셀룰로오스 에테르 개요

셀룰로오스 에테르는 비이온성 반합성 고분자로, 수용성 및 용매 용해성을 지닙니다. 다양한 산업 분야에서 각기 다른 효과를 나타냅니다. 예를 들어, 화학 건축 자재 분야에서는 다음과 같은 복합적인 효과를 보입니다.
①수분보유제
②증점제
③ 레벨링
④ 필름 형성
⑤ 바인더
폴리염화비닐(PVC) 산업에서는 유화제 및 분산제로, 제약 산업에서는 결합제 및 서방형 제제 골격 재료 등으로 사용됩니다. 셀룰로오스는 다양한 복합 효과를 가지고 있기 때문에 응용 분야 또한 매우 광범위합니다. 다음으로는 다양한 건축 자재에서 셀룰로오스 에테르의 용도와 기능에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

1. 라텍스 페인트 산업에서는 하이드록시에틸셀룰로오스를 사용하며, 일반적인 점도 규격은 RT30000-50000cps로 HBR250 규격에 해당합니다. 권장 사용량은 일반적으로 약 1.5‰-2‰입니다. 라텍스 페인트에서 하이드록시에틸셀룰로오스의 주요 기능은 점도를 높이고, 안료의 겔화를 방지하며, 안료의 분산을 돕고, 라텍스의 안정성을 향상시키며, 구성 성분의 점도를 높여 시공의 평활성을 개선하는 것입니다. 하이드록시에틸셀룰로오스는 사용이 편리하며, 찬물이나 뜨거운 물에 용해되고 pH 값의 영향을 받지 않습니다. pH 2~12 범위에서 안전하게 사용할 수 있습니다. 사용 방법은 다음과 같습니다.
I. 생산 중 직접 첨가: 이 방법에서는 지연 용해형 하이드록시에틸 셀룰로오스를 선택해야 하며, 용해 시간이 30분 이상인 하이드록시에틸 셀룰로오스를 사용합니다. ② 정제수를 정량하여 넣고, ③ 저속으로 지속적으로 교반하면서 동시에 하이드록시에틸 셀룰로오스를 용액에 천천히 고르게 첨가합니다. ③ 모든 과립 재료가 완전히 용해될 때까지 계속 교반합니다. ④ 다른 첨가제 및 알칼리 첨가제 등을 첨가합니다. ⑤ 모든 하이드록시에틸기가 완전히 용해될 때까지 교반한 후, 배합표의 다른 성분을 첨가하고 최종 제품이 될 때까지 분쇄합니다.
Ⅱ. 추후 사용을 위한 모액 준비: 이 방법은 항곰팡이 효과가 있는 인스턴트 셀룰로오스를 선택할 수 있습니다. 이 방법의 장점은 유연성이 뛰어나 라텍스 페인트에 직접 첨가할 수 있다는 것입니다. 준비 방법은 1~4단계와 동일합니다.
Ⅲ. 나중에 사용할 포리지 준비: 유기 용매는 하이드록시에틸 셀룰로오스에 대한 용해도가 낮으므로(불용성), 이러한 용매를 사용하여 포리지를 만들 수 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 유기 용매는 라텍스 페인트 제형에 사용되는 유기 액체인 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 필름 형성제(예: 디에틸렌 글리콜 부틸 아세테이트)입니다. 이렇게 만든 하이드록시에틸 셀룰로오스 포리지를 페인트에 직접 첨가할 수 있습니다. 완전히 용해될 때까지 계속 저어줍니다.

2. 벽면 퍼티: 현재 우리나라 대부분 도시에서는 방수 및 내마모성이 뛰어난 친환경 퍼티가 널리 사용되고 있습니다. 기존의 친환경 건축용 접착제는 폴리비닐알코올과 포름알데히드를 아세탈화하여 제조되었지만, 점차 사용이 줄어들고 셀룰로오스 에테르 계열 제품으로 대체되고 있습니다. 즉, 친환경 건축 자재 개발에 있어 셀룰로오스는 현재로서는 유일한 대안입니다. 방수 퍼티는 분말형과 페이스트형 두 가지 종류가 있는데, 이 중 변성 메틸셀룰로오스와 하이드록시프로필메틸셀룰로오스를 사용하는 것이 좋습니다. 점도는 일반적으로 30,000~60,000cps가 적당합니다. 퍼티에서 셀룰로오스의 주요 기능은 수분 보유, 접착 및 윤활입니다. 제조사마다 퍼티 배합이 다르기 때문에, 어떤 제품은 회석회, 경석회, 백시멘트 등을 사용하고, 어떤 제품은 석고 분말, 회석회, 경석회 등을 사용합니다. 따라서 두 배합에서 셀룰로오스의 규격, 점도, 침투성도 다릅니다. 첨가량은 약 2‰~3‰ 정도입니다. 벽면 퍼티 시공 시, 벽면의 기본 표면은 일정 수준의 흡수성(벽돌 벽의 흡수율은 13%, 콘크리트의 흡수율은 3~5%)을 가지고 있고, 외부의 수분 증발까지 고려하면, 퍼티가 너무 빨리 수분을 잃으면 균열이나 분말 탈락이 발생하여 퍼티의 강도가 약해집니다. 따라서 셀룰로오스 에테르를 첨가하면 이러한 문제를 해결할 수 있습니다. 하지만 충전재의 품질, 특히 회석회의 품질 또한 매우 중요합니다. 셀룰로오스의 높은 점도로 인해 퍼티의 부력이 향상되고 시공 중 처짐 현상이 방지되어 긁어낸 후 작업이 더욱 편리하고 수월해집니다. 분말 퍼티에 셀룰로오스 에테르를 첨가하는 것이 더욱 간편하며, 생산 및 사용이 용이합니다. 또한, 충전제와 첨가제를 건조 분말에 고르게 혼합할 수 있습니다.

3. 콘크리트 모르타르: 콘크리트 모르타르에서 최대 강도를 얻으려면 시멘트가 완전히 수화되어야 합니다. 특히 여름철 건설 현장에서는 콘크리트 모르타르의 수분 손실이 너무 빠르기 때문에 완전 수화를 유지하기 위해 물을 뿌리는 등의 조치를 취합니다. 첫 번째 방법은 수자원 낭비와 불편함을 초래합니다. 핵심은 물이 표면에만 존재하고 내부 수화가 완전히 이루어지지 않는다는 것입니다. 따라서 이 문제에 대한 해결책은 모르타르 콘크리트에 8가지 보수제를 첨가하는 것입니다. 일반적으로 하이드록시프로필, 메틸 또는 메틸셀룰로오스가 선택되며, 점도 규격은 20,000~60,000cps이고 첨가량은 2~3%입니다. 이렇게 하면 보수율을 85% 이상으로 높일 수 있습니다. 모르타르 콘크리트에 사용하는 방법은 건조 분말을 고르게 혼합한 후 물에 붓는 것입니다.

4. 석고 미장재, 접착 석고, 코킹 석고: 건설 산업의 급속한 발전과 함께 새로운 건축 자재에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 환경 보호에 대한 인식이 높아지고 건설 효율성이 지속적으로 향상됨에 따라 시멘트계 석고 제품이 빠르게 개발되었습니다. 현재 가장 일반적인 석고 제품으로는 석고 미장재, 접착 석고, 상감 석고, 타일 접착제 등이 있습니다. 석고 미장재는 실내 벽과 천장에 사용하는 고품질 미장재입니다. 석고 미장재로 마감된 벽면은 매끄럽고 깔끔합니다. 신형 경량 건축용 보드 접착제는 석고를 기본 재료로 하고 다양한 첨가제를 사용하여 만든 접착성 소재입니다. 다양한 무기질 건축 벽체 재료를 접착하는 데 적합하며, 무독성, 무취, 조기 경화 및 빠른 경화, 강력한 접착력 등의 특징을 가지고 있어 건축 보드 및 블록 시공의 보조 재료로 사용됩니다. 석고 코킹제는 석고보드 사이의 틈을 메우고 벽과 균열을 보수하는 데 사용됩니다. 이러한 석고 제품은 다양한 기능을 가지고 있습니다. 석고 및 관련 충전재의 역할 외에도, 첨가되는 셀룰로오스 에테르 첨가제가 핵심적인 역할을 합니다. 석고는 무수 석고와 반수화물 석고로 나뉘는데, 석고의 종류에 따라 제품 성능에 미치는 영향이 다르므로, 점도 증가, 수분 보유 및 경화 지연이 석고 건축 자재의 품질을 결정합니다. 이러한 자재의 일반적인 문제점은 공동 발생 및 균열이며, 초기 강도를 회복하지 못하는 것입니다. 이 문제를 해결하기 위해서는 셀룰로오스의 종류와 경화 지연제의 배합 방법을 선택해야 합니다. 일반적으로 메틸 또는 히드록시프로필 메틸 30000~60000cps가 선택되며, 첨가량은 1.5%~2%입니다. 이 중 셀룰로오스는 수분 보유 및 윤활 지연에 중점을 둡니다. 그러나 셀룰로오스 에테르만으로는 건조 지연제로 사용할 수 없으므로, 초기 강도에 영향을 주지 않고 혼합 및 사용하려면 구연산 건조 지연제를 첨가해야 합니다. 수분 보유량은 일반적으로 외부 수분 흡수 없이 자연적으로 손실되는 수분의 양을 의미합니다. 벽이 너무 건조하면 수분 흡수 및 바탕면의 자연 증발로 인해 재료가 너무 빨리 수분을 잃어버리고, 균열이나 공동 현상이 발생할 수 있습니다. 이 방법은 건조 분말을 혼합하여 사용하는 것입니다. 용액을 제조하는 경우에는 용액 제조 방법을 참조하십시오.

5. 단열 모르타르 단열 모르타르는 북부 지역에서 새롭게 사용되는 내벽 단열재입니다. 단열재, 모르타르, 바인더를 합성하여 만든 벽체 재료입니다. 이 재료에서 셀룰로오스는 접착력과 강도 증진에 중요한 역할을 합니다. 일반적으로 점도가 높은(약 10,000eps) 메틸셀룰로오스를 사용하며, 사용량은 보통 2‰~3‰ 정도입니다. 사용 방법은 건식 분말 혼합 방식입니다.

6. 계면활성제: 계면활성제로는 HPNC 20,000 cps를 선택하고, 타일 접착제로는 60,000 cps 이상을 선택하십시오. 계면활성제에는 증점제를 적절히 첨가하여 인장강도와 내화강도를 향상시킬 수 있습니다. 타일 접착 시 수분 보유제로 사용하여 타일이 너무 빨리 탈수되어 떨어지는 것을 방지합니다.