시멘트계 재료의 물 요구량을 증가시키고 모르타르의 수율을 높입니다. 고점도 셀룰로오스 에테르 수용액은 높은 요변성을 나타내는데, 이는 셀룰로오스 에테르의 주요 특성 중 하나입니다. 셀룰로오스 수용액은 일반적으로 겔화 온도 이하에서는 의사소성, 즉 비요변성 유동 특성을 보이지만, 낮은 전단 속도에서는 뉴턴 유체와 같은 유동 특성을 나타냅니다. 의사소성은 셀룰로오스 에테르의 분자량 또는 농도가 증가함에 따라 증가합니다. 온도가 상승하면 구조적 겔이 형성되고, 이때 높은 요변성 유동이 나타납니다. 고농도이면서 점도가 낮은 셀룰로오스 에테르는 겔화 온도 이하에서도 요변성을 나타냅니다. 이러한 특성은 건축용 모르타르의 레벨링 및 처짐을 조절하는 데 매우 유용합니다. 다만, 셀룰로오스 에테르의 점도가 높을수록 수분 보유력이 좋아지지만, 점도가 높을수록 셀룰로오스 에테르의 상대 분자량이 커지고 용해도가 감소하여 모르타르의 농도와 작업성에 부정적인 영향을 미친다는 점에 유의해야 합니다.
원인: 셀룰로오스 에테르는 신선한 시멘트계 재료에 뚜렷한 공기 연행 효과를 나타냅니다. 셀룰로오스 에테르는 친수성 그룹(하이드록실기, 에테르기)과 소수성 그룹(메틸기, 포도당 고리)을 모두 가지고 있으며, 계면활성제로서 표면 활성을 가지므로 공기 연행 효과를 나타냅니다. 셀룰로오스 에테르의 공기 연행 효과는 "볼" 효과를 발생시켜 작업 중 모르타르의 가소성과 평활도를 향상시켜 포장 작업에 유리하게 작용하는 등 신선한 혼합 재료의 작업성을 개선합니다. 또한 모르타르 생산량을 증가시켜 생산 비용을 절감할 수 있습니다. 그러나 경화된 재료의 다공성을 증가시키고 강도 및 탄성 계수와 같은 기계적 특성을 저하시킵니다. 셀룰로오스 에테르는 계면활성제로서 시멘트 입자에 대한 습윤 또는 윤활 효과도 있어 공기 연행 효과와 함께 시멘트계 재료의 유동성을 증가시키지만, 점도 증가 효과로 인해 유동성을 저하시키기도 합니다. 유동성 향상 효과는 가소화 효과와 증점 효과가 복합적으로 작용한 결과입니다. 셀룰로오스 에테르 함량이 매우 낮을 때는 주로 가소화 효과 또는 감수 효과로 나타나고, 함량이 높을 때는 셀룰로오스 에테르의 증점 효과가 급격히 증가하고 기포 연행 효과는 포화되는 경향이 있어 성능이 향상됩니다. 즉, 증점 효과가 증가하거나 물 요구량이 증가합니다.
응결 지연: 셀룰로오스 에테르는 시멘트의 수화 과정을 지연시킬 수 있습니다. 셀룰로오스 에테르는 모르타르에 다양한 유익한 특성을 부여할 뿐만 아니라, 시멘트의 초기 수화열 발생을 감소시키고 수화 반응 속도를 늦춥니다. 이는 추운 지역에서 모르타르를 사용할 때 불리하게 작용합니다. 이러한 지연 효과는 셀룰로오스 에테르 분자가 CSH 및 Ca(OH)₂와 같은 수화 생성물에 흡착되기 때문에 발생합니다. 공극 용액의 점도가 증가함에 따라 셀룰로오스 에테르는 용액 내 이온의 이동성을 감소시켜 수화 과정을 지연시킵니다. 광물 겔 재료 내 셀룰로오스 에테르의 농도가 높을수록 수화 지연 효과는 더욱 두드러집니다. 셀룰로오스 에테르는 응결뿐만 아니라 시멘트 모르타르 시스템의 경화 과정도 지연시킵니다. 셀룰로오스 에테르의 지연 효과는 광물 겔 시스템 내 농도뿐만 아니라 화학 구조에도 영향을 받습니다. HEMC의 메틸화 정도가 높을수록 셀룰로오스 에테르의 지연 효과가 더욱 좋아집니다. 지연 효과가 더 강해지는 것입니다. 그러나 셀룰로오스 에테르의 점도는 시멘트의 수화 속도에 큰 영향을 미치지 않습니다. 셀룰로오스 에테르 함량이 증가함에 따라 모르타르의 응결 시간이 현저하게 증가합니다. 모르타르의 초기 응결 시간과 셀룰로오스 에테르 함량 사이에는 강한 비선형 상관관계가 있으며, 최종 응결 시간은 셀룰로오스 에테르 함량과 강한 선형 상관관계를 보입니다. 셀룰로오스 에테르 함량을 조절하여 모르타르의 작업 시간을 제어할 수 있습니다. 제품 내에서 셀룰로오스 에테르는 수분 보유, 증점, 시멘트 수화 지연, 시공 성능 향상 등의 역할을 합니다. 우수한 수분 보유 능력은 시멘트, 석고, 회분, 칼슘의 반응을 더욱 완전하게 하여 습윤 점도를 크게 증가시키고 모르타르의 접착 강도를 향상시킵니다. 동시에 인장 강도와 전단 강도를 적절히 향상시켜 시공 효과와 작업 효율을 크게 개선할 수 있습니다. 모르타르의 분사 또는 펌핑성을 향상시키고 구조적 강도를 높여줍니다. 실제 적용 과정에서는 제품, 시공 방식 및 환경에 따라 셀룰로오스의 종류, 점도 및 양을 결정해야 합니다.
게시 시간: 2022년 11월 15일