การพัฒนาเซลลูโลสอีเทอร์ HEMC ใหม่เพื่อลดการเกาะตัวเป็นก้อนในพลาสเตอร์พ่นด้วยเครื่องจักรที่ใช้ยิปซั่ม

การพัฒนาเซลลูโลสอีเทอร์ HEMC ใหม่เพื่อลดการเกาะตัวเป็นก้อนในพลาสเตอร์พ่นด้วยเครื่องจักรที่ใช้ยิปซั่ม

ปูนฉาบพ่นด้วยเครื่องยิปซั่ม (GSP) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรปตะวันตกตั้งแต่ทศวรรษ 1970การเกิดขึ้นของการฉีดพ่นเชิงกลได้ปรับปรุงประสิทธิภาพของการฉาบปูนในขณะที่ลดต้นทุนการก่อสร้างด้วยการเพิ่มการค้า GSP ในเชิงลึก เซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้กลายเป็นสารเติมแต่งหลักเซลลูโลสอีเทอร์ช่วยให้ GSP มีประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำที่ดี ซึ่งจำกัดการดูดซึมความชื้นของพื้นผิวในปูนปลาสเตอร์ จึงทำให้ได้เวลาการตั้งค่าที่คงที่และคุณสมบัติเชิงกลที่ดีนอกจากนี้ เส้นโค้งรีโอโลยีเฉพาะของเซลลูโลสอีเทอร์สามารถปรับปรุงผลของการฉีดพ่นด้วยเครื่องจักร และทำให้ขั้นตอนการปรับระดับและการตกแต่งปูนที่ตามมาง่ายขึ้นอย่างมาก

แม้จะมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนของเซลลูโลสอีเทอร์ในการใช้งาน GSP แต่ก็ยังสามารถก่อให้เกิดก้อนแห้งเมื่อฉีดพ่นการจับตัวเป็นก้อนที่ไม่เปียกน้ำเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าการจับตัวเป็นก้อนหรือการทำให้เป็นก้อน และอาจส่งผลเสียต่อการปรับระดับและการตกแต่งปูนการรวมตัวกันสามารถลดประสิทธิภาพของไซต์และเพิ่มต้นทุนของการใช้งานผลิตภัณฑ์ยิปซั่มประสิทธิภาพสูงเพื่อให้เข้าใจถึงผลกระทบของเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีต่อการก่อตัวของก้อนใน GSP ได้ดียิ่งขึ้น เราได้ทำการศึกษาเพื่อพยายามระบุพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องซึ่งมีอิทธิพลต่อการก่อตัวของเซลลูโลสจากผลการศึกษานี้ เราได้พัฒนาชุดผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีแนวโน้มลดลงในการจับตัวเป็นก้อนและประเมินผลในการใช้งานจริง

คำสำคัญ: เซลลูโลสอีเทอร์เครื่องยิปซั่ม พ่นปูนปลาสเตอร์;อัตราการละลายสัณฐานวิทยาของอนุภาค

1.การแนะนำ

เซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในปูนปลาสเตอร์พ่นด้วยเครื่องจักร (GSP) ที่ใช้ยิปซั่มเพื่อควบคุมความต้องการน้ำ ปรับปรุงการกักเก็บน้ำ และปรับปรุงคุณสมบัติการไหลของปูนดังนั้นจึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของปูนเปียก จึงมั่นใจได้ถึงความแข็งแรงที่ต้องการของปูนเนื่องจากมีคุณสมบัติในเชิงพาณิชย์และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม GSP แบบผสมแห้งจึงกลายเป็นวัสดุก่อสร้างภายในอาคารที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วยุโรปในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา

เครื่องจักรสำหรับผสมและฉีดพ่น GSP แบบผสมแห้งประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์มานานหลายทศวรรษแม้ว่าคุณสมบัติทางเทคนิคบางประการของอุปกรณ์จากผู้ผลิตหลายรายจะแตกต่างกันไป แต่เครื่องพ่นที่มีจำหน่ายทั่วไปทั้งหมดให้เวลาในการกวนที่จำกัดมากเพื่อให้น้ำผสมกับปูนแห้งผสมยิปซั่มที่มีเซลลูโลสอีเทอร์โดยทั่วไป กระบวนการผสมทั้งหมดจะใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีหลังจากผสมแล้ว ปูนเปียกจะถูกปั๊มผ่านท่อส่งและฉีดลงบนผนังวัสดุพิมพ์กระบวนการทั้งหมดเสร็จสิ้นภายในหนึ่งนาทีอย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลาสั้นๆ ดังกล่าว เซลลูโลสอีเทอร์จำเป็นต้องละลายให้หมดเพื่อพัฒนาคุณสมบัติอย่างเต็มที่ในการใช้งานการเติมผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่บดละเอียดลงในสูตรปูนยิปซั่มช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะละลายได้อย่างสมบูรณ์ในระหว่างกระบวนการฉีดพ่นนี้

เซลลูโลสอีเทอร์ที่บดละเอียดจะสร้างความสม่ำเสมออย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับน้ำระหว่างการกวนในเครื่องพ่นสารเคมีความหนืดที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเกิดจากการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์ทำให้เกิดปัญหากับการเปียกน้ำพร้อมกันของอนุภาคของวัสดุประสานยิปซั่มเมื่อน้ำเริ่มข้นจะกลายเป็นของเหลวน้อยลงและไม่สามารถซึมผ่านรูเล็ก ๆ ระหว่างอนุภาคยิปซั่มได้หลังจากที่การเข้าถึงรูพรุนถูกปิดกั้น กระบวนการเปียกของอนุภาควัสดุประสานด้วยน้ำจะล่าช้าเวลาในการผสมในเครื่องพ่นจะสั้นกว่าเวลาที่ต้องใช้ในการทำให้อนุภาคยิปซั่มเปียกเต็มที่ ซึ่งส่งผลให้ผงแป้งแห้งจับตัวเป็นก้อนในปูนเปียกใหม่เมื่อเกิดการจับตัวเป็นก้อนแล้ว จะขัดขวางประสิทธิภาพของคนงานในกระบวนการที่ตามมา: การปรับระดับปูนด้วยปูนที่จับตัวเป็นก้อนนั้นลำบากมากและต้องใช้เวลามากขึ้นแม้ว่าปูนจะเซ็ตตัวแล้ว ก้อนที่ก่อตัวขึ้นในตอนแรกอาจปรากฏขึ้นตัวอย่างเช่น การปิดกระจุกภายในระหว่างการก่อสร้างจะนำไปสู่การปรากฏของพื้นที่มืดในระยะหลังซึ่งเราไม่ต้องการเห็น

แม้ว่าเซลลูโลสอีเทอร์จะถูกใช้เป็นสารเติมแต่งใน GSP มาเป็นเวลาหลายปีแล้ว แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีการศึกษาถึงผลกระทบต่อการก่อตัวของก้อนที่ไม่เปียกน้ำมากนักบทความนี้นำเสนอวิธีการที่เป็นระบบที่สามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจสาเหตุของการรวมตัวกันจากมุมมองเซลลูโลสอีเทอร์

2. เหตุผลในการก่อตัวของก้อนที่ไม่เปียกใน GSP

2.1 การทำให้เปียกปูนปลาสเตอร์

ในช่วงแรกของการจัดทำโครงการวิจัย มีการรวบรวมสาเหตุที่เป็นไปได้หลายประการสำหรับการก่อตัวของกระจุกใน CSPต่อไป ผ่านการวิเคราะห์โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย ปัญหาจะมุ่งเน้นไปที่ว่ามีวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคที่ใช้งานได้จริงหรือไม่จากการทำงานเหล่านี้ การแก้ปัญหาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการก่อตัวของก้อนใน GSP ได้รับการคัดกรองในเบื้องต้นจากการพิจารณาทั้งด้านเทคนิคและเชิงพาณิชย์ เส้นทางทางเทคนิคของการเปลี่ยนการเปียกของอนุภาคยิปซั่มโดยการปรับสภาพพื้นผิวนั้นถูกตัดออกไปจากมุมมองทางการค้า แนวคิดในการเปลี่ยนอุปกรณ์ที่มีอยู่ด้วยอุปกรณ์ฉีดพ่นด้วยห้องผสมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งสามารถรับประกันการผสมน้ำและปูนได้อย่างเพียงพอนั้นถูกตัดออกไป

อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้สารทำให้เปียกเป็นสารเติมแต่งในสูตรปูนปลาสเตอร์ยิปซั่ม และเราพบสิทธิบัตรสำหรับสิ่งนี้แล้วอย่างไรก็ตามการเติมสารเติมแต่งนี้ส่งผลเสียต่อความสามารถในการทำงานของปูนปลาสเตอร์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่สำคัญกว่านั้น คือ การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพของปูน โดยเฉพาะความแข็งและความแข็งแรงดังนั้นเราจึงไม่ลงลึกเกินไปนอกจากนี้ การเติมสารทำให้เปียกชื้นยังถือว่าอาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

เนื่องจากเซลลูโลสอีเทอร์เป็นส่วนหนึ่งของสูตรปูนปลาสเตอร์อยู่แล้ว การปรับเซลลูโลสอีเทอร์ให้เหมาะสมจึงกลายเป็นทางออกที่ดีที่สุดที่สามารถเลือกได้ในขณะเดียวกัน จะต้องไม่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติการกักเก็บน้ำหรือส่งผลเสียต่อคุณสมบัติการไหลของปูนปลาสเตอร์ในการใช้งานจากสมมติฐานที่เสนอก่อนหน้านี้ว่าการสร้างผงที่ไม่เปียกใน GSP นั้นเกิดจากการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์หลังจากสัมผัสกับน้ำในระหว่างการกวน การควบคุมลักษณะการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์กลายเป็นเป้าหมายหลักของการศึกษาของเรา .

2.2 เวลาในการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์

วิธีง่ายๆ ในการชะลออัตราการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์คือการใช้ผลิตภัณฑ์เกรดเม็ดข้อเสียเปรียบหลักของการใช้แนวทางนี้ใน GSP คืออนุภาคที่หยาบเกินไปไม่ละลายอย่างสมบูรณ์ภายในช่วงเวลาสั้นๆ 10 วินาทีในการกวนในเครื่องพ่นสารเคมี ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียการกักเก็บน้ำนอกจากนี้ การพองตัวของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ไม่ละลายในระยะหลังจะทำให้หนาขึ้นหลังการฉาบปูน และส่งผลต่อประสิทธิภาพการก่อสร้างซึ่งเป็นสิ่งที่เราไม่ต้องการเห็น

อีกทางเลือกหนึ่งในการลดอัตราการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์คือการเชื่อมขวางพื้นผิวของเซลลูโลสอีเทอร์แบบย้อนกลับได้ด้วยไกลออกซาลอย่างไรก็ตาม เนื่องจากปฏิกิริยาการเชื่อมขวางถูกควบคุมค่า pH อัตราการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์จึงขึ้นอยู่กับค่า pH ของสารละลายที่เป็นน้ำโดยรอบเป็นอย่างมากค่า pH ของระบบ GSP ที่ผสมกับปูนขาวมีค่าสูงมาก และพันธะเชื่อมขวางของไกลออกซาลบนพื้นผิวจะเปิดออกอย่างรวดเร็วหลังจากสัมผัสกับน้ำ และความหนืดเริ่มเพิ่มขึ้นทันทีดังนั้นการบำบัดด้วยสารเคมีดังกล่าวจึงไม่สามารถมีบทบาทในการควบคุมอัตราการละลายใน GSP ได้

เวลาการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์ยังขึ้นอยู่กับสัณฐานวิทยาของอนุภาคด้วยอย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงนี้ยังไม่ได้รับความสนใจมากนัก แม้ว่าผลกระทบจะมีความสำคัญมากก็ตามมีอัตราการละลายเชิงเส้นคงที่ [กก./(ตร.ม•s)] ดังนั้นการละลายและความหนืดที่สะสมขึ้นจึงเป็นสัดส่วนกับพื้นผิวที่มีอยู่อัตรานี้สามารถเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญกับการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของอนุภาคเซลลูโลสในการคำนวณของเรา สันนิษฐานว่ามีความหนืดเต็มที่ (100%) หลังจากกวนผสม 5 วินาที

จากการคำนวณสัณฐานวิทยาของอนุภาคต่างๆ พบว่า อนุภาคทรงกลมมีความหนืด 35% ของความหนืดสุดท้ายที่เวลาผสมครึ่งหนึ่งในช่วงเวลาเดียวกัน อนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์รูปแท่งสามารถเข้าถึงได้เพียง 10% เท่านั้นอนุภาครูปแผ่นดิสก์เริ่มละลายหลังจากนั้น2.5 วินาที

รวมถึงคุณสมบัติการละลายในอุดมคติสำหรับเซลลูโลสอีเทอร์ใน GSPชะลอการสร้างความหนืดเริ่มต้นนานกว่า 4.5 วินาทีหลังจากนั้นความหนืดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงความหนืดสุดท้ายภายใน 5 วินาทีของเวลากวนผสมใน GSP เวลาในการละลายที่ล่าช้าเป็นเวลานานทำให้ระบบมีความหนืดต่ำ และน้ำที่เติมเข้าไปสามารถทำให้อนุภาคยิปซั่มเปียกได้เต็มที่และเข้าสู่รูพรุนระหว่างอนุภาคโดยไม่รบกวน

3. สัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์

3.1 การวัดสัณฐานวิทยาของอนุภาค

เนื่องจากรูปร่างของอนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความสามารถในการละลาย ขั้นแรกจำเป็นต้องกำหนดพารามิเตอร์ที่อธิบายรูปร่างของอนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์ จากนั้นจึงระบุความแตกต่างระหว่างการไม่เปียก การก่อตัวของเกาะกลุ่มเป็นพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะ .

เราได้รับสัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์ด้วยเทคนิคการวิเคราะห์ภาพแบบไดนามิกสัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์สามารถระบุได้อย่างสมบูรณ์โดยใช้เครื่องวิเคราะห์ภาพดิจิตอล SYMPATEC (ผลิตในเยอรมนี) และเครื่องมือวิเคราะห์ซอฟต์แวร์เฉพาะพารามิเตอร์รูปร่างของอนุภาคที่สำคัญที่สุดพบว่าเป็นความยาวเฉลี่ยของเส้นใยที่แสดงเป็น LEFI(50,3) และเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยแสดงเป็น DIFI(50,3)ข้อมูลความยาวเฉลี่ยไฟเบอร์ถือเป็นความยาวเต็มของอนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์ที่แผ่กระจายออกไป

โดยปกติ ข้อมูลการกระจายขนาดอนุภาค เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ย DIFI อาจคำนวณตามจำนวนของอนุภาค (แสดงด้วย 0) ความยาว (แสดงด้วย 1) พื้นที่ (แสดงด้วย 2) หรือปริมาตร (แสดงด้วย 3)การวัดข้อมูลอนุภาคทั้งหมดในบทความนี้ขึ้นอยู่กับปริมาตร ดังนั้นจึงระบุด้วย 3 ต่อท้ายตัวอย่างเช่น ใน DIFI(50,3) 3 หมายถึงการกระจายปริมาตร และ 50 หมายความว่า 50% ของเส้นโค้งการกระจายขนาดอนุภาคนั้นเล็กกว่าค่าที่ระบุ และอีก 50% นั้นใหญ่กว่าค่าที่ระบุข้อมูลรูปร่างของอนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์มีหน่วยเป็นไมโครเมตร (µm)

3.2 เซลลูโลสอีเทอร์หลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพทางสัณฐานวิทยาของอนุภาค

โดยคำนึงถึงผลกระทบของพื้นผิวของอนุภาค เวลาการละลายของอนุภาคของอนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีรูปร่างของอนุภาคคล้ายแท่งจะขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ย DIFI (50,3)จากสมมติฐานนี้ งานพัฒนาเซลลูโลสอีเทอร์มีเป้าหมายเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ย DIFI (50,3) ที่ใหญ่ขึ้นเพื่อปรับปรุงความสามารถในการละลายของผง

อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นของความยาวไฟเบอร์เฉลี่ย DIFI(50,3) ไม่คาดว่าจะมาพร้อมกับการเพิ่มขนาดอนุภาคเฉลี่ยการเพิ่มพารามิเตอร์ทั้งสองเข้าด้วยกันจะส่งผลให้อนุภาคมีขนาดใหญ่เกินกว่าจะละลายได้อย่างสมบูรณ์ภายในเวลาการกวนปกติ 10 วินาทีของการฉีดพ่นเชิงกล

ดังนั้น ไฮดรอกซีเอทิลเมทิลเซลลูโลส (HEMC) ในอุดมคติควรมีเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ย DIFI(50,3) ที่ใหญ่กว่าในขณะที่รักษาความยาวเส้นใยเฉลี่ย LEFI(50,3)เราใช้กระบวนการผลิตเซลลูโลสอีเทอร์ใหม่เพื่อผลิต HEMC ที่ปรับปรุงใหม่รูปร่างอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ละลายน้ำได้จากกระบวนการผลิตนี้แตกต่างจากรูปร่างอนุภาคของเซลลูโลสที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตอย่างสิ้นเชิงกล่าวอีกนัยหนึ่ง กระบวนการผลิตช่วยให้การออกแบบรูปร่างอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์เป็นอิสระจากวัตถุดิบในการผลิต

ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดสามภาพ: หนึ่งในเซลลูโลสอีเทอร์ที่ผลิตโดยกระบวนการมาตรฐาน และหนึ่งในเซลลูโลสอีเทอร์ที่ผลิตโดยกระบวนการใหม่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง DIFI (50,3) ใหญ่กว่าผลิตภัณฑ์เครื่องมือกระบวนการทั่วไปนอกจากนี้ยังแสดงลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเซลลูโลสบดละเอียดที่ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ทั้งสองนี้

การเปรียบเทียบไมโครกราฟอิเล็กตรอนของเซลลูโลสและเซลลูโลสอีเทอร์ที่ผลิตโดยกระบวนการมาตรฐาน เป็นเรื่องง่ายที่จะพบว่าทั้งสองมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่คล้ายคลึงกันอนุภาคจำนวนมากในภาพทั้งสองแสดงโครงสร้างที่ยาวและบาง ซึ่งบ่งชี้ว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาพื้นฐานไม่เปลี่ยนแปลงแม้ว่าจะเกิดปฏิกิริยาเคมีแล้วก็ตามเป็นที่ชัดเจนว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาของอนุภาคของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยามีความสัมพันธ์อย่างมากกับวัตถุดิบ

พบว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ผลิตโดยกระบวนการใหม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ มีเส้นผ่านศูนย์กลาง DIFI เฉลี่ยที่ใหญ่กว่า (50,3) และส่วนใหญ่แสดงรูปร่างของอนุภาคกลมสั้นและหนา ในขณะที่อนุภาคบางและยาวทั่วไป ในวัตถุดิบเซลลูโลส เกือบสูญพันธุ์

ตัวเลขนี้แสดงให้เห็นอีกครั้งว่าสัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ผลิตโดยกระบวนการใหม่ไม่เกี่ยวข้องกับสัณฐานวิทยาของวัตถุดิบเซลลูโลสอีกต่อไป การเชื่อมโยงระหว่างสัณฐานวิทยาของวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายไม่มีอยู่อีกต่อไป

4. ผลกระทบของสัณฐานวิทยาของอนุภาค HEMC ต่อการก่อตัวของกระจุกที่ไม่เปียกน้ำใน GSP

GSP ได้รับการทดสอบภายใต้เงื่อนไขการใช้งานภาคสนามเพื่อตรวจสอบว่าสมมติฐานของเราเกี่ยวกับกลไกการทำงาน (การใช้ผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย DIFI ที่ใหญ่กว่า (50,3) จะลดการรวมตัวกันที่ไม่ต้องการ) นั้นถูกต้องHEMC ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย DIFI(50,3) ตั้งแต่ 37 µm ถึง 52 µm ถูกนำมาใช้ในการทดลองเหล่านี้เพื่อลดอิทธิพลของปัจจัยอื่นๆ นอกเหนือจากสัณฐานวิทยาของอนุภาค ฐานปูนปลาสเตอร์ยิปซั่มและสารเติมแต่งอื่นๆ ทั้งหมดจะไม่เปลี่ยนแปลงความหนืดของเซลลูโลสอีเทอร์ถูกรักษาให้คงที่ในระหว่างการทดสอบ (60,000mPa.s, สารละลายในน้ำ 2%, วัดด้วย HAAKE rheometer)

เครื่องพ่นยิปซั่มที่มีจำหน่ายทั่วไป (PFT G4) ใช้ในการฉีดพ่นในการทดลองใช้งานมุ่งเน้นที่การประเมินการก่อตัวของปูนยิปซั่มที่ไม่เปียกชื้นทันทีหลังจากฉาบเข้ากับผนังการประเมินการจับตัวเป็นก้อนในขั้นตอนนี้ตลอดขั้นตอนการฉาบปูนจะทำให้ทราบถึงความแตกต่างในประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ได้ดีที่สุดในการทดสอบ พนักงานที่มีประสบการณ์ให้คะแนนสถานการณ์จับตัวเป็นก้อน โดย 1 คือดีที่สุด และ 6 คือแย่ที่สุด

ผลการทดสอบแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเฉลี่ย DIFI (50,3) และคะแนนประสิทธิภาพการจับตัวเป็นก้อนสอดคล้องกับสมมติฐานของเราที่ว่าผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่มี DIFI(50,3) ขนาดใหญ่มีประสิทธิภาพดีกว่าผลิตภัณฑ์ DIFI(50,3) ที่มีขนาดเล็กกว่า คะแนนเฉลี่ยสำหรับ DIFI(50,3) ที่ 52 µm คือ 2 (ดี) ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ที่มี DIFI( 50,3) ของ 37µm และ 40µm ได้คะแนน 5 (ล้มเหลว)

ตามที่เราคาดไว้ ลักษณะการจับตัวเป็นก้อนในการใช้งาน GSP ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย DIFI(50,3) ของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ใช้ยิ่งไปกว่านั้น มีการกล่าวถึงในการอภิปรายก่อนหน้านี้ว่าในบรรดาพารามิเตอร์ทางสัณฐานวิทยา DIFI(50,3) ทั้งหมดมีผลอย่างมากต่อเวลาการละลายของผงเซลลูโลสอีเทอร์นี่เป็นการยืนยันว่าเวลาในการละลายเซลลูโลสอีเทอร์ซึ่งมีความสัมพันธ์อย่างมากกับสัณฐานวิทยาของอนุภาค ส่งผลต่อการก่อตัวของกลุ่มก้อนใน GSP ในที่สุดDIFI ที่มากขึ้น (50,3) ทำให้เวลาการละลายของผงนานขึ้น ซึ่งช่วยลดโอกาสการรวมตัวได้อย่างมากอย่างไรก็ตาม เวลาในการละลายผงที่นานเกินไปจะทำให้เซลลูโลสอีเทอร์ละลายหมดภายในเวลากวนอุปกรณ์ฉีดพ่นได้ยาก

ผลิตภัณฑ์ HEMC ใหม่ที่มีโปรไฟล์การละลายที่เหมาะสมเนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางไฟเบอร์เฉลี่ยที่ใหญ่ขึ้น DIFI(50,3) ไม่เพียงแต่ทำให้ผงยิปซั่มเปียกน้ำได้ดีขึ้นเท่านั้น (ตามที่เห็นในการประเมินการจับตัวเป็นก้อน) แต่ยังไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำของ ผลิตภัณฑ์การกักเก็บน้ำที่วัดได้ตามมาตรฐาน EN 459-2 นั้นแยกไม่ออกจากผลิตภัณฑ์ HEMC ที่มีความหนืดเดียวกันกับ DIFI(50,3) ตั้งแต่ 37µm ถึง 52µmการวัดทั้งหมดหลังจาก 5 นาทีและ 60 นาทีจะอยู่ในช่วงที่ต้องการซึ่งแสดงในกราฟ

อย่างไรก็ตาม ยังได้รับการยืนยันด้วยว่าหาก DIFI(50,3) มีขนาดใหญ่เกินไป อนุภาคเซลลูโลสอีเทอร์จะไม่ละลายอย่างสมบูรณ์อีกต่อไปพบสิ่งนี้เมื่อทดสอบผลิตภัณฑ์ DIFI(50,3) 59 µMผลการทดสอบการกักเก็บน้ำหลังจากผ่านไป 5 นาที และโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจาก 60 นาที ไม่ผ่านเกณฑ์ขั้นต่ำที่กำหนด

5. สรุป

เซลลูโลสอีเทอร์เป็นสารเติมแต่งที่สำคัญในสูตร GSPงานวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่นี่ดูที่ความสัมพันธ์ระหว่างสัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์กับการก่อตัวของก้อนที่ไม่เปียก (เรียกว่าการจับตัวเป็นก้อน) เมื่อฉีดพ่นด้วยกลไกจากสมมติฐานของกลไกการทำงานที่ว่า เวลาการละลายของผงเซลลูโลสอีเทอร์มีผลต่อการเปียกของผงยิปซั่มด้วยน้ำ และส่งผลต่อการก่อตัวของก้อน

เวลาในการละลายขึ้นอยู่กับลักษณะทางสัณฐานวิทยาของอนุภาคของเซลลูโลสอีเทอร์ และสามารถหาได้โดยใช้เครื่องมือวิเคราะห์ภาพดิจิทัลใน GSP เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยขนาดใหญ่ของ DIFI (50,3) มีคุณสมบัติการละลายผงที่เหมาะสมที่สุด ทำให้มีเวลามากขึ้นสำหรับน้ำในการทำให้อนุภาคยิปซั่มเปียกทั่วถึง จึงทำให้ป้องกันการจับตัวเป็นก้อนได้อย่างเหมาะสมเซลลูโลสอีเทอร์ชนิดนี้ผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการผลิตแบบใหม่ และรูปแบบอนุภาคของมันไม่ขึ้นอยู่กับรูปแบบเดิมของวัตถุดิบสำหรับการผลิต

เส้นผ่านศูนย์กลางไฟเบอร์เฉลี่ย DIFI (50,3) มีผลอย่างมากต่อการจับตัวเป็นก้อน ซึ่งได้รับการยืนยันโดยการเพิ่มผลิตภัณฑ์นี้ลงในฐานยิปซั่มที่ฉีดพ่นด้วยเครื่องที่มีจำหน่ายทั่วไปสำหรับการฉีดพ่นในสถานที่นอกจากนี้ การทดสอบสเปรย์ภาคสนามเหล่านี้ยังยืนยันผลการตรวจทางห้องปฏิบัติการของเรา: ผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดที่มี DIFI ขนาดใหญ่ (50,3) สามารถละลายได้อย่างสมบูรณ์ภายในช่วงเวลาของการกวน GSPดังนั้นผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเทอร์ที่มีคุณสมบัติป้องกันการจับตัวเป็นก้อนได้ดีที่สุดหลังจากปรับปรุงรูปร่างของอนุภาคจึงยังคงรักษาประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำไว้ได้ดังเดิม