تحليل تركيب مسحوق المعجون

يتكون مسحوق المعجون بشكل أساسي من مواد مكونة للأغشية (مواد رابطة)، ومواد مالئة، وعوامل احتجاز للماء، ومكثفات، ومزيلات للرغوة، وما إلى ذلك. تشمل المواد الخام الكيميائية العضوية الشائعة في مسحوق المعجون بشكل أساسي: السليلوز، والنشا المسبق الجلاتين، وإيثر النشا، وكحول البولي فينيل، ومسحوق اللاتكس القابل للتشتت، وما إلى ذلك. يتم تحليل أداء واستخدام المواد الخام الكيميائية المختلفة واحدًا تلو الآخر أدناه.

1: تعريف والفرق بين الألياف والسليلوز والأثير السليولوزي

الألياف (في الولايات المتحدة: Fiber؛ بالإنجليزية: Fiber) هي مادة تتكون من خيوط متصلة أو متقطعة، مثل الألياف النباتية، وشعر الحيوانات، وألياف الحرير، والألياف الصناعية، وغيرها.

السليلوز هو عديد سكاريد جزيئي كبير، يتكون من الجلوكوز، وهو المكون الهيكلي الرئيسي لجدران الخلايا النباتية. في درجة حرارة الغرفة، لا يذوب السليلوز في الماء ولا في المذيبات العضوية الشائعة. يقارب محتوى السليلوز في القطن 100%، مما يجعله أنقى مصدر طبيعي للسليلوز. في الخشب عمومًا، يُشكل السليلوز ما بين 40% و50%، بينما يُشكل الهيميسليلوز ما بين 10% و30%، واللجنين ما بين 20% و30%. الفرق بين السليلوز (على اليمين) والنشا (على اليسار):

بشكل عام، يُعد كلٌّ من النشا والسليلوز عديدات سكاريد جزيئية كبيرة، ويمكن التعبير عن الصيغة الجزيئية بالصيغة (C6H10O5)n. الوزن الجزيئي للسليلوز أكبر من الوزن الجزيئي للنشا، ويمكن تحلله لإنتاج النشا. يتكون السليلوز من جلوكوز-D وغليكوزيد β-1,4، وهي عديدات سكاريد جزيئية كبيرة تتكون من روابط، بينما يتكون النشا من روابط α-1,4 غليكوزيدية. السليلوز غير متفرّع بشكل عام، بينما يتفرّع النشا بواسطة روابط 1,6 غليكوزيدية. السليلوز ضعيف الذوبان في الماء، بينما يذوب النشا في الماء الساخن. السليلوز غير حساس للأميليز ولا يتحول إلى اللون الأزرق عند تعرضه لليود.

الاسم الإنجليزي لإيثر السليلوز هو إيثر السليلوز، وهو مركب بوليمري ذو بنية إيثرية مصنوع من السليلوز. وهو ناتج التفاعل الكيميائي للسليلوز (النباتي) مع عامل الأثيرة. وفقًا لتصنيف التركيب الكيميائي للمستبدل بعد الأثيرة، يمكن تقسيمه إلى إيثرات أنيونية، وكاتيونية، وغير أيونية. بناءً على عامل الأثيرة المستخدم، يوجد ميثيل السليلوز، وهيدروكسي إيثيل ميثيل السليلوز، وكاربوكسي ميثيل السليلوز، وإيثيل السليلوز، وبنزيل السليلوز، وهيدروكسي إيثيل السليلوز، وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، وسيانو إيثيل السليلوز، وبنزيل سيانو إيثيل السليلوز، وكاربوكسي ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز، وفينيل السليلوز، إلخ. في صناعة البناء، يُطلق على إيثر السليلوز أيضًا اسم السليلوز، وهو اسم غير منتظم، ويُسمى السليلوز (أو الأثير) بشكل صحيح. آلية تكثيف مُكثِّف إيثر السليلوز: مُكثِّف إيثر السليلوز مُكثِّف غير أيوني، يُكثِّف بشكل رئيسي عن طريق الترطيب والتشابك بين الجزيئات. تُشكِّل سلسلة بوليمر إيثر السليلوز بسهولة رابطة هيدروجينية مع الماء، مما يُتيح لها ترطيبًا عاليًا وتشابكًا بين الجزيئات.

عند إضافة مُكثِّف إيثر السليلوز إلى طلاء اللاتكس، يمتص كمية كبيرة من الماء، مما يُؤدي إلى تمدد حجمه بشكل كبير، مما يُقلل المساحة الفارغة للأصباغ والحشوات وجزيئات اللاتكس. في الوقت نفسه، تتشابك سلاسل جزيئات إيثر السليلوز لتكوين بنية شبكية ثلاثية الأبعاد، وتُحاصر حشوات الألوان وجزيئات اللاتكس في منتصف الشبكة، مما يمنعها من التدفق بحرية. بفضل هذين التأثيرين، تتحسن لزوجة النظام! لقد حققنا تأثير التكثيف الذي كنا نطمح إليه!

السليلوز الشائع (الأثير): يُشير السليلوز المتوفر في السوق عمومًا إلى هيدروكسي بروبيل، ويُستخدم هيدروكسي إيثيل بشكل رئيسي في الدهانات وطلاء اللاتكس، بينما يُستخدم هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز في الملاط والمعجون وغيرها من المنتجات. يُستخدم كربوكسي ميثيل سليلوز في مسحوق المعجون العادي للجدران الداخلية. يُعرف كربوكسي ميثيل سليلوز، المعروف أيضًا باسم كربوكسي ميثيل سليلوز الصوديوم، باسم (CMC): وهو مسحوق أبيض مُتكتل غير سام، عديم الرائحة، يتميز بأداء مستقر، ويذوب بسهولة في الماء. سائل لزج شفاف قلوي أو قلوي، قابل للذوبان في أنواع أخرى من الغراء والراتنجات القابلة للذوبان في الماء، وغير قابل للذوبان في المذيبات العضوية مثل الإيثانول. يمكن استخدام CMC كمواد رابطة ومكثفة وعامل تعليق ومستحلب ومشتت ومثبت وعامل تحجيم وما إلى ذلك. يُعد كاربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) المنتج ذو أكبر إنتاج وأوسع نطاق من الاستخدامات والاستخدام الأكثر ملاءمة بين إيثرات السليلوز والمعروف باسم "غلوتامات أحادية الصوديوم الصناعية". يتميز كاربوكسي ميثيل السليلوز بوظائف الربط والتكثيف والتقوية والاستحلاب والاحتفاظ بالماء والتعليق. 1. تطبيق كاربوكسي ميثيل السليلوز الصوديوم في صناعة الأغذية: لا يُعد كاربوكسي ميثيل السليلوز الصوديوم مثبتًا جيدًا للاستحلاب ومكثفًا في تطبيقات الأغذية فحسب، بل يتميز أيضًا بثبات ممتاز في التجميد والذوبان، ويمكنه تحسين نكهة المنتج وإطالة وقت التخزين. 2. استخدام كاربوكسي ميثيل السليلوز الصوديوم في صناعة الأدوية: يمكن استخدامه كمثبت مستحلب للحقن ومثبت وعامل تشكيل غشاء للأقراص في صناعة الأدوية. ٣. يُستخدم كربوكسي ميثيل السليلوز كعامل مضاد للترسيب، ومستحلب، ومشتت، وعامل تسوية، ولاصق للطلاءات. فهو يُوزّع المواد الصلبة للطلاء بالتساوي في المذيب، مما يمنع انفصاله لفترات طويلة. كما يُستخدم على نطاق واسع في الدهانات. ٤. يُستخدم كربوكسي ميثيل السليلوز الصوديوم كعامل تخلّب، ومستحلب، ومكثّف، وعامل احتجاز للماء، وعامل تحجيم، ومادة لتشكيل الأغشية، وغيرها. كما يُستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات، والمبيدات الحشرية، والجلود، والبلاستيك، والطباعة، والسيراميك، والصناعات الكيميائية اليومية، وغيرها من المجالات. وبفضل أدائه الممتاز ونطاق استخداماته الواسع، فإنه يتطور باستمرار في مجالات تطبيقية جديدة، وآفاق سوقه واعدة للغاية. أمثلة التطبيق: صيغة مسحوق معجون الجدران الخارجية صيغة مسحوق معجون الجدران الداخلية 1 مسحوق Shuangfei: 600-650 كجم 1 مسحوق Shuangfei: 1000 كجم 2 الأسمنت الأبيض: 400-350 كجم 2 النشا المسبق الجيلاتين: 5-6 كجم 3 النشا المسبق الجيلاتين: 5-6 كجم 3 CMC: 10-15 كجم أو HPMC2.5-3kg4 CMC: 10-15 كجم أو HPMC2.5-3kg مسحوق المعجون المضاف إليه كربوكسي ميثيل السليلوز CMC، أداء النشا المسبق الجيلاتين: ① لديه قدرة جيدة على التكثيف السريع؛ أداء الترابط، واحتباس الماء معين؛ ② تحسين القدرة المضادة للانزلاق (الترهل) للمادة، وتحسين الأداء التشغيلي للمادة، وجعل العملية أكثر سلاسة؛ إطالة وقت فتح المادة. ③ بعد التجفيف، يكون السطح أملسًا، ولا يسقط من المسحوق، وله خصائص جيدة لتشكيل الفيلم ولا خدوش. ④ والأهم من ذلك، أن الجرعة صغيرة، ويمكن لجرعة منخفضة جدًا تحقيق تأثير كبير؛ وفي الوقت نفسه، تنخفض تكلفة الإنتاج بنسبة 10-20% تقريبًا. في قطاع البناء، يُستخدم CMC في إنتاج قوالب الخرسانة المسبقة، مما يقلل من فقدان الماء ويعمل كمثبط. حتى في مشاريع البناء واسعة النطاق، يمكنه أيضًا تحسين قوة الخرسانة وتسهيل انفصال القوالب المسبقة عن الغشاء. ومن الاستخدامات الرئيسية الأخرى له كشط طبقة بيضاء من الجدران ومسحوق المعجون، مما يوفر الكثير من مواد البناء ويعزز الطبقة الواقية ولمعان الجدار. هيدروكسي إيثيل ميثيل سلولوز، المعروف باسم (HEC): الصيغة الكيميائية:

١. مقدمة عن هيدروكسي إيثيل السليلوز: هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC) هو إيثر سليلوز غير أيوني، مصنوع من مادة البوليمر الطبيعية السليلوز عبر سلسلة من العمليات الكيميائية. وهو مسحوق أو حبيبات بيضاء عديمة الرائحة والطعم وغير سامة، يمكن إذابته في الماء البارد لتكوين محلول لزج شفاف، ولا يتأثر ذوبانه بدرجة الحموضة (pH). يتميز بخصائص التكثيف، والترابط، والتشتيت، والاستحلاب، وتكوين طبقة رقيقة، والتعليق، والامتصاص، والنشاط السطحي، والاحتفاظ بالرطوبة، ومقاومة الأملاح.

2. المؤشرات الفنية معيار المشروع المظهر مسحوق أبيض أو مصفر الاستبدال المولي (MS) 1.8-2.8 مادة غير قابلة للذوبان في الماء (%) ≤ 0.5 الخسارة عند التجفيف (WT%) ≤ 5.0 البقايا عند الاشتعال (WT%) ≤ 5.0 قيمة الرقم الهيدروجيني 6.0- 8.5 اللزوجة (mPa.s) 2٪، 30000، 60000، 100000 محلول مائي عند 20 درجة مئوية ثلاث مزايا هيدروكسي إيثيل السليلوز تأثير تكثيف عالي

يوفر هيدروكسي إيثيل السليلوز خصائص طلاء ممتازة لطلاءات اللاتكس، وخاصةً الطلاءات عالية PVA. لا يحدث تكتل عند سماكة الطلاء.

● يتميز هيدروكسي إيثيل السليلوز بتأثير تكثيف أعلى، إذ يُقلل الجرعة، ويُحسّن كفاءة التركيبة، ويُحسّن مقاومة الطلاء للفرك.

خصائص ريولوجية ممتازة

● المحلول المائي لهيدروكسي إيثيل السليلوز هو نظام غير نيوتوني، وتسمى خاصية محلوله بالثيكسوتروبي.

● في الحالة الساكنة، بعد إذابة المنتج بالكامل، يحافظ نظام الطلاء على أفضل حالة سماكة وفتح.

● في حالة الصب، يحافظ النظام على اللزوجة المعتدلة، بحيث يتمتع المنتج بسيولة ممتازة ولن يتناثر.

عند استخدامه بالفرشاة والأسطوانة، ينتشر المنتج بسهولة على السطح. وهو مناسب للبناء، كما يتميز بمقاومة ممتازة للرذاذ.

● أخيرًا، بعد الانتهاء من الطلاء، تستعيد لزوجة النظام على الفور، ويترهل الطلاء على الفور.

التشتت والذوبان

● يُعالَج هيدروكسي إيثيل السليلوز بتقنية الذوبان المتأخر، مما يمنع التكتل بفعالية عند إضافة المسحوق الجاف. بعد التأكد من توزيع مسحوق HEC جيدًا، ابدأ عملية الترطيب.

● يمكن لهيدروكسي إيثيل السليلوز مع المعالجة السطحية المناسبة أن يضبط معدل الذوبان ومعدل زيادة اللزوجة للمنتج.

استقرار التخزين

يتميز هيدروكسي إيثيل السليلوز بخصائص ممتازة مضادة للعفن، ويوفر مدة تخزين كافية للطلاء. كما يمنع ترسب الأصباغ والحشوات بفعالية. 4. طريقة الاستخدام: (1) يُضاف مباشرةً أثناء الإنتاج. هذه الطريقة هي الأبسط والأقصر. الخطوات كالتالي: 1. أضف الماء النقي إلى دلو كبير مزود بخلاط عالي القص. 2. ابدأ بالتحريك المستمر بسرعة منخفضة، ثم انخل هيدروكسي إيثيل السليلوز ببطء في المحلول بالتساوي. 3. استمر بالتحريك حتى تتشرّب جميع الجزيئات. 4. ثم أضف عاملًا مضادًا للفطريات وإضافات مختلفة، مثل الأصباغ، ومواد التشتيت، وماء الأمونيا، إلخ. 5. قلّب حتى يذوب هيدروكسي إيثيل السليلوز تمامًا (تزداد لزوجة المحلول بشكل ملحوظ) قبل إضافة المكونات الأخرى إلى تركيبة التفاعل. (2) تحضير المحلول الأم للاستخدام: تتمثل هذه الطريقة في تحضير المحلول الأم بتركيز أعلى أولاً، ثم إضافته إلى المنتج. تتمثل ميزة هذه الطريقة في أنها تتمتع بمرونة أكبر ويمكن إضافتها مباشرة إلى المنتج النهائي، ولكن يجب تخزينها بشكل صحيح. الخطوات مماثلة للخطوات (1-4) في الطريقة (1): الفرق هو أنه لا يلزم وجود محرك عالي القص، فقط بعض المحركات ذات القوة الكافية للحفاظ على هيدروكسي إيثيل السليلوز موزعًا بالتساوي في المحلول، استمر في التقليب حتى يذوب تمامًا في محلول لزج. تجدر الإشارة إلى أنه يجب إضافة العامل المضاد للفطريات إلى المحلول الأم في أسرع وقت ممكن. V. التطبيق 1. يستخدم في طلاء اللاتكس القائم على الماء: يمكن استخدام HEC، باعتباره غروانيًا واقيًا، في بلمرة مستحلب أسيتات الفينيل لتحسين استقرار نظام البلمرة في مجموعة واسعة من قيم الرقم الهيدروجيني. في تصنيع المنتجات النهائية، تُستخدم إضافات مثل الأصباغ والحشوات لتوزيعها وتثبيتها وزيادة سماكتها بشكل موحد. كما يُمكن استخدامها كمشتت لبوليمرات التعليق مثل الستايرين والأكريلات والبروبيلين. يُحسّن استخدامها في طلاء اللاتكس من أداء التكثيف والتسوية بشكل ملحوظ. 2. في مجال حفر الآبار: يُستخدم HEC كمكثّف في أنواع مختلفة من الطين اللازم لعمليات الحفر، وتثبيت الآبار، وتدعيم الآبار، والتكسير، مما يُحسّن سيولة الطين واستقراره. يُحسّن قدرة تحمل الطين أثناء الحفر، ويمنع دخول كميات كبيرة من الماء إلى طبقة الزيت، مما يُعزز قدرتها الإنتاجية. 3. يُستخدم في تشييد المباني ومواد البناء: بفضل قدرته العالية على الاحتفاظ بالماء، يُعد HEC مُكثّفًا ومادة رابطة فعّالة لخلطة الأسمنت والملاط. يُمكن خلطه بالملاط لتحسين سيولته وأداء البناء، وإطالة زمن تبخر الماء، وتحسين القوة الأولية للخرسانة وتجنب التشققات. يمكن أن يحسن بشكل كبير من احتباس الماء وقوة الترابط عند استخدامه في الجص واللصق ومعجون الجص. 4. يستخدم في معجون الأسنان: نظرًا لمقاومته القوية للملح والحمض، يمكن لـ HEC ضمان استقرار معجون الأسنان. بالإضافة إلى ذلك، ليس من السهل تجفيف معجون الأسنان نظرًا لاحتفاظه القوي بالماء وقدرته على الاستحلاب. 5. عند استخدامه في الحبر القائم على الماء، يمكن لـ HEC أن يجعل الحبر يجف بسرعة وغير منفذ. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم HEC أيضًا على نطاق واسع في طباعة المنسوجات والصباغة وصناعة الورق والمواد الكيميائية اليومية وما إلى ذلك. 6. احتياطات استخدام HEC: أ. الاسترطابية: جميع أنواع هيدروكسي إيثيل السليلوز HEC استرطابية. يكون محتوى الماء عمومًا أقل من 5٪ عند مغادرة المصنع، ولكن نظرًا لبيئات النقل والتخزين المختلفة، سيكون محتوى الماء أعلى مما كان عليه عند مغادرة المصنع. عند استخدامه، ما عليك سوى قياس محتوى الماء وطرح وزن الماء عند الحساب. لا تعرضه للجو. ب. مسحوق الغبار قابل للانفجار: إذا كانت جميع المساحيق العضوية ومسحوق غبار هيدروكسي إيثيل السليلوز في الهواء بنسبة معينة، فسوف تنفجر أيضًا عند مواجهتها لنقطة حريق. يجب إجراء التشغيل المناسب لتجنب مسحوق الغبار في الغلاف الجوي قدر الإمكان. 7. مواصفات التعبئة والتغليف: المنتج مصنوع من كيس مركب من الورق والبلاستيك مبطن بحقيبة داخلية من البولي إيثيلين، بوزن صافٍ 25 كجم. يُخزن في مكان جاف وجيد التهوية في الداخل عند التخزين، وانتبه للرطوبة. انتبه للحماية من المطر والشمس أثناء النقل. هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، المشار إليه باسم (HPMC): هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) هو مسحوق أبيض عديم الرائحة والطعم وغير سام، وهناك نوعان من الفوري وغير الفوري، الفوري، وعند ملامسته للماء البارد، فإنه يتشتت بسرعة ويختفي في الماء. في هذا الوقت، لا يحتوي السائل على لزوجة. بعد حوالي دقيقتين، تزداد لزوجة السائل، مكونًا غروانيًا لزجًا شفافًا. نوع غير فوري: يُستخدم فقط مع منتجات المسحوق الجاف، مثل مسحوق المعجون وملاط الأسمنت. لا يُستخدم مع الغراء السائل والطلاء، مما قد يؤدي إلى تكتله.