HPMC ในชั้นผิวบาง

ความหนืดของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) สำหรับการฉาบผิวถนน ?

– คำตอบ: โดยทั่วไปแล้วปูนฉาบผิวเรียบ (Skim coat) ที่มีค่าความหนืด HPMC 100,000 cps ก็ใช้ได้ดี แต่สำหรับงานฉาบปูนที่ต้องการความสูงกว่านั้น อาจต้องการค่าความหนืด 150,000 cps นอกจากนี้ HPMC มีบทบาทสำคัญที่สุดในการกักเก็บน้ำ รองลงมาคือการเพิ่มความหนืด ในปูนฉาบผิวเรียบ ตราบใดที่การกักเก็บน้ำดีและความหนืดต่ำ (70,000-80,000) ก็สามารถทำได้ แน่นอนว่ายิ่งความหนืดสูง การกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้น เมื่อความหนืดเกิน 100,000 การกักเก็บน้ำก็จะลดลง

ตัวชี้วัดทางเทคนิคหลักของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) คืออะไร?

คำตอบ: ปริมาณไฮดรอกซีโพรพิลและความหนืด เป็นสองตัวชี้วัดที่ผู้ใช้ส่วนใหญ่ให้ความสำคัญ โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งปริมาณไฮดรอกซีโพรพิลสูง การกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดี ส่วนความหนืดนั้น การกักเก็บน้ำจะดีขึ้นเมื่อพิจารณาในเชิงสัมพัทธ์ (แต่ไม่ใช่เชิงสัมบูรณ์) และยิ่งความหนืดสูง ปูนซีเมนต์ก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพในการใช้งานที่ดีขึ้น

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) มีวัตถุดิบหลักอะไรบ้าง?

คำตอบ: วัตถุดิบหลักของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) ได้แก่ ฝ้ายบริสุทธิ์ คลอโรมีเทน โพรพิลีนออกไซด์ วัตถุดิบอื่นๆ ด่างเม็ด กรด โทลูอีน ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ และอื่นๆ

HPMC ในการใช้งานเคลือบผิวหน้า (Skim coat) มีบทบาทหลักอย่างไร และเป็นสารเคมีชนิดใด?

คำตอบ: HPMC ในปูนฉาบผิวเรียบ มีบทบาท 3 ประการ ได้แก่ การเพิ่มความหนืด การกักเก็บน้ำ และการเสริมโครงสร้าง การเพิ่มความหนืด: เซลลูโลสสามารถเพิ่มความหนืดให้กับสารแขวนลอย ทำให้สารละลายคงตัวสม่ำเสมอทั้งด้านบนและด้านล่าง ช่วยป้องกันการไหลย้อย การกักเก็บน้ำ: ช่วยให้ปูนฉาบผิวเรียบแห้งช้าลง โดยแคลเซียมคาร์บอเนตจะช่วยเสริมปฏิกิริยากับน้ำ การเสริมโครงสร้าง: เซลลูโลสช่วยหล่อลื่นและทำให้ปูนฉาบผิวเรียบมีโครงสร้างที่ดี HPMC ไม่ได้มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีใดๆ แต่มีบทบาทเพียงแค่ช่วยสนับสนุนเท่านั้น เมื่อปูนฉาบผิวเรียบและน้ำทำปฏิกิริยากันบนผนัง จะเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้น เนื่องจากมีการสร้างสารใหม่ขึ้นมา ทำให้ปูนฉาบผิวเรียบหลุดร่วงลงมาจากผนัง บดเป็นผง แล้วนำไปใช้งานต่อไม่ได้ผล เพราะเกิดสารใหม่ (แคลเซียมคาร์บอเนต) ขึ้น ส่วนประกอบหลักของผงแคลเซียมสีเทา ได้แก่ Ca(OH)2, CaO และส่วนผสมของ CaCO3 ในปริมาณเล็กน้อย โดยมีปฏิกิริยาเคมีดังนี้ CaO+H2O=Ca(OH)2 – Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O แคลเซียมสีเทาในน้ำและอากาศภายใต้การกระทำของ CO2 จะเกิดเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต และ HPMC ในน้ำเพียงอย่างเดียว ทำหน้าที่เป็นตัวช่วยในการทำปฏิกิริยาของแคลเซียมสีเทา โดยตัวมันเองไม่ได้มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาใดๆ

HPMC คือเซลลูโลสอีเทอร์ที่ไม่แตกตัวเป็นไอออน แล้วอะไรคือ "ไม่แตกตัวเป็นไอออน"?

A: โดยทั่วไปแล้ว สารที่ไม่แตกตัวเป็นไอออน คือสารที่ไม่เกิดการแตกตัวเป็นไอออนในน้ำ การแตกตัวเป็นไอออนคือการที่อิเล็กโทรไลต์แยกตัวออกเป็นไอออนที่มีประจุและเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในตัวทำละลายเฉพาะ เช่น น้ำหรือแอลกอฮอล์ ตัวอย่างเช่น เกลือที่เรากินทุกวัน—โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ละลายในน้ำและแตกตัวเป็นไอออนเพื่อสร้างไอออนโซเดียม (Na+) ที่มีประจุบวกและไอออนคลอไรด์ (Cl) ที่มีประจุลบ นั่นคือ HPMC ในน้ำไม่แตกตัวเป็นไอออนที่มีประจุ แต่ยังคงอยู่ในรูปของโมเลกุล

อุณหภูมิการเกิดเจลของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความสัมพันธ์กับอะไร?

คำตอบ: อุณหภูมิการเกิดเจลของ HPMC เกี่ยวข้องกับปริมาณเมทอกซิล ยิ่งปริมาณเมทอกซิลต่ำ อุณหภูมิการเกิดเจลก็จะยิ่งสูงขึ้น

แป้งฝุ่นเคลือบผิวบางๆ กับ HPMC ไม่มีความเกี่ยวข้องกันใช่หรือไม่?

คำตอบ: การสูญเสียผงของปูนฉาบผิวเรียบส่วนใหญ่มีความสัมพันธ์อย่างมากกับคุณภาพของแคลเซียมในเถ้า ส่วน HPMC นั้นไม่มีความสัมพันธ์มากนัก ปริมาณแคลเซียมต่ำในแคลเซียมสีเทาและสัดส่วนที่ไม่เหมาะสมของ CaO และ Ca(OH)2 ในแคลเซียมสีเทาจะทำให้ผงปูนฉาบผิวเรียบลดลง หากมีความสัมพันธ์กับ HPMC การกักเก็บน้ำที่ไม่ดีของ HPMC ก็จะทำให้ผงปูนฉาบผิวเรียบลดลงเช่นกัน

ในกระบวนการผลิต ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสชนิดละลายในน้ำเย็นและชนิดละลายในน้ำร้อนแตกต่างกันอย่างไร?

– คำตอบ: HPMC ชนิดละลายในน้ำเย็นได้ทันที คือชนิดที่ผ่านการปรับสภาพพื้นผิวด้วยไกลออกซาล เมื่อใส่ในน้ำเย็นจะกระจายตัวได้อย่างรวดเร็ว แต่ยังไม่ละลายหมด ความหนืดจะเพิ่มขึ้นเมื่อละลาย ในขณะที่ชนิดละลายในน้ำร้อน คือชนิดที่ไม่ได้ปรับสภาพพื้นผิวด้วยไกลออกซาล ปริมาณไกลออกซาลจะมาก การกระจายตัวจึงเร็ว แต่ความหนืดจะช้าลง ปริมาณไกลออกซาลจึงน้อยลง ในทางตรงกันข้าม

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) มีกลิ่นอย่างไร?

– คำตอบ: HPMC ที่ผลิตด้วยวิธีการใช้ตัวทำละลายนั้นทำจากโทลูอีนและไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ หากการล้างไม่ดีพอ อาจมีรสชาติตกค้างอยู่บ้าง

การใช้งานที่แตกต่างกัน เราควรเลือกใช้ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) อย่างไรให้เหมาะสม?

– คำตอบ: เบื่อกับการใช้แป้งเด็กแล้ว: ความต้องการต่ำกว่า ความหนืด 100000 ก็โอเค สิ่งสำคัญคือต้องป้องกันไม่ให้โดนน้ำ การใช้งานปูน: ความต้องการสูงกว่า ต้องการความหนืดสูง 150000 จะดีกว่า การใช้งานกาว: ต้องการผลิตภัณฑ์ที่แห้งเร็ว ความหนืดสูง

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีชื่อเรียกอื่นว่าอะไร?

– คำตอบ: ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส ย่อว่า HPMC หรือ MHPC หรือ ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส; เซลลูโลสไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลอีเทอร์; ไฮโปรเมลโลส, เซลลูโลส, 2-ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์

การใช้ HPMC ในการฉาบผิวเรียบ ทำให้เกิดฟองอากาศในผิวเรียบได้อย่างไร?

คำตอบ: HPMC ใน Skim coat มีบทบาทในการเพิ่มความหนืด น้ำ และโครงสร้าง โดยไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาใดๆ สาเหตุของการเกิดฟองอากาศ: 1. ใส่น้ำมากเกินไป 2. ด้านล่างไม่แห้งสนิท และชั้นบนสุดที่ขูดออกก็ทำให้เกิดฟองอากาศได้ง่ายเช่นกัน

สูตรฉาบผิวผนังด้านในและด้านนอก?

– คำตอบ: การฉาบผนังภายใน: แคลเซียม 800 กก. แคลเซียมสีเทา 150 กก. (สามารถเติมสตาร์ชอีเทอร์ สีเขียวบริสุทธิ์ เพ็งรุนตู กรดซิตริก โพลีอะคริลาไมด์ ได้ตามความเหมาะสม)

การฉาบผิวผนังภายนอก: ปูนซีเมนต์ 350 กก. แคลเซียม 500 กก. ทรายควอตซ์ 150 กก. ผงลาเท็กซ์ 8-12 กก. เซลลูโลสอีเทอร์ 3 กก. แป้งอีเทอร์ 0.5 กก. เส้นใยไม้ 2 กก.

HPMC กับ MC ต่างกันอย่างไร?

– คำตอบ: MC คือ เมทิลเซลลูโลส ซึ่งผลิตจากเซลลูโลสอีเทอร์ผ่านปฏิกิริยาหลายขั้นตอนโดยใช้มีเทนคลอไรด์เป็นสารทำให้เกิดอีเทอร์ หลังจากที่ฝ้ายบริสุทธิ์ได้รับการบำบัดด้วยด่าง โดยทั่วไป ระดับการแทนที่อยู่ที่ 1.6 ถึง 2.0 และความสามารถในการละลายจะแตกต่างกันไปตามระดับการแทนที่ จัดอยู่ในกลุ่มเซลลูโลสอีเทอร์ที่ไม่แตกตัวเป็นไอออน

(1) การกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลสขึ้นอยู่กับปริมาณที่เติม ความหนืด ความละเอียดของอนุภาค และอัตราการละลาย โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งเติมในปริมาณมาก ความละเอียดต่ำ ความหนืดต่ำ อัตราการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งสูง ในบรรดาปัจจัยเหล่านี้ ปริมาณสารเติมแต่งมีอิทธิพลมากที่สุดต่อการกักเก็บน้ำ และความหนืดไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรงกับการกักเก็บน้ำ อัตราการละลายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับการดัดแปลงพื้นผิวและความละเอียดของอนุภาคเซลลูโลส ในบรรดาอีเทอร์เซลลูโลสข้างต้น เมทิลเซลลูโลสและไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีอัตราการกักเก็บน้ำสูงที่สุด

(2) เมทิลเซลลูโลสละลายได้ในน้ำเย็น แต่ละลายได้ยากในน้ำร้อน สารละลายในน้ำมีความเสถียรมากในช่วง pH 3-12 เข้ากันได้ดีกับแป้ง กัวนิดีนกัม และสารลดแรงตึงผิวหลายชนิด การเกิดเจลจะเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิถึงอุณหภูมิการเกิดเจล

(3) การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะส่งผลกระทบอย่างมากต่ออัตราการกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลส โดยทั่วไป ยิ่งอุณหภูมิสูง การกักเก็บน้ำก็จะยิ่งแย่ลง หากอุณหภูมิของปูนเกิน 40℃ การกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลสจะแย่ลงอย่างมาก ซึ่งส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อความสามารถในการก่อสร้างของปูน

(4) เมทิลเซลลูโลสมีอิทธิพลอย่างชัดเจนต่อความสามารถในการก่อสร้างและการยึดเกาะของปูน “การยึดเกาะ” ในที่นี้หมายถึงการยึดเกาะที่ผู้ปฏิบัติงานรู้สึกได้ระหว่างเครื่องมือกับพื้นผิวผนัง กล่าวคือความต้านทานแรงเฉือนของปูน การยึดเกาะสูง ความต้านทานแรงเฉือนของปูนสูง ความแข็งแรงที่ผู้ปฏิบัติงานต้องการในกระบวนการใช้งานก็สูง และการก่อสร้างปูนก็ไม่ดี ในผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ การยึดเกาะของเมทิลเซลลูโลสอยู่ในระดับปานกลาง

HPMC (ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส) เป็นเซลลูโลสที่ผ่านการกลั่นจากฝ้ายหลังการบำบัดด้วยด่าง โดยใช้โพรพิลีนออกไซด์และคลอโรมีเทนเป็นสารทำให้เกิดอีเทอร์ ผ่านชุดปฏิกิริยาต่างๆ จนได้เซลลูโลสผสมอีเทอร์ที่ไม่แตกตัวเป็นไอออน โดยทั่วไประดับการแทนที่อยู่ที่ 1.2~2.0 คุณสมบัติของมันจะแตกต่างกันไปตามสัดส่วนของหมู่เมทอกซีและไฮดรอกซีโพรพิล

(1) ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสละลายได้ง่ายในน้ำเย็น แต่ละลายได้ยากในน้ำร้อน อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิการเกิดเจลในน้ำร้อนนั้นสูงกว่าเมทิลเซลลูโลสอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้ ความสามารถในการละลายของเมทิลเซลลูโลสในน้ำเย็นยังได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมาก

(2) ความหนืดของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความสัมพันธ์กับน้ำหนักโมเลกุล และยิ่งน้ำหนักโมเลกุลสูง ความหนืดก็จะยิ่งสูงขึ้น อุณหภูมิก็มีผลต่อความหนืดเช่นกัน ความหนืดจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แต่ผลกระทบจากอุณหภูมิสูงต่อความหนืดนั้นต่ำกว่าของเมทิลเซลลูโลส สารละลายมีความเสถียรเมื่อเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้อง

(3) ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความเสถียรต่อกรดและเบส และสารละลายในน้ำมีความเสถียรมากในช่วง pH 2~12 โซดาไฟและน้ำปูนใสมีผลกระทบต่อคุณสมบัติของมันน้อย แต่ด่างสามารถเร่งอัตราการละลายและเพิ่มความหนืดได้ ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความเสถียรต่อเกลือทั่วไป แต่เมื่อความเข้มข้นของสารละลายเกลือสูง ความหนืดของสารละลายไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้น

(4) การกักเก็บน้ำของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสขึ้นอยู่กับปริมาณและความหนืด และอัตราการกักเก็บน้ำของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสจะสูงกว่าเมทิลเซลลูโลสที่ปริมาณเท่ากัน

(5) ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสสามารถผสมกับสารประกอบโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้เพื่อให้ได้สารละลายที่มีความหนืดสูงขึ้นอย่างสม่ำเสมอ เช่น โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ สตาร์ชอีเทอร์ กาวจากพืช เป็นต้น

(6) การยึดเกาะของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสกับโครงสร้างปูนสูงกว่าการยึดเกาะของเมทิลเซลลูโลส

(7) ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความต้านทานต่อเอนไซม์ได้ดีกว่าเมทิลเซลลูโลส และความเป็นไปได้ในการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ในสารละลายก็ต่ำกว่าเมทิลเซลลูโลส

ในการใช้งานจริง ควรให้ความสนใจอะไรบ้างเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างความหนืดและอุณหภูมิของ HPMC?

คำตอบ: ความหนืดของ HPMC แปรผกผันกับอุณหภูมิ กล่าวคือ ความหนืดจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง เมื่อเราพูดถึงความหนืดของผลิตภัณฑ์ เรากำลังพูดถึงความหนืดของผลิตภัณฑ์ 2% ในน้ำที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส

ในการใช้งานจริง ในพื้นที่ที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างฤดูร้อนและฤดูหนาวมาก ควรสังเกตว่าในฤดูหนาวแนะนำให้ใช้ความหนืดค่อนข้างต่ำ ซึ่งเอื้อต่อการก่อสร้างมากกว่า มิฉะนั้น เมื่ออุณหภูมิต่ำ ความหนืดของเซลลูโลสจะเพิ่มขึ้น และเมื่อขูดจะรู้สึกหนัก

ความหนืดปานกลาง: 75,000-100,000 ส่วนใหญ่ใช้สำหรับโป๊ว

เหตุผล: กักเก็บน้ำได้ดี

กาว HPMC ความหนืดสูง (150,000-200,000) ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเป็นกาวผงสำหรับปูนฉนวนอนุภาคโพลีสไตรีน และปูนฉนวนลูกปัดเคลือบแก้ว

เหตุผล: มีความหนืดสูง ปูนไม่ไหลย้อยง่าย ไหลได้ดี ช่วยปรับปรุงคุณภาพงานก่อสร้าง

แต่โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งความหนืดสูง การกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดี ดังนั้นโรงงานผลิตปูนแห้งหลายแห่งจึงพิจารณาถึงต้นทุนและเลือกใช้เซลลูโลส HPMC ที่มีความหนืดปานกลาง (75000-100000) แทนเซลลูโลส HPMC ที่มีความหนืดปานกลางและต่ำ (20000-40000) เพื่อลดปริมาณการเติมลง