การพัฒนาเซลลูโลสอีเทอร์ HEMC ใหม่เพื่อลดการจับตัวเป็นก้อนในพลาสเตอร์พ่นด้วยเครื่องยิปซั่ม

การพัฒนาเซลลูโลสอีเทอร์ HEMC ใหม่เพื่อลดการจับตัวเป็นก้อนในพลาสเตอร์พ่นด้วยเครื่องยิปซั่ม

พลาสเตอร์พ่นด้วยเครื่องยิปซั่ม (GSP) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรปตะวันตกตั้งแต่ทศวรรษ 1970 การเกิดขึ้นของการพ่นแบบเชิงกลช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของการก่อสร้างฉาบปูนได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ลดต้นทุนการก่อสร้าง จากการที่การค้า GSP เชิงพาณิชย์เพิ่มมากขึ้น เซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้จึงกลายเป็นสารเติมแต่งหลัก เซลลูโลสอีเทอร์ช่วยให้ GSP มีประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำได้ดี ซึ่งจำกัดการดูดซึมความชื้นของซับสเตรตในพลาสเตอร์ ส่งผลให้มีเวลาการเซ็ตตัวที่มั่นคงและมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี นอกจากนี้ เส้นโค้งรีโอโลยีจำเพาะของเซลลูโลสอีเทอร์สามารถปรับปรุงผลของการพ่นด้วยเครื่องจักร และลดความซับซ้อนของกระบวนการปรับระดับและการตกแต่งปูนในภายหลังได้อย่างมาก

แม้จะมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนของเซลลูโลสอีเทอร์ในการใช้งาน GSP แต่ก็อาจมีส่วนทำให้เกิดก้อนแห้งเมื่อฉีดพ่น การจับกันเป็นก้อนที่ไม่เปียกเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าการจับกันเป็นก้อนหรือการเกาะเป็นก้อน และอาจส่งผลเสียต่อการปรับระดับและการตกแต่งปูนขาว การรวมตัวสามารถลดประสิทธิภาพของไซต์และเพิ่มต้นทุนในการใช้งานผลิตภัณฑ์ยิปซั่มประสิทธิภาพสูง เพื่อให้เข้าใจถึงผลกระทบของเซลลูโลสอีเทอร์ต่อการก่อตัวของก้อนใน GSP ได้ดียิ่งขึ้น เราได้ทำการศึกษาเพื่อพยายามระบุพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องซึ่งมีอิทธิพลต่อการก่อตัวของก้อนเหล่านั้น จากผลการศึกษานี้ เราได้พัฒนาชุดผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีแนวโน้มที่จะจับตัวเป็นก้อนลดลง และประเมินผลในการใช้งานจริง

คำสำคัญ: เซลลูโลสอีเทอร์; ปูนฉาบเครื่องยิปซั่มสเปรย์; อัตราการละลาย สัณฐานวิทยาของอนุภาค

1- การแนะนำ

เซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในพลาสเตอร์พ่นด้วยเครื่องจักร (GSP) ที่ใช้ยิปซั่ม เพื่อควบคุมความต้องการน้ำ ปรับปรุงการกักเก็บน้ำ และปรับปรุงคุณสมบัติทางรีโอโลยีของปูน ดังนั้นจึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของปูนเปียกจึงทำให้มั่นใจได้ถึงความแข็งแกร่งที่ต้องการของปูน เนื่องจากคุณสมบัติที่ใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม GSP แบบผสมแห้งจึงกลายเป็นวัสดุก่อสร้างภายในที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วยุโรปในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา

เครื่องจักรสำหรับผสมและพ่น GSP แบบผสมแห้งประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์มานานหลายทศวรรษ แม้ว่าคุณสมบัติทางเทคนิคบางประการของอุปกรณ์จากผู้ผลิตหลายรายจะแตกต่างกันไป แต่เครื่องพ่นที่มีจำหน่ายทั่วไปทั้งหมดจะมีเวลากวนที่จำกัดมากสำหรับน้ำที่จะผสมกับปูนผสมแห้งที่มีเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีเซลลูโลสอีเทอร์ โดยทั่วไป กระบวนการผสมทั้งหมดใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาที หลังจากผสมแล้ว ปูนเปียกจะถูกปั๊มผ่านท่อส่งและพ่นลงบนผนังพื้นผิว กระบวนการทั้งหมดจะเสร็จสิ้นภายในหนึ่งนาที อย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลาสั้นๆ ดังกล่าว เซลลูโลสอีเทอร์จำเป็นต้องละลายจนหมดเพื่อที่จะพัฒนาคุณสมบัติในการใช้งานได้อย่างเต็มที่ การเติมผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์บดละเอียดลงในสูตรปูนยิปซั่มช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะละลายหมดในระหว่างกระบวนการฉีดพ่นนี้

เซลลูโลสอีเทอร์ที่บดละเอียดจะสร้างความสม่ำเสมออย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับน้ำในระหว่างการกวนในเครื่องพ่นสารเคมี ความหนืดที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเกิดจากการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์ทำให้เกิดปัญหากับการเปียกน้ำพร้อมกันของอนุภาควัสดุประสานยิปซั่ม เมื่อน้ำเริ่มข้นขึ้น น้ำจะเหลวน้อยลงและไม่สามารถซึมเข้าไปในรูเล็กๆ ระหว่างอนุภาคยิปซั่มได้ หลังจากที่การเข้าถึงรูขุมขนถูกปิดกั้น กระบวนการเปียกของอนุภาควัสดุประสานด้วยน้ำจะล่าช้าออกไป เวลาผสมในเครื่องพ่นจะสั้นกว่าเวลาที่ต้องใช้ในการทำให้อนุภาคยิปซั่มเปียกจนหมด ซึ่งส่งผลให้เกิดการจับตัวเป็นก้อนผงแห้งในปูนเปียกสด เมื่อจับตัวเป็นก้อนเหล่านี้จะขัดขวางประสิทธิภาพของคนงานในกระบวนการต่อๆ ไป การปรับระดับปูนด้วยการจับตัวเป็นก้อนจะยุ่งยากมากและใช้เวลานานกว่า แม้ว่าปูนจะตั้งตัวแล้ว ก็ยังมีก้อนที่ก่อตัวตั้งแต่แรกอาจปรากฏขึ้นอีก เช่นการปกปิดกระจุกด้านในระหว่างการก่อสร้างจะทำให้เกิดพื้นที่มืดในระยะหลังซึ่งเราไม่อยากเห็น

แม้ว่าเซลลูโลสอีเทอร์จะถูกใช้เป็นสารเติมแต่งใน GSP มาหลายปีแล้ว แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีการศึกษาผลกระทบต่อการก่อตัวของก้อนที่ไม่เปียกมากนัก บทความนี้นำเสนอแนวทางที่เป็นระบบที่สามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจสาเหตุที่แท้จริงของการรวมตัวกันจากมุมมองของเซลลูโลสอีเทอร์

2. เหตุผลในการก่อตัวของก้อนที่ไม่เปียกใน GSP

2.1 การเปียกของพลาสเตอร์ที่ใช้ปูนปลาสเตอร์

ในช่วงแรกของการจัดตั้งโครงการวิจัย มีการรวบรวมสาเหตุที่เป็นไปได้หลายประการสำหรับการก่อตัวของก้อนใน CSP ต่อไป ผ่านการวิเคราะห์โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย ปัญหาจะมุ่งเน้นไปที่ว่ามีวิธีแก้ไขปัญหาด้านเทคนิคที่ใช้งานได้จริงหรือไม่ จากงานเหล่านี้ ได้มีการคัดเลือกวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการก่อตัวของจับเป็นก้อนใน GSP ออกไปเบื้องต้น จากการพิจารณาทั้งทางเทคนิคและเชิงพาณิชย์ เส้นทางทางเทคนิคในการเปลี่ยนการทำให้อนุภาคยิปซั่มเปียกด้วยการบำบัดพื้นผิวถูกตัดออก จากมุมมองเชิงพาณิชย์ แนวคิดในการเปลี่ยนอุปกรณ์ที่มีอยู่ด้วยอุปกรณ์ฉีดพ่นด้วยห้องผสมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งสามารถรับประกันการผสมน้ำและปูนที่เพียงพอนั้นถูกตัดออกไป

อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้สารทำให้เปียกเป็นสารเติมแต่งในสูตรปูนปลาสเตอร์ยิปซั่ม และเราพบสิทธิบัตรสำหรับสิ่งนี้แล้ว อย่างไรก็ตามการเติมสารเติมแต่งนี้ส่งผลเสียต่อความสามารถในการใช้งานของปูนปลาสเตอร์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ที่สำคัญคือเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพของปูนโดยเฉพาะความแข็งและความแข็งแรง เราก็เลยไม่ได้เจาะลึกเรื่องนี้มากนัก นอกจากนี้การเติมสารทำให้เปียกยังถือว่าอาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

เมื่อพิจารณาว่าเซลลูโลสอีเทอร์เป็นส่วนหนึ่งของสูตรปูนปลาสเตอร์ที่ใช้ยิปซั่มอยู่แล้ว การปรับเซลลูโลสอีเทอร์ให้เหมาะสมจึงกลายเป็นทางออกที่ดีที่สุดที่สามารถเลือกได้ ขณะเดียวกันต้องไม่ส่งผลต่อคุณสมบัติการกักเก็บน้ำหรือส่งผลเสียต่อคุณสมบัติทางรีโอโลจีของปูนปลาสเตอร์ที่ใช้งานอยู่ จากสมมติฐานที่เสนอก่อนหน้านี้ว่าการสร้างผงที่ไม่เปียกใน GSP เกิดจากการเพิ่มความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์อย่างรวดเร็วมากเกินไปหลังจากการสัมผัสกับน้ำในระหว่างการกวน การควบคุมลักษณะการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์กลายเป็นเป้าหมายหลักของการศึกษาของเรา .

2.2 เวลาในการละลายเซลลูโลสอีเทอร์

วิธีง่ายๆ ในการชะลออัตราการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์คือการใช้ผลิตภัณฑ์เกรดละเอียด ข้อเสียเปรียบหลักของการใช้วิธีนี้ใน GSP ก็คือ อนุภาคที่หยาบเกินไปจะไม่ละลายหมดภายในหน้าต่างกวนสั้นๆ 10 วินาทีในเครื่องพ่นสารเคมี ซึ่งทำให้สูญเสียการกักเก็บน้ำ นอกจากนี้การบวมตัวของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ไม่ละลายน้ำในระยะหลังจะส่งผลให้หลังการฉาบหนาขึ้น และส่งผลต่อประสิทธิภาพการก่อสร้างซึ่งเป็นสิ่งที่เราไม่ต้องการเห็น

อีกทางเลือกหนึ่งในการลดอัตราการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์คือการเชื่อมโยงข้ามพื้นผิวของเซลลูโลสอีเทอร์กับไกลออกซาลแบบย้อนกลับได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปฏิกิริยาการเชื่อมขวางถูกควบคุมด้วย pH อัตราการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์จึงขึ้นอยู่กับค่า pH ของสารละลายในน้ำที่อยู่โดยรอบเป็นอย่างมาก ค่า pH ของระบบ GSP ที่ผสมกับปูนขาวมีค่าสูงมาก และพันธะเชื่อมขวางของไกลออกซาลบนพื้นผิวจะเปิดออกอย่างรวดเร็วหลังจากสัมผัสกับน้ำ และความหนืดเริ่มเพิ่มขึ้นทันที ดังนั้นการบำบัดด้วยสารเคมีดังกล่าวจึงไม่มีบทบาทในการควบคุมอัตราการละลายใน GSP

เวลาในการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์ยังขึ้นอยู่กับสัณฐานวิทยาของอนุภาคด้วย อย่างไรก็ตามข้อเท็จจริงนี้ยังไม่ได้รับความสนใจมากนัก แม้ว่าผลกระทบจะมีนัยสำคัญมากก็ตาม มีอัตราการละลายเชิงเส้นคงที่ [กก./(ตร.ม-s)] ดังนั้นการละลายและการสะสมของความหนืดจึงแปรผันตามพื้นผิวที่มีอยู่ อัตรานี้สามารถเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญตามการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของอนุภาคเซลลูโลส ในการคำนวณของเรา สันนิษฐานว่ามีความหนืดเต็ม (100%) หลังจากกวนผสมเป็นเวลา 5 วินาที

การคำนวณลักษณะทางสัณฐานวิทยาของอนุภาคต่างๆ แสดงให้เห็นว่าอนุภาคทรงกลมมีความหนืด 35% ของความหนืดสุดท้ายที่ครึ่งหนึ่งของเวลาในการผสม ในช่วงเวลาเดียวกัน อนุภาคอีเทอร์เซลลูโลสรูปแท่งสามารถเข้าถึงได้เพียง 10% เท่านั้น อนุภาคที่มีรูปร่างคล้ายจานเริ่มละลายหลังจากนั้น2.5 วินาที

นอกจากนี้ ยังมีคุณลักษณะความสามารถในการละลายในอุดมคติสำหรับเซลลูโลสอีเทอร์ใน GSP อีกด้วย ชะลอการสร้างความหนืดเริ่มต้นนานกว่า 4.5 วินาที หลังจากนั้น ความหนืดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนไปถึงความหนืดสุดท้ายภายใน 5 วินาทีหลังจากเวลากวน ใน GSP เวลาการละลายที่ล่าช้าเป็นเวลานานเช่นนี้จะทำให้ระบบมีความหนืดต่ำ และน้ำที่เติมเข้าไปสามารถทำให้อนุภาคยิปซั่มเปียกได้เต็มที่ และเข้าไปในรูพรุนระหว่างอนุภาคโดยไม่รบกวน

3. สัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์

3.1 การวัดสัณฐานวิทยาของอนุภาค

เนื่องจากรูปร่างของอนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์มีผลกระทบอย่างมากต่อความสามารถในการละลาย อันดับแรกจำเป็นต้องกำหนดพารามิเตอร์ที่อธิบายรูปร่างของอนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์ จากนั้นจึงระบุความแตกต่างระหว่างการไม่ทำให้เปียก การก่อตัวของก้อนเป็นพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องอย่างยิ่ง .

เราได้รับสัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์โดยเทคนิคการวิเคราะห์ภาพแบบไดนามิก สัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์สามารถระบุลักษณะเฉพาะได้อย่างสมบูรณ์โดยใช้เครื่องวิเคราะห์ภาพดิจิทัล SYMPATEC (ผลิตในประเทศเยอรมนี) และเครื่องมือวิเคราะห์ซอฟต์แวร์เฉพาะ พารามิเตอร์รูปร่างอนุภาคที่สำคัญที่สุดพบว่าเป็นความยาวเฉลี่ยของเส้นใยที่แสดงเป็น LEFI (50,3) และเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยแสดงเป็น DIFI (50,3) ข้อมูลความยาวเฉลี่ยของไฟเบอร์ถือเป็นความยาวเต็มของอนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์ที่กระจายออกไป

โดยทั่วไปข้อมูลการกระจายขนาดอนุภาค เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ย DIFI อาจคำนวณตามจำนวนอนุภาค (แสดงด้วย 0) ความยาว (แสดงด้วย 1) พื้นที่ (แสดงด้วย 2) หรือปริมาตร (แสดงด้วย 3) การวัดข้อมูลอนุภาคทั้งหมดในบทความนี้จะขึ้นอยู่กับปริมาตร ดังนั้นจึงระบุด้วยเลข 3 ต่อท้าย ตัวอย่างเช่น ใน DIFI(50,3) 3 หมายถึงการกระจายปริมาตร และ 50 หมายความว่า 50% ของเส้นโค้งการกระจายขนาดอนุภาคมีขนาดเล็กกว่าค่าที่ระบุ และอีก 50% ที่เหลือมีขนาดใหญ่กว่าค่าที่ระบุ ข้อมูลรูปร่างอนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์มีหน่วยเป็นไมโครเมตร (µm)

3.2 เซลลูโลสอีเทอร์หลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพทางสัณฐานวิทยาของอนุภาค

เมื่อคำนึงถึงผลกระทบของพื้นผิวอนุภาค ระยะเวลาการละลายของอนุภาคของอนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีรูปร่างคล้ายอนุภาคคล้ายแท่งจะขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ย DIFI (50,3) ตามสมมติฐานนี้ งานพัฒนาเซลลูโลสอีเทอร์มุ่งเป้าไปที่ผลิตภัณฑ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ย DIFI (50,3) ที่ใหญ่กว่า เพื่อปรับปรุงความสามารถในการละลายของผง

อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นของความยาวเส้นใยเฉลี่ย DIFI(50,3) ไม่คาดว่าจะมาพร้อมกับการเพิ่มขนาดอนุภาคเฉลี่ย การเพิ่มพารามิเตอร์ทั้งสองเข้าด้วยกันจะส่งผลให้อนุภาคมีขนาดใหญ่เกินกว่าจะละลายได้อย่างสมบูรณ์ภายในเวลาการกวนปกติ 10 วินาทีของการฉีดพ่นเชิงกล

ดังนั้นไฮดรอกซีเอทิลเมทิลเซลลูโลส (HEMC) ในอุดมคติควรมีเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ยที่ใหญ่กว่า DIFI(50,3) ในขณะที่ยังคงความยาวเส้นใยเฉลี่ย LEFI(50,3) ไว้ เราใช้กระบวนการผลิตเซลลูโลสอีเทอร์ใหม่เพื่อผลิต HEMC ที่ได้รับการปรับปรุง รูปร่างอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ที่ได้จากกระบวนการผลิตนี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากรูปร่างอนุภาคของเซลลูโลสที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิต กล่าวอีกนัยหนึ่ง กระบวนการผลิตช่วยให้การออกแบบรูปทรงอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์เป็นอิสระจากวัตถุดิบในการผลิต

ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดสามภาพ: ภาพหนึ่งคือเซลลูโลสอีเทอร์ที่ผลิตโดยกระบวนการมาตรฐาน และอีกภาพหนึ่งคือเซลลูโลสอีเทอร์ที่ผลิตโดยกระบวนการใหม่ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง DIFI(50,3) ใหญ่กว่าผลิตภัณฑ์เครื่องมือในกระบวนการผลิตทั่วไป นอกจากนี้ ยังแสดงให้เห็นลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเซลลูโลสบดละเอียดที่ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ทั้งสองนี้

เมื่อเปรียบเทียบไมโครกราฟอิเล็กตรอนของเซลลูโลสและเซลลูโลสอีเทอร์ที่ผลิตโดยกระบวนการมาตรฐาน จะพบว่าทั้งสองมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาคล้ายคลึงกัน อนุภาคจำนวนมากในทั้งสองภาพมักมีโครงสร้างที่ยาวและบาง ซึ่งบ่งบอกว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาขั้นพื้นฐานไม่เปลี่ยนแปลงแม้ว่าจะเกิดปฏิกิริยาเคมีแล้วก็ตาม เป็นที่ชัดเจนว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาของอนุภาคของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยามีความสัมพันธ์อย่างมากกับวัตถุดิบ

พบว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ผลิตโดยกระบวนการใหม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยขนาดใหญ่กว่า DIFI (50,3) และส่วนใหญ่จะมีรูปร่างอนุภาคกลมสั้นและหนา ในขณะที่อนุภาคบางและยาวทั่วไป ในวัตถุดิบเซลลูโลสที่เกือบจะสูญพันธุ์

รูปนี้แสดงให้เห็นอีกครั้งว่าสัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ผลิตโดยกระบวนการใหม่ไม่เกี่ยวข้องกับสัณฐานวิทยาของวัตถุดิบเซลลูโลสอีกต่อไป ความเชื่อมโยงระหว่างสัณฐานวิทยาของวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายไม่มีอยู่อีกต่อไป

4. ผลของสัณฐานวิทยาของอนุภาค HEMC ต่อการก่อตัวของกระจุกที่ไม่เปียกใน GSP

GSP ได้รับการทดสอบภายใต้เงื่อนไขการใช้งานภาคสนามเพื่อตรวจสอบว่าสมมติฐานของเราเกี่ยวกับกลไกการทำงาน (ว่าการใช้ผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยใหญ่กว่า DIFI (50,3) จะลดการเกาะกลุ่มที่ไม่ต้องการได้) นั้นถูกต้อง HEMC ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย DIFI(50,3) ในช่วงตั้งแต่ 37 µm ถึง 52 µm ถูกนำมาใช้ในการทดลองเหล่านี้ เพื่อลดอิทธิพลของปัจจัยอื่นนอกเหนือจากสัณฐานวิทยาของอนุภาค ฐานปูนยิปซั่มและสารเติมแต่งอื่นๆ ทั้งหมดยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ถูกรักษาให้คงที่ในระหว่างการทดสอบ (60,000mPa.s, สารละลายที่เป็นน้ำ 2% วัดด้วยรีโอมิเตอร์ HAAKE)

เครื่องพ่นยิปซั่มที่มีจำหน่ายทั่วไป (PFT G4) ถูกนำมาใช้ในการฉีดพ่นในการทดลองใช้งาน มุ่งเน้นไปที่การประเมินการก่อตัวของก้อนปูนยิปซั่มที่ไม่เปียกทันทีหลังจากฉาบผนัง การประเมินการจับตัวเป็นก้อนในขั้นตอนนี้ตลอดกระบวนการฉาบปูนจะเผยให้เห็นความแตกต่างในประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ได้ดีที่สุด ในการทดสอบ พนักงานที่มีประสบการณ์จะให้คะแนนสถานการณ์การจับกลุ่มกันเป็นกลุ่มก้อน โดย 1 คือดีที่สุด และ 6 คือแย่ที่สุด

ผลการทดสอบแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ย DIFI (50,3) และคะแนนประสิทธิภาพการจับตัวเป็นก้อน สอดคล้องกับสมมติฐานของเราที่ว่าผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่มี DIFI(50,3) ใหญ่กว่ามีประสิทธิภาพเหนือกว่าผลิตภัณฑ์ DIFI(50,3) ขนาดเล็กกว่า คะแนนเฉลี่ยสำหรับ DIFI(50,3) ที่ 52 µm คือ 2 (ดี) ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ที่มี DIFI( 50,3) ของ 37µm และ 40µm ได้คะแนน 5 (ล้มเหลว)

ตามที่เราคาดไว้ พฤติกรรมการจับตัวเป็นก้อนในการใช้งาน GSP ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย DIFI(50,3) ของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ใช้อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ มีการกล่าวถึงในการสนทนาครั้งก่อนว่าในบรรดาพารามิเตอร์ทางสัณฐานวิทยาทั้งหมด DIFI(50,3) ส่งผลกระทบอย่างมากต่อเวลาในการละลายของผงเซลลูโลสอีเทอร์ สิ่งนี้เป็นการยืนยันว่าเวลาในการละลายเซลลูโลสอีเทอร์ ซึ่งมีความสัมพันธ์อย่างมากกับสัณฐานวิทยาของอนุภาค ท้ายที่สุดจะส่งผลต่อการก่อตัวของกระจุกใน GSP ค่า DIFI ที่มีขนาดใหญ่กว่า (50,3) จะทำให้ผงละลายนานขึ้น ซึ่งช่วยลดโอกาสที่จะจับตัวเป็นก้อนได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม การใช้เวลาในการละลายผงนานเกินไปจะทำให้เซลลูโลสอีเทอร์ละลายได้ยากภายในระยะเวลาการกวนของอุปกรณ์พ่น

ผลิตภัณฑ์ HEMC ใหม่ที่มีโปรไฟล์การละลายที่ปรับให้เหมาะสมเนื่องจากมีเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ยที่ใหญ่กว่า DIFI(50,3) ไม่เพียงแต่ทำให้ผงยิปซั่มเปียกได้ดีขึ้นเท่านั้น (ดังที่เห็นในการประเมินการจับตัวเป็นก้อน) แต่ยังไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำของ ผลิตภัณฑ์ การกักเก็บน้ำที่วัดได้ตามมาตรฐาน EN 459-2 ไม่สามารถแยกแยะได้จากผลิตภัณฑ์ HEMC ที่มีความหนืดเดียวกันกับ DIFI(50,3) ตั้งแต่ 37µm ถึง 52µm การวัดทั้งหมดหลังจาก 5 นาทีและ 60 นาทีจะอยู่ในช่วงที่กำหนดซึ่งแสดงไว้ในกราฟ

อย่างไรก็ตาม ยังได้รับการยืนยันด้วยว่าหาก DIFI(50,3) มีขนาดใหญ่เกินไป อนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์จะไม่ละลายอย่างสมบูรณ์อีกต่อไป พบสิ่งนี้เมื่อทดสอบผลิตภัณฑ์ DIFI(50,3) ที่ 59 µM ผลการทดสอบการกักเก็บน้ำหลังจาก 5 นาที และโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจาก 60 นาที ไม่ผ่านเกณฑ์ขั้นต่ำที่กำหนด

5. สรุป

เซลลูโลสอีเทอร์เป็นสารเติมแต่งที่สำคัญในสูตร GSP งานวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่นี่พิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างสัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์และการก่อตัวของก้อนที่ไม่เปียก (ที่เรียกว่าการจับกันเป็นก้อน) เมื่อฉีดพ่นด้วยเครื่องจักร ขึ้นอยู่กับสมมติฐานของกลไกการทำงานที่ว่าเวลาการละลายของผงเซลลูโลสอีเทอร์ส่งผลต่อการเปียกของผงยิปซั่มด้วยน้ำและส่งผลต่อการก่อตัวของกอ

เวลาในการละลายขึ้นอยู่กับสัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์ และสามารถรับได้โดยใช้เครื่องมือวิเคราะห์ภาพดิจิทัล ใน GSP เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยขนาดใหญ่ที่ DIFI (50,3) มีคุณลักษณะการละลายผงที่เหมาะสมที่สุด ทำให้มีเวลามากขึ้นสำหรับน้ำในการทำให้อนุภาคยิปซั่มเปียกอย่างทั่วถึง จึงทำให้สามารถต่อต้านการจับตัวเป็นก้อนได้อย่างเหมาะสม เซลลูโลสอีเทอร์ประเภทนี้ผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการผลิตแบบใหม่ และรูปแบบอนุภาคไม่ได้ขึ้นอยู่กับรูปแบบเดิมของวัตถุดิบสำหรับการผลิต

เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ย DIFI (50,3) มีผลกระทบที่สำคัญมากต่อการจับตัวเป็นก้อน ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยการเพิ่มผลิตภัณฑ์นี้ลงในฐานยิปซั่มที่ใช้เครื่องพ่นที่มีจำหน่ายทั่วไปเพื่อการฉีดพ่นที่ไซต์งาน นอกจากนี้ การทดสอบสเปรย์ภาคสนามเหล่านี้ยังยืนยันผลลัพธ์ในห้องปฏิบัติการของเรา: ผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดด้วย DIFI ขนาดใหญ่ (50,3) สามารถละลายได้อย่างสมบูรณ์ภายในกรอบเวลาของการกวน GSP ดังนั้นผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีคุณสมบัติป้องกันการจับตัวเป็นก้อนที่ดีที่สุดหลังจากปรับปรุงรูปร่างของอนุภาคแล้ว ยังคงรักษาประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำแบบเดิมไว้