1. La funzione principale dell'etere di cellulosa
Nella malta premiscelata, l'etere di cellulosa è l'additivo principale che viene aggiunto in quantità molto bassa ma può migliorare significativamente le prestazioni della malta bagnata e influenzare le prestazioni costruttive della malta.
2. Tipi di eteri di cellulosa
La produzione di etere di cellulosa è costituita principalmente da fibre naturali attraverso la dissoluzione degli alcali, la reazione di innesto (eterificazione), il lavaggio, l'essiccazione, la macinazione e altri processi.
Secondo le principali materie prime, le fibre naturali possono essere suddivise in: fibra di cotone, fibra di cedro, fibra di faggio, ecc. Il loro grado di polimerizzazione varia, il che influisce sulla viscosità finale dei loro prodotti. Attualmente, i principali produttori di cellulosa utilizzano la fibra di cotone (sottoprodotto della nitrocellulosa) come principale materia prima.
Gli eteri di cellulosa possono essere suddivisi in ionici e non ionici. Il tipo ionico comprende principalmente sale di carbossimetilcellulosa e il tipo non ionico comprende principalmente metilcellulosa, metilidrossietil (propil)cellulosa, idrossietilcellulosa, ecc.
Attualmente, gli eteri di cellulosa utilizzati nella malta premiscelata sono principalmente l'etere di metilcellulosa (MC), l'etere di metilidrossietilcellulosa (MHEC), l'etere di metilidrossipropilcellulosa (MHPG), l'etere di idrossipropilmetilcellulosa (HPMC). Nelle malte premiscelate, poiché la cellulosa ionica (sale di carbossimetilcellulosa) è instabile in presenza di ioni calcio, viene raramente utilizzata nei prodotti premiscelati che utilizzano cemento, grassello di calce, ecc. come materiali cementanti. In alcuni luoghi della Cina, il sale di carbossimetilcellulosa viene utilizzato come addensante per alcuni prodotti per interni lavorati con amido modificato come materiale cementante principale e polvere di Shuangfei come riempitivo. Questo prodotto è soggetto a muffa e non è resistente all'acqua e verrà ora gradualmente eliminato. L'idrossietilcellulosa viene utilizzata anche in alcuni prodotti preconfezionati, ma detiene una quota di mercato molto ridotta.
3. Principali indicatori di prestazione dell'etere di cellulosa
(1) Solubilità
La cellulosa è un composto polimerico poliidrossilico che non si dissolve né si scioglie. Dopo l'eterificazione, la cellulosa è solubile in acqua, soluzione alcalina diluita e solvente organico e presenta termoplasticità. La solubilità dipende principalmente da quattro fattori: in primo luogo, la solubilità varia con la viscosità, minore è la viscosità, maggiore è la solubilità. In secondo luogo, le caratteristiche dei gruppi introdotti nel processo di eterificazione, quanto più grande è il gruppo introdotto, tanto minore è la solubilità; quanto più polare è il gruppo introdotto, tanto più facile sarà la dissoluzione dell'etere di cellulosa in acqua. In terzo luogo, il grado di sostituzione e la distribuzione dei gruppi eterificati nelle macromolecole. La maggior parte degli eteri di cellulosa possono essere sciolti in acqua solo con un certo grado di sostituzione. In quarto luogo, il grado di polimerizzazione dell'etere di cellulosa, maggiore è il grado di polimerizzazione, meno solubile; minore è il grado di polimerizzazione, più ampio è l'intervallo del grado di sostituzione che può essere disciolto in acqua.
(2) Ritenzione idrica
La ritenzione idrica è una prestazione importante dell'etere di cellulosa, ed è anche una prestazione a cui prestano attenzione molti produttori domestici di polvere secca, in particolare quelli nelle regioni meridionali con temperature elevate. I fattori che influenzano l'effetto di ritenzione idrica della malta includono la quantità di etere di cellulosa aggiunta, la viscosità, la finezza delle particelle e la temperatura dell'ambiente di utilizzo. Maggiore è la quantità di etere di cellulosa aggiunta, migliore è l'effetto di ritenzione idrica; maggiore è la viscosità, migliore è l'effetto di ritenzione idrica; più fini sono le particelle, migliore è l'effetto di ritenzione idrica.
(3) Viscosità
La viscosità è un parametro importante dei prodotti a base di etere di cellulosa. Attualmente, diversi produttori di etere di cellulosa utilizzano metodi e strumenti diversi per misurare la viscosità. Per lo stesso prodotto, i risultati della viscosità misurati con metodi diversi sono molto diversi e alcuni presentano addirittura differenze doppie. Pertanto, quando si confronta la viscosità, è necessario utilizzare gli stessi metodi di prova, inclusa la temperatura, il rotore, ecc.
In generale, maggiore è la viscosità, migliore è l'effetto di ritenzione idrica. Tuttavia, maggiore è la viscosità, maggiore è il peso molecolare dell'etere di cellulosa e la corrispondente diminuzione della sua solubilità avrà un impatto negativo sulla resistenza e sulle prestazioni costruttive della malta. Maggiore è la viscosità, più evidente è l'effetto addensante sulla malta, ma non è direttamente proporzionale. Maggiore è la viscosità, più viscosa risulterà la malta bagnata. Durante la costruzione si manifesta con aderenza al raschiatore ed elevata adesione al supporto. Ma non è utile aumentare la resistenza strutturale della malta bagnata stessa. Durante la costruzione, le prestazioni anti-cedimento non sono evidenti. Al contrario, alcuni eteri di metilcellulosa modificati a media e bassa viscosità hanno eccellenti prestazioni nel migliorare la resistenza strutturale della malta bagnata.
(4) La finezza delle particelle:
L'etere di cellulosa utilizzato per la malta premiscelata deve essere in polvere, con un basso contenuto di acqua, e la finezza richiede inoltre che dal 20% al 60% della dimensione delle particelle sia inferiore a 63 μm. La finezza influenza la solubilità dell'etere di cellulosa. Gli eteri grossolani di cellulosa si presentano solitamente sotto forma di granuli, che sono facili da disperdere e sciogliere in acqua senza agglomerazione, ma la velocità di dissoluzione è molto lenta, quindi non sono adatti per l'uso in malte premiscelate (alcuni prodotti domestici sono flocculanti, non facile da disperdere e sciogliere in acqua e incline alla formazione di incrostazioni). Nelle malte premiscelate l'etere di cellulosa è disperso tra inerti, riempitivi fini e cemento e altri materiali cementanti. Solo una polvere sufficientemente fine può evitare l'agglomerazione dell'etere di cellulosa durante la miscelazione con acqua. Quando l'etere di cellulosa viene aggiunto con acqua per sciogliere l'agglomerazione, è molto difficile da disperdere e sciogliere.
(5) Modifica dell'etere di cellulosa
La modifica dell'etere di cellulosa è l'estensione delle sue prestazioni, ed è la parte più importante. Le proprietà dell'etere di cellulosa possono essere migliorate per ottimizzarne la bagnabilità, la disperdibilità, l'adesione, l'addensamento, l'emulsificazione, la ritenzione d'acqua e le proprietà filmogene, nonché la sua impermeabilità all'olio.
4. Effetto della temperatura ambiente sulla ritenzione idrica della malta
La ritenzione idrica dell'etere di cellulosa diminuisce con l'aumento della temperatura. Nelle applicazioni pratiche dei materiali, la malta viene spesso applicata su substrati caldi ad alte temperature (superiori a 40°C) in molti ambienti. La diminuzione della ritenzione idrica ha comportato un notevole impatto sulla lavorabilità e sulla resistenza alle fessurazioni. La sua dipendenza dalla temperatura porterà comunque all'indebolimento delle proprietà della malta, ed è particolarmente importante ridurre l'influenza dei fattori di temperatura in queste condizioni. Le ricette del mortaio sono state adattate in modo appropriato e sono state apportate molte modifiche importanti alle ricette stagionali. Sebbene si aumenti il dosaggio (formula estiva), la lavorabilità e la resistenza alle crepe non riescono ancora a soddisfare le esigenze di utilizzo, che richiedono un trattamento speciale dell'etere di cellulosa, come l'aumento del grado di eterificazione, ecc., in modo che l'effetto di ritenzione idrica possa essere raggiunto ad una temperatura relativamente alta. Mantiene un effetto migliore quando è alto, in modo da fornire prestazioni migliori in condizioni difficili.
5. Applicazione in malta premiscelata
Nelle malte premiscelate, l'etere di cellulosa svolge il ruolo di ritenzione idrica, addensando e migliorando le prestazioni della costruzione. Le buone prestazioni di ritenzione dell'acqua garantiscono che la malta non provochi levigatura, spolverizzazione e riduzione della resistenza a causa della carenza d'acqua e dell'idratazione incompleta. L'effetto addensante migliora notevolmente la resistenza strutturale della malta bagnata. L'aggiunta di etere di cellulosa può migliorare significativamente la viscosità bagnata della malta bagnata e ha una buona viscosità su vari substrati, migliorando così le prestazioni della parete della malta bagnata e riducendo gli sprechi. Inoltre, anche il ruolo dell'etere di cellulosa nei diversi prodotti è diverso. Ad esempio, negli adesivi per piastrelle, l'etere di cellulosa può aumentare il tempo di apertura e regolare il tempo; nella malta a spruzzo meccanica, può migliorare la resistenza strutturale della malta bagnata; nell'autolivellamento può impedire cedimenti, segregazione e stratificazione. Pertanto, come additivo importante, l'etere di cellulosa è ampiamente utilizzato nella malta secca in polvere.
Orario di pubblicazione: 11 gennaio 2023