HPMC สำหรับปูนผสมแห้ง

คุณลักษณะของ HPMC ในปูนผสมแห้ง

1. HPMC ในคุณลักษณะของปูนฉาบธรรมดา

HPMC ส่วนใหญ่ใช้เป็นสารหน่วงการแข็งตัวและสารกักเก็บน้ำในส่วนผสมของซีเมนต์ ในส่วนประกอบของคอนกรีตและปูนฉาบ สามารถปรับปรุงความหนืดและอัตราการหดตัว เสริมแรงยึดเกาะ ควบคุมเวลาการแข็งตัวของซีเมนต์ และปรับปรุงความแข็งแรงเริ่มต้นและความแข็งแรงดัดคงที่ เนื่องจากมีคุณสมบัติในการกักเก็บน้ำ จึงสามารถลดการสูญเสียน้ำบนพื้นผิวของหินปูน ป้องกันการเกิดรอยแตกที่ขอบ และปรับปรุงการยึดเกาะและประสิทธิภาพการก่อสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการก่อสร้าง สามารถยืดและปรับเวลาการแข็งตัวได้ โดยการเพิ่มปริมาณ HPMC จะทำให้เวลาการแข็งตัวของปูนฉาบยาวนานขึ้น ปรับปรุงความสามารถในการใช้งานและการสูบจ่าย เหมาะสำหรับการก่อสร้างด้วยเครื่องจักร สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการก่อสร้างและป้องกันการผุกร่อนของเกลือที่ละลายน้ำได้บนพื้นผิวอาคาร

2. HPMC ในคุณสมบัติพิเศษของปูนฉาบ

HPMC เป็นสารกักเก็บน้ำที่มีประสิทธิภาพสำหรับปูนแห้ง ช่วยลดอัตราการแยกตัวของน้ำและระดับการแยกชั้นของปูน และช่วยเพิ่มความเหนียวแน่นของปูน HPMC สามารถเพิ่มความแข็งแรงดึงและความแข็งแรงในการยึดเกาะของปูนได้อย่างมาก แม้ว่าความแข็งแรงดัดและความแข็งแรงอัดของปูนจะลดลงเล็กน้อยก็ตาม นอกจากนี้ HPMC ยังสามารถยับยั้งการเกิดรอยแตกแบบพลาสติกในปูนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดดัชนีการแตกร้าวแบบพลาสติกของปูน การกักเก็บน้ำของปูนจะเพิ่มขึ้นตามความหนืดของ HPMC ที่เพิ่มขึ้น และเมื่อความหนืดเกิน 100,000 mPa•s การกักเก็บน้ำจะไม่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญอีกต่อไป ความละเอียดของอนุภาค HPMC ก็มีผลต่ออัตราการกักเก็บน้ำของปูนเช่นกัน เมื่ออนุภาคละเอียด อัตราการกักเก็บน้ำของปูนจะดีขึ้น โดยทั่วไปแล้ว ขนาดอนุภาคของ HPMC ที่ใช้สำหรับปูนซีเมนต์ควรมีขนาดเล็กกว่า 180 ไมครอน (ตะแกรงขนาด 80 เมช) ปริมาณ HPMC ที่เหมาะสมในปูนแห้งคือ 1‰ ~ 3‰

2.1 เมื่อปูน HPMC ละลายในน้ำแล้ว เนื่องจากคุณสมบัติของสารลดแรงตึงผิวที่ช่วยให้วัสดุที่เป็นเจลกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในระบบ และ HPMC ทำหน้าที่เป็นคอลลอยด์ป้องกัน "ห่อหุ้ม" อนุภาคของแข็ง และสร้างชั้นฟิล์มหล่อลื่นบนพื้นผิวด้านนอก ทำให้ระบบปูนมีความเสถียรมากขึ้น และยังช่วยเพิ่มความเหลวของปูนในระหว่างการผสมและลดการลื่นไถลในการก่อสร้างได้อีกด้วย

2.2 สารละลาย HPMC มีคุณสมบัติเฉพาะตัวในด้านโครงสร้างโมเลกุล ทำให้ไม่สูญเสียน้ำในปูนได้ง่าย และจะค่อยๆ ปล่อยออกมาในระยะเวลานาน ทำให้ปูนกักเก็บน้ำได้ดีและช่วยในการก่อสร้าง ป้องกันไม่ให้น้ำเคลื่อนตัวจากปูนไปยังฐานเร็วเกินไป ทำให้น้ำที่กักเก็บไว้ยังคงอยู่บนพื้นผิวของวัสดุสด ซึ่งส่งเสริมการไฮเดรชั่นของซีเมนต์และเพิ่มความแข็งแรงในขั้นสุดท้าย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากส่วนเชื่อมต่อระหว่างปูนซีเมนต์ ปูนฉาบ และสารยึดเกาะสูญเสียน้ำ ส่วนนั้นจะไม่มีความแข็งแรงและแทบไม่มีแรงยึดเกาะ โดยทั่วไปแล้ว พื้นผิวที่สัมผัสกับวัสดุเหล่านี้เป็นตัวดูดซับ ซึ่งจะดูดซับน้ำจากพื้นผิวมากบ้างน้อยบ้าง ทำให้การไฮเดรชั่นในส่วนนั้นไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้ความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างปูนซีเมนต์กับพื้นผิวกระเบื้องเซรามิก และกระเบื้องเซรามิก หรือปูนฉาบกับผนังลดลง

ในการเตรียมปูนก่อ การกักเก็บน้ำของ HPMC เป็นคุณสมบัติหลัก มีการพิสูจน์แล้วว่าสามารถกักเก็บน้ำได้สูงถึง 95% การเพิ่มน้ำหนักโมเลกุลของ HPMC และปริมาณซีเมนต์จะช่วยเพิ่มการกักเก็บน้ำและความแข็งแรงในการยึดเกาะของปูนก่อ

ตัวอย่างเช่น เนื่องจากกาวติดกระเบื้องต้องมีแรงยึดเกาะสูงระหว่างพื้นผิวและกระเบื้อง ดังนั้นกาวจึงได้รับผลกระทบจากสองด้านของการดูดซับน้ำ ได้แก่ พื้นผิวของพื้นผิว (ผนัง) และกระเบื้อง กระเบื้องเซรามิกชนิดพิเศษนั้นมีความแตกต่างด้านคุณภาพมาก รูพรุนบางส่วนมีขนาดใหญ่มาก อัตราการดูดซับน้ำของกระเบื้องเซรามิกจึงสูง ทำให้ประสิทธิภาพการยึดเกาะลดลง สารกักเก็บน้ำจึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ และการเติม HPMC สามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้เป็นอย่างดี

2.3 HPMC มีความเสถียรต่อกรดและเบส และสารละลายในน้ำมีความเสถียรมากในช่วง pH 2 ถึง 12 โซดาไฟและน้ำปูนใสไม่มีผลกระทบต่อคุณสมบัติของมันมากนัก แต่ด่างสามารถเร่งอัตราการละลายและทำให้ความหนืดเพิ่มขึ้นเล็กน้อย

2.4 ปูนฉาบ HPMC ที่เพิ่มเข้ามาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการก่อสร้างได้อย่างมาก ปูนฉาบมีลักษณะ "มัน" ช่วยให้รอยต่อผนังเรียบเนียนและเต็มอิ่ม ทำให้กระเบื้องหรืออิฐยึดเกาะกับฐานได้อย่างแน่นหนา และยืดอายุการใช้งาน เหมาะสำหรับงานก่อสร้างพื้นที่ขนาดใหญ่

2.5 HPMC เป็นอิเล็กโทรไลต์ชนิดไม่มีประจุและไม่ใช่พอลิเมอร์ มีความเสถียรสูงในสารละลายในน้ำร่วมกับเกลือโลหะและอิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ และสามารถเติมลงในวัสดุก่อสร้างได้เป็นเวลานานเพื่อเพิ่มความทนทาน

กระบวนการผลิต HPMC ส่วนใหญ่ใช้เส้นใยฝ้าย (ในประเทศ) ผ่านกระบวนการอัลคาไลเซชัน อีเทอร์ริฟิเคชัน และการสร้างผลิตภัณฑ์โพลีแซ็กคาไรด์อีเทอร์ HPMC ไม่มีประจุในตัวเอง และไม่ทำปฏิกิริยากับไอออนที่มีประจุในวัสดุที่เป็นเจล มีคุณสมบัติคงที่ และมีราคาต่ำกว่าเซลลูโลสอีเทอร์ชนิดอื่น จึงนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในปูนแห้ง

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส เอชพีเอ็มซีการทำงาน ในปูนผสมแห้ง:

เอชพีเอ็มซีการกักเก็บน้ำ (การทำให้ข้น) สามารถทำให้ปูนผสมใหม่มีความข้นมากขึ้นเพื่อให้มีความหนืดที่เหมาะสม ป้องกันการแยกตัว การกักเก็บน้ำ (การทำให้ข้น) ก็เป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดเช่นกัน ช่วยรักษาระดับน้ำอิสระในปูน ทำให้วัสดุประสานมีเวลาในการไฮเดรตมากขึ้นหลังจากฉาบปูนแล้ว การกักเก็บน้ำนี้ช่วยให้เกิดฟองอากาศขนาดเล็กที่สม่ำเสมอ ช่วยปรับปรุงโครงสร้างของปูน

ยิ่งความหนืดของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์สูงขึ้น ประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้น ความหนืดเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญอย่างหนึ่งของประสิทธิภาพของ HPMC ในปัจจุบัน ผู้ผลิต HPMC แต่ละรายใช้วิธีการและเครื่องมือที่แตกต่างกันในการวัดความหนืดของ HPMC วิธีการหลักๆ ได้แก่ HaakeRotovisko, Hoppler, Ubbelohde และ Brookfield เป็นต้น

สำหรับผลิตภัณฑ์ชนิดเดียวกัน ผลการวัดความหนืดด้วยวิธีที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันมาก บางวิธีอาจแตกต่างกันหลายค่า ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบความหนืด ต้องทำการทดสอบด้วยวิธีเดียวกัน รวมถึงอุณหภูมิ ใบพัด ฯลฯ

สำหรับขนาดอนุภาค ยิ่งอนุภาคละเอียดมากเท่าไหร่ การกักเก็บน้ำก็ยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อนุภาคขนาดใหญ่ของเซลลูโลสอีเทอร์เมื่อสัมผัสกับน้ำ พื้นผิวจะละลายทันทีและก่อตัวเป็นเจลห่อหุ้มวัสดุเพื่อป้องกันไม่ให้โมเลกุลของน้ำซึมเข้าไปอีก บางครั้งการคนเป็นเวลานานก็ไม่สามารถกระจายตัวละลายได้อย่างสม่ำเสมอ ทำให้เกิดสารละลายที่เป็นตะกอนขุ่นหรือการจับตัวเป็นก้อน ความสามารถในการละลายของเซลลูโลสอีเทอร์เป็นหนึ่งในปัจจัยในการเลือกใช้เซลลูโลสอีเทอร์ ความละเอียดก็เป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์เช่นกัน MC สำหรับปูนแห้งต้องการผงที่มีปริมาณน้ำต่ำ และความละเอียดของอนุภาค 20%~60% ที่มีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 63 ไมโครเมตร ความละเอียดส่งผลต่อความสามารถในการละลายของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ MC ที่หยาบมักจะเป็นเม็ดและสามารถละลายในน้ำได้ง่ายโดยไม่จับตัวเป็นก้อน แต่ความเร็วในการละลายช้ามาก ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับใช้ในปูนแห้ง ในปูนแห้ง เมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ (MC) จะกระจายตัวอยู่ระหว่างหินกรวด สารเติมเต็มละเอียด และวัสดุประสาน เช่น ซีเมนต์ และผงที่มีความละเอียดเพียงพอเท่านั้นที่จะช่วยป้องกันการจับตัวเป็นก้อนของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์เมื่อผสมกับน้ำ เมื่อ MC ผสมกับน้ำเพื่อละลายก้อนที่จับตัวเป็นก้อน การกระจายตัวและการละลายจะทำได้ยากมาก MC ที่มีความละเอียดหยาบไม่เพียงแต่สิ้นเปลือง แต่ยังลดความแข็งแรงเฉพาะจุดของปูนอีกด้วย เมื่อใช้ปูนแห้งดังกล่าวในการก่อสร้างพื้นที่ขนาดใหญ่ ความเร็วในการบ่มของปูนแห้งเฉพาะจุดจะลดลงอย่างมาก ส่งผลให้เกิดรอยแตกร้าวเนื่องจากเวลาในการบ่มที่แตกต่างกัน สำหรับปูนพ่นด้วยเครื่องจักร เนื่องจากเวลาในการผสมสั้น ความละเอียดของผงจึงสูงกว่า

โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งความหนืดสูงเท่าไร ประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ยิ่งความหนืดสูงเท่าไร น้ำหนักโมเลกุลของเมทิลเซลลูโลสก็จะยิ่งสูงขึ้น และประสิทธิภาพในการละลายก็จะลดลงตามไปด้วย ซึ่งส่งผลเสียต่อความแข็งแรงและประสิทธิภาพในการก่อสร้างของปูนฉาบ ความหนืดที่สูงขึ้นจะทำให้ปูนฉาบข้นขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แต่ความสัมพันธ์นี้ไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรง ความหนืดที่สูงขึ้นจะทำให้ปูนฉาบเปียกมีความเหนียวมากขึ้น ทั้งในด้านการก่อสร้าง ประสิทธิภาพในการขูดปูนที่เหนียว และการยึดเกาะกับวัสดุฐานที่สูงขึ้น แต่จะไม่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างของปูนฉาบเปียก กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ประสิทธิภาพในการป้องกันการไหลย้อยจะไม่ชัดเจนในระหว่างการก่อสร้าง ในทางตรงกันข้าม เมทิลเซลลูโลสอีเทอร์ที่ดัดแปลงบางชนิดที่มีความหนืดต่ำกลับมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างของปูนฉาบเปียก

การกักเก็บน้ำของ HPMC ยังเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิในการใช้งาน และการกักเก็บน้ำของเมทิลเซลลูโลสอีเทอร์จะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แต่ในการใช้งานจริง สภาพแวดล้อมของปูนแห้งหลายแห่งมักจะมีอุณหภูมิสูง (สูงกว่า 40 องศาเซลเซียส) ภายใต้สภาวะการก่อสร้างบนพื้นผิวที่ร้อน เช่น แสงแดดในฤดูร้อนของการฉาบปูนผนังภายนอก ซึ่งมักจะเร่งการแข็งตัวของซีเมนต์และการแข็งตัวของปูนแห้ง การลดลงของอัตราการกักเก็บน้ำทำให้รู้สึกได้อย่างชัดเจนว่าทั้งความสามารถในการก่อสร้างและความต้านทานต่อการแตกร้าวได้รับผลกระทบ ในสภาวะเช่นนี้ การลดอิทธิพลของปัจจัยด้านอุณหภูมิจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ในเรื่องนี้ สารเติมแต่งเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสอีเทอร์ในปัจจุบันถือว่าอยู่ในระดับแนวหน้าของการพัฒนาเทคโนโลยี แม้จะเพิ่มปริมาณเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (สูตรสำหรับฤดูร้อน) แล้ว ความสามารถในการก่อสร้างและความต้านทานต่อการแตกร้าวก็ยังไม่สามารถตอบสนองความต้องการใช้งานได้ ด้วยการปรับปรุงคุณสมบัติของ MC เป็นพิเศษ เช่น การเพิ่มระดับการเกิดอีเทอร์ ทำให้ MC สามารถคงประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำได้ดีขึ้นภายใต้อุณหภูมิสูง ส่งผลให้มีประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้นภายใต้สภาวะที่รุนแรง

โดยทั่วไปแล้ว HPMC มีอุณหภูมิการเกิดเจล ซึ่งสามารถแบ่งได้คร่าวๆ เป็นประเภท 60, 65 และ 75 สำหรับปูนฉาบสำเร็จรูปทั่วไปที่ใช้ทรายแม่น้ำเป็นส่วนผสม ควรเลือกใช้ HPMC ที่มีอุณหภูมิการเกิดเจลสูงคือ 75 ปริมาณ HPMC ไม่ควรมากเกินไป เพราะจะทำให้ปูนต้องการน้ำมากขึ้น จะเกาะติดกับปูนฉาบ และใช้เวลาในการแข็งตัวนานเกินไป ซึ่งจะส่งผลเสียต่อการก่อสร้าง ผลิตภัณฑ์ปูนฉาบแต่ละชนิดควรเลือกใช้ HPMC ที่มีความหนืดต่างกัน ไม่ควรใช้ HPMC ที่มีความหนืดสูงโดยไม่จำเป็น ดังนั้น แม้ว่าผลิตภัณฑ์ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสจะมีคุณภาพดี แต่การเลือกใช้ HPMC ที่เหมาะสมนั้นเป็นความรับผิดชอบหลักของบุคลากรในห้องปฏิบัติการของบริษัท ปัจจุบันมีผู้ค้าผิดกฎหมายจำนวนมากที่จำหน่าย HPMC ผสมอยู่ คุณภาพค่อนข้างต่ำ ห้องปฏิบัติการควรคัดเลือกเซลลูโลสบางชนิด ทำการทดลองอย่างดี เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของผลิตภัณฑ์ปูนฉาบ ไม่ควรหลงเชื่อของถูกจนทำให้เกิดความเสียหายโดยไม่จำเป็น