纖維素醚行業(yè)全解

發(fā)布時(shí)間：2024-03-26 10:33:04

導(dǎo)讀：纖維素醚(CelluloseEther)是由纖維素經(jīng)過一種或幾種醚化劑的醚化反應(yīng)和干燥粉磨而成。根據(jù)醚取代基化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，纖維素醚可分為陰離子型、陽離子型和非離子型醚。離子型纖維素醚主要有羧甲基纖維素醚(CMC)；非離子型纖維素醚主要有甲基纖維素醚(MC)、羥丙基甲基纖維素醚(HPMC)和羥乙基纖維素醚(HC)等。非離子型醚又分為水溶性醚和油溶性醚，在砂漿產(chǎn)品中主要使用非離子型水溶性醚。在鈣離子存在情況下，離子型纖維素醚不穩(wěn)定，故在以水泥、熟石灰等為膠結(jié)材料的干混砂漿產(chǎn)品中很少使用。而非離子水溶性纖維素醚因具有懸浮穩(wěn)定性和保水作用，被廣泛應(yīng)用在建材工業(yè)中。

1、纖維素醚的化學(xué)性質(zhì)

每種纖維素醚都具有纖維素的基本結(jié)構(gòu)---脫水葡萄糖結(jié)構(gòu)。在生產(chǎn)纖維素醚的過程中，先將纖維素纖維在堿性溶液中加熱，接著用醚化劑處理，纖維狀反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)提純、粉磨而形成一定細(xì)度的均勻粉末。

MC的生產(chǎn)過程中僅使用氯化甲烷作醚化劑；生產(chǎn)HPMC除了使用氯化甲烷外，還使用環(huán)氧丙烯來獲取羥丙基取代基團(tuán)。各種纖維素醚具有不同的甲基和羥丙基取代率，因而影響到纖維素醚溶液的有機(jī)相溶性和熱凝膠溫度等性能。

2、纖維素醚的應(yīng)用場(chǎng)景

纖維素醚是一種非離子型半合成的高分子聚合物，具有水溶性和溶劑性兩種，在不同行業(yè)中所引起的作用是不同的，比如在化學(xué)建材中，它具有以下復(fù)合作用：

①保水劑 ②增稠劑 ③流平性 ④成膜性 ⑤粘結(jié)劑

(1)乳膠漆中：

在乳膠漆行中，要選擇羥乙基纖維素中，等粘度的一般規(guī)格為RT30000-50000cps，它與HBR250規(guī)格相對(duì)應(yīng)，參考用量一般是1、5‰-2‰左右。羥乙基在乳膠漆中的主要作用，就是增稠，防止顏料凝膠化，有助于顏料的分散，膠乳，的穩(wěn)定，并可以提高組份的粘度，有助于施工的流平性能：羥乙基纖維素使用比較方便，冷水、熱水都可以溶解，并且不受pH值的影響，在pH值2一12之間都可以安心使用，使用的方法是由以下三種： I、直接在生產(chǎn)中加入： 此方法應(yīng)該選擇羥乙基纖維素延遲型的，溶解時(shí)間在30分鐘以上的羥乙基纖維素，其使用步驟如下：①于備有高應(yīng)切攪拌器的容器內(nèi)力口人定量的純凈水②開始低速不停的攪拌，同時(shí)慢慢地把羥乙基均勻的加入溶液中③繼續(xù)攪拌至所有顆粒物料濕透④加入其它助劑和堿性添加劑等⑤攪拌至所有羥乙基完全溶解，再加入配方中的其它組份，研磨到成品為止。Ⅱ、配備母液侯用：此方法可選擇速溶型，并且具有防霉效果纖維素。此方法的優(yōu)點(diǎn)是有較大的靈活性，可以直接加入乳膠漆中，配制方法同①--④步驟相同。Ⅲ、配成粥狀物侯用： 由于有機(jī)溶劑對(duì)羥乙基來說是不良溶劑(不溶)因此可用這些溶劑配制粥狀物。最常用有機(jī)溶劑是乳膠漆配方中的有機(jī)液體，如乙二醇、丙二醇和成膜劑(如二乙二醇丁基醋酸脂)，粥狀物羥乙基纖維素可以直接加入漆中，加入后仍繼續(xù)攪拌至完全溶解為止。

(2)刮墻膩?zhàn)又校?/p>

目前，我國在大部分城市耐水、耐擦洗的環(huán)保型膩?zhàn)右鸦颈蝗藗兯匾?，在前幾年間，由于用建筑膠水做成的膩?zhàn)臃派涑黾兹怏w損害人們的身體健康，建筑膠水是用聚乙烯醇和甲醛進(jìn)行縮醛反應(yīng)制的。所以這種材料逐漸被人們淘汰，而替代此材料的就是纖維素醚系列產(chǎn)品，也就是說發(fā)展環(huán)保建材，纖維素是目前唯一的一種材料。在耐水膩?zhàn)又杏址譃楦煞勰佔(zhàn)雍湍佔(zhàn)痈鄡煞N，這兩種膩?zhàn)又幸话阋x擇改性甲基纖維素和羥丙基甲基兩種，粘度規(guī)格一般在30000-60000cps之間最宜，在膩?zhàn)又欣w維素的主要作用就是保水、粘結(jié)、潤滑等作用。由于各個(gè)廠家的膩?zhàn)优浞讲灰粯?，有的是灰鈣、輕鈣、白水泥等，有的是石膏粉、灰鈣、輕鈣等，所以兩種配方選擇纖維素的規(guī)格粘度及其滲入量也不一樣，一般的加入量為2‰-3‰左右。 在刮墻膩?zhàn)邮┕ぶ校捎趬w基面都有一定的吸水性(磚墻的吸水率為13％，混凝土為3-5％)，再加上外界的蒸發(fā)，所以如果膩?zhàn)邮^快，就會(huì)導(dǎo)致裂紋或脫粉等現(xiàn)象，從而使膩?zhàn)拥膹?qiáng)度削弱，為此，加入纖維素醚后就會(huì)解決此間題。但是填充料的質(zhì)量，特別是灰鈣的質(zhì)量也是極其重要的。由于纖維素具有較高的粘度，從而也增強(qiáng)了膩?zhàn)拥母≈?，也避免了施工中的流掛現(xiàn)象，并且刮起來之后比較舒暢、省力等。在于粉膩?zhàn)又欣w維素醚要適當(dāng)多加廠點(diǎn)，它的生產(chǎn)，使用都比較方便，填充料與助劑進(jìn)行干粉均勻混合即可，施工也比較便捷，現(xiàn)場(chǎng)配水，用多少配多少。

(3)混凝土砂漿：

在混凝土砂漿中，真正達(dá)到最終強(qiáng)度，必須使水泥完全水化反應(yīng)才行，特別是在夏季施工中，混凝土砂漿水失過快，采取完全水化的措施就養(yǎng)護(hù)撒水，此方法一是造成水資源浪費(fèi)和操作不便，關(guān)鍵的是水只是在表面，而內(nèi)部水化仍然還是不完全，所以解決此問題的方法，在砂漿混凝土中加八保水劑纖維素一般選擇羥丙基甲基或甲基纖維素，粘度規(guī)格在20000--60000cps之間，添加量為2%--3%。左右，保水率可提高到85％以上，在砂漿混凝土中的使用方法為干粉均勻混合后力口入水即可。

(4)粉刷石膏、粘結(jié)石膏、嵌縫石膏中：

隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，人們對(duì)新型建材的需求也日異增加，由于人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的增加和施工效率的不斷提高，膠凝材料石膏制品得到了飛速發(fā)展。目前最常見的石膏制品有粉刷石膏、粘結(jié)石膏、嵌石膏、磁磚粘結(jié)劑等。粉刷石膏是一種質(zhì)量優(yōu)良的內(nèi)墻與頂板抹灰材料，用它抹的墻面細(xì)膩光滑，不掉粉與基底粘結(jié)牢固，無開裂脫落現(xiàn)象，并具有防火功能；粘結(jié)石膏是一種新型建筑輕板粘結(jié)劑，是以石膏為基材，加人多種添力口劑而制成的粘體材料，它適用于各類無機(jī)建筑墻體材料之間的粘結(jié)，具有無毒、無味，早強(qiáng)快凝、粘結(jié)牢等特點(diǎn)，是建筑板、塊施工配套材料；石膏填縫劑是石膏板材之間縫隙填充料以及墻面、裂縫的修補(bǔ)填充物。這些石膏制品具有一系列不同功能，除了石膏和相關(guān)填料起作用外，關(guān)鍵的問題是添加的纖維素醚助劑起著主導(dǎo)作用。由于石膏分為有無水石膏及半水石膏之分，不同的石膏對(duì)產(chǎn)品的性能影響不同，所以增稠、保水、緩凝決定著石膏建材的質(zhì)量。這些材料常見的問題就是空鼓開裂，初始強(qiáng)度達(dá)不到，解決這一問題，就是選擇纖維素的型號(hào)與緩凝劑復(fù)合利用方法問題，在這方面一般選擇甲基或羥丙基甲基30000--60000cps，加入量為1、5%--2％。之間，纖維素從中重點(diǎn)是保水緩凝潤滑作用。但是，在此中以靠纖維素醚作緩凝劑是達(dá)不到的，必須還要加檸檬酸緩凝劑混合使用后就不會(huì)影響初始強(qiáng)度。 保水率一般是指在沒有外界吸水的情況下，水份自然流失的多少，如果墻體大干燥，基面吸水和自然蒸發(fā)使材料失水過快，同樣會(huì)出現(xiàn)空鼓、開裂現(xiàn)象。此使用方法為干粉混合使用，如果配制溶液可參考溶液的配制方法。

(5)保溫砂漿

保溫砂漿是一種北方地區(qū)的新型內(nèi)墻保溫材料，它是由保溫材料、砂漿與粘結(jié)劑合成的一種墻體材料。纖維素在此材料中，重點(diǎn)起粘結(jié)、增加強(qiáng)度作用。一般選擇甲基纖維素高粘的(10000eps左右)，用量一般在2‰-3‰)之間，使用方法為干粉混合法。

(6)界面劑

界面劑選擇HPNC20000cps，磁磚粘結(jié)劑選擇60000cps以上的，在界面劑中重點(diǎn)作增稠劑，能提高抗拉強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度等作用。在瓷磚粘結(jié)劑中作保水劑、防止瓷磚粘結(jié)劑失水過快導(dǎo)致脫落等。

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