ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერი (HPMC) მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნისთვის

HPMC-ის ჩინური სახელია ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა. ის არაიონურია და ხშირად გამოიყენება როგორც წყლის შემაკავებელი საშუალება მშრალ შერეულ ნაღმტყორცნებში. ეს არის ყველაზე ხშირად გამოყენებული წყლის შესანარჩუნებელი მასალა ნაღმტყორცნებში.

HPMC-ის წარმოების პროცესი ძირითადად არის პოლისაქარიდზე დაფუძნებული ეთერის პროდუქტი, რომელიც წარმოიქმნება ბამბის ბოჭკოების ტუტიზაციისა და ეთერიფიკაციის შედეგად (შინაური). მას არ აქვს მუხტი თავისთავად, არ რეაგირებს დამუხტულ იონებთან ჟელირებად მასალაში და აქვს სტაბილური მოქმედება. ფასი ასევე დაბალია სხვა სახის ცელულოზის ეთერებთან შედარებით, ამიტომ ფართოდ გამოიყენება მშრალ შერეულ ხსნარში.

ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ფუნქცია: მას შეუძლია გასქელდეს ახლად შერეული ნაღმტყორცნები, რათა ჰქონდეს გარკვეული სველი სიბლანტე და თავიდან აიცილოს სეგრეგაცია. (გასქელება) წყლის შეკავება ასევე ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია, რაც ხელს უწყობს ნაღმტყორცნებში თავისუფალი წყლის რაოდენობის შენარჩუნებას, რათა ნაღმტყორცნების აგების შემდეგ ცემენტის მასალას მეტი დრო ჰქონდეს დასატენიანებლად. (წყლის შეკავება) მას აქვს ჰაერგამტარი თვისებები, რომელსაც შეუძლია შემოიტანოს ერთიანი და წვრილი ჰაერის ბუშტები ნაღმტყორცნების კონსტრუქციის გასაუმჯობესებლად.

რაც უფრო მაღალია ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერის სიბლანტე, მით უკეთესია წყლის შეკავება. სიბლანტე არის HPMC მუშაობის მნიშვნელოვანი პარამეტრი. ამჟამად, სხვადასხვა HPMC მწარმოებლები იყენებენ სხვადასხვა მეთოდებსა და ინსტრუმენტებს HPMC-ის სიბლანტის გასაზომად. ძირითადი მეთოდებია HaakeRotovisko, Hoppler, Ubbelohde და Brookfield.

ერთი და იგივე პროდუქტისთვის, სხვადასხვა მეთოდით გაზომილი სიბლანტის შედეგები ძალიან განსხვავებულია, ზოგიერთს კი გაორმაგებული განსხვავებაც აქვს. ამიტომ, სიბლანტის შედარებისას, ის უნდა ჩატარდეს იმავე ტესტის მეთოდებს შორის, მათ შორის ტემპერატურა, როტორი და ა.შ. რაც შეეხება ნაწილაკების ზომას, რაც უფრო თხელია ნაწილაკი, მით უკეთესია წყლის შეკავება. მას შემდეგ, რაც ცელულოზის ეთერის დიდი ნაწილაკები წყალთან კონტაქტში შედიან, ზედაპირი მაშინვე იშლება და წარმოიქმნება გელი მასალის შესაფუთად, რათა თავიდან აიცილოს წყლის მოლეკულების შეღწევა. ხანდახან არ შეიძლება მისი თანაბრად დაშლა და დაშლა ხანგრძლივი მორევის შემდეგაც კი, რაც ქმნის მოღრუბლულ ფლოკულენტურ ხსნარს ან აგლომერაციას. ეს დიდად მოქმედებს ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავებაზე და ხსნადობა არის ცელულოზის ეთერის არჩევის ერთ-ერთი ფაქტორი.

სისუფთავე ასევე არის მეთილის ცელულოზის ეთერის მნიშვნელოვანი შესრულების მაჩვენებელი. მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნისთვის გამოყენებული MC უნდა იყოს ფხვნილი, დაბალი წყლის შემცველობით, და სისუფთავე ასევე მოითხოვს ნაწილაკების ზომის 20%-60% იყოს 63 მმ-ზე ნაკლები. სისუფთავე გავლენას ახდენს ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერის ხსნადობაზე. უხეში MC ჩვეულებრივ მარცვლოვანია და ადვილად იშლება წყალში აგლომერაციის გარეშე, მაგრამ დაშლის სიჩქარე ძალიან ნელია, ამიტომ არ არის შესაფერისი მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნებში გამოსაყენებლად.

მშრალ ფხვნილის ნაღმტყორცნებში MC ნაწილდება ცემენტის მასალებში, როგორიცაა აგრეგატი, წვრილ შემავსებელი და ცემენტი, და მხოლოდ საკმარისად წვრილ ფხვნილს შეუძლია თავიდან აიცილოს მეთილის ცელულოზის ეთერის აგლომერაცია წყალთან შერევისას. როდესაც MC ემატება წყალს აგლომერატების დასაშლელად, მისი დაშლა და დაშლა ძალიან რთულია. MC-ის უხეში სისუფთავე არა მხოლოდ ფუჭია, არამედ ამცირებს ნაღმტყორცნების ადგილობრივ სიმტკიცეს. როდესაც ასეთი მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნები გამოიყენება დიდ ფართობზე, ადგილობრივი მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნების გამაგრების სიჩქარე მნიშვნელოვნად შემცირდება და გაჩნდება ბზარები სხვადასხვა გამაგრების დროის გამო. მექანიკური კონსტრუქციის მქონე შესხურებული ნაღმტყორცნებისთვის სიპრიალის მოთხოვნა უფრო მაღალია შერევის ხანმოკლე დროის გამო. ზოგადად რომ ვთქვათ, რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავების ეფექტი. ამასთან, რაც უფრო მაღალია სიბლანტე და რაც უფრო მაღალია MC-ის მოლეკულური წონა, მისი ხსნადობის შესაბამისი დაქვეითება უარყოფითად აისახება ნაღმტყორცნების სიძლიერესა და კონსტრუქციულ შესრულებაზე.

რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო აშკარაა გასქელების ეფექტი ნაღმტყორცნებზე, მაგრამ ეს არ არის პირდაპირპროპორციული. რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო ბლანტი იქნება სველი ნაღმტყორცნები, ანუ კონსტრუქციის დროს იგი ვლინდება საფხეკაზე მიწებებით და სუბსტრატთან მაღალი წებოვნებით. მაგრამ ეს არ არის სასარგებლო თავად სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიმტკიცის გაზრდა. ანუ, მშენებლობის დროს, არ არის შესამჩნევი დახშობის საწინააღმდეგო მოქმედება. პირიქით, ზოგიერთი საშუალო და დაბალი სიბლანტის, მაგრამ მოდიფიცირებული მეთილის ცელულოზის ეთერებს აქვთ შესანიშნავი შესრულება სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიძლიერის გასაუმჯობესებლად.

HPMC-ის წყლის შეკავება ასევე დაკავშირებულია გამოყენებულ ტემპერატურასთან, ხოლო მეთილცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. თუმცა, რეალურ მასალაში, მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნები ხშირად გამოიყენება ცხელ სუბსტრატებზე მაღალ ტემპერატურაზე (40 გრადუსზე მაღალი) ბევრ გარემოში, მაგალითად, გარე კედლის შტუშის შელესვა ზაფხულში მზის ქვეშ, რაც ხშირად აჩქარებს ცემენტის გამაგრებას და გამკვრივებას. მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნები. წყლის შეკავების სიჩქარის შემცირება იწვევს აშკარა განცდას, რომ გავლენას ახდენს როგორც სამუშაოუნარიანობაზე, ასევე ბზარის წინააღმდეგობაზე, და განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ამ პირობებში ტემპერატურის ფაქტორების გავლენის შემცირება.

ამ მხრივ, მეთილის ჰიდროქსიეთილცელულოზის ეთერის დანამატები ამჟამად ტექნოლოგიური განვითარების სათავეშია მიჩნეული. მიუხედავად იმისა, რომ მეთილის ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის რაოდენობა გაიზარდა (ზაფხულის ფორმულა), მუშაობისუნარიანობა და ბზარების წინააღმდეგობა მაინც ვერ აკმაყოფილებს გამოყენების საჭიროებებს. MC-ზე გარკვეული სპეციალური დამუშავების საშუალებით, როგორიცაა ეთერიზაციის ხარისხის გაზრდა და ა.შ., წყლის შეკავების ეფექტი შეიძლება შენარჩუნდეს უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, ასე რომ მას შეუძლია უზრუნველყოს უკეთესი შესრულება მძიმე პირობებში.

HPMC-ის დოზა არ უნდა იყოს ძალიან მაღალი, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის გაზრდის ნაღმტყორცნებს წყალზე მოთხოვნილებას, ის ეწებება კალთას და დამაგრების დრო იქნება ძალიან დიდი, რაც გავლენას მოახდენს კონსტრუქციულობაზე. სხვადასხვა ნაღმტყორცნების პროდუქტები იყენებენ HPMC-ს სხვადასხვა სიბლანტით და არ იყენებენ მაღალი სიბლანტის HPMC-ს შემთხვევით. ამიტომ, მიუხედავად იმისა, რომ ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის პროდუქტები კარგია, ისინი ტაშს იღებენ, როდესაც კარგად იყენებენ. სწორი HPMC-ის არჩევა საწარმოს ლაბორატორიის პერსონალის უპირველესი პასუხისმგებლობაა. ამჟამად, ბევრი არაკეთილსინდისიერი დილერი აერთიანებს HPMC-ს და ხარისხი საკმაოდ დაბალია. გარკვეული ცელულოზის შერჩევისას, ლაბორატორიამ კარგად უნდა გააკეთოს ექსპერიმენტი, რათა უზრუნველყოს ნაღმტყორცნების პროდუქტის მდგრადობა და არ იყოს გაუმაძღარი იაფი და არ გამოიწვიოს ზედმეტი დანაკარგები.