การกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์

การกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์: ในการผลิตวัสดุก่อสร้าง โดยเฉพาะปูนผงแห้ง เซลลูโลสอีเทอร์มีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตปูนพิเศษ (ปูนดัดแปลง) เป็นส่วนสำคัญที่ขาดไม่ได้

บทบาทสำคัญของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ในมอร์ตาร์ส่วนใหญ่อยู่ในสามด้าน หนึ่งคือความสามารถในการกักเก็บน้ำที่ดีเยี่ยม อีกประการหนึ่งคือผลกระทบต่อความสม่ำเสมอและ thixotropy ของมอร์ตาร์ และประการที่สามคือปฏิสัมพันธ์กับซีเมนต์ ผลการกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์ขึ้นอยู่กับการดูดซึมน้ำของชั้นฐาน ส่วนประกอบของปูน ความหนาของชั้นของปูน ความต้องการน้ำของปูน และระยะเวลาที่วัสดุจับตัวเป็นก้อน การกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์นั้นมาจากความสามารถในการละลายและการคายน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์เอง เป็นที่ทราบกันดีว่าแม้ว่าสายโซ่โมเลกุลของเซลลูโลสจะมีหมู่ OH จำนวนมากที่มีความชุ่มชื้นสูง แต่ก็ไม่สามารถละลายในน้ำได้ เนื่องจากโครงสร้างเซลลูโลสมีความเป็นผลึกสูง

ความสามารถในการให้น้ำของหมู่ไฮดรอกซิลเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะจ่ายให้กับพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งและแรงแวนเดอร์วาลส์ ดังนั้นจึงพองตัวและไม่ละลายในน้ำ เมื่อองค์ประกอบแทนที่ถูกนำเข้าสู่สายโซ่โมเลกุล ไม่เพียงแต่องค์ประกอบแทนที่จะทำลายสายไฮโดรเจนเท่านั้น แต่ยังทำลายพันธะไฮโดรเจนระหว่างสายโซ่ด้วยเนื่องจากการจับตัวกันขององค์ประกอบแทนที่สายโซ่ที่อยู่ติดกัน ยิ่งระยะทางไกล ยิ่งผลของการทำลายพันธะไฮโดรเจนมีมากขึ้น หลังจากโครงข่ายเซลลูโลสถูกขยายออก สารละลายจะเข้าไป และเซลลูโลสอีเทอร์จะกลายเป็นสารละลายที่ละลายน้ำได้ กลายเป็นสารละลายที่มีความหนืดสูง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ไฮเดรชันของโพลิเมอร์จะอ่อนตัวลง และน้ำที่อยู่ระหว่างโซ่จะถูกขับออก เมื่อการคายน้ำเพียงพอ โมเลกุลจะเริ่มรวมตัวกัน สร้างโครงสร้างเครือข่ายสามมิติและเจลจะพับออก

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการกักเก็บน้ำของมอร์ตาร์ ได้แก่ ความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ ปริมาณการเติม ความละเอียดของอนุภาค และอุณหภูมิในการใช้งาน

ยิ่งเซลลูโลสอีเทอร์มีความหนืดสูงเท่าใด ประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ความหนืดเป็นตัวแปรสำคัญของประสิทธิภาพของ MC ในปัจจุบัน ผู้ผลิต MC ต่างๆ ใช้วิธีการและเครื่องมือที่แตกต่างกันในการวัดค่าความหนืดของ MC วิธีการหลักคือ Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde และ Brookfield สำหรับผลิตภัณฑ์ชนิดเดียวกัน ผลลัพธ์ความหนืดที่วัดโดยวิธีต่างๆ จะแตกต่างกันมาก และบางวิธีอาจแตกต่างกันถึงสองเท่า ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบความหนืด อย่าลืมทำระหว่างวิธีทดสอบเดียวกัน รวมถึงอุณหภูมิ โรเตอร์ ฯลฯ

โดยทั่วไป ยิ่งมีความหนืดสูง ผลการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ยิ่งความหนืดสูงและน้ำหนักโมเลกุลของ MC ยิ่งสูง ความสามารถในการละลายของมันก็จะลดลงตามไปด้วย ซึ่งส่งผลเสียต่อความแข็งแรงและคุณสมบัติการก่อสร้างของมอร์ตาร์ ยิ่งความหนืดสูงเท่าไร ความหนาของปูนก็จะยิ่งชัดเจนขึ้นเท่านั้น แต่ก็ไม่ได้สัดส่วน ยิ่งมีความหนืดสูงเท่าไร ปูนเปียกก็จะยิ่งเหนียวมากขึ้นเท่านั้น ในระหว่างการก่อสร้าง มันจะติดกับมีดโกนและมีการยึดเกาะสูงกับพื้นผิว แต่มันช่วยเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างของปูนเปียกได้เพียงเล็กน้อย ในระหว่างการก่อสร้าง ประสิทธิภาพการป้องกันการหย่อนคล้อยไม่ชัดเจน ในทางตรงกันข้าม เมทิลเซลลูโลสอีเทอร์บางชนิดที่มีความหนืดต่ำแต่ผ่านการดัดแปลงจะมีประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมในการปรับปรุงความแข็งแรงของโครงสร้างของปูนเปียก

ยิ่งเพิ่มเซลลูโลสอีเทอร์จำนวนมากในมอร์ตาร์ ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำยิ่งดี ความหนืดยิ่งสูง ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำก็ยิ่งดี

สำหรับขนาดของอนุภาค ยิ่งอนุภาคละเอียดมากเท่าใด การกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น หลังจากที่อนุภาคขนาดใหญ่ของเซลลูโลสอีเทอร์สัมผัสกับน้ำ พื้นผิวจะละลายทันทีเพื่อสร้างเจล ซึ่งห่อหุ้มวัสดุเพื่อป้องกันการแทรกซึมอย่างต่อเนื่องของโมเลกุลของน้ำ . มีผลอย่างมากต่อผลการกักเก็บน้ำของเซลลูโลสอีเทอร์ และความสามารถในการละลายเป็นปัจจัยหนึ่งในการเลือกเซลลูโลสอีเทอร์

ความวิจิตรยังเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ MC ที่ใช้สำหรับปูนผงแห้งจะต้องเป็นผงที่มีปริมาณน้ำน้อย และความละเอียดยังต้องการ 20% ถึง 60% ของขนาดอนุภาคให้น้อยกว่า 63um ความวิจิตรมีผลต่อความสามารถในการละลายของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ MC หยาบมักเป็นเม็ดเล็ก ๆ และละลายในน้ำได้ง่ายโดยไม่จับตัวเป็นก้อน แต่อัตราการละลายช้ามาก จึงไม่เหมาะสำหรับใช้ในปูนแห้ง ในมอร์ตาร์ผงแห้ง MC จะกระจายตัวไปตามวัสดุที่เป็นซีเมนต์ เช่น มวลรวม สารตัวเติมละเอียด และซีเมนต์ ผงละเอียดเพียงพอเท่านั้นที่สามารถหลีกเลี่ยงการจับตัวเป็นก้อนของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์เมื่อผสมกับน้ำ เมื่อ MC ถูกเติมด้วยน้ำเพื่อละลายการเกาะตัวกัน มันยากที่จะกระจายตัวและละลาย

MC ที่มีความละเอียดหยาบไม่เพียงทำให้สิ้นเปลือง แต่ยังลดความแข็งแรงของมอร์ตาร์ เมื่อปูนผงแห้งดังกล่าวถูกสร้างขึ้นในพื้นที่ขนาดใหญ่ ความเร็วในการบ่มของปูนผงแห้งเฉพาะที่จะลดลงอย่างมาก และเกิดการแตกร้าวเนื่องจากเวลาบ่มที่แตกต่างกัน สำหรับสเปรย์มอร์ตาร์ที่ใช้โครงสร้างเชิงกล เนื่องจากมีเวลาในการกวนที่สั้นกว่า จึงต้องใช้ความละเอียดที่สูงกว่า

ความละเอียดของ MC ยังมีผลต่อการกักเก็บน้ำด้วย โดยทั่วไปแล้ว สำหรับเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีความหนืดเท่ากันแต่มีความละเอียดต่างกัน ในกรณีที่เติมในปริมาณที่เท่ากัน ยิ่งมีความละเอียดมากเท่าใด ผลการกักเก็บน้ำก็จะดีขึ้นเท่านั้น

การกักเก็บน้ำของ MC ยังสัมพันธ์กับอุณหภูมิที่ใช้ และการกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์จะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานวัสดุจริง ปูนผงแห้งมักใช้กับพื้นผิวร้อนที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่า 40 องศา) ในหลายสภาพแวดล้อม เช่น การฉาบผนังด้านนอกภายใต้แสงแดดในฤดูร้อน ซึ่งมักเร่งการแข็งตัวของซีเมนต์และการแข็งตัวของปูน ปูนแห้ง การกักเก็บน้ำที่ลดลงทำให้เกิดการรับรู้ที่ชัดเจนว่าทั้งความสามารถในการทำงานและความต้านทานการแตกร้าวได้รับผลกระทบ และจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องลดผลกระทบจากปัจจัยด้านอุณหภูมิภายใต้สภาวะดังกล่าว

แม้ว่าสารเติมแต่งเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสอีเทอร์ในปัจจุบันถือว่าอยู่ในระดับแนวหน้าของการพัฒนาเทคโนโลยี แต่การพึ่งพาอุณหภูมิยังคงทำให้ประสิทธิภาพของปูนแห้งลดลง แม้ว่าปริมาณเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (สูตรฤดูร้อน) จะเพิ่มขึ้น แต่ความสามารถในการใช้งานและการต้านทานการแตกร้าวก็ยังไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานได้ ผ่านการบำบัดพิเศษบางอย่างสำหรับ MC เช่น การเพิ่มระดับอีเทอร์ริฟิเคชัน ผลการกักเก็บน้ำสามารถรักษาไว้ที่อุณหภูมิสูงขึ้น และสามารถให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย