1. セルロースエーテルの主な機能
レディミクストモルタルでは、セルロースエーテルが主な添加剤であり、添加量は非常に少量ですが、湿式モルタルの性能を大幅に向上させ、モルタルの施工性能に影響を与える可能性があります。
2. セルロースエーテルの種類
セルロースエーテルは、主に天然繊維を原料として、アルカリ溶解、グラフト反応（エーテル化）、洗浄、乾燥、粉砕などの工程を経て製造されます。
天然繊維は主原料により綿繊維、杉繊維、ブナ繊維などに分けられます。それぞれの重合度が異なり、製品の最終粘度に影響します。現在、大手セルロースメーカーは綿繊維（ニトロセルロースの副産物）を主原料として使用しています。
セルロースエーテルはイオン性と非イオン性に分類できます。イオン型としては主にカルボキシメチルセルロース塩が挙げられ、非イオン型としては主としてメチルセルロース、メチルヒドロキシエチル（プロピル）セルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどが挙げられる。
現在、生モルタルに使用されるセルロースエーテルは、主にメチルセルロースエーテル（MC）、メチルヒドロキシエチルセルロースエーテル（MHEC）、メチルヒドロキシプロピルセルロースエーテル（MHPG）、ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル（HPMC）です。生モルタルにおいて、イオン性セルロース（カルボキシメチルセルロース塩）はカルシウムイオンの存在下では不安定であるため、セメントや消石灰などをセメント材とする生混合製品にはほとんど使用されていません。中国の一部の地域では、カルボキシメチルセルロース塩が、主なセメント材として加工デンプン、充填材として双飛粉末で加工された一部の屋内製品の増粘剤として使用されています。この製品はカビが発生しやすく、耐水性が低いため、現在は段階的に廃止されています。ヒドロキシエチルセルロースは一部のレディーミックス製品にも使用されていますが、市場シェアは非常に小さいです。
3. セルロースエーテルの主な性能指標
(1) 溶解性
セルロースは、溶解も溶融もしないポリヒドロキシ高分子化合物です。エーテル化後のセルロースは、水、希アルカリ溶液、有機溶剤に可溶となり、熱可塑性を有します。溶解度は主に 4 つの要因によって決まります。まず、溶解度は粘度によって変化し、粘度が低いほど溶解度は大きくなります。第二に、エーテル化プロセスで導入される基の特性です。導入される基が大きくなるほど、溶解度は低くなります。導入された基の極性が高ければ高いほど、セルロースエーテルは水に溶けやすくなります。第三に、置換度と高分子内のエーテル化基の分布。ほとんどのセルロースエーテルは、ある程度の置換がないと水に溶解できません。第四に、セルロースエーテルの重合度は、重合度が高くなるほど溶解度が低くなります。重合度が低いほど、水に溶解できる置換度の範囲が広くなります。
(2) 保水性
保水性はセルロースエーテルの重要な性能であり、多くの国内ドライパウダーメーカー、特に高温の南部地域のメーカーが注目している性能でもある。モルタルの保水効果に影響を与える要因としては、セルロースエーテルの添加量、粘度、粒子の細かさ、使用環境の温度などが挙げられます。セルロースエーテルの添加量が多いほど保水効果が高くなります。粘度が大きいほど、保水効果が高くなります。粒子が細かいほど保水効果が高くなります。
(3) 粘度
粘度はセルロースエーテル製品の重要なパラメータです。現在、セルロースエーテルメーカーごとに、粘度の測定に異なる方法と機器が使用されています。同じ製品でも、異なる方法で測定した粘度の結果は大きく異なり、中には 2 倍の差が生じる場合もあります。したがって、粘度を比較する場合は、温度、ローターなどを含む同じ試験方法間で実行する必要があります。
一般に粘度が高いほど保水効果が高くなります。しかし、粘度が高くなるほどセルロースエーテルの分子量は大きくなり、それに伴う溶解度の低下はモルタルの強度と施工性能に悪影響を及ぼします。粘度が高くなるほど、モルタルの増粘効果はより顕著になりますが、それは直接比例するわけではありません。粘度が高いほど、湿ったモルタルの粘度も高くなります。施工中、スクレーパーへの付着や下地への密着性の高さとして現れます。しかし、湿式モルタル自体の構造強度を高めることは役に立ちません。施工中はたわみ防止性能は明らかではありません。逆に、中粘度および低粘度の変性メチルセルロースエーテルの中には、湿式モルタルの構造強度を向上させる優れた性能を備えているものもあります。
(4)粒子の細かさ：
生練モルタルに使用されるセルロースエーテルは、含水率の低い粉末であることが要求され、粒度も粒径の20%～60%が63μm以下であることが求められます。細かさはセルロースエーテルの溶解性に影響します。粗セルロースエーテルは通常顆粒状であり、水に分散しやすく、凝集せずに溶解しますが、溶解速度が非常に遅いため、生練モルタルでの使用には適していません（国産品には凝集性があるものもあり、水に分散、溶解しにくく、固結しやすい）。レディミクストモルタルでは、セルロースエーテルは骨材、細粒充填材、セメントおよびその他のセメント材の間に分散されています。十分に細かい粉末のみが、水と混合する際のセルロースエーテルの凝集を回避できます。セルロースエーテルに水を加えて凝集物を溶解すると、分散、溶解することが非常に困難となる。
(5) セルロースエーテルの変性
セルロースエーテルの改質はその性能を拡張するものであり、最も重要な部分です。セルロースエーテルの特性を改善して、濡れ性、分散性、接着性、増粘性、乳化性、保水性、フィルム形成特性、さらには油に対する不浸透性を最適化することができます。
4. モルタルの保水力に対する周囲温度の影響
セルロースエーテルの保水力は温度の上昇とともに減少します。実際の材料用途では、モルタルは多くの環境で高温 (40°C 以上) で熱い基材に塗布されることがよくあります。保水力の低下により、加工性や耐クラック性に顕著な影響が生じました。温度への依存性は依然としてモルタル特性の弱体化につながるため、この条件下では温度要因の影響を軽減することが特に重要です。モルタルのレシピは適切に調整され、季節のレシピには多くの重要な変更が加えられました。添加量（サマーフォーミュラー）を増やしても、加工性や耐クラック性がまだ使用ニーズに応えられず、保水効果を高めるためにはセルロースエーテルのエーテル化度を高めるなどの特殊な処理が必要です。比較的高い温度で達成されます。高いほど効果が持続し、過酷な条件下でも優れたパフォーマンスを発揮します。
5. 生練モルタルへの塗布
生配合モルタルでは、セルロースエーテルが保水、増粘、施工性能の向上の役割を果たします。保水性に優れているため、水不足や水和不完全によるモルタルの研磨・粉化・強度低下が起こりません。増粘効果により、湿式モルタルの構造強度が大幅に向上します。セルロースエーテルを添加すると、湿潤モルタルの湿潤粘度が大幅に向上し、さまざまな基材に対して良好な粘度を示すため、湿潤モルタルの壁性能が向上し、廃棄物が削減されます。さらに、製品ごとにセルロースエーテルの役割も異なります。たとえば、タイル接着剤では、セルロースエーテルは開口時間を延長し、時間を調整することができます。機械的にモルタルを吹き付ける場合、湿ったモルタルの構造強度を向上させることができます。セルフレベリングにより、定着、分離、階層化を防ぐことができます。したがって、セルロースエーテルは重要な添加剤として乾燥粉末モルタルに広く使用されています。
投稿日時: 2023 年 1 月 11 日