1. Celulozes ētera galvenā funkcija
Gatavā javā celulozes ēteris ir galvenā piedeva, ko pievieno ļoti nelielā daudzumā, bet kas var ievērojami uzlabot mitras javas veiktspēju un ietekmēt javas konstrukcijas veiktspēju.
2. Celulozes ēteru veidi
Celulozes ētera ražošana galvenokārt notiek no dabīgām šķiedrām, izmantojot sārmu šķīdināšanu, potēšanas reakciju (ēterifikāciju), mazgāšanu, žāvēšanu, malšanu un citus procesus.
Pēc galvenajām izejvielām dabiskās šķiedras var iedalīt: kokvilnas šķiedrā, ciedra šķiedrā, dižskābarža šķiedrā utt. To polimerizācijas pakāpes atšķiras, kas ietekmē to produktu galīgo viskozitāti. Pašlaik lielākie celulozes ražotāji kā galveno izejvielu izmanto kokvilnas šķiedru (nitrocelulozes blakusproduktu).
Celulozes ēterus var iedalīt jonu un nejonu ēteros. Jonu tips galvenokārt ietver karboksimetilcelulozes sāli, bet nejonu tips galvenokārt ietver metilcelulozi, metilhidroksietil(propil)celulozi, hidroksietilcelulozi utt.
Pašlaik gatavajā javā galvenokārt izmanto celulozes ēterus, piemēram, metilcelulozes ēteri (MC), metilhidroksietilcelulozes ēteri (MHEC), metilhidroksipropilcelulozes ēteri (MHPG) un hidroksipropilmetilcelulozes ēteri (HPMC). Gatavajā javā jonu celuloze (karboksimetilcelulozes sāls) kalcija jonu klātbūtnē ir nestabila, tāpēc to reti izmanto gatavajos produktos, kuros kā cementēšanas materiālus izmanto cementu, dzēstus kaļķus utt. Dažās Ķīnas vietās karboksimetilcelulozes sāli izmanto kā biezinātāju dažiem iekštelpu produktiem, kas apstrādāti ar modificētu cieti kā galveno cementēšanas materiālu un Shuangfei pulveri kā pildvielu. Šis produkts ir pakļauts pelējuma veidošanās riskam un nav ūdensizturīgs, tāpēc tagad tas tiek pakāpeniski izņemts no ražošanas. Dažos gatavajos produktos tiek izmantota arī hidroksietilceluloze, taču tās tirgus daļa ir ļoti maza.
3. Celulozes ētera galvenie darbības rādītāji
(1) Šķīdība
Celuloze ir polihidroksipolimēru savienojums, kas nešķīst, ne kūst. Pēc ēterifikācijas celuloze šķīst ūdenī, atšķaidītā sārmu šķīdumā un organiskajā šķīdinātājā, un tai piemīt termoplastiskums. Šķīdība galvenokārt ir atkarīga no četriem faktoriem: pirmkārt, šķīdība mainās atkarībā no viskozitātes – jo zemāka viskozitāte, jo lielāka šķīdība. Otrkārt, ēterifikācijas procesā ieviesto grupu īpašības – jo lielāka ieviestā grupa, jo zemāka šķīdība; jo polārāka ieviestā grupa, jo vieglāk celulozes ēteris šķīst ūdenī. Treškārt, aizvietošanas pakāpe un ēterificēto grupu sadalījums makromolekulās. Lielāko daļu celulozes ēteru var izšķīdināt ūdenī tikai ar noteiktu aizvietošanas pakāpi. Ceturtkārt, celulozes ētera polimerizācijas pakāpe – jo augstāka polimerizācijas pakāpe, jo mazāk šķīstošs; jo zemāka polimerizācijas pakāpe, jo plašāks aizvietošanas pakāpes diapazons, ko var izšķīdināt ūdenī.
(2) Ūdens aizture
Ūdens aizture ir svarīga celulozes ētera īpašība, un tā ir arī īpašība, kurai pievērš uzmanību daudzi vietējie sauso pulveru ražotāji, īpaši dienvidu reģionos ar augstu temperatūru. Javas ūdens aiztures efektu ietekmējošie faktori ir pievienotā celulozes ētera daudzums, viskozitāte, daļiņu smalkums un lietošanas vides temperatūra. Jo lielāks pievienotā celulozes ētera daudzums, jo labāka ūdens aiztures iedarbība; jo lielāka viskozitāte, jo labāka ūdens aiztures iedarbība; jo smalkākas daļiņas, jo labāka ūdens aiztures iedarbība.
(3) Viskozitāte
Viskozitāte ir svarīgs celulozes ētera produktu parametrs. Pašlaik dažādi celulozes ētera ražotāji viskozitātes mērīšanai izmanto dažādas metodes un instrumentus. Vienam un tam pašam produktam ar dažādām metodēm izmērītie viskozitātes rezultāti ir ļoti atšķirīgi, un dažiem pat divkāršotas atšķirības. Tāpēc, salīdzinot viskozitāti, jāveic salīdzināšana starp tām pašām testa metodēm, tostarp temperatūras, rotora u.c. testiem.
Vispārīgi runājot, jo augstāka viskozitāte, jo labāka ūdens saglabāšanas iedarbība. Tomēr, jo augstāka viskozitāte, jo lielāka celulozes ētera molekulmasa, un atbilstošā tā šķīdības samazināšanās negatīvi ietekmēs javas izturību un konstrukcijas veiktspēju. Jo augstāka viskozitāte, jo izteiktāka būs javas sabiezēšanas ietekme, taču tā nav tieši proporcionāla. Jo augstāka viskozitāte, jo viskozāka būs mitra java. Būvniecības laikā tas izpaužas kā pielipšana pie lāpstiņas un augsta saķere ar pamatni. Taču tas nepalīdz palielināt pašas mitrās javas strukturālo izturību. Būvniecības laikā izturība pret nosēšanos nav acīmredzama. Turpretī dažiem vidējas un zemas viskozitātes, bet modificētiem metilcelulozes ēteriem ir lieliska veiktspēja mitras javas strukturālās izturības uzlabošanā.
(4) Daļiņu smalkums:
Gatavās javas maisījumā izmantotajam celulozes ēterim jābūt pulverveida, ar zemu ūdens saturu, un smalkumam ir nepieciešams arī tas, lai 20–60 % daļiņu izmēra būtu mazāks par 63 μm. Smalkums ietekmē celulozes ētera šķīdību. Rupjie celulozes ēteri parasti ir granulu veidā, kurus ir viegli disperģēt un izšķīdināt ūdenī bez aglomerācijas, taču šķīdināšanas ātrums ir ļoti lēns, tāpēc tie nav piemēroti lietošanai gatavās javās (daži vietējie produkti ir flokulenti, tos nav viegli disperģēt un izšķīdināt ūdenī, un tie ir pakļauti salipšanai). Gatavās javas maisījumā celulozes ēteris ir izkliedēts starp agregātiem, smalkām pildvielām un cementu un citiem cementējošiem materiāliem. Tikai pietiekami smalks pulveris var novērst celulozes ētera aglomerāciju, sajaucot ar ūdeni. Kad celulozes ēteri pievieno ūdenim, lai izšķīdinātu aglomerāciju, to ir ļoti grūti disperģēt un izšķīdināt.
(5) Celulozes ētera modifikācija
Celulozes ētera modifikācija ir tā veiktspējas paplašināšana, un tā ir vissvarīgākā daļa. Celulozes ētera īpašības var uzlabot, lai optimizētu tā mitrināmību, disperģējamību, adhēziju, sabiezināšanas spējas, emulgāciju, ūdens aizturi un plēves veidošanas īpašības, kā arī tā necaurlaidību pret eļļu.
4. Apkārtējās temperatūras ietekme uz javas ūdens saglabāšanu
Celulozes ētera ūdens aizture samazinās, palielinoties temperatūrai. Praktiskos materiālu pielietojumos javu bieži uzklāj uz karstām virsmām augstā temperatūrā (virs 40°C) dažādās vidēs. Ūdens aiztures samazināšanās ievērojami ietekmēja apstrādājamību un plaisāšanas izturību. Tās atkarība no temperatūras joprojām novedīs pie javas īpašību pavājināšanās, un šādos apstākļos ir īpaši svarīgi samazināt temperatūras faktoru ietekmi. Javas receptūras tika atbilstoši pielāgotas, un sezonālajās receptūrās tika veiktas daudzas svarīgas izmaiņas. Lai gan deva tika palielināta (vasaras formula), apstrādājamība un plaisāšanas izturība joprojām neatbilst lietošanas vajadzībām, kas prasa īpašu celulozes ētera apstrādi, piemēram, ēterifikācijas pakāpes palielināšanu utt., lai ūdens aiztures efektu varētu panākt relatīvi augstā temperatūrā. Tas saglabā labāku efektu augstā temperatūrā, tādējādi nodrošinot labāku veiktspēju skarbos apstākļos.
5. Uzklāšana gatavā javā
Gatavā javā celulozes ēteris pilda ūdens saglabāšanas, sabiezināšanas un konstrukcijas veiktspējas uzlabošanas lomu. Laba ūdens saglabāšanas spēja nodrošina, ka java neizraisīs slīpēšanu, pulverveida veidošanos un stiprības samazināšanos ūdens trūkuma un nepilnīgas hidratācijas dēļ. Sabiezināšanas efekts ievērojami uzlabo mitrās javas strukturālo izturību. Celulozes ētera pievienošana var ievērojami uzlabot mitrās javas mitro viskozitāti un nodrošina labu viskozitāti ar dažādiem substrātiem, tādējādi uzlabojot mitrās javas sienu veiktspēju un samazinot atkritumus. Turklāt celulozes ētera loma dažādos produktos ir atšķirīga. Piemēram, flīžu līmēs celulozes ēteris var palielināt atvēršanās laiku un pielāgot laiku; mehāniski izsmidzināšanas javā tas var uzlabot mitrās javas strukturālo izturību; pašizlīdzinošajā javā tas var novērst nosēšanos, segregāciju un stratifikāciju. Tāpēc kā svarīga piedeva celulozes ēteris tiek plaši izmantots sausā pulverjavā.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 11. janvāris