1. セルロースエーテルの主な機能
セルロースエーテルは、レディーミクストモルタルにおいて、非常に微量に添加される主な添加剤ですが、湿潤モルタルの性能を大幅に向上させ、モルタルの施工性能に影響を与えることができます。
2. セルロースエーテルの種類
セルロースエーテルは、主に天然繊維をアルカリ溶解、グラフト反応（エーテル化）、洗浄、乾燥、粉砕などの工程を経て製造されます。
天然繊維は、主原料によって綿繊維、杉繊維、ブナ繊維などに分けられます。それぞれの重合度は異なり、製品の最終的な粘度に影響を与えます。現在、大手セルロースメーカーは、綿繊維（ニトロセルロースの副産物）を主原料として使用しています。
セルロースエーテルはイオン性と非イオン性に分けられます。イオン性セルロースエーテルには主にカルボキシメチルセルロース塩が含まれ、非イオン性セルロースエーテルには主にメチルセルロース、メチルヒドロキシエチル（プロピル）セルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどが含まれます。
現在、レディーミクストモルタルに使用されているセルロースエーテルは、主にメチルセルロースエーテル（MC）、メチルヒドロキシエチルセルロースエーテル（MHEC）、メチルヒドロキシプロピルセルロースエーテル（MHPG）、ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル（HPMC）です。レディーミクストモルタルにおいて、イオン性セルロース（カルボキシメチルセルロース塩）はカルシウムイオンの存在下で不安定であるため、セメント、消石灰などを結合材とするレディーミクスト製品にはほとんど使用されていません。中国の一部の地域では、加工デンプンを主な結合材とし、双飛粉を充填材として加工した室内製品の一部に、カルボキシメチルセルロース塩が増粘剤として使用されています。この製品はカビが発生しやすく、耐水性がないため、現在段階的に廃止されています。ヒドロキシエチルセルロースも一部のレディーミクスト製品に使用されていますが、市場シェアは非常に小さいです。
3. セルロースエーテルの主な性能指標
（１）溶解度
セルロースは、溶解も溶融もしないポリヒドロキシポリマー化合物です。エーテル化後、セルロースは水、希アルカリ溶液、有機溶媒に可溶で、熱可塑性を有します。溶解性は主に4つの要因に依存します。第一に、溶解性は粘度によって変化し、粘度が低いほど溶解性は高くなります。第二に、エーテル化プロセスで導入された基の特性で、導入された基が大きいほど溶解性は低くなります。導入された基の極性が高いほど、セルロースエーテルは水に溶けやすくなります。第三に、置換度と高分子中のエーテル化基の分布です。ほとんどのセルロースエーテルは、一定の置換度でのみ水に溶解できます。第四に、セルロースエーテルの重合度で、重合度が高いほど溶解性は低くなります。重合度が低いほど、水に溶解できる置換度の範囲は広くなります。
（2）水分保持
保水性はセルロースエーテルの重要な性能であり、国内の多くの乾燥粉末メーカー、特に高温の南部地域のメーカーが注目する性能でもあります。モルタルの保水性に影響を与える要因には、セルロースエーテルの添加量、粘度、粒子の細かさ、使用環境温度などがあります。セルロースエーテルの添加量が多いほど保水性は向上し、粘度が高いほど保水性は向上し、粒子が細かいほど保水性は向上します。
（3）粘度
粘度はセルロースエーテル製品の重要なパラメータです。現在、セルロースエーテルメーカーはそれぞれ異なる方法と機器を用いて粘度を測定しています。同じ製品であっても、異なる方法で測定した粘度結果には大きな差があり、中には2倍の差が出る場合もあります。したがって、粘度を比較する場合は、温度、ローターなど、同じ試験方法を用いて比較する必要があります。
一般的に、粘度が高いほど保水効果は高くなります。しかし、粘度が高いほどセルロースエーテルの分子量が高くなり、それに応じて溶解度が低下するため、モルタルの強度や施工性能に悪影響を及ぼします。粘度が高いほど、モルタルの増粘効果は顕著になりますが、正比例するわけではありません。粘度が高いほど、湿ったモルタルの粘性は高くなります。施工中は、スクレーパーへの付着や下地への高い接着性として現れます。しかし、湿ったモルタル自体の構造強度を高めるのに役立ちません。施工中は、たわみ防止性能は明らかではありません。それどころか、中粘度および低粘度の改質メチルセルロースエーテルの中には、湿ったモルタルの構造強度を向上させる優れた性能を持つものもあります。
（４）粒子の細かさ：
レディーミクストモルタルに使用されるセルロースエーテルは、粉末で水分含有量が低い必要があり、また、粒子径の20％〜60％が63μm未満である必要があります。 細かさはセルロースエーテルの溶解性に影響します。 粗いセルロースエーテルは通常顆粒状で、凝集することなく水に分散して溶解しやすいですが、溶解速度が非常に遅いため、レディーミクストモルタルに使用するには適していません（一部の国産品は凝集性があり、水に分散して溶解しにくく、固まりやすいです）。 レディーミクストモルタルでは、セルロースエーテルは骨材、微細フィラー、セメントなどのセメント材料の間に分散しています。 水と混合するときにセルロースエーテルの凝集を避けることができるのは、十分に細かい粉末だけです。 凝集を溶解するためにセルロースエーテルを水に追加すると、分散して溶解することが非常に困難です。
（５）セルロースエーテルの改質
セルロースエーテルの改質は、その性能の拡張であり、最も重要な部分です。セルロースエーテルの特性を改善することで、濡れ性、分散性、接着性、増粘性、乳化性、保水性、造膜性、そして油透過性を最適化することができます。
4. モルタルの保水性に対する周囲温度の影響
セルロースエーテルの保水性は温度の上昇とともに低下します。実際の材料用途では、モルタルは多くの環境で高温（40°C以上）の熱い基材に塗布されることがよくあります。保水性の低下は、作業性とひび割れ抵抗に顕著な影響を及ぼしました。温度への依存性は依然としてモルタルの特性を弱めることにつながり、この条件下では温度要因の影響を減らすことが特に重要です。モルタルの配合は適切に調整され、季節の配合には多くの重要な変更が加えられました。投与量（夏季配合）を増やしても、作業性とひび割れ抵抗は依然として使用ニーズを満たすことができず、エーテル化度を上げるなど、セルロースエーテルの特別な処理が必要であり、比較的高温でも保水効果が得られます。高温になるとより良い効果を維持するため、過酷な条件でもより良い性能を発揮します。
5. プレミックスモルタルへの適用
レディーミクストモルタルにおいて、セルロースエーテルは保水性、増粘性、施工性向上の役割を果たします。優れた保水性は、モルタルが水分不足や水和不足による研磨、粉化、強度低下を引き起こさないことを保証します。増粘効果は湿潤モルタルの構造強度を大幅に向上させます。セルロースエーテルの添加は湿潤モルタルの湿潤粘度を大幅に向上させ、様々な基材に対して良好な粘度を有するため、湿潤モルタルの壁面性能を向上させ、廃棄物を削減します。さらに、異なる製品におけるセルロースエーテルの役割も異なります。例えば、タイル接着剤では、セルロースエーテルはオープンタイムを延長し、時間を調整することができます。機械吹付モルタルでは、湿潤モルタルの構造強度を向上させることができます。セルフレベリングでは、沈下、分離、成層化を防ぐことができます。そのため、重要な添加剤として、セルロースエーテルは乾式粉末モルタルに広く使用されています。
投稿日時: 2023年1月11日