Бэлэн зуурмагт целлюлозын эфирийн нэмэлт хэмжээ маш бага боловч нойтон зуурмагийн гүйцэтгэлийг мэдэгдэхүйц сайжруулж чаддаг бөгөөд энэ нь зуурмагийн барилгын гүйцэтгэлд нөлөөлдөг гол нэмэлт юм. Төрөл бүрийн, өөр өөр зуурамтгай чанар, өөр өөр ширхэгийн хэмжээ, өөр өөр зуурамтгай чанар болон нэмэгдсэн хэмжээний целлюлозын эфирийг зохистой сонгох нь хуурай нунтаг зуурмагийн гүйцэтгэлийг сайжруулахад эерэг нөлөө үзүүлнэ. Одоогийн байдлаар олон өрлөг болон шавардлагын зуурмаг нь ус хадгалах чадвар муутай бөгөөд хэдэн минутын дараа усны зутан салдаг. Ус хадгалах нь метил целлюлозын эфирийн чухал үзүүлэлт бөгөөд энэ нь мөн дотоодын олон хуурай зуурмагийн зуурмаг үйлдвэрлэгчид, ялангуяа өндөр температуртай өмнөд бүс нутагт ажилладаг үйлдвэрлэгчдийн анхаардаг үзүүлэлт юм. Хуурай зуурмагийн ус хадгалах нөлөөнд нөлөөлдөг хүчин зүйлүүдэд нэмсэн MC-ийн хэмжээ, MC-ийн зуурамтгай чанар, ширхэгийн нарийн чанар, ашиглалтын орчны температур орно.
1. Ойлголт
Целлюлозын эфир нь байгалийн целлюлозоос химийн өөрчлөлтөөр гаргаж авсан синтетик полимер юм. Целлюлозын эфир нь байгалийн целлюлозын уламжлал юм. Целлюлозын эфирийг үйлдвэрлэх нь синтетик полимерээс өөр юм. Үүний хамгийн үндсэн материал нь байгалийн полимер нэгдэл болох целлюлоз юм. Байгалийн целлюлозын бүтцийн онцлогоос шалтгаалан целлюлоз нь өөрөө эфиржүүлэх бодисуудтай урвалд орох чадваргүй байдаг. Гэсэн хэдий ч хавагнах бодисыг боловсруулсны дараа молекулын гинж болон гинжүүдийн хоорондох хүчтэй устөрөгчийн холбоо устаж, гидроксил бүлгийн идэвхтэй ялгарал нь урвалд ордог шүлтлэг целлюлоз болж хувирдаг. Целлюлозын эфирийг гарга.
Целлюлозын эфирийн шинж чанар нь орлуулагчийн төрөл, тоо, тархалтаас хамаарна. Целлюлозын эфирийн ангилал нь орлуулагчийн төрөл, эфиржилтийн зэрэг, уусах чадвар болон холбогдох хэрэглээний шинж чанарт суурилдаг. Молекулын гинжин хэлхээн дэх орлуулагчийн төрлөөс хамааран үүнийг моноэфир ба холимог эфир гэж хувааж болно. Бидний ихэвчлэн ашигладаг MC нь моноэфир, HPMC нь холимог эфир юм. Метил целлюлозын эфир MC нь байгалийн целлюлозын глюкозын нэгж дээрх гидроксил бүлгийг метоксигоор орлуулсны дараа үүсдэг бүтээгдэхүүн юм. Энэ нь нэгж дээрх гидроксил бүлгийн нэг хэсгийг метокси бүлэг, нөгөө хэсгийг гидроксипропилийн бүлэгээр орлуулснаар гаргаж авсан бүтээгдэхүүн юм. Бүтцийн томъёо нь [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Гидроксиэтил метил целлюлозын эфир HEMC бөгөөд эдгээр нь зах зээл дээр өргөн хэрэглэгддэг, зарагддаг гол сортууд юм.
Уусах чадварын хувьд үүнийг ион болон ион бус гэж хувааж болно. Усанд уусдаг ион бус целлюлозын эфирүүд нь голчлон хоёр цуврал алкил эфир ба гидроксиалкил эфирээс бүрддэг. Ионы CMC нь голчлон синтетик угаалгын нунтаг, нэхмэлийн хэвлэх, будах, хүнс, газрын тосны хайгуулд ашиглагддаг. Ион бус MC, HPMC, HEMC гэх мэтийг голчлон барилгын материал, латекс бүрхүүл, эм, өдөр тутмын химийн бодис гэх мэтт ашигладаг. Өтгөрүүлэгч, ус хадгалах бодис, тогтворжуулагч, тараагч, хальс үүсгэгч бодис болгон ашигладаг.
Хоёрдугаарт, целлюлозын эфирийн ус хадгалах чадвар
Целлюлозын эфирийн ус хадгалах чадвар: Барилгын материал, ялангуяа хуурай нунтаг зуурмаг үйлдвэрлэхэд целлюлозын эфир нь орлуулшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг, ялангуяа тусгай зуурмаг (өөрчлөгдсөн зуурмаг) үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
Усанд уусдаг целлюлозын эфирийн зуурмаг дахь чухал үүрэг нь голчлон гурван талтай бөгөөд нэг нь маш сайн ус хадгалах чадвар, нөгөө нь зуурмагийн нягтрал болон тиксотроп байдалд нөлөөлөх, гурав дахь нь цементтэй харилцан үйлчлэлцэх явдал юм. Целлюлозын эфирийн ус хадгалах нөлөө нь суурь давхаргын ус шингээлт, зуурмагийн найрлага, зуурмагийн давхаргын зузаан, зуурмагийн усны хэрэгцээ, тогтох материалын тогтох хугацаанаас хамаарна. Целлюлозын эфирийн ус хадгалах нь целлюлозын эфирийн уусах чадвар болон усгүйжилтээс үүдэлтэй. Бидний мэдэж байгаагаар целлюлозын молекулын гинжин хэлхээ нь олон тооны өндөр чийгшилтэй OH бүлгийг агуулдаг боловч целлюлозын бүтэц нь өндөр талстжилттай тул усанд уусдаггүй.
Гидроксил бүлгүүдийн гидратжих чадвар нь молекулуудын хоорондох хүчтэй устөрөгчийн холбоо болон ван дер Ваальсын хүчийг нөхөхөд хангалтгүй юм. Тиймээс энэ нь зөвхөн хавддаг боловч усанд уусдаггүй. Молекулын гинжин хэлхээнд орлуулагч оруулахад зөвхөн орлуулагч нь устөрөгчийн гинжин хэлхээг устгаад зогсохгүй, зэргэлдээ гинжүүдийн хоорондох орлуулагчийн шаантаглалаас болж гинжин хэлхээ хоорондын устөрөгчийн холбоо ч мөн устадаг. Орлуулагч том байх тусам молекулуудын хоорондох зай ихсэнэ. Зай ихсэнэ. Устөрөгчийн холбоог устгах нөлөө их байх тусам целлюлозын эфир нь целлюлозын тор тэлж, уусмал орж ирсний дараа усанд уусдаг болж, өндөр зуурамтгай чанар бүхий уусмал үүсгэдэг. Температур нэмэгдэхэд полимерийн гидратжуулалт суларч, гинжний хоорондох ус гадагш гардаг. Шингэн алдалтын нөлөө хангалттай байх үед молекулууд нэгдэж эхэлдэг бөгөөд гурван хэмжээст сүлжээний бүтцийн гель үүсч, нугалдаг.
Зуурмагийн ус хадгалахад нөлөөлдөг хүчин зүйлүүдэд целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар, нэмэлт хэмжээ, ширхэгийн нарийн чанар болон хэрэглээний температур орно.
Целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар өндөр байх тусам ус хадгалах чадвар сайжирна. Зуурамтгай чанар нь MC-ийн гүйцэтгэлийн чухал параметр юм. Одоогийн байдлаар MC-ийн зуурамтгай чанарыг хэмжихийн тулд өөр өөр MC үйлдвэрлэгчид өөр өөр арга, багаж хэрэгслийг ашигладаг. Гол аргууд нь Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde, Brookfield юм. Ижил бүтээгдэхүүний хувьд өөр өөр аргаар хэмжсэн зуурамтгай чанарын үр дүн маш өөр бөгөөд зарим нь бүр хоёр дахин их зөрүүтэй байдаг. Тиймээс зуурамтгай чанарыг харьцуулахдаа температур, ротор гэх мэт ижил туршилтын аргуудын хооронд хийх шаардлагатай.
Ерөнхийдөө зуурамтгай чанар өндөр байх тусам ус хадгалах нөлөө илүү сайн байдаг. Гэсэн хэдий ч зуурамтгай чанар өндөр, молекул жин өндөр байх тусам түүний уусах чадвар буурах нь зуурмагийн бат бөх чанар болон барилгын гүйцэтгэлд сөргөөр нөлөөлнө. Зуурамтгай чанар өндөр байх тусам зуурмаг дээр өтгөрүүлэх нөлөө илүү тод илэрдэг боловч энэ нь шууд пропорциональ биш юм. Зуурамтгай чанар өндөр байх тусам нойтон зуурмаг илүү наалдамхай байх болно, өөрөөр хэлбэл барилгын явцад энэ нь хусуурт наалдаж, суурьтай өндөр наалддаг байдлаар илэрдэг. Гэхдээ нойтон зуурмагийн бүтцийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх нь тустай биш юм. Барилгын явцад уналтын эсрэг гүйцэтгэл нь илэрхий биш юм. Харин зарим дунд болон бага зуурамтгай чанартай боловч өөрчлөгдсөн метил целлюлозын эфир нь нойтон зуурмагийн бүтцийн бат бөх чанарыг сайжруулахад маш сайн үзүүлэлттэй байдаг.
Зуурмагт целлюлозын эфирийн хэмжээ их байх тусам ус хадгалах чадвар сайжирч, зуурамтгай чанар өндөр байх тусам ус хадгалах чадвар сайжирна.
Бөөмийн хэмжээний хувьд, бөөмс нарийн байх тусам усыг сайн хадгалдаг. Целлюлозын эфирийн том хэсгүүд устай хүрэлцсэний дараа гадаргуу нь нэн даруй уусаж, усны молекулууд нэвчихээс сэргийлж материалыг ороох гель үүсгэдэг. Заримдаа удаан хугацаанд хутгасны дараа ч жигд тархаж, уусаж чадахгүй, үүлэрхэг флокулентын уусмал эсвэл бөөгнөрөл үүсгэдэг. Энэ нь целлюлозын эфирийн усыг хадгалахад ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд уусах чадвар нь целлюлозын эфирийг сонгох хүчин зүйлсийн нэг юм.
Нарийн чанар нь метил целлюлозын эфирийн чухал үзүүлэлт юм. Хуурай нунтаг зуурмагт ашигладаг MC нь нунтаг, усны агууламж багатай байх шаардлагатай бөгөөд нарийн чанар нь бөөмийн хэмжээний 20% ~ 60% нь 63 мкм-ээс бага байх шаардлагатай. Нарийн чанар нь метил целлюлозын эфирийн уусах чадварт нөлөөлдөг. Бүдүүн MC нь ихэвчлэн мөхлөг хэлбэртэй байдаг бөгөөд бөөгнөрөлгүйгээр усанд амархан уусдаг боловч уусах хурд нь маш удаан тул хуурай нунтаг зуурмагт хэрэглэхэд тохиромжгүй. Хуурай нунтаг зуурмагт MC нь дүүргэгч, нарийн дүүргэгч, цемент зэрэг цементлэх материалын хооронд тархдаг бөгөөд зөвхөн хангалттай нарийн нунтаг нь устай холилдоход метил целлюлозын эфир бөөгнөрөхөөс зайлсхийж чадна. MC-ийг бөөгнөрөл уусгахын тулд усаар нэмэхэд тархаж, уусахад маш хэцүү байдаг.
MC-ийн бүдүүн ширхэгтэй нарийн ширхэгтэй байдал нь зөвхөн үрэлгэн төдийгүй зуурмагийн орон нутгийн бат бөх чанарыг бууруулдаг. Ийм хуурай нунтаг зуурмагийг том талбайд түрхэхэд орон нутгийн хуурай нунтаг зуурмагийн хатуурах хурд мэдэгдэхүйц буурч, хатуурах хугацаа өөр байгаагаас болж хагарал үүснэ. Механик хийцтэй шүршигч зуурмагийн хувьд холих хугацаа богино тул нарийн ширхэгтэй байдлын шаардлага өндөр байдаг.
MC-ийн нарийн чанар нь түүний ус хадгалах чадварт тодорхой нөлөө үзүүлдэг. Ерөнхийдөө ижил зуурамтгай чанартай боловч өөр өөр нарийн чанартай метил целлюлозын эфирийн хувьд ижил нэмэлт хэмжээгээр нарийн байх тусам ус хадгалах нөлөө илүү сайн байдаг.
MC-ийн ус хадгалах нь мөн ашигласан температуртай холбоотой бөгөөд метил целлюлозын эфирийн ус хадгалах нь температур нэмэгдэхийн хэрээр буурдаг. Гэсэн хэдий ч бодит материалын хэрэглээнд хуурай нунтаг зуурмагийг зуны улиралд нарны дор гадна ханын шаваасаар шаварддаг гэх мэт олон орчинд өндөр температурт (40 хэмээс дээш) халуун суурь дээр түрхдэг бөгөөд энэ нь цементийн хатуурал, хуурай нунтаг зуурмагийн хатууралтыг хурдасгадаг. Ус хадгалах түвшин буурах нь ажиллах чадвар болон хагарлын эсэргүүцэл хоёуланд нь нөлөөлдөг гэсэн тодорхой мэдрэмжийг төрүүлдэг бөгөөд энэ нөхцөлд температурын хүчин зүйлийн нөлөөллийг бууруулах нь онцгой чухал юм.
Метил гидроксиэтил целлюлозын эфирийн нэмэлтүүд нь одоогоор технологийн хөгжлийн тэргүүн эгнээнд тооцогддог боловч температураас хамааралтай байдал нь хуурай нунтаг зуурмагийн гүйцэтгэлийг сулруулахад хүргэсээр байна. Метил гидроксиэтил целлюлозын хэмжээ нэмэгдсэн ч (зуны томъёо) ажиллах чадвар болон хагарлын эсэргүүцэл нь хэрэглээний хэрэгцээг хангаж чадахгүй хэвээр байна. Эфиржилтийн түвшинг нэмэгдүүлэх гэх мэт MC дээр тусгай боловсруулалт хийснээр ус хадгалах нөлөөг өндөр температурт хадгалж, хүнд нөхцөлд илүү сайн гүйцэтгэлийг хангах боломжтой.
3. Целлюлозын эфирийн өтгөрүүлэлт ба тиксотропи
Целлюлозын эфирийн өтгөрүүлэлт ба тиксотропи: Целлюлозын эфирийн хоёр дахь үүрэг - өтгөрүүлэх нөлөө нь: целлюлозын эфирийн полимержилтийн түвшин, уусмалын концентраци, зүсэлтийн хурд, температур болон бусад нөхцөл байдлаас хамаарна. Уусмалын гелжих шинж чанар нь алкил целлюлоз болон түүний өөрчлөгдсөн деривативуудад өвөрмөц байдаг. Гелийн шинж чанар нь орлуулалтын түвшин, уусмалын концентраци болон нэмэлтүүдтэй холбоотой. Гидроксиалкил өөрчлөгдсөн деривативын хувьд гелийн шинж чанар нь гидроксиалкилын өөрчлөлтийн зэрэгтэй мөн холбоотой байдаг. Бага зуурамтгай чанар бүхий MC болон HPMC-ийн хувьд 10%-15% уусмал, дунд зуурамтгай чанар бүхий MC болон HPMC-ийн хувьд 5%-10% уусмал бэлтгэж болох бол өндөр зуурамтгай чанар бүхий MC болон HPMC-ийн хувьд зөвхөн 2%-3% уусмал бэлтгэж болно. Целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанарын ангиллыг ихэвчлэн 1%-2% уусмалаар ангилдаг.
Өндөр молекул жинтэй целлюлозын эфир нь өтгөрүүлэх өндөр үр ашигтай байдаг. Ижил концентрацитай уусмалд өөр өөр молекул жинтэй полимерүүд өөр өөр зуурамтгай чанартай байдаг. Өндөр зэрэгтэй. Зорилтот зуурамтгай чанарыг зөвхөн бага молекул жинтэй целлюлозын эфирийг их хэмжээгээр нэмснээр л бий болгож чадна. Түүний зуурамтгай чанар нь зүсэлтийн хурдаас бага хамааралтай бөгөөд өндөр зуурамтгай чанар нь зорилтот зуурамтгай чанарт хүрдэг бөгөөд шаардлагатай нэмэлт хэмжээ бага байдаг бөгөөд зуурамтгай чанар нь өтгөрүүлэх үр ашгаас хамаарна. Тиймээс тодорхой нягтралд хүрэхийн тулд тодорхой хэмжээний целлюлозын эфир (уусмалын концентраци) болон уусмалын зуурамтгай чанарыг баталгаажуулах шаардлагатай. Уусмалын гель температур нь уусмалын концентраци нэмэгдэхийн хэрээр шугаман буурч, тодорхой концентрацид хүрсний дараа өрөөний температурт гель болдог. HPMC-ийн гельжилтийн концентраци нь өрөөний температурт харьцангуй өндөр байдаг.
Мөн бөөмийн хэмжээг сонгох болон өөр өөр өөрчлөлтийн зэрэгтэй целлюлозын эфирийг сонгох замаар тогтвортой байдлыг тохируулж болно. Өөрчлөлт гэж нэрлэгддэг зүйл бол MC-ийн араг ясны бүтцэд гидроксиалкил бүлгүүдийн тодорхой хэмжээний орлуулалтыг оруулах явдал юм. Хоёр орлуулагчийн харьцангуй орлуулалтын утгыг, өөрөөр хэлбэл бидний байнга хэлдэг метокси ба гидроксиалкил бүлгүүдийн DS ба ms харьцангуй орлуулалтын утгыг өөрчлөх замаар. Хоёр орлуулагчийн харьцангуй орлуулалтын утгыг өөрчлөх замаар целлюлозын эфирийн янз бүрийн гүйцэтгэлийн шаардлагыг гаргаж авч болно.
Тогтворжилт ба өөрчлөлтийн хоорондын хамаарал: целлюлозын эфир нэмэх нь зуурмагийн усны хэрэглээнд нөлөөлж, ус ба цементийн усны холбогчийн харьцааг өөрчлөх нь өтгөрүүлэх нөлөө үзүүлдэг бөгөөд тун өндөр байх тусам усны хэрэглээ их байдаг.
Нунтаг барилгын материалд ашигладаг целлюлозын эфирүүд нь хүйтэн усанд хурдан уусаж, системд тохиромжтой нягтралыг хангах ёстой. Хэрэв тодорхой зүсэлтийн хурд өгвөл энэ нь флокулент болон коллоид блок болж хувирдаг бөгөөд энэ нь чанар муутай эсвэл чанар муутай бүтээгдэхүүн юм.
Цементийн зуурмагийн нягтрал болон целлюлозын эфирийн тунгийн хооронд сайн шугаман хамаарал байдаг. Целлюлозын эфир нь зуурмагийн зуурамтгай чанарыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Тун нь их байх тусам нөлөө нь илүү тодорхой байдаг. Өндөр зуурамтгай чанар бүхий целлюлозын эфирийн усан уусмал нь өндөр тиксотроптой бөгөөд энэ нь целлюлозын эфирийн гол шинж чанар юм. MC полимерүүдийн усан уусмалууд нь ихэвчлэн гель температураасаа доогуур псевдопластик ба тиксотроп бус шингэнтэй байдаг боловч бага зүсэлтийн хурдтай үед Ньютоны урсгалын шинж чанартай байдаг. Псевдопластик чанар нь орлуулагчийн төрөл болон орлуулалтын зэргээс үл хамааран целлюлозын эфирийн молекул жин эсвэл концентрацитай хамт нэмэгддэг. Тиймээс MC, HPMC, HEMC-ээс үл хамааран ижил зуурамтгай чанарын зэрэглэлийн целлюлозын эфирүүд нь концентраци ба температурыг тогтмол байлгасан тохиолдолд үргэлж ижил реологийн шинж чанарыг харуулах болно.
Температурыг нэмэгдүүлэх үед бүтцийн гель үүсдэг бөгөөд өндөр тиксотроп урсгал үүсдэг. Өндөр концентрацитай ба бага зуурамтгай чанартай целлюлозын эфирүүд нь гель температураас доош ч тиксотропийг харуулдаг. Энэ шинж чанар нь барилгын зуурмаг барихад тэгшлэх болон унжихыг тохируулахад маш их ашиг тустай байдаг. Целлюлозын эфирийн зуурамтгай чанар өндөр байх тусам усыг хадгалах чадвар сайжирдаг боловч зуурамтгай чанар өндөр байх тусам целлюлозын эфирийн харьцангуй молекул жин өндөр, уусах чадвар нь буурдаг бөгөөд энэ нь зуурмагийн концентраци болон барилгын гүйцэтгэлд сөргөөр нөлөөлдөг гэдгийг энд тайлбарлах шаардлагатай байна. Зуурамтгай чанар өндөр байх тусам зуурмаг дээр өтгөрүүлэх нөлөө илүү тод илэрдэг боловч энэ нь бүрэн пропорциональ биш юм. Зарим дунд болон бага зуурамтгай чанартай боловч өөрчлөгдсөн целлюлозын эфир нь нойтон зуурмагийн бүтцийн бат бөх чанарыг сайжруулахад илүү сайн гүйцэтгэлтэй байдаг. Зуурамтгай чанар нэмэгдэхийн хэрээр целлюлозын эфирийн усыг хадгалах чадвар сайжирдаг. 4. Целлюлозын эфирийн удаашрал
Целлюлозын эфирийн удаашрал: Целлюлозын эфирийн гурав дахь үүрэг нь цементийн чийгшүүлэх процессыг хойшлуулах явдал юм. Целлюлозын эфир нь зуурмагт янз бүрийн ашигтай шинж чанарыг өгдөг бөгөөд цементийн эрт чийгшүүлэх дулааныг бууруулж, цементийн чийгшүүлэх динамик процессыг хойшлуулдаг. Энэ нь хүйтэн бүс нутагт зуурмаг хэрэглэхэд тохиромжгүй юм. Энэхүү удаашруулах нөлөө нь целлюлозын эфирийн молекулууд CSH болон ca(OH)2 зэрэг чийгшүүлэх бүтээгдэхүүн дээр шингэснээс үүдэлтэй юм. Нүх сүвний уусмалын зуурамтгай чанар нэмэгдсэний улмаас целлюлозын эфир нь уусмал дахь ионуудын хөдөлгөөнийг бууруулж, улмаар чийгшүүлэх процессыг хойшлуулдаг.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 2-р сарын 4