1. Η κύρια λειτουργία του αιθέρα κυτταρίνης
Στο έτοιμο κονίαμα, ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα κύριο πρόσθετο που προστίθεται σε πολύ χαμηλή ποσότητα αλλά μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση του υγρού κονιάματος και να επηρεάσει την κατασκευαστική απόδοση του κονιάματος.
2. Τύποι αιθέρων κυτταρίνης
Η παραγωγή αιθέρα κυτταρίνης γίνεται κυρίως από φυσικές ίνες μέσω αλκαλικής διάλυσης, αντίδρασης εμβολιασμού (αιθεροποίηση), πλύσης, ξήρανσης, λείανσης και άλλων διεργασιών.
Σύμφωνα με τις κύριες πρώτες ύλες, οι φυσικές ίνες διακρίνονται σε: ίνες βαμβακιού, ίνες κέδρου, ίνες οξιάς κ.λπ. Οι βαθμοί πολυμερισμού τους ποικίλλουν, γεγονός που επηρεάζει το τελικό ιξώδες των προϊόντων τους. Επί του παρόντος, οι μεγάλοι κατασκευαστές κυτταρίνης χρησιμοποιούν ίνες βαμβακιού (υποπροϊόν της νιτροκυτταρίνης) ως κύρια πρώτη ύλη.
Οι αιθέρες κυτταρίνης μπορούν να χωριστούν σε ιονικούς και μη ιονικούς. Ο ιοντικός τύπος περιλαμβάνει κυρίως άλας καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης και ο μη ιονικός τύπος περιλαμβάνει κυρίως μεθυλοκυτταρίνη, μεθυλο υδροξυαιθυλο (προπυλο) κυτταρίνη, υδροξυαιθυλοκυτταρίνη κ.λπ.
Επί του παρόντος, οι αιθέρες κυτταρίνης που χρησιμοποιούνται στο έτοιμο κονίαμα είναι κυρίως αιθέρας μεθυλοκυτταρίνης (MC), μεθυλο-υδροξυαιθυλοκυτταρινικός αιθέρας (MHEC), μεθυλο-υδροξυπροπυλο αιθέρας κυτταρίνης (MHPG), υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρινικός αιθέρας (HPMC). Στο έτοιμο κονίαμα, επειδή η ιοντική κυτταρίνη (άλας καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης) είναι ασταθής παρουσία ιόντων ασβεστίου, σπάνια χρησιμοποιείται σε έτοιμα προϊόντα που χρησιμοποιούν τσιμέντο, σβησμένο ασβέστη κ.λπ. ως υλικά τσιμέντου. Σε ορισμένα μέρη στην Κίνα, το άλας καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης χρησιμοποιείται ως πυκνωτικό για ορισμένα προϊόντα εσωτερικού χώρου που έχουν υποστεί επεξεργασία με τροποποιημένο άμυλο ως κύριο υλικό τσιμέντου και σκόνη Shuangfei ως πληρωτικό. Αυτό το προϊόν είναι επιρρεπές στο ωίδιο και δεν είναι ανθεκτικό στο νερό και τώρα καταργείται σταδιακά. Η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη χρησιμοποιείται επίσης σε ορισμένα έτοιμα προϊόντα, αλλά έχει πολύ μικρό μερίδιο αγοράς.
3. Κύριοι δείκτες απόδοσης αιθέρα κυτταρίνης
(1) Διαλυτότητα
Η κυτταρίνη είναι μια ένωση πολυυδροξυ πολυμερούς που ούτε διαλύεται ούτε λιώνει. Μετά την αιθεροποίηση, η κυτταρίνη είναι διαλυτή σε νερό, αραιό αλκαλικό διάλυμα και οργανικό διαλύτη και έχει θερμοπλαστική. Η διαλυτότητα εξαρτάται κυρίως από τέσσερις παράγοντες: πρώτον, η διαλυτότητα ποικίλλει ανάλογα με το ιξώδες, όσο χαμηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαλυτότητα. Δεύτερον, τα χαρακτηριστικά των ομάδων που εισάγονται στη διαδικασία αιθεροποίησης, όσο μεγαλύτερη είναι η ομάδα που εισάγεται, τόσο χαμηλότερη είναι η διαλυτότητα. Όσο πιο πολική είναι η ομάδα που εισάγεται, τόσο πιο εύκολα διαλύεται ο αιθέρας κυτταρίνης στο νερό. Τρίτον, ο βαθμός υποκατάστασης και η κατανομή των αιθεροποιημένων ομάδων σε μακρομόρια. Οι περισσότεροι αιθέρες κυτταρίνης μπορούν να διαλυθούν στο νερό μόνο υπό έναν ορισμένο βαθμό υποκατάστασης. Τέταρτον, ο βαθμός πολυμερισμού του αιθέρα κυτταρίνης, όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός πολυμερισμού, τόσο λιγότερο διαλυτό. Όσο χαμηλότερος είναι ο βαθμός πολυμερισμού, τόσο μεγαλύτερο είναι το εύρος του βαθμού υποκατάστασης που μπορεί να διαλυθεί στο νερό.
(2) Κατακράτηση νερού
Η κατακράτηση νερού είναι μια σημαντική απόδοση του αιθέρα κυτταρίνης και είναι επίσης μια απόδοση που δίνουν προσοχή πολλοί εγχώριοι κατασκευαστές ξηρής σκόνης, ειδικά εκείνοι στις νότιες περιοχές με υψηλές θερμοκρασίες. Οι παράγοντες που επηρεάζουν το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού του κονιάματος περιλαμβάνουν την ποσότητα αιθέρα κυτταρίνης που προστίθεται, το ιξώδες, τη λεπτότητα των σωματιδίων και τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος χρήσης. Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα του αιθέρα κυτταρίνης που προστίθεται, τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού. Όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες, τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού. Όσο πιο λεπτά είναι τα σωματίδια, τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού.
(3) Ιξώδες
Το ιξώδες είναι μια σημαντική παράμετρος των προϊόντων αιθέρα κυτταρίνης. Επί του παρόντος, διαφορετικοί κατασκευαστές αιθέρων κυτταρίνης χρησιμοποιούν διαφορετικές μεθόδους και όργανα για τη μέτρηση του ιξώδους. Για το ίδιο προϊόν, τα αποτελέσματα του ιξώδους που μετρώνται με διαφορετικές μεθόδους είναι πολύ διαφορετικά και μερικά έχουν ακόμη και διπλάσιες διαφορές. Επομένως, κατά τη σύγκριση του ιξώδους, πρέπει να πραγματοποιείται μεταξύ των ίδιων μεθόδων δοκιμής, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας, του ρότορα κ.λπ.
Σε γενικές γραμμές, όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού. Ωστόσο, όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο μεγαλύτερο είναι το μοριακό βάρος του αιθέρα κυτταρίνης και η αντίστοιχη μείωση στη διαλυτότητά του θα έχει αρνητικό αντίκτυπο στην αντοχή και την κατασκευαστική απόδοση του κονιάματος. Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο εμφανές είναι το παχυντικό αποτέλεσμα στο κονίαμα, αλλά δεν είναι ευθέως ανάλογο. Όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες, τόσο πιο ιξώδες θα είναι το υγρό κονίαμα. Κατά την κατασκευή εκδηλώνεται ως κόλληση στην ξύστρα και υψηλή πρόσφυση στο υπόστρωμα. Αλλά δεν είναι χρήσιμο να αυξηθεί η δομική αντοχή του ίδιου του υγρού κονιάματος. Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, η απόδοση κατά της χαλάρωσης δεν είναι εμφανής. Αντίθετα, ορισμένοι μεσαίου και χαμηλού ιξώδους αλλά τροποποιημένοι αιθέρες μεθυλοκυτταρίνης έχουν εξαιρετική απόδοση στη βελτίωση της δομικής αντοχής του υγρού κονιάματος.
(4) Η λεπτότητα των σωματιδίων:
Ο αιθέρας κυτταρίνης που χρησιμοποιείται για το έτοιμο κονίαμα απαιτείται να είναι σκόνης, με χαμηλή περιεκτικότητα σε νερό και η λεπτότητα απαιτεί επίσης το 20% έως 60% του μεγέθους των σωματιδίων να είναι μικρότερο από 63 μm. Η λεπτότητα επηρεάζει τη διαλυτότητα του αιθέρα κυτταρίνης. Οι χονδροειδείς αιθέρες κυτταρίνης έχουν συνήθως τη μορφή κόκκων, οι οποίοι διασπείρονται εύκολα και διαλύονται στο νερό χωρίς συσσωμάτωση, αλλά ο ρυθμός διάλυσης είναι πολύ αργός, επομένως δεν είναι κατάλληλοι για χρήση σε έτοιμο κονίαμα (ορισμένα εγχώρια προϊόντα είναι κροκιδώδη, δεν είναι εύκολο να διασκορπιστεί και να διαλυθεί στο νερό και είναι επιρρεπές σε σχηματισμό ζαχαροπλαστικής). Στο έτοιμο κονίαμα, ο αιθέρας κυτταρίνης διασπείρεται μεταξύ αδρανών, λεπτών πληρωτικών και τσιμέντου και άλλων υλικών τσιμέντου. Μόνο αρκετά λεπτή σκόνη μπορεί να αποφύγει τη συσσωμάτωση αιθέρα κυτταρίνης κατά την ανάμιξη με νερό. Όταν ο αιθέρας κυτταρίνης προστίθεται με νερό για να διαλυθεί η συσσωμάτωση, είναι πολύ δύσκολο να διασπαρεί και να διαλυθεί.
(5) Τροποποίηση αιθέρα κυτταρίνης
Η τροποποίηση του αιθέρα κυτταρίνης είναι η επέκταση της απόδοσής του και είναι το πιο σημαντικό μέρος. Οι ιδιότητες του αιθέρα κυτταρίνης μπορούν να βελτιωθούν για να βελτιστοποιηθεί η διαβρεξιμότητα, η ικανότητα διασποράς, η πρόσφυση, η πάχυνση, η γαλακτωματοποίηση, η κατακράτηση νερού και οι ιδιότητες σχηματισμού φιλμ, καθώς και η στεγανότητά του στο λάδι.
4. Επίδραση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος στην κατακράτηση νερού του κονιάματος
Η κατακράτηση νερού του αιθέρα κυτταρίνης μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Σε πρακτικές εφαρμογές υλικών, το κονίαμα εφαρμόζεται συχνά σε θερμά υποστρώματα σε υψηλές θερμοκρασίες (υψηλές από 40°C) σε πολλά περιβάλλοντα. Η πτώση της κατακράτησης νερού είχε ως αποτέλεσμα αξιοσημείωτο αντίκτυπο στην εργασιμότητα και την αντοχή στις ρωγμές. Η εξάρτησή του από τη θερμοκρασία θα εξακολουθεί να οδηγεί σε εξασθένηση των ιδιοτήτων του κονιάματος και είναι ιδιαίτερα κρίσιμο να μειωθεί η επίδραση των παραγόντων θερμοκρασίας υπό αυτήν την κατάσταση. Οι συνταγές με κονιάματα προσαρμόστηκαν κατάλληλα και έγιναν πολλές σημαντικές αλλαγές στις εποχιακές συνταγές. Αν και αυξάνεται η δοσολογία (καλοκαιρινή φόρμουλα), η εργασιμότητα και η αντοχή στις ρωγμές δεν μπορούν να ανταποκριθούν στις ανάγκες χρήσης, η οποία απαιτεί κάποια ειδική επεξεργασία του αιθέρα κυτταρίνης, όπως η αύξηση του βαθμού αιθεροποίησης κ.λπ., έτσι ώστε το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού να μπορεί να είναι επιτυγχάνεται σε σχετικά υψηλή θερμοκρασία. Διατηρεί καλύτερο αποτέλεσμα όταν είναι ψηλά, έτσι ώστε να παρέχει καλύτερη απόδοση σε σκληρές συνθήκες.
5. Εφαρμογή σε έτοιμο κονίαμα
Στο έτοιμο κονίαμα, ο αιθέρας κυτταρίνης παίζει το ρόλο της συγκράτησης του νερού, της πύκνωσης και της βελτίωσης της κατασκευαστικής απόδοσης. Η καλή απόδοση συγκράτησης νερού διασφαλίζει ότι το κονίαμα δεν θα προκαλέσει λείανση, σκόνη και μείωση αντοχής λόγω έλλειψης νερού και ατελούς ενυδάτωσης. Το παχυντικό αποτέλεσμα ενισχύει σημαντικά τη δομική αντοχή του υγρού κονιάματος. Η προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης μπορεί να βελτιώσει σημαντικά το υγρό ιξώδες του υγρού κονιάματος και έχει καλό ιξώδες σε διάφορα υποστρώματα, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση των τοιχωμάτων του υγρού κονιάματος και μειώνοντας τα απόβλητα. Επιπλέον, ο ρόλος του αιθέρα κυτταρίνης σε διαφορετικά προϊόντα είναι επίσης διαφορετικός. Για παράδειγμα, στις κόλλες πλακιδίων, ο αιθέρας κυτταρίνης μπορεί να αυξήσει το χρόνο ανοίγματος και να ρυθμίσει το χρόνο. στο μηχανικό κονίαμα ψεκασμού, μπορεί να βελτιώσει τη δομική αντοχή του υγρού κονιάματος. στην αυτοεπιπεδοποίηση, μπορεί να αποτρέψει την εγκατάσταση, τον διαχωρισμό και τη διαστρωμάτωση. Ως εκ τούτου, ως σημαντικό πρόσθετο, ο αιθέρας κυτταρίνης χρησιμοποιείται ευρέως σε κονίαμα ξηρής σκόνης.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-11-2023