ตัวอย่างการประยุกต์ใช้เซลลูโลสอีเทอร์

เซลลูโลสอีเทอร์เป็นพอลิเมอร์กึ่งสังเคราะห์ที่ไม่แตกตัวเป็นไอออน สามารถละลายได้ในน้ำและตัวทำละลาย มีผลกระทบที่แตกต่างกันในอุตสาหกรรมต่างๆ ตัวอย่างเช่น ในวัสดุก่อสร้างทางเคมี มีผลกระทบแบบผสมผสานดังต่อไปนี้:
①สารกักเก็บน้ำ ②สารเพิ่มความหนืด ③สารปรับระดับ ④สารสร้างฟิล์ม ⑤สารยึดเกาะ
ในอุตสาหกรรมโพลีไวนิลคลอไรด์ เซลลูโลสทำหน้าที่เป็นอิมัลซิไฟเออร์และสารกระจายตัว ในอุตสาหกรรมยา เซลลูโลสทำหน้าที่เป็นสารยึดเกาะและวัสดุโครงสร้างสำหรับการปลดปล่อยยาแบบช้าและควบคุมได้ เป็นต้น เนื่องจากเซลลูโลสมีคุณสมบัติเชิงประกอบที่หลากหลาย การใช้งานจึงกว้างขวางมาก บทความนี้จะเน้นไปที่การใช้งานและหน้าที่ของเซลลูโลสอีเทอร์ในวัสดุก่อสร้างต่างๆ
(1)ในสีลาเท็กซ์:
I. การเติมโดยตรงในกระบวนการผลิต: วิธีนี้ควรเลือกใช้ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสชนิดหน่วงเวลา และไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสที่มีเวลาละลายมากกว่า 30 นาที ขั้นตอนการใช้งานมีดังนี้:
① ใส่น้ำบริสุทธิ์ปริมาณหนึ่งลงในภาชนะที่ติดตั้งเครื่องผสมแบบแรงเฉือนสูง
②เริ่มคนอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วต่ำ พร้อมกับค่อยๆ เติมไฮดรอกซีเอทิลลงในสารละลายอย่างสม่ำเสมอ
③คนต่อไปจนกว่าเม็ดทั้งหมดจะดูดซับน้ำยาจนทั่ว
④เติมสารปรุงแต่งอื่นๆ และสารปรุงแต่งพื้นฐาน ฯลฯ
⑤คนจนกว่าหมู่ไฮดรอกซีเอทิลทั้งหมดละลายหมด จากนั้นเติมส่วนประกอบอื่นๆ ตามสูตร และบดจนได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
Ⅱ. เตรียมสารละลายแม่สำหรับใช้ในภายหลัง: วิธีนี้สามารถเลือกใช้เซลลูโลสสำเร็จรูปซึ่งมีคุณสมบัติป้องกันเชื้อราได้ ข้อดีของวิธีนี้คือมีความยืดหยุ่นมากกว่าและสามารถเติมลงในสีลาเท็กซ์ได้โดยตรง วิธีการเตรียมเหมือนกับขั้นตอนที่ ①-④
Ⅲ. เตรียมสารตั้งต้นสำหรับใช้ในภายหลัง: เนื่องจากตัวทำละลายอินทรีย์เป็นตัวทำละลายที่ไม่ดี (ไม่ละลาย) สำหรับไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส จึงสามารถใช้ตัวทำละลายเหล่านี้ในการเตรียมสารตั้งต้นได้ ตัวทำละลายอินทรีย์ที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือของเหลวอินทรีย์ในสูตรสีลาเท็กซ์ เช่น เอทิลีนไกลคอล โพรพิลีนไกลคอล และสารสร้างฟิล์ม (เช่น ไดเอทิลีนไกลคอลบิวทิลอะซิเตต) สามารถเติมไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสที่เป็นสารตั้งต้นลงในสีได้โดยตรง คนต่อไปจนกว่าจะละลายหมด
(2)ในปูนฉาบผนัง:
ปัจจุบัน ในเมืองส่วนใหญ่ของประเทศผม วัสดุอุดรอยรั่วที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม กันน้ำ และทนทานต่อการขัดถู ได้รับความนิยมจากผู้คนเป็นอย่างมาก วัสดุชนิดนี้ผลิตจากปฏิกิริยาอะซีทัลของไวนิลแอลกอฮอล์และฟอร์มาลดีไฮด์ ดังนั้น วัสดุนี้จึงค่อยๆ ถูกเลิกใช้ และมีการใช้ผลิตภัณฑ์ในกลุ่มเซลลูโลสอีเทอร์มาทดแทน กล่าวคือ สำหรับการพัฒนาวัสดุก่อสร้างที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ปัจจุบันเซลลูโลสเป็นวัสดุเพียงชนิดเดียวที่ยังคงได้รับความนิยมอยู่
เนื่องจากเซลลูโลสมีความหนืดสูง จึงช่วยเพิ่มความลอยตัวของปูนฉาบ และป้องกันการหย่อนตัวระหว่างการก่อสร้าง อีกทั้งยังสะดวกและประหยัดแรงงานมากขึ้นหลังการขูดผิว การเติมเซลลูโลสอีเทอร์ลงในปูนฉาบผงทำให้การผลิตและการใช้งานสะดวกยิ่งขึ้น สารเติมเต็มและสารเติมแต่งสามารถผสมเข้ากับผงแห้งได้อย่างทั่วถึง
(3)ปูนฉาบคอนกรีต:
ในปูนฉาบคอนกรีต เพื่อให้ได้ความแข็งแรงสูงสุด ซีเมนต์ต้องได้รับปฏิกิริยาไฮเดรชั่นอย่างสมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการก่อสร้างช่วงฤดูร้อน ปูนฉาบคอนกรีตจะสูญเสียน้ำเร็วเกินไป และมาตรการในการไฮเดรชั่นอย่างสมบูรณ์นั้นใช้การบำรุงรักษาและการพรมน้ำ ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากรและไม่สะดวกในการใช้งาน ประเด็นสำคัญคือ น้ำอยู่แค่บนผิวหน้าเท่านั้น การไฮเดรชั่นภายในยังไม่สมบูรณ์ ดังนั้น วิธีแก้ปัญหานี้คือการเติมสารกักเก็บน้ำ 8 ชนิดลงในปูนฉาบคอนกรีต โดยทั่วไปคือ ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิล หรือ เมทิลเซลลูโลส ซึ่งมีค่าความหนืดระหว่าง 20,000-60,000 cps และปริมาณที่เติมคือ 2%-3% สามารถเพิ่มอัตราการกักเก็บน้ำได้มากกว่า 85% วิธีการใช้ในปูนฉาบคอนกรีตคือการผสมผงแห้งให้เข้ากันอย่างสม่ำเสมอแล้วเทลงในน้ำ
(4) ในการฉาบปูนยิปซัม ยิปซัมยึดติด ยิปซัมอุดรอยรั่ว:
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ความต้องการวัสดุก่อสร้างใหม่ๆ ก็เพิ่มขึ้นทุกวันเช่นกัน เนื่องจากความตระหนักรู้ด้านการรักษาสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นและการพัฒนาประสิทธิภาพการก่อสร้างอย่างต่อเนื่อง ผลิตภัณฑ์ปูนปลาสเตอร์จึงพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว ปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ปูนปลาสเตอร์ที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ ปูนปลาสเตอร์ฉาบ ปูนปลาสเตอร์ยึดติด ปูนปลาสเตอร์ฝัง และกาวติดกระเบื้อง ปูนปลาสเตอร์ฉาบเป็นวัสดุฉาบคุณภาพสูงสำหรับผนังและฝ้าเพดานภายในอาคาร ผิวผนังที่ฉาบด้วยปูนปลาสเตอร์นี้จะเรียบเนียน กาวติดแผ่นยิปซัมเป็นวัสดุเหนียวที่ทำจากปูนปลาสเตอร์เป็นวัสดุพื้นฐานและสารเติมแต่งต่างๆ เหมาะสำหรับการยึดติดระหว่างวัสดุก่อสร้างอนินทรีย์ต่างๆ มีคุณสมบัติปลอดสารพิษ ไม่มีกลิ่น แข็งแรงเร็ว แห้งเร็ว ยึดเกาะแน่น และเป็นวัสดุรองรับสำหรับแผ่นและบล็อกก่อสร้าง ส่วนปูนยาแนวปูนปลาสเตอร์ใช้สำหรับอุดช่องว่างระหว่างแผ่นยิปซัมและซ่อมแซมรอยแตกและรอยแยกบนผนัง
ผลิตภัณฑ์ยิปซัมเหล่านี้มีหน้าที่การทำงานที่หลากหลาย นอกเหนือจากบทบาทของยิปซัมและสารเติมแต่งที่เกี่ยวข้องแล้ว ประเด็นสำคัญคือสารเติมแต่งเซลลูโลสอีเทอร์มีบทบาทสำคัญ เนื่องจากยิปซัมแบ่งออกเป็นยิปซัมปราศจากน้ำและยิปซัมเฮมิไฮเดรต ยิปซัมแต่ละชนิดจึงมีผลต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์แตกต่างกัน ดังนั้น การเพิ่มความหนืด การกักเก็บน้ำ และการหน่วงการแข็งตัวจึงเป็นตัวกำหนดคุณภาพของวัสดุก่อสร้างยิปซัม ปัญหาทั่วไปของวัสดุเหล่านี้คือการผุกร่อนและการแตกร้าว และความแข็งแรงเริ่มต้นไม่สามารถคงไว้ได้ เพื่อแก้ปัญหานี้ จึงต้องเลือกชนิดของเซลลูโลสและวิธีการใช้สารหน่วงการแข็งตัวแบบผสม ในเรื่องนี้ โดยทั่วไปจะเลือกใช้เมทิลหรือไฮดรอกซีโพรพิลเมทิล 30000 –60000cps ในปริมาณที่เติมระหว่าง 1.5% ถึง 2% โดยเซลลูโลสจะเน้นที่การกักเก็บน้ำและการหล่อลื่นเพื่อหน่วงการแข็งตัว อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะพึ่งพาสารเซลลูโลสอีเทอร์เป็นสารหน่วงการแข็งตัว และจำเป็นต้องเติมกรดซิตริกเป็นสารหน่วงการแข็งตัวเพิ่มเติมเพื่อผสมและใช้งานโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงเริ่มต้น
โดยทั่วไป การกักเก็บน้ำหมายถึงปริมาณน้ำที่จะสูญเสียไปตามธรรมชาติโดยไม่มีการดูดซับน้ำจากภายนอก หากผนังแห้งเกินไป การดูดซับน้ำและการระเหยตามธรรมชาติบนพื้นผิวจะทำให้วัสดุสูญเสียน้ำเร็วเกินไป และจะเกิดการผุกร่อนและแตกร้าวได้ วิธีการใช้งานนี้คือการผสมกับผงแห้ง หากต้องการเตรียมสารละลาย โปรดดูวิธีการเตรียมสารละลาย
(5)ปูนฉนวนกันความร้อน
ปูนฉนวนกันความร้อนเป็นวัสดุฉนวนกันความร้อนสำหรับผนังภายในชนิดใหม่ในภาคเหนือ เป็นวัสดุผนังที่สังเคราะห์ขึ้นจากวัสดุฉนวนกันความร้อน ปูน และสารยึดเกาะ ในวัสดุนี้ เซลลูโลสมีบทบาทสำคัญในการยึดเกาะและเพิ่มความแข็งแรง โดยทั่วไปจะเลือกใช้เมทิลเซลลูโลสที่มีความหนืดสูง (ประมาณ 10,000eps) ปริมาณการใช้โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 2%-3% และวิธีการใช้คือการผสมผงแห้ง
(6) ตัวแทนอินเทอร์เฟซ
เลือกเอชพีเอ็มซีสำหรับสารประสาน ควรเลือกสารประสานที่มีค่า cps 20000 สำหรับกาวติดกระเบื้อง และควรเลือกกาวติดกระเบื้องที่มีค่า cps 60000 ขึ้นไป โดยเน้นที่สารเพิ่มความหนืดในสารประสาน ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการรับแรงดึงและความต้านทานการหลุดร่อน นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารกักเก็บน้ำในการยึดติดกระเบื้องเพื่อป้องกันไม่ให้กระเบื้องแห้งเร็วเกินไปและหลุดร่อน