Ерітіндідегі целлюлоза эфирінің маңызды рөлі

Целлюлоза эфирі дымқыл ерітіндінің өнімділігін айтарлықтай жақсарта алады және ерітіндінің құрылыс өнімділігіне әсер ететін негізгі қоспа болып табылады. Құрғақ ұнтақ ерітіндісінің өнімділігін жақсартуға әртүрлі сорттардың, әртүрлі тұтқырлықтардың, әртүрлі бөлшектердің өлшемдерінің, тұтқырлықтың әртүрлі дәрежелерінің және қосылған мөлшерлердің целлюлоза эфирлерін орынды таңдау оң әсер етеді. Қазіргі уақытта көптеген кірпіш және сылақ ерітінділерінің суды ұстап тұру қабілеті нашар және су ерітіндісі бірнеше минут тұрғаннан кейін бөлінеді. Суды ұстап тұру метилцеллюлоза эфирінің маңызды көрсеткіші болып табылады, сонымен қатар көптеген отандық құрғақ қоспа ерітінділерін өндірушілер, әсіресе температурасы жоғары оңтүстік өңірлердегі өндірушілер назар аударатын өнімділік болып табылады. Құрғақ ұнтақ ерітіндісінің суды ұстап тұру әсеріне әсер ететін факторларға қоспаның мөлшері, тұтқырлығы, бөлшектердің ұсақтығы және пайдалану ортасының температурасы жатады.

Целлюлоза эфирінің суды ұстауы

Құрылыс материалдарын, әсіресе құрғақ ұнтақ ерітіндісін өндіруде целлюлоза эфирі таптырмас рөл атқарады, әсіресе арнайы ерітінді (модификацияланған ерітінді) өндіруде таптырмас және маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Ерітіндідегі суда еритін целлюлоза эфирінің маңызды рөлі негізінен үш аспектіден тұрады, бірі - тамаша суды сақтау қабілеті, екіншісі - ерітіндінің консистенциясы мен тиксотропиясына әсері, үшіншісі - цементпен әрекеттесу. Целлюлоза эфирінің суды ұстау әсері негізгі қабаттың суды сіңіруіне, ерітіндінің құрамына, ерітінді қабатының қалыңдығына, ерітіндінің су қажеттілігіне және қату материалының қату уақытына байланысты. Целлюлоза эфирінің суды ұстауының өзі целлюлоза эфирінің ерігіштігі мен сусыздануынан туындайды. Баршамызға белгілі, целлюлозаның молекулалық тізбегінде жоғары гидратацияланатын ОН топтары көп болғанымен, ол суда ерімейді, өйткені целлюлоза құрылымының кристалдылығы жоғары. Молекулалар арасындағы күшті сутегі байланыстары мен ван-дер-Ваальс күштерін жабу үшін тек гидроксил топтарының гидратация қабілеті жеткіліксіз. Сондықтан ол тек ісінеді, бірақ суда ерімейді. Орынбасарды молекулярлық тізбекке енгізгенде, орынбасушы сутегі тізбегін бұзып қана қоймайды, сонымен қатар іргелес тізбектер арасындағы орынбасушының сыналануынан тізбек аралық сутегі байланысы да бұзылады. Орынбасушы неғұрлым үлкен болса, соғұрлым молекулалар арасындағы қашықтық үлкен болады. Қашықтық неғұрлым көп болса. Сутектік байланыстарды бұзудың әсері неғұрлым көп болса, целлюлоза торы кеңейгеннен кейін целлюлоза эфирі суда ериді және ерітіндіге еніп, тұтқырлығы жоғары ерітінді түзеді. Температура көтерілген кезде полимердің гидратациясы әлсірейді, ал тізбектер арасындағы су сыртқа шығарылады. Сусыздандыру әсері жеткілікті болғанда, молекулалар біріктіріліп, үш өлшемді желілік құрылымды гельді құрайды және бүктеледі.

Жалпы айтқанда, тұтқырлық неғұрлым жоғары болса, суды ұстау әсері соғұрлым жақсы болады. Дегенмен, тұтқырлық және молекулалық масса неғұрлым жоғары болса, оның ерігіштігінің сәйкес төмендеуі ерітіндінің беріктігі мен құрылыс көрсеткіштеріне теріс әсер етеді. Тұтқырлық неғұрлым жоғары болса, ерітіндіге қоюлану әсері соғұрлым айқын болады, бірақ ол тура пропорционалды емес. Тұтқырлық неғұрлым жоғары болса, дымқыл ерітінді соғұрлым тұтқыр болады, яғни құрылыс кезінде ол қырғышқа жабысып, субстратқа жоғары адгезия ретінде көрінеді. Бірақ дымқыл ерітіндінің құрылымдық беріктігін арттыру пайдалы емес. Құрылыс кезінде шөгуге қарсы өнімділік айқын емес. Керісінше, кейбір орташа және төмен тұтқыр, бірақ модификацияланған метилцеллюлоза эфирлері дымқыл ерітіндінің құрылымдық беріктігін жақсартуда тамаша көрсеткіштерге ие.

Целлюлоза эфирінің қоюлануы және тиксотропиясы

Сондай-ақ цемент пастасы консистенциясы мен целлюлоза эфирінің дозасы арасында жақсы сызықтық байланыс бар. Целлюлоза эфирі ерітіндінің тұтқырлығын айтарлықтай арттыруы мүмкін. Доза неғұрлым көп болса, әсер соғұрлым айқын болады. Тұтқырлығы жоғары целлюлоза эфирінің сулы ерітіндісі жоғары тиксотропияға ие, бұл да целлюлоза эфирінің негізгі сипаттамасы болып табылады.

Қоюлану целлюлоза эфирінің полимерлену дәрежесіне, ерітінді концентрациясына, ығысу жылдамдығына, температураға және басқа жағдайларға байланысты. Ерітіндінің гельдік қасиеті тек алкил целлюлозаға және оның модификацияланған туындыларына тән. Желдену қасиеттері алмастыру дәрежесіне, ерітінді концентрациясына және қоспаларға байланысты. Гидроксиалкилмен модификацияланған туындылар үшін гель қасиеттері де гидроксиалкилдің модификация дәрежесіне байланысты. Тұтқырлығы төмен MC және HPMC үшін 10%-15% ерітінді дайындауға болады, орташа тұтқырлықтағы MC және HPMC 5%-10% ерітінді дайындауға болады, ал жоғары тұтқырлық MC және HPMC тек 2%-3% ерітінді дайындауға болады және Әдетте целлюлоза эфирінің тұтқырлық классификациясы да 1%-2% ерітіндімен жіктеледі. Жоғары молекулалық салмақты целлюлоза эфирі жоғары қоюландыру тиімділігіне ие. Бір концентрациялы ерітіндіде әртүрлі молекулалық массасы бар полимерлер әртүрлі тұтқырлыққа ие. Жоғары дәреже. Мақсатты тұтқырлыққа төмен молекулалық салмақты целлюлоза эфирінің көп мөлшерін қосу арқылы ғана қол жеткізуге болады. Оның тұтқырлығы ығысу жылдамдығына аз тәуелді, ал жоғары тұтқырлық мақсатты тұтқырлыққа жетеді, ал қажетті қосу мөлшері аз, ал тұтқырлық қоюлану тиімділігіне байланысты. Сондықтан белгілі бір консистенцияға жету үшін целлюлоза эфирінің белгілі бір мөлшері (ерітінді концентрациясы) және ерітіндінің тұтқырлығы қамтамасыз етілуі керек. Ерітінді концентрациясының жоғарылауымен ерітіндінің гель температурасы да сызықты түрде төмендейді және белгілі бір концентрацияға жеткеннен кейін бөлме температурасында гельдер түзіледі. HPMC гельдік концентрациясы бөлме температурасында салыстырмалы түрде жоғары.

Целлюлоза эфирінің тежелуі

Целлюлоза эфирінің үшінші қызметі цементтің гидратация процесін кешіктіру болып табылады. Целлюлоза эфирі ерітіндіге әртүрлі пайдалы қасиеттер береді, сонымен қатар цементтің ерте гидратация жылуын азайтады және цементтің гидратация динамикалық процесін кешіктіреді. Бұл суық аймақтарда ерітіндіні пайдалану үшін қолайсыз. Бұл тежелу әсері целлюлоза эфирі молекулаларының CSH және ca(OH)2 сияқты гидратация өнімдеріне адсорбциялануынан туындайды. Кеуекті ерітіндінің тұтқырлығының жоғарылауына байланысты целлюлоза эфирі ерітіндідегі иондардың қозғалғыштығын төмендетеді, осылайша гидратация процесін кешіктіреді. Минералды гельдік материалдағы целлюлоза эфирінің концентрациясы неғұрлым жоғары болса, гидратацияның кешігуінің әсері соғұрлым айқын болады. Целлюлоза эфирі қатуды кешіктіріп қана қоймайды, сонымен қатар цемент ерітіндісі жүйесінің қатаю процесін кешіктіреді. Целлюлоза эфирінің баяулататын әсері оның минералды гель жүйесіндегі концентрациясына ғана емес, химиялық құрылымына да байланысты. ГЭМЦ метилдену дәрежесі неғұрлым жоғары болса, целлюлоза эфирінің баяулататын әсері соғұрлым жақсы болады. Гидрофильді орынбасудың суды көбейтетін алмастыруға қатынасы Баяулататын әсер күштірек. Бірақ целлюлоза эфирінің тұтқырлығы цементтің гидратация кинетикасына аз әсер етеді.

Ерітіндіде целлюлоза эфирі суды ұстау, қоюландыру, цементтің ылғалдану күшін кешіктіру және құрылыс өнімділігін жақсарту рөлін атқарады. Жақсы суды ұстау қабілеті цементтің ылғалдануын толық етеді, дымқыл ерітіндінің ылғалды тұтқырлығын жақсартады, ерітіндінің жабысу беріктігін арттырады және уақытты реттейді. Механикалық бүрку ерітіндісіне целлюлоза эфирін қосу ерітіндінің бүрку немесе айдау өнімділігін және құрылымдық беріктігін жақсартуы мүмкін. Сондықтан целлюлоза эфирі дайын ерітіндіде маңызды қоспа ретінде кеңінен қолданылады.