Ngembangkeun éter selulosa HEMC novél pikeun ngirangan aglomerasi dina gips disemprot mesin dumasar-gypsum

Ngembangkeun éter selulosa HEMC novél pikeun ngirangan aglomerasi dina gips disemprot mesin dumasar-gypsum

Gypsum-based machine-sprayed plaster (GSP) geus loba dipaké di Éropa Kulon ti taun 1970-an. Munculna nyemprot mékanis geus éféktif ngaronjatkeun efisiensi konstruksi plastering bari ngurangan biaya konstruksi. Jeung deepening of commercialization GSP, éter selulosa cai-leyur geus jadi aditif konci. Éter selulosa endows GSP kalawan kinerja ingetan cai alus, nu ngawatesan nyerep substrat ngeunaan Uap dina moyok, kukituna meunangkeun hiji waktos setting stabil sarta sipat mékanis alus. Salaku tambahan, kurva rheologis spésifik éter selulosa tiasa ningkatkeun pangaruh nyemprot mesin sareng sacara signifikan nyederhanakeun prosés leveling sareng pagawean mortir anu salajengna.

Sanajan kaunggulan atra tina éter selulosa dina aplikasi GSP, éta ogé berpotensi nyumbang kana formasi lumps garing nalika disemprot. Clumps unwetted ieu ogé katelah clumping atanapi caking, sarta aranjeunna bisa mangaruhan adversely leveling jeung pagawean tina mortir. Aglomerasi tiasa ngirangan efisiensi situs sareng ningkatkeun biaya aplikasi produk gips berkinerja tinggi. Dina raraga leuwih hadé ngartos pangaruh éter selulosa dina formasi lumps di GSP, urang ngalaksanakeun ulikan pikeun nyobaan pikeun ngaidentipikasi parameter produk relevan anu mangaruhan formasi maranéhanana. Dumasar kana hasil panilitian ieu, kami ngembangkeun séri produk éter selulosa kalayan kacenderungan pangurangan pikeun ngaglomerat sareng dievaluasi dina aplikasi praktis.

kecap konci: selulosa éter; gips mesin semprot moyok; laju disolusi; morfologi partikel

1. Bubuka

Éter selulosa larut cai geus hasil dipaké dina gips-based machine-sprayed plasters (GSP) pikeun ngatur paménta cai, ngaronjatkeun ingetan cai sarta ngaronjatkeun sipat rheological of mortir. Ku alatan éta, éta mantuan pikeun ngaronjatkeun kinerja mortir baseuh, kukituna mastikeun kakuatan diperlukeun tina mortir. Kusabab sipat komersil sareng ramah lingkungan, campuran garing GSP parantos janten bahan wangunan interior anu seueur dianggo di Éropa salami 20 taun katukang.

Mesin pikeun nyampur sareng nyemprot GSP campuran garing parantos suksés dikomersilkeun mangtaun-taun. Sanajan sababaraha fitur téknis alat ti pabrik béda rupa-rupa, sadaya mesin nyemprot sadia komersil ngidinan waktu agitation pohara kawates pikeun cai nyampur jeung selulosa éter-ngandung gypsum garing-campuran mortir. Sacara umum, sakabéh prosés campur kode nyokot ngan sababaraha detik. Saatos nyampur, mortir baseuh dipompa ngaliwatan selang pangiriman sareng disemprotkeun kana témbok substrat. Sakabéh prosés réngsé dina hiji menit. Nanging, dina waktos anu pondok sapertos kitu, éter selulosa kedah dibubarkeun lengkep pikeun ngembangkeun pinuh sipatna dina aplikasi. Nambahkeun produk éter selulosa halus kana formulasi mortir gipsum mastikeun disolusi lengkep salami prosés nyemprot ieu.

The finely taneuh selulosa éter ngawangun nepi konsistensi gancang dina kontak jeung cai salila agitation di sprayer nu. Naékna viskositas gancang disababkeun ku disolusi éter selulosa ngabalukarkeun masalah sareng wetting cai babarengan tina partikel bahan semén gipsum. Nalika cai mimiti kentel, janten kirang cairan sareng teu tiasa nembus kana pori-pori leutik antara partikel gips. Saatos aksés ka pori-pori diblokir, prosés wetting partikel bahan semén ku cai ditunda. Waktu pencampuran dina sprayer éta pondok batan waktu diperlukeun pikeun pinuh baseuh partikel gips, nu nyababkeun formasi clumps bubuk garing dina mortir baseuh seger. Sakali clumps ieu kabentuk, aranjeunna ngahalangan efisiensi pagawe dina prosés saterusna: leveling mortir jeung clumps pisan troublesome sarta nyokot leuwih waktos. Malah sanggeus mortir geus disetel, mimitina kabentuk clumps bisa muncul. Contona, nutupan clumps di jero salila konstruksi bakal ngakibatkeun penampilan wewengkon poék dina tahap engké, nu urang teu hayang ningali.

Sanaos éter selulosa parantos dianggo salaku aditif dina GSP salami mangtaun-taun, pangaruhna kana formasi gumpalan anu teu dibasahan teu acan ditaliti dugi ka ayeuna. Tulisan ieu nunjukkeun pendekatan sistematis anu tiasa dianggo pikeun ngartos panyabab aglomerasi tina sudut pandang éter selulosa.

2. Alesan pikeun kabentukna clumps unwetted di GSP

2.1 Wetting of plasters basis gips

Dina tahap awal ngadegkeun program panalungtikan, sababaraha kamungkinan akar sabab pikeun formasi clumps di CSP anu dirakit. Salajengna, ngaliwatan analisis komputer-dibantuan, masalah ieu fokus kana naha aya solusi teknis praktis. Ngaliwatan karya ieu, solusi optimal pikeun formasi agglomerates dina GSP ieu preliminarily disaring kaluar. Tina pertimbangan téknis sareng komérsial, jalur téknis pikeun ngarobih partikel gypsum ku perlakuan permukaan dileungitkeun. Tina sudut pandang komersil, ideu pikeun ngagentos alat-alat anu tos aya ku alat nyemprot kalayan kamar pencampuran anu dirarancang khusus anu tiasa ngajamin campuran cai sareng mortir anu cekap.

Pilihan séjén nyaéta ngagunakeun agén wetting salaku aditif dina formulasi gips gips sarta kami geus kapanggih patén pikeun ieu. Sanajan kitu, tambahan aditif ieu inevitably négatip mangaruhan workability of moyok. Anu langkung penting, éta ngarobih sipat fisik mortir, khususna karasa sareng kakuatan. Ku kituna urang teu delve teuing deeply kana. Sajaba ti éta, tambahan agén wetting ogé dianggap kamungkinan boga dampak ngarugikeun ka lingkungan.

Nganggap yén éter selulosa parantos janten bagian tina formulasi gips dumasar kana gips, ngaoptimalkeun éter selulosa sorangan janten solusi pangsaéna anu tiasa dipilih. Dina waktos anu sami, éta henteu kedah mangaruhan sipat ingetan cai atanapi mangaruhan négatip kana sipat rheologis tina moyok anu dianggo. Dumasar kana hipotésis anu diusulkeun saméméhna yén generasi bubuk non-wetted dina GSP téh alatan kanaékan kaleuleuwihan gancang dina viskositas éter selulosa sanggeus kontak jeung cai salila aduk, ngadalikeun ciri disolusi éter selulosa jadi tujuan utama ulikan urang. .

2.2 Waktu ngabubarkeun éter selulosa

Cara anu gampang pikeun ngalambatkeun laju disolusi éter selulosa nyaéta ngagunakeun produk kelas granular. Karugian utama ngagunakeun pendekatan ieu dina GSP nyaéta partikel anu kasar teuing henteu ngabubarkeun lengkep dina jandela agitation 10 detik anu pondok dina sprayer, anu nyababkeun leungitna ingetan cai. Sajaba ti éta, bareuh tina éter selulosa undissolved dina tahap engké bakal ngakibatkeun thickening sanggeus plastering sarta mangaruhan kinerja konstruksi, nu naon urang teu hayang ningali.

Pilihan séjén pikeun ngurangan laju disolusi éter selulosa nyaéta malik crosslinks beungeut éter selulosa jeung glioxal. Tapi, saprak réaksi crosslinking dikontrol pH, laju disolusi éter selulosa gumantung pisan kana pH larutan cai sabudeureunana. Nilai pH sistem GSP dicampur kapur slaked pisan tinggi, sarta beungkeut cross-linking of glyoxal dina beungeut cai gancang dibuka sanggeus kontak cai, sarta viskositas mimiti naek instan. Ku alatan éta, perlakuan kimia misalna teu bisa maénkeun peran dina ngadalikeun laju disolusi dina GSP.

Waktu disolusi éter selulosa ogé gumantung kana morfologi partikelna. Nanging, kanyataan ieu teu acan nampi seueur perhatian dugi ka ayeuna, sanaos pangaruhna signifikan pisan. Aranjeunna mibanda laju disolusi linier konstan [kg/(m2•s)], jadi disolusi jeung viskositas ngawangun-up sabanding jeung beungeut sadia. Laju ieu tiasa béda-béda sacara signifikan sareng parobahan morfologi partikel selulosa. Dina itungan urang dianggap yén viskositas pinuh (100%) ngahontal sanggeus 5 detik aduk campur.

Itungan morfologi partikel béda némbongkeun yén partikel buleud miboga viskositas 35% tina viskositas ahir dina satengah waktos Pergaulan. Dina waktos anu sami, partikel éter selulosa rod ngawangun ngan ukur tiasa ngahontal 10%. Partikel-partikel anu bentukna cakram kakara mimiti leyur saatosna2,5 detik.

Ogé kaasup ciri kaleyuran idéal pikeun éter selulosa dina GSP. Tunda viskositas awal ngawangun-up pikeun leuwih ti 4,5 detik. Saterusna, viskositas ngaronjat gancang nepi ka ngahontal viskositas ahir dina 5 detik tina aduk waktu campur. Dina GSP, waktos disolusi anu ditunda anu panjang ngamungkinkeun sistem gaduh viskositas anu rendah, sareng cai anu ditambah tiasa ngabasuh partikel gypsum sareng ngalebetkeun pori-pori antara partikel tanpa gangguan.

3. Morfologi partikel éter selulosa

3.1 Pangukuran morfologi partikel

Kusabab bentuk partikel éter selulosa gaduh pangaruh anu signifikan dina kalarutan, mimitina kedah nangtukeun parameter anu ngajelaskeun bentuk partikel éter selulosa, teras pikeun ngaidentipikasi bédana antara non-wetting. .

Kami nampi morfologi partikel éter selulosa ku téhnik analisis gambar dinamis. Morfologi partikel éter selulosa tiasa dicirian sapinuhna nganggo analisa gambar digital SYMPATEC (dijieun di Jerman) sareng alat analisis parangkat lunak khusus. Parameter bentuk partikel anu paling penting kapanggih nyaéta panjang rata-rata serat anu dinyatakeun salaku LEFI (50,3) sareng diameter rata-rata dinyatakeun salaku DIFI (50,3). Data panjang rata-rata serat dianggap panjang pinuh ku partikel éter selulosa anu sumebar.

Biasana data distribusi ukuran partikel sapertos DIFI rata-rata diaméter serat tiasa diitung dumasar kana jumlah partikel (dilambangkeun ku 0), panjangna (dilambangkeun ku 1), luas (dilambangkeun ku 2) atanapi volume (dilambangkeun ku 3). Sadaya pangukuran data partikel dina makalah ieu dumasar kana volume sahingga dituduhkeun ku ahiran 3. Contona, dina DIFI(50,3), 3 hartina sebaran volume, jeung 50 hartina 50% tina kurva distribusi ukuran partikel leuwih leutik batan nilai dituduhkeun, sarta 50% lianna leuwih badag batan nilai dituduhkeun. Data bentuk partikel éter selulosa dirumuskeun dina mikrométer (µm).

3.2 Selulosa éter sanggeus optimasi morfologi partikel

Nyandak kana akun pangaruh permukaan partikel, waktu disolusi partikel partikel éter selulosa kalayan bentuk partikel rod-kawas niatna gumantung kana rata-rata diaméter serat DIFI (50,3). Dumasar kana asumsi ieu, karya ngembangkeun on éter selulosa ieu aimed dina meunangkeun produk kalawan rata-rata diaméter serat DIFI nu leuwih gede (50,3) pikeun ngaronjatkeun kaleyuran bubuk.

Nanging, paningkatan rata-rata panjang serat DIFI(50,3) henteu diperkirakeun dibarengan ku paningkatan ukuran partikel rata-rata. Ngaronjatkeun duanana parameter babarengan bakal ngahasilkeun partikel anu badag teuing pikeun ngabubarkeun lengkep dina waktu agitation 10 detik has tina nyemprot mékanis.

Ku alatan éta, hiji hydroxyethylmethylcellulose idéal (HEMC) kudu boga diaméter serat rata-rata gedé DIFI (50,3) bari ngajaga rata-rata panjang serat LEFI (50,3). Urang ngagunakeun prosés produksi éter selulosa anyar pikeun ngahasilkeun hiji HEMC ningkat. Bentuk partikel éter selulosa larut cai diala ngaliwatan prosés produksi ieu sagemblengna béda ti bentuk partikel tina selulosa dipaké salaku bahan baku pikeun produksi. Kalayan kecap sanésna, prosés produksi ngamungkinkeun desain bentuk partikel éter selulosa janten mandiri tina bahan baku produksina.

Tilu gambar mikroskop éléktron scanning: salah sahiji selulosa éter dihasilkeun ku prosés baku, sarta salah sahiji selulosa éter dihasilkeun ku prosés anyar kalayan diaméter badag DIFI (50,3) ti produk alat prosés konvensional. Ditémbongkeun ogé nyaéta morfologi selulosa anu digiling halus dipaké dina produksi dua produk ieu.

Ngabandingkeun micrographs éléktron tina selulosa jeung selulosa éter dihasilkeun ku prosés baku, éta gampang pikeun manggihan yén duanana mibanda ciri morfologis sarupa. Sajumlah badag partikel dina duanana gambar némbongkeun ilaharna panjang, struktur ipis, suggesting yén fitur morfologis dasar teu robah sanajan sanggeus réaksi kimiawi geus lumangsung. Éta jelas yén karakteristik morfologi partikel tina produk réaksi aya hubunganana sareng bahan baku.

Ieu kapanggih yén ciri morfologis tina éter selulosa dihasilkeun tina prosés anyar anu béda sacara signifikan, éta ngabogaan diaméter rata-rata gedé DIFI (50,3), sarta utamana presents buleud bentuk partikel pondok tur kandel, sedengkeun partikel ipis jeung panjang has. dina bahan baku selulosa Ampir punah.

Angka ieu nunjukkeun deui yén morfologi partikel éter selulosa anu diproduksi ku prosés énggal henteu aya hubunganana sareng morfologi bahan baku selulosa - hubungan antara morfologi bahan baku sareng produk ahir henteu aya deui.

4. Pangaruh morfologi partikel HEMC dina formasi clumps unwetted di GSP

GSP diuji dina kaayaan aplikasi lapangan pikeun pariksa yén hipotésis urang ngeunaan mékanisme kerja (anu ngagunakeun produk éter selulosa kalayan diaméter rata-rata DIFI anu langkung ageung (50,3) bakal ngirangan aglomerasi anu teu dihoyongkeun) leres. HEMC kalayan diaméter rata-rata DIFI (50,3) mimitian ti 37 µm dugi ka 52 µm dianggo dina percobaan ieu. Dina raraga ngaleutikan pangaruh faktor lian ti morfologi partikel, dasar gips gips jeung sagala aditif séjén tetep unchanged. Viskositas éter selulosa dijaga konstan nalika tés (60.000mPa.s, 2% larutan cai, diukur ku rheometer HAAKE).

A sprayer gypsum sadia komersil (PFT G4) dipaké pikeun nyemprot dina percobaan aplikasi. Difokuskeun evaluating formasi clumps unwetted of gypsum mortir langsung saatos eta geus dilarapkeun ka témbok. Penilaian clumping dina tahap ieu sapanjang prosés aplikasi plastering pangalusna bakal nembongkeun béda dina kinerja produk. Dina tés, pagawé ngalaman dipeunteun kaayaan clumping, kalawan 1 keur pangalusna sarta 6 keur awon.

Hasil tés jelas nunjukkeun korelasi antara rata-rata diaméter serat DIFI (50,3) sareng skor kinerja clumping. Konsisten sareng hipotesa urang yén produk éter selulosa kalayan DIFI (50,3) langkung ageung langkung ageung tibatan produk DIFI (50,3) anu langkung alit, skor rata-rata pikeun DIFI (50,3) tina 52 µm nyaéta 2 (saé), sedengkeun anu nganggo DIFI ( 50,3) tina 37µm jeung 40µm skor 5 (gagal).

Sakumaha anu dipiharep, paripolah clumping dina aplikasi GSP sacara signifikan gumantung kana diaméter rata-rata DIFI (50,3) tina éter selulosa anu dianggo. Leuwih ti éta, ieu disebutkeun dina sawala saméméhna yén diantara sakabéh parameter morfologis DIFI (50,3) niatna mangaruhan waktu disolusi powders éter selulosa. Ieu negeskeun yén waktu disolusi éter selulosa, anu dihubungkeun pisan sareng morfologi partikel, pamustunganana mangaruhan formasi gumpalan dina GSP. DIFI anu langkung ageung (50,3) nyababkeun waktos disolusi bubuk anu langkung panjang, anu sacara signifikan ngirangan kamungkinan aglomerasi. Sanajan kitu, waktu disolusi bubuk teuing lila bakal nyieun hésé pikeun éter selulosa ngabubarkeun lengkep dina waktu aduk alat nyemprot.

Produk HEMC anyar kalayan profil disolusi anu dioptimalkeun kusabab diameter serat rata-rata anu langkung ageung DIFI (50,3) henteu ngan ukur ngabasahan bubuk gips anu langkung saé (sapertos katingal dina evaluasi clumping), tapi ogé henteu mangaruhan kinerja ingetan cai. produk. Retensi cai anu diukur dumasar kana EN 459-2 teu tiasa dibédakeun tina produk HEMC anu viskositas anu sami sareng DIFI (50,3) tina 37µm dugi ka 52µm. Sadaya pangukuran saatos 5 menit sareng 60 menit kalebet dina kisaran anu diperyogikeun anu dipidangkeun dina grafik.

Nanging, éta ogé dikonfirmasi yén upami DIFI (50,3) janten ageung teuing, partikel éter selulosa moal leyur lengkep. Ieu kapanggih nalika nguji hiji DIFI (50,3) tina 59 µM produk. Hasil tés ingetan cai na saatos 5 menit sareng khususna saatos 60 menit gagal nyumponan minimum anu diperyogikeun.

5. Ringkesan

Éter selulosa mangrupakeun aditif penting dina formulasi GSP. Panaliti sareng pamekaran produk di dieu ningali korelasi antara morfologi partikel éter selulosa sareng formasi gumpalan anu teu dibasahan (disebut clumping) nalika disemprot sacara mékanis. Hal ieu dumasar kana anggapan mékanisme gawé yén waktu disolusi bubuk éter selulosa mangaruhan wetting bubuk gips ku cai sahingga mangaruhan formasi clumps.

Waktu disolusi gumantung kana morfologi partikel éter selulosa sareng tiasa didapet nganggo alat analisis gambar digital. Dina GSP, éter selulosa kalayan diaméter rata-rata badag DIFI (50,3) geus dioptimalkeun ciri disolusi bubuk, sahingga leuwih waktos keur cai ka tuntas baseuh partikel gips, sahingga ngamungkinkeun para anti agglomeration optimum. Éter selulosa jinis ieu diproduksi nganggo prosés produksi énggal, sareng bentuk partikelna henteu gumantung kana bentuk asli bahan baku pikeun produksi.

Rata-rata diaméter serat DIFI (50,3) miboga éfék pohara penting dina clumping, nu geus diverifikasi ku nambahkeun produk ieu ka base gypsum mesin-disemprot sadia komersil pikeun nyemprot dina situs. Salajengna, tés semprot lapangan ieu mastikeun hasil laboratorium kami: produk éter selulosa anu paling saé kalayan DIFI ageung (50,3) lengkep larut dina waktos agitasi GSP. Ku alatan éta, produk éter selulosa mibanda sipat anti caking pangalusna sanggeus ngaronjatkeun bentuk partikel masih ngajaga kinerja ingetan cai aslina.