เซลลูโลสมีกี่ชนิด?

1. เซลลูโลสอีเทอร์

เซลลูโลสอีเทอร์เกรดก่อสร้างเป็นคำทั่วไปสำหรับชุดผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยาของเซลลูโลสอัลคาไลและสารอีเทอร์ริฟายอิ้งภายใต้เงื่อนไขบางประการ เซลลูโลสอัลคาไลจะถูกแทนที่ด้วยสารอีเทอร์ริฟายอิ้งต่างๆ เพื่อให้ได้เซลลูโลสอีเทอร์ที่แตกต่างกัน ตามคุณสมบัติไอออไนเซชันขององค์ประกอบทดแทน เซลลูโลสอีเทอร์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: อิออน (เช่นคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส) และไม่ใช่ไอออนิก (เช่นเมทิลเซลลูโลส) ตามประเภทของสารทดแทน เซลลูโลสอีเทอร์สามารถแบ่งออกเป็นโมโนอีเทอร์ (เช่นเมทิลเซลลูโลส) และอีเทอร์ผสม (เช่นไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส) ตามความสามารถในการละลายที่แตกต่างกันสามารถแบ่งออกเป็นที่ละลายน้ำได้ (เช่นไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส) และตัวทำละลายอินทรีย์ที่ละลายได้ (เช่นเอทิลเซลลูโลส) เป็นต้น ปูนผสมแห้งส่วนใหญ่เป็นเซลลูโลสที่ละลายน้ำได้และเซลลูโลสที่ละลายน้ำได้คือ แบ่งออกเป็นประเภททันทีและประเภทการละลายล่าช้าที่รับการรักษาพื้นผิว

กลไกการออกฤทธิ์ของเซลลูโลสอีเทอร์ในปูนมีดังนี้

1. หลังจากที่เซลลูโลสอีเทอร์ในปูนถูกละลายในน้ำ จึงมั่นใจได้ถึงการกระจายตัวของวัสดุประสานในระบบที่มีประสิทธิภาพและสม่ำเสมอเนื่องจากกิจกรรมของพื้นผิว ในฐานะที่เป็นคอลลอยด์ป้องกัน เซลลูโลสอีเทอร์จะ "ห่อหุ้ม" อนุภาคของแข็งและผนึกไว้บนพื้นผิวด้านนอก สร้างฟิล์มหล่อลื่น ทำให้ระบบปูนมีเสถียรภาพมากขึ้น และยังปรับปรุงความลื่นไหลของปูนในระหว่างกระบวนการผสมและความเรียบเนียนของการก่อสร้างอีกด้วย
2. เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลของมันเอง สารละลายเซลลูโลสอีเทอร์ทำให้น้ำในปูนไม่สูญเสียง่าย และจะค่อยๆ ปล่อยออกมาเป็นระยะเวลานาน ส่งผลให้ปูนมีการกักเก็บน้ำและสามารถใช้งานได้ดี

2. เมทิลเซลลูโลส

สูตรโมเลกุลเมทิลเซลลูโลส (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3) n]x

หลังจากที่ฝ้ายบริสุทธิ์ได้รับการบำบัดด้วยอัลคาไลแล้ว เซลลูโลสอีเทอร์จะถูกผลิตขึ้นโดยผ่านชุดปฏิกิริยาที่มีมีเทนคลอไรด์เป็นสารอีเทอร์ริฟิเคชั่น โดยทั่วไป ระดับของการทดแทนคือ 1.6~2.0 และความสามารถในการละลายก็แตกต่างกันตามระดับการทดแทนที่แตกต่างกัน มันเป็นของอีเทอร์เซลลูโลสที่ไม่มีไอออนิก

1. เมทิลเซลลูโลสละลายได้ในน้ำเย็น และจะละลายในน้ำร้อนได้ยาก สารละลายที่เป็นน้ำมีความเสถียรมากในช่วง pH=3~12 มีความเข้ากันได้ดีกับแป้ง กัวกัม ฯลฯ และสารลดแรงตึงผิวหลายชนิด เมื่ออุณหภูมิถึงอุณหภูมิการเกิดเจล จะเกิดเจลขึ้น
2. การกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลสขึ้นอยู่กับปริมาณการเติม ความหนืด ความละเอียดของอนุภาค และอัตราการละลาย โดยทั่วไป หากปริมาณการเติมมีขนาดใหญ่ ความละเอียดมีขนาดเล็ก และมีความหนืดสูง อัตราการกักเก็บน้ำจะสูง ในหมู่พวกเขา ปริมาณการเติมมีผลกระทบมากที่สุดต่ออัตราการกักเก็บน้ำ และระดับความหนืดไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรงกับระดับอัตราการกักเก็บน้ำ อัตราการละลายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวของอนุภาคเซลลูโลสและความละเอียดของอนุภาค ในบรรดาเซลลูโลสอีเทอร์ข้างต้น เมทิลเซลลูโลสและไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีอัตราการกักเก็บน้ำสูงกว่า
3. การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อการกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลส โดยทั่วไปยิ่งอุณหภูมิยิ่งสูง การกักเก็บน้ำก็ยิ่งแย่ลง หากอุณหภูมิปูนเกิน 40°C การกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลสจะลดลงอย่างมาก ส่งผลร้ายแรงต่อการก่อสร้างปูน
4. เมทิลเซลลูโลสมีผลอย่างมากต่อความสามารถในการใช้งานและการยึดเกาะของปูน “การยึดเกาะ” ในที่นี้หมายถึงแรงยึดติดที่สัมผัสได้ระหว่างเครื่องมือติดของพนักงานกับพื้นผิวผนัง ซึ่งก็คือความต้านทานแรงเฉือนของปูน ความยึดเกาะสูง ความต้านทานแรงเฉือนของปูนมีขนาดใหญ่ และความแข็งแรงที่คนงานต้องการในกระบวนการใช้งานก็มีขนาดใหญ่เช่นกัน และประสิทธิภาพการก่อสร้างของปูนก็ไม่ดี การยึดเกาะของเมทิลเซลลูโลสอยู่ในระดับปานกลางในผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์

3.ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส

สูตรโมเลกุลของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) คือ [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3) m, OCH2CH(OH)CH3] n]x

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสเป็นเซลลูโลสหลากหลายชนิดซึ่งมีผลผลิตและการบริโภคเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เป็นอีเทอร์ผสมเซลลูโลสที่ไม่มีไอออนิกซึ่งทำจากฝ้ายที่ผ่านการกลั่นแล้วหลังจากการทำให้เป็นด่าง โดยใช้โพรพิลีนออกไซด์และเมทิลคลอไรด์เป็นสารอีเทอร์ริฟิเคชั่น โดยผ่านปฏิกิริยาชุดหนึ่ง ระดับของการทดแทนโดยทั่วไปคือ 1.2~2.0 คุณสมบัติของมันแตกต่างกันเนื่องจากอัตราส่วนของปริมาณเมทอกซิลและปริมาณไฮดรอกซีโพรพิลที่แตกต่างกัน

1. ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสละลายได้ง่ายในน้ำเย็น แต่จะพบปัญหาในการละลายในน้ำร้อน แต่อุณหภูมิการเกิดเจลในน้ำร้อนจะสูงกว่าอุณหภูมิของเมทิลเซลลูโลสอย่างมาก ความสามารถในการละลายในน้ำเย็นยังดีขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับเมทิลเซลลูโลส
2. ความหนืดของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสสัมพันธ์กับน้ำหนักโมเลกุล และยิ่งน้ำหนักโมเลกุลมากขึ้น ความหนืดก็จะยิ่งสูงขึ้น อุณหภูมิยังส่งผลต่อความหนืดด้วย เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความหนืดจะลดลง อย่างไรก็ตาม ความหนืดสูงมีผลกับอุณหภูมิต่ำกว่าเมทิลเซลลูโลส สารละลายมีความเสถียรเมื่อเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้อง
3. การกักเก็บน้ำของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสขึ้นอยู่กับปริมาณการเติม ความหนืด ฯลฯ และอัตราการกักเก็บน้ำในปริมาณการเติมเท่ากันจะสูงกว่าอัตราการกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลส
4. ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความเสถียรต่อกรดและด่าง และสารละลายที่เป็นน้ำมีความเสถียรมากในช่วง pH = 2~12 โซดาไฟและน้ำมะนาวมีผลเพียงเล็กน้อยต่อประสิทธิภาพการทำงาน แต่อัลคาไลสามารถเร่งการละลายและเพิ่มความหนืดได้ ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความเสถียรต่อเกลือทั่วไป แต่เมื่อความเข้มข้นของสารละลายเกลือสูง ความหนืดของสารละลายไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้น
5. ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสสามารถผสมกับสารประกอบโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้เพื่อสร้างสารละลายที่มีความหนืดสม่ำเสมอและสูงขึ้น เช่นโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ แป้งอีเทอร์ หมากฝรั่งผัก เป็นต้น
6. ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสมีความต้านทานของเอนไซม์ได้ดีกว่าเมทิลเซลลูโลส และสารละลายของมันจะมีโอกาสย่อยสลายด้วยเอนไซม์น้อยกว่าเมทิลเซลลูโลส
7. การยึดเกาะของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสกับโครงสร้างของปูนจะสูงกว่าการยึดเกาะของเมทิลเซลลูโลส

4.ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC)

มันทำจากฝ้ายที่ผ่านการกลั่นด้วยอัลคาไล และทำปฏิกิริยากับเอทิลีนออกไซด์เป็นสารอีเทอร์ริฟิเคชั่นเมื่อมีอะซิโตน ระดับของการทดแทนโดยทั่วไปคือ 1.5~2.0 มีความสามารถในการชอบน้ำได้ดีและดูดซับความชื้นได้ง่าย

1. ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสละลายได้ในน้ำเย็น แต่ละลายในน้ำร้อนได้ยาก สารละลายมีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงโดยไม่เกิดเจล สามารถใช้งานได้นานภายใต้อุณหภูมิสูงในปูน แต่การกักเก็บน้ำจะต่ำกว่าเมทิลเซลลูโลส
2. ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสมีความเสถียรต่อกรดและด่างทั่วไป และอัลคาไลสามารถเร่งการละลายและเพิ่มความหนืดเล็กน้อย ความสามารถในการกระจายตัวในน้ำแย่กว่าเมทิลเซลลูโลสและไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสเล็กน้อย
3. ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสมีประสิทธิภาพในการต้านทานการยุบตัวของปูนได้ดี แต่มีเวลาในการหน่วงนานกว่าสำหรับซีเมนต์
4. ประสิทธิภาพของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสที่ผลิตโดยองค์กรในประเทศบางแห่งนั้นต่ำกว่าเมทิลเซลลูโลสอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากมีปริมาณน้ำสูงและมีเถ้าสูง

5.คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส

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

อิออนเซลลูโลสอีเทอร์ทำจากเส้นใยธรรมชาติ (ฝ้าย ฯลฯ) หลังจากการบำบัดด้วยอัลคาไล โดยใช้โซเดียม โมโน-คลอโรอะซิเตตเป็นสารอีเธอริฟิเคชัน และผ่านการบำบัดด้วยปฏิกิริยาหลายชุด ระดับของการทดแทนโดยทั่วไปคือ 0.4~1.4 และประสิทธิภาพของมันจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากระดับของการทดแทน

1. คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสสามารถดูดความชื้นได้มากกว่า และจะมีน้ำมากขึ้นเมื่อเก็บไว้ภายใต้สภาวะทั่วไป
2. สารละลายน้ำคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสไม่สร้างเจล และความหนืดจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงเกิน 50°C ความหนืดจะไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้
3. ความคงตัวของมันได้รับผลกระทบอย่างมากจากค่า pH โดยทั่วไปสามารถใช้กับปูนยิปซั่มได้ แต่ไม่สามารถใช้กับปูนซีเมนต์ได้ เมื่อมีความเป็นด่างสูงจะสูญเสียความหนืด
4. การกักเก็บน้ำต่ำกว่าเมทิลเซลลูโลสมาก มีฤทธิ์ชะลอการทำงานของปูนยิปซั่มและลดความแข็งแรง อย่างไรก็ตามราคาของคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสนั้นต่ำกว่าราคาของเมทิลเซลลูโลสอย่างมาก