การกักเก็บน้ำ การทำให้ข้น และความหนืดของเซลลูโลสอีเธอร์

เซลลูโลสอีเธอร์มีคุณสมบัติในการกักเก็บน้ำได้ดีเยี่ยม ซึ่งสามารถป้องกันความชื้นในปูนฉาบเปียกไม่ให้ระเหยก่อนเวลาอันควรหรือถูกดูดซับโดยชั้นฐาน และช่วยให้มั่นใจได้ว่าซีเมนต์ได้รับความชื้นอย่างเต็มที่ จึงรับประกันคุณสมบัติเชิงกลของปูนฉาบในที่สุด ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อปูนฉาบชั้นบางและชั้นฐานที่ดูดซับน้ำ หรือปูนฉาบที่สร้างขึ้นภายใต้อุณหภูมิสูงและสภาวะแห้ง ผลการกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเธอร์สามารถเปลี่ยนกระบวนการก่อสร้างแบบดั้งเดิมและปรับปรุงความคืบหน้าในการก่อสร้างได้ ตัวอย่างเช่น การก่อสร้างฉาบปูนสามารถทำได้บนพื้นผิวที่ดูดซับน้ำได้โดยไม่ต้องทำให้เปียกก่อน

ความหนืด ปริมาณการใช้ อุณหภูมิแวดล้อม และโครงสร้างโมเลกุลของเซลลูโลสอีเธอร์มีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำ ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ยิ่งเซลลูโลสอีเธอร์มีความหนืดมากเท่าไร การกักเก็บน้ำก็จะดีขึ้นเท่านั้น ยิ่งปริมาณการใช้สูงเท่าไร การกักเก็บน้ำก็จะดีขึ้นเท่านั้น โดยปกติแล้ว เซลลูโลสอีเธอร์ในปริมาณเล็กน้อยสามารถปรับปรุงการกักเก็บน้ำของปูนได้อย่างมาก เมื่อปริมาณการใช้ถึงระดับหนึ่ง เมื่อระดับการกักเก็บน้ำเพิ่มขึ้น แนวโน้มอัตราการกักเก็บน้ำจะช้าลง เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้น การกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเธอร์มักจะลดลง แต่เซลลูโลสอีเธอร์ที่ดัดแปลงบางชนิดก็กักเก็บน้ำได้ดีขึ้นภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงเช่นกัน เส้นใยที่มีระดับการทดแทนต่ำกว่า อีเธอร์วีแกนมีประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำที่ดีกว่า

กลุ่มไฮดรอกซิลบนโมเลกุลเซลลูโลสอีเธอร์และอะตอมออกซิเจนบนพันธะอีเธอร์จะจับกับโมเลกุลของน้ำเพื่อสร้างพันธะไฮโดรเจน โดยเปลี่ยนน้ำอิสระให้กลายเป็นน้ำที่ถูกผูกมัด จึงมีบทบาทสำคัญในการกักเก็บน้ำ โมเลกุลของน้ำและโซ่โมเลกุลเซลลูโลสอีเธอร์ การแพร่กระจายระหว่างโมเลกุลทำให้โมเลกุลของน้ำสามารถเข้าไปในโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ของเซลลูโลสอีเธอร์ได้ และอยู่ภายใต้แรงยึดเกาะที่แข็งแกร่ง จึงทำให้เกิดน้ำที่ถูกผูกมัดและน้ำที่พันกัน ซึ่งช่วยปรับปรุงการกักเก็บน้ำของสารละลายซีเมนต์ เซลลูโลสอีเธอร์ช่วยปรับปรุงสารละลายซีเมนต์สด คุณสมบัติทางรีโอโลยี โครงสร้างเครือข่ายที่มีรูพรุน และแรงดันออสโมซิส หรือคุณสมบัติในการสร้างฟิล์มของเซลลูโลสอีเธอร์ขัดขวางการแพร่ของน้ำ

เซลลูโลสอีเธอร์ช่วยให้ปูนฉาบเปียกมีความหนืดที่ยอดเยี่ยม ซึ่งสามารถเพิ่มความสามารถในการยึดเกาะระหว่างปูนฉาบเปียกกับชั้นฐานได้อย่างมีนัยสำคัญ และปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันการหย่อนตัวของปูนฉาบ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในปูนฉาบปูนฉาบอิฐ และระบบฉนวนผนังภายนอก เอฟเฟกต์การทำให้ข้นของเซลลูโลสอีเธอร์ยังสามารถเพิ่มความสามารถในการป้องกันการกระจายตัวและความเป็นเนื้อเดียวกันของวัสดุที่ผสมใหม่ ป้องกันการแยกตัว การแยกส่วน และการซึมของวัสดุ และสามารถใช้ในคอนกรีตไฟเบอร์ คอนกรีตใต้น้ำ และคอนกรีตอัดแน่นด้วยตนเอง

ผลของการทำให้ข้นของเซลลูโลสอีเธอร์ต่อวัสดุที่ใช้ปูนซีเมนต์มาจากความหนืดของสารละลายเซลลูโลสอีเธอร์ ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ยิ่งความหนืดของเซลลูโลสอีเธอร์สูงขึ้นเท่าใด ความหนืดของวัสดุที่ใช้ปูนซีเมนต์ที่ดัดแปลงก็จะดีขึ้นเท่านั้น แต่หากความหนืดสูงเกินไป ก็จะส่งผลต่อการไหลและการทำงานของวัสดุ (เช่น การฉาบปูน) ปูนฉาบปรับระดับและคอนกรีตที่บดอัดเองซึ่งต้องการการไหลสูงนั้น ต้องใช้เซลลูโลสอีเธอร์ที่มีความหนืดต่ำ นอกจากนี้ ผลของการทำให้ข้นของเซลลูโลสอีเธอร์จะเพิ่มความต้องการน้ำของวัสดุที่ใช้ปูนซีเมนต์และเพิ่มผลผลิตของปูน

ความหนืดของสารละลายเซลลูโลสอีเธอร์ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้: น้ำหนักโมเลกุลของเซลลูโลสอีเธอร์ ความเข้มข้น อุณหภูมิ อัตราการเฉือน และวิธีการทดสอบ ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ยิ่งน้ำหนักโมเลกุลของเซลลูโลสอีเธอร์มากขึ้น ความหนืดของสารละลายก็จะสูงขึ้น ยิ่งความเข้มข้นสูงขึ้น ความหนืดของสารละลายก็จะสูงขึ้น เมื่อใช้ ควรระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการใช้ปริมาณที่มากเกินไปและส่งผลต่อประสิทธิภาพของปูนและคอนกรีต เซลลูโลสอีเธอร์ ความหนืดของสารละลายอีเธอร์จะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น และยิ่งความเข้มข้นสูงขึ้น อิทธิพลของอุณหภูมิก็จะยิ่งมากขึ้น สารละลายเซลลูโลสอีเธอร์มักจะเป็นของเหลวเทียมที่มีคุณสมบัติในการทำให้บางลงเมื่อเฉือน ยิ่งอัตราเฉือนสูงขึ้นในระหว่างการทดสอบ ความหนืดก็จะยิ่งน้อยลง ดังนั้น การยึดเกาะของปูนจะลดลงภายใต้การกระทำของแรงภายนอก ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อโครงสร้างการขูดของปูน ทำให้ปูนสามารถทำงานและยึดเกาะได้ดีในเวลาเดียวกัน เนื่องจากสารละลายเซลลูโลสอีเธอร์เป็นสารที่ไม่เป็นนิวโทเนียน สำหรับของเหลว เมื่อวิธีการทดลอง เครื่องมือและอุปกรณ์ หรือสภาพแวดล้อมการทดสอบที่ใช้ในการทดสอบความหนืดแตกต่างกัน ผลการทดสอบสารละลายเซลลูโลสอีเธอร์ชนิดเดียวกันก็จะแตกต่างกันมาก

โมเลกุลเซลลูโลสอีเธอร์สามารถตรึงโมเลกุลน้ำบางส่วนของวัสดุสดไว้ที่ขอบของโซ่โมเลกุล จึงทำให้ความหนืดของสารละลายเพิ่มขึ้น โซ่โมเลกุลของเซลลูโลสอีเธอร์พันกันเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายสามมิติ ซึ่งจะทำให้สารละลายในน้ำมีความหนืดที่ดีด้วย

สารละลายเซลลูโลสอีเธอร์ที่มีความหนืดสูงในน้ำจะมีความหนืดสูง ซึ่งเป็นลักษณะสำคัญของเซลลูโลสอีเธอร์เช่นกัน สารละลายเมทิลเซลลูโลสในน้ำมักจะมีของเหลวเทียมแบบไม่มีความหนืดต่ำกว่าอุณหภูมิเจล แต่จะแสดงคุณสมบัติการไหลแบบนิวโทเนียนที่อัตราการเฉือนต่ำ ความเป็นเทียมแบบมีความหนืดเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักโมเลกุลหรือความเข้มข้นของเซลลูโลสอีเธอร์ โดยไม่คำนึงถึงประเภทของสารแทนที่และระดับของการแทนที่ ดังนั้น เซลลูโลสอีเธอร์ที่มีเกรดความหนืดเท่ากัน ไม่ว่าจะเป็น mc, HPmc หรือ HEmc จะแสดงคุณสมบัติการไหลแบบเดียวกันเสมอ ตราบใดที่ความเข้มข้นและอุณหภูมิคงที่ เจลโครงสร้างจะเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และเกิดการไหลแบบมีความหนืดสูง เซลลูโลสอีเธอร์ที่มีความเข้มข้นสูงและความหนืดต่ำจะแสดงความหนืดแม้ต่ำกว่าอุณหภูมิเจล คุณสมบัตินี้เป็นประโยชน์อย่างมากในการปรับการปรับระดับและการหย่อนในการก่อสร้างปูนสำหรับอาคาร จำเป็นต้องอธิบายที่นี่ว่ายิ่งความหนืดของเซลลูโลสอีเธอร์สูงขึ้น การกักเก็บน้ำก็จะดีขึ้น แต่ยิ่งความหนืดสูงขึ้น น้ำหนักโมเลกุลสัมพันธ์ของเซลลูโลสอีเธอร์ก็จะสูงขึ้น และความสามารถในการละลายของเซลลูโลสอีเธอร์ก็จะลดลงตามไปด้วย ซึ่งส่งผลเสียต่อความเข้มข้นของปูนและประสิทธิภาพในการก่อสร้าง ยิ่งความหนืดสูงขึ้น ผลของการทำให้ปูนข้นก็จะยิ่งเห็นได้ชัดขึ้น แต่ก็ไม่ได้เป็นสัดส่วนกันอย่างสมบูรณ์ ความหนืดปานกลางและต่ำ แต่เซลลูโลสอีเธอร์ที่ปรับเปลี่ยนแล้วจะมีประสิทธิภาพในการปรับปรุงความแข็งแรงของโครงสร้างของปูนเปียกได้ดีขึ้น เมื่อความหนืดเพิ่มขึ้น การกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเธอร์ก็จะดีขึ้น