專利名稱：使用由原棉絨制得的保水劑的水泥基灰泥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用于用來給墻壁抹灰的干水泥基灰泥(或抹灰)組合物的混合料。更具體地，本發(fā)明涉及使用了由原棉絨制得的改進的保水劑的干水泥基灰泥(或抹灰)。
背景技術：
傳統(tǒng)的水泥基灰泥通常是水泥和沙子的簡單混合物。該干混合物與水混合形成灰漿。這些傳統(tǒng)的灰漿，自身具有差的流動性或者抹平性。從而，這些灰漿的施用是強勞動的，尤其是在夏季月份于熱的氣候條件下，由于水從灰漿中的快速蒸發(fā)或除去，導致了水泥低級的或差的可使用性以及不充分的水合作用。
硬化的傳統(tǒng)灰漿的物理特性受到其水合過程的強烈影響，因此，在硬化操作中其受到了從中除去水的速率的影響。在硬化反應的開始，任何通過增加除水速率或者通過減小灰漿中水的濃度來影響這些參數的影響，都能夠引起該灰漿的物理性能的下降。很多基底，例如灰質砂巖、灰渣磚、木材或磚石都是多孔的并且能夠從灰漿中除去大量的水，導致了剛剛在上面所提及的難題。
為了克服或者縮小上面所提及的水流失問題，現有技術公開了使用纖維素醚作為保水劑來減輕該問題。該現有技術的一個例子是US4,501,617，其公開了使用羥丙基羥乙基纖維素(HPHEC)作為保水助劑來提高灰漿的抹平性或流動性。纖維素醚在干灰漿施用中的使用還公開在DE 3046585、EP 54175、DE 3909070、DE3913518、CA2456793、和EP 773198中。
德國公開4,034,709 A1公開了使用原棉絨來制備纖維素醚作為水泥基水硬性灰漿或混凝土組合物的添加劑。
纖維素醚(CE)代表重要的一類商業(yè)上重要的水溶性聚合物。這些CE能夠增加水介質的粘度。CE的增粘能力主要是由其分子量、連接到其上的化學取代基、和聚合物鏈的構象特征控制的。CE被使用于很多應用，例如，建筑、油漆、食物、個人護理品、藥物、粘結劑、洗滌劑/清潔產品、油田、造紙工業(yè)、制陶業(yè)、聚合工藝、皮革工業(yè)、和紡織品中。
單獨或結合使用的甲基纖維素(MC)、甲基羥乙基纖維素(MHEC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、甲基羥丙基纖維素(MHPC)、羥乙基纖維素(HEC)、疏水改性的羥乙基纖維素(HMHEC)被廣泛地使用于建筑工業(yè)的干灰漿配制品中。干灰漿配置品意味作為無機粘結劑單獨使用或者與骨料(例如，硅土和/或碳酸鹽沙子/粉末)結合使用的石膏、水泥和/或石灰與添加劑的摻合物。
為了應用，這些干灰漿與水混合并且被作為濕材料應用。為了預定的應用，需要在溶解于水時給出高粘度的水溶性聚合物。通過使用MC、MHEC、MHPC、EHEC、HEC、和HMHEC或者它們的結合，獲得了希望的灰泥性能例如高保水率(并且由此得到了規(guī)定的含水量控制)。另外，能夠觀察到所形成的材料改進的可使用性和令人滿意的粘附性。由于CE溶液濃度的增加導致了改進的保水能力和粘附性，為了更加有效地操作并且更加有效地降低成本，提供高溶液粘度的高分子量CE是合乎需要的。為了得到高溶液粘度，必須仔細地選擇起始的纖維素醚。目前，通過使用提純的棉絨或者非常高粘度的木漿，對于烷基羥烷基纖維素能夠達到的最高2重量％含水溶液的粘度是約70,000-80,000mPas(通過使用布魯克菲爾德RVT粘度計在20℃和20rpm下，使用7號槳測量的)。
在水泥灰泥工業(yè)中，仍然存在對于能夠以經濟合算的方式使用來提高水泥基灰泥的應用和表現性能的保水劑的需要。為了幫助達到該結果，優(yōu)選的保水劑是提供水性布魯克菲爾德溶液粘度優(yōu)選大于約80,000mPas并且依然能夠經濟合算地用作增稠劑和/或保水劑。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及使用于抹灰組合物中的混合料，其是由20-99.9重量％量的由原棉絨制備的烷基羥烷基纖維素和羥烷基纖維素以及它們的混合物的纖維素醚，和0.1-80重量％量的至少一種選自于由有機或無機增稠劑、抗下垂劑、加氣劑、潤濕劑、消泡劑、超塑化劑、分散劑、鈣配位劑、緩凝劑、促進劑、拒水劑、可再分散粉末、生物聚合物、和纖維組成的組中的添加劑構成；該混合料，當用于干水泥基灰泥(或抹灰)組合物中并且與足量的水混合的時候，所述水泥基灰泥(或抹灰)組合物生產出能夠施用到基底上的灰泥灰漿，其中與當使用傳統(tǒng)類似的纖維素醚相比時，該混合物在灰泥灰漿中的量被顯著地降低，而濕灰漿的保水率、增稠性和/或抗下垂性是可以相比的或者得到了提高。
本發(fā)明還涉及由水硬水泥、細骨料材料、和由至少一種由原棉絨制得的纖維素醚組成的保水劑構成的干灰漿水泥基灰泥(或抹灰)組合物。該水泥基灰泥(或抹灰)組合物，當與足量的水混合的時候，生產出能夠使用到基底、例如墻上的灰泥灰漿，其中與當使用傳統(tǒng)類似的纖維素醚相比時，該濕灰漿的保水率、增稠性和/或抗下垂性是可以相比的或者得到了提高。


圖1是下面的實施例3中所列出的實驗數據的圖解表示；圖2是下面的實施例4中所列出的實驗數據的圖解表示；圖3是下面的實施例7中所列出的實驗數據的圖解表示；圖4是下面的實施例8中所列出的實驗數據的圖解表示；具體實施方式
已經發(fā)現由原棉絨(RCL)制得的某些纖維素醚，特別是烷基羥烷基纖維素和羥烷基纖維素，相對于由提純的棉絨或高粘度紙漿制得的常規(guī)的、市售的纖維素醚，具有異常高的溶液粘度。將這些纖維素醚使用于水泥基灰泥(或抹灰)組合物中具有幾個迄今為止使用常規(guī)的纖維素醚不可能達到的優(yōu)點(即，較低的使用成本和較好的應用性能)以及改進的性能。
根據本發(fā)明，本發(fā)明的纖維素醚例如烷基羥烷基纖維素和羥烷基纖維素是由切割的或者未經切割的原棉絨制得的。烷基羥烷基纖維素的烷基具有1-24個碳原子并且羥烷基具有2-4個碳原子。另外，羥烷基纖維素的羥烷基具有2-4個碳原子。這些纖維素醚對水泥基灰泥(或抹灰)提供了意想不到的和令人驚訝的好處。由于RCL-基CE特別高的粘度，能夠在水泥基灰泥(或抹灰)中觀察到非常有效的應用性能。RCL基CE相對于目前使用的高粘度市售CE，即使以較低的使用量使用，對于水分保持也能夠達到相似的或者提高的應用性能。
還能夠證實，由RCL制備的烷基羥烷基纖維素和羥烷基纖維素，例如甲基羥乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、和疏水改性的羥乙基纖維素給了灰泥灰漿重要的實體和改進的抗下垂性。
根據本發(fā)明，基于混合料的總重量，所述混合料具有20-99.9重量％，優(yōu)選70-99.0重量％的RCL基纖維素醚量。
本發(fā)明的RCL基、水溶性、非離子CE特別包括(作為第一CE)由RCL制備的烷基羥烷基纖維素和羥烷基纖維素。它們的衍生物的實例包括甲基羥乙基纖維素(MHEC)、甲基羥丙基纖維素(MHPC)、甲基乙基羥乙基纖維素(MEHEC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、疏水改性的乙基羥乙基纖維素(HMEHEC)、羥乙基纖維素(HEC)和疏水改性的羥乙基纖維素(HMHEC)、和它們的混合物。該疏水性取代基可以具有1-25個碳原子。根據它們的化學成分，如果可以應用，它們可以具有每葡糖酐單元0.5-2.5的甲基或乙基取代度(DS)、約0.01-6的羥烷基摩爾取代度(HA-MS)、約0.01-0.5的疏水性取代基的摩爾取代度(HS-MS)。更具體地，本發(fā)明涉及這些水溶性的、非離子CE作為干灰漿水泥基灰泥如基底面層抹灰、一面層抹灰、輕質抹灰、裝飾性抹灰、撇渣面層和/或拋光灰泥、和外部拋光隔絕體系(EFIS)中的有效的增稠劑和/或保水劑的用途。
在實施本發(fā)明的過程中，可以將由提純的棉絨和木漿制得的常規(guī)CE(第二CE)與RCL基CE結合使用。由提純的纖維素制備各種CE在本領域中是已知的。這些第二CE可以與第一RCL基CE結合使用來實施本發(fā)明。在該申請中，這些第二CE將被稱為常規(guī)CE，這是因為它們中的大多數都是市售的產品或者在市場和/或文獻中是已知的。
第二CE的實例是甲基纖維素(MC)、甲基羥乙基纖維素(MHEC)、甲基羥丙基纖維素(MHPC)、羥乙基纖維素(HEC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、甲基乙基羥乙基纖維素(MEHEC)、疏水改性的乙基羥乙基纖維素(HMEHEC)、疏水改性的羥乙基纖維素(HMHEC)、磺乙基甲基羥乙基纖維素(SEMHEC)、磺乙基甲基羥丙基纖維素(SEMHPC)、和磺乙基羥乙基纖維素(SEHEC)。
根據本發(fā)明，一個優(yōu)選的技術方案使用2重量％水溶液布魯克菲爾德粘度大于80,000mPas、優(yōu)選大于90,000mPas的MHEC和MHPC，其中該粘度是在20℃、20rpm下、使用7號槳在布魯克菲爾德RVT粘度計上測量的。
根據本發(fā)明，該混合料具有的至少一種添加劑的量在0.1-80重量％，優(yōu)選0.5-30重量％之間。所使用的添加劑的實例是有機或無機增稠劑和/或第二保水劑、抗下垂劑、加氣劑、潤濕劑、消泡劑、超塑化劑、分散劑、緩凝劑、促進劑、拒水劑、可再分散粉末、生物聚合物、和纖維。有機增稠劑的一個實例是多糖。添加劑的其它實例是鈣螯合劑、果酸、和表面活性劑。
添加劑的更具體的實例是丙烯酰胺的均聚物或共聚物。這些聚合物的實例是丙烯酰胺-丙烯酸鈉共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸鈉共聚物、丙烯酰胺-丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸共聚物、丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化銨共聚物、丙烯酰胺-(丙烯酰氨基)丙基三甲基氯化銨共聚物、丙烯酰胺-(丙烯?；?乙基三甲基氯化銨共聚物、和它們的混合物。
多糖添加劑的實例是淀粉醚、淀粉、瓜爾膠、瓜爾膠衍生物、右旋糖苷、殼多糖、脫乙酰殼多糖、木聚糖、黃原膠、文萊膠、潔冷膠、甘露聚糖、半乳聚糖、葡聚糖、阿拉伯糖基木聚糖、和藻酸鹽。
添加劑的其它具體實施例是明膠、聚乙二醇、酪蛋白、木質素磺酸鹽、萘磺酸鹽、磺化三聚氰胺-甲醛縮合物、磺化萘-甲醛縮合物、聚丙烯酸酯、聚羧酸酯醚、聚苯乙烯磺酸鹽、果酸、磷酸鹽、膦酸鹽、具有1-4個碳原子的有機酸的鈣鹽、鏈烷酸鹽、硫酸鋁、金屬鋁、斑脫土、蒙脫土、海泡石、聚酰胺纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯醇、以及基于醋酸乙烯酯、馬來酸酯、乙烯、苯乙烯、丁二烯、柯赫酸乙烯酯(vinyl versatate)和丙烯酸類單體的均聚物、共聚物或三元共聚物。
本發(fā)明的混合料可以通過本領域已知的限多種技術制備。實例包括簡單的干混、將溶液或熔融物噴霧到干材料上、共擠出、或者共磨。
根據本發(fā)明，當該混合料用于干水泥基灰泥(或抹灰)配制品中并且與足夠量的水混合來生產灰泥灰漿的時侯，該混合物的量、以及由此所導致的纖維素醚的量被顯著地降低?；旌衔锘蚶w維素醚的降低至少是5％，優(yōu)選至少10％。即使在CE中存在這樣的降低，與使用常規(guī)的類似纖維素醚時相比，該濕灰泥灰漿的保水率和增稠性和/或抗下垂性也是可以比較的或者是被提高的。
本發(fā)明的混合料可以直接或間接地銷售給能夠將這樣的混合物直接使用到它們的生產設備中的水泥基灰泥生產商。該混合料還可以被常規(guī)地摻混來達到不同生產商的優(yōu)選的要求。
本發(fā)明的水泥基灰泥(抹灰)組合物具有的RLC基CE的量為約0.01-1.0重量％。至少一種添加劑的量為約0.0001-10重量％。這些重量百分數是基于該干水泥基灰泥(抹灰)組合物中的所有成分的總干重量。
根據本發(fā)明，該干水泥基灰泥(或抹灰)組合物具有以40-90重量％的量，優(yōu)選以60-85重量％的量存在的細骨料。細骨料的實例是石英砂、白云石、石灰石、輕質骨料(例如、珍珠巖、發(fā)泡聚苯乙烯、中空玻璃球、軟木、膨脹蛭石)、橡膠碎屑(從汽車輪胎回收的)和飛灰?！寮殹逡馕吨摴橇喜牧暇哂兄炼?.0mm、優(yōu)選1.0mm的粒徑。
根據本發(fā)明，水硬水泥成分是以5-60重量％的量、優(yōu)選以10-50重量％的量存在的。水硬水泥的實例是波特蘭水泥、波特蘭-礦渣水泥、波特蘭-硅灰水泥、波特蘭-火山灰水泥、波特蘭-燒頁巖水泥、波特蘭-石灰石水泥、波特蘭-復合水泥、高爐爐渣水泥、火山灰水泥、復合水泥和鋁酸鈣水泥。
根據本發(fā)明，干水泥灰泥(或抹灰)組合物具有至少一種含量為5-60重量％、優(yōu)選10-50重量％的礦物粘結劑。至少一種無機粘結劑的實例是水泥、火山灰、高爐渣、熟石灰、石膏、和水硬石灰。
根據本發(fā)明的優(yōu)選的技術方案，纖維素醚是根據2004年4月13日提交的美國專利申請序列號No.10/822,926制備的，在此將該專利申請并入作為參考。本發(fā)明的該技術方案的起始物料是未經提純的堆密度為至少8克/100ml的原棉絨纖維塊。在該塊中至少50重量％的纖維具有通過了US篩網大小No.10(2mm孔)的平均長度。該未經提純的原棉絨塊是通過獲得根據AOCS(American Oil Chemists’Society)Official Method Bb 3-47測量含有至少60％纖維素的由第一切割、第二切割、第三切割和/或未分級的未經提純的、天然的、原棉絨或它們的混合物組成的松散塊，并且將該松散塊粉碎成其中至少50重量％該纖維通過了US標準篩網大小No.10的長度來制備的。該纖維素醚的衍生物是使用上述的粉碎的原棉絨纖維塊作為起始材料制備的。被切割的原棉絨塊首先用堿在淤漿或者高固體工藝中以高于9重量％的纖維素濃度處理，來形成有活性的纖維素淤漿。然后，使活化的纖維素淤漿在足夠高的溫度下與醚化劑或者醚化劑的混合物反應足夠長的時間來形成該纖維素醚衍生物，然后對其進行回收。在本領域中，為了制備本發(fā)明的各種CE，對上述工藝的改進是公知的。
本發(fā)明的CE還可以由未經切割的原棉絨制備，該原棉絨是從生產商那里以第一、第二、第三切割、和/或未分級的RCL大捆獲得的。
包括由機械清洗“未經改變過的”原棉絨所形成的基本不含非纖維素雜質如田間廢棄物、碎片、種子外殼等的原棉絨也可以被用來制備本發(fā)明的纖維素醚。包括那些涉及敲打、過篩、和空氣分離技術的原棉絨機械清洗技術對于本領域的技術人員來說是公知的。結合使用機械敲打技術和空氣分離技術，采用纖維與碎片之間的密度差異將纖維從碎片中分離出來。經過機械清洗的原棉絨和“未經改變過的”原棉絨的混合物也可以用來制備本發(fā)明的纖維素醚。
當與用常規(guī)的纖維素醚制備的水泥基灰泥(或抹灰)相比時，本發(fā)明的灰泥灰漿提供了改進的保水率、增稠性、和抗下垂性，這些是在該領域中用來表征水泥基灰泥的性能而被廣泛應用的重要參數。
根據歐洲標準EN1015-8水分保持和/或保水率是“新鮮的水硬性灰漿在暴露于基底時保持其混合水的能力”。其可以根據歐洲標準EN 18555測定。
抗下垂性是將新鮮的灰泥垂直應用來將其保持其在墻上的位置的能力，即，好的抗下垂性防止了新鮮的濕灰漿滑落下來。對于水泥基灰泥，其通常由相應的工匠來評定。其與被研究的水泥基灰泥的增稠性相關。增稠性和/或流動性可以根據DIN EN18555使用流動性試驗臺來測定。
典型的干水泥灰泥/抹灰可以包含下面成分中的一些或者全部表A磚瓦水泥的典型的現有技術成分

進一步通過下面的實施例對本發(fā)明進行了描述。除非另有標注，份數和百分數是按重量計算的。
實施例1實施例1和2顯示了相對于類似的市售聚合物，本發(fā)明的聚合物的一些化學和物理性能。
取代的確定在150℃下，用氫碘酸對纖維素醚進行改進的Zeisel醚裂解。用氣相色譜定量地確定所形成的揮發(fā)性反應產物。
粘度的確定水性纖維素醚溶液的粘度是對濃度為1重量％和2重量％的溶液確定的。當確定了纖維素醚溶液的粘度時，以干基計算使用相應的甲基羥烷基纖維素，即，通過較高量的重量補償了濕氣百分率。目前可以得到的市售的基于提純的棉絨或高粘度木漿的甲基羥烷基纖維素具有最值大約為70,000-80,000mPas(使用布魯克菲爾德RVT粘度儀在20℃和20rpm下，使用7號槳測定的)的2重量％水溶液粘度。
為了確定該粘度，使用了布魯克菲爾德RVT旋轉粘度儀。對2重量％水溶液的所有測量都是在20℃和20rpm下，使用7號槳測定的。
氯化鈉的含量氯化鈉的含量是通過莫爾方法確定的。在分析天平上稱量0.5g該產品并且將其溶解于150ml蒸餾水中。然后在攪拌30分鐘后加入1ml 15％HNO3。此后，使用市售的儀器，用標準的硝酸銀(AgNO3)溶液滴定該溶液。
濕度的確定試樣的濕氣含量是使用市售的濕度天平在105℃下確定的。濕氣含量是重量損失和起始重量的商，并且是以百分數表示的。
表面張力的確定該水性纖維素溶液的表面張力是在20℃下并且以0.1重量％的濃度使用Krüss數字張力計K10測量的。為了確定表面張力，使用了所謂的″威廉米懸片法(Wilhelmy Plate Method)″，其中將薄片降低到液體的表面并且測量集中到該片上的向下的力。
表1分析數據

*在20℃的0.1重量％水溶液表1顯示了衍生自RCL的甲基羥乙基纖維素和甲基羥丙基纖維素的分析數據。這些結果清楚地表明這些產品比目前市售的高粘度類型具有顯著較高的粘度。在2重量％濃度，發(fā)現粘度為約100,000mPas。由于它們特別高的值，對1重量％水溶液粘度的測量更加可靠并且更加容易。在該濃度時，市售的甲基羥乙基纖維素和甲基羥丙基纖維素表現出在7300-約9000mPas范圍內的粘度(參見表1)?；谠藿q的產品的測定值顯著高于市售材料。此外，表1中所示的數據清楚表明基于原棉絨的纖維素醚具有比對照試樣低的表面張力。
實施例2取代的確定在150℃下，用氫碘酸對纖維素醚進行改進的Zeisel醚裂解。用氣相色譜定量地確定所形成的揮發(fā)性反應產物。
粘度的確定水性纖維素醚溶液的粘度是對濃度為1重量％的溶液確定的。當確定了纖維素醚溶液的粘度時，相應的羥乙基纖維素是以干基計算使用的，即，通過較高量的重量補償了濕氣百分率。
為了確定該粘度，使用了布魯克菲爾德LVF旋轉粘度儀。所有的測量都是在25℃和30rpm下，使用4號槳測定的。
羥乙基纖維素是由提純的原棉絨在在Hercules’試驗裝置反應器中制備的。如在表2中所示的那樣，兩個試樣具有大約相同的羥乙氧基含量。但是所形成的基于RCL的HEC的粘度高出約23％。
表2HEC試樣的分析數據

實施例3所有的測試都是在由14.00重量％波特蘭水泥CEM I 42.5R、4.0重量％熟石灰、39.0重量％粒徑為0.1-0.4mm的石英砂和43.0重量％粒徑為0.5-1.0mm的石英砂構成的灰泥基涂布基礎混合物中進行的。
保水率保水率是根據DIN EN 18555或內部Hercules/Aqualon運行程序確定的。
Hercules/Aqualon運行程序在5秒之內，將300g干灰漿加入到相應量的水中(在20℃)。在使用Kitchen手動混合器混合該試樣25秒以后，使所形成的試樣熟化5分鐘。然后，將該灰漿填入到位于一張過濾紙上的塑料環(huán)中。在過濾紙和塑料環(huán)之間，放置一片纖維羊毛同時將過濾紙放在塑料盤上。在填入該灰漿之前和之后測量該設備的重量。由此計算濕灰漿的重量。此外，過濾紙的重量是已知的。在浸漬該過濾紙3分鐘以后，再次測量該過濾紙的重量?，F在使用下面的公式計算保水率[％]WR[%]=100-100×WU×(1+WF)WP×WF]]>其中WU＝過濾紙所吸的水量[g]WF＝水因子*WP＝灰泥的重量[g]*水因子用所使用的干灰漿的量除所使用的水的量，例如，在100g干灰漿上的20g水，導致0.2的水因子灰漿的流動性、密度和空氣含量所形成的灰漿的流動性、密度和空氣含量是根據DIN EN 18555程序確定的。
與作為對照的市售高粘度MHEC(來自Hercules)相比，在基底涂布抹灰(水泥基灰泥)基礎混合物中測試由RCL制得的甲基羥乙基纖維素(MHEC)。結果顯示于表3中。
表3不同纖維素醚在基底涂布抹灰中的測試(23℃/50％相對空氣濕度)

首先，在典型的添加量0.1％(基于基礎混合物)測定對照物(MHEC75000)。當將使用量降低到0.08％的時侯，對于所形成的基底涂布抹灰，測量到了顯著的保水率降低。此外，在所形成的抹灰的輕微較高的新鮮灰漿密度中可以看到空氣含量的輕微降低。在另外一個測試中，在0.08％的添加量測試RCL基MHEC。雖然與對照試樣相比，劑量被減少了20％，但是保水性、空氣含量和新鮮灰漿密度依然相同。此外，能夠觀察到更強的增稠效果，這是由較低的流動值表示的。
在另一測試系列中，基于CE添加量確定了基底涂布抹灰的保水率。再一次，使RCL基MHEC與對照物(MHEC 75000)相對比。本發(fā)明的結論可以在圖1中看到。
清楚地證實了，關于保水能力，RCL基MHEC與目前使用的非常高粘度的MHEC相比，具有較好的應用性能。特別是，在較低的CE劑量，看到了RCL基材料的清楚的優(yōu)點。在這里，以相同的添加量，獲得了較高的保水率，即，在顯著降低的劑量獲得了相同的保水率。
這樣，表3和圖1清楚地顯示了RCL基MHEC在降低的加入量表現出相似的應用性能。
實施例4所有的測試都是在由14.00重量％波特蘭水泥CEM I 42.5R、4.0重量％熟石灰、39.0重量％粒徑為0.1-0.4mm的石英砂和43.0重量％粒徑為0.5-1.0mm的石英砂構成的抹灰基涂布基礎混合物中進行的。
灰漿的保水率、流動性、密度和空氣含量的測定濕灰漿的保水率、流動性、密度和空氣含量是如實施例3中描述的那樣確定的。
與作為對照的市售高粘度MHPC(來自Hercules)相比，在基底涂布抹灰(水泥基灰泥)基礎混合物中測試由RCL制得的甲基羥丙基纖維素(MHPC)。為了具有更好的可使用性，在所有的情況下都加入了加氣劑(AEA)(C12-C18烷基硫酸鈉)。結果顯示于表4中。
表4不同RCL-MHPC在基底涂布抹灰中的測試(23℃/50％相對空氣濕度)

當將對照試樣(MHPC 65000)的加入量降低了20％的時侯，觀察到保水率的輕微降低。相應的值降低了約0.7％，這超出了試驗誤差(±0.5％)。也以20％降低劑量測試RCL-MHPC。然而，所形成的基底涂布抹灰的保水率以及其它被研究的濕灰漿性能與以較高添加量的對照試樣依然是可比的。
在另一測試系列中，基于CE添加量確定了基底涂布抹灰的保水率。再一次，使RCL基MHPC與對照物(MHPC 65000)相對比。本研究的結論顯示于圖2中。
清楚地證實了，關于保水能力，RCL基MHPC與目前使用的非常高粘度的MHPC相比，具有較好的應用性能。特別是，在較低的CE劑量(低于0.08％)，看到了RCL基材料的清楚的優(yōu)點。
實施例5所有的測試都是在由14.0重量％波特蘭水泥CEM I 42.5R、4.0重量％熟石灰、39.0重量％粒徑為0.1-0.4mm的石英砂和43.0重量％粒徑為0.5-1.0mm的石英砂構成的抹灰基涂布基礎混合物中進行的。
灰漿的保水率、流動性、密度和空氣含量的測定濕灰漿的保水率、流動性、密度和空氣含量是如實施例3中描述的那樣確定的。
使由RCL制得的甲基羥丙基纖維素(MHPC)與聚丙烯酰胺(PAA；0.5重量％的水性粘度850mPas；分子量8-15百萬g/mol；密度825±50g/dm3；陰離子電荷15-50重量％)和淀粉醚(STE；羥丙氧基含量10-35重量％；堆密度350-550g/dm3；填塞的濕氣含量max 8％；粒徑(Alpine氣篩)在0.4mm的篩子上最大20％的殘留量；溶液粘度1500-3000mPas(在10重量％，Brookfield RVT，20rpm，20℃)分別混合并且在基底涂布抹灰(水泥基灰泥)基混合物中測試，以相應地改性了的高粘度市售MHPC作為對照試樣進行試驗。為了具有好的可使用性，在所有的情況下都加入了加氣劑(AEA)。結果顯示于表5和6中。
表5不同的改性MHPC在基底涂布抹灰中的測試(23℃/50％相對空氣濕度)

表5顯示了雖然相對于對照試樣，改性的RCL是在20％降低的加入量測試的，然而所形成的抹灰對于保水率和流動性能具有相當的濕灰漿性能。
表6不同的改性MHPC在基底涂布抹灰中的測試(23℃/50％相對空氣濕度)

表6表明STE改性的RCL-MHPC比以相同方式改性的市售MHPC65000(對照試樣)更加有效。當使這兩個試樣以相同的劑量(基礎混合物的0.08重量％)進行比較的時候，改性的RCL-MHPC關于保水率和增稠效果取得了更好的性能。
實施例6所有的測試都是在由14.00重量％波特蘭水泥CEM I 42.5R、4.0重量％熟石灰、39.0重量％粒徑為0.1-0.4mm的石英砂和43.0重量％粒徑為0.5-1.0mm的石英砂構成的抹灰基涂布基礎混合物中進行的。
灰漿的保水率、流動性、密度和空氣含量的測定濕灰漿的保水率、流動性、密度和空氣含量是如實施例3中描述的那樣確定的。
使由RCL制得的甲基羥乙基纖維素(MHEC)與聚丙烯酰胺(PAA；分子量8-15百萬g/mol；密度825±100g/dm3；陰離子電荷15-50重量％)和淀粉醚(STE)(參見實施例5中對所使用的PAA和STE的描述)分別混合并且在基底涂布抹灰(水泥基灰泥)基混合物中進行測試，以類似改性的高粘度市售MHEC作為對照試樣進行試驗。為了具有好的可使用性，在所有的情況下都加入了C12-C18烷基硫酸鈉加氣劑(AEA)。結果顯示于表7和8中。
表7不同的改性MHEC在基底涂布抹灰中的測試(23℃/50％相對空氣濕度)

與PAA摻合的RCL-MHEC雖然劑量低了20％，但是顯示出與對照試樣相似的保水率。新鮮灰漿密度和空氣含量略微不同。當以降低的加入量測試改性的MHEC 75000(對照樣)的時候，所形成的灰漿具有比含有改性的RCL-MHEC的灰漿低3％的保水率。
表8不同的改性MHEC在基底涂布抹灰中的測試(23℃/50％相對空氣濕度)

從表8中可以看出，當以降低的劑量水平測試改性的MHEC 75000以及改性的RCL-MHEC的時候，含有RCL-MHEC的灰漿測量到較高的保水率。
實施例7所有的測試都是在由14.00重量％波特蘭水泥CEM I 42.5R、4.0重量％熟石灰、39.0重量％粒徑為0.1-0.4mm的石英砂和41.0重量％粒徑為0.5-1.0mm的石英砂構成的抹灰基涂布基礎混合物中進行的。
灰漿的保水率、流動性、密度和空氣含量的測定濕灰漿的保水率、流動性、密度和空氣含量是如實施例3中描述的那樣確定的。
與作為對照物的，在相同的加工條件下由提純的棉絨制得的實驗工廠HEC相比，在基底表層抹灰(水泥基灰泥)基礎混合物中測試在Hercules實驗工廠中由RCL制得的羥乙基纖維素。在所有的測試中都加入了加氣劑(AEA；C12-C18烷基硫酸鈉)。結果顯示于表9中。
表9不同的RCL-HEC在基底涂布抹灰中的測試(23℃/50％相對空氣濕度)

表9清楚地顯示了由RCL制得的HEC比基于提純的棉絨的對照試樣有效的多。雖然RCL-HEC的劑量比對照試樣低了20％，但是所有被研究的濕灰漿性能幾乎都是相同的，然而當將提純的棉絨(對照試樣)的加入量降低20％的時候，應用性能被顯著地降低；保水率降低了3.5％。
圖3顯示了對于兩種HEC型，CE加入量對保水率的影響，其中基于RCL的HEC與提純的棉絨HEC相比，具有改進的保水能力。在劑量低于0.12％時，在相同的加入量保水率總是較高，即，當使用RCL-HEC的時候，在顯著較低的劑量達到了相似的保水率。
實施例8所有的測試都是在由20.00重量％波特蘭水泥CEM I 42.5R白、2.0重量％熟石灰、30.0重量％石英砂F34、23.0％粒徑為0.5-1.0的石灰?guī)r、和25.0重量％粒徑為0.7-1.2mm的石灰?guī)r構成的裝飾抹灰基礎混合物中進行的。
灰漿的保水率、流動性、密度和空氣含量的測定濕灰漿的保水率、流動性、密度和空氣含量是如實施例3中描述的那樣確定的。
與作為對照物的市售高粘度MHEC(來自Hercules)相比較，在裝飾抹灰(水泥基灰泥)基礎混合物中對由RCL制得的甲基羥乙基纖維素(MHEC)進行測試。結果顯示于表10和圖4中。
表10不同的纖維素醚在裝飾抹灰中的測試(23℃/50％相對空氣濕度)

如表10中所示的那樣，與對照試樣相比，RCL-MHEC表現出更強的增稠效果。該效果是由含有RCL-MHEC的抹灰較低的流動/擴散值表示出來的。當將水因子從0.2增加到0.21，測量到了類似的流動。但是即使在增高的水因子時，也測量到了類似的保水率。所有其它的性能也是可以相比的。
這些測試清楚地表明，與目前使用的作為對照試樣的高粘度MHEC相比，RCL基MHEC具有優(yōu)異的關于保水能力的應用性能。特別是，在較低的CE劑量水平，觀察到了RCL基材料明顯的優(yōu)勢。在這里，以相同的加入量，獲得了較高的保水率，即，在顯著降低的劑量水平時，達到了相同的保水率。
表10和圖4中的數據清楚地顯示了RCL基MHEC是有效的纖維素醚，其在降低的加入量時，表現了相似的應用性能。
雖然本發(fā)明是參照優(yōu)選的技術方案描述的，但是應該理解，不偏離所要求的發(fā)明的精神和范圍，可以對它的形式和細節(jié)進行改變和修改。這樣的改變和修改被認為在所附的權利要求書的權限和范圍內。
權利要求
1.一種使用于抹灰組合物中的混合料，其包括a)20-99.9重量％量的選自以下組中的纖維素醚由原棉絨制得的烷基羥烷基纖維素、羥烷基纖維素和它們的混合物，和b)0.1-80重量％量的選自以下組中的至少一種添加劑有機或無機增稠劑、抗下垂劑、加氣劑、潤濕劑、消泡劑、超塑化劑、分散劑、鈣配位劑、緩凝劑、促進劑、拒水劑、可再分散粉末、生物聚合物和纖維，其中，當所述混合料用于干抹灰配制品中并且與足量的水混合的時候，該配制品將生產出能夠施用到基底上的灰泥灰漿，其中與使用傳統(tǒng)的類似纖維素醚時相比，該混合料在灰泥灰漿中的量被顯著降低，而濕灰泥灰漿的保水率和增稠性和/或抗下垂性是可比的或者得到了提高。
2.根據權利要求1所述的混合料，其中所述烷基羥烷基纖維素的烷基具有1-24個碳原子，并且所述羥烷基具有2-4個碳原子。
3.根據權利要求1所述的混合料，其中所述纖維素醚選自以下組中甲基羥乙基纖維素(MHEC)、甲基羥丙基纖維素(MHPC)、羥乙基纖維素(HEC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、甲基乙基羥乙基纖維素(MEHEC)、疏水改性的乙基羥乙基纖維素(HMEHEC)、疏水改性的羥乙基纖維素(HMHEC)和它們的混合物。
4.根據權利要求1所述的混合料，其中所述混合料還包括一種或多種選自以下組中的常規(guī)纖維素醚甲基纖維素(MC)、甲基羥乙基纖維素(MHEC)、甲基羥丙基纖維素(MHPC)、羥乙基纖維素(HEC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、疏水改性的羥乙基纖維素(HMHEC)、疏水改性的乙基羥乙基纖維素(HMEHEC)、甲基乙基羥乙基纖維素(MEHEC)、磺乙基甲基羥乙基纖維素(SEMHEC)、磺乙基甲基羥丙基纖維素(SEMHPC)和磺乙基羥乙基纖維素(SEHEC)。
5.根據權利要求1所述的混合料，其中所述纖維素醚的量為70-99重量％。
6.根據權利要求1所述的混合料，其中所述添加劑的量為0.5-30重量％。
7.根據權利要求1所述的混合料，其中所述至少一種添加劑是選自多糖的有機增稠劑。
8.根據權利要求7所述的混合料，其中所述多糖選自以下組中淀粉醚、淀粉、瓜爾膠、瓜爾膠衍生物、右旋糖苷、殼多糖、脫乙酰殼多糖、木聚糖、黃原膠、文萊膠、潔冷膠、甘露聚糖、半乳聚糖、葡聚糖、阿拉伯糖基木聚糖、藻酸鹽和纖維素纖維。
9.根據權利要求1所述的混合料，其中所述至少一種添加劑選自以下組中丙烯酰胺的均聚物或共聚物、明膠、聚乙二醇、酪蛋白、木質素磺酸鹽、萘磺酸鹽、磺化三聚氰胺-甲醛縮合物、磺化萘-甲醛縮合物、聚丙烯酸酯、聚羧酸酯醚、聚苯乙烯磺酸鹽、磷酸鹽、膦酸鹽、具有1-4個碳原子的有機酸的鈣鹽、鏈烷酸鹽、硫酸鋁、金屬鋁、斑脫土、蒙脫土、海泡石、聚酰胺纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯醇、以及基于醋酸乙烯酯、馬來酸酯、乙烯、苯乙烯、丁二烯、柯赫酸乙烯酯和丙烯酸類單體的均聚物、共聚物或三元共聚物。
10.根據權利要求1所述的混合料，其中所述至少一種添加劑選自鈣螯合劑、果酸和表面活性劑。
11.根據權利要求1所述的混合料，其中所述灰泥灰漿中使用的混合料的顯著降低量為降低至少5％。
12.根據權利要求1所述的混合料，其中所述灰泥灰漿中使用的混合料的顯著降低量為降低至少10％。
13.根據權利要求7所述的混合料，其中所述混合料是MHEC和選自丙烯酰胺均聚物或共聚物、淀粉醚以及它們的混合物的添加劑。
14.根據權利要求13所述的混合料，其中所述丙烯酰胺的共聚物選自以下組中丙烯酰胺-丙烯酸鈉共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸鈉共聚物、丙烯酰胺-丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸共聚物、丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化銨共聚物、丙烯酰胺-(丙烯酰氨基)丙基三甲基氯化銨共聚物、丙烯酰胺-(丙烯?；?乙基三甲基氯化銨共聚物、和它們的混合物。
15.根據權利要求13所述的混合料，其中所述淀粉醚選自以下組中烷基具有1-4個碳原子的羥烷基淀粉、羧甲基化的淀粉醚和它們的混合物。
16.根據權利要求7所述的混合料，其中所述混合料是MHPC和選自丙烯酰胺均聚物或共聚物、淀粉醚、以及它們的混合物的添加劑。
17.根據權利要求16所述的混合料，其中所述丙烯酰胺的共聚物選自以下組中丙烯酰胺-丙烯酸鈉共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸鈉共聚物、丙烯酰胺-丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸共聚物、丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化銨共聚物、丙烯酰胺-(丙烯酰氨基)丙基三甲基氯化銨共聚物、丙烯酰胺-(丙烯?；?乙基三甲基氯化銨共聚物和它們的混合物。
18.根據權利要求17所述的混合料，其中所述淀粉醚選自以下組中烷基具有1-4個碳原子的羥烷基淀粉、羧甲基化的淀粉醚和它們的混合物。
19.一種干抹灰組合物，其至少包括水硬水泥、細骨料材料、和由原棉絨制得的至少一種纖維素醚構成的保水劑，其中所述干抹灰組合物，當與足量的水混合的時候，生產出能夠施用到基底上的灰泥灰漿，其中與使用傳統(tǒng)的類似纖維素醚時相比，所述灰泥灰漿中的保水劑的量被顯著地降低，而該灰泥灰漿的保水率和增稠性和/或抗下垂性是可比的或者得到了提高。
20.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述至少一種纖維素醚選自以下組中由原棉絨制備的烷基羥烷基纖維素和羥烷基纖維素以及它們的混合物。
21.根據權利要求20所述的干抹灰組合物，其中所述烷基羥烷基纖維素的烷基具有1-24個碳原子，并且所述羥烷基具有2-4個碳原子。
22.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述至少一種纖維素醚選自以下組中甲基羥乙基纖維素(MHEC)、甲基羥丙基纖維素(MHPC)、羥乙基纖維素(HEC)、甲基乙基羥乙基纖維素(MEHEC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、疏水改性的乙基羥乙基纖維素(HMEHEC)、疏水改性的羥乙基纖維素(HMHEC)和它們的混合物。
23.根據權利要求22所述的干抹灰組合物，其中所述纖維素醚，如果可適用的話，則每葡糖酐單元具有0.5-2.5的甲基或乙基取代度、0.01-6的羥乙基或羥丙基摩爾取代度(MS)和0.01-0.5的疏水取代基摩爾取代度(MS)。
24.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述抹灰組合物還包括一種或多種選自以下組中的常規(guī)纖維素醚甲基纖維素(MC)、甲基羥乙基纖維素(MHEC)、甲基羥丙基纖維素(MHPC)、羥乙基纖維素(HEC)、乙基羥乙基纖維素(EHEC)、疏水改性的羥乙基纖維素(HMHEC)、疏水改性的乙基羥乙基纖維素(HMEHEC)、甲基乙基羥乙基纖維素(MEHEC)、磺乙基甲基羥乙基纖維素(SEMHEC)、磺乙基甲基羥丙基纖維素(SEMHPC)和磺乙基羥乙基纖維素(SEHEC)。
25.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述纖維素醚的量為0.01-2.0重量％。
26.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其與一種或多種選自以下組中的添加劑結合有機或無機增稠劑、抗下垂劑、加氣劑、潤濕劑、消泡劑、超塑化劑、分散劑、鈣配位劑、緩凝劑、促進劑、拒水劑、可再分散粉末、生物聚合物和纖維。
27.根據權利要求26所述的干抹灰組合物，其中所述一種或多種添加劑是選自多糖的有機增稠劑。
28.根據權利要求27所述的干抹灰組合物，其中所述多糖選自以下組中淀粉醚、淀粉、瓜爾膠、瓜爾膠衍生物、右旋糖苷、殼多糖、脫乙酰殼多糖、木聚糖、黃原膠、文萊膠、潔冷膠、甘露聚糖、半乳聚糖、葡聚糖、阿拉伯糖基木聚糖、藻酸鹽和纖維素纖維。
29.根據權利要求26所述的干抹灰組合物，其中所述一種或多種添加劑選自以下組中丙烯酰胺的均聚物或共聚物、淀粉醚、明膠、聚乙二醇、酪蛋白、木質素磺酸鹽、萘磺酸鹽、磺化三聚氰胺-甲醛縮合物、磺化萘-甲醛縮合物、聚丙烯酸酯、聚羧酸酯醚、聚苯乙烯磺酸鹽、果酸、磷酸鹽、膦酸鹽、具有1-4個碳原子的有機酸的鈣鹽、鏈烷酸鹽、硫酸鋁、金屬鋁、斑脫土、蒙脫土、海泡石、聚酰胺纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯醇、以及基于醋酸乙烯酯、馬來酸酯、乙烯、苯乙烯、丁二烯、柯赫酸乙烯酯和丙烯酸類單體的均聚物、共聚物、或三元共聚物。
30.根據權利要求26所述的干抹灰組合物，其中所述一種或多種添加劑的量是0.0001-10重量％。
31.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述細骨料材料選自以下組中石英砂、白云石、石灰石、輕質骨料、橡膠碎屑和飛灰。
32.根據權利要求31所述的干抹灰組合物，其中所述輕質骨料選自以下組中珍珠巖、發(fā)泡聚苯乙烯、中空玻璃球、軟木和膨脹蛭石。
33.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述細骨料材料是以40-90重量％的量存在的。
34.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述細骨料材料選自于是以60-85重量％的量存在的。
35.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述水硬水泥選自以下組中波特蘭水泥、波特蘭-礦渣水泥、波特蘭-硅灰水泥、波特蘭-火山灰水泥、波特蘭-燒頁巖水泥、波特蘭-石灰石水泥、波特蘭-復合水泥、高爐水泥、火山灰水泥、復合水泥和鋁酸鈣水泥。
36.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述水硬水泥是以5-60重量％的量存在的。
37.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述水硬水泥是以10-50重量％的量存在的。
38.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其與選自以下組中的至少一種礦物粘結劑結合熟石灰、石膏、火山灰、高爐渣和水硬石灰。
39.根據權利要求38所述的干抹灰組合物，其中所述至少一種礦物粘結劑是以0.1-30重量％的量存在的。
40.根據權利要求22所述的干抹灰組合物，其中所述MHEC或MHPC具有大于80,000mPas的水性布魯克菲爾德溶液粘度，該粘度是使用7號槳在2重量％、20℃和20rpm下于布魯克菲爾德RVT粘度計上測量的。
41.根據權利要求22所述的干抹灰組合物，其中所述MHEC或MHPC具有大于90,000mPas的水性布魯克菲爾德溶液粘度，該粘度是使用7號槳在2重量％、20℃和20rpm下于布魯克菲爾德RVT粘度計上測量的。
42.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述干抹灰組合物中使用的纖維素醚的顯著降低量為降低至少5％。
43.根據權利要求19所述的干抹灰組合物，其中所述干抹灰組合物中使用的纖維素醚的顯著降低量為降低至少10％。
全文摘要
將由原棉絨制得的纖維素醚和至少一種添加劑的混合料使用于干水泥基灰泥(或抹灰)組合物中，其中所述纖維素醚在抹灰組合物中的量被顯著地降低。與使用常規(guī)的類似纖維素醚時相比，當該灰泥組合物與水混合并且施用到基底上的時候，濕灰泥的保水率和增稠性和/或抗下垂性是可比的或者得到了提高。
文檔編號C04B28/02GK1946648SQ200580013013
公開日2007年4月11日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權日2004年4月27日
發(fā)明者維爾弗里德·霍恩, 迪特爾·施維策爾 申請人:赫爾克里士公司