1. Pagrindinė celiuliozės eterio funkcija
Paruoštame skiedinyje celiuliozės eteris yra pagrindinis priedas, kurio dedama labai mažai, tačiau jis gali žymiai pagerinti šlapio skiedinio savybes ir paveikti skiedinio konstrukcines savybes.
2. Celiuliozės eterių tipai
Celiuliozės eteris daugiausia gaminamas iš natūralių pluoštų, naudojant šarminį tirpinimą, skiepijimo reakciją (eterifikaciją), plovimą, džiovinimą, malimą ir kitus procesus.
Pagal pagrindines žaliavas natūralūs pluoštai gali būti skirstomi į: medvilnės pluoštą, kedro pluoštą, buko pluoštą ir kt. Jų polimerizacijos laipsnis skiriasi, o tai turi įtakos galutiniam gaminių klampumui. Šiuo metu pagrindiniai celiuliozės gamintojai kaip pagrindinę žaliavą naudoja medvilnės pluoštą (nitroceliuliozės šalutinį produktą).
Celiuliozės eterius galima suskirstyti į joninius ir nejoninius. Joniniai daugiausia apima karboksimetilceliuliozės druską, o nejoniniai daugiausia apima metilceliuliozės, metilhidroksietil(propil)celiuliozės, hidroksietilceliuliozės ir kt.
Šiuo metu paruoštuose skiediniuose daugiausia naudojami celiuliozės eteriai yra metilceliuliozės eteris (MC), metilhidroksietilceliuliozės eteris (MHEC), metilhidroksipropilceliuliozės eteris (MHPG), hidroksipropilmetilceliuliozės eteris (HPMC). Paruoštuose skiediniuose, kadangi joninė celiuliozė (karboksimetilceliuliozės druska) yra nestabili kalcio jonų akivaizdoje, ji retai naudojama paruoštuose mišiniuose, kuriuose kaip cementavimo medžiagos naudojamas cementas, gesintos kalkės ir kt. Kai kuriose Kinijos vietose karboksimetilceliuliozės druska naudojama kaip tirštiklis kai kuriems vidaus patalpų gaminiams, apdorojamiems modifikuotu krakmolu kaip pagrindine cementavimo medžiaga ir shuangfei milteliais kaip užpildu. Šis produktas yra linkęs į pelėsį ir nėra atsparus vandeniui, todėl dabar yra palaipsniui nutraukiamas. Hidroksietilceliuliozė taip pat naudojama kai kuriuose paruoštuose mišiniuose, tačiau jos rinkos dalis yra labai maža.
3. Pagrindiniai celiuliozės eterio veikimo rodikliai
(1) Tirpumas
Celiuliozė yra polihidroksipolimerinis junginys, kuris nei tirpsta, nei lydosi. Po eterinimo celiuliozė tirpsta vandenyje, praskiestame šarmų tirpale ir organiniame tirpiklyje, pasižymi termoplastiškumu. Tirpumas daugiausia priklauso nuo keturių veiksnių: pirma, tirpumas kinta priklausomai nuo klampumo – kuo mažesnis klampumas, tuo didesnis tirpumas. Antra, eterinimo procese įvestų grupių savybės: kuo didesnė įvesta grupė, tuo mažesnis tirpumas; kuo poliškesnė įvesta grupė, tuo lengviau celiuliozės eteris tirpsta vandenyje. Trečia, pakeitimo laipsnis ir eterifikuotų grupių pasiskirstymas makromolekulėse. Dauguma celiuliozės eterių vandenyje tirpsta tik esant tam tikram pakeitimo laipsniui. Ketvirta, celiuliozės eterio polimerizacijos laipsnis: kuo didesnis polimerizacijos laipsnis, tuo mažiau tirpsta; kuo mažesnis polimerizacijos laipsnis, tuo platesnis pakeitimo laipsnio diapazonas, kurį jis gali ištirpti vandenyje.
(2) Vandens susilaikymas
Vandens sulaikymas yra svarbi celiuliozės eterio savybė, į kurią atkreipia dėmesį daugelis vietinių sausų miltelių gamintojų, ypač pietiniuose regionuose, kuriuose yra aukšta temperatūra. Skiedinio vandens sulaikymo poveikį įtakojantys veiksniai yra pridėto celiuliozės eterio kiekis, klampumas, dalelių smulkumas ir naudojimo aplinkos temperatūra. Kuo didesnis pridėto celiuliozės eterio kiekis, tuo geresnis vandens sulaikymo poveikis; kuo didesnis klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo poveikis; kuo smulkesnės dalelės, tuo geresnis vandens sulaikymo poveikis.
(3) Klampumas
Klampumas yra svarbus celiuliozės eterio produktų parametras. Šiuo metu skirtingi celiuliozės eterio gamintojai naudoja skirtingus klampumo matavimo metodus ir prietaisus. To paties produkto klampumo rezultatai, išmatuoti skirtingais metodais, labai skiriasi, o kai kurie netgi dvigubai. Todėl lyginant klampumą, reikia atlikti bandymus tais pačiais bandymo metodais, įskaitant temperatūrą, rotorių ir kt.
Apskritai, kuo didesnis klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo efektas. Tačiau kuo didesnis klampumas, tuo didesnė celiuliozės eterio molekulinė masė, o atitinkamas jo tirpumo sumažėjimas neigiamai paveiks skiedinio stiprumą ir konstrukcines savybes. Kuo didesnis klampumas, tuo akivaizdesnis skiedinio tirštėjimo poveikis, tačiau jis nėra tiesiogiai proporcingas. Kuo didesnis klampumas, tuo klampesnis bus šlapias skiedinys. Statybos metu tai pasireiškia kaip prilipimas prie grandiklio ir didelis sukibimas su pagrindu. Tačiau tai nepadeda padidinti paties šlapio skiedinio konstrukcinio stiprumo. Statybos metu atsparumas įdubimui nėra akivaizdus. Priešingai, kai kurie vidutinio ir mažo klampumo, bet modifikuoti metilceliuliozės eteriai puikiai pagerina šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą.
(4) Dalelių smulkumas:
Paruoštam skiediniui naudojamas celiuliozės eteris turi būti miltelių pavidalo, mažai vandens turintis, o smulkumas taip pat reikalauja, kad 20–60 % dalelių būtų mažesnės nei 63 μm. Smulkumas turi įtakos celiuliozės eterio tirpumui. Stambūs celiuliozės eteriai paprastai būna granulių pavidalo, lengvai disperguojami ir tirpsta vandenyje be aglomeracijos, tačiau tirpimo greitis yra labai mažas, todėl jie netinka naudoti paruoštame skiedinyje (kai kurie buitiniai produktai yra flokuliuojantys, sunkiai disperguojami ir tirpsta vandenyje ir linkę sukietėti). Paruoštame skiedinyje celiuliozės eteris yra disperguojamas tarp užpildų, smulkių užpildų ir cemento bei kitų cementavimo medžiagų. Tik pakankamai smulkūs milteliai gali išvengti celiuliozės eterio aglomeracijos maišant su vandeniu. Kai celiuliozės eteris pridedamas su vandeniu, kad ištirptų aglomeracija, jį labai sunku disperguoti ir ištirpinti.
(5) Celiuliozės eterio modifikavimas
Celiuliozės eterio modifikavimas yra jo veikimo išplėtimas ir svarbiausia dalis. Celiuliozės eterio savybes galima pagerinti, siekiant optimizuoti jo drėkinamumą, dispersiškumą, sukibimą, tirštėjimą, emulsiją, vandens sulaikymą ir plėvelę formuojančias savybes, taip pat jo nelaidumą aliejui.
4. Aplinkos temperatūros įtaka skiedinio vandens sulaikymui
Celiuliozės eterio vandens sulaikymas mažėja didėjant temperatūrai. Praktiškai medžiagų srityje skiedinys dažnai naudojamas ant karštų pagrindų aukštoje temperatūroje (aukštesnėje nei 40 °C) įvairiose aplinkose. Vandens sulaikymo sumažėjimas pastebimai paveikė skiedinio tinkamumą naudoti ir atsparumą įtrūkimams. Jo priklausomybė nuo temperatūros vis tiek silpnins skiedinio savybes, todėl ypač svarbu sumažinti temperatūros veiksnių įtaką tokiomis sąlygomis. Skiedinio receptūros buvo atitinkamai pakoreguotos, o sezoninėse receptūrose atlikta daug svarbių pakeitimų. Nors dozė padidinta (vasaros formulė), tinkamumas naudoti ir atsparumas įtrūkimams vis tiek neatitinka naudojimo poreikių, todėl reikia specialaus celiuliozės eterio apdorojimo, pavyzdžiui, eterifikacijos laipsnio didinimo ir pan., kad vandens sulaikymo efektas būtų pasiektas santykinai aukštoje temperatūroje. Jis geriau išlaiko efektą aukštoje temperatūroje, todėl geriau veikia sudėtingomis sąlygomis.
5. Tepimas paruoštame skiedinyje
Paruoštame skiedinyje celiuliozės eteris atlieka vandens sulaikymo, tirštinimo ir konstrukcijos eksploatacinių savybių gerinimo vaidmenį. Geros vandens sulaikymo savybės užtikrina, kad skiedinys nesukels šlifavimo, tirštėjimo ir stiprumo sumažėjimo dėl vandens trūkumo ir nepilnos hidratacijos. Tirštinimo efektas labai padidina šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą. Celiuliozės eterio pridėjimas gali žymiai pagerinti šlapio skiedinio drėgną klampumą ir užtikrinti gerą klampumą su įvairiais pagrindais, taip pagerinant šlapio skiedinio sienelių savybes ir sumažinant atliekas. Be to, celiuliozės eterio vaidmuo skirtinguose produktuose taip pat skiriasi. Pavyzdžiui, plytelių klijuose celiuliozės eteris gali padidinti atidarymo laiką ir jį sureguliuoti; mechaninio purškimo skiedinyje jis gali pagerinti šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą; savaime išsilyginančiame skiedinyje jis gali užkirsti kelią nusėdimui, segregacijai ir stratifikacijai. Todėl, kaip svarbus priedas, celiuliozės eteris plačiai naudojamas sausų miltelių skiedinyje.
Įrašo laikas: 2023 m. sausio 11 d.