ความรู้เกี่ยวกับเซลลูโลสอีเทอร์

เซลลูโลสอีเทอร์ (CelluloseEther) ทำมาจากเซลลูโลสโดยผ่านปฏิกิริยาอีเธอริฟิเคชันของสารอีเทอร์ริฟิเคชั่นหนึ่งหรือหลายตัวและการบดแบบแห้ง ตามโครงสร้างทางเคมีที่แตกต่างกันขององค์ประกอบย่อยอีเทอร์ เซลลูโลสอีเทอร์สามารถแบ่งออกเป็นอีเทอร์ประจุลบ ประจุบวก และไม่มีประจุ อิออนเซลลูโลสอีเทอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC); อีเทอร์เซลลูโลสที่ไม่ใช่ไอออนิกส่วนใหญ่ประกอบด้วยเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (MC), ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (HPMC) และไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (HC) เป็นต้น อีเทอร์ที่ไม่ใช่ไอออนิกแบ่งออกเป็นอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้และอีเทอร์ที่ละลายในน้ำมัน และไม่ - อีเทอร์ที่ละลายน้ำได้แบบไอออนิกส่วนใหญ่จะใช้ในผลิตภัณฑ์ปูน ในกรณีที่มีแคลเซียมไอออนอยู่ ไอออนิกเซลลูโลสอีเทอร์จะไม่เสถียร ดังนั้นจึงไม่ค่อยมีการใช้ในผลิตภัณฑ์ปูนผสมแห้งที่ใช้ซีเมนต์ ปูนขาว ฯลฯ เป็นวัสดุประสาน เซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้แบบไม่มีประจุถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมวัสดุก่อสร้าง เนื่องจากมีความเสถียรของสารแขวนลอยและการกักเก็บน้ำ

01. คุณสมบัติทางเคมีของเซลลูโลสอีเทอร์

เซลลูโลสอีเทอร์แต่ละตัวมีโครงสร้างพื้นฐานของโครงสร้างเซลลูโลส - แอนไฮโดรกลูโคส ในกระบวนการผลิตเซลลูโลสอีเทอร์ เส้นใยเซลลูโลสจะถูกให้ความร้อนในสารละลายอัลคาไลน์ก่อน จากนั้นจึงบำบัดด้วยสารอีเทอร์ริฟายอิ้ง ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาเส้นใยถูกทำให้บริสุทธิ์และบดให้เป็นผงสม่ำเสมอและมีความละเอียดบางอย่าง

โพรพิลีนออกไซด์ใช้เพื่อให้ได้องค์ประกอบทดแทนไฮดรอกซีโพรพิลนอกเหนือจากมีเทนคลอไรด์ในการผลิต HPMC เซลลูโลสอีเทอร์หลายชนิดมีอัตราส่วนการทดแทนเมทิลและไฮดรอกซีโพรพิลต่างกัน ซึ่งส่งผลต่อความเข้ากันได้ของสารอินทรีย์และอุณหภูมิการเกิดเจลจากความร้อนของสารละลายเซลลูโลสอีเทอร์

ในกระบวนการผลิตของ MC จะใช้เฉพาะเมทิลคลอไรด์เท่านั้นที่เป็นตัวแทนอีเธอริฟิเคชั่น

02. สถานการณ์การใช้งานของเซลลูโลสอีเทอร์:

เซลลูโลสอีเทอร์เป็นพอลิเมอร์โมเลกุลสูงกึ่งสังเคราะห์ที่ไม่ใช่ไอออนิก ซึ่งสามารถละลายน้ำได้และละลายได้ในตัวทำละลาย มันมีผลกระทบที่แตกต่างกันในอุตสาหกรรมต่างๆ ตัวอย่างเช่น ในวัสดุก่อสร้างทางเคมี จะมีผลกระทบแบบผสมดังต่อไปนี้:

1. สารกักเก็บน้ำ 2. สารเพิ่มความข้น 3. คุณสมบัติการปรับระดับ ④ คุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์ม ⑤ สารยึดเกาะ

ในอุตสาหกรรมโพลีไวนิลคลอไรด์เป็นอิมัลซิไฟเออร์และสารช่วยกระจายตัว ในอุตสาหกรรมยามันเป็นสารยึดเกาะและเป็นวัสดุกรอบการปลดปล่อยที่ช้าและควบคุมได้ ฯลฯ เนื่องจากเซลลูโลสมีเอฟเฟกต์คอมโพสิตที่หลากหลาย การประยุกต์ใช้งานในสาขานี้จึงกว้างขวางที่สุด เนื้อหาต่อไปนี้จะเน้นไปที่การใช้และการทำงานของเซลลูโลสอีเทอร์ในวัสดุก่อสร้างต่างๆ

(1) ในฉาบขูดผนัง:

ปัจจุบัน ในเมืองส่วนใหญ่ในประเทศของฉัน สีโป๊วที่กันน้ำและทนต่อการขัดถูเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้รับการยกย่องจากผู้คนโดยทั่วไป ผลิตโดยปฏิกิริยาอะซีตัลของไวนิลแอลกอฮอล์และฟอร์มาลดีไฮด์ ดังนั้นผู้คนจึงค่อยๆ กำจัดวัสดุนี้ออกไป และผลิตภัณฑ์ชุดเซลลูโลสอีเทอร์จึงถูกนำมาใช้แทนวัสดุนี้ กล่าวคือ ในปัจจุบันเซลลูโลสเป็นเพียงวัสดุเดียวในการพัฒนาวัสดุก่อสร้างที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ในผงสำหรับอุดรูกันน้ำนั้นแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือผงสำหรับอุดรูแห้งและผงสำหรับอุดรู ในบรรดาสีโป๊วทั้งสองชนิดนี้ ควรเลือกเมทิลเซลลูโลสดัดแปลงและไฮดรอกซีโพรพิลเมทิล ข้อกำหนดความหนืดโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 30,000-60,000cps หน้าที่หลักของเซลลูโลสในผงสำหรับอุดรูคือการกักเก็บน้ำ การยึดเกาะ และการหล่อลื่น เนื่องจากสูตรผงสำหรับอุดรูของผู้ผลิตหลายรายมีความแตกต่างกัน บางชนิด ได้แก่ แคลเซียมสีเทา แคลเซียมเบา ซีเมนต์ขาว เป็นต้น และบางชนิดเป็นผงยิปซั่ม แคลเซียมสีเทา แคลเซียมเบา เป็นต้น ดังนั้นข้อกำหนด ความหนืด และการซึมผ่านของเซลลูโลสในการซึมผ่านของเซลลูโลส สองสูตรก็แตกต่างกันเช่นกัน จำนวนที่เพิ่มคือประมาณ 2‰-3‰ ในการก่อสร้างฉาบขูดผนังเนื่องจากพื้นผิวฐานของผนังมีการดูดซึมน้ำในระดับหนึ่ง (อัตราการดูดซึมน้ำของผนังอิฐคือ 13% และอัตราการดูดซึมน้ำของคอนกรีตคือ 3-5%) ประกอบกับการระเหยของโลกภายนอกหากสีโป๊วสูญเสียน้ำเร็วเกินไปจะนำไปสู่การแตกร้าวหรือการกำจัดผงซึ่งจะทำให้ความแข็งแรงของสีโป๊วลดลง ดังนั้นการเพิ่มเซลลูโลสอีเทอร์จะช่วยแก้ปัญหานี้ได้ แต่คุณภาพของฟิลเลอร์โดยเฉพาะคุณภาพของเถ้าแคลเซียมก็มีความสำคัญอย่างยิ่งเช่นกัน

เนื่องจากเซลลูโลสมีความหนืดสูง การลอยตัวของสีโป๊วก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน และหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์การหย่อนคล้อยระหว่างการก่อสร้างด้วย และจะสะดวกสบายและประหยัดแรงงานมากขึ้นหลังจากการขูด จำเป็นต้องเพิ่มเซลลูโลสอีเทอร์มากขึ้นในผงสำหรับอุดรู การผลิตและการใช้งานมีความสะดวกมากขึ้น สารตัวเติมและสารเติมแต่งสามารถผสมในผงแห้งได้อย่างเท่าเทียมกัน

(2) ปูนคอนกรีต:

ในปูนคอนกรีต เพื่อให้ได้กำลังสูงสุด ซีเมนต์จะต้องได้รับความชุ่มชื้นอย่างเต็มที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการก่อสร้างในฤดูร้อน ปูนคอนกรีตจะสูญเสียน้ำเร็วเกินไป และใช้มาตรการรักษาความชุ่มชื้นอย่างสมบูรณ์เพื่อรักษาและโรยน้ำ การสิ้นเปลืองทรัพยากรและการดำเนินงานที่ไม่สะดวก สิ่งสำคัญคือน้ำอยู่บนพื้นผิวเท่านั้น และการให้น้ำภายในยังคงไม่สมบูรณ์ ดังนั้นวิธีแก้ปัญหานี้คือการเติมเซลลูโลสสารกักเก็บน้ำลงในคอนกรีตปูน โดยทั่วไปเลือกไฮดรอกซีโพรพิลเมทิล หรือเมทิลไฟเบอร์ ข้อกำหนดความหนืดอยู่ระหว่าง 20,000–60,000cps และปริมาณการเติมคือ 2%–3% อัตราการกักเก็บน้ำสามารถเพิ่มได้มากกว่า 85% วิธีการใช้งานในมอร์ตาร์คอนกรีต คือ ผสมผงแห้งให้เท่ากันแล้วเทลงในน้ำ

(3) ในการฉาบยิปซั่ม ยิปซั่มประสาน และยิปซั่มอุดรูรั่ว

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ความต้องการของผู้คนสำหรับวัสดุก่อสร้างใหม่ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เนื่องจากการตระหนักรู้ของผู้คนเกี่ยวกับการปกป้องสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้นและการปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อสร้างอย่างต่อเนื่อง ผลิตภัณฑ์ยิปซั่มซีเมนต์จึงมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ปัจจุบันผลิตภัณฑ์ยิปซั่มที่นิยมใช้กันมากที่สุด ได้แก่ ปูนยิปซั่ม ยิปซั่มประสาน ยิปซั่มฝัง และกาวปูกระเบื้อง ยิปซั่มฉาบปูนเป็นวัสดุฉาบปูนคุณภาพสูงสำหรับผนังและเพดานภายใน พื้นผิวผนังที่ฉาบด้วยก็ละเอียดและเรียบเนียน กาวติดแผ่นไฟอาคารชนิดใหม่เป็นวัสดุเหนียวที่ทำจากยิปซั่มเป็นวัสดุฐานและเติมสารเติมแต่งต่างๆ เหมาะสำหรับการประสานระหว่างวัสดุผนังอาคารอนินทรีย์ต่างๆ ไม่เป็นพิษ ไม่มีรส และรวดเร็ว เป็นวัสดุรองรับสำหรับแผ่นกระดานและการก่อสร้างแบบบล็อก สารอุดรูรั่วยิปซั่มเป็นสารอุดช่องว่างระหว่างแผ่นยิปซัมกับสารอุดซ่อมแซมผนังและรอยแตกร้าว

ผลิตภัณฑ์ยิปซั่มเหล่านี้มีฟังก์ชั่นที่แตกต่างกันมากมาย นอกเหนือจากบทบาทของยิปซั่มและสารตัวเติมที่เกี่ยวข้องแล้ว ประเด็นสำคัญก็คือสารเติมแต่งเซลลูโลสอีเทอร์ที่เพิ่มเข้าไปมีบทบาทนำ เนื่องจากยิปซั่มถูกแบ่งออกเป็นยิปซั่มปราศจากน้ำและยิปซั่มเฮมิไฮเดรต ยิปซั่มที่แตกต่างกันจึงมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน ดังนั้นการทำให้หนาขึ้น การกักเก็บน้ำ และการหน่วงเวลาจะเป็นตัวกำหนดคุณภาพของวัสดุก่อสร้างยิปซั่ม ปัญหาทั่วไปของวัสดุเหล่านี้คือการกลวงและการแตกร้าว และไม่สามารถเข้าถึงความแข็งแรงเริ่มต้นได้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ จะต้องเลือกชนิดของเซลลูโลสและวิธีการใช้สารประกอบของสารหน่วง ในเรื่องนี้โดยทั่วไปจะเลือกเมทิลหรือไฮดรอกซีโพรพิลเมทิล 30000 –60,000cps จำนวนเพิ่มเติมคือ 1.5% –2% เซลลูโลสมุ่งเน้นไปที่การกักเก็บน้ำและชะลอการหล่อลื่น อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะพึ่งพาเซลลูโลสอีเทอร์เป็นตัวหน่วง และจำเป็นต้องเพิ่มตัวหน่วงกรดซิตริกเพื่อผสมและใช้โดยไม่กระทบต่อความแข็งแรงเริ่มต้น

การกักเก็บน้ำโดยทั่วไปหมายถึงปริมาณน้ำที่สูญเสียไปตามธรรมชาติโดยไม่มีการดูดซึมน้ำจากภายนอก หากผนังแห้งเกินไป การดูดซึมน้ำและการระเหยตามธรรมชาติบนพื้นผิวฐานจะทำให้วัสดุสูญเสียน้ำเร็วเกินไป และจะเกิดการกลวงและการแตกร้าวด้วย วิธีใช้นี้ผสมกับผงแห้ง หากคุณเตรียมสารละลาย โปรดดูวิธีการเตรียมสารละลาย

(4) ปูนฉนวนกันความร้อน

ปูนฉาบเป็นวัสดุฉนวนผนังภายในรูปแบบใหม่ทางภาคเหนือ เป็นวัสดุผนังสังเคราะห์ด้วยวัสดุฉนวน ปูน และสารยึดเกาะ ในวัสดุนี้ เซลลูโลสมีบทบาทสำคัญในการยึดเกาะและเพิ่มความแข็งแรง โดยทั่วไปเลือกเมทิลเซลลูโลสที่มีความหนืดสูง (ประมาณ 10,000cps) โดยทั่วไปปริมาณจะอยู่ระหว่าง 2‰-3‰) และวิธีการใช้คือการผสมผงแห้ง

(5) ตัวแทนอินเทอร์เฟซ

เลือก HPNC 20000cps สำหรับสารเชื่อมต่อ เลือก 60000cps ขึ้นไปสำหรับกาวปูกระเบื้อง และเน้นไปที่สารเพิ่มความหนาในสารเชื่อมต่อ ซึ่งสามารถปรับปรุงความต้านทานแรงดึงและความแข็งแรงต้านลูกศรได้ ใช้เป็นตัวกักเก็บน้ำในการยึดเกาะกระเบื้อง ป้องกันไม่ให้กระเบื้องแห้งเร็วเกินไปและหลุดร่อน