Zelulosa-ether zelulosa naturalez egindako polimero sintetikoa da, aldaketa kimikoaren bidez.Zelulosa-ether zelulosa naturalaren eratorria da.Zelulosa eteraren ekoizpena polimero sintetikoetatik desberdina da.Bere oinarrizko materiala zelulosa da, polimero konposatu naturala.Zelulosa-egitura naturalaren berezitasuna dela eta, zelulosa berak ez du eterifikazio-agenteekin erreakzionatzeko gaitasunik.Hala ere, hantura-agentearen tratamenduaren ondoren, kate molekularren eta kateen arteko hidrogeno-lotura sendoak suntsitzen dira, eta hidroxil taldearen askapen aktiboa zelulosa alkali erreaktibo bihurtzen da.Lortu zelulosa-eterra.
Zelulosa-eterren propietateak ordezkatzaileen motaren, kopuruaren eta banaketaren araberakoak dira.Zelulosa-eterren sailkapena ordezkatzaile motan, eterifikazio-mailan, disolbagarritasunean eta erlazionatutako aplikazio-propietateetan ere oinarritzen da.Kate molekularreko ordezkatzaile motaren arabera, monoeter eta eter mistoetan bana daiteke.Normalean mc erabiltzen dugu monoeter gisa, eta HPmc eter misto gisa.Metil zelulosa eter mc zelulosa naturalaren glukosa unitateko hidroxilo taldea metoxi taldearekin ordezkatu ondoren produktua da.Unitatean hidroxilo taldearen zati bat metoxi talde batekin eta beste zati bat hidroxipropil talde batekin ordezkatuz lortzen den produktua da.Egiturazko formula [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hidroxietil metil zelulosa eter HEmc da, hauek dira merkatuan asko erabiltzen eta saltzen diren barietate nagusiak.
Disolbagarritasunari dagokionez, ioniko eta ez-ionikotan bana daiteke.Ur disolbagarriak diren zelulosa-eter ez-ionikoak, batez ere, alkil-eter eta hidroxialkil-eterren bi seriez osatuta daude.Cmc ionikoa detergente sintetikoetan, ehunen inprimaketa eta tindaketa, elikagaien eta petrolioaren esplorazioan erabiltzen da batez ere.Mc ez-ionikoak, HPmc, HEmc, etab. eraikuntza-materialetan, latex-estalduretan, medikuntzan, eguneroko produktu kimikoetan eta abarretan erabiltzen dira batez ere. Loditzaile, ura atxikitzeko agente, egonkortzaile, sakabanatu eta filma sortzeko agente gisa erabiltzen da.
Zelulosa eteraren ur atxikipena
Eraikuntzako materialen ekoizpenean, batez ere lehor-nahastutako morteroan, zelulosa eterrek paper ordezkaezina betetzen du, batez ere mortero berezien ekoizpenean (morteroa aldatua), ezinbesteko eta garrantzitsua den osagaia da.
Ur-disolbagarria den zelulosa-eterrek morteroan duen eginkizun garrantzitsuak hiru alderdi ditu nagusiki, bata ura atxikitzeko gaitasun bikaina da, bestea morteroaren koherentzian eta tixotropian duen eragina eta hirugarrena zementuarekiko interakzioa da.
Zelulosa eterraren ura atxikitzeko efektua oinarri-geruzaren ur-xurgapenaren, morteroaren konposizioaren, mortero-geruzaren lodieraren, morteroaren ur-eskariaren eta ezarpen-materialaren ezarpen-denboraren araberakoa da.Zelulosa eteraren ur atxikipena bera zelulosa eteraren disolbagarritasunetik eta deshidrataziotik dator.Denok dakigunez, zelulosa-kate molekularrak oso hidratagarriak diren OH talde ugari dituen arren, ez da uretan disolbagarria, zelulosa-egiturak kristalintasun-maila handia duelako.Hidroxilo taldeen hidratazio-gaitasuna ez da nahikoa molekulen arteko hidrogeno-lotura sendoak eta van der Waals-en indarrak estaltzeko.Hori dela eta, puztu egiten da baina ez da uretan disolbatzen.Ordezkatzaile bat kate molekularrean sartzen denean, ordezkatzaileak ez du soilik hidrogeno-katea suntsitzen, baizik eta kate arteko hidrogeno-lotura ere suntsitzen da, ordezkatzailea ondoko kateen artean ziritzearen ondorioz.Ordezkatzailea zenbat eta handiagoa izan, orduan eta distantzia handiagoa izango da molekulen artean.Zenbat eta distantzia handiagoa.Hidrogeno-loturak suntsitzearen efektua zenbat eta handiagoa izan, zelulosa-eterra ur-disolbagarri bihurtzen da zelulosa-sarea zabaldu eta disoluzioa sartu ondoren, biskositate handiko disoluzioa osatuz.Tenperatura igotzen denean, polimeroaren hidratazioa ahuldu egiten da, eta kateen arteko ura kanporatzen da.Deshidratazio-efektua nahikoa denean, molekulak agregatzen hasten dira, hiru dimentsioko sare-egitura gel bat osatuz eta tolestuta.Morteroaren uraren atxikipenari eragiten dioten faktoreak honako hauek dira: zelulosa eteraren biskositatea, gehitutako kopurua, partikulen fintasuna eta erabilera-tenperatura.
Zenbat eta likatasun handiagoa izan zelulosa eteraren, orduan eta hobeagoa da ura atxikitzeko errendimendua, eta orduan eta handiagoa izango da polimero-disoluzioaren biskositatea.Polimeroaren pisu molekularraren (polimerizazio-graduaren) arabera, egitura molekularraren katearen luzerak eta katearen formak ere zehazten du, eta ordezkatzaileen moten eta kantitateen banaketak bere biskositate-barrutiari ere eragiten dio zuzenean.[η]=Kmα
[η] Polimero-disoluzioaren berezko biskositatea
m polimeroaren pisu molekularra
α polimeroaren konstante ezaugarria
K biskositate-disoluzio-koefizientea
Polimero-disoluzio baten biskositatea polimeroaren pisu molekularraren araberakoa da.Zelulosa-eter disoluzioaren biskositatea eta kontzentrazioa hainbat esparrutan aplikatzearekin lotuta daude.Hori dela eta, zelulosa-eter bakoitzak biskositate-zehaztapen desberdinak ditu, eta biskositatearen doikuntza batez ere zelulosa alkalinoaren degradazioan gauzatzen da, hau da, zelulosa-kate molekularren hausturarekin.
Zenbat eta handiagoa izan morteroari zelulosa-eter kantitatea, orduan eta hobea da ura atxikitzeko errendimendua, eta zenbat eta likatasun handiagoa, orduan eta hobea izango da ura atxikitzeko.
Partikulen tamainari dagokionez, zenbat eta finagoa izan, orduan eta hobeto ura atxikitzen da (ikus 3. irudia).Zelulosa-eter partikula handiak urarekin kontaktuan jarri ondoren, gainazala berehala disolbatu eta gel bat eratzen du materiala biltzeko, ur molekulek infiltratzen jarrai ez dezaten.Batzuetan, ezin da uniformeki sakabanatu eta disolbatu epe luzera nahastu ondoren ere, disoluzio malutsu lainotua edo aglomerazioa osatuz.Zelulosa eteraren ur-erretentzioari asko eragiten dio, eta disolbagarritasuna da zelulosa eterra aukeratzeko faktoreetako bat.
Zelulosa Eterren loditzea eta tixotropia
Zelulosa eteraren bigarren funtzioa - loditzea honako hauen araberakoa da: zelulosa eteraren polimerizazio-maila, disoluzioaren kontzentrazioa, zizaila-tasa, tenperatura eta beste baldintza batzuk.Disoluzioaren gelifikazio-propietatea alkil zelulosa eta bere eraldatutako deribatuentzat bakarra da.Gelifikazio-propietateak ordezkapen-mailarekin, disoluzio-kontzentrazioarekin eta gehigarriekin erlazionatuta daude.Hidroxialkil eraldatutako deribatuetarako, gelaren propietateak hidroxialkilaren aldaketa-mailarekin ere erlazionatuta daude.Likatasun baxuko mc eta HPmc-etarako, % 10-15 kontzentrazio-soluzioa presta daiteke, % 5-10 disoluzioa likatasun ertaineko mc eta HPmc-rako eta % 2-3 soluzioa likatasun handiko mc eta HPmc, eta normalean Zelulosa eteraren biskositatearen sailkapena % 1-2 disoluzioarekin ere kalifikatzen da.Pisu molekular handiko zelulosa eterrek loditze-eraginkortasun handia du.Kontzentrazio-soluzio berean, pisu molekular ezberdineko polimeroek biskositate desberdinak dituzte.Goi mailako titulua.Helburuko biskositatea pisu molekular baxuko zelulosa eter kopuru handi bat gehituz soilik lor daiteke.Bere biskositateak ebakidura-abiaduraren menpekotasun txikia du, eta biskositate handia helburuko biskositatera iristen da, eta behar den gehigarri kopurua txikia da, eta likatasuna loditzearen eraginkortasunaren araberakoa da.Hori dela eta, koherentzia jakin bat lortzeko, zelulosa-eter kopuru jakin bat (disoluzioaren kontzentrazioa) eta disoluzioaren biskositatea bermatu behar dira.Disoluzioaren gel-tenperatura ere linealki jaisten da disoluzioaren kontzentrazioa handitzean, eta gelak giro-tenperaturan kontzentrazio jakin batera iritsi ondoren.HPmc-ren gelifikazio-kontzentrazioa handiagoa da giro-tenperaturan.
Koherentzia ere molda daiteke partikulen tamaina aukeratuz eta zelulosa-eterrak aldakuntza-maila ezberdinekin aukeratuz.Aldaketa deritzona mc-ren eskeleto-egituran hidroxialkil taldeen ordezkapen maila jakin bat sartzea da.Bi ordezkatzaileen ordezkapen erlatiboaren balioak aldatuz, hau da, maiz esaten ditugun metoxi eta hidroxialkil taldeen DS eta ms ordezkapen erlatiboen balioak aldatuz.Zelulosa eteraren hainbat errendimendu eskakizun lor daitezke bi ordezkatzaileen ordezkapen-balio erlatiboak aldatuz.
Eraikuntza-material hautsetan erabiltzen diren zelulosa-eterek ur hotzetan azkar disolbatu behar dute eta sistemari koherentzia egokia eman behar diote.Zizaila-tasa jakin bat emanez gero, bloke malutsu eta koloidal bihurtzen da, hau da, kalitate eskaseko produktua dena.
Zementu-pastaren koherentziaren eta zelulosa eteraren dosiaren arteko erlazio lineal ona ere badago.Zelulosa eterrek morteroaren biskositatea asko handitu dezakete.Zenbat eta dosia handiagoa izan, orduan eta efektu nabariagoa izango da, ikusi 6. irudia
Likatasun handiko zelulosa-eter disoluzio urtsuak tixotropia handia du, eta hori ere zelulosa-eterren ezaugarri nagusia da.Mc motako polimeroen disoluzio urtsuek normalean jariakortasun pseudoplastikoa eta ez-tixotropikoa izan ohi dute beren gel-tenperaturatik behera, baina fluxu-propietate newtoniarrak ebakidura-tasa baxuetan.Pseudoplastikotasuna areagotu egiten da zelulosa-eterren pisu molekularra edo kontzentrazioan, ordezkatzaile mota eta ordezkapen-maila edozein dela ere.Hori dela eta, biskositate-maila bereko zelulosa-eterek, berdin dio mc, HPmc, HEmc-ek, propietate erreologiko berdinak erakutsiko dituzte beti, kontzentrazioa eta tenperatura konstante mantentzen diren bitartean.Tenperatura igotzean gel estrukturalak sortzen dira, eta fluxu oso tixotropikoak gertatzen dira.Kontzentrazio handiko eta biskositate baxuko zelulosa-eterek tixotropia erakusten dute gel-tenperaturatik behera ere.Propietate honek onura handia du eraikuntzako morteroaren eraikuntzan berdinketa eta sagging doitzeko.Hemen azaldu behar da zelulosa eteraren biskositatea zenbat eta handiagoa izan, orduan eta hobea izango da ur atxikipena, baina zenbat eta likatasun handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da zelulosa eteraren pisu molekular erlatiboa eta dagokion disolbagarritasunaren murrizketa, eta horrek eragin negatiboa du. morteroaren kontzentrazioari eta eraikuntzaren errendimenduari buruz.Zenbat eta likatasun handiagoa izan, orduan eta nabariagoa da morteroaren loditze-efektua, baina ez da guztiz proportzionala.Likatasun ertaina eta baxua, baina eraldatutako zelulosa eterak errendimendu hobea du mortero hezearen egitura-indarra hobetzeko.Biskositatea handitzearekin batera, zelulosa eteraren ur atxikipena hobetzen da.
Argitalpenaren ordua: 2022-11-22