دانش در مورد اتر سلولز

اتر سلولز (CelluloseEther) از سلولز از طریق واکنش اتریفیکاسیون یک یا چند عامل اتریفیکاسیون و آسیاب خشک ساخته می شود. با توجه به ساختارهای شیمیایی مختلف جایگزین های اتر، اترهای سلولزی را می توان به اترهای آنیونی، کاتیونی و غیریونی تقسیم کرد. اترهای سلولز یونی عمدتاً شامل کربوکسی متیل سلولز (CMC) هستند. اترهای غیر یونی سلولز عمدتاً شامل متیل سلولز اتر (MC)، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز اتر (HPMC) و هیدروکسی اتیل سلولز اتر (HC) و غیره هستند. اترهای محلول در آب یونی عمدتاً در محصولات ملات استفاده می شوند. در حضور یون های کلسیم، اتر سلولز یونی ناپایدار است، بنابراین به ندرت در محصولات ملات مخلوط خشک که از سیمان، آهک خرد شده و غیره به عنوان مواد سیمانی استفاده می شود، استفاده می شود. اترهای سلولز غیر یونی محلول در آب به دلیل پایداری تعلیق و حفظ آب به طور گسترده در صنعت مصالح ساختمانی استفاده می شوند.

01. خواص شیمیایی اتر سلولز

هر اتر سلولز دارای ساختار اصلی سلولز - ساختار آنهیدروگلوکز است. در فرآیند تولید اتر سلولز، فیبر سلولزی ابتدا در محلول قلیایی حرارت داده می شود و سپس با یک عامل اتریف کننده تصفیه می شود. محصول واکنش فیبری خالص شده و پودر می شود تا پودری یکنواخت با ظرافت خاصی تشکیل شود.

پروپیلن اکسید برای به دست آوردن جایگزین های هیدروکسی پروپیل علاوه بر متان کلرید در تولید HPMC استفاده می شود. اترهای سلولزی مختلف نسبت‌های جایگزینی متیل و هیدروکسی پروپیل متفاوتی دارند که بر سازگاری آلی و دمای ژل شدن حرارتی محلول‌های اتر سلولز تأثیر می‌گذارد.

در فرآیند تولید MC، تنها متیل کلرید به عنوان عامل اتریفیکاسیون استفاده می شود

02. سناریوهای کاربرد اتر سلولز:

اتر سلولز یک پلیمر نیمه مصنوعی غیر یونی مولکولی بالا است که محلول در آب و محلول در حلال است. در صنایع مختلف اثرات متفاوتی دارد. به عنوان مثال، در مصالح ساختمانی شیمیایی، اثرات ترکیبی زیر را دارد:

① عامل نگهدارنده آب ② ضخیم کننده ③ خاصیت تراز کننده ④ خاصیت تشکیل فیلم ⑤ بایندر

در صنعت پلی وینیل کلراید، امولسیفایر و پخش کننده است. در صنعت داروسازی، این ماده چسبنده و یک ماده چارچوب رهش آهسته و کنترل شده و غیره است. از آنجایی که سلولز دارای اثرات کامپوزیت متنوعی است، کاربرد آن در این زمینه نیز گسترده ترین است. موارد زیر بر روی کاربرد و عملکرد اتر سلولز در مصالح ساختمانی مختلف تمرکز دارد.

(1) در بتونه تراشیدن دیوار:

در حال حاضر، در اکثر شهرهای کشور من، بتونه مقاوم در برابر آب و مقاوم در برابر محیط زیست، اساساً مورد توجه مردم قرار گرفته است. از واکنش استال وینیل الکل و فرمالدئید تولید می شود. بنابراین این ماده به تدریج توسط افراد حذف می شود و از محصولات سری اتر سلولزی برای جایگزینی این ماده استفاده می شود. به این معنا که برای توسعه مصالح ساختمانی سازگار با محیط زیست، سلولز در حال حاضر تنها ماده است.

در بتونه ضد آب به دو نوع بتونه پودر خشک و خمیر بتونه تقسیم می شود. از بین این دو نوع بتونه، متیل سلولز اصلاح شده و هیدروکسی پروپیل متیل باید انتخاب شوند. مشخصات ویسکوزیته به طور کلی بین 30000-60000cps است. عملکرد اصلی سلولز در بتونه حفظ آب، چسباندن و روانکاری است. از آنجایی که فرمول بتونه سازندگان مختلف متفاوت است، برخی از آنها کلسیم خاکستری، کلسیم روشن، سیمان سفید و غیره و برخی پودر گچ، کلسیم خاکستری، کلسیم روشن و غیره هستند، بنابراین مشخصات، ویسکوزیته و نفوذ سلولز در دو فرمول نیز متفاوت است. مقدار اضافه شده حدود 2‰-3‰ است. در ساخت بتونه خراش دهنده دیوار، از آنجایی که سطح پایه دیوار دارای درجه خاصی از جذب آب است (میزان جذب آب دیوار آجری 13% و میزان جذب آب بتن 3-5%) است. همراه با تبخیر دنیای خارج، اگر بتونه خیلی سریع آب را از دست بدهد، منجر به ترک یا حذف پودر می شود که استحکام بتونه را ضعیف می کند. بنابراین افزودن اتر سلولز این مشکل را حل می کند. اما کیفیت پرکننده، به ویژه کیفیت کلسیم خاکستر نیز بسیار مهم است.

به دلیل ویسکوزیته بالای سلولز، شناوری بتونه نیز افزایش می یابد و از پدیده افتادگی در حین ساخت نیز جلوگیری می شود و پس از خراش دادن راحت تر و صرفه جویی در کار می کند. لازم است اتر سلولز بیشتری در بتونه پودری اضافه شود. تولید و استفاده از آن راحت تر است. پرکننده و مواد افزودنی را می توان به طور مساوی در پودر خشک مخلوط کرد.

(2) ملات بتن:

در ملات بتن برای دستیابی به مقاومت نهایی سیمان باید کاملا هیدراته شود. بخصوص در ساخت و ساز تابستانی ملات بتن خیلی سریع آب را از دست می دهد و از اقدامات هیدراتاسیون کامل برای نگهداری و پاشیدن آب استفاده می شود. اتلاف منابع و عملکرد نامناسب، نکته کلیدی این است که آب فقط روی سطح است و هیدراتاسیون داخلی هنوز ناقص است، بنابراین راه حل این مشکل اضافه کردن سلولز نگهدارنده آب به بتن ملات است، به طور کلی هیدروکسی پروپیل متیل را انتخاب کنید. یا فیبر متیل مشخصات ویسکوزیته بین 20000-60000cps است و مقدار اضافه آن 2٪-3٪ است. میزان احتباس آب را می توان تا بیش از 85 درصد افزایش داد. روش استفاده در بتن ملات به این صورت است که پودر خشک را به طور یکنواخت مخلوط کرده و در آب قرار دهید.

(3) در گچ کاری گچ، گچ چسبانده شده و گچ درزبندی:

با توسعه سریع صنعت ساختمان، تقاضای مردم برای مصالح ساختمانی جدید نیز در حال افزایش است. با توجه به افزایش آگاهی مردم از حفاظت از محیط زیست و بهبود مستمر راندمان ساخت و ساز، محصولات گچ سیمانی به سرعت توسعه یافته است. در حال حاضر متداول ترین محصولات گچ گچ کاری، گچ چسبانده شده، گچ خاتم کاری و چسب کاشی می باشد. گچ کاری یک ماده گچ بری باکیفیت برای دیوارها و سقف های داخلی است. سطح دیواری که با آن گچ کاری شده است ریز و صاف است. نوع جدیدی از چسب تخته سبک ساختمان، ماده ای چسبنده است که از گچ به عنوان ماده پایه و افزودنی های مختلف ساخته می شود. برای اتصال بین مواد معدنی مختلف دیوار ساختمان مناسب است. این غیر سمی، بی مزه و سریع است. این یک ماده حمایت کننده برای ساخت تخته ها و ساخت بلوک است. عامل درزبندی گچی یک پرکننده شکاف بین صفحات گچی و یک پرکننده تعمیری برای دیوارها و ترک ها است.

این محصولات گچی دارای یک سری عملکردهای مختلف می باشند. علاوه بر نقش گچ و پرکننده‌های مرتبط، مسئله کلیدی این است که افزودنی‌های اتر سلولز نقش اصلی را ایفا می‌کنند. از آنجایی که گچ به دو دسته گچ بی آب و گچ همی هیدرات تقسیم می شود، گچ های مختلف تاثیرات متفاوتی بر عملکرد محصول دارند، بنابراین ضخیم شدن، احتباس آب و کندی کیفیت مصالح ساختمانی گچ را تعیین می کند. مشکل رایج این مواد توخالی و ترک خوردگی است و به استحکام اولیه نمی توان رسید. برای حل این مشکل، انتخاب نوع سلولز و روش استفاده از ترکیب کندکننده است. در این راستا به طور کلی متیل یا هیدروکسی پروپیل متیل 30000 انتخاب می شود. -60000cps، مقدار اضافه 1.5٪ - 2٪ است. در میان آنها، سلولز بر حفظ آب و تاخیر در روانکاری تمرکز دارد. با این حال، تکیه بر اتر سلولز به عنوان یک کندکننده غیرممکن است و لازم است یک کندکننده اسید سیتریک برای مخلوط کردن و استفاده بدون تأثیر بر استحکام اولیه اضافه شود.

احتباس آب به طور کلی به این اشاره دارد که چه مقدار آب به طور طبیعی بدون جذب آب خارجی از دست می رود. اگر دیوار خیلی خشک باشد، جذب آب و تبخیر طبیعی روی سطح پایه باعث می شود که مواد خیلی سریع آب خود را از دست بدهند و همچنین گود شدن و ترک خوردن ایجاد می شود. این روش استفاده با پودر خشک مخلوط می شود. در صورت تهیه محلول به روش تهیه محلول مراجعه فرمایید.

(4) ملات عایق حرارتی

ملات عایق نوع جدیدی از مواد عایق دیوار داخلی در منطقه شمال است. این یک ماده دیواری است که توسط مواد عایق، ملات و چسب سنتز می شود. در این ماده سلولز نقش اساسی در پیوند و افزایش استحکام دارد. به طور کلی متیل سلولز را با ویسکوزیته بالا (حدود 10000 cps) انتخاب کنید، دوز آن معمولا بین 2‰-3‰ است، و روش استفاده مخلوط پودر خشک است.

(5) عامل رابط

HPNC 20000cps را برای عامل رابط انتخاب کنید، 60000cps یا بیشتر را برای چسب کاشی انتخاب کنید، و روی ضخیم کننده در عامل رابط تمرکز کنید، که می تواند استحکام کششی و مقاومت ضد فلش را بهبود بخشد. به عنوان یک عامل نگهدارنده آب در چسباندن کاشی ها برای جلوگیری از کم آب شدن سریع کاشی ها و ریزش آنها استفاده می شود.