مناقشة حول هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز الأثير (HPMC) لملاط المسحوق الجاف

الاسم الصيني لـ HPMC هو هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز. وهو مادة غير أيونية، ويُستخدم غالبًا كعامل احتجاز للماء في الملاط الجاف المخلوط. وهو المادة الأكثر استخدامًا في الملاط لاحتجاز الماء.

تعتمد عملية إنتاج HPMC بشكل أساسي على منتج إيثيري قائم على عديد السكاريد، يُنتج عن طريق قلوية ألياف القطن (المنزلية) وإثرتها. لا يحتوي هذا المنتج على أي شحنة، ولا يتفاعل مع الأيونات المشحونة في مادة التبلور، ويتميز بأداء مستقر. كما أن سعره أقل من أنواع إيثرات السليلوز الأخرى، مما يجعله يُستخدم على نطاق واسع في الملاط الجاف المختلط.

وظيفة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز: يمكنه تكثيف الملاط المخلوط حديثًا للحصول على لزوجة رطبة معينة ومنع الانفصال. (التكثيف) يُعد الاحتفاظ بالماء أيضًا أهم خاصية، مما يساعد على الحفاظ على كمية الماء الحر في الملاط، بحيث يكون للمادة الأسمنتية المزيد من الوقت للترطيب بعد بناء الملاط. (الاحتفاظ بالماء) يتميز بخصائص احتجاز الهواء، والتي يمكن أن تُدخل فقاعات هواء موحدة ودقيقة لتحسين بناء الملاط.

كلما زادت لزوجة إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز، كان أداء احتباس الماء أفضل. تُعد اللزوجة معيارًا مهمًا لأداء HPMC. حاليًا، يستخدم مُصنِّعو HPMC طرقًا وأجهزةً مُختلفة لقياس لزوجة HPMC. الطرق الرئيسية هي HaakeRotovisko وHoppler وUbbelohde وBrookfield.

بالنسبة لنفس المنتج، تختلف نتائج اللزوجة المقاسة بطرق مختلفة اختلافًا كبيرًا، بل إن بعضها يضاعف الفروق. لذلك، عند مقارنة اللزوجة، يجب إجراؤها باستخدام نفس طرق الاختبار، بما في ذلك درجة الحرارة والدوار وما إلى ذلك. فيما يتعلق بحجم الجسيمات، كلما كان الجسيم أدق، كان احتباس الماء أفضل. بعد ملامسة جزيئات إيثر السليلوز الكبيرة للماء، يذوب السطح فورًا ويشكل هلامًا يلف المادة ويمنع جزيئات الماء من الاستمرار في التسرب. في بعض الأحيان، لا يمكن تشتيت المادة وإذابتها بالتساوي حتى بعد التقليب لفترات طويلة، مما يشكل محلولًا غائمًا أو تكتلًا. يؤثر ذلك بشكل كبير على احتباس الماء في إيثر السليلوز، وتُعد قابلية الذوبان أحد عوامل اختيار إيثر السليلوز.

النعومة مؤشر مهم لأداء إيثر ميثيل السليلوز. يشترط أن يكون MC المستخدم في ملاط ​​المسحوق الجاف مسحوقًا، وذو محتوى مائي منخفض، وأن يكون حجم الجسيمات أقل من 63 ميكرومترًا بنسبة تتراوح بين 20% و60%. تؤثر النعومة على قابلية ذوبان إيثر ميثيل السليلوز. عادةً ما يكون MC الخشن حبيبيًا، ويذوب بسهولة في الماء دون تكتل، لكن معدل ذوبانه بطيء جدًا، لذا فهو غير مناسب للاستخدام في ملاط ​​المسحوق الجاف.

في ملاط ​​المسحوق الجاف، يتوزع MC بين مواد الترابط مثل الركام، والحشو الناعم، والأسمنت، ولا يمكن تجنب تكتل ميثيل السليلوز الإيثر عند خلطه بالماء إلا إذا كان المسحوق ناعمًا بدرجة كافية. عند إضافة MC إلى الماء لإذابة التكتلات، يصعب تشتيت وإذابة التكتلات. إن نعومة MC الخشنة لا تُهدر فحسب، بل تُقلل أيضًا من المتانة المحلية للملاط. عند استخدام ملاط ​​المسحوق الجاف هذا على مساحة كبيرة، تقل سرعة تصلب ملاط ​​المسحوق الجاف المحلي بشكل كبير، وتظهر الشقوق بسبب اختلاف أوقات التصلب. أما بالنسبة للملاط المرشوشة ذات التركيب الميكانيكي، فإن متطلبات النعومة أعلى نظرًا لقصر وقت الخلط. وبشكل عام، كلما زادت اللزوجة، كان تأثير احتباس الماء أفضل. ومع ذلك، كلما زادت اللزوجة وزاد الوزن الجزيئي للملاط، فإن الانخفاض المقابل في قابليته للذوبان سيكون له تأثير سلبي على متانة الملاط وأدائه الإنشائي.

كلما زادت اللزوجة، كان تأثير التكثيف على الملاط أكثر وضوحًا، ولكن هذا التأثير ليس متناسبًا طرديًا. كلما زادت اللزوجة، زادت لزوجة الملاط الرطب، أي أنه أثناء البناء، يتجلى ذلك في التصاقه بالمكشطة وزيادة التصاقه بالركيزة. مع ذلك، لا يساعد ذلك على زيادة القوة الهيكلية للملاط الرطب نفسه، أي أن أداءه المضاد للترهل أثناء البناء ليس واضحًا. على العكس من ذلك، تتميز بعض إيثرات ميثيل السليلوز المعدلة ذات اللزوجة المتوسطة والمنخفضة بأداء ممتاز في تحسين القوة الهيكلية للملاط الرطب.

يرتبط احتباس الماء في ملاط ​​HPMC أيضًا بدرجة الحرارة المستخدمة، ويتناقص احتباس الماء في إيثر ميثيل السليلوز مع ارتفاع درجة الحرارة. ومع ذلك، في تطبيقات المواد الفعلية، غالبًا ما يُستخدم ملاط ​​المسحوق الجاف على الأسطح الساخنة عند درجات حرارة عالية (أعلى من 40 درجة) في بيئات متعددة، مثل تجصيص الجدران الخارجية تحت أشعة الشمس في الصيف، مما يُسرّع غالبًا من عملية تصلب الأسمنت وملاط المسحوق الجاف. يؤدي انخفاض معدل احتباس الماء إلى الشعور الواضح بتأثر قابلية التشغيل ومقاومة التشقق، ومن الضروري بشكل خاص تقليل تأثير عوامل درجة الحرارة في هذه الظروف.

في هذا الصدد، تُعدّ إضافات ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز الإيثرية حاليًا في طليعة التطورات التكنولوجية. على الرغم من زيادة كمية ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز (التركيبة الصيفية)، إلا أن قابلية التشغيل ومقاومة التشقق لا تزالان غير كافيتين لتلبية احتياجات الاستخدام. من خلال بعض المعالجات الخاصة لـ MC، مثل زيادة درجة الأثير، وما إلى ذلك، يمكن الحفاظ على تأثير احتباس الماء عند درجة حرارة أعلى، مما يُحسّن الأداء في الظروف القاسية.

يجب ألا تكون جرعة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز عالية جدًا، وإلا ستزيد من استهلاك الملاط للماء، وستلتصق بالمجرفة، وسيطول وقت التصلب، مما يؤثر على قابلية التركيب. تستخدم منتجات الملاط المختلفة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز بدرجات لزوجة مختلفة، ولا تستخدمها بكثرة. لذلك، على الرغم من جودة منتجات هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز، إلا أنها تحظى بالثناء عند استخدامها بشكل جيد. يقع اختيار هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز المناسب على عاتق موظفي مختبرات الشركات. في الوقت الحالي، يقوم العديد من التجار عديمي الضمير بتركيب هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز، وتكون جودته رديئة للغاية. عند اختيار نوع معين من السلولوز، يجب على المختبر إجراء تجربة جيدة لضمان استقرار منتج الملاط، وتجنب الجشع في الأسعار الرخيصة والتسبب في خسائر غير ضرورية.