หลักการกักเก็บน้ำของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC)

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) เป็นอีเทอร์เซลลูโลสที่ไม่แตกตัวเป็นไอออน ผลิตจากวัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติเซลลูโลสผ่านกระบวนการทางเคมีหลายขั้นตอน เป็นผงสีขาว ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส และไม่เป็นพิษ เมื่อแช่ในน้ำเย็นจะกลายเป็นสารละลายคอลลอยด์ใสหรือขุ่นเล็กน้อย มีคุณสมบัติในการเพิ่มความหนืด การยึดเกาะ การกระจายตัว การทำให้เกิดอิมัลชัน การสร้างฟิล์ม การแขวนลอย การดูดซับ การก่อตัวเป็นเจล การทำงานบนพื้นผิว การกักเก็บความชื้น และเป็นคอลลอยด์ป้องกัน ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสสามารถนำไปใช้ในวัสดุก่อสร้าง อุตสาหกรรมสีเคลือบ เรซินสังเคราะห์ อุตสาหกรรมเซรามิก ยา อาหาร สิ่งทอ เกษตรกรรม อุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์ในชีวิตประจำวัน และอุตสาหกรรมอื่นๆ

หน้าที่และหลักการในการกักเก็บน้ำ: เซลลูโลสอีเทอร์ HPMC มีบทบาทหลักในการกักเก็บน้ำและเพิ่มความหนืดในปูนซีเมนต์และปูนฉาบยิปซัม ซึ่งช่วยเพิ่มแรงยึดเกาะและต้านทานการไหลย้อยของปูนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิอากาศ อุณหภูมิ และความเร็วลม จะส่งผลต่ออัตราการระเหยของน้ำในปูนซีเมนต์และผลิตภัณฑ์ยิปซัม ดังนั้น ในแต่ละฤดูกาล ผลการกักเก็บน้ำของผลิตภัณฑ์ HPMC ในปริมาณเท่ากันจึงอาจแตกต่างกัน ในงานก่อสร้างเฉพาะ การปรับผลการกักเก็บน้ำของปูนสามารถทำได้โดยการเพิ่มหรือลดปริมาณ HPMC ที่เติมลงไป

การกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงเป็นตัวบ่งชี้สำคัญในการแยกแยะคุณภาพของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ ผลิตภัณฑ์ HPMC ซีรีส์คุณภาพสูงสามารถแก้ปัญหาการกักเก็บน้ำที่อุณหภูมิสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในฤดูที่มีอุณหภูมิสูง โดยเฉพาะในพื้นที่ร้อนและแห้งแล้ง และการก่อสร้างแบบชั้นบางบนพื้นที่รับแสงแดด จำเป็นต้องใช้ HPMC คุณภาพสูงเพื่อปรับปรุงการกักเก็บน้ำของสารละลาย

HPMC คุณภาพสูงมีความสม่ำเสมอดีมาก หมู่เมทอกซีและไฮดรอกซีโพรพอกซีมีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอตามสายโซ่โมเลกุลของเซลลูโลส ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถของอะตอมออกซิเจนบนพันธะไฮดรอกซิลและอีเทอร์ในการรวมตัวกับน้ำเพื่อสร้างพันธะไฮโดรเจน ทำให้โมเลกุลน้ำอิสระกลายเป็นน้ำที่ถูกยึดไว้ จึงสามารถควบคุมการระเหยของน้ำที่เกิดจากสภาพอากาศร้อนจัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้สามารถกักเก็บน้ำได้สูง

เซลลูโลสคุณภาพสูง (HPMC) สามารถกระจายตัวได้อย่างสม่ำเสมอและมีประสิทธิภาพในปูนซีเมนต์และผลิตภัณฑ์ที่ทำจากยิปซัม และห่อหุ้มอนุภาคของแข็งทั้งหมด ก่อตัวเป็นชั้นฟิล์มเปียก น้ำในฐานจะค่อยๆ ปล่อยออกมาในช่วงระยะเวลานาน วัสดุที่ควบแน่นจะเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ทำให้มั่นใจได้ถึงความแข็งแรงในการยึดเกาะและความแข็งแรงในการรับแรงอัดของวัสดุ ดังนั้น ในการก่อสร้างในช่วงฤดูร้อนที่มีอุณหภูมิสูง เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ในการกักเก็บน้ำ จึงต้องเติมผลิตภัณฑ์ HPMC คุณภาพสูงในปริมาณที่เพียงพอตามสูตร มิฉะนั้น จะเกิดปัญหาการไฮเดรชั่นไม่เพียงพอ ความแข็งแรงลดลง เกิดรอยแตก โพรง และการหลุดร่วงเนื่องจากการแห้งมากเกินไป และยังเพิ่มความยากลำบากให้กับคนงานก่อสร้างอีกด้วย เมื่ออุณหภูมิลดลง ปริมาณ HPMC ที่เติมสามารถลดลงได้ทีละน้อย และยังคงได้ผลลัพธ์ในการกักเก็บน้ำเช่นเดิม

การกักเก็บน้ำของ HPMC ได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่อไปนี้:
1. ความเป็นเนื้อเดียวกันของเซลลูโลสอีเทอร์ HPMC
ใน HPMC ที่ทำปฏิกิริยาอย่างเป็นเนื้อเดียวกัน หมู่เมทอกซีและหมู่ไฮดรอกซีโพรพอกซีจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ และมีอัตราการกักเก็บน้ำสูง

2. อุณหภูมิการเกิดเจลด้วยความร้อนของเซลลูโลสอีเทอร์ HPMC
หากอุณหภูมิของเจลสูง อัตราการกักเก็บน้ำก็จะสูง ในทางกลับกัน หากอุณหภูมิต่ำ อัตราการกักเก็บน้ำก็จะต่ำ

3. ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ HPMC
เมื่อความหนืดของ HPMC เพิ่มขึ้น อัตราการกักเก็บน้ำก็จะเพิ่มขึ้นด้วย และเมื่อความหนืดถึงระดับหนึ่งแล้ว การเพิ่มขึ้นของอัตราการกักเก็บน้ำจะเริ่มคงที่

4. การเติมเซลลูโลสอีเทอร์ HPMC
ยิ่งเติมเซลลูโลสอีเทอร์ HPMC ในปริมาณมากเท่าใด อัตราการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งสูงขึ้นและประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ในช่วงปริมาณการเติม 0.25-0.6% อัตราการกักเก็บน้ำจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อปริมาณการเติมเพิ่มขึ้น แต่เมื่อปริมาณการเติมเพิ่มขึ้นมากกว่านี้ แนวโน้มการเพิ่มขึ้นของอัตราการกักเก็บน้ำจะช้าลง