اترهای سلولز در مواد افزودنی ملات آماده مخلوط

1. عملکرد اصلی اتر سلولز

در ملات مخلوط آماده ، اتر سلولز یک افزودنی اصلی است که به مقدار بسیار کمی اضافه می شود اما می تواند عملکرد ملات مرطوب را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد و بر عملکرد ساختاری ملات تأثیر بگذارد.

2. انواع اترهای سلولز

تولید اتر سلولز به طور عمده از الیاف طبیعی از طریق انحلال قلیایی ، واکنش پیوند (اتریکاسیون) ، شستشو ، خشک کردن ، سنگ زنی و سایر فرآیندها ساخته می شود.

با توجه به مواد اولیه اصلی ، الیاف طبیعی را می توان به این موارد تقسیم کرد: فیبر پنبه ، فیبر سرو ، فیبر راش و غیره. درجه های پلیمریزاسیون آنها متفاوت است ، که بر ویسکوزیته نهایی محصولات آنها تأثیر می گذارد. در حال حاضر ، تولید کنندگان اصلی سلولز از فیبر پنبه (محصول جانبی نیتروسلولوز) به عنوان ماده اولیه اصلی استفاده می کنند.

اترهای سلولز را می توان به یونی و غیر یونی تقسیم کرد. نوع یونی عمدتا شامل نمک کربوکسی متیل سلولز است ، و نوع غیر یونی عمدتا شامل متیل سلولز ، متیل هیدروکسی اتیل (پروپیل) سلولز ، سلولز هیدروکسی اتیل و غیره است.

در حال حاضر ، اترهای سلولز مورد استفاده در ملات آماده مخلوط ، عمدتاً متیل سلولز اتر (MC) ، متیل هیدروکسی اتیل سلولز اتر (MHEC) ، متیل هیدروکسی پروپیل سلولز اتر (MHPG) ، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز اتر (HPMC) هستند. در ملات مخلوط آماده ، زیرا سلولز یونی (نمک کربوکسی متیل سلولز) در حضور یون های کلسیم ناپایدار است ، به ندرت در محصولات آماده مخلوط شده که از سیمان ، آهک خرد شده و غیره استفاده می کنند به عنوان مواد سیمانی استفاده می شود. در بعضی از مناطق چین ، از نمک کربوکسی متیل سلولز به عنوان ضخیم کننده برخی از محصولات سرپوشیده پردازش شده با نشاسته اصلاح شده به عنوان ماده اصلی سیمانی و پودر Shuangfei به عنوان پرکن استفاده می شود. این محصول مستعد کپک است و در برابر آب مقاوم نیست و اکنون در حال خارج شدن است. هیدروکسی اتیل سلولز نیز در برخی از محصولات آماده مخلوط استفاده می شود ، اما سهم بازار بسیار کمی دارد.

3 شاخص های اصلی عملکرد اتر سلولز

(1) حلالیت

سلولز یک ترکیب پلیمری پلی هیدروکسی است که نه حل می شود و نه ذوب می شود. پس از اتر سازی ، سلولز در آب محلول است ، محلول قلیایی رقیق و حلال آلی را رقیق می کند و دارای ترموپلاستیک است. حلالیت عمدتا به چهار عامل بستگی دارد: اول ، حلالیت با ویسکوزیته متفاوت است ، ویسکوزیته پایین تر ، حلالیت بیشتر می شود. دوم ، ویژگی های گروه های معرفی شده در فرآیند اتر ، هرچه گروه معرفی شده بزرگتر باشد ، حلالیت پایین تر است. هرچه گروه قطبی تر شود ، اتر سلولز ساده تر برای حل شدن در آب است. سوم ، میزان تعویض و توزیع گروههای اتر در ماکرومولکول ها. بیشتر اترهای سلولز فقط می توانند در سطح خاصی از تعویض در آب حل شوند. چهارم ، درجه پلیمریزاسیون اتر سلولز ، هرچه میزان پلیمریزاسیون بالاتر باشد ، محلول کمتری خواهد بود. هرچه درجه پلیمریزاسیون پایین تر باشد ، دامنه درجه تعویض که می تواند در آب حل شود ، گسترده تر است.

(2) احتباس آب

احتباس آب عملکرد مهمی از اتر سلولز است ، و همچنین عملکردی است که بسیاری از تولید کنندگان پودر خشک خانگی ، به ویژه در مناطق جنوبی با دمای بالا ، به آن توجه می کنند. عوامل مؤثر بر اثر احتباس آب ملات شامل میزان اتر سلولز اضافه شده ، ویسکوزیته ، ظرافت ذرات و دمای محیط استفاده است. هرچه میزان اتر سلولز اضافه شود ، اثر احتباس آب بهتر می شود. هرچه ویسکوزیته بیشتر باشد ، اثر حفظ آب بهتر می شود. هرچه ذرات ظریف تر باشند ، اثر احتباس آب بهتر می شود.

(3) ویسکوزیته

ویسکوزیته یک پارامتر مهم محصولات اتر سلولز است. در حال حاضر ، تولید کنندگان مختلف اتر سلولز برای اندازه گیری ویسکوزیته از روش ها و ابزارهای مختلفی استفاده می کنند. برای همان محصول ، نتایج ویسکوزیته اندازه گیری شده با روش های مختلف بسیار متفاوت است و برخی حتی تفاوت های دو برابر دارند. بنابراین ، هنگام مقایسه ویسکوزیته ، باید بین همان روشهای آزمایش ، از جمله دما ، روتور و غیره انجام شود.

به طور کلی ، هرچه ویسکوزیته بیشتر باشد ، اثر احتباس آب بهتر می شود. با این حال ، هرچه ویسکوزیته بیشتر باشد ، وزن مولکولی اتر سلولز بیشتر می شود و کاهش مربوط به حلالیت آن تأثیر منفی بر قدرت و عملکرد ساخت و ساز ملات خواهد داشت. هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد ، اثر ضخیم کننده بر ملات آشکارتر است ، اما به طور مستقیم متناسب نیست. هرچه ویسکوزیته بیشتر باشد ، خمپاره مرطوب چسبناک تر خواهد بود. در حین ساخت و ساز ، به عنوان چسبیدن به خراش و چسبندگی زیاد به بستر آشکار می شود. اما افزایش استحکام ساختاری ملات مرطوب مفید نیست. در طول ساخت و ساز ، عملکرد ضد SAG آشکار نیست. در مقابل ، برخی از ویسکوزیته متوسط ​​و کم اما اترهای متیل سلولز اصلاح شده عملکرد بسیار خوبی در بهبود استحکام ساختاری ملات مرطوب دارند.

(4) ظرافت ذرات:

اتر سلولز مورد استفاده برای ملات مخلوط آماده به پودر ، با میزان آب کم نیاز است و ظرافت نیز به 20 ٪ تا 60 ٪ اندازه ذرات نیاز دارد تا کمتر از 63 میکرومتر باشد. ظرافت بر حلالیت اتر سلولز تأثیر می گذارد. اترهای سلولز درشت معمولاً به صورت گرانول ها هستند که به راحتی پراکندگی و حل شدن در آب بدون تجمع است ، اما میزان انحلال بسیار کند است ، بنابراین آنها برای استفاده در خمپاره های مخلوط مناسب مناسب نیستند (برخی از محصولات خانگی فلوک می زنند ، پراکندگی و حل شدن در آب و مستعد ابتلا به پراکندگی آسان نیست). در ملات مخلوط آماده ، اتر سلولز بین مصالح ، پرکننده های ریز و سیمان و سایر مواد سیمانی پراکنده می شود. فقط پودر به اندازه کافی خوب می تواند در هنگام مخلوط کردن با آب از تجمع اتر سلولز جلوگیری کند. هنگامی که اتر سلولز با آب برای حل انباشت اضافه می شود ، پراکندگی و حل شدن بسیار دشوار است.

(5) اصلاح اتر سلولز

اصلاح اتر سلولز گسترش عملکرد آن است و مهمترین بخش است. خواص اتر سلولز را می توان برای بهینه سازی قابلیت خیس شدن ، پراکندگی ، چسبندگی ، ضخیم شدن ، امولسیون ، احتباس آب و خواص فیلم سازی و همچنین نفوذ ناپذیری آن در روغن بهبود بخشید.

4. تأثیر دمای محیط بر حفظ آب ملات

احتباس آب اتر سلولز با افزایش دما کاهش می یابد. در برنامه های کاربردی مواد عملی ، ملات اغلب در بسیاری از محیط ها روی بسترهای داغ در دماهای بالا (بالاتر از 40 درجه سانتیگراد) اعمال می شود. کاهش احتباس آب منجر به تأثیر قابل توجه بر عملکرد و مقاومت در برابر ترک شد. وابستگی آن به دما هنوز هم منجر به تضعیف خواص ملات خواهد شد و به ویژه برای کاهش تأثیر عوامل دما در این شرایط بسیار مهم است. دستور العمل های ملات به طور مناسب تنظیم شد و بسیاری از تغییرات مهم در دستور العمل های فصلی ایجاد شد. اگرچه افزایش دوز (فرمول تابستانی) ، عملکرد و مقاومت در برابر ترک هنوز نمی تواند نیازهای استفاده را برآورده کند ، که به برخی از درمان های خاص اتر سلولز ، مانند افزایش درجه اتریشن و غیره نیاز دارد ، به گونه ای که اثر احتباس آب می تواند باشد در دمای نسبتاً بالا حاصل شد. این اثر در هنگام بالا بودن تأثیر بهتری دارد ، به طوری که در شرایط سخت عملکرد بهتری را ارائه می دهد.

5. برنامه در ملات مخلوط آماده

در ملات آماده مخلوط ، اتر سلولز نقش احتباس آب ، ضخیم شدن و بهبود عملکرد ساخت و ساز را ایفا می کند. عملکرد حفظ آب خوب تضمین می کند که ملات به دلیل کمبود آب و هیدراتاسیون ناقص باعث ایجاد ماسه ، پودر و کاهش مقاومت نمی شود. اثر ضخیم کننده استحکام ساختاری ملات مرطوب را تا حد زیادی تقویت می کند. علاوه بر این از اتر سلولز می تواند ویسکوزیته مرطوب ملات مرطوب را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد و ویسکوزیته خوبی به بسترهای مختلف داشته باشد ، در نتیجه عملکرد دیواره ملات مرطوب و کاهش زباله را بهبود می بخشد. علاوه بر این ، نقش اتر سلولز در محصولات مختلف نیز متفاوت است. به عنوان مثال ، در چسب کاشی ، اتر سلولز می تواند زمان باز را افزایش داده و زمان را تنظیم کند. در ملات اسپری مکانیکی ، می تواند استحکام ساختاری ملات مرطوب را بهبود بخشد. در خود تراز ، می تواند از حل و فصل ، تفکیک و طبقه بندی جلوگیری کند. بنابراین ، به عنوان یک افزودنی مهم ، اتر سلولز به طور گسترده ای در ملات پودر خشک استفاده می شود.