Порошок шпаклівки в основному складається з плівкоутворюючих речовин (зв'язуючих матеріалів), наповнювачів, водоутримуючих агентів, загусників, піногасників тощо. До поширених органічних хімічних сировин у порошку шпаклівки в основному належать: целюлоза, попередньо желатинізований крохмаль, ефір крохмалю, полівініловий спирт, диспергований латексний порошок тощо. Нижче по черзі аналізуються характеристики та використання різних хімічних сировин.
1: Визначення та відмінності клітковини, целюлози та ефіру целюлози
Клітковина (США: Fiber; англійська: Fiber) — це речовина, що складається з безперервних або перервних ниток. Таких як рослинне волокно, шерсть тварин, шовкове волокно, синтетичне волокно тощо.
Целюлоза — це макромолекулярний полісахарид, що складається з глюкози, і є основним структурним компонентом клітинних стінок рослин. За кімнатної температури целюлоза не розчиняється ні у воді, ні у звичайних органічних розчинниках. Вміст целюлози в бавовні близький до 100%, що робить її найчистішим природним джерелом целюлози. Загалом у деревині целюлоза становить 40-50%, геміцелюлоза — 10-30%, а лігнін — 20-30%. Різниця між целюлозою (праворуч) і крохмалем (ліворуч):
Загалом кажучи, як крохмаль, так і целюлоза є макромолекулярними полісахаридами, а їх молекулярну формулу можна виразити як (C6H10O5)n. Молекулярна маса целюлози більша, ніж у крохмалю, і целюлоза може розкладатися з утворенням крохмалю. Целюлоза - це D-глюкоза та β-1,4-глікозид. Макромолекулярні полісахариди, що складаються зі зв'язків, тоді як крохмаль утворений α-1,4-глікозидними зв'язками. Целюлоза зазвичай не розгалужена, але крохмаль розгалужений 1,6-глікозидними зв'язками. Целюлоза погано розчинна у воді, тоді як крохмаль розчинний у гарячій воді. Целюлоза нечутлива до амілази та не синіє під впливом йоду.
Англійська назва целюлозного ефіру - cellulose ether (етер целюлози) - це полімерна сполука з ефірною структурою, що складається з целюлози. Він є продуктом хімічної реакції целюлози (рослинної) з етерифікуючим агентом. Відповідно до класифікації хімічної структури замісника після етерифікації, його можна розділити на аніонні, катіонні та неіонні ефіри. Залежно від використаного етерифікуючого агента, розрізняють метилцелюлозу, гідроксиетилметилцелюлозу, карбоксиметилцелюлозу, етилцелюлозу, бензилцелюлозу, гідроксиетилцелюлозу, гідроксипропілметилцелюлозу, ціаноетилцелюлозу, бензилціаноетилцелюлозу, карбоксиметилгідроксиетилцелюлозу та фенілцелюлозу тощо. У будівельній промисловості целюлозний ефір також називають целюлозою, що є неправильною назвою, і правильно його називають целюлозою (або ефіром). Механізм загущення загусника целюлозного ефіру Загусник целюлозного ефіру - це неіонний загусник, який загущується переважно шляхом гідратації та міжмолекулярного переплетення. Полімерний ланцюг целюлозного ефіру легко утворює водневі зв'язки з водою у воді, а водневий зв'язок забезпечує високий рівень гідратації та міжмолекулярного переплетення.
Коли до латексної фарби додають загусник на основі ефіру целюлози, вона поглинає велику кількість води, що призводить до значного розширення її об'єму, зменшуючи вільний простір для пігментів, наповнювачів та частинок латексу; водночас молекулярні ланцюги ефіру целюлози переплітаються, утворюючи тривимірну мережеву структуру, а кольорові наповнювачі та частинки латексу опиняються в середині сітки та не можуть вільно текти. Завдяки цим двом ефектам в'язкість системи покращується! Досягнуто необхідного ефекту загущення!
Звичайна целюлоза (ефір): Загалом, целюлоза на ринку відноситься до гідроксипропілу, гідроксиетил в основному використовується для фарби, латексної фарби, а гідроксипропілметилцелюлоза використовується для розчину, шпаклівки та інших продуктів. Карбоксиметилцелюлоза використовується для звичайного шпаклівкового порошку для внутрішніх стін. Карбоксиметилцелюлоза, також відома як натрій карбоксиметилцелюлоза, що називається (КМЦ): Карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) - це нетоксичний, без запаху білий хлоп'ястий порошок зі стабільними характеристиками та легко розчинний у воді. Лужна або лужна прозора в'язка рідина, розчинна в інших водорозчинних клеях та смолах, нерозчинна в органічних розчинниках, таких як етанол. КМЦ може використовуватися як сполучна речовина, загусник, суспендуючий агент, емульгатор, диспергатор, стабілізатор, проклеювальний агент тощо. Карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) - це продукт з найбільшим виходом, найширшим спектром застосування та найзручнішим використанням серед ефірів целюлози, широко відомий як «промисловий глутамат натрію». Карбоксиметилцелюлоза має функції зв'язування, загущення, зміцнення, емульгування, утримання води та суспендування. 1. Застосування натрійкарбоксиметилцелюлози в харчовій промисловості: натрійкарбоксиметилцелюлоза є не тільки хорошим стабілізатором емульсії та загусником у харчовій промисловості, але й має чудову стабільність при заморожуванні та плавленні, а також може покращити смак продукту та подовжити термін зберігання. 2. Використання натрійкарбоксиметилцелюлози у фармацевтичній промисловості: її можна використовувати як стабілізатор емульсії для ін'єкцій, сполучну речовину та плівкоутворювач для таблеток у фармацевтичній промисловості. 3. КМЦ можна використовувати як антиосаджувальний агент, емульгатор, диспергатор, вирівнювач та клей для покриттів. Вона може рівномірно розподілити тверду речовину покриття в розчиннику, щоб покриття не розшаровувалося протягом тривалого часу. Вона також широко використовується у фарбах. 4. Натрійкарбоксиметилцелюлоза може використовуватися як флокулянт, хелатний агент, емульгатор, загусник, водоутримуючий агент, проклеювальний агент, плівкоутворювальний матеріал тощо. Він також широко використовується в електроніці, пестицидах, шкірі, пластмасах, поліграфії, кераміці, хімічній промисловості щоденного використання та інших галузях, і завдяки своїм відмінним характеристикам та широкому спектру використання він постійно розвиває нові сфери застосування, а ринкові перспективи надзвичайно широкі. Приклади застосування: формула порошку для шпаклівки зовнішніх стін формула порошку для шпаклівки внутрішніх стін 1 Порошок Шуанфей: 600-650 кг 1 Порошок Шуанфей: 1000 кг 2 Білий цемент: 400-350 кг 2 Прежелатинізований крохмаль: 5-6 кг 3 Прежелатинізований крохмаль: 5-6 кг 3 КМЦ: 10-15 кг або ГПМЦ 2,5-3 кг 4 КМЦ: 10-15 кг або ГПМЦ 2,5-3 кг Порошок шпаклівки з додаванням карбоксиметилцелюлози КМЦ, прежелатинізованого крохмалю Характеристики: 1. Має хорошу здатність до швидкого загущення; здатність до склеювання та певне утримання води; 2. Покращує здатність матеріалу до протиковзання (провисання), покращує експлуатаційні характеристики матеріалу та робить операцію більш плавною; продовжує час розкриття матеріалу. 3. Після висихання поверхня гладка, порошок не відпадає, має хороші плівкоутворювальні властивості та не подряпин. ④ Що ще важливіше, дозування невелике, і дуже низьке дозування може досягти високого ефекту; водночас, виробничі витрати знижуються приблизно на 10-20%. У будівельній галузі КМЦ використовується у виробництві бетонних заготовок, що може зменшити втрати води та діяти як сповільнювач. Навіть для великомасштабного будівництва він також може покращити міцність бетону та полегшити відшаровування заготовок від мембрани. Ще однією основною метою є зішкрібання стіни білого та шпаклівкового порошку, шпаклівальної пасти, що може заощадити багато будівельних матеріалів та покращити захисний шар та яскравість стіни. Гідроксиетилметилцелюлоза, що називається (ГЕК): хімічна формула:
1. Вступ до гідроксиетилцелюлози: Гідроксиетилцелюлоза (ГЕК) – це неіонний ефір целюлози, отриманий з природного полімерного матеріалу целюлози шляхом серії хімічних процесів. Це нетоксичний білий порошок або гранули без запаху та смаку, які можна розчинити в холодній воді з утворенням прозорого в'язкого розчину, і на розчинення не впливає значення pH. Він має загущувальні, зв'язуючі, диспергуючі, емульгуючі, плівкоутворюючі, суспендуючі, адсорбуючі, поверхнево-активні, вологоутримуючі та солестійкі властивості.
2. Технічні показники Стандарт проекту Зовнішній вигляд Білий або жовтуватий порошок Молярне заміщення (MS) 1,8-2,8 Нерозчинні у воді речовини (%) ≤ 0,5 Втрати при висиханні (мас.%) ≤ 5,0 Залишок при прожарюванні (мас.%) ≤ 5,0 Значення pH 6,0-8,5 В'язкість (мПа·с) 2%, 30000, 60000, 100000 водний розчин при 20°C Три переваги гідроксиетилцелюлози Високий загусний ефект
● Гідроксиетилцелюлоза забезпечує чудові покривні властивості для латексних покриттів, особливо для покриттів з високим вмістом ПВА. При густому шарі фарби флокуляція не відбувається.
● Гідроксиетилцелюлоза має вищу загущувальну дію. Вона може зменшити дозування, підвищити економічність формули та покращити стійкість покриття до стирання.
Відмінні реологічні властивості
● Водний розчин гідроксиетилцелюлози є неньютонівською системою, а властивість його розчину називається тиксотропією.
● У статичному стані, після повного розчинення продукту, система покриття підтримує найкращий стан загущення та розкриття.
● У стані заливки система підтримує помірну в'язкість, завдяки чому продукт має чудову плинність і не розбризкується.
● При нанесенні пензлем та валиком продукт легко розподіляється по основі. Він зручний для будівництва. Водночас він має гарну стійкість до бризок.
● Зрештою, після завершення покриття в'язкість системи миттєво відновлюється, і покриття одразу ж просідає.
Дисперсність та розчинність
● Гідроксиетилцелюлоза оброблена засобом уповільненого розчинення, що може ефективно запобігти агломерації при додаванні сухого порошку. Після того, як порошок ГЕК добре диспергований, розпочніть гідратацію.
● Гідроксиетилцелюлоза за належної обробки поверхні може добре регулювати швидкість розчинення та швидкість збільшення в'язкості продукту.
стабільність при зберіганні
● Гідроксиетилцелюлоза має добрі протигрибкові властивості та забезпечує достатній час зберігання фарби. Ефективно запобігає осіданню пігментів та наповнювачів. 4. Як використовувати: (1) Додавати безпосередньо під час виробництва. Цей метод є найпростішим і займає найкоротший час. Кроки такі: 1. Додайте чисту воду у велике відро, оснащене мішалкою з високим зсувом. 2. Почніть безперервно помішувати на низькій швидкості та повільно просійте гідроксиетилцелюлозу в розчин рівномірно. 3. Продовжуйте перемішувати, доки всі частинки не просочаться. 4. Потім додайте протигрибковий засіб та різні добавки. Такі як пігменти, диспергуючі добавки, аміачна вода тощо. 5. Перемішуйте, доки вся гідроксиетилцелюлоза повністю не розчиниться (в'язкість розчину значно зростає), перш ніж додавати інші компоненти до формули для реакції. (2) Підготовка маточного розчину до використання: Цей метод полягає в тому, що спочатку готують маточний розчин з вищою концентрацією, а потім додають його до продукту. Перевагою цього методу є більша гнучкість і його можна додавати безпосередньо до готового продукту, але його необхідно правильно зберігати. Кроки аналогічні крокам (1–4) у методі (1): різниця полягає в тому, що не потрібна високозсувна мішалка, лише кілька мішалок з достатньою потужністю, щоб підтримувати гідроксиетилцелюлозу рівномірно диспергованою в розчині, продовжуйте перемішування до повного розчинення до в'язкого розчину. Слід зазначити, що протигрибковий агент необхідно додавати до маточного розчину якомога швидше. V. Застосування 1. Використовується у латексній фарбі на водній основі: ГЕК, як захисний колоїд, може бути використаний у полімеризації вінілацетату в емульсії для покращення стабільності полімеризаційної системи в широкому діапазоні значень pH. У виробництві готової продукції використовуються добавки, такі як пігменти та наповнювачі, для рівномірного диспергування, стабілізації та забезпечення загущувального ефекту. Його також можна використовувати як диспергатор для суспензійних полімерів, таких як стирол, акрилат та пропілен. Використання в латексній фарбі може значно покращити характеристики загущення та вирівнювання. 2. Щодо буріння нафтових свердловин: ГЕК використовується як загусник у різних бурових розчинах, необхідних для буріння, кріплення свердловин, цементування свердловин та гідророзриву пласта, щоб буровий розчин мав добру текучість та стабільність. Покращує пропускну здатність бурового розчину під час буріння та запобігає потраплянню великої кількості води в нафтовий шар з бурового розчину, стабілізуючи виробничу потужність нафтового шару. 3. Використовується в будівництві та будівельних матеріалах: Завдяки своїй сильній вологоутримуючій здатності, HEC є ефективним загусником та в'яжучою речовиною для цементного розчину та будівельних розчинів. Його можна змішувати з розчином для покращення текучості та будівельних характеристик, а також для подовження часу випаровування води, покращення початкової міцності бетону та уникнення тріщин. Він може значно покращити його вологоутримуючу здатність та міцність зчеплення при використанні для штукатурки, склеювання штукатурки та штукатурної шпаклівки. 4. Використовується в зубній пасті: завдяки своїй високій стійкості до солі та кислоти, HEC може забезпечити стабільність зубної пасти. Крім того, зубна паста нелегко сохне через свою сильну вологоутримуючу та емульгуючу здатність. 5. При використанні у чорнилах на водній основі, HEC може зробити чорнило швидким та непроникним. Крім того, HEC також широко використовується в текстильному друку та фарбуванні, виробництві паперу, щоденних хімікатах тощо. 6. Застереження щодо використання HEC: a. Гігроскопічність: Усі типи гідроксиетилцелюлози HEC є гігроскопічними. Вміст води зазвичай нижче 5% на заводі, але через різні умови транспортування та зберігання вміст води буде вищим, ніж на заводі. Під час використання просто виміряйте вміст води та відніміть вагу води під час розрахунку. Не піддавайте його впливу атмосфери. b. Пилоподібний порошок є вибухонебезпечним: якщо всі органічні порошки та пил гідроксиетилцелюлози знаходяться в повітрі в певній пропорції, вони також вибухнуть, коли зіткнуться з точкою займання. Слід належним чином експлуатувати його, щоб максимально уникнути потрапляння пилоподібного порошку в атмосферу. 7. Технічні характеристики упаковки: Виріб виготовлений з паперово-пластикового композитного пакета з внутрішньою підкладкою з поліетилену, вагою нетто 25 кг. Зберігайте у провітрюваному та сухому місці в приміщенні під час зберігання та звертайте увагу на вологість. Зверніть увагу на захист від дощу та сонця під час транспортування. Гідроксипропілметилцелюлоза, також відома як (ГПМЦ): гідроксипропілметилцелюлоза (ГПМЦ) – це білий порошок без запаху та смаку, нетоксичний. Існує два типи: швидкорозчинний та нешвидкорозчинний. При контакті з холодною водою він швидко розчиняється та зникає у воді. У цей час рідина не має в'язкості. Приблизно через 2 хвилини в'язкість рідини збільшується, утворюючи прозорий в'язкий колоїд. Нешвидкорозчинний тип: його можна використовувати лише в сухих порошкоподібних продуктах, таких як шпаклівка та цементний розчин. Його не можна використовувати в рідкому клеї та фарбі, оскільки це призведе до утворення грудочок.
Час публікації: 26 грудня 2022 р.