Hányféle cellulóz létezik?

1. Cellulóz-éter

Az építőipari minőségű cellulóz-éter egy általános kifejezés olyan termékek sorozatára, amelyek alkálifém-cellulóz és éterezőszer bizonyos körülmények között történő reakciójával képződnek. Az alkáli cellulózt különböző éterezőszerekkel helyettesítik, hogy különböző cellulóz-étereket kapjanak. A szubsztituensek ionizációs tulajdonságai szerint a cellulóz-éterek két kategóriába sorolhatók: ionos (például karboxi-metil-cellulóz) és nemionos (például metil-cellulóz). A szubsztituens típusa szerint a cellulóz-éter felosztható mono-éterre (például metil-cellulózra) és vegyes éterre (például hidroxi-propil-metil-cellulózra). Különböző oldhatóság szerint vízoldható (például hidroxi-etil-cellulóz) és szerves oldószerben oldható (például etil-cellulóz) stb. csoportokra osztható. A szárazon kevert habarcs főként vízoldható cellulóz, a vízoldható cellulóz pedig azonnali és felületkezelt késleltetett oldódású típusra osztva.

A cellulóz-éter hatásmechanizmusa a habarcsban a következő:

1. A habarcsban lévő cellulóz-éter vízben való feloldása után a felületi aktivitás révén biztosított a cementkötésű anyag hatékony és egyenletes eloszlása ​​a rendszerben. Védőkolloidként a cellulóz-éter „beburkolja” a szilárd részecskéket, és lezárja azokat a külső felületen. Kenőfilmet képez, stabilabbá teszi a habarcsrendszert, és javítja a habarcs folyékonyságát a keverési folyamat során és a szerkezet simaságát.
2. A cellulóz-éteres oldat saját molekulaszerkezetéből adódóan a habarcsban lévő vizet nem könnyen veszíti el, és hosszú időn keresztül fokozatosan engedi el, jó vízmegtartó képességgel és bedolgozhatósággal ruházza fel a habarcsot.

2. Metil-cellulóz

Metilcellulóz (MC) molekulaképlete [C6H7O2(OH)3-h(OCH3) n]x.

A finomított gyapot lúggal történő kezelése után metán-kloriddal mint éterezőszerrel cellulóz-étert állítanak elő. Általában a szubsztitúció mértéke 1,6-2,0, és az oldhatóság is eltérő a különböző szubsztitúciós fokokkal. A nemionos cellulóz-éterhez tartozik.

1. A metil-cellulóz hideg vízben oldódik, és forró vízben nehezen oldódik fel. Vizes oldata nagyon stabil pH=3-12 tartományban. Jól kompatibilis a keményítővel, guargumival stb. és sok felületaktív anyaggal. Amikor a hőmérséklet eléri a gélesedési hőmérsékletet, gélesedés következik be.
2. A metil-cellulóz vízvisszatartása a hozzáadott mennyiségtől, viszkozitástól, szemcsefinomságtól és oldódási sebességtől függ. Általában, ha a hozzáadott mennyiség nagy, a finomság kicsi és a viszkozitás nagy, a vízvisszatartási arány magas. Közülük az adagolás mennyisége befolyásolja a legnagyobb mértékben a vízvisszatartást, és a viszkozitás szintje nem egyenesen arányos a vízvisszatartás mértékével. Az oldódási sebesség főként a cellulózrészecskék felületmódosításának mértékétől és a szemcsefinomságtól függ. A fenti cellulóz-éterek közül a metil-cellulóznak és a hidroxi-propil-metil-cellulóznak nagyobb a vízvisszatartási aránya.
3. A hőmérséklet változása súlyosan befolyásolhatja a metil-cellulóz vízvisszatartását. Általában minél magasabb a hőmérséklet, annál rosszabb a vízvisszatartás. Ha a habarcs hőmérséklete meghaladja a 40°C-ot, a metil-cellulóz vízvisszatartása jelentősen csökken, ami súlyosan befolyásolja a habarcs szerkezetét.
4. A metil-cellulóz jelentős hatással van a habarcs bedolgozhatóságára és tapadására. A „tapadás” itt a dolgozó felhordószerszáma és a falfelület között érzett tapadási erőre, vagyis a habarcs nyírási ellenállására vonatkozik. A ragadósság magas, a habarcs nyírási ellenállása nagy, és a munkások által a használat során szükséges szilárdság is nagy, és a habarcs építési teljesítménye gyenge. A metil-cellulóz adhéziója a cellulóz-éter termékekben közepes.

3. Hidroxipropil-metil-cellulóz

A hidroxi-propil-metil-cellulóz (HPMC) molekulaképlete [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3) m, OCH2CH(OH)CH3] n]x

A hidroxi-propil-metil-cellulóz egy cellulózfajta, amelynek kibocsátása és felhasználása gyorsan növekszik. Ez egy nemionos cellulóz kevert éter, amelyet finomított pamutból lúgosítás után állítanak elő, propilén-oxidot és metil-kloridot éterezőszerként, reakciósorozaton keresztül. A helyettesítés mértéke általában 1,2-2,0. Tulajdonságai a metoxiltartalom és a hidroxipropiltartalom eltérő aránya miatt eltérőek.

1. A hidroxi-propil-metil-cellulóz hideg vízben könnyen oldódik, de forró vízben nehezen oldódik fel. De a zselésedési hőmérséklete forró vízben lényegesen magasabb, mint a metil-cellulózé. A hideg vízben való oldhatóság is jelentősen jobb a metil-cellulózhoz képest.
2. A hidroxi-propil-metil-cellulóz viszkozitása összefügg a molekulatömegével, és minél nagyobb a molekulatömeg, annál nagyobb a viszkozitása. A hőmérséklet a viszkozitását is befolyásolja, a hőmérséklet emelkedésével a viszkozitás csökken. Magas viszkozitása azonban alacsonyabb hőmérsékleti hatással bír, mint a metil-cellulóz. Oldata szobahőmérsékleten tárolva stabil.
3. A hidroxi-propil-metil-cellulóz vízvisszatartása függ a hozzáadott mennyiségtől, viszkozitástól stb., és vízvisszatartási sebessége azonos adagolási mennyiség mellett nagyobb, mint a metil-cellulózé.
4. A hidroxi-propil-metil-cellulóz savval és lúggal szemben stabil, vizes oldata pH=2-12 tartományban nagyon stabil. A nátronlúg és a mészvíz alig befolyásolja a teljesítményét, de a lúg felgyorsíthatja az oldódást és növelheti a viszkozitását. A hidroxi-propil-metil-cellulóz stabil a közönséges sókkal szemben, de ha a sóoldat koncentrációja magas, a hidroxi-propil-metil-cellulóz-oldat viszkozitása hajlamos megnövekedni.
5. A hidroxi-propil-metil-cellulóz vízoldható polimer vegyületekkel keverhető egyenletes és nagyobb viszkozitású oldatot képezve. Például polivinil-alkohol, keményítő-éter, növényi gumi stb.
6. A hidroxi-propil-metil-cellulóz enzimrezisztenciája jobb, mint a metil-cellulóz, és oldatát kisebb valószínűséggel bontják le enzimek, mint a metil-cellulózt.
7. A hidroxi-propil-metil-cellulóz tapadása a habarcsszerkezethez erősebb, mint a metil-cellulózé.

4. Hidroxietil-cellulóz

Hidroxi-etil-cellulóz (HEC)

Lúggal kezelt, finomított pamutból készül, és éterezőszerként etilén-oxiddal reagáltatják aceton jelenlétében. A helyettesítés mértéke általában 1,5-2,0. Erős hidrofil tulajdonságokkal rendelkezik, és könnyen felszívja a nedvességet.

1. A hidroxi-etil-cellulóz hideg vízben oldódik, de forró vízben nehezen oldódik. Oldata magas hőmérsékleten zselésedés nélkül stabil. Hosszú ideig használható magas hőmérsékleten habarcsban, de vízvisszatartó képessége kisebb, mint a metil-cellulózé.
2. A hidroxi-etil-cellulóz az általános savakkal és lúgokkal szemben stabil, a lúg pedig felgyorsíthatja oldódását és kismértékben növelheti viszkozitását. Vízben való diszpergálhatósága valamivel rosszabb, mint a metil-cellulózé és a hidroxi-propil-metil-cellulózé.
3. A hidroxi-etil-cellulóz jó meghajlásgátló tulajdonságokkal rendelkezik a habarcshoz, de hosszabb késleltetési ideje a cement esetében.
4. Az egyes hazai vállalkozások által előállított hidroxi-etil-cellulóz teljesítménye a magas víz- és magas hamutartalma miatt nyilvánvalóan alacsonyabb, mint a metil-cellulózé.

5. Karboxi-metil-cellulóz

Karboxi-metil-cellulóz (CMC) [C6H7O2(OH)2OCH2COONa] n

Az ionos cellulóz-étert természetes szálakból (pamut stb.) állítják elő lúgos kezelés után, nátrium-monoklór-acetátot használnak éterezőszerként, és számos reakciókezelésen átesik. A helyettesítés mértéke általában 0,4-1,4, teljesítményét nagyban befolyásolja a helyettesítés mértéke.

1. A karboximetil-cellulóz higroszkóposabb, és általános körülmények között tárolva több vizet tartalmaz.
2. A karboximetil-cellulóz vizes oldata nem képez gélt, a viszkozitás a hőmérséklet emelkedésével csökken. Ha a hőmérséklet meghaladja az 50°C-ot, a viszkozitás visszafordíthatatlan.
3. Stabilitását nagymértékben befolyásolja a pH. Általában gipsz alapú habarcsban használható, cement alapú habarcsban nem. Ha erősen lúgos, elveszti viszkozitását.
4. Vízvisszatartó képessége jóval alacsonyabb, mint a metil-cellulózé. Gipsz alapú habarcson késleltető hatást fejt ki és csökkenti annak szilárdságát. A karboximetil-cellulóz ára azonban lényegesen alacsonyabb, mint a metil-cellulózé.