Hoeveel soorten cellulose zijn er?

1. Cellulose-ether

Cellulose-ether van constructiekwaliteit is een algemene term voor een reeks producten die worden gevormd door de reactie van alkalicellulose en veretheringsmiddel onder bepaalde omstandigheden. Alkalicellulose wordt vervangen door verschillende veretherende middelen om verschillende cellulose-ethers te verkrijgen. Volgens de ionisatie-eigenschappen van substituenten kunnen cellulose-ethers in twee categorieën worden verdeeld: ionisch (zoals carboxymethylcellulose) en niet-ionisch (zoals methylcellulose). Afhankelijk van het type substituent kan cellulose-ether worden onderverdeeld in mono-ether (zoals methylcellulose) en gemengde ether (zoals hydroxypropylmethylcellulose). Afhankelijk van de verschillende oplosbaarheid kan het worden onderverdeeld in in water oplosbaar (zoals hydroxyethylcellulose) en in organisch oplosmiddel oplosbaar (zoals ethylcellulose), enz. Droog gemengde mortel is voornamelijk in water oplosbare cellulose en in water oplosbare cellulose is verdeeld in instanttype en oppervlaktebehandeld vertraagd oplossingstype.

Het werkingsmechanisme van cellulose-ether in mortel is als volgt:

1. Nadat de cellulose-ether in de mortel is opgelost in water, wordt door de oppervlakteactiviteit een effectieve en uniforme verdeling van het cementachtige materiaal in het systeem gewaarborgd. Als beschermend colloïde ‘wikkelt’ de cellulose-ether de vaste deeltjes en sluit ze af op het buitenoppervlak. Vormt een smeerfilm, maakt het mortelsysteem stabieler en verbetert ook de vloeibaarheid van de mortel tijdens het mengproces en de gladheid van de constructie.
2. Door zijn eigen moleculaire structuur zorgt de cellulose-etheroplossing ervoor dat het water in de mortel niet gemakkelijk verloren gaat en dit geleidelijk over een langere periode vrijgeeft, waardoor de mortel een goede waterretentie en verwerkbaarheid krijgt.

2. Methylcellulose

Methylcellulose (MC) molecuulformule [C6H7O2(OH)3-h(OCH3) n]x.

Nadat het geraffineerde katoen met alkali is behandeld, wordt cellulose-ether geproduceerd door een reeks reacties met methaanchloride als veretheringsmiddel. Over het algemeen is de substitutiegraad 1,6 ~ 2,0, en de oplosbaarheid is ook verschillend bij verschillende substitutiegraden. Het behoort tot niet-ionische cellulose-ether.

1. Methylcellulose is oplosbaar in koud water en zal moeilijk op te lossen zijn in warm water. De waterige oplossing is zeer stabiel in het bereik van pH=3~12. Het heeft een goede compatibiliteit met zetmeel, guargom enz. en veel oppervlakteactieve stoffen. Wanneer de temperatuur de geleringstemperatuur bereikt, vindt gelering plaats.
2. De waterretentie van methylcellulose hangt af van de toegevoegde hoeveelheid, viscositeit, deeltjesfijnheid en oplossnelheid. Als de toegevoegde hoeveelheid groot is, is de fijnheid in het algemeen klein en is de viscositeit groot, dan is de waterretentiesnelheid hoog. Hiervan heeft de hoeveelheid toevoeging de grootste invloed op de waterretentiesnelheid, en het viscositeitsniveau is niet direct evenredig aan het niveau van de waterretentiesnelheid. De oplossnelheid hangt voornamelijk af van de mate van oppervlaktemodificatie van cellulosedeeltjes en de deeltjesfijnheid. Van de bovengenoemde cellulose-ethers hebben methylcellulose en hydroxypropylmethylcellulose hogere waterretentiesnelheden.
3. Temperatuurveranderingen kunnen de waterretentie van methylcellulose ernstig beïnvloeden. Over het algemeen geldt dat hoe hoger de temperatuur, hoe slechter het vasthouden van water. Als de morteltemperatuur hoger wordt dan 40°C, zal de waterretentie van methylcellulose aanzienlijk worden verminderd, waardoor de constructie van de mortel ernstig wordt aangetast.
4. Methylcellulose heeft een grote invloed op de verwerkbaarheid en hechting van mortel. De “hechting” verwijst hier naar de kleefkracht die wordt gevoeld tussen het aanbrenggereedschap van de werknemer en de ondergrond van de muur, dat wil zeggen de schuifweerstand van de mortel. De kleefkracht is hoog, de schuifweerstand van de mortel is groot en de sterkte die de werknemers nodig hebben tijdens het gebruik is ook groot, en de constructieprestaties van de mortel zijn slecht. De hechting van methylcellulose is matig in cellulose-etherproducten.

3. Hydroxypropylmethylcellulose

De moleculaire formule van hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3) m, OCH2CH(OH)CH3] n]x

Hydroxypropylmethylcellulose is een cellulosesoort waarvan de productie en consumptie snel toenemen. Het is een niet-ionische gemengde cellulose-ether gemaakt van geraffineerd katoen na alkalisatie, waarbij propyleenoxide en methylchloride als veretheringsmiddel worden gebruikt, via een reeks reacties. De substitutiegraad is doorgaans 1,2~2,0. De eigenschappen zijn verschillend vanwege de verschillende verhoudingen tussen het methoxylgehalte en het hydroxypropylgehalte.

1. Hydroxypropylmethylcellulose is gemakkelijk oplosbaar in koud water, maar zal problemen ondervinden bij het oplossen in warm water. Maar de geleringstemperatuur in heet water is aanzienlijk hoger dan die van methylcellulose. Ook de oplosbaarheid in koud water is sterk verbeterd vergeleken met methylcellulose.
2. De viscositeit van hydroxypropylmethylcellulose houdt verband met het molecuulgewicht ervan, en hoe groter het molecuulgewicht, hoe hoger de viscositeit. Temperatuur heeft ook invloed op de viscositeit: naarmate de temperatuur stijgt, neemt de viscositeit af. De hoge viscositeit ervan heeft echter een lager temperatuureffect dan methylcellulose. De oplossing is stabiel bij opslag bij kamertemperatuur.
3. De waterretentie van hydroxypropylmethylcellulose hangt af van de toegevoegde hoeveelheid, viscositeit, enz., en de waterretentiesnelheid bij dezelfde toegevoegde hoeveelheid is hoger dan die van methylcellulose.
4. Hydroxypropylmethylcellulose is stabiel tegen zuur en alkali, en de waterige oplossing is zeer stabiel in het bereik van pH = 2 ~ 12. Natronloog en kalkwater hebben weinig invloed op de prestaties, maar alkaliën kunnen het oplossen ervan versnellen en de viscositeit verhogen. Hydroxypropylmethylcellulose is stabiel ten opzichte van gewone zouten, maar wanneer de concentratie van de zoutoplossing hoog is, heeft de viscositeit van de hydroxypropylmethylcellulose-oplossing de neiging toe te nemen.
5. Hydroxypropylmethylcellulose kan worden gemengd met in water oplosbare polymeerverbindingen om een ​​uniforme oplossing met een hogere viscositeit te vormen. Zoals polyvinylalcohol, zetmeelether, plantaardige gom, enz.
6. Hydroxypropylmethylcellulose heeft een betere enzymresistentie dan methylcellulose, en de oplossing ervan wordt minder snel afgebroken door enzymen dan methylcellulose.
7. De hechting van hydroxypropylmethylcellulose aan de mortelconstructie is hoger dan die van methylcellulose.

4. Hydroxyethylcellulose

Hydroxyethylcellulose (HEC)

Het is gemaakt van geraffineerd katoen dat is behandeld met alkali en heeft gereageerd met ethyleenoxide als veretheringsmiddel in aanwezigheid van aceton. De substitutiegraad is doorgaans 1,5~2,0. Het heeft een sterke hydrofiliciteit en absorbeert gemakkelijk vocht.

1. Hydroxyethylcellulose is oplosbaar in koud water, maar moeilijk op te lossen in warm water. De oplossing is stabiel bij hoge temperaturen zonder geleren. Het kan lange tijd onder hoge temperatuur in mortel worden gebruikt, maar de waterretentie is lager dan die van methylcellulose.
2. Hydroxyethylcellulose is stabiel tegen algemeen zuur en alkali, en alkali kan het oplossen ervan versnellen en de viscositeit enigszins verhogen. De dispergeerbaarheid ervan in water is iets slechter dan die van methylcellulose en hydroxypropylmethylcellulose.
3. Hydroxyethylcellulose heeft goede anti-uitzakprestaties voor mortel, maar heeft een langere vertragingstijd voor cement.
4. De prestaties van hydroxyethylcellulose geproduceerd door sommige binnenlandse bedrijven zijn duidelijk lager dan die van methylcellulose vanwege het hoge watergehalte en het hoge asgehalte.

5.Carboxymethylcellulose

Carboxymethylcellulose (CMC)[C6H7O2(OH)2OCH2COONa] n

Ionische cellulose-ether wordt gemaakt van natuurlijke vezels (katoen, enz.) na een alkalibehandeling, waarbij natriummonochlooracetaat als veretheringsmiddel wordt gebruikt, en een reeks reactiebehandelingen wordt ondergaan. De mate van vervanging is over het algemeen 0,4 ~ 1,4, en de prestaties ervan worden sterk beïnvloed door de mate van vervanging.

1. Carboxymethylcellulose is hygroscopisch en zal meer water bevatten als het onder algemene omstandigheden wordt bewaard.
2. Een waterige carboxymethylcellulose-oplossing produceert geen gel en de viscositeit neemt af naarmate de temperatuur stijgt. Wanneer de temperatuur hoger wordt dan 50°C, is de viscositeit onomkeerbaar.
3. De stabiliteit wordt sterk beïnvloed door de pH. Over het algemeen kan het worden gebruikt in mortel op gipsbasis, maar niet in mortel op cementbasis. Wanneer het zeer alkalisch is, verliest het zijn viscositeit.
4. De waterretentie is veel lager dan die van methylcellulose. Het heeft een vertragend effect op gipsmortel en vermindert de sterkte ervan. De prijs van carboxymethylcellulose is echter aanzienlijk lager dan die van methylcellulose.