เซลลูโลสอีเทอร์ในสารเติมแต่งปูนผสมเสร็จ

1. หน้าที่หลักของเซลลูโลสอีเทอร์

ในปูนผสมเสร็จ เซลลูโลสอีเทอร์เป็นสารเติมแต่งหลักที่เติมในปริมาณที่ต่ำมาก แต่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของปูนเปียกได้อย่างมีนัยสำคัญ และส่งผลต่อประสิทธิภาพการก่อสร้างของปูน

2. ประเภทของเซลลูโลสอีเทอร์

การผลิตเซลลูโลสอีเทอร์ส่วนใหญ่ทำจากเส้นใยธรรมชาติผ่านการละลายของอัลคาไล ปฏิกิริยาการกราฟต์ (อีเทอร์ริฟิเคชัน) การซัก การอบแห้ง การบด และกระบวนการอื่นๆ

ตามวัตถุดิบหลัก เส้นใยธรรมชาติสามารถแบ่งออกเป็น: เส้นใยฝ้าย เส้นใยซีดาร์ เส้นใยบีช ฯลฯ ระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชันจะแตกต่างกันไป ซึ่งส่งผลต่อความหนืดสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ปัจจุบันผู้ผลิตเซลลูโลสรายใหญ่ใช้ใยฝ้าย (ผลพลอยได้จากไนโตรเซลลูโลส) เป็นวัตถุดิบหลัก

เซลลูโลสอีเทอร์สามารถแบ่งออกเป็นไอออนิกและไม่ใช่ไอออนิกประเภทไอออนิกส่วนใหญ่ประกอบด้วยเกลือคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส และประเภทที่ไม่ใช่ไอออนิกส่วนใหญ่ประกอบด้วยเมทิลเซลลูโลส, เมทิลไฮดรอกซีเอทิล (โพรพิล) เซลลูโลส, ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส ฯลฯ

ปัจจุบันเซลลูโลสอีเทอร์ที่ใช้ในปูนผสมเสร็จส่วนใหญ่เป็นเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (MC), เมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (MHEC), เมทิลไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลสอีเทอร์ (MHPG), ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (HPMC)ในปูนผสมเสร็จ เนื่องจากเซลลูโลสไอออนิก (เกลือคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส) ไม่เสถียรเมื่อมีแคลเซียมไอออน จึงไม่ค่อยมีการใช้ในผลิตภัณฑ์ผสมเสร็จที่ใช้ซีเมนต์ ปูนขาว ฯลฯ เป็นวัสดุประสานในบางพื้นที่ในประเทศจีน เกลือคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสถูกใช้เป็นสารเพิ่มความข้นสำหรับผลิตภัณฑ์ในร่มบางชนิดที่แปรรูปโดยใช้แป้งดัดแปรเป็นวัสดุประสานหลักและใช้ผง Shuangfei เป็นสารตัวเติมผลิตภัณฑ์นี้มีแนวโน้มที่จะเกิดโรคราน้ำค้างและไม่ทนต่อน้ำ และขณะนี้กำลังยุติการใช้งานไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสยังใช้ในผลิตภัณฑ์ผสมเสร็จบางชนิด แต่มีส่วนแบ่งการตลาดน้อยมาก

3. ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลักของเซลลูโลสอีเทอร์

(1) ความสามารถในการละลาย

เซลลูโลสเป็นสารประกอบโพลีไฮดรอกซีโพลีเมอร์ที่ไม่ละลายหรือละลายหลังจากเอเทอร์ริฟิเคชั่น เซลลูโลสจะละลายได้ในน้ำ เจือจางสารละลายอัลคาไลและตัวทำละลายอินทรีย์ และมีเทอร์โมพลาสติกความสามารถในการละลายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปัจจัยสี่ประการ ประการแรก ความสามารถในการละลายจะแตกต่างกันไปตามความหนืด ยิ่งความหนืดต่ำ ความสามารถในการละลายก็จะยิ่งมากขึ้นประการที่สอง คุณลักษณะของกลุ่มที่แนะนำในกระบวนการอีเธอริฟิเคชัน ยิ่งกลุ่มมีขนาดใหญ่เท่าไร ความสามารถในการละลายก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้นยิ่งกลุ่มมีขั้วมากเท่าไร เซลลูโลสอีเทอร์ก็จะละลายในน้ำได้ง่ายขึ้นเท่านั้นประการที่สาม ระดับของการทดแทนและการกระจายตัวของกลุ่มอีเทอร์ไฟด์ในโมเลกุลขนาดใหญ่เซลลูโลสอีเทอร์ส่วนใหญ่สามารถละลายได้ในน้ำภายใต้การทดแทนระดับหนึ่งเท่านั้นประการที่สี่ ระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชันของเซลลูโลสอีเทอร์ ระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชันที่สูงขึ้น ละลายได้น้อยลงยิ่งระดับการเกิดพอลิเมอไรเซชันต่ำลง ช่วงของระดับการทดแทนที่สามารถละลายในน้ำก็จะยิ่งกว้างขึ้น

(2) การกักเก็บน้ำ

การกักเก็บน้ำเป็นประสิทธิภาพที่สำคัญของเซลลูโลสอีเทอร์ และยังเป็นประสิทธิภาพที่ผู้ผลิตผงแห้งในประเทศหลายราย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ภาคใต้ที่มีอุณหภูมิสูง ให้ความสนใจปัจจัยที่ส่งผลต่อการกักเก็บน้ำของมอร์ตาร์ ได้แก่ ปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์ที่เติม ความหนืด ความละเอียดของอนุภาค และอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมการใช้งานยิ่งปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์ที่เติมเข้าไปสูงเท่าใด ผลการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้นยิ่งมีความหนืดมากเท่าไรก็ยิ่งมีผลการกักเก็บน้ำดีขึ้นเท่านั้นยิ่งอนุภาคละเอียดมากเท่าไร ผลการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น

(3) ความหนืด

ความหนืดเป็นตัวแปรสำคัญของผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ในปัจจุบัน ผู้ผลิตเซลลูโลสอีเทอร์หลายรายใช้วิธีการและเครื่องมือที่แตกต่างกันในการวัดความหนืดสำหรับผลิตภัณฑ์ชนิดเดียวกัน ผลลัพธ์ความหนืดที่วัดด้วยวิธีต่างๆ จะแตกต่างกันมาก และบางวิธีก็มีความแตกต่างกันเป็นสองเท่าด้วยซ้ำดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบความหนืดจึงต้องดำเนินการระหว่างวิธีทดสอบเดียวกัน ได้แก่ อุณหภูมิ โรเตอร์ เป็นต้น

โดยทั่วไป ยิ่งความหนืดสูง ผลการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นอย่างไรก็ตาม ยิ่งความหนืดสูง น้ำหนักโมเลกุลของเซลลูโลสอีเทอร์ก็จะยิ่งสูงขึ้น และความสามารถในการละลายที่ลดลงตามลำดับจะส่งผลเสียต่อความแข็งแรงและประสิทธิภาพการก่อสร้างของปูนยิ่งความหนืดสูง ผลของการทำให้ปูนหนาขึ้นจะยิ่งชัดเจนมากขึ้น แต่ไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรงยิ่งความหนืดสูง ปูนเปียกก็จะยิ่งมีความหนืดมากขึ้นในระหว่างการก่อสร้างจะมีลักษณะเกาะติดกับมีดโกนและมีการยึดเกาะกับพื้นผิวสูงแต่การเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างของปูนเปียกนั้นไม่ได้มีประโยชน์อะไรในระหว่างการก่อสร้าง ประสิทธิภาพการป้องกันการหย่อนไม่ชัดเจนในทางตรงกันข้าม เมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืดปานกลางและต่ำ แต่มีการปรับเปลี่ยนเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมในการปรับปรุงความแข็งแรงโครงสร้างของปูนเปียก

(4) ความละเอียดของอนุภาค:

เซลลูโลสอีเทอร์ที่ใช้สำหรับปูนผสมเสร็จจะต้องเป็นผง โดยมีปริมาณน้ำต่ำ และความละเอียดยังต้องการ 20% ถึง 60% ของขนาดอนุภาคเพื่อให้น้อยกว่า 63 μmความละเอียดส่งผลต่อความสามารถในการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์เซลลูโลสอีเทอร์หยาบมักอยู่ในรูปของเม็ดซึ่งง่ายต่อการกระจายตัวและละลายในน้ำโดยไม่จับตัวเป็นก้อน แต่อัตราการละลายช้ามากจึงไม่เหมาะสำหรับใช้ในปูนผสมเสร็จ (ผลิตภัณฑ์ในประเทศบางชนิดมีการตกตะกอน ไม่ง่ายที่จะกระจายตัวและละลายในน้ำและมีแนวโน้มที่จะเค้ก)ในปูนผสมเสร็จ เซลลูโลสอีเทอร์จะถูกกระจายระหว่างมวลรวม สารตัวเติมละเอียด ซีเมนต์ และวัสดุประสานอื่นๆเฉพาะผงที่ละเอียดเพียงพอเท่านั้นที่สามารถหลีกเลี่ยงการจับตัวเป็นก้อนของเซลลูโลสอีเทอร์เมื่อผสมกับน้ำเมื่อเติมเซลลูโลสอีเทอร์กับน้ำเพื่อละลายการจับตัวเป็นก้อน เป็นเรื่องยากมากที่จะกระจายตัวและละลาย

(5) การดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์

การปรับเปลี่ยนเซลลูโลสอีเทอร์เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน และเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของเซลลูโลสอีเทอร์ได้เพื่อเพิ่มความสามารถในการเปียกน้ำ การกระจายตัว การยึดเกาะ การทำให้หนาขึ้น การทำให้เป็นอิมัลซิฟิเคชั่น การกักเก็บน้ำ และคุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์ม รวมถึงความสามารถในการซึมผ่านของน้ำมันได้

4. ผลกระทบของอุณหภูมิโดยรอบต่อการกักเก็บน้ำของปูน

การกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์จะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในการใช้งานวัสดุในทางปฏิบัติ ปูนมักจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวที่ร้อนที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่า 40°C) ในหลายสภาพแวดล้อมการกักเก็บน้ำที่ลดลงส่งผลให้เกิดผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจนต่อความสามารถในการใช้งานและความต้านทานการแตกร้าวการขึ้นอยู่กับอุณหภูมิจะยังคงส่งผลให้คุณสมบัติของปูนลดลง และจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องลดอิทธิพลของปัจจัยด้านอุณหภูมิภายใต้สภาวะนี้สูตรครกได้รับการปรับอย่างเหมาะสม และมีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญหลายประการในสูตรอาหารตามฤดูกาลแม้ว่าการเพิ่มปริมาณ (สูตรฤดูร้อน) ความสามารถในการใช้งานได้และความต้านทานการแตกร้าวยังคงไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานได้ ซึ่งต้องมีการดูแลเป็นพิเศษจากเซลลูโลสอีเทอร์ เช่น การเพิ่มระดับของอีเทอร์ริฟิเคชัน เป็นต้น เพื่อให้สามารถกักเก็บน้ำได้ ทำได้ที่อุณหภูมิค่อนข้างสูงจะรักษาผลที่ดีกว่าเมื่ออยู่ในระดับสูง ดังนั้นจึงให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

5. ใช้งานในปูนผสมเสร็จ

ในปูนผสมเสร็จ เซลลูโลสอีเทอร์มีบทบาทในการกักเก็บน้ำ เพิ่มความหนา และปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อสร้างประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำที่ดีทำให้มั่นใจได้ว่าปูนจะไม่ทำให้เกิดการขัด การทำให้เป็นผง และลดความแข็งแรงเนื่องจากการขาดแคลนน้ำและการให้น้ำที่ไม่สมบูรณ์การเพิ่มความหนาช่วยเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างของปูนเปียกได้อย่างมากการเติมเซลลูโลสอีเทอร์สามารถปรับปรุงความหนืดเปียกของปูนเปียกได้อย่างมีนัยสำคัญ และมีความหนืดที่ดีกับพื้นผิวต่างๆ ดังนั้นจึงปรับปรุงประสิทธิภาพของผนังปูนเปียกและลดของเสียนอกจากนี้บทบาทของเซลลูโลสอีเทอร์ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ ก็แตกต่างกันเช่นกันตัวอย่างเช่น ในกาวติดกระเบื้อง เซลลูโลสอีเทอร์สามารถเพิ่มเวลาเปิดและปรับเวลาได้ในปูนพ่นเชิงกลสามารถปรับปรุงความแข็งแรงโครงสร้างของปูนเปียกได้ในการปรับระดับตัวเองสามารถป้องกันการตั้งถิ่นฐานการแบ่งแยกและการแบ่งชั้นได้ดังนั้นในฐานะที่เป็นสารเติมแต่งที่สำคัญ เซลลูโลสอีเทอร์จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปูนผงแห้ง