ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (HPMC) สำหรับปูนผงแห้ง

HPMC ชื่อภาษาจีนคือไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส ไม่เป็นไอออนิกและมักใช้เป็นสารกักเก็บน้ำในปูนผสมแห้ง เป็นวัสดุกักเก็บน้ำที่นิยมใช้กันมากที่สุดในปูน

กระบวนการผลิตของ HPMC ส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์อีเทอร์ที่ใช้โพลีแซ็กคาไรด์ซึ่งผลิตโดยอัลคาไลเซชันและอีเทอร์ริฟิเคชันของเส้นใยฝ้าย (ในประเทศ) ไม่มีประจุ ไม่ทำปฏิกิริยากับไอออนที่มีประจุในวัสดุที่เกิดเจล และมีสมรรถนะที่เสถียร ราคายังต่ำกว่าเซลลูโลสอีเทอร์ประเภทอื่น ๆ ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในปูนผสมแห้ง

ฟังก์ชั่นของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส: สามารถทำให้ปูนที่ผสมใหม่ข้นขึ้นเพื่อให้มีความหนืดเปียกและป้องกันการแยกตัว (Thickening) การกักเก็บน้ำยังเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดซึ่งช่วยรักษาปริมาณน้ำอิสระในปูนเพื่อให้หลังจากสร้างปูนแล้ววัสดุประสานจะมีเวลาให้ความชุ่มชื้นมากขึ้น (การกักเก็บน้ำ) มีคุณสมบัติกักเก็บอากาศซึ่งสามารถแนะนำฟองอากาศที่สม่ำเสมอและละเอียดเพื่อปรับปรุงการก่อสร้างปูน

ยิ่งความหนืดของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์สูงเท่าไร ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ความหนืดเป็นตัวแปรสำคัญของประสิทธิภาพของ HPMC ในปัจจุบัน ผู้ผลิต HPMC หลายรายใช้วิธีการและเครื่องมือที่แตกต่างกันในการวัดความหนืดของ HPMC วิธีการหลักคือ HaakeRotovisko, Hoppler, Ubbelohde และ Brookfield

สำหรับผลิตภัณฑ์ชนิดเดียวกัน ผลลัพธ์ความหนืดที่วัดด้วยวิธีต่างๆ จะแตกต่างกันมาก และบางวิธีก็มีความแตกต่างกันเป็นสองเท่าด้วยซ้ำ ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบความหนืดจึงต้องดำเนินการระหว่างวิธีทดสอบเดียวกัน ได้แก่ อุณหภูมิ โรเตอร์ เป็นต้น ส่วนขนาดอนุภาค ยิ่งอนุภาคละเอียดมากเท่าใด การกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น หลังจากที่อนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์ขนาดใหญ่สัมผัสกับน้ำ พื้นผิวจะละลายทันทีและก่อตัวเป็นเจลเพื่อพันวัสดุเพื่อป้องกันไม่ให้โมเลกุลของน้ำแทรกซึมต่อไป บางครั้งไม่สามารถกระจายตัวและละลายได้อย่างสม่ำเสมอแม้ว่าจะกวนเป็นเวลานานจนเกิดเป็นสารละลายหรือการจับตัวเป็นก้อนที่มีเมฆมาก มันส่งผลกระทบอย่างมากต่อการกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์ และความสามารถในการละลายเป็นปัจจัยหนึ่งในการเลือกเซลลูโลสอีเทอร์

ความละเอียดยังเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ MC ที่ใช้สำหรับปูนผงแห้งจะต้องเป็นผง โดยมีปริมาณน้ำต่ำ และความละเอียดยังต้องการ 20%~60% ของขนาดอนุภาคที่จะน้อยกว่า 63um ความละเอียดส่งผลต่อความสามารถในการละลายของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ โดยทั่วไป MC แบบหยาบจะเป็นเม็ดละเอียด และละลายในน้ำได้ง่ายโดยไม่จับตัวเป็นก้อน แต่อัตราการละลายจะช้ามาก จึงไม่เหมาะสำหรับใช้ในปูนผงแห้ง

ในปูนผงแห้ง MC จะกระจายไปตามวัสดุประสาน เช่น มวลรวม สารตัวเติมละเอียด และซีเมนต์ และมีเพียงผงละเอียดเพียงพอเท่านั้นที่จะหลีกเลี่ยงการจับตัวเป็นก้อนของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์เมื่อผสมกับน้ำ เมื่อเติม MC ลงในน้ำเพื่อละลายจับเป็นก้อน จะทำให้กระจายตัวและละลายได้ยากมาก ความละเอียดหยาบของ MC ไม่เพียงแต่สิ้นเปลือง แต่ยังลดความแข็งแรงเฉพาะส่วนของปูนอีกด้วย เมื่อใช้ปูนผงแห้งในพื้นที่ขนาดใหญ่ ความเร็วในการบ่มของปูนผงแห้งในพื้นที่จะลดลงอย่างมาก และรอยแตกจะปรากฏขึ้นเนื่องจากเวลาในการบ่มที่แตกต่างกัน สำหรับปูนพ่นที่มีโครงสร้างเชิงกล ข้อกำหนดด้านความละเอียดจะสูงขึ้นเนื่องจากใช้เวลาผสมสั้นลง โดยทั่วไปยิ่งความหนืดสูง ผลการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ยิ่งความหนืดสูงและน้ำหนักโมเลกุลของ MC ยิ่งสูง ความสามารถในการละลายที่ลดลงจะส่งผลเสียต่อความแข็งแรงและประสิทธิภาพการก่อสร้างของปูน

ยิ่งความหนืดสูง ผลของการทำให้ปูนหนาขึ้นจะยิ่งชัดเจนมากขึ้น แต่ไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรง ยิ่งความหนืดสูงเท่าไร ปูนเปียกก็จะยิ่งมีความหนืดมากขึ้นเท่านั้น กล่าวคือ ในระหว่างการก่อสร้างจะแสดงให้เห็นว่าเกาะติดกับมีดโกนและมีการยึดเกาะสูงกับพื้นผิว แต่การเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างของปูนเปียกนั้นไม่ได้มีประโยชน์อะไร นั่นคือในระหว่างการก่อสร้าง ประสิทธิภาพการป้องกันการหย่อนคล้อยไม่ชัดเจน ในทางตรงกันข้าม เมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืดปานกลางและต่ำ แต่มีการปรับเปลี่ยนเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมในการปรับปรุงความแข็งแรงโครงสร้างของปูนเปียก

การกักเก็บน้ำของ HPMC ยังสัมพันธ์กับอุณหภูมิที่ใช้ และการกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์จะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานวัสดุจริง ปูนผงแห้งมักจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวร้อนที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่า 40 องศา) ในหลายสภาพแวดล้อม เช่น การฉาบผนังภายนอกภายใต้แสงแดดในฤดูร้อน ซึ่งมักจะเร่งการบ่มของซีเมนต์และการแข็งตัวของ ปูนผงแห้ง การลดลงของอัตราการกักเก็บน้ำทำให้เกิดความรู้สึกที่ชัดเจนว่าทั้งความสามารถในการใช้งานได้และความต้านทานการแตกร้าวได้รับผลกระทบ และจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องลดอิทธิพลของปัจจัยด้านอุณหภูมิภายใต้สภาวะนี้

ในเรื่องนี้สารเติมแต่งเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสอีเทอร์ได้รับการพิจารณาว่าอยู่ในระดับแนวหน้าของการพัฒนาเทคโนโลยี แม้ว่าปริมาณเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสจะเพิ่มขึ้น (สูตรฤดูร้อน) แต่ความสามารถในการใช้งานได้และการต้านทานการแตกร้าวยังคงไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานได้ ด้วยการดูแลเป็นพิเศษกับ MC เช่น การเพิ่มระดับอีเทอร์ริฟิเคชั่น ฯลฯ สามารถรักษาผลการกักเก็บน้ำไว้ที่อุณหภูมิที่สูงขึ้น เพื่อให้สามารถให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

ปริมาณของ HPMC ไม่ควรสูงเกินไป ไม่เช่นนั้นจะทำให้ความต้องการน้ำของปูนเพิ่มขึ้น จะเกาะติดกับเกรียง และระยะเวลาในการเซ็ตตัวจะนานเกินไป ซึ่งจะส่งผลต่อความสามารถในการก่อสร้าง ผลิตภัณฑ์ปูนที่แตกต่างกันใช้ HPMC ที่มีความหนืดต่างกัน และไม่ใช้ HPMC ที่มีความหนืดสูงแบบไม่ได้ตั้งใจ ดังนั้นแม้ว่าผลิตภัณฑ์ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสจะดี แต่ก็ได้รับการชื่นชมเมื่อใช้อย่างดี การเลือก HPMC ที่เหมาะสมถือเป็นความรับผิดชอบหลักของบุคลากรห้องปฏิบัติการขององค์กร ปัจจุบันตัวแทนจำหน่ายไร้ยางอายหลายรายกำลังผสม HPMC และคุณภาพค่อนข้างต่ำ เมื่อเลือกเซลลูโลสบางชนิด ห้องปฏิบัติการควรทำงานได้ดีในการทดลองเพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของผลิตภัณฑ์ปูน และอย่าโลภในราคาถูกและทำให้เกิดการสูญเสียโดยไม่จำเป็น