Ցելյուլոզային եթերի կատարումը և դրա կիրառումը շաղախի մեջ.

Պատրաստի շաղախի մեջ ցելյուլոզային եթերի ավելացման քանակությունը շատ ցածր է, բայց այն կարող է զգալիորեն բարելավել թաց շաղախի աշխատանքը, և դա հիմնական հավելումն է, որն ազդում է շաղախի շինարարության վրա:Տարբեր սորտերի ցելյուլոզային եթերների ողջամիտ ընտրությունը, տարբեր մածուցիկության, տարբեր մասնիկների չափսերի, տարբեր աստիճանի մածուցիկության և ավելացված քանակությունների դրական ազդեցություն կունենան չոր փոշու շաղախի աշխատանքի բարելավման վրա:Ներկայումս շատ որմնադրությանը և սվաղման շաղախներն ունեն ջրի պահպանման վատ ցուցանիշներ, և ջրի ցեխը կբաժանվի մի քանի րոպե կանգնելուց հետո:Ջրի պահպանումը մեթիլցելյուլոզային էթերի կարևոր կատարումն է, և դա նաև այն ցուցանիշն է, որին ուշադրություն են դարձնում չոր շաղախի ներքին շատ արտադրողներ, հատկապես բարձր ջերմաստիճան ունեցող հարավային շրջաններում:Չոր խառնուրդի շաղախի ջրի պահպանման ազդեցության վրա ազդող գործոնները ներառում են ավելացված MC-ի քանակը, MC-ի մածուցիկությունը, մասնիկների նուրբությունը և օգտագործման միջավայրի ջերմաստիճանը:

1. Հայեցակարգ
Ցելյուլոզային եթերը սինթետիկ պոլիմեր է, որը պատրաստված է բնական ցելյուլոզից քիմիական փոփոխության միջոցով:Ցելյուլոզային եթերը բնական ցելյուլոզայի ածանցյալ է:Ցելյուլոզային եթերի արտադրությունը տարբերվում է սինթետիկ պոլիմերներից։Նրա ամենահիմնական նյութը ցելյուլոզն է՝ բնական պոլիմերային միացություն։Բնական ցելյուլոզային կառուցվածքի առանձնահատկությունների պատճառով բջջանյութն ինքնին էթերիֆիկացնող նյութերի հետ արձագանքելու ունակություն չունի:Այնուամենայնիվ, այտուցված նյութի բուժումից հետո մոլեկուլային շղթաների և շղթաների միջև ամուր ջրածնային կապերը ոչնչացվում են, և հիդրոքսիլ խմբի ակտիվ ազատումը վերածվում է ռեակտիվ ալկալային ցելյուլոզայի:Ստացեք ցելյուլոզային եթեր:

Ցելյուլոզային եթերների հատկությունները կախված են փոխարինողների տեսակից, քանակից և բաշխումից։Ցելյուլոզային եթերների դասակարգումը հիմնված է նաև փոխարինողների տեսակի, եթերիֆիկացման աստիճանի, լուծելիության և հարակից կիրառական հատկությունների վրա:Ըստ մոլեկուլային շղթայի փոխարինողների տեսակի՝ այն կարելի է բաժանել մոնոեթերի և խառը եթերի։MC-ն, որը մենք սովորաբար օգտագործում ենք, մոնոեթեր է, իսկ HPMC-ն՝ խառը եթեր:Մեթիլ ցելյուլոզային եթեր MC-ն այն արտադրանքն է, երբ բնական ցելյուլոզայի գլյուկոզայի միավորի վրա հիդրօքսիլ խումբը փոխարինվում է մեթոքսիով:Այն արտադրանք է, որը ստացվում է միավորի վրա հիդրօքսիլ խմբի մի մասը փոխարինելով մեթոքսի խմբով, իսկ մյուս մասը՝ հիդրօքսիպրոպիլ խմբով։Կառուցվածքային բանաձևն է [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Հիդրօքսիէթիլ մեթիլցելյուլոզային եթեր HEMC, սրանք հիմնական տեսակներն են, որոնք լայնորեն օգտագործվում և վաճառվում են շուկայում:

Լուծելիության առումով այն կարելի է բաժանել իոնային և ոչ իոնային։Ջրում լուծվող ոչ իոնային բջջանյութի եթերները հիմնականում կազմված են երկու շարք ալկիլ եթերներից և հիդրօքսիալկիլ եթերներից։Ionic CMC-ն հիմնականում օգտագործվում է սինթետիկ լվացող միջոցների, տեքստիլի տպագրության և ներկման, սննդի և նավթի որոնման մեջ:Ոչ իոնային MC, HPMC, HEMC և այլն հիմնականում օգտագործվում են շինանյութերում, լատեքսային ծածկույթներում, դեղամիջոցներում, ամենօրյա քիմիական նյութերում և այլն: Օգտագործվում է որպես խտացուցիչ, ջուր պահող միջոց, կայունացուցիչ, ցրող և թաղանթ ձևավորող միջոց:

Երկրորդ, ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումը
Ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանում. Շինանյութերի, հատկապես չոր փոշու շաղախի արտադրության մեջ ցելյուլոզային եթերն անփոխարինելի դեր է խաղում, հատկապես հատուկ շաղախի (ձևափոխված շաղախ) արտադրության մեջ, այն անփոխարինելի և կարևոր բաղադրիչ է:

Շաղախի մեջ ջրում լուծվող ցելյուլոզային եթերի կարևոր դերը հիմնականում ունի երեք ասպեկտ, մեկը ջրի գերազանց պահպանման ունակությունն է, մյուսը ազդեցություն է շաղախի հետևողականության և տիկսոտրոպիայի վրա, և երրորդը ցեմենտի հետ փոխազդեցությունն է:Ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանման ազդեցությունը կախված է բազային շերտի ջրի կլանումից, շաղախի բաղադրությունից, շաղախի շերտի հաստությունից, շաղախի ջրի պահանջարկից և ամրացման նյութի ամրացման ժամանակից:Ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումն ինքնին առաջանում է հենց բջջանյութի եթերի լուծելիությունից և ջրազրկումից:Ինչպես բոլորս գիտենք, թեև բջջանյութի մոլեկուլային շղթան պարունակում է մեծ քանակությամբ բարձր հիդրատիվ OH խմբեր, այն ջրում լուծելի չէ, քանի որ ցելյուլոզային կառուցվածքն ունի բյուրեղության բարձր աստիճան:

Միայն հիդրօքսիլային խմբերի հիդրացիոն ունակությունը բավարար չէ մոլեկուլների միջև ամուր ջրածնային կապերը և վան դեր Վալսյան ուժերը ծածկելու համար:Հետեւաբար, այն միայն ուռչում է, բայց չի լուծվում ջրի մեջ։Երբ փոխարինողը մտցվում է մոլեկուլային շղթա, ոչ միայն փոխարինողը ոչնչացնում է ջրածնային շղթան, այլև միջշղթայական ջրածնային կապը ոչնչացվում է հարակից շղթաների միջև փոխարինողի սեպման պատճառով:Որքան մեծ է փոխարինողը, այնքան մեծ է մոլեկուլների միջև հեռավորությունը:Որքան մեծ է հեռավորությունը:Որքան մեծ է ջրածնային կապերի քայքայման ազդեցությունը, բջջանյութի եթերը դառնում է ջրում լուծվող այն բանից հետո, երբ ցելյուլոզային ցանցն ընդարձակվում է և լուծույթը մտնում է՝ առաջացնելով բարձր մածուցիկությամբ լուծույթ։Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, պոլիմերի խոնավացումը թուլանում է, և շղթաների միջև եղած ջուրը դուրս է մղվում։Երբ ջրազրկման էֆեկտը բավարար է, մոլեկուլները սկսում են համախմբվել՝ ձևավորելով ցանցի եռաչափ կառուցվածքի գել և ծալված դուրս:

Շաղախի ջրի պահպանման վրա ազդող գործոնները ներառում են ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը, ավելացման քանակը, մասնիկների նուրբությունը և օգտագործման ջերմաստիճանը.

Որքան մեծ է ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը, այնքան ավելի լավ է ջրի պահպանումը:Մածուցիկությունը MC-ի կատարողականի կարևոր պարամետր է:Ներկայումս MC տարբեր արտադրողներ օգտագործում են տարբեր մեթոդներ և գործիքներ MC-ի մածուցիկությունը չափելու համար:Հիմնական մեթոդներն են Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde եւ Brookfield:Նույն արտադրանքի համար տարբեր մեթոդներով չափված մածուցիկության արդյունքները շատ տարբեր են, և ոմանք նույնիսկ կրկնակի տարբերություններ ունեն:Հետևաբար, մածուցիկությունը համեմատելիս այն պետք է իրականացվի նույն փորձարկման մեթոդների միջև, ներառյալ ջերմաստիճանը, ռոտորը և այլն:

Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան լավ է ջրի պահպանման ազդեցությունը:Այնուամենայնիվ, որքան բարձր է մածուցիկությունը և որքան բարձր է ՄԿ-ի մոլեկուլային քաշը, դրա լուծելիության համապատասխան նվազումը բացասաբար կանդրադառնա շաղախի ամրության և շինարարական աշխատանքի վրա:Որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան ավելի ակնհայտ է խտացման ազդեցությունը շաղախի վրա, բայց դա ուղիղ համեմատական ​​չէ:Որքան բարձր լինի մածուցիկությունը, այնքան ավելի մածուցիկ կլինի թաց շաղախը, այսինքն՝ շինարարության ընթացքում այն ​​դրսևորվում է որպես քերիչին կպչող և հիմքին բարձր կպչունություն։Բայց օգտակար չէ ինքնին թաց շաղախի կառուցվածքային ամրությունը բարձրացնելը:Շինարարության ընթացքում հակակախվածությունը ակնհայտ չէ:Ընդհակառակը, որոշ միջին և ցածր մածուցիկության, բայց փոփոխված մեթիլցելյուլոզային եթերներ ունեն գերազանց արդյունավետություն խոնավ շաղախի կառուցվածքային ամրությունը բարելավելու համար:

Որքան մեծ է շաղախին ավելացված ցելյուլոզային եթերի քանակը, այնքան ավելի լավ է ջրի պահպանումը, և որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան ավելի լավ է ջրի պահպանումը:

Ինչ վերաբերում է մասնիկների չափին, ապա որքան նուրբ է մասնիկը, այնքան ավելի լավ է ջրի պահպանումը:Ցելյուլոզային եթերի խոշոր մասնիկները ջրի հետ շփվելուց հետո մակերեսը անմիջապես լուծվում է և ձևավորում է գել՝ նյութը փաթաթելու համար, որպեսզի ջրի մոլեկուլները չշարունակեն ներթափանցել:Երբեմն այն չի կարող միատեսակ ցրվել և լուծարվել նույնիսկ երկարատև խառնելուց հետո՝ ձևավորելով ամպամած ճաղավանդակ լուծույթ կամ ագլոմերացիա:Այն մեծապես ազդում է ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանման վրա, և լուծելիությունը ցելյուլոզային եթերի ընտրության գործոններից մեկն է:

Նրբությունը նաև մեթիլցելյուլոզային եթերի կարևոր կատարողական ցուցանիշն է:Չոր փոշու շաղախի համար օգտագործվող MC-ը պետք է լինի փոշի, ցածր ջրի պարունակությամբ, և նուրբությունը պահանջում է նաև, որ մասնիկների չափի 20%-60%-ը լինի 63 մմ-ից պակաս:Նրբությունը ազդում է մեթիլցելյուլոզային եթերի լուծելիության վրա:Coarse MC-ն սովորաբար հատիկավոր է, և այն հեշտությամբ լուծվում է ջրի մեջ առանց ագլոմերացիայի, բայց տարրալուծման արագությունը շատ դանդաղ է, ուստի այն հարմար չէ չոր փոշու հավանգում օգտագործելու համար:Չոր փոշու հավանգում MC-ն ցրվում է ցեմենտացնող նյութերի մեջ, ինչպիսիք են ագրեգատը, նուրբ լցոնիչը և ցեմենտը, և միայն բավականաչափ նուրբ փոշին կարող է խուսափել մեթիլցելյուլոզային եթերի ագլոմերացումից ջրի հետ խառնվելիս:Երբ MC-ին ավելացնում են ջրով ագլոմերատները լուծարելու համար, այն շատ դժվար է ցրվել և լուծարվել:

MC-ի կոպիտ նրբությունը ոչ միայն վատնում է, այլև նվազեցնում է շաղախի տեղական ամրությունը:Երբ նման չոր փոշի շաղախը կիրառվում է մեծ տարածքում, տեղական չոր փոշու շաղախի պնդացման արագությունը զգալիորեն կնվազի, և տարբեր ամրացման ժամանակների պատճառով ճաքեր կհայտնվեն:Մեխանիկական կոնստրուկցիայով ցողված շաղախի համար նուրբության պահանջն ավելի բարձր է` խառնման ավելի կարճ ժամանակի պատճառով:

ԲԿ-ի նրբությունը նույնպես որոշակի ազդեցություն ունի դրա ջրի պահպանման վրա։Ընդհանուր առմամբ, նույն մածուցիկությամբ, բայց տարբեր նուրբությամբ մեթիլ ցելյուլոզային եթերների համար, նույն ավելացման քանակով, որքան նուրբ է, այնքան լավ ջրի պահպանման էֆեկտը:

MC-ի ջրի պահպանումը կապված է նաև օգտագործվող ջերմաստիճանի հետ, իսկ մեթիլցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։Այնուամենայնիվ, իրական նյութերի կիրառման մեջ չոր փոշի շաղախը հաճախ կիրառվում է տաք ենթաշերտերի վրա բարձր ջերմաստիճանի (40 աստիճանից բարձր) շատ միջավայրերում, օրինակ՝ արտաքին պատի ծեփամածիկի սվաղումը արևի տակ ամռանը, ինչը հաճախ արագացնում է ցեմենտի ամրացումը և կարծրացումը: չոր փոշի հավանգ.Ջրի պահպանման մակարդակի նվազումը հանգեցնում է ակնհայտ զգացողության, որ թե՛ աշխատունակությունը, թե՛ ճաքերի դիմադրությունը ազդում են, և հատկապես կարևոր է նվազեցնել ջերմաստիճանի գործոնների ազդեցությունը այս պայմաններում:

Թեև մեթիլ հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզային եթերի հավելումները ներկայումս համարվում են տեխնոլոգիական զարգացման առաջնագծում, դրանց կախվածությունը ջերմաստիճանից դեռ կհանգեցնի չոր փոշու շաղախի աշխատանքի թուլացմանը:Չնայած մեթիլ հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզայի քանակն ավելացել է (ամառային բանաձև), աշխատունակությունը և ճաքերի դիմադրությունը դեռևս չեն կարող բավարարել օգտագործման կարիքները:ԲԿ-ի որոշ հատուկ բուժման միջոցով, ինչպիսին է եթերիֆիկացման աստիճանի բարձրացումը և այլն, ջրի պահպանման էֆեկտը կարող է պահպանվել ավելի բարձր ջերմաստիճանում, որպեսզի այն կարողանա ավելի լավ կատարում ապահովել ծանր պայմաններում:

3. Ցելյուլոզային Եթերի խտացում և թիքսոտրոպիա
Ցելյուլոզային եթերի խտացում և տիկսոտրոպիա. Ցելյուլոզային եթերի երկրորդ ֆունկցիան՝ թանձրացնող ազդեցությունը կախված է ցելյուլոզային եթերի պոլիմերացման աստիճանից, լուծույթի կոնցենտրացիայից, կտրման արագությունից, ջերմաստիճանից և այլ պայմաններից։Լուծույթի գելային հատկությունը եզակի է ալկիլ ցելյուլոզայի և նրա փոփոխված ածանցյալների համար:Գելացման հատկությունները կապված են փոխարինման աստիճանի, լուծույթի կոնցենտրացիայի և հավելումների հետ:Հիդրօքսիալկիլի ձևափոխված ածանցյալների համար գելի հատկությունները նույնպես կապված են հիդրօքսիալկիլի փոփոխության աստիճանի հետ:Ցածր մածուցիկությամբ MC-ի և HPMC-ի համար կարելի է պատրաստել 10%-15% լուծույթ, միջին մածուցիկության MC և HPMC 5%-10% լուծույթ, մինչդեռ բարձր մածուցիկությամբ MC-ն և HPMC-ն կարող են պատրաստել միայն 2%-3% լուծույթ, և սովորաբար. Ցելյուլոզային եթերի մածուցիկության դասակարգումը նույնպես գնահատվում է 1%-2% լուծույթով:

Բարձր մոլեկուլային քաշի ցելյուլոզային եթերն ունի խտացման բարձր արդյունավետություն:Նույն կոնցենտրացիայի լուծույթում տարբեր մոլեկուլային քաշ ունեցող պոլիմերներն ունեն տարբեր մածուցիկություն։Բարձր աստիճան.Թիրախային մածուցիկությունը կարելի է ձեռք բերել միայն մեծ քանակությամբ ցածր մոլեկուլային քաշի ցելյուլոզային եթերի ավելացմամբ:Դրա մածուցիկությունը քիչ է կախված կտրվածքի արագությունից, և բարձր մածուցիկությունը հասնում է նպատակային մածուցիկությանը, և ավելացման պահանջվող գումարը փոքր է, և մածուցիկությունը կախված է խտացման արդյունավետությունից:Հետևաբար, որոշակի հետևողականության հասնելու համար պետք է երաշխավորված լինի ցելյուլոզային եթերի որոշակի քանակություն (լուծույթի կոնցենտրացիան) և լուծույթի մածուցիկությունը։Լուծույթի գելի ջերմաստիճանը նույնպես գծայինորեն նվազում է լուծույթի կոնցենտրացիայի ավելացման հետ, իսկ որոշակի կոնցենտրացիայի հասնելուց հետո գել է սենյակային ջերմաստիճանում։HPMC-ի գելային կոնցենտրացիան համեմատաբար բարձր է սենյակային ջերմաստիճանում:

Հետևողականությունը կարող է նաև ճշգրտվել՝ ընտրելով մասնիկների չափը և ընտրելով ցելյուլոզային եթերներ՝ փոփոխման տարբեր աստիճաններով:Այսպես կոչված մոդիֆիկացիան ԲԿ-ի կմախքի կառուցվածքի վրա հիդրօքսիալկիլ խմբերի փոխարինման որոշակի աստիճանի ներմուծումն է:Փոխելով երկու փոխարինողների հարաբերական փոխարինման արժեքները, այսինքն՝ մեթոքսի և հիդրօքսիալկիլ խմբերի DS և ms հարաբերական փոխարինման արժեքները, որոնք մենք հաճախ ասում ենք։Ցելյուլոզային եթերի տարբեր կատարողական պահանջներ կարելի է ձեռք բերել՝ փոխելով երկու փոխարինողների հարաբերական փոխարինման արժեքները:

Հետևողականության և փոփոխության միջև կապը. ցելյուլոզային եթերի ավելացումն ազդում է շաղախի ջրի սպառման վրա, ջրի և ցեմենտի ջրի կապող հարաբերակցությունը փոխելը խտացնող էֆեկտ է, որքան մեծ է դեղաչափը, այնքան մեծ է ջրի սպառումը:

Փոշու շինանյութերում օգտագործվող ցելյուլոզային եթերները պետք է արագ լուծվեն սառը ջրում և ապահովեն համակարգի համար համապատասխան հետևողականություն:Եթե ​​տրվի որոշակի կտրվածքի արագություն, այն դեռևս դառնում է ֆլոկուլենտ և կոլոիդային բլոկ, որը անորակ կամ անորակ արտադրանք է:
Կա նաև լավ գծային հարաբերություն ցեմենտի մածուկի հետևողականության և ցելյուլոզային եթերի չափաբաժնի միջև:Ցելյուլոզային եթերը կարող է մեծապես մեծացնել շաղախի մածուցիկությունը:Որքան մեծ է դեղաչափը, այնքան ավելի ակնհայտ է ազդեցությունը:Ցելյուլոզային եթերի բարձր մածուցիկությամբ ջրային լուծույթն ունի բարձր թիքսոտրոպիա, որը նաև բջջանյութի եթերի հիմնական հատկանիշն է։MC պոլիմերների ջրային լուծույթները սովորաբար ունեն պսևդոպլաստիկ և ոչ տիկսոտրոպ հեղուկություն՝ իրենց գելի ջերմաստիճանից ցածր, բայց Նյուտոնի հոսքի հատկությունները ցածր կտրվածքի արագությամբ:Կեղծ պլաստիկությունը մեծանում է ցելյուլոզային եթերի մոլեկուլային քաշի կամ կոնցենտրացիայի հետ՝ անկախ փոխարինողի տեսակից և փոխարինման աստիճանից։Հետևաբար, մածուցիկության նույն աստիճանի ցելյուլոզային եթերները, անկախ MC-ից, HPMC-ից, HEMC-ից, միշտ ցույց կտան նույն ռեոլոգիական հատկությունները, քանի դեռ կոնցենտրացիան և ջերմաստիճանը անփոփոխ են:

Կառուցվածքային գելերը ձևավորվում են, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, և առաջանում են բարձր թիքսոտրոպային հոսքեր։Բարձր կոնցենտրացիայի և ցածր մածուցիկության ցելյուլոզային եթերները ցույց են տալիս տիքսոտրոպիա նույնիսկ գելի ջերմաստիճանից ցածր:Այս գույքը մեծ օգուտ է բերում շինարարական շաղախի կառուցման ժամանակ հարթեցման և անկման ճշգրտման համար:Այստեղ պետք է բացատրել, որ որքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը, այնքան լավ է ջրի պահպանումը, բայց որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի հարաբերական մոլեկուլային քաշը և դրա լուծելիության համապատասխան նվազումը, ինչը բացասական ազդեցություն է ունենում։ շաղախի կոնցենտրացիայի և շինարարության կատարողականի վրա:Որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան ավելի ակնհայտ է խտացման ազդեցությունը շաղախի վրա, բայց դա լիովին համաչափ չէ։Որոշ միջին և ցածր մածուցիկության, բայց փոփոխված ցելյուլոզային եթերն ավելի լավ է կատարում խոնավ շաղախի կառուցվածքային ամրությունը բարելավելու համար:Մածուցիկության բարձրացմամբ բարելավվում է ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումը։4. Ցելյուլոզային եթերի հետաձգում

Ցելյուլոզային եթերի դանդաղեցում. Ցելյուլոզային եթերի երրորդ գործառույթը ցեմենտի խոնավացման գործընթացի հետաձգումն է:Ցելյուլոզային եթերը շաղախին օժտում է տարբեր օգտակար հատկություններով, ինչպես նաև նվազեցնում է ցեմենտի վաղ խոնավացման ջերմությունը և հետաձգում ցեմենտի խոնավացման դինամիկ գործընթացը:Սա անբարենպաստ է ցուրտ շրջաններում հավանգ օգտագործելու համար:Հետաձգման այս ազդեցությունը պայմանավորված է ցելյուլոզային եթերի մոլեկուլների կլանմամբ հիդրացիոն արտադրանքների վրա, ինչպիսիք են CSH-ը և ca(OH)2-ը:Ծակոտիների լուծույթի մածուցիկության բարձրացման շնորհիվ ցելյուլոզային եթերը նվազեցնում է լուծույթում իոնների շարժունակությունը՝ դրանով իսկ հետաձգելով խոնավացման գործընթացը: