การกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์

การกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์: ในการผลิตวัสดุก่อสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งปูนผงแห้ง เซลลูโลสอีเทอร์มีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตปูนพิเศษ (มอร์ตาร์ดัดแปลง) เป็นส่วนสำคัญและขาดไม่ได้

บทบาทที่สำคัญของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ในปูนมีหลักสามประการ หนึ่งคือความสามารถในการกักเก็บน้ำที่ดีเยี่ยม อีกประการหนึ่งคือผลกระทบต่อความสม่ำเสมอและ thixotropy ของปูน และประการที่สามคือปฏิกิริยากับซีเมนต์ ผลการกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์ขึ้นอยู่กับการดูดซึมน้ำของชั้นฐาน องค์ประกอบของปูน ความหนาของชั้นของปูน ความต้องการน้ำของปูน และเวลาการตั้งค่าของวัสดุจับตัวเป็นก้อน การกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์นั้นมาจากความสามารถในการละลายและการคายน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์เอง เป็นที่ทราบกันดีว่าแม้ว่าสายโซ่โมเลกุลของเซลลูโลสจะมีกลุ่ม OH จำนวนมากที่มีความชุ่มชื้นสูง แต่ก็ไม่สามารถละลายในน้ำได้ เนื่องจากโครงสร้างเซลลูโลสมีความเป็นผลึกในระดับสูง

ความสามารถในการให้น้ำของกลุ่มไฮดรอกซิลเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอสำหรับพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งและแรงแวนเดอร์วาลส์ ดังนั้นจึงบวมและไม่ละลายในน้ำเท่านั้น เมื่อนำหมู่แทนที่เข้าไปในสายโซ่โมเลกุล ไม่เพียงแต่หมู่แทนที่จะทำลายสายโซ่ไฮโดรเจนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพันธะไฮโดรเจนระหว่างสายโซ่ด้วยจะถูกทำลายเนื่องจากการยึดของหมู่แทนที่ระหว่างสายโซ่ที่อยู่ติดกัน ยิ่งมีระยะห่างมากขึ้น ยิ่งผลของการทำลายพันธะไฮโดรเจนมากเท่าใด หลังจากที่ขยายโครงตาข่ายเซลลูโลส สารละลายก็จะเข้ามา และเซลลูโลสอีเทอร์จะละลายน้ำได้ ทำให้เกิดสารละลายที่มีความหนืดสูง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความชุ่มชื้นของพอลิเมอร์จะอ่อนลง และน้ำระหว่างโซ่จะถูกขับออก เมื่อการคายน้ำเพียงพอ โมเลกุลจะเริ่มรวมตัว ก่อตัวเป็นโครงสร้างเครือข่ายสามมิติและเจลจะพับออก

ปัจจัยที่มีผลต่อการกักเก็บน้ำของปูน ได้แก่ ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ ปริมาณการเติม ความละเอียดของอนุภาค และอุณหภูมิในการใช้งาน

ยิ่งมีความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์มากเท่าใด ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ความหนืดเป็นพารามิเตอร์สำคัญของประสิทธิภาพของ MC ปัจจุบันผู้ผลิต MC ต่างๆ ใช้วิธีการและเครื่องมือต่างๆ ในการวัดความหนืดของ MC ที่แตกต่างกัน วิธีการหลัก ได้แก่ Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde และ Brookfield สำหรับผลิตภัณฑ์ชนิดเดียวกัน ผลความหนืดที่วัดโดยวิธีต่างๆ ต่างกันมาก และบางผลิตภัณฑ์ก็มีความแตกต่างกันถึงสองเท่า ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบความหนืด ต้องแน่ใจว่าได้ทำการทดสอบระหว่างวิธีการทดสอบเดียวกัน เช่น อุณหภูมิ โรเตอร์ ฯลฯ

โดยทั่วไป ยิ่งความหนืดสูงเท่าใด ผลการกักเก็บน้ำก็ยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ยิ่งความหนืดสูงและน้ำหนักโมเลกุลของ MC สูงขึ้น ความสามารถในการละลายจะลดลง ซึ่งส่งผลเสียต่อความแข็งแรงและคุณสมบัติการก่อสร้างของครก ยิ่งมีความหนืดสูงเท่าใด ผลของความหนืดของปูนก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น แต่ไม่เป็นสัดส่วน ยิ่งมีความหนืดสูง ปูนเปียกก็จะยิ่งมีความเหนียวมากขึ้น ระหว่างการก่อสร้าง จะเกาะติดกับมีดโกนและมีการยึดเกาะสูงกับพื้นผิว แต่การเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างของตัวครกเปียกนั้นทำได้เพียงเล็กน้อย ระหว่างการก่อสร้าง ประสิทธิภาพของการป้องกันการหย่อนคล้อยไม่ชัดเจน ในทางตรงกันข้าม เมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืดต่ำแต่ดัดแปลงมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการปรับปรุงความแข็งแรงของโครงสร้างของมอร์ตาร์เปียก

ยิ่งเติมเซลลูโลสอีเทอร์ลงในครกมากเท่าใด ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำยิ่งดีขึ้น ความหนืดยิ่งสูงขึ้น ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้น

สำหรับขนาดอนุภาค ยิ่งอนุภาคละเอียด ยิ่งกักเก็บน้ำได้ดี หลังจากที่อนุภาคขนาดใหญ่ของเซลลูโลสอีเทอร์สัมผัสกับน้ำ พื้นผิวจะละลายทันทีเพื่อสร้างเจล ซึ่งจะห่อหุ้มวัสดุเพื่อป้องกันการซึมผ่านของโมเลกุลของน้ำอย่างต่อเนื่อง . มันส่งผลกระทบอย่างมากต่อการกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์ และการละลายเป็นหนึ่งในปัจจัยในการเลือกเซลลูโลสอีเทอร์

ความวิจิตรยังเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ MC ที่ใช้สำหรับปูนผงแห้งจะต้องเป็นผง โดยมีปริมาณน้ำต่ำ และความละเอียดยังต้องการขนาดอนุภาค 20% ถึง 60% ให้น้อยกว่า 63um ความวิจิตรส่งผลต่อความสามารถในการละลายของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ MC แบบหยาบมักมีลักษณะเป็นเม็ด และละลายในน้ำได้ง่ายโดยไม่เกิดการเกาะตัวเป็นก้อน แต่อัตราการละลายช้ามาก จึงไม่เหมาะสำหรับใช้ในปูนแห้ง ในปูนผงแห้ง MC จะกระจายตัวในวัสดุประสาน เช่น มวลรวม ฟิลเลอร์ละเอียด และซีเมนต์ ผงละเอียดเท่านั้นที่สามารถหลีกเลี่ยงการเกาะตัวของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์เมื่อผสมกับน้ำ เมื่อเติม MC กับน้ำเพื่อละลาย agglomerates จะกระจายตัวและละลายได้ยาก

MC ที่มีความละเอียดที่หยาบกว่านั้นไม่เพียงแต่สิ้นเปลือง แต่ยังช่วยลดความแรงของปูนในท้องถิ่นอีกด้วย เมื่อปูนผงแห้งดังกล่าวถูกสร้างขึ้นในพื้นที่ขนาดใหญ่ ความเร็วในการบ่มของปูนผงแห้งในพื้นที่จะลดลงอย่างมาก และการแตกร้าวเกิดขึ้นเนื่องจากเวลาในการบ่มที่ต่างกัน สำหรับสเปรย์มอร์ตาร์ที่ใช้โครงสร้างทางกล เนื่องจากระยะเวลาในการกวนสั้นลง ความละเอียดจะต้องสูงขึ้น

ความวิจิตรของ MC ก็มีผลต่อการกักเก็บน้ำด้วยเช่นกัน โดยทั่วไปแล้ว สำหรับเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืดเท่ากันแต่ความละเอียดต่างกัน ในกรณีที่มีปริมาณการเติมเท่ากัน ยิ่งละเอียดยิ่งผลการกักเก็บน้ำดีขึ้นเท่านั้น

การกักเก็บน้ำของ MC ยังเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิที่ใช้ และการกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์จะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานวัสดุในทางปฏิบัติ มักใช้ปูนผงแห้งกับพื้นผิวที่ร้อนที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่า 40 องศา) ในหลายสภาพแวดล้อม เช่น การฉาบผนังภายนอกภายใต้แสงแดดในฤดูร้อน ซึ่งมักจะเร่งการบ่มซีเมนต์และการชุบแข็งของ ปูนแห้ง การกักเก็บน้ำที่ลดลงทำให้เกิดการรับรู้ที่ชัดเจนว่ามีผลกระทบต่อความสามารถในการทำงานและการต้านทานการแตกร้าว และเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องลดผลกระทบของปัจจัยด้านอุณหภูมิภายใต้สภาวะดังกล่าว

แม้ว่าสารเติมแต่งเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสอีเทอร์ในปัจจุบันถือว่าอยู่ในระดับแนวหน้าของการพัฒนาเทคโนโลยี แต่การพึ่งพาอุณหภูมิยังคงส่งผลให้ประสิทธิภาพของปูนแห้งลดลง แม้ว่าปริมาณของเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (สูตรฤดูร้อน) จะเพิ่มขึ้น แต่ความสามารถในการใช้การได้และการต้านทานการแตกร้าวก็ยังไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานได้ การรักษาพิเศษบางอย่างสำหรับ MC เช่น การเพิ่มระดับของอีเทอร์ริฟิเคชัน สามารถรักษาผลการกักเก็บน้ำไว้ที่อุณหภูมิสูงขึ้น และให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย