Επίδραση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος στην εργασιμότητα του τροποποιημένου με αιθέρα κυτταρίνης γύψου

Η απόδοση του τροποποιημένου με αιθέρα κυτταρίνης γύψου σε διαφορετικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος είναι πολύ διαφορετική, αλλά ο μηχανισμός του δεν είναι ξεκάθαρος. Μελετήθηκαν οι επιδράσεις του αιθέρα κυτταρίνης στις ρεολογικές παραμέτρους και την κατακράτηση νερού του πολτού γύψου σε διαφορετικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Η υδροδυναμική διάμετρος του αιθέρα κυτταρίνης σε υγρή φάση μετρήθηκε με τη μέθοδο δυναμικής σκέδασης φωτός και διερευνήθηκε ο μηχανισμός επιρροής. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο αιθέρας κυτταρίνης έχει καλή επίδραση συγκράτησης νερού και πήξης στον γύψο. Με την αύξηση της περιεκτικότητας σε αιθέρα κυτταρίνης, το ιξώδες του πολτού αυξάνεται και η ικανότητα συγκράτησης νερού αυξάνεται. Ωστόσο, με την αύξηση της θερμοκρασίας, η ικανότητα συγκράτησης νερού του τροποποιημένου πολτού γύψου μειώνεται σε κάποιο βαθμό, αλλά και οι ρεολογικές παράμετροι. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η ένωση κολλοειδούς αιθέρα κυτταρίνης μπορεί να επιτύχει κατακράτηση νερού μπλοκάροντας το κανάλι μεταφοράς νερού, η άνοδος της θερμοκρασίας μπορεί να οδηγήσει στην αποσύνθεση του συσχετισμού μεγάλου όγκου που παράγεται από τον αιθέρα κυτταρίνης, μειώνοντας έτσι την κατακράτηση νερού και την απόδοση εργασίας του τροποποιημένου γύψου.

Λέξεις κλειδιά:γύψος; Αιθέρας κυτταρίνης; Θερμοκρασία; Κατακράτηση νερού; ρεολογία

0. Εισαγωγή

Ο γύψος, ως ένα είδος φιλικού προς το περιβάλλον υλικού με καλή κατασκευή και φυσικές ιδιότητες, χρησιμοποιείται ευρέως σε έργα διακόσμησης. Στην εφαρμογή υλικών με βάση το γύψο, συνήθως προστίθεται παράγοντας συγκράτησης νερού για την τροποποίηση του πολτού για την πρόληψη της απώλειας νερού κατά τη διαδικασία ενυδάτωσης και σκλήρυνσης. Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ο πιο κοινός παράγοντας συγκράτησης νερού προς το παρόν. Επειδή το ιοντικό CE θα αντιδράσει με το Ca2+, χρησιμοποιήστε συχνά μη ιονικό CE, όπως: αιθέρας υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης, αιθέρας υδροξυαιθυλομεθυλοκυτταρίνης και αιθέρας μεθυλοκυτταρίνης. Είναι σημαντικό να μελετηθούν οι ιδιότητες του τροποποιημένου με αιθέρα κυτταρίνης γύψου για καλύτερη εφαρμογή του γύψου στη μηχανική διακόσμησης.

Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι μια υψηλού μοριακού χαρακτήρα ένωση που παράγεται από την αντίδραση αλκαλικής κυτταρίνης και αιθεροποιητικού παράγοντα υπό ορισμένες συνθήκες. Ο μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης που χρησιμοποιείται στην κατασκευαστική μηχανική έχει καλή διασπορά, συγκράτηση νερού, συγκόλληση και παχυντικό αποτέλεσμα. Η προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης έχει πολύ προφανή επίδραση στην κατακράτηση νερού του γύψου, αλλά η αντοχή σε κάμψη και θλίψη του σκληρυμένου σώματος από γύψο μειώνεται επίσης ελαφρώς με την αύξηση της ποσότητας προσθήκης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο αιθέρας κυτταρίνης έχει ένα ορισμένο αποτέλεσμα συμπαρασύροντας τον αέρα, το οποίο θα εισάγει φυσαλίδες στη διαδικασία ανάμειξης του πολτού, μειώνοντας έτσι τις μηχανικές ιδιότητες του σκληρυμένου σώματος. Ταυτόχρονα, η υπερβολική ποσότητα αιθέρα κυτταρίνης θα κάνει το μίγμα γύψου πολύ κολλώδες, με αποτέλεσμα την κατασκευαστική του απόδοση.

Η διαδικασία ενυδάτωσης του γύψου μπορεί να χωριστεί σε τέσσερα στάδια: διάλυση ημιένυδρου θειικού ασβεστίου, δημιουργία πυρήνων κρυστάλλωσης διένυδρου θειικού ασβεστίου, ανάπτυξη κρυσταλλικού πυρήνα και σχηματισμός κρυσταλλικής δομής. Στη διαδικασία ενυδάτωσης του γύψου, η υδρόφιλη λειτουργική ομάδα αιθέρα κυτταρίνης που προσροφάται στην επιφάνεια των σωματιδίων γύψου θα σταθεροποιήσει ένα μέρος των μορίων του νερού, καθυστερώντας έτσι τη διαδικασία πυρήνωσης της ενυδάτωσης του γύψου και παρατείνοντας τον χρόνο πήξης του γύψου. Μέσω της παρατήρησης SEM, ο Mroz διαπίστωσε ότι αν και η παρουσία αιθέρα κυτταρίνης καθυστέρησε την ανάπτυξη των κρυστάλλων, αλλά αύξησε την επικάλυψη και τη συσσωμάτωση των κρυστάλλων.

Ο αιθέρας της κυτταρίνης περιέχει υδρόφιλες ομάδες έτσι ώστε να έχει μια ορισμένη υδροφιλία, πολυμερή μακριά αλυσίδα που διασυνδέεται μεταξύ τους έτσι ώστε να έχει υψηλό ιξώδες, η αλληλεπίδραση των δύο κάνει την κυτταρίνη να έχει καλή πυκνωτική επίδραση συγκράτησης νερού στο μίγμα γύψου. Ο Bulichen εξήγησε τον μηχανισμό κατακράτησης νερού του αιθέρα κυτταρίνης στο τσιμέντο. Σε χαμηλή ανάμειξη, ο αιθέρας κυτταρίνης προσροφάται σε τσιμέντο για ενδομοριακή απορρόφηση νερού και συνοδεύεται από διόγκωση για να επιτευχθεί κατακράτηση νερού. Αυτή τη στιγμή, η κατακράτηση νερού είναι κακή. Ο αιθέρας κυτταρίνης υψηλής δόσης θα σχηματίσει εκατοντάδες νανόμετρα έως μερικά μικρά κολλοειδούς πολυμερούς, εμποδίζοντας αποτελεσματικά το σύστημα γέλης στην οπή, για να επιτευχθεί αποτελεσματική κατακράτηση νερού. Ο μηχανισμός δράσης του αιθέρα κυτταρίνης στον γύψο είναι ο ίδιος με αυτόν στο τσιμέντο, αλλά η υψηλότερη συγκέντρωση SO42 στη ρευστή φάση του πολτού γύψου θα αποδυναμώσει το αποτέλεσμα συγκράτησης νερού της κυτταρίνης.

Με βάση το παραπάνω περιεχόμενο, μπορεί να βρεθεί ότι η τρέχουσα έρευνα για τον τροποποιημένο με αιθέρα κυτταρίνης γύψο επικεντρώνεται κυρίως στη διαδικασία ενυδάτωσης του αιθέρα κυτταρίνης στο μίγμα γύψου, στις ιδιότητες κατακράτησης νερού, στις μηχανικές ιδιότητες και μικροδομή του σκληρυμένου σώματος και στον μηχανισμό του αιθέρα κυτταρίνης κατακράτηση νερού. Ωστόσο, η μελέτη για την αλληλεπίδραση μεταξύ αιθέρα κυτταρίνης και πολτού γύψου σε υψηλή θερμοκρασία εξακολουθεί να είναι ανεπαρκής. Το υδατικό διάλυμα αιθέρα κυτταρίνης θα ζελατινοποιηθεί σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, το ιξώδες του υδατικού διαλύματος αιθέρα κυτταρίνης θα μειωθεί σταδιακά. Όταν επιτευχθεί η θερμοκρασία ζελατινοποίησης, ο αιθέρας κυτταρίνης θα καταβυθιστεί σε λευκό πήκτωμα. Για παράδειγμα, στην καλοκαιρινή κατασκευή, η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι υψηλή, οι ιδιότητες θερμικής γέλης του αιθέρα κυτταρίνης είναι βέβαιο ότι θα οδηγήσουν σε αλλαγές στην εργασιμότητα του τροποποιημένου πολτού γύψου. Αυτή η εργασία διερευνά την επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας στην εργασιμότητα του τροποποιημένου με αιθέρα κυτταρίνης υλικού γύψου μέσω συστηματικών πειραμάτων και παρέχει οδηγίες για την πρακτική εφαρμογή του τροποποιημένου με αιθέρα κυτταρίνης γύψου.

1. Πειραματιστείτε

1.1 Πρώτες Ύλες

Ο γύψος είναι ο φυσικός δομικός γύψος β τύπου που παρέχεται από την Beijing Ecological Home Group.

Αιθέρας κυτταρίνης που επιλέγεται από τον υδροξυπροπυλ μεθυλοκυτταρικό αιθέρα της ομάδας Shandong Yiteng, προδιαγραφές προϊόντος για 75.000 mPa·s, 100.000 mPa·s και 200.000 mPa·s, θερμοκρασία ζελατινοποίησης άνω των 60 ℃. Το κιτρικό οξύ επιλέχθηκε ως επιβραδυντής γύψου.

1.2 Ρεολογικός έλεγχος

Το όργανο ρεολογικής δοκιμής που χρησιμοποιήθηκε ήταν το ροόμετρο RST3CC που παράγεται από την BROOKFIELD USA. Ρεολογικές παράμετροι όπως το πλαστικό ιξώδες και η διατμητική τάση διαρροής του πολτού γύψου προσδιορίστηκαν με δοχείο δείγματος MBT340F30046 και ρότορα CC3340 και τα δεδομένα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με λογισμικό RHE3000.

Τα χαρακτηριστικά του μίγματος γύψου συμμορφώνονται με τη ρεολογική συμπεριφορά του υγρού Bingham, η οποία συνήθως μελετάται χρησιμοποιώντας το μοντέλο Bingham. Ωστόσο, λόγω της ψευδοπλαστικότητας του αιθέρα κυτταρίνης που προστίθεται σε τροποποιημένο με πολυμερές γύψο, το μίγμα πολτού συνήθως παρουσιάζει μια ορισμένη ιδιότητα αραίωσης διάτμησης. Σε αυτή την περίπτωση, το τροποποιημένο μοντέλο Bingham (M3B) μπορεί να περιγράψει καλύτερα τη ρεολογική καμπύλη του γύψου. Προκειμένου να μελετηθεί η διατμητική παραμόρφωση του γύψου, αυτή η εργασία χρησιμοποιεί επίσης το μοντέλο Herschel⁃Bulkley (H3B).

1.3 Δοκιμή κατακράτησης νερού

Η διαδικασία δοκιμής ανατρέξτε στο GB/T28627⁃2012 Σοβάτισμα. Κατά τη διάρκεια του πειράματος με τη θερμοκρασία ως μεταβλητή, ο γύψος προθερμάνθηκε 1 ώρα νωρίτερα στην αντίστοιχη θερμοκρασία στο φούρνο και το μικτό νερό που χρησιμοποιήθηκε στο πείραμα προθερμάνθηκε 1 ώρα στην αντίστοιχη θερμοκρασία στο λουτρό νερού σταθερής θερμοκρασίας και το όργανο χρησιμοποιήθηκε προθερμάνθηκε.

1.4 Δοκιμή υδροδυναμικής διαμέτρου

Η υδροδυναμική διάμετρος (D50) της σύνδεσης πολυμερούς HPMC σε υγρή φάση μετρήθηκε χρησιμοποιώντας έναν αναλυτή μεγέθους σωματιδίων δυναμικής σκέδασης φωτός (Malvern Zetasizer NanoZS90).

2. Αποτελέσματα και συζήτηση

2.1 Ρεολογικές ιδιότητες τροποποιημένου γύψου με HPMC

Το φαινομενικό ιξώδες είναι ο λόγος της διατμητικής τάσης προς τον ρυθμό διάτμησης που επενεργεί σε ένα ρευστό και είναι μια παράμετρος για τον χαρακτηρισμό της ροής μη νευτώνειων ρευστών. Το φαινομενικό ιξώδες του τροποποιημένου πολτού γύψου άλλαξε με την περιεκτικότητα σε αιθέρα κυτταρίνης κάτω από τρεις διαφορετικές προδιαγραφές (75000mPa·s, 100,000mpa·s και 200000mPa·s). Η θερμοκρασία δοκιμής ήταν 20 ℃. Όταν ο ρυθμός διάτμησης του ροόμετρου είναι 14 λεπτά-1, μπορεί να βρεθεί ότι το ιξώδες του πολτού γύψου αυξάνεται με την αύξηση της ενσωμάτωσης HPMC και όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες HPMC, τόσο υψηλότερο θα είναι το ιξώδες του τροποποιημένου πολτού γύψου. Αυτό υποδεικνύει ότι το HPMC έχει προφανές αποτέλεσμα πάχυνσης και ιξώδους στον πολτό γύψου. Ο πολτός γύψου και ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ουσίες με ορισμένο ιξώδες. Στο τροποποιημένο μίγμα γύψου, ο αιθέρας κυτταρίνης προσροφάται στην επιφάνεια των προϊόντων ενυδάτωσης γύψου και το δίκτυο που σχηματίζεται από αιθέρα κυτταρίνης και το δίκτυο που σχηματίζεται από το μίγμα γύψου συνυφαίνονται, με αποτέλεσμα το «φαινόμενο υπέρθεσης», το οποίο βελτιώνει σημαντικά το συνολικό ιξώδες του το τροποποιημένο υλικό με βάση το γύψο.

Οι καμπύλες τάσης διάτμησης 3 καθαρού γύψου (G3H) και τροποποιημένης πάστας γύψου (G3H) με 75000mPa·s-HPMC, όπως συνάγεται από το αναθεωρημένο μοντέλο Bingham (M3B). Μπορεί να βρεθεί ότι με την αύξηση του ρυθμού διάτμησης, αυξάνεται και η διατμητική τάση του μείγματος. Λαμβάνονται οι τιμές πλαστικού ιξώδους (ηp) και διατμητικής τάσης διαρροής (τ0) καθαρού γύψου και τροποποιημένου με HPMC γύψου σε διαφορετικές θερμοκρασίες.

Από τις τιμές πλαστικού ιξώδους (ηp) και διατμητικής τάσης διαρροής (τ0) καθαρού γύψου και τροποποιημένου γύψου με HPMC σε διαφορετικές θερμοκρασίες, μπορεί να φανεί ότι η τάση διαρροής του τροποποιημένου γύψου με HPMC θα μειώνεται συνεχώς με την αύξηση της θερμοκρασίας και η απόδοση Το άγχος θα μειωθεί 33% στους 60 ℃ σε σύγκριση με τους 20 ℃. Παρατηρώντας την καμπύλη πλαστικού ιξώδους, μπορεί να βρεθεί ότι το πλαστικό ιξώδες του τροποποιημένου πολτού γύψου μειώνεται επίσης με την αύξηση της θερμοκρασίας. Ωστόσο, η τάση διαρροής και το πλαστικό ιξώδες του καθαρού πολτού γύψου αυξάνονται ελαφρώς με την αύξηση της θερμοκρασίας, γεγονός που δείχνει ότι η αλλαγή των ρεολογικών παραμέτρων του ιλυώδους πολτού τροποποιημένου HPMC στη διαδικασία αύξησης της θερμοκρασίας προκαλείται από την αλλαγή των ιδιοτήτων HPMC.

Η τιμή τάσης διαρροής του πολτού γύψου αντανακλά τη μέγιστη τιμή διατμητικής τάσης όταν ο πολτός ανθίσταται στην παραμόρφωση διάτμησης. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή τάσης διαρροής, τόσο πιο σταθερός μπορεί να είναι ο πολτός γύψου. Το πλαστικό ιξώδες αντανακλά τον ρυθμό παραμόρφωσης του πολτού γύψου. Όσο μεγαλύτερο είναι το πλαστικό ιξώδες, τόσο μεγαλύτερος θα είναι ο χρόνος παραμόρφωσης διάτμησης του πολτού. Συμπερασματικά, οι δύο ρεολογικές παράμετροι του ιλύος τροποποιημένου με HPMC γύψου μειώνονται προφανώς με την αύξηση της θερμοκρασίας και εξασθενεί η παχυντική επίδραση του HPMC στον πολτό γύψου.

Η διατμητική παραμόρφωση του πολτού αναφέρεται στο φαινόμενο πάχυνσης διάτμησης ή αραίωσης διάτμησης που ανακλάται από τον πολτό όταν υποβάλλεται σε δύναμη διάτμησης. Η επίδραση παραμόρφωσης διάτμησης του πολτού μπορεί να κριθεί από τον ψευδοπλαστικό δείκτη n που λαμβάνεται από την καμπύλη προσαρμογής. Όταν n < 1, ο πολτός γύψου εμφανίζει αραίωση διάτμησης και ο βαθμός αραίωσης διάτμησης του πολτού γύψου γίνεται υψηλότερος με τη μείωση του n. Όταν n > 1, ο πολτός γύψου παρουσίασε πάχυνση διάτμησης και ο βαθμός πάχυνσης διάτμησης του πολτού γύψου αυξήθηκε με την αύξηση του n. Ρεολογικές καμπύλες ιλύος τροποποιημένου με HPMC σε διαφορετικές θερμοκρασίες με βάση την προσαρμογή του μοντέλου Herschel⁃Bulkley (H3B), έτσι λαμβάνεται ο ψευδοπλαστικός δείκτης n του τροποποιημένου πολτού γύψου με HPMC.

Σύμφωνα με τον ψευδοπλαστικό δείκτη n του πολτού τροποποιημένου γύψου HPMC, η διατμητική παραμόρφωση του πολτού γύψου που αναμιγνύεται με HPMC είναι αραίωση διάτμησης και η τιμή n αυξάνεται σταδιακά με την αύξηση της θερμοκρασίας, γεγονός που δείχνει ότι η συμπεριφορά αραίωσης διάτμησης του τροποποιημένου γύψου με HPMC θα να εξασθενήσει σε κάποιο βαθμό όταν επηρεάζεται από τη θερμοκρασία.

Με βάση τις φαινομενικές αλλαγές ιξώδους του τροποποιημένου πολτού γύψου με ρυθμό διάτμησης που υπολογίζεται από δεδομένα τάσεων διάτμησης 75000 mPa· HPMC σε διαφορετικές θερμοκρασίες, μπορεί να βρεθεί ότι το πλαστικό ιξώδες του τροποποιημένου πολτού γύψου μειώνεται γρήγορα με την αύξηση του ρυθμού διάτμησης. που επαληθεύει το αποτέλεσμα προσαρμογής του μοντέλου H3B. Ο τροποποιημένος πολτός γύψου έδειξε χαρακτηριστικά αραίωσης διάτμησης. Με την αύξηση της θερμοκρασίας, το φαινομενικό ιξώδες του μείγματος μειώνεται σε ένα ορισμένο βαθμό σε χαμηλό ρυθμό διάτμησης, γεγονός που δείχνει ότι το αποτέλεσμα αραίωσης διάτμησης του τροποποιημένου πολτού γύψου εξασθενεί.

Στην πραγματική χρήση του στόκου γύψου, ο πολτός γύψου απαιτείται να παραμορφώνεται εύκολα στη διαδικασία τριβής και να παραμένει σταθερός σε ηρεμία, κάτι που απαιτεί ο πολτός γύψου να έχει καλά χαρακτηριστικά αραίωσης διάτμησης και η αλλαγή διάτμησης του τροποποιημένου γύψου HPMC είναι σπάνια. σε κάποιο βαθμό, που δεν ευνοεί την κατασκευή υλικών γύψου. Το ιξώδες του HPMC είναι μια από τις σημαντικές παραμέτρους, αλλά και ο κύριος λόγος που παίζει το ρόλο της πάχυνσης για τη βελτίωση των μεταβλητών χαρακτηριστικών της ροής ανάμιξης. Ο ίδιος ο αιθέρας κυτταρίνης έχει τις ιδιότητες της θερμής γέλης, το ιξώδες του υδατικού διαλύματός του μειώνεται σταδιακά καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία και η λευκή γέλη κατακρημνίζεται όταν φτάσει στη θερμοκρασία ζελατινοποίησης. Η αλλαγή των ρεολογικών παραμέτρων του τροποποιημένου με αιθέρα κυτταρίνης γύψου με τη θερμοκρασία σχετίζεται στενά με τη μεταβολή του ιξώδους, επειδή το φαινόμενο πάχυνσης είναι αποτέλεσμα της υπέρθεσης αιθέρα κυτταρίνης και μικτού πολτού. Στην πρακτική μηχανική, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η επίδραση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος στην απόδοση του HPMC. Για παράδειγμα, η θερμοκρασία των πρώτων υλών θα πρέπει να ελέγχεται σε υψηλή θερμοκρασία το καλοκαίρι για να αποφευχθεί η κακή απόδοση εργασίας του τροποποιημένου γύψου που προκαλείται από υψηλή θερμοκρασία.

2.2 Κατακράτηση νερού τουΤροποποιημένος γύψος HPMC

Η κατακράτηση νερού του πολτού γύψου τροποποιημένου με τρεις διαφορετικές προδιαγραφές αιθέρα κυτταρίνης αλλάζει με την καμπύλη δοσολογίας. Με την αύξηση της δόσης HPMC, ο ρυθμός κατακράτησης νερού του πολτού γύψου βελτιώνεται σημαντικά και η τάση αύξησης γίνεται σταθερή όταν η δόση HPMC φτάσει το 0,3%. Τέλος, ο ρυθμός κατακράτησης νερού του πολτού γύψου είναι σταθερός στο 90% ~ 95%. Αυτό υποδεικνύει ότι το HPMC έχει προφανή επίδραση συγκράτησης νερού στην πάστα πέτρας, αλλά η επίδραση συγκράτησης του νερού δεν βελτιώνεται σημαντικά καθώς η δόση συνεχίζει να αυξάνεται. Τρεις προδιαγραφές της διαφοράς ρυθμού κατακράτησης νερού HPMC δεν είναι μεγάλες, για παράδειγμα, όταν το περιεχόμενο είναι 0,3%, το εύρος ρυθμού κατακράτησης νερού είναι 5%, η τυπική απόκλιση είναι 2,2. Το HPMC με το υψηλότερο ιξώδες δεν είναι ο υψηλότερος ρυθμός κατακράτησης νερού και το HPMC με το χαμηλότερο ιξώδες δεν είναι ο χαμηλότερος ρυθμός κατακράτησης νερού. Ωστόσο, σε σύγκριση με τον καθαρό γύψο, ο ρυθμός κατακράτησης νερού των τριών HPMC για τον πολτό γύψου είναι σημαντικά βελτιωμένος και ο ρυθμός κατακράτησης νερού του τροποποιημένου γύψου στην περιεκτικότητα 0,3% είναι αυξημένος κατά 95%, 106%, 97% σε σύγκριση με το κενή ομάδα ελέγχου. Ο αιθέρας κυτταρίνης μπορεί προφανώς να βελτιώσει την κατακράτηση νερού του πολτού γύψου. Με την αύξηση της περιεκτικότητας σε HPMC, ο ρυθμός κατακράτησης νερού του πολτού τροποποιημένου HPMC γύψου με διαφορετικό ιξώδες φτάνει σταδιακά στο σημείο κορεσμού. Το 10000mPa·sHPMC έφτασε στο σημείο κορεσμού στο 0,3%, 75000mPa·s και 20000mPa·s HPMC έφτασε στο σημείο κορεσμού στο 0,2%. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η κατακράτηση νερού του τροποποιημένου γύψου με HPMC 75000 mPa·s αλλάζει με τη θερμοκρασία σε διαφορετικές δόσεις. Με τη μείωση της θερμοκρασίας, ο ρυθμός κατακράτησης νερού του τροποποιημένου γύψου με HPMC μειώνεται σταδιακά, ενώ ο ρυθμός κατακράτησης νερού του καθαρού γύψου παραμένει βασικά αμετάβλητος, υποδεικνύοντας ότι η αύξηση της θερμοκρασίας αποδυναμώνει την επίδραση κατακράτησης νερού του HPMC στον γύψο. Ο ρυθμός κατακράτησης νερού του HPMC μειώθηκε κατά 31,5% όταν η θερμοκρασία αυξήθηκε από 20 ℃ σε 40 ℃. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται από 40℃ σε 60℃, ο ρυθμός κατακράτησης νερού του τροποποιημένου γύψου HPMC είναι βασικά ο ίδιος με αυτόν του καθαρού γύψου, υποδεικνύοντας ότι το HPMC έχει χάσει το αποτέλεσμα της βελτίωσης της κατακράτησης νερού του γύψου αυτή τη στιγμή. Οι Jian Jian και Wang Peiming πρότειναν ότι ο ίδιος ο αιθέρας κυτταρίνης έχει ένα φαινόμενο θερμικής γέλης, η αλλαγή θερμοκρασίας θα οδηγήσει σε αλλαγές στο ιξώδες, τη μορφολογία και την προσρόφηση του αιθέρα κυτταρίνης, κάτι που αναπόφευκτα θα οδηγήσει σε αλλαγές στην απόδοση του μίγματος πολτού. Ο Bulichen διαπίστωσε επίσης ότι το δυναμικό ιξώδες των διαλυμάτων τσιμέντου που περιέχουν HPMC μειώθηκε με την αύξηση της θερμοκρασίας.

Η αλλαγή της κατακράτησης νερού του μείγματος που προκαλείται από την αύξηση της θερμοκρασίας θα πρέπει να συνδυαστεί με τον μηχανισμό του αιθέρα κυτταρίνης. Ο Bulichen εξήγησε τον μηχανισμό με τον οποίο ο αιθέρας κυτταρίνης μπορεί να συγκρατήσει νερό στο τσιμέντο. Στα συστήματα με βάση το τσιμέντο, το HPMC βελτιώνει τον ρυθμό κατακράτησης νερού του πολτού μειώνοντας τη διαπερατότητα του «κέικ φίλτρου» που σχηματίζεται από το σύστημα τσιμέντου. Μια ορισμένη συγκέντρωση HPMC στην υγρή φάση θα σχηματίσει αρκετές εκατοντάδες νανόμετρα έως μερικά μικρά κολλοειδούς συσχέτισης, αυτό έχει έναν ορισμένο όγκο δομής πολυμερούς μπορεί να συνδέσει αποτελεσματικά το κανάλι μετάδοσης νερού στο μείγμα, να μειώσει τη διαπερατότητα του "κέικ φίλτρου". για να επιτευχθεί αποτελεσματική κατακράτηση νερού. Το Bulichen έδειξε επίσης ότι το HPMCS στον γύψο εμφανίζει τον ίδιο μηχανισμό. Επομένως, η μελέτη της υδρομηχανικής διαμέτρου της σύνδεσης που σχηματίζεται από το HPMC στην υγρή φάση μπορεί να εξηγήσει την επίδραση της HPMC στην κατακράτηση νερού του γύψου.

2.3 Υδροδυναμική διάμετρος κολλοειδούς συσχέτισης HPMC

Καμπύλες κατανομής σωματιδίων διαφορετικών συγκεντρώσεων HPMC 75000 mPa·s στην υγρή φάση και καμπύλες κατανομής σωματιδίων τριών προδιαγραφών HPMC στην υγρή φάση σε συγκέντρωση 0,6%. Μπορεί να φανεί από την καμπύλη κατανομής σωματιδίων του HPMC τριών προδιαγραφών στην υγρή φάση όταν η συγκέντρωση είναι 0,6% ότι, με την αύξηση της συγκέντρωσης HPMC, το μέγεθος σωματιδίων των σχετικών ενώσεων που σχηματίζονται στην υγρή φάση αυξάνεται επίσης. Όταν η συγκέντρωση είναι χαμηλή, τα σωματίδια που σχηματίζονται από τη συσσωμάτωση HPMC είναι μικρά και μόνο ένα μικρό μέρος της HPMC συσσωματώνεται σε σωματίδια περίπου 100 nm. Όταν η συγκέντρωση HPMC είναι 1%, υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός κολλοειδών συσχετισμών με υδροδυναμική διάμετρο περίπου 300 nm, κάτι που είναι σημαντικό σημάδι μοριακής επικάλυψης. Αυτή η δομή πολυμερισμού «μεγάλου όγκου» μπορεί να μπλοκάρει αποτελεσματικά το κανάλι μετάδοσης του νερού στο μείγμα, να μειώσει τη «διαπερατότητα του κέικ» και η αντίστοιχη κατακράτηση νερού του μίγματος γύψου σε αυτή τη συγκέντρωση είναι επίσης μεγαλύτερη από 90%. Οι υδρομηχανικές διάμετροι του HPMC με διαφορετικά ιξώδη σε υγρή φάση είναι βασικά οι ίδιες, γεγονός που εξηγεί τον παρόμοιο ρυθμό κατακράτησης νερού του πολτού τροποποιημένου HPMC γύψου με διαφορετικά ιξώδη.

Καμπύλες κατανομής μεγέθους σωματιδίων HPMC 75000mPa·s με συγκέντρωση 1% σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Με την αύξηση της θερμοκρασίας, μπορεί προφανώς να βρεθεί η αποσύνθεση του κολλοειδούς συσχετισμού HPMC. Στους 40℃, ο μεγάλος όγκος συσχέτισης 300nm εξαφανίστηκε εντελώς και αποσυντέθηκε σε σωματίδια μικρού όγκου των 15nm. Με την περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας, το HPMC γίνεται μικρότερα σωματίδια και η κατακράτηση νερού του πολτού γύψου χάνεται εντελώς.

Το φαινόμενο των ιδιοτήτων HPMC που αλλάζουν με την άνοδο της θερμοκρασίας είναι επίσης γνωστό ως ιδιότητες θερμής γέλης, η υπάρχουσα κοινή άποψη είναι ότι σε χαμηλή θερμοκρασία, τα μακρομόρια HPMC διασπείρονται πρώτα στο νερό για να διαλυθεί το διάλυμα, τα μόρια HPMC σε υψηλή συγκέντρωση θα σχηματίσουν μεγάλη συσχέτιση σωματιδίων . Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, η ενυδάτωση του HPMC εξασθενεί, το νερό μεταξύ των αλυσίδων εκκενώνεται σταδιακά, οι μεγάλες ενώσεις σύνδεσης διασπείρονται σταδιακά σε μικρά σωματίδια, το ιξώδες του διαλύματος μειώνεται και η τρισδιάστατη δομή δικτύου σχηματίζεται όταν η ζελατινοποίηση επιτυγχάνεται θερμοκρασία και η λευκή γέλη κατακρημνίζεται.

Ο Bodvik διαπίστωσε ότι η μικροδομή και οι ιδιότητες προσρόφησης του HPMC σε υγρή φάση άλλαξαν. Σε συνδυασμό με τη θεωρία του Bulichen περί κολλοειδούς συσχέτισης HPMC που μπλοκάρει το κανάλι μεταφοράς νερού ιλύος, συνήχθη το συμπέρασμα ότι η αύξηση της θερμοκρασίας οδήγησε στην αποσύνθεση του κολλοειδούς συσχετισμού HPMC, με αποτέλεσμα τη μείωση της κατακράτησης νερού του τροποποιημένου γύψου.

3. Συμπέρασμα

(1) Ο ίδιος ο αιθέρας κυτταρίνης έχει υψηλό ιξώδες και «υπερτιθέμενο» αποτέλεσμα με πολτό γύψου, παίζοντας προφανές πηκτικό αποτέλεσμα. Σε θερμοκρασία δωματίου, το αποτέλεσμα πάχυνσης γίνεται πιο εμφανές με την αύξηση του ιξώδους και της δοσολογίας του αιθέρα κυτταρίνης. Ωστόσο, με την αύξηση της θερμοκρασίας, το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης μειώνεται, το παχυντικό του αποτέλεσμα εξασθενεί, η διατμητική τάση και το πλαστικό ιξώδες του μίγματος γύψου μειώνονται, η ψευδοπλαστικότητα εξασθενεί και η κατασκευαστική ιδιότητα χειροτερεύει.

(2) Ο αιθέρας κυτταρίνης βελτίωσε την κατακράτηση νερού του γύψου, αλλά με την αύξηση της θερμοκρασίας, η κατακράτηση νερού του τροποποιημένου γύψου μειώθηκε επίσης σημαντικά, ακόμη και στους 60℃ θα χάσει εντελώς την επίδραση της κατακράτησης νερού. Ο ρυθμός κατακράτησης νερού του πολτού γύψου βελτιώθηκε σημαντικά από τον αιθέρα κυτταρίνης και ο ρυθμός κατακράτησης νερού του πολτού γύψου τροποποιημένου με HPMC με διαφορετικό ιξώδες έφτασε σταδιακά σε σημείο κορεσμού με την αύξηση της δοσολογίας. Η κατακράτηση νερού από γύψο είναι γενικά ανάλογη με το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, σε υψηλό ιξώδες έχει μικρή επίδραση.

(3) Οι εσωτερικοί παράγοντες που αλλάζουν την κατακράτηση νερού του αιθέρα κυτταρίνης με τη θερμοκρασία σχετίζονται στενά με τη μικροσκοπική μορφολογία του αιθέρα κυτταρίνης σε υγρή φάση. Σε μια ορισμένη συγκέντρωση, ο αιθέρας κυτταρίνης τείνει να συσσωματώνεται για να σχηματίσει μεγάλες κολλοειδείς ενώσεις, εμποδίζοντας το κανάλι μεταφοράς νερού του μίγματος γύψου για να επιτευχθεί υψηλή κατακράτηση νερού. Ωστόσο, με την αύξηση της θερμοκρασίας, λόγω της ιδιότητας θερμικής ζελατινοποίησης του ίδιου του αιθέρα κυτταρίνης, ο προηγουμένως σχηματισμένος μεγάλος κολλοειδής συνδυασμός επαναδιασπαρθεί, οδηγώντας σε μείωση της απόδοσης κατακράτησης νερού.