การอภิปรายเกี่ยวกับไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเธอร์ (HPMC) สำหรับปูนผงแห้ง

ชื่อภาษาจีนของ HPMC คือ ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส เป็นสารที่ไม่มีประจุและมักใช้เป็นสารกักเก็บน้ำในปูนผสมแห้ง ถือเป็นวัสดุกักเก็บน้ำที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดในปูน

กระบวนการผลิต HPMC ส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์อีเธอร์ที่มีฐานเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ซึ่งผลิตขึ้นโดยการทำให้เส้นใยฝ้ายเป็นด่างและอีเธอร์ริฟิเคชัน (ในประเทศ) ไม่มีประจุในตัว ไม่ทำปฏิกิริยากับไอออนที่มีประจุในวัสดุเจล และมีประสิทธิภาพที่เสถียร นอกจากนี้ยังมีราคาต่ำกว่าอีเธอร์เซลลูโลสประเภทอื่น จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในปูนผสมแห้ง

หน้าที่ของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส: สามารถทำให้ปูนที่เพิ่งผสมเสร็จข้นขึ้นให้มีความหนืดเมื่อเปียกในระดับหนึ่งและป้องกันการแยกตัว (การทำให้ข้น) การกักเก็บน้ำยังเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุด ซึ่งช่วยรักษาปริมาณน้ำอิสระในปูน ดังนั้นเมื่อปูนก่อเสร็จแล้ว วัสดุประสานจะมีเวลาให้ความชื้นมากขึ้น (การกักเก็บน้ำ) มีคุณสมบัติกักเก็บอากาศ ซึ่งสามารถเติมฟองอากาศที่สม่ำเสมอและละเอียดเพื่อปรับปรุงการก่อสร้างปูน

ยิ่งความหนืดของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเธอร์สูงขึ้น ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำก็จะดีขึ้น ความหนืดเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญของประสิทธิภาพของ HPMC ในปัจจุบัน ผู้ผลิต HPMC แต่ละรายใช้วิธีการและเครื่องมือที่แตกต่างกันในการวัดความหนืดของ HPMC วิธีการหลักๆ ได้แก่ HaakeRotovisko, Hoppler, Ubbelohde และ Brookfield

สำหรับผลิตภัณฑ์ชนิดเดียวกัน ผลการวัดความหนืดด้วยวิธีการต่างๆ จะแตกต่างกันมาก และบางวิธีก็มีความแตกต่างกันถึงสองเท่า ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบความหนืด จะต้องดำเนินการระหว่างวิธีการทดสอบเดียวกัน รวมถึงอุณหภูมิ โรเตอร์ เป็นต้น สำหรับขนาดอนุภาค ยิ่งอนุภาคละเอียดมากเท่าไร การกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น หลังจากที่อนุภาคขนาดใหญ่ของเซลลูโลสอีเธอร์สัมผัสกับน้ำ พื้นผิวจะละลายทันทีและสร้างเจลเพื่อห่อหุ้มวัสดุเพื่อป้องกันไม่ให้โมเลกุลของน้ำแทรกซึมต่อไป บางครั้งไม่สามารถกระจายและละลายได้อย่างสม่ำเสมอแม้จะกวนเป็นเวลานานก็ตาม จึงเกิดเป็นสารละลายตกตะกอนขุ่นหรือการรวมตัวเป็นก้อน ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อการกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเธอร์ และความสามารถในการละลายเป็นหนึ่งในปัจจัยในการเลือกเซลลูโลสอีเธอร์

ความละเอียดยังเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญของเมทิลเซลลูโลสอีเธอร์อีกด้วย MC ที่ใช้สำหรับปูนผงแห้งจะต้องเป็นผงที่มีปริมาณน้ำต่ำ และความละเอียดยังต้องใช้ขนาดอนุภาค 20%~60% น้อยกว่า 63um ความละเอียดส่งผลต่อความสามารถในการละลายของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเธอร์ MC หยาบมักจะเป็นเม็ด และละลายในน้ำได้ง่ายโดยไม่เกาะตัวกัน แต่ความเร็วในการละลายนั้นช้ามาก ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับใช้ในปูนผงแห้ง

ในปูนผงแห้ง MC จะกระจายตัวระหว่างวัสดุสำหรับทำซีเมนต์ เช่น มวลรวม วัสดุอุดละเอียด และซีเมนต์ และผงละเอียดเพียงพอเท่านั้นที่จะหลีกเลี่ยงการรวมตัวของเมทิลเซลลูโลสอีเธอร์เมื่อผสมกับน้ำ เมื่อเติม MC ลงไปกับน้ำเพื่อละลายกลุ่มที่รวมตัวกัน จะทำให้กระจายและละลายได้ยากมาก ความละเอียดหยาบของ MC ไม่เพียงแต่จะสิ้นเปลืองเท่านั้น แต่ยังลดความแข็งแรงเฉพาะที่ของปูนอีกด้วย เมื่อปูนผงแห้งดังกล่าวถูกนำไปใช้ในพื้นที่ขนาดใหญ่ ความเร็วในการบ่มของปูนผงแห้งเฉพาะที่จะลดลงอย่างมาก และจะเกิดรอยแตกร้าวเนื่องจากเวลาในการบ่มที่แตกต่างกัน สำหรับปูนพ่นที่มีโครงสร้างทางกล ความต้องการความละเอียดจะสูงขึ้นเนื่องจากเวลาในการผสมที่สั้นลง โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งความหนืดสูงเท่าไร ผลการกักเก็บน้ำก็จะดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ยิ่งความหนืดสูงและน้ำหนักโมเลกุลของ MC สูงขึ้น การลดลงของความสามารถในการละลายจะส่งผลเชิงลบต่อความแข็งแรงและประสิทธิภาพในการก่อสร้างของปูน

ยิ่งความหนืดสูงเท่าไหร่ ผลของการทำให้ข้นบนปูนก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น แต่ก็ไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรง ยิ่งความหนืดสูงเท่าไร ปูนเปียกก็จะยิ่งมีความหนืดมากขึ้นเท่านั้น กล่าวคือ ในระหว่างการก่อสร้าง ปูนจะเกาะติดกับเกรียงและยึดติดกับพื้นผิวได้ดี แต่การเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างของปูนเปียกเองนั้นไม่มีประโยชน์ กล่าวคือ ในระหว่างการก่อสร้าง ประสิทธิภาพในการป้องกันการหย่อนตัวนั้นไม่ชัดเจน ในทางตรงกันข้าม เมทิลเซลลูโลสอีเธอร์ที่มีความหนืดปานกลางและต่ำบางชนิดแต่ได้รับการดัดแปลงจะมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการปรับปรุงความแข็งแรงของโครงสร้างของปูนเปียก

การกักเก็บน้ำของ HPMC ยังเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิที่ใช้ และการกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลสอีเธอร์จะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริงของวัสดุ ปูนผงแห้งมักจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวที่ร้อนที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่า 40 องศา) ในสภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น การฉาบผนังภายนอกด้วยปูนฉาบใต้แสงแดดในฤดูร้อน ซึ่งมักจะเร่งการบ่มของปูนซีเมนต์และการแข็งตัวของปูนผงแห้ง อัตราการกักเก็บน้ำที่ลดลงนำไปสู่ความรู้สึกที่ชัดเจนว่าทั้งความสามารถในการทำงานและความต้านทานการแตกร้าวได้รับผลกระทบ และเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการลดอิทธิพลของปัจจัยอุณหภูมิภายใต้เงื่อนไขนี้

ในเรื่องนี้ สารเติมแต่งเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสอีเธอร์ถือเป็นแนวหน้าของการพัฒนาเทคโนโลยีในปัจจุบัน แม้ว่าปริมาณเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสจะเพิ่มขึ้น (สูตรฤดูร้อน) แต่ความสามารถในการทำงานและความต้านทานการแตกร้าวยังคงไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานได้ ผ่านการบำบัดพิเศษบางอย่างบน MC เช่น การเพิ่มระดับอีเธอร์ ฯลฯ สามารถรักษาผลการกักเก็บน้ำได้ในอุณหภูมิที่สูงขึ้น เพื่อให้สามารถให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นภายใต้สภาวะที่รุนแรง

ปริมาณของ HPMC ไม่ควรสูงเกินไป มิฉะนั้นจะเพิ่มความต้องการน้ำของปูนฉาบ ติดเกรียง และระยะเวลาการแข็งตัวจะนานเกินไป ซึ่งจะส่งผลต่อความสามารถในการก่อสร้าง ผลิตภัณฑ์ปูนฉาบแต่ละชนิดใช้ HPMC ที่มีความหนืดต่างกัน และไม่ใช้ HPMC ที่มีความหนืดสูงอย่างไม่ระมัดระวัง ดังนั้น แม้ว่าผลิตภัณฑ์ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสจะดี แต่ก็ได้รับคำชมเมื่อใช้ได้ดี การเลือก HPMC ที่เหมาะสมเป็นความรับผิดชอบหลักของบุคลากรห้องปฏิบัติการขององค์กร ปัจจุบัน ตัวแทนจำหน่ายที่ไร้ยางอายจำนวนมากกำลังผสม HPMC และคุณภาพค่อนข้างแย่ เมื่อเลือกเซลลูโลสบางชนิด ห้องปฏิบัติการควรทำหน้าที่ในการทดลองให้ดีเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ปูนฉาบมีเสถียรภาพ และอย่าโลภในราคาถูกและทำให้เกิดการสูญเสียที่ไม่จำเป็น