セルロースエーテルは、水溶性および溶剤可溶性の非イオン性半合成高分子ポリマーです。用途によって効果は異なります。例えば、化学建材においては、以下のような複合的な効果があります。
①保水剤 ②増粘剤 ③レベリング性 ④造膜性 ⑤バインダー
ポリ塩化ビニル業界では乳化剤・分散剤として、製薬業界ではバインダーや徐放性骨格材料などとして使用されています。セルロースは様々な複合効果を有するため、その応用分野も最も広範囲にわたります。以下では、セルロースエーテルの様々な建築材料における用途と機能に焦点を当てます。
（１）ラテックス塗料の場合：
ラテックス塗料業界では、ヒドロキシエチルセルロースを選択する場合、等粘度の一般的な規格はRT30000-50000cpsで、これはHBR250の規格に相当し、参考用量は通常約1.5‰-2‰です。ラテックス塗料におけるヒドロキシエチルセルロースの主な機能は、増粘、顔料のゲル化防止、顔料の分散促進、ラテックスの安定性向上、成分粘度の向上であり、施工時の均展性向上に貢献します。ヒドロキシエチルセルロースは使い勝手が良く、冷水や温水に溶解でき、pH値の影響を受けず、PI値2～12の範囲で安全に使用できます。使用方法は次のとおりです。
I. 生産中に直接添加する：この方法では、ヒドロキシエチルセルロース遅延型を選択し、溶解時間が30分を超えるヒドロキシエチルセルロースを使用する必要があります。その使用手順は次のとおりです。
①高せん断撹拌器を備えた容器に定量の精製水を準備する
②低速で連続的に撹拌を開始し、同時にヒドロキシエチルを溶液にゆっくりと均一に加えます。
③粒状物がすべて浸るまでかき混ぜ続ける
④その他の添加剤や基本添加剤などを加える。
⑤ヒドロキシエチル基が完全に溶解するまで撹拌し、その後、処方中の他の成分を加え、完成品になるまで粉砕する。
Ⅱ. 母液を用意して後処理：この方法では、防カビ効果のあるインスタントセルロースを選択できます。この方法の利点は、柔軟性が高く、ラテックス塗料に直接添加できることです。調製方法は手順1～4と同じです。
Ⅲ. 粥状にして後で使用する：有機溶剤はヒドロキシエチルセルロースに対して貧溶媒（不溶性）であるため、これらの溶剤を用いて粥状にすることができます。最も一般的に使用される有機溶剤は、ラテックス塗料の配合に使用される有機液体、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、および皮膜形成剤（ジエチレングリコールブチルアセテートなど）です。粥状のヒドロキシエチルセルロースは塗料に直接添加することができ、完全に溶解するまで撹拌を続けます。
（２）壁削り用パテの場合：
現在、我が国のほとんどの都市では、耐水性と耐摩耗性に優れた環境に優しいパテが人々に広く受け入れられています。これはビニルアルコールとホルムアルデヒドのアセタール反応によって製造されますが、徐々に人々から排除され、セルロースエーテル系製品が代替として使用されています。つまり、環境に優しい建材の開発において、セルロースは現在唯一の材料となっているのです。
耐水パテには、乾燥粉末パテとパテペーストの2種類があります。この2種類のパテのうち、改質メチルセルロースとヒドロキシプロピルメチルセルロースを選択する必要があります。粘度規格は、一般的に30000～60000cpsです。パテにおけるセルロースの主な機能は、保水性、接着性、潤滑性です。各メーカーのパテ配合は異なり、灰色カルシウム、軽質カルシウム、白セメントなどもあれば、石膏粉末、灰色カルシウム、軽質カルシウムなどもあります。そのため、2つの配合におけるセルロースの規格、粘度、浸透性も異なります。添加量は約2‰～3‰です。壁削りパテの施工において、壁のベース面にはある程度の吸水性があり（レンガ壁の吸水率は13％、コンクリートの吸水率は3～5％）、外界からの蒸発と相まって、パテの水分損失が速すぎると、ひび割れや粉落ちが発生し、パテの強度が低下します。そのため、セルロースエーテルを添加することでこの問題は解決できます。ただし、充填材の品質、特に灰カルシウムの品質も非常に重要です。
セルロースエーテルは粘度が高いため、パテの浮力も向上し、施工中のたわみ現象も回避され、削り取り後の作業性が向上し、省力化も図れます。粉末パテにセルロースエーテルを添加することで、製造と使用がより便利になります。充填材と添加剤は乾燥粉末に均一に混合できます。
（３）コンクリートモルタル：
コンクリートモルタルでは、極限強度を得るために、セメントが十分に水和されている必要があります。特に夏場の工事では、コンクリートモルタルの水分損失が速すぎるため、完全水和対策として散水や保水が行われます。これは資源の無駄遣いや操作の不便さを招きます。肝心なのは、水分が表面にしか存在せず、内部の水和が不完全であることです。そのため、この問題を解決するには、モルタルコンクリートに8種類の保水剤を添加する必要があります。一般的にはヒドロキシプロピルメチルセルロースまたはメチルセルロースを選択し、粘度規格は20000〜60000cpsで、添加量は2％〜3％です。保水率は85％以上に高めることができます。モルタルコンクリートでの使用方法は、乾燥粉末を均一に混合し、水に注ぐことです。
（４）左官用石膏、接着用石膏、目地用石膏の場合：
建築業界の急速な発展に伴い、人々の新しい建築材料への需要も日々高まっています。人々の環境保護意識の高まりと建設効率の継続的な向上により、セメント系石膏製品は急速に発展しました。現在、最も一般的な石膏製品は、左官用石膏、接着石膏、象嵌石膏、タイル接着剤です。左官用石膏は、室内の壁や天井に使用される高品質の左官材です。塗られた壁面はきめ細かく滑らかです。新建築用軽量ボード接着剤は、石膏を主成分とし、各種添加剤を加えて作られた粘着材です。各種無機建築壁材間の接着に適しています。無毒、無臭、早強、速硬化、強力な接着力などの特徴があり、建築ボードやブロック工事の支持材として使用されています。石膏コーキング剤は、石膏ボード間の隙間を埋める充填材や、壁やひび割れの補修充填材として使用されています。
これらの石膏製品には、一連の異なる機能があります。石膏および関連する充填剤の役割に加えて、重要な問題は、添加されたセルロースエーテル添加剤が主導的な役割を果たすことです。石膏は無水石膏と半水石膏に分けられるため、異なる石膏は製品の性能に異なる影響を与えるため、増粘、保水性、遅延性が石膏建材の品質を決定します。これらの材料の共通の問題は、空洞化とひび割れであり、初期の強度に達することができません。この問題を解決するには、セルロースの種類と遅延剤の複合利用方法を選択することです。この点で、メチルまたはヒドロキシプロピルメチル30000が一般的に選択されます。 –60000cps、添加量は1.5％–2％です。その中で、セルロースは保水性と遅延潤滑に重点を置いています。しかし、遅延剤としてセルロースエーテルに頼ることは不可能であり、初期強度に影響を与えずに混合して使用するにはクエン酸遅延剤を加える必要がある。
保水率とは、一般的に外部からの水分吸収なしに自然に失われる水分量を指します。壁面が乾燥しすぎると、下地表面での吸水と自然蒸発により、材料の水分損失が急激になり、空洞化やひび割れが発生することがあります。この使用方法は、乾燥粉末を混合して使用します。溶液を調製する場合は、溶液の調製方法を参照してください。
（５）断熱モルタル
断熱モルタルは、北方地域における新しいタイプの内壁断熱材です。断熱材、モルタル、バインダーを合成した壁材です。この材料において、セルロースは接着と強度向上に重要な役割を果たします。一般的には、高粘度（約10000eps）のメチルセルロースを選択し、使用量は通常2‰～3‰です。使用方法は乾式粉末混合です。
（6）インターフェースエージェント
界面剤はHPNC 20000cps以上、タイル接着剤は60000cps以上を選定し、界面剤の増粘剤に着目することで、引張強度と抗矢強度を向上させることができます。タイル接着時の保水剤として使用することで、タイルの急速な乾燥や剥がれを防ぎます。
投稿日時: 2023年2月16日