وظيفة إيثر السليلوز في الملاط

إيثر السليلوز هو بوليمر صناعي يُصنع من السليلوز الطبيعي عن طريق التعديل الكيميائي. إيثر السليلوز مشتق من السليلوز الطبيعي. يختلف إنتاج إيثر السليلوز عن البوليمرات الصناعية. مادته الأساسية هي السليلوز، وهو مركب بوليمري طبيعي. نظرًا لخصوصية بنية السليلوز الطبيعي، لا يتفاعل السليلوز نفسه مع عوامل الأثيرة. ومع ذلك، بعد معالجة عامل التورم، تتدمر الروابط الهيدروجينية القوية بين السلاسل الجزيئية والسلاسل، ويتحول الإطلاق النشط لمجموعة الهيدروكسيل إلى سليلوز قلوي تفاعلي. احصل على إيثر السليلوز.

في الملاط الجاهز، تكون كمية إضافة إيثر السليلوز منخفضة جدًا، لكنها تُحسّن أداء الملاط الرطب بشكل ملحوظ، وهو مادة مضافة رئيسية تؤثر على أداء الملاط الإنشائي. سيؤثر الاختيار المناسب لإيثرات السليلوز بأنواعها المختلفة، ولزوجتها، وأحجام جسيماتها، ودرجات اللزوجة، وكمياتها المضافة، بشكل إيجابي على تحسين أداء ملاط ​​المسحوق الجاف. في الوقت الحالي، تعاني العديد من ملاطات البناء والتجصيص من ضعف في احتباس الماء، حيث ينفصل ملاط ​​الماء بعد بضع دقائق من تركه.

يُعدّ احتباس الماء من أهم خصائص إيثر ميثيل السليلوز، وهو أيضًا من الخصائص التي يُوليها العديد من مُصنّعي ملاط ​​الخلط الجاف المحليين اهتمامًا خاصًا، وخاصةً في المناطق الجنوبية ذات درجات الحرارة المرتفعة. تشمل العوامل المؤثرة على احتباس الماء في ملاط ​​الخلط الجاف كمية MC المضافة، ولزوجة MC، ونعومة الجسيمات، ودرجة حرارة بيئة الاستخدام.

تعتمد خصائص إيثرات السليلوز على نوع وعدد وتوزيع المستبدلات. ويعتمد تصنيف إيثرات السليلوز أيضًا على نوع المستبدلات، ودرجة الأثيرة، والذوبانية، وخصائص التطبيقات ذات الصلة. ووفقًا لنوع المستبدلات في السلسلة الجزيئية، يمكن تقسيمها إلى أحادي الإيثر وإيثر مختلط. MC الذي نستخدمه عادةً هو أحادي الإيثر، وHPMC هو إيثر مختلط. إيثر ميثيل السليلوز MC هو الناتج بعد استبدال مجموعة الهيدروكسيل في وحدة الجلوكوز في السليلوز الطبيعي بالميثوكسي. صيغته البنائية هي [COH7O2(OH)3-h(OCH3)h]x. يتم استبدال جزء من مجموعة الهيدروكسيل في الوحدة بمجموعة ميثوكسي، ويتم استبدال الجزء الآخر بمجموعة هيدروكسي بروبيل، والصيغة البنيوية هي [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3] n]x إيثيل ميثيل السليلوز إيثر HEMC، وهذه هي الأصناف الرئيسية المستخدمة على نطاق واسع والمباعة في السوق.

من حيث الذوبانية، يمكن تقسيمها إلى أيونية وغير أيونية. تتكون إيثرات السليلوز غير الأيونية القابلة للذوبان في الماء بشكل رئيسي من سلسلتين من إيثرات الألكيل وإيثرات الهيدروكسي ألكيل. يُستخدم CMC الأيوني بشكل رئيسي في المنظفات الصناعية، وطباعة وصباغة المنسوجات، واستكشاف الأغذية والنفط. أما MC وHPMC وHEMC غير الأيونية، فتُستخدم بشكل رئيسي في مواد البناء، وطلاءات اللاتكس، والأدوية، والمواد الكيميائية اليومية، وغيرها. تُستخدم كمكثف، وعامل احتباس للماء، ومثبت، ومشتت، وعامل تشكيل أغشية.

احتباس الماء لإيثر السليلوز: في إنتاج مواد البناء، وخاصةً ملاط ​​المسحوق الجاف، يلعب إيثر السليلوز دورًا لا غنى عنه، لا سيما في إنتاج الملاط الخاص (الملاط المُعدَّل)، فهو مُكوِّن أساسي وهام. ويتجلى الدور المهم لإيثر السليلوز القابل للذوبان في الماء في الملاط في ثلاثة جوانب رئيسية:

1. قدرة ممتازة على الاحتفاظ بالمياه
2. التأثير على اتساق الملاط والخصائص اللزوجة
3. التفاعل مع الأسمنت.

يعتمد تأثير إيثر السليلوز على احتباس الماء على امتصاص الطبقة الأساسية للماء، وتركيب الملاط، وسمك طبقة الملاط، وحاجتها للماء، وزمن تصلب مادة التصلب. وينشأ احتباس إيثر السليلوز للماء من ذوبانه وجفافه. وكما نعلم جميعًا، على الرغم من احتواء السلسلة الجزيئية للسليلوز على عدد كبير من مجموعات OH عالية الترطيب، إلا أنها غير قابلة للذوبان في الماء، نظرًا لتركيب السليلوز ذي درجة التبلور العالية. ولا تكفي قدرة مجموعات الهيدروكسيل على الترطيب وحدها لتغطية الروابط الهيدروجينية القوية وقوى فان دير فالس بين الجزيئات. لذلك، ينتفخ فقط دون أن يذوب في الماء. عند إدخال مُستبدل في السلسلة الجزيئية، لا يُدمر المُستبدل سلسلة الهيدروجين فحسب، بل تُدمر أيضًا الرابطة الهيدروجينية بين السلاسل بسبب انحشار المُستبدل بين السلاسل المتجاورة. وكلما زاد حجم المُستبدل، زادت المسافة بين الجزيئات. كلما زادت المسافة، زاد تأثير تدمير الروابط الهيدروجينية، وأصبح إيثر السليلوز قابلاً للذوبان في الماء بعد تمدد شبكة السليلوز ودخول المحلول، مكونًا محلولًا عالي اللزوجة. مع ارتفاع درجة الحرارة، يضعف ترطيب البوليمر، ويُطرد الماء بين السلاسل. عندما يكون تأثير الجفاف كافيًا، تبدأ الجزيئات بالتجمع، مكونةً هيكلًا شبكيًا ثلاثي الأبعاد، هلاميًا، ومطويًا.