1. Główna funkcja eteru celulozy
W gotowych zaprawach eter celulozowy jest głównym dodatkiem, który dodaje się w bardzo małej ilości, ale może znacząco poprawić parametry mokrej zaprawy i wpłynąć na parametry konstrukcyjne zaprawy.
2. Rodzaje eterów celulozy
Produkcja eteru celulozy odbywa się głównie z włókien naturalnych poprzez rozpuszczanie alkaliów, reakcję szczepienia (eteryfikację), płukanie, suszenie, mielenie i inne procesy.
Ze względu na główne surowce, włókna naturalne można podzielić na: włókno bawełniane, włókno cedrowe, włókno bukowe itp. Ich stopień polimeryzacji jest różny, co wpływa na końcową lepkość produktów. Obecnie główni producenci celulozy wykorzystują włókno bawełniane (produkt uboczny nitrocelulozy) jako główny surowiec.
Etery celulozy można podzielić na jonowe i niejonowe. Do eterów jonowych zalicza się głównie sól karboksymetylocelulozy, a do niejonowych – metylocelulozę, metylohydroksyetylo(propylo)celulozę, hydroksyetylocelulozę itp.
Obecnie etery celulozy stosowane w gotowych zaprawach to głównie eter metylocelulozy (MC), eter metylohydroksyetylocelulozy (MHEC), eter metylohydroksypropylocelulozy (MHPG), eter hydroksypropylometylocelulozy (HPMC). W gotowych zaprawach, ponieważ celuloza jonowa (sól karboksymetylocelulozy) jest niestabilna w obecności jonów wapnia, jest rzadko stosowana w gotowych produktach, które wykorzystują cement, wapno gaszone itp. jako materiały wiążące. W niektórych miejscach w Chinach sól karboksymetylocelulozy jest stosowana jako zagęszczacz w niektórych produktach do wnętrz przetwarzanych ze skrobią modyfikowaną jako głównym materiałem wiążącym i proszkiem Shuangfei jako wypełniaczem. Produkt ten jest podatny na pleśń i nie jest odporny na wodę, dlatego jest obecnie wycofywany z produkcji. Hydroksyetyloceluloza jest również stosowana w niektórych gotowych produktach, ale ma bardzo mały udział w rynku.
3. Główne wskaźniki efektywności eteru celulozowego
(1) Rozpuszczalność
Celuloza jest związkiem polimeru polihydroksylowego, który nie rozpuszcza się ani nie topi. Po eteryfikacji celuloza jest rozpuszczalna w wodzie, rozcieńczonych roztworach alkalicznych i rozpuszczalnikach organicznych oraz wykazuje termoplastyczność. Rozpuszczalność zależy głównie od czterech czynników: po pierwsze, rozpuszczalność zmienia się wraz z lepkością – im niższa lepkość, tym większa rozpuszczalność. Po drugie, od charakterystyki grup wprowadzanych w procesie eteryfikacji – im większa grupa, tym niższa rozpuszczalność; im bardziej polarna grupa, tym łatwiej eter celulozy rozpuszcza się w wodzie. Po trzecie, od stopnia podstawienia i rozkładu grup eteryfikowanych w makrocząsteczkach. Większość eterów celulozy rozpuszcza się w wodzie tylko przy określonym stopniu podstawienia. Po czwarte, od stopnia polimeryzacji eteru celulozy – im wyższy stopień polimeryzacji, tym mniejsza rozpuszczalność; im niższy stopień polimeryzacji, tym szerszy zakres stopnia podstawienia, który można rozpuścić w wodzie.
(2) Zatrzymywanie wody
Retencja wody to ważna właściwość eteru celulozowego, na którą zwraca uwagę wielu krajowych producentów suchego proszku, zwłaszcza w regionach południowych, gdzie panują wysokie temperatury. Czynniki wpływające na retencję wody w zaprawie obejmują ilość dodanego eteru celulozowego, lepkość, stopień rozdrobnienia cząstek oraz temperaturę otoczenia. Im większa ilość dodanego eteru celulozowego, tym lepszy efekt retencji wody; im większa lepkość, tym lepszy efekt retencji wody; im drobniejsze cząstki, tym lepszy efekt retencji wody.
(3) Lepkość
Lepkość jest ważnym parametrem produktów na bazie eteru celulozowego. Obecnie różni producenci eteru celulozowego stosują różne metody i urządzenia do pomiaru lepkości. Dla tego samego produktu wyniki pomiaru lepkości różnymi metodami są bardzo różne, a niektóre nawet dwukrotnie odbiegają od siebie. Dlatego porównując lepkość, należy ją przeprowadzać przy użyciu tych samych metod pomiarowych, w tym temperatury, wirnika itp.
Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa lepkość, tym lepszy efekt retencji wody. Jednak im wyższa lepkość, tym wyższa masa cząsteczkowa eteru celulozy, a co za tym idzie spadek jego rozpuszczalności, będzie miał negatywny wpływ na wytrzymałość i właściwości konstrukcyjne zaprawy. Im wyższa lepkość, tym bardziej widoczny jest efekt zagęszczania zaprawy, ale nie jest on wprost proporcjonalny. Im wyższa lepkość, tym bardziej lepka będzie mokra zaprawa. Podczas budowy objawia się to przywieraniem do skrobaka i wysoką przyczepnością do podłoża. Jednak zwiększenie wytrzymałości strukturalnej samej mokrej zaprawy nie jest pomocne. Podczas budowy właściwości przeciwspływowe nie są oczywiste. Wręcz przeciwnie, niektóre modyfikowane etery metylocelulozy o średniej i niskiej lepkości mają doskonałe właściwości poprawiające wytrzymałość strukturalną mokrej zaprawy.
(4) Grubość cząstek:
Eter celulozowy używany do gotowej zaprawy murarskiej musi być w postaci proszku o niskiej zawartości wody, a jego stopień rozdrobnienia musi wynosić od 20% do 60%, a jego wielkość cząstek musi być mniejsza niż 63 μm. Stopień rozdrobnienia wpływa na rozpuszczalność eteru celulozowego. Gruboziarniste etery celulozowe występują zazwyczaj w postaci granulek, które łatwo dyspergują i rozpuszczają się w wodzie bez tworzenia aglomeratów, jednak szybkość rozpuszczania jest bardzo powolna, dlatego nie nadają się do stosowania w gotowej zaprawie murarskiej (niektóre produkty krajowe są flokulujące, trudne do dyspergowania i rozpuszczania w wodzie oraz podatne na zbrylanie). W gotowej zaprawie murarskiej eter celulozowy jest rozprowadzany pomiędzy kruszywami, drobnymi wypełniaczami, cementem i innymi materiałami wiążącymi. Tylko wystarczająco drobny proszek może zapobiec aglomeracji eteru celulozowego podczas mieszania z wodą. Po dodaniu eteru celulozowego do wody w celu rozpuszczenia aglomeratów, dyspergowanie i rozpuszczanie jest bardzo trudne.
(5) Modyfikacja eteru celulozy
Modyfikacja eteru celulozy to rozszerzenie jego działania i najważniejszy element. Właściwości eteru celulozy można ulepszyć, optymalizując jego zwilżalność, dyspergowalność, adhezję, zagęszczanie, emulgowanie, retencję wody i właściwości filmotwórcze, a także jego nieprzepuszczalność dla oleju.
4. Wpływ temperatury otoczenia na retencję wody w zaprawie
Retencja wody eteru celulozy maleje wraz ze wzrostem temperatury. W praktycznych zastosowaniach materiałowych zaprawę często nakłada się na gorące podłoża w wysokich temperaturach (powyżej 40°C) w wielu środowiskach. Spadek retencji wody spowodował zauważalny wpływ na urabialność i odporność na pękanie. Jej zależność od temperatury nadal będzie prowadzić do osłabienia właściwości zaprawy, a szczególnie ważne jest ograniczenie wpływu czynników temperaturowych w tych warunkach. Receptury zapraw zostały odpowiednio dostosowane, a wprowadzono wiele istotnych zmian w recepturach sezonowych. Pomimo zwiększenia dawki (formuła letnia), urabialność i odporność na pękanie nadal nie spełniają wymagań użytkowych, co wymaga specjalnego traktowania eteru celulozy, takiego jak zwiększenie stopnia eteryfikacji itp., aby efekt retencji wody mógł być osiągnięty w stosunkowo wysokiej temperaturze. Utrzymuje on lepszy efekt, gdy jest on wysoki, dzięki czemu zapewnia lepszą wydajność w trudnych warunkach.
5. Zastosowanie w gotowej zaprawie
W gotowych zaprawach eter celulozowy pełni funkcję retencji wody, zagęszczania i poprawy właściwości konstrukcyjnych. Dobra retencja wody zapewnia, że zaprawa nie będzie się ścierać, pylić ani zmniejszać wytrzymałości z powodu niedoboru wody i niepełnego uwodnienia. Efekt zagęszczania znacznie zwiększa wytrzymałość strukturalną mokrej zaprawy. Dodatek eteru celulozowego może znacząco poprawić lepkość mokrej zaprawy i zapewnia dobrą lepkość do różnych podłoży, poprawiając tym samym parametry ścian mokrej zaprawy i zmniejszając ilość odpadów. Ponadto, rola eteru celulozowego w różnych produktach jest również różna. Na przykład, w klejach do płytek, eter celulozowy może wydłużyć czas otwarcia i dostosować czas; w zaprawach do natrysku mechanicznego może poprawić wytrzymałość strukturalną mokrej zaprawy; w zaprawach samopoziomujących może zapobiegać osiadaniu, segregacji i rozwarstwianiu. Dlatego, jako ważny dodatek, eter celulozowy jest szeroko stosowany w suchych zaprawach proszkowych.
Czas publikacji: 11-01-2023