하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(CAS 9004-65-3)를 이용한 석고 플라스터의 작업성 및 균열 문제 해결

태국의 여러 지역에서 사업을 운영하는 건축 자재 유통업체는 주거 및 상업 건설 프로젝트에 참여하는 미장공들에게 포장된 석고 플라스터 제품을 공급하고 있었습니다. 개발업자들이 기존의 시멘트 미장 대신 석고 플라스터를 내부 벽 마감재로 사용하면서 석고 플라스터에 대한 수요가 크게 증가했습니다. 석고 플라스터는 시공 속도가 빠르고 표면 마감이 매끄러우며 평방미터당 인건비가 저렴하기 때문입니다. 유통업체는 2년 동안 큰 문제 없이 지역 제조업체로부터 석고 플라스터를 공급받아 왔습니다. 그러나 생산량이 급증하던 시기에 제조업체가 원자재 비용 절감을 위해 HPMC(고성능 석회석고) 공급업체를 변경하면서 상황이 바뀌었습니다.

도전

공급업체 변경 후 6주 만에 해당 유통업체는 3개 주에 걸쳐 있는 미장 시공업자들로부터 불만을 접수하기 시작했습니다. 불만 사항에는 서로 다른 공사 현장에서 동시에 발생한 두 가지 뚜렷한 문제가 기술되어 있었습니다.

첫 번째 문제는 표면 균열이었습니다. 벽돌과 아아크 블록 벽에 석고를 바르면 시공 후 24~48시간 이내에 넓은 표면에 미세한 균열이 발생했습니다. 균열은 소성 수축으로 인해 지도 모양으로 나타났는데, 이는 석고 표면이 석고 결정화 과정이 균일하게 진행되는 속도보다 수분을 더 빨리 잃고 있음을 나타냅니다. 시공업체는 이를 보완하기 위해 시공 전 바탕면을 더 충분히 적시고 석고를 더 얇게 바르는 등의 조치를 취했지만, 균열 문제는 해결되지 않았습니다.

두 번째 문제는 작업성이 좋지 않다는 것이었습니다. 제조업체에서 권장하는 물의 비율로 혼합한 석고는 뻑뻑하고 알갱이가 뭉친 질감이어서 흙손으로 펴 바르기가 어려웠고, 매끄럽고 고른 마감을 위해 필요한 부드럽고 점성이 있는 질감을 얻으려면 물을 과도하게 첨가해야 했습니다. 권장 비율 이상으로 물을 첨가하면 석고가 너무 묽어져서 수직면에서 흘러내리고, 마감 도구로 쉽게 마모되는 약한 표면이 만들어졌습니다.

유통업체의 기술팀은 신제품 샘플과 이전 생산 기간의 샘플을 비교하여 용해 양상에 뚜렷한 차이가 있음을 확인했습니다. 새로운 제형의 HPMC는 표준 혼합 시간 동안 느리고 불완전하게 용해되어 미용해 입자가 남아 시공업자들이 보고한 것과 같은 과립형 질감을 유발했습니다. 교체된 HPMC 등급은 표면 처리 품질이 떨어져 석고 혼합수에서 용해 속도가 느려졌고, 이로 인해 이전 제형이 제공했던 균일한 점도 증가 및 수분 보유 필름 형성이 제대로 이루어지지 않았습니다.

해결책

EastChem에 연락한 후, 유통업체의 구매팀과 석고 제조업체는 석고 시공에 적합한 두 가지 HPMC 등급에 대한 기술 평가를 받았습니다. EastChem은 표면 처리된 점도 20,000 m/s의 빠른 용해 특성을 가진 등급을 추천했는데, 이는 현장 석고 시공 시 흔히 발생하는 짧은 혼합 시간과의 호환성을 고려하여 특별히 선정된 것입니다.

하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스CAS 9004-65-3은 표면 처리 후 20,000 m/s의 속도로 혼합수와 접촉 시 2~3분 내에 완전히 용해되어, 도포 시작 전에 석고 슬러리 전체에 균일한 점도 증가 및 수분 보유막을 형성합니다.석고용 셀룰로오스 에테르 수분 보유력건조 혼합물 중량 대비 0.25%의 투입량으로 사용된 이 제품은 석고 결정화 기간 동안 석고층 내에 충분한 혼합수를 유지하여, 가장 심각한 균열 문제를 야기했던 흡수율이 낮은 아아크 블록 기판에서도 소성 수축 균열을 방지했습니다.

EastChem은 배치별 점도 증명서와 용해 시간 시험 데이터가 포함된 시험용 샘플을 제공했습니다. 제조업체는 4주에 걸쳐 이스트켐 HPMC와 기존에 사용하던 대체 제품을 비교하는 병행 생산 시험을 진행했습니다. 시험 결과, 이스트켐 HPMC는 표준 3분 혼합 주기 내에 완전히 용해되고, 권장 물 비율에서 입자감이 없는 균일한 점도를 보였으며, 25~35분의 작업 가능 시간을 확보하여 넓은 벽면을 초기 경화 전에 시공 및 마감할 수 있음을 확인했습니다.

결과

제조업체는 이스트켐 HPMC를 0.25% 첨가하여 석고 플라스터의 배합을 개선하고 시험 완료 후 6주 이내에 유통업체에 공급을 재개했습니다. 개선된 제품이 현장에 공급된 후 첫 달 안에 시공업체들의 균열 관련 불만이 사라졌습니다. 시공팀의 작업성 관련 피드백은 일관되게 긍정적이었으며, 시공자들은 권장 물 비율로 사용했을 때 별도의 조정 없이도 플라스터가 매끄럽게 발린다고 평가했습니다.

이후 해당 유통업체는 이스트켐 HPMC를 0.3% 첨가한 고급 석고 플라스터 제품군을 출시했는데, 이는 특히 습도가 높은 태국 남부 해안 건설 현장을 대상으로 한 것으로, 이 지역에서는 바탕면 수분 함량과 주변 습도로 인해 더욱 엄격한 수분 보유 요건이 요구됩니다. 이 고급 제품은 더 높은 가격대를 형성하여, 대부분의 경쟁업체가 가격 경쟁력만으로 일반 석고 플라스터를 판매하는 시장에서 해당 유통업체를 기술적으로 차별화된 공급업체로 자리매김하게 했습니다.

제조업체는 EastChem과 분기별 공급 계약을 체결했습니다.건설용 모르타르 HPMC 공급업체모든 석고 플라스터 제품 라인에 걸쳐 기술 지원을 제공하며, 제품군이 석고 셀프 레벨링 컴파운드 및 석고 타일 접착제 변형 제품으로 확장됨에 따라 신제품 개발에 대한 기술 지원도 포함됩니다.

고객이 한 말

HPMC 비용 절감 결정으로 인해 두 달 동안 고객을 잃었습니다. 당시 시행 전에 충분한 평가를 하지 않았던 것이 문제였습니다. EastChem은 무엇이 잘못되었는지 정확히 파악하고 신속하게 기술적인 해결책을 제시해 주었습니다. 새로운 제품은 문제가 발생하기 전 제품보다 성능이 훨씬 뛰어납니다.

태국 건축자재 유통업체 기술 관리자

자주 묻는 질문

석고 플라스터에 권장되는 HPMC 점도 등급은 무엇입니까?

일반적인 실내 석고 미장에는 건조 혼합물 중량 대비 0.2~0.3%의 비율로 15,000~25,000 엠피/s의 점도 등급을 사용하는 것이 좋습니다. 이 점도 등급은 벽돌, 콘크리트 및 아아크 블록 기판에 단일 또는 이중 코팅 석고 미장 시스템에 필요한 수분 보유력, 작업성 및 가사 시간의 균형을 제공합니다. 40,000 엠피/s 이상의 고점도 등급은 석고 미장에 과도한 경도를 유발하므로 석고 용도에 적합한 등급을 대체하여 사용해서는 안 됩니다.

석고를 바른 후 갈라지는 이유는 무엇인가요?

석고 미장 후 24~48시간 이내에 발생하는 균열은 석고 결정화 기간 동안 수분 보유력이 부족하기 때문에 발생합니다. HPMC 등급이 부적절하거나, 사용량이 규격에 미치지 못하거나, 표면 처리 품질이 불량하여 HPMC 용해가 불완전할 경우, 미장 표면은 결정화가 균일하게 진행되는 속도보다 수분을 더 빨리 잃게 됩니다. 그 결과, 수분 분포의 불균형이 발생하여 부분적으로 결정화된 석고층의 인장 강도를 초과하는 소성 수축 응력이 생기고, 표면에 지도 모양의 균열이 나타납니다.

HPMC 용해 속도는 석고 플라스터의 성능에 어떤 영향을 미칩니까?

HPMC는 석고 슬러리 전체에 균일한 점도 증가 및 수분 보유막을 형성하기 위해 표준 현장 혼합 시간인 2~4분 내에 완전히 용해되어야 합니다. HPMC가 완전히 용해되지 않으면 미용해 입자가 남아 석고 표면에 거친 질감을 유발하고, 도포된 석고층 전체에 수분 보유력이 고르지 않게 되며, 결정화 과정에서 균열이 발생하는 국부적인 수분 부족 영역을 초래합니다. 표면 처리된 HPMC는 동일한 점도에서 미처리된 제품보다 더 빠르고 완전하게 용해되므로, 혼합 시간이 짧은 석고 플라스터 시공에 적합합니다.