Cellulose ether yn cement basearre produkten

Cellulose ether is in soarte fan multyfunksjoneel tafoeging dat kin wurde brûkt yn semint produkten. Dit papier yntroduseart de gemyske eigenskippen fan methylcellulose (MC) en hydroxypropylmethylcellulose (HPMC /) faak brûkt yn semintprodukten, de metoade en prinsipe fan 'e netoplossing en de wichtichste skaaimerken fan' e oplossing. De fermindering fan thermyske geltemperatuer en viskositeit yn semintprodukten waard besprutsen op basis fan praktyske produksjeûnderfining.

kaaiwurden:cellulose ether; methyl cellulose;Hydroxypropyl methyl cellulose; Hot gel temperatuer; viskositeit

1. Oersjoch

Cellulose ether (koart CE) wurdt makke fan cellulose troch etherification reaksje fan ien of meardere etherifying aginten en droech slypjen. CE kin wurde ferdield yn ionyske en net-ionyske soarten, wêrûnder net-ionyske type CE fanwegen syn unike thermyske gel-eigenskippen en oplosberens, sâltresistinsje, waarmtebestriding, en hat passende oerflakaktiviteit. It kin brûkt wurde as wetterbehâldmiddel, suspensiemiddel, emulgator, filmfoarmjende agint, smeermiddel, adhesive en rheologyske ferbetterjer. De wichtichste bûtenlânske konsumpsjegebieten binne latekscoatings, boumaterialen, oaljeboarjen ensafuorthinne. Yn ferliking mei bûtenlânske lannen is de produksje en tapassing fan wetteroplosbere CE noch yn 'e berneskuon. Mei it ferbetterjen fan it sûnens- en miljeubewustwêzen fan minsken. Wetter-oplosber CE, dat is ûnskuldich foar fysiology en net fersmoargje it miljeu, sil hawwe grutte ûntwikkeling.

Op it mêd fan boumaterialen meastal selektearre CE is methyl cellulose (MC) en hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), kin brûkt wurde as ferve, gips, speesje en semint produkten plasticizer, viscosifier, wetter fêsthâlden agent, lucht entraining agent en retarding agent. It grutste part fan 'e boumaterialen yndustry wurdt brûkt by normale temperatuer, gebrûk betingsten binne droech mix poeder en wetter, minder wêrby't de ûntbining skaaimerken en hot gel skaaimerken fan CE, mar yn de meganisearre produksje fan semint produkten en oare bysûndere temperatuer betingsten, dizze skaaimerken fan CE sil in mear folsleine rol spylje.

2. Gemyske eigenskippen fan CE

CE wurdt krigen troch it behanneljen fan cellulose troch in searje gemyske en fysike metoaden. Neffens de ferskillende gemyske substitúsjestruktuer, kin normaal wurde ferdield yn: MC, HPMC, hydroxyethylcellulose (HEC), ensfh. Yn it proses fan it produsearjen fan CE, cellulose fezels wurde earst ferwaarme yn in alkaline oplossing en dan behannele mei etherifying aginten. De fibrous reaksje produkten wurde suvere en pulverized te foarmjen in unifoarm poeder fan in bepaalde fynheid.

It produksjeproses fan MC brûkt allinich metaanchloride as etherifying agent. Neist it gebrûk fan metaanchloride brûkt de produksje fan HPMC ek propylene okside om hydroxypropylsubstituentgroepen te krijen. Ferskate CE hawwe ferskillende tariven foar methyl- en hydroxypropylsubstitúsje, wat de organyske kompatibiliteit en thermyske geltemperatuer fan CE-oplossing beynfloedet.

It oantal substitúsjegroepen op 'e dehydratisearre glukoaze strukturele ienheden fan cellulose kin wurde útdrukt troch it persintaazje massa as it gemiddelde oantal substitúsjegroepen (dus DS - Degree of Substitution). It oantal substituentgroepen bepaalt de eigenskippen fan CE-produkten. It effekt fan gemiddelde substitúsjegraad op oplosberens fan etherifikaasjeprodukten is as folget:

(1) lege substitúsjegraad oplosber yn loog;

(2) in bytsje hege graad fan substitúsje oplosber yn wetter;

(3) hege graad fan substitúsje oplost yn polêre organyske solvents;

(4) Hegere graad fan substitúsje oplost yn net-polêre organyske solvents.

3. Oplossing metoade fan CE

CE hat in unyk oplosberenseigenskip, as de temperatuer opkomt nei in bepaalde temperatuer, is it ûnoplosber yn wetter, mar ûnder dizze temperatuer sil har oplosberens tanimme mei de ôfnimming fan temperatuer. CE is oplosber yn kâld wetter (en yn guon gefallen yn spesifike organyske solvents) troch it proses fan swelling en hydrataasje. CE-oplossingen hawwe net de foar de hân lizzende oplossingsbeheiningen dy't ferskine yn 'e ûntbining fan ionyske sâlten. De konsintraasje fan CE is oer it generaal beheind ta de viskositeit dy't kin wurde kontroleare troch de produksjeapparatuer, en ferskilt ek neffens de viskositeit en gemyske ferskaat fereaske troch de brûker. De oplossing konsintraasje fan lege viscosity CE is oer it algemien 10% ~ 15%, en hege viscosity CE wurdt algemien beheind ta 2% ~ 3%. Ferskillende soarten CE (lykas poeder as oerflakbehannele poeder as korrelige) kinne ynfloed hawwe op hoe't de oplossing wurdt taret.

3.1 CE sûnder oerflak behanneling

Hoewol CE oplosber is yn kâld wetter, moat it folslein yn wetter ferspraat wurde om klontearjen te foarkommen. Yn guon gefallen kin in mixer of trechter mei hege snelheid brûkt wurde yn kâld wetter om CE-poeder te fersprieden. As it net behannele poeier lykwols direkt oan kâld wetter tafoege wurdt sûnder genôch te roeren, sille substansjele klonten foarmje. De wichtichste reden foar it koekjen is dat de CE-poederdieltsjes net folslein wiet binne. As mar in part fan it poeder oplost wurdt, sil in gelfilm foarmje, dy't foarkomt dat it oerbliuwende poeder bliuwt oplosse. Dêrom moatte de CE-dieltsjes foar ûntbining sa fier mooglik folslein ferspraat wurde. De folgjende twa dispersjonsmetoaden wurde faak brûkt.

3.1.1 Dry mix dispersion metoade

Dizze metoade wurdt meast brûkt yn cement produkten. Foardat it tafoegjen fan wetter, mix oare poeder mei CE poeder gelijkmatig, sadat CE poeder dieltsjes wurde ferspraat. Minimum mingferhâlding: Oare poeder: CE poeder =(3 ~ 7): 1.

Yn dizze metoade wurdt CE-fersprieding foltôge yn 'e droege steat, mei oare poeder as it medium om CE-dieltsjes mei elkoar te fersprieden, om de ûnderlinge bonding fan CE-dieltsjes te foarkommen by it tafoegjen fan wetter en it beynfloedzjen fan fierdere ûntbining. Dêrom is hyt wetter net nedich foar dispersion, mar de ûntbiningsnelheid hinget ôf fan 'e poederdieltsjes en roerbetingsten.

3.1.2 Hot wetter dispersion metoade

(1) De earste 1/5 ~ 1/3 fan de fereaske wetter ferwaarming nei 90C boppe, foegjen CE, en dan stir oant alle dieltsjes ferspraat wiet, en dan it oerbleaune wetter yn kâld of iis wetter tafoege te ferminderjen de temperatuer fan de oplossing, ienris berikt de CE ûntbining temperatuer, it poeder begûn te hydrateren, viscosity ferhege.

(2) Jo kinne ek al it wetter ferwaarmje, en foegje dan CE ta om te reitsjen by it koeljen oant hydrataasje foltôge is. Genôch koeling is heul wichtich foar folsleine hydratisaasje fan CE en de foarming fan viskositeit. Foar ideale viskositeit moat MC-oplossing wurde kuolle oant 0 ~ 5 ℃, wylst HPMC allinich hoecht te wurde koele nei 20 ~ 25 ℃ of ûnder. Om't folsleine hydrataasje genôch koeling fereasket, wurde HPMC-oplossingen faak brûkt wêr't kâld wetter net brûkt wurde kin: neffens de ynformaasje hat HPMC minder temperatuerreduksje dan MC by legere temperatueren om deselde viskositeit te berikken. It is de muoite wurdich opskriuwen dat hyt wetter dispersion metoade allinnich makket CE dieltsjes fersprieden gelijkmatig op in hegere temperatuer, mar gjin oplossing wurdt foarme op dit stuit. Om in oplossing te krijen mei in bepaalde viskositeit, moat it wer kuolle wurde.

3.2 Surface behannele dispersible CE poeder

Yn in protte gefallen is CE ferplichte om sawol dispergeerbere as rappe hydratisaasje (foarmjende viskositeit) eigenskippen te hawwen yn kâld wetter. Surface behannele CE is tydlik ûnoplosber yn kâld wetter nei spesjale gemyske behanneling, dy't soarget dat as CE wurdt tafoege oan wetter, it sil net fuortendaliks foarmje fanselssprekkend viscosity en kin wurde ferspraat ûnder relatyf lytse shear krêft betingsten. De "fertragingstiid" fan hydrataasje of viskositeitfoarming is it resultaat fan 'e kombinaasje fan' e mjitte fan oerflakbehanneling, temperatuer, pH fan it systeem, en CE-oplossingskonsintraasje. De fertraging fan hydrataasje wurdt oer it generaal fermindere by hegere konsintraasjes, temperatueren en pH-nivo's. Yn 't algemien wurdt de konsintraasje fan CE lykwols net beskôge oant it 5% berikt (de massaferhâlding fan wetter).

Foar bêste resultaten en folsleine hydratisaasje moat it oerflak behannele CE in pear minuten ûnder neutrale omstannichheden roer wurde, mei it pH-berik fan 8,5 oant 9,0, oant de maksimale viskositeit wurdt berikt (meastentiids 10-30 minuten). Sadree't de pH feroaret nei basis (pH 8,5 nei 9,0), oplost it oerflak behannele CE folslein en fluch, en de oplossing kin stabyl wêze op pH 3 oan 11. It is lykwols wichtich om te notearjen dat it oanpassen fan de pH fan in slurry mei hege konsintraasje sil feroarsaakje dat de viskositeit te heech is foar pompen en jitten. De pH moat oanpast wurde neidat de slurry is verdund nei de winske konsintraasje.

Gearfetsjend omfettet it ûntbiningsproses fan CE twa prosessen: fysike dispersion en gemyske ûntbining. De kaai is om CE-dieltsjes mei elkoar te fersprieden foar it ûntbinen, om agglomeraasje te foarkommen fanwege hege viskositeit by ûntbining by lege temperatuer, wat de fierdere ûntbining sil beynfloedzje.

4. Eigenskippen fan CE oplossing

Ferskillende soarten CE-waterige oplossingen sille gelate by har spesifike temperatueren. De gel is folslein omkearber en foarmet in oplossing as se wer ôfkuolje. De omkearbere thermyske gelaasje fan CE is unyk. Yn in protte semintprodukten hat it haadgebrûk fan 'e viskositeit fan CE en de oerienkommende wetterretinsje- en smeringseigenskippen, en de viskositeit en geltemperatuer in direkte relaasje, ûnder de geltemperatuer, hoe leger de temperatuer, hoe heger de viskositeit fan CE, hoe better de oerienkommende prestaasjes foar wetterbehâld.

De hjoeddeistige ferklearring foar it ferskynsel fan gel is dit: yn it proses fan ûntbining is dit fergelykber

De polymeermolekulen fan 'e tried ferbine mei de wettermolekulêre laach, wat resulteart yn swelling. Wettermolekulen dogge as smeeroalje, dy't lange keatlingen fan polymeermolekulen útinoar lûke kinne, sadat de oplossing de eigenskippen hat fan in taaie floeistof dy't maklik te dumpen is. As de temperatuer fan 'e oplossing ferheget, ferliest it cellulosepolymeer stadichoan wetter en nimt de viskositeit fan' e oplossing ôf. As it gelpunt berikt is, wurdt it polymeer folslein dehydratisearre, wat resulteart yn de ferbining tusken de polymearen en de foarming fan 'e gel: de sterkte fan 'e gel bliuwt tanimme as de temperatuer boppe it gelpunt bliuwt.

As de oplossing koelt, begjint de gel te kearen en de viskositeit nimt ôf. Uteinlik komt de viskositeit fan 'e koelende oplossing werom nei de earste kromme fan temperatuerferheging en nimt ta mei de fermindering fan temperatuer. De oplossing kin wurde ôfkuolle oant syn earste viscosity wearde. Dêrom is it thermyske gelproses fan CE omkearber.

De wichtichste rol fan CE yn semint produkten is as in viscosifier, plasticizer en wetter fêsthâlden agent, dus hoe te kontrolearjen de viscosity en gel temperatuer is wurden in wichtige faktor yn semint produkten meastal brûke syn earste gel temperatuer punt ûnder in diel fan 'e kromme, dus hoe leger de temperatuer, hoe heger de viskositeit, hoe dúdliker it effekt fan wetterbehâld fan viscosifier. De testresultaten fan 'e produksjeline fan extrusion cement board litte ek sjen dat hoe leger de materiaaltemperatuer ûnder deselde ynhâld fan CE is, hoe better de viskosifikaasje en wetterbehâldeffekt is. Om't semintsysteem in ekstreem kompleks fysyk en gemysk eigendomsysteem is, binne d'r in protte faktoaren dy't de feroaring fan CE-geltemperatuer en -viskositeit beynfloedzje. En de ynfloed fan ferskate Taianin trend en graad binne net itselde, dus de praktyske tapassing ek fûn dat nei it mingen fan cement systeem, de eigentlike gel temperatuer punt fan CE (dat is, de lijm en wetter fêsthâlden effekt delgong is hiel dúdlik by dizze temperatuer ) binne leger dan de geltemperatuer oanjûn troch it produkt, dêrom, by de seleksje fan CE-produkten om rekken te hâlden mei de faktoaren dy't feroarsaakje fan geltemperatuerferfal. De folgjende binne de wichtichste faktoaren dy't wy leauwe beynfloedzje de viskositeit en geltemperatuer fan CE-oplossing yn semintprodukten.

4.1 Ynfloed fan pH wearde op viscosity

MC en HPMC binne net-ionysk, sadat de viskositeit fan 'e oplossing dan de viskositeit fan natuerlike ionyske lijm in breder oanbod fan DH-stabiliteit hat, mar as de pH-wearde it berik fan 3 ~ 11 grutter is, sille se de viskositeit stadichoan ferminderje by in hegere temperatuer of yn opslach foar in lange perioade fan tiid, benammen hege viscosity oplossing. De viskositeit fan CE produkt oplossing nimt ôf yn sterke soere of sterke basis oplossing, dat is benammen te tankjen oan de útdroeging fan CE feroarsake troch base en soer. Dêrom nimt de viskositeit fan CE gewoanlik ta in beskate mjitte ôf yn 'e alkaline omjouwing fan semintprodukten.

4.2 Ynfloed fan ferwaarming taryf en stirring op gel proses

De temperatuer fan it gelpunt sil wurde beynfloede troch it kombineare effekt fan ferwaarmingssnelheid en skuorraten. Roeren mei hege snelheid en rappe ferwaarming sille de geltemperatuer oer it generaal signifikant ferheegje, wat geunstich is foar semintprodukten dy't foarme binne troch meganyske mingen.

4.3 Ynfloed fan konsintraasje op hot gel

It ferheegjen fan de konsintraasje fan 'e oplossing ferleget normaal de geltemperatuer, en de gelpunten fan CE mei lege viskositeit binne heger as dy fan CE mei hege viskositeit. Lykas DOW's METHOCEL A

De geltemperatuer wurdt mei 10 ℃ ferlege foar elke 2% ferheging fan 'e konsintraasje fan it produkt. In ferheging fan 2% yn 'e konsintraasje fan produkten fan F-type sil de geltemperatuer mei 4 ℃ ferminderje.

4.4 Ynfloed fan tafoegings op termyske gelaasje

Op it mêd fan boumaterialen binne in protte materialen anorganyske sâlten, dy't in wichtige ynfloed hawwe op 'e geltemperatuer fan CE-oplossing. Ofhinklik fan oft it tafoegings as koagulant as solubilisearjend middel fungearret, kinne guon tafoegings de thermyske geltemperatuer fan CE ferheegje, wylst oaren de thermyske geltemperatuer fan CE kinne ferminderje: bygelyks solvent-ferbetterjen fan ethanol, PEG-400 (polyetyleenglycol) , anediol, ensfh., kin it gelpunt ferheegje. Sâlten, glycerine, sorbitol en oare stoffen sille ferminderje it gel punt, non-ionyske CE oer it generaal sil net wurde precipitated fanwege polyvalent metaal ioanen, mar as de electrolyte konsintraasje of oare oploste stoffen boppe in bepaalde limyt, CE produkten kinne wurde sâlt út yn oplossing, dit komt troch de konkurrinsje fan elektrolyten oan wetter, wat resulteart yn 'e reduksje fan hydratisaasje fan CE, De sâltynhâld fan' e oplossing fan it CE-produkt is oer it algemien wat heger as dy fan it Mc-produkt, en de sâltynhâld is wat oars yn ferskillende HPMC.

In protte yngrediïnten yn semintprodukten sille it gelpunt fan CE sakje, dus de seleksje fan tafoegings moat rekken hâlde dat dit it gelpunt en de viskositeit fan CE-feroarings kin feroarsaakje.

5. Konklúzje

(1) cellulose ether is natuerlike cellulose troch etherification reaksje, hat de basis strukturele ienheid fan dehydratisearre glukoaze, neffens it type en oantal substituent groepen op syn ferfangende posysje en hat ferskillende eigenskippen. De non-ionyske eter lykas MC en HPMC kin brûkt wurde as viscosifier, wetter retinsje agent, lucht entrainment agent en oare in soad brûkt yn boumaterialen produkten.

(2) CE hat unike oplosberens, it foarmjen fan oplossing by in bepaalde temperatuer (lykas geltemperatuer), en it foarmjen fan bêst gel as bêst dieltsjemiks by geltemperatuer. De wichtichste oplossing metoaden binne droege mingde dispersion metoade, hyt wetter dispersion metoade, ensfh, yn semint produkten faak brûkt is droege mingd dispersion metoade. De kaai is om CE gelijkmatig te fersprieden foardat it oplost, en foarmje in oplossing by lege temperatueren.

(3) Solution konsintraasje, temperatuer, pH wearde, gemyske eigenskippen fan tafoegings en stirr rate sil beynfloedzje de gel temperatuer en viscosity fan CE oplossing, benammen cement produkten binne anorganyske sâlt oplossings yn alkaline omjouwing, meastal ferminderjen de gel temperatuer en viscosity fan CE oplossing , bringt neidielige effekten. Dêrom, neffens de skaaimerken fan CE, as earste, it moat brûkt wurde op in lege temperatuer (ûnder de gel temperatuer), en twadde, de ynfloed fan tafoegings moatte wurde rekken holden.