Panoramica: denominata HPMC, polvere fibrosa o granulare bianca o biancastra. Esistono molti tipi di cellulosa, ampiamente utilizzati, ma contattiamo principalmente clienti del settore dei materiali da costruzione in polvere secca. La cellulosa più comune è l'ipromellosa.
Processo di produzione: Le principali materie prime per l'HPMC sono: cotone raffinato, cloruro di metile, ossido di propilene; altre materie prime includono alcali in scaglie, acidi, toluene, isopropanolo, ecc. Trattare la cellulosa di cotone raffinata con una soluzione alcalina a 35-40 °C per mezz'ora, pressare, polverizzare la cellulosa e invecchiare correttamente a 35 °C, in modo che il grado medio di polimerizzazione della fibra alcalina ottenuta rientri nell'intervallo richiesto. Inserire le fibre alcaline nel bollitore di eterificazione, aggiungere a turno ossido di propilene e cloruro di metile ed eterificare a 50-80 °C per 5 ore, con una pressione massima di circa 1,8 MPa. Quindi aggiungere una quantità appropriata di acido cloridrico e acido ossalico all'acqua calda a 90 °C per lavare il materiale e aumentarne il volume. Disidratare con una centrifuga. Lavare fino a neutralità e, quando il contenuto di umidità nel materiale è inferiore al 60%, asciugarlo con un flusso di aria calda a 130°C fino a meno del 5%. Funzione: ritenzione idrica, addensante, anti-colatura tissotropico, lavorabilità aerante, ritardante di presa.
Ritenzione idrica: la ritenzione idrica è la proprietà più importante dell'etere di cellulosa! Nella produzione di malte di gesso e altri materiali, l'applicazione di etere di cellulosa è essenziale. Un'elevata ritenzione idrica può far reagire completamente le ceneri di cemento e il gesso calcico (più completa è la reazione, maggiore è la resistenza). Alle stesse condizioni, maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, maggiore è la ritenzione idrica (il divario sopra la viscosità di 100.000 si riduce); maggiore è il dosaggio, maggiore è la ritenzione idrica; di solito, una piccola quantità di etere di cellulosa può migliorare notevolmente le prestazioni della malta. Tasso di ritenzione idrica: quando il contenuto raggiunge un certo livello, la tendenza all'aumento del tasso di ritenzione idrica rallenta; il tasso di ritenzione idrica dell'etere di cellulosa solitamente diminuisce con l'aumentare della temperatura ambiente, ma alcuni eteri di cellulosa ad alta gelificazione offrono anche prestazioni migliori in condizioni di alta temperatura. Ritenzione idrica. L'interdiffusione tra le molecole d'acqua e le catene molecolari dell'etere di cellulosa consente alle molecole d'acqua di penetrare all'interno delle catene macromolecolari dell'etere di cellulosa e di ricevere una forte forza di legame, formando così acqua libera, aggrovigliando l'acqua e migliorando la ritenzione idrica della malta cementizia.
Addensante, tissotropico e anti-colata: conferisce un'eccellente viscosità alla malta fresca! Può aumentare significativamente l'adesione tra la malta fresca e lo strato di base e migliorare le prestazioni anti-colata della malta. L'effetto addensante degli eteri di cellulosa aumenta anche la resistenza alla dispersione e l'omogeneità dei materiali appena miscelati, prevenendo la delaminazione, la segregazione e il bleeding del materiale. L'effetto addensante degli eteri di cellulosa sui materiali cementizi deriva dalla viscosità delle soluzioni di etere di cellulosa. A parità di condizioni, maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, migliore è la viscosità del materiale cementizio modificato, ma una viscosità eccessiva comprometterà la fluidità e la lavorabilità del materiale (ad esempio, spatola appiccicosa e raschietto per impasto). La malta autolivellante e il calcestruzzo autocompattante che richiedono un'elevata fluidità richiedono una bassa viscosità dell'etere di cellulosa. Inoltre, l'effetto addensante dell'etere di cellulosa aumenterà il fabbisogno d'acqua dei materiali cementizi e la resa della malta. Le soluzioni acquose di etere di cellulosa ad alta viscosità presentano un'elevata tissotropia, che è anche una delle principali caratteristiche dell'etere di cellulosa. Le soluzioni acquose di cellulosa presentano generalmente proprietà di scorrimento pseudoplastiche e non tissotropiche al di sotto della temperatura di gelificazione, ma proprietà di scorrimento newtoniane a basse velocità di taglio. La pseudoplasticità aumenta con l'aumentare del peso molecolare o della concentrazione dell'etere di cellulosa. I gel strutturali si formano all'aumentare della temperatura e si verifica un elevato scorrimento tissotropico. Gli eteri di cellulosa ad alta concentrazione e bassa viscosità presentano tissotropia anche al di sotto della temperatura di gelificazione. Questa proprietà è di grande beneficio per la costruzione di malte edili, in quanto ne regola il livellamento e la colatura. Va notato che maggiore è la viscosità dell'etere di cellulosa, migliore è la ritenzione idrica, ma maggiore è la viscosità, maggiore è il peso molecolare relativo dell'etere di cellulosa e la corrispondente diminuzione della sua solubilità, che ha un impatto negativo sulla concentrazione e sulla lavorabilità della malta.
Causa: L'etere di cellulosa ha un evidente effetto aerante sui materiali cementizi freschi. L'etere di cellulosa possiede sia un gruppo idrofilo (gruppo ossidrilico, gruppo etereo) che un gruppo idrofobo (gruppo metilico, anello del glucosio), è un tensioattivo, ha attività superficiale e quindi ha un effetto aerante. L'effetto aerante dell'etere di cellulosa produrrà un effetto "palla", che può migliorare le prestazioni di lavorazione del materiale appena miscelato, ad esempio aumentando la plasticità e la scorrevolezza della malta durante la lavorazione, il che è vantaggioso per la stesura della malta; aumenterà anche la resa della malta, riducendone i costi di produzione; ma aumenterà la porosità del materiale indurito e ne ridurrà le proprietà meccaniche come la resistenza e il modulo elastico. Come tensioattivo, l'etere di cellulosa ha anche un effetto bagnante o lubrificante sulle particelle di cemento, che, insieme al suo effetto aerante, aumenta la fluidità dei materiali a base di cemento, ma il suo effetto addensante ne riduce la fluidità. L'effetto di scorrimento è una combinazione di effetti plastificanti e addensanti. Quando il contenuto di etere di cellulosa è molto basso, si manifesta principalmente come effetto plastificante o riduttore d'acqua; quando il contenuto è elevato, l'effetto addensante dell'etere di cellulosa aumenta rapidamente e il suo effetto aerante tende a saturarsi, aumentando così le prestazioni. Effetto addensante o aumento del fabbisogno idrico.
Ritardo di presa: l'etere di cellulosa può ritardare il processo di idratazione del cemento. Gli eteri di cellulosa conferiscono alla malta diverse proprietà benefiche e riducono anche il rilascio precoce di calore di idratazione del cemento, ritardandone la cinetica di idratazione. Ciò è sfavorevole per l'uso della malta nelle regioni fredde. Questo ritardo è causato dall'adsorbimento delle molecole di etere di cellulosa sui prodotti di idratazione come CSH e Ca(OH)₂. A causa dell'aumento della viscosità della soluzione porosa, l'etere di cellulosa riduce la mobilità degli ioni nella soluzione, ritardando così il processo di idratazione. Maggiore è la concentrazione di etere di cellulosa nel materiale del gel minerale, più pronunciato è l'effetto del ritardo di idratazione. Gli eteri di cellulosa non solo ritardano la presa, ma ritardano anche il processo di indurimento del sistema di malta cementizia. L'effetto ritardante dell'etere di cellulosa dipende non solo dalla sua concentrazione nel sistema del gel minerale, ma anche dalla struttura chimica. Maggiore è il grado di metilazione dell'HEMC, migliore è l'effetto ritardante dell'etere di cellulosa. L'effetto ritardante è più forte. Tuttavia, la viscosità dell'etere di cellulosa ha scarso effetto sulla cinetica di idratazione del cemento. Con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa, il tempo di presa della malta aumenta significativamente. Esiste una buona correlazione non lineare tra il tempo di presa iniziale della malta e il contenuto di etere di cellulosa, e il tempo di presa finale presenta una buona correlazione lineare con il contenuto di etere di cellulosa. È possibile controllare il tempo di lavorazione della malta modificando il contenuto di etere di cellulosa. Nel prodotto, svolge un ruolo di ritenzione idrica, addensamento, ritardando il potere di idratazione del cemento e migliorando le prestazioni di costruzione. Una buona capacità di ritenzione idrica rende la reazione tra cemento, gesso e cenere di calcio più completa, aumenta significativamente la viscosità a umido, migliora l'adesione della malta e, allo stesso tempo, può migliorare efficacemente la resistenza a trazione e a taglio, migliorando notevolmente l'effetto costruttivo e l'efficienza del lavoro. Tempo regolabile. Migliora la spruzzabilità o la pompabilità della malta, nonché la resistenza strutturale. Nel processo di applicazione vero e proprio, è necessario determinare il tipo, la viscosità e la quantità di cellulosa in base ai diversi prodotti, alle abitudini di costruzione e all'ambiente.
Data di pubblicazione: 15-11-2022