সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত জিপসামের কার্যক্ষমতার উপর পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার প্রভাব

বিভিন্ন পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত জিপসামের কার্যকারিতা খুব আলাদা, তবে এর প্রক্রিয়াটি পরিষ্কার নয়। রিওলজিকাল প্যারামিটারের উপর সেলুলোজ ইথারের প্রভাব এবং বিভিন্ন পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় জিপসাম স্লারির জল ধরে রাখার বিষয়ে অধ্যয়ন করা হয়েছিল। তরল পর্যায়ে সেলুলোজ ইথারের হাইড্রোডাইনামিক ব্যাস গতিশীল আলো বিচ্ছুরণ পদ্ধতি দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছিল এবং প্রভাবের প্রক্রিয়াটি অনুসন্ধান করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে সেলুলোজ ইথার জিপসামের উপর একটি ভাল জল ধরে রাখার এবং ঘন করার প্রভাব রয়েছে। সেলুলোজ ইথার সামগ্রী বৃদ্ধির সাথে সাথে স্লারির সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায় এবং জল ধরে রাখার ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। যাইহোক, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির জল ধরে রাখার ক্ষমতা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে হ্রাস পায় এবং রিওলজিক্যাল প্যারামিটারগুলিও পরিবর্তিত হয়। সেলুলোজ ইথার কলয়েড অ্যাসোসিয়েশন জল পরিবহন চ্যানেলকে অবরুদ্ধ করে জল ধারণ করতে পারে তা বিবেচনা করে, তাপমাত্রা বৃদ্ধি সেলুলোজ ইথার দ্বারা উত্পাদিত বৃহৎ আয়তনের অ্যাসোসিয়েশনের বিচ্ছিন্নতার দিকে পরিচালিত করতে পারে, এইভাবে পরিবর্তিত জিপসামের জল ধারণ এবং কার্যক্ষমতা হ্রাস করে।

মূল শব্দ:জিপসাম; সেলুলোজ ইথার; তাপমাত্রা; জল ধারণ; রিওলজি

0. ভূমিকা

জিপসাম, ভাল নির্মাণ এবং ভৌত বৈশিষ্ট্য সহ পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ উপাদান হিসাবে, প্রসাধন প্রকল্পগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। জিপসাম ভিত্তিক উপকরণের প্রয়োগে, জল ধারণকারী এজেন্ট সাধারণত স্লারি পরিবর্তন করার জন্য যুক্ত করা হয় যাতে হাইড্রেশন এবং শক্ত হওয়ার প্রক্রিয়ায় জলের ক্ষতি রোধ করা যায়। সেলুলোজ ইথার বর্তমানে সবচেয়ে সাধারণ জল ধরে রাখার এজেন্ট। কারণ আয়নিক সিই Ca2+ এর সাথে বিক্রিয়া করবে, প্রায়শই নন-আয়নিক সিই ব্যবহার করে, যেমন: হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথার, হাইড্রোক্সিইথাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথার এবং মিথাইল সেলুলোজ ইথার। ডেকোরেশন ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে জিপসামের আরও ভাল প্রয়োগের জন্য সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত জিপসামের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করা গুরুত্বপূর্ণ।

সেলুলোজ ইথার হল একটি উচ্চ আণবিক যৌগ যা নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে ক্ষার সেলুলোজ এবং ইথারফাইং এজেন্টের প্রতিক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়। নির্মাণ প্রকৌশলে ব্যবহৃত ননিওনিক সেলুলোজ ইথারের ভাল বিচ্ছুরণ, জল ধারণ, বন্ধন এবং ঘন করার প্রভাব রয়েছে। সেলুলোজ ইথারের সংযোজন জিপসামের জল ধরে রাখার উপর খুব সুস্পষ্ট প্রভাব ফেলে, তবে জিপসামের শক্ত দেহের নমন এবং সংকোচনের শক্তিও সংযোজনের পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে কিছুটা হ্রাস পায়। এর কারণ হল সেলুলোজ ইথারের একটি নির্দিষ্ট বায়ু প্রবেশের প্রভাব রয়েছে, যা স্লারি মেশানোর প্রক্রিয়াতে বুদবুদগুলিকে প্রবর্তন করবে, এইভাবে শক্ত হয়ে যাওয়া শরীরের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি হ্রাস করবে। একই সময়ে, অত্যধিক সেলুলোজ ইথার জিপসাম মিশ্রণকে খুব আঠালো করে তুলবে, যার ফলে এর নির্মাণ কার্যকারিতা হবে।

জিপসামের হাইড্রেশন প্রক্রিয়াকে চারটি ধাপে ভাগ করা যায়: ক্যালসিয়াম সালফেট হেমিহাইড্রেটের দ্রবীভূতকরণ, ক্যালসিয়াম সালফেট ডাইহাইড্রেটের স্ফটিককরণ নিউক্লিয়াস, স্ফটিক নিউক্লিয়াসের বৃদ্ধি এবং স্ফটিক কাঠামোর গঠন। জিপসামের হাইড্রেশন প্রক্রিয়ায়, জিপসাম কণার পৃষ্ঠে সেলুলোজ ইথার শোষণকারী হাইড্রোফিলিক ফাংশনাল গ্রুপ জলের অণুর একটি অংশকে ঠিক করবে, এইভাবে জিপসাম হাইড্রেশনের নিউক্লিয়েশন প্রক্রিয়াকে বিলম্বিত করবে এবং জিপসামের সেটিং সময়কে প্রসারিত করবে। এসইএম পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে, ম্রোজ দেখতে পান যে যদিও সেলুলোজ ইথারের উপস্থিতি স্ফটিকের বৃদ্ধিতে বিলম্ব করেছে, কিন্তু স্ফটিকগুলির ওভারল্যাপ এবং একত্রিতকরণকে বাড়িয়েছে।

সেলুলোজ ইথারে হাইড্রোফিলিক গ্রুপ রয়েছে যাতে এটির একটি নির্দিষ্ট হাইড্রোফিলিসিটি থাকে, পলিমার দীর্ঘ চেইন একে অপরের সাথে আন্তঃসংযোগ করে যাতে এটি একটি উচ্চ সান্দ্রতা থাকে, দুটির মিথস্ক্রিয়া সেলুলোজকে জিপসাম মিশ্রণে একটি ভাল জল-ধারণকারী ঘন করার প্রভাব ফেলে। বুলিচেন সিমেন্টে সেলুলোজ ইথারের জল ধরে রাখার পদ্ধতি ব্যাখ্যা করেছেন। কম মিশ্রণে, সেলুলোজ ইথার ইন্ট্রামলিকুলার জল শোষণের জন্য সিমেন্টে শোষণ করে এবং জল ধরে রাখার জন্য ফুলে যায়। এই সময়ে, জল ধরে রাখা খারাপ। উচ্চ মাত্রায়, সেলুলোজ ইথার কয়েক মাইক্রন কলয়েডাল পলিমার থেকে শত শত ন্যানোমিটার তৈরি করবে, কার্যকরভাবে জলের ধারণক্ষমতা অর্জনের জন্য গর্তে জেল সিস্টেমকে কার্যকরভাবে ব্লক করবে। জিপসামে সেলুলোজ ইথারের ক্রিয়া পদ্ধতি সিমেন্টের মতোই, কিন্তু জিপসাম স্লারির তরল পর্যায়ে উচ্চতর SO42- ঘনত্ব সেলুলোজের জল ধরে রাখার প্রভাবকে দুর্বল করে দেবে।

উপরের বিষয়বস্তুর উপর ভিত্তি করে, এটি পাওয়া যেতে পারে যে সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত জিপসামের বর্তমান গবেষণা বেশিরভাগই জিপসাম মিশ্রণে সেলুলোজ ইথারের হাইড্রেশন প্রক্রিয়া, জল ধরে রাখার বৈশিষ্ট্য, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং শক্ত দেহের মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং সেলুলোজ ইথারের প্রক্রিয়ার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। জল ধরে রাখা। যাইহোক, উচ্চ তাপমাত্রায় সেলুলোজ ইথার এবং জিপসাম স্লারির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কিত গবেষণা এখনও অপর্যাপ্ত। সেলুলোজ ইথার জলীয় দ্রবণ একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় জেলটিনাইজ করবে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সেলুলোজ ইথারের জলীয় দ্রবণের সান্দ্রতা ধীরে ধীরে হ্রাস পাবে। জেলটিনাইজেশন তাপমাত্রা পৌঁছে গেলে, সেলুলোজ ইথার সাদা জেলে পরিণত হবে। উদাহরণস্বরূপ, গ্রীষ্মের নির্মাণে, পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা বেশি থাকে, সেলুলোজ ইথারের তাপীয় জেল বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির কার্যক্ষমতা পরিবর্তন করতে বাধ্য। এই কাজটি পদ্ধতিগত পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত জিপসাম উপাদানের কার্যক্ষমতার উপর তাপমাত্রা বৃদ্ধির প্রভাব অনুসন্ধান করে এবং সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত জিপসামের ব্যবহারিক প্রয়োগের জন্য নির্দেশিকা প্রদান করে।

1. পরীক্ষা

1.1 কাঁচামাল

জিপসাম হল বেইজিং ইকোলজিক্যাল হোম গ্রুপ দ্বারা প্রদত্ত β-টাইপ প্রাকৃতিক বিল্ডিং জিপসাম।

শানডং ইয়েটেং গ্রুপ হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথার থেকে নির্বাচিত সেলুলোজ ইথার, 75,000 mPa·s, 100,000 mPa·s এবং 200000mPa·s, জেলেশন তাপমাত্রা 60 ℃ এর উপরে। সাইট্রিক অ্যাসিড জিপসাম রিটাডার হিসাবে নির্বাচিত হয়েছিল।

1.2 রিওলজি পরীক্ষা

ব্যবহৃত রিওলজিক্যাল টেস্ট যন্ত্রটি ছিল RST⁃CC রিওমিটার ব্রুকফিল্ড ইউএসএ দ্বারা উত্পাদিত। রিওলজিক্যাল প্যারামিটার যেমন প্লাস্টিক সান্দ্রতা এবং জিপসাম স্লারির ফলন শিয়ার স্ট্রেস MBT⁃40F⁃0046 নমুনা ধারক এবং CC3⁃40 রটার দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল, এবং ডেটা RHE3000 সফ্টওয়্যার দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয়েছিল৷

জিপসাম মিশ্রণের বৈশিষ্ট্যগুলি বিংহাম তরলের রিওলজিকাল আচরণের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা সাধারণত বিংহাম মডেল ব্যবহার করে অধ্যয়ন করা হয়। যাইহোক, পলিমার-পরিবর্তিত জিপসামে যোগ করা সেলুলোজ ইথারের সিউডোপ্লাস্টিসিটির কারণে, স্লারি মিশ্রণটি সাধারণত একটি নির্দিষ্ট শিয়ার পাতলা করার বৈশিষ্ট্য উপস্থাপন করে। এই ক্ষেত্রে, পরিবর্তিত বিংহাম (M⁃B) মডেল জিপসামের রিওলজিক্যাল বক্ররেখাকে আরও ভালভাবে বর্ণনা করতে পারে। জিপসামের শিয়ার বিকৃতি অধ্যয়ন করার জন্য, এই কাজটি হার্শেল বাল্কলে (H⁃B) মডেলও ব্যবহার করে।

1.3 জল ধারণ পরীক্ষা

পরীক্ষা পদ্ধতি GB/T28627⁃2012 প্লাস্টারিং প্লাস্টার দেখুন। পরিবর্তনশীল হিসাবে তাপমাত্রা নিয়ে পরীক্ষা করার সময়, ওভেনের সংশ্লিষ্ট তাপমাত্রায় জিপসামটি 1 ঘন্টা আগে প্রিহিট করা হয়েছিল, এবং পরীক্ষায় ব্যবহৃত মিশ্র জলটি ধ্রুবক তাপমাত্রার জল স্নানে সংশ্লিষ্ট তাপমাত্রায় 1 ঘন্টা আগে থেকে গরম করা হয়েছিল এবং ব্যবহৃত যন্ত্রটি preheated ছিল.

1.4 হাইড্রোডাইনামিক ব্যাস পরীক্ষা

তরল পর্যায়ে HPMC পলিমার অ্যাসোসিয়েশনের হাইড্রোডাইনামিক ব্যাস (D50) একটি গতিশীল আলো বিচ্ছুরণকারী কণা আকার বিশ্লেষক (Malvern Zetasizer NanoZS90) ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল।

2. ফলাফল এবং আলোচনা

2.1 HPMC পরিবর্তিত জিপসামের Rheological বৈশিষ্ট্য

আপাত সান্দ্রতা হল শিয়ার স্ট্রেস এবং শিয়ার রেট একটি তরলের উপর কাজ করার অনুপাত এবং অ-নিউটনিয়ান তরলগুলির প্রবাহকে চিহ্নিত করার একটি প্যারামিটার। পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির আপাত সান্দ্রতা তিনটি ভিন্ন বৈশিষ্ট্যের (75000mPa·s, 100,000mpa·s এবং 200000mPa·s) অধীনে সেলুলোজ ইথারের বিষয়বস্তুর সাথে পরিবর্তিত হয়েছে। পরীক্ষার তাপমাত্রা ছিল 20 ℃। যখন রিওমিটারের শিয়ার রেট 14 মিনিট-1 হয়, তখন এটি পাওয়া যায় যে জিপসাম স্লারির সান্দ্রতা HPMC সংযোজন বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায় এবং HPMC সান্দ্রতা যত বেশি হবে, পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির সান্দ্রতা তত বেশি হবে। এটি নির্দেশ করে যে HPMC এর জিপসাম স্লারিতে সুস্পষ্ট ঘন হওয়া এবং সান্দ্রতা প্রভাব রয়েছে। জিপসাম স্লারি এবং সেলুলোজ ইথার একটি নির্দিষ্ট সান্দ্রতা সহ পদার্থ। পরিবর্তিত জিপসাম মিশ্রণে, সেলুলোজ ইথার জিপসাম হাইড্রেশন পণ্যগুলির পৃষ্ঠে শোষিত হয়, এবং সেলুলোজ ইথার দ্বারা গঠিত নেটওয়ার্ক এবং জিপসাম মিশ্রণ দ্বারা গঠিত নেটওয়ার্ক পরস্পর বোনা হয়, যার ফলে "সুপারপজিশন প্রভাব" হয়, যা উল্লেখযোগ্যভাবে সামগ্রিক সান্দ্রতাকে উন্নত করে। পরিবর্তিত জিপসাম ভিত্তিক উপাদান।

বিশুদ্ধ জিপসাম (G⁃H) এবং পরিবর্তিত জিপসাম (G⁃H) পেস্টের শিয়ার ⁃ স্ট্রেস কার্ভ 75000mPa· s-HPMC দিয়ে ডোপ করা হয়েছে, যেমনটি সংশোধিত বিংহাম (M⁃B) মডেল থেকে অনুমান করা হয়েছে। এটি পাওয়া যায় যে শিয়ার রেট বৃদ্ধির সাথে সাথে মিশ্রণের শিয়ার স্ট্রেসও বৃদ্ধি পায়। বিভিন্ন তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ জিপসাম এবং HPMC পরিবর্তিত জিপসামের প্লাস্টিকের সান্দ্রতা (ηp) এবং ফলন শিয়ার স্ট্রেস (τ0) মান পাওয়া যায়।

বিভিন্ন তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ জিপসাম এবং এইচপিএমসি পরিবর্তিত জিপসামের প্লাস্টিকের সান্দ্রতা (ηp) এবং ফলন শিয়ার স্ট্রেস (τ0) মান থেকে, এটি দেখা যায় যে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে HPMC পরিবর্তিত জিপসামের ফলনের চাপ ক্রমাগত হ্রাস পাবে এবং ফলন হ্রাস পাবে। 20 ℃ তুলনায় 60 ℃ এ স্ট্রেস 33% হ্রাস পাবে। প্লাস্টিকের সান্দ্রতা বক্রতা পর্যবেক্ষণ করে, এটি পাওয়া যায় যে পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির প্লাস্টিকের সান্দ্রতাও তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়। যাইহোক, বিশুদ্ধ জিপসাম স্লারির ফলনের চাপ এবং প্লাস্টিকের সান্দ্রতা তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সামান্য বৃদ্ধি পায়, যা নির্দেশ করে যে তাপমাত্রা বৃদ্ধির প্রক্রিয়াতে HPMC পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির রিওলজিক্যাল প্যারামিটারের পরিবর্তন HPMC বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তনের কারণে ঘটে।

জিপসাম স্লারির ফলন স্ট্রেস মান সর্বাধিক শিয়ার স্ট্রেস মান প্রতিফলিত করে যখন স্লারি শিয়ার বিকৃতি প্রতিরোধ করে। ফলনের চাপের মান যত বেশি হবে, জিপসাম স্লারি তত বেশি স্থিতিশীল হতে পারে। প্লাস্টিকের সান্দ্রতা জিপসাম স্লারির বিকৃতির হারকে প্রতিফলিত করে। প্লাস্টিকের সান্দ্রতা যত বেশি হবে, স্লারির শিয়ার বিকৃতির সময় তত বেশি হবে। উপসংহারে, এইচপিএমসি পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির দুটি রিওলজিক্যাল প্যারামিটার স্পষ্টতই তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায় এবং জিপসাম স্লারিতে এইচপিএমসির ঘন হওয়ার প্রভাব দুর্বল হয়ে পড়ে।

স্লারির শিয়ার ডিফরমেশন বলতে শিয়ার ফোর্স সাপেক্ষে স্লারি দ্বারা প্রতিফলিত শিয়ার ঘন হওয়া বা শিয়ার পাতলা করার প্রভাবকে বোঝায়। স্লারির শিয়ার বিকৃতির প্রভাবটি ফিটিং কার্ভ থেকে প্রাপ্ত সিউডোপ্লাস্টিক সূচক n দ্বারা বিচার করা যেতে পারে। যখন n < 1, জিপসাম স্লারি শিয়ার পাতলা দেখায় এবং জিপসাম স্লারির শিয়ার পাতলা হওয়ার মাত্রা n হ্রাসের সাথে উচ্চতর হয়। যখন n > 1, জিপসাম স্লারি শিয়ার ঘন হওয়া দেখায় এবং জিপসাম স্লারির শিয়ার ঘন হওয়ার মাত্রা n বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়। HPMC এর Rheological কার্ভগুলি হার্শেল⁃বাল্কলে (H⁃B) মডেল ফিটিং এর উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন তাপমাত্রায় পরিবর্তিত জিপসাম স্লারি, এইভাবে HPMC পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির সিউডোপ্লাস্টিক সূচক n প্রাপ্ত করে।

HPMC পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির সিউডোপ্লাস্টিক সূচক n অনুসারে, HPMC এর সাথে মিশ্রিত জিপসাম স্লারির শিয়ার বিকৃতি হল শিয়ার থিনিং, এবং n এর মান ধীরে ধীরে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়, যা নির্দেশ করে যে HPMC-এর শিয়ার পাতলা করার আচরণ পরিবর্তন হবে। তাপমাত্রা দ্বারা প্রভাবিত হলে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে দুর্বল হতে হবে।

বিভিন্ন তাপমাত্রায় 75000 mPa· HPMC এর শিয়ার স্ট্রেস ডেটা থেকে গণনা করা শিয়ার রেট সহ পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির আপাত সান্দ্রতা পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে, এটি পাওয়া যায় যে পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির প্লাস্টিকের সান্দ্রতা শিয়ার হার বৃদ্ধির সাথে দ্রুত হ্রাস পায়, যা H⁃B মডেলের উপযুক্ত ফলাফল যাচাই করে। পরিবর্তিত জিপসাম স্লারি শিয়ার পাতলা করার বৈশিষ্ট্য দেখায়। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, মিশ্রণের আপাত সান্দ্রতা কম শিয়ার হারে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে হ্রাস পায়, যা ইঙ্গিত করে যে পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির শিয়ার পাতলা করার প্রভাব দুর্বল হয়ে পড়েছে।

জিপসাম পুট্টির প্রকৃত ব্যবহারে, জিপসাম স্লারিকে ঘষার প্রক্রিয়ায় সহজে বিকৃত করার জন্য এবং বিশ্রামে স্থিতিশীল থাকার জন্য প্রয়োজন, যার জন্য জিপসাম স্লারির ভাল শিয়ার পাতলা করার বৈশিষ্ট্য প্রয়োজন এবং এইচপিএমসি পরিবর্তিত জিপসামের শিয়ার পরিবর্তন বিরল। একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ, যা জিপসাম উপকরণ নির্মাণের জন্য অনুকূল নয়। এইচপিএমসির সান্দ্রতা একটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি, এবং এটি মিশ্রন প্রবাহের পরিবর্তনশীল বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে ঘন হওয়ার ভূমিকা পালন করে তার প্রধান কারণ। সেলুলোজ ইথারের নিজেই হট জেলের বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে এর জলীয় দ্রবণের সান্দ্রতা ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং জেলেশন তাপমাত্রায় পৌঁছানোর সময় সাদা জেল অবক্ষয় হয়। তাপমাত্রার সাথে সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত জিপসামের রিওলজিক্যাল প্যারামিটারের পরিবর্তন সান্দ্রতার পরিবর্তনের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, কারণ ঘন হওয়ার প্রভাব সেলুলোজ ইথার এবং মিশ্র স্লারির সুপারপজিশনের ফলাফল। ব্যবহারিক প্রকৌশলে, HPMC কর্মক্ষমতার উপর পরিবেশগত তাপমাত্রার প্রভাব বিবেচনা করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, উচ্চ তাপমাত্রার কারণে পরিবর্তিত জিপসামের দুর্বল কার্যক্ষমতা এড়াতে গ্রীষ্মকালে উচ্চ তাপমাত্রায় কাঁচামালের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।

2.2 এর জল ধরে রাখাএইচপিএমসি পরিবর্তিত জিপসাম

সেলুলোজ ইথারের তিনটি ভিন্ন স্পেসিফিকেশনের সাথে পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির পানির ধারণ ডোজ কার্ভের সাথে পরিবর্তিত হয়। এইচপিএমসি ডোজ বৃদ্ধির সাথে, জিপসাম স্লারির জল ধরে রাখার হার উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয় এবং যখন এইচপিএমসি ডোজ 0.3% এ পৌঁছায় তখন বৃদ্ধির প্রবণতা স্থিতিশীল হয়। অবশেষে, জিপসাম স্লারির জল ধরে রাখার হার 90% ~ 95% এ স্থিতিশীল। এটি ইঙ্গিত দেয় যে পাথরের পেস্ট পেস্টে এইচপিএমসি-র সুস্পষ্ট জল-ধারণকারী প্রভাব রয়েছে, তবে ডোজ বৃদ্ধি অব্যাহত থাকায় জল-ধারণকারী প্রভাব উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়নি। এইচপিএমসি ওয়াটার রিটেনশন হারের পার্থক্যের তিনটি স্পেসিফিকেশন বড় নয়, উদাহরণস্বরূপ, যখন বিষয়বস্তু 0.3%, জল ধরে রাখার হারের পরিসীমা 5%, স্ট্যান্ডার্ড বিচ্যুতি 2.2। সর্বোচ্চ সান্দ্রতা সহ HPMC সর্বোচ্চ জল ধরে রাখার হার নয়, এবং সর্বনিম্ন সান্দ্রতা সহ HPMC সর্বনিম্ন জল ধরে রাখার হার নয়। যাইহোক, খাঁটি জিপসামের সাথে তুলনা করলে, জিপসাম স্লারির জন্য তিনটি এইচপিএমসি-র জল ধরে রাখার হার উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে এবং 0.3% বিষয়বস্তুতে পরিবর্তিত জিপসামের জল ধরে রাখার হার 95%, 106%, 97% বৃদ্ধি পেয়েছে। ফাঁকা নিয়ন্ত্রণ গ্রুপ। সেলুলোজ ইথার স্পষ্টতই জিপসাম স্লারির জল ধরে রাখার উন্নতি করতে পারে। এইচপিএমসি বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে, বিভিন্ন সান্দ্রতা সহ এইচপিএমসি পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির জল ধরে রাখার হার ধীরে ধীরে স্যাচুরেশন পয়েন্টে পৌঁছে। 10000mPa·sHPMC 0.3% এ স্যাচুরেশন পয়েন্টে পৌঁছেছে, 75000mPa·s এবং 20000mPa·s HPMC 0.2% এ স্যাচুরেশন পয়েন্টে পৌঁছেছে। ফলাফলগুলি দেখায় যে 75000mPa·s HPMC পরিবর্তিত জিপসামের জল ধারণ বিভিন্ন ডোজের অধীনে তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়। তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে, এইচপিএমসি পরিবর্তিত জিপসামের জল ধরে রাখার হার ধীরে ধীরে হ্রাস পায়, যখন বিশুদ্ধ জিপসামের জল ধরে রাখার হার মূলত অপরিবর্তিত থাকে, ইঙ্গিত করে যে তাপমাত্রা বৃদ্ধি জিপসামের উপর এইচপিএমসির জল ধরে রাখার প্রভাবকে দুর্বল করে। যখন তাপমাত্রা 20 ℃ থেকে 40 ℃ পর্যন্ত বৃদ্ধি পায় তখন HPMC এর জল ধরে রাখার হার 31.5% কমে যায়। যখন তাপমাত্রা 40 ℃ থেকে 60 ℃ পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়, তখন HPMC পরিবর্তিত জিপসামের জল ধরে রাখার হার মূলত খাঁটি জিপসামের মতোই হয়, যা নির্দেশ করে যে HPMC এই সময়ে জিপসামের জল ধরে রাখার উন্নতির প্রভাব হারিয়েছে। জিয়ান জিয়ান এবং ওয়াং পেইমিং প্রস্তাব করেছিলেন যে সেলুলোজ ইথারের নিজেই একটি তাপীয় জেলের ঘটনা রয়েছে, তাপমাত্রার পরিবর্তন সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা, রূপবিদ্যা এবং শোষণে পরিবর্তন আনবে, যা স্লারি মিশ্রণের কার্যকারিতা পরিবর্তন করতে বাধ্য। বুলিচেন আরও দেখেছেন যে ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে HPMC ধারণকারী সিমেন্ট দ্রবণের গতিশীল সান্দ্রতা হ্রাস পেয়েছে।

তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণে মিশ্রণের জল ধরে রাখার পরিবর্তন সেলুলোজ ইথারের প্রক্রিয়ার সাথে মিলিত হওয়া উচিত। সেলুলোজ ইথার সিমেন্টে জল ধরে রাখতে পারে এমন প্রক্রিয়াটি ব্যাখ্যা করেছেন বুলিচেন। সিমেন্ট-ভিত্তিক সিস্টেমে, HPMC সিমেন্টিং সিস্টেম দ্বারা গঠিত "ফিল্টার কেক" এর ব্যাপ্তিযোগ্যতা হ্রাস করে স্লারির জল ধরে রাখার হারকে উন্নত করে। তরল পর্যায়ে এইচপিএমসি-এর একটি নির্দিষ্ট ঘনত্ব কয়েক মাইক্রন থেকে কয়েকশত ন্যানোমিটার তৈরি করবে কোলয়েডাল অ্যাসোসিয়েশন, এতে একটি নির্দিষ্ট আয়তনের পলিমার কাঠামো কার্যকরভাবে মিশ্রণে জলের সংক্রমণ চ্যানেলকে প্লাগ করতে পারে, "ফিল্টার কেক" এর ব্যাপ্তিযোগ্যতা কমাতে পারে, দক্ষ জল ধারণ অর্জন করতে. বুলিচেন আরও দেখিয়েছেন যে জিপসামের এইচপিএমসিএস একই প্রক্রিয়া প্রদর্শন করে। অতএব, তরল পর্যায়ে এইচপিএমসি দ্বারা গঠিত অ্যাসোসিয়েশনের হাইড্রোমেকানিকাল ব্যাসের অধ্যয়ন জিপসামের জল ধরে রাখার উপর এইচপিএমসির প্রভাব ব্যাখ্যা করতে পারে।

2.3 HPMC কলয়েড অ্যাসোসিয়েশনের হাইড্রোডাইনামিক ব্যাস

তরল পর্যায়ে 75000mPa·s HPMC এর বিভিন্ন ঘনত্বের কণা বন্টন বক্ররেখা এবং 0.6% ঘনত্বে তরল পর্যায়ে HPMC এর তিনটি নির্দিষ্টকরণের কণা বন্টন বক্ররেখা। এটি তরল পর্যায়ে তিনটি নির্দিষ্টকরণের HPMC-এর কণা বন্টন বক্ররেখা থেকে দেখা যায় যখন ঘনত্ব 0.6% হয় যে, HPMC ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে, তরল পর্যায়ে গঠিত সংশ্লিষ্ট যৌগগুলির কণার আকারও বৃদ্ধি পায়। ঘনত্ব কম হলে, HPMC সমষ্টি দ্বারা গঠিত কণা ছোট হয়, এবং HPMC-এর মাত্র একটি ছোট অংশ প্রায় 100nm কণায় পরিণত হয়। যখন HPMC ঘনত্ব 1% হয়, তখন প্রায় 300nm এর হাইড্রোডাইনামিক ব্যাস সহ প্রচুর সংখ্যক কলয়েডাল অ্যাসোসিয়েশন থাকে, যা আণবিক ওভারল্যাপের একটি গুরুত্বপূর্ণ লক্ষণ। এই "বড় আয়তনের" পলিমারাইজেশন কাঠামোটি মিশ্রণে জলের সংক্রমণ চ্যানেলকে কার্যকরভাবে ব্লক করতে পারে, "কেকের ব্যাপ্তিযোগ্যতা" কমাতে পারে এবং এই ঘনত্বে জিপসাম মিশ্রণের সংশ্লিষ্ট জল ধারণও 90% এর বেশি। তরল পর্যায়ে বিভিন্ন সান্দ্রতা সহ এইচপিএমসির হাইড্রোমেকানিকাল ব্যাস মূলত একই, যা বিভিন্ন সান্দ্রতা সহ এইচপিএমসি পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির অনুরূপ জল ধরে রাখার হার ব্যাখ্যা করে।

বিভিন্ন তাপমাত্রায় 1% ঘনত্ব সহ 75000mPa·s HPMC এর কণার আকার বন্টন বক্ররেখা। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে এইচপিএমসি কলয়েডাল অ্যাসোসিয়েশনের পচন স্পষ্টভাবে পাওয়া যেতে পারে। 40℃-এ, 300nm অ্যাসোসিয়েশনের বৃহৎ আয়তন সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হয়ে যায় এবং 15nm-এর ছোট আয়তনের কণাতে পচে যায়। তাপমাত্রার আরও বৃদ্ধির সাথে, এইচপিএমসি ছোট কণাতে পরিণত হয় এবং জিপসাম স্লারির জল ধারণ সম্পূর্ণরূপে হারিয়ে যায়।

তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে HPMC বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তনের ঘটনাটিকে হট জেল বৈশিষ্ট্যও বলা হয়, বিদ্যমান সাধারণ দৃষ্টিভঙ্গি হল যে কম তাপমাত্রায়, HPMC ম্যাক্রোমলিকুলগুলি প্রথমে জলে বিচ্ছুরিত হয় যাতে দ্রবণ দ্রবীভূত হয়, উচ্চ ঘনত্বে HPMC অণুগুলি বড় কণা সমিতি গঠন করবে। . যখন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, HPMC এর হাইড্রেশন দুর্বল হয়ে যায়, চেইনগুলির মধ্যে জল ধীরে ধীরে নিঃসৃত হয়, বড় অ্যাসোসিয়েশন যৌগগুলি ধীরে ধীরে ছোট কণাগুলিতে বিচ্ছুরিত হয়, দ্রবণের সান্দ্রতা হ্রাস পায় এবং ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক গঠন গঠিত হয় যখন জেলেশন তাপমাত্রা পৌঁছেছে, এবং সাদা জেল অবক্ষয় হয়।

বডভিক দেখেছেন যে তরল পর্যায়ে এইচপিএমসির মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং শোষণ বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তিত হয়েছে। এইচপিএমসি কলয়েডাল অ্যাসোসিয়েশন ব্লকিং স্লারি ওয়াটার ট্রান্সপোর্ট চ্যানেলের বুলিচেনের তত্ত্বের সাথে একত্রিত হয়ে, এটি উপসংহারে পৌঁছেছিল যে তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে এইচপিএমসি কোলয়েডাল অ্যাসোসিয়েশন ভেঙে যায়, যার ফলে পরিবর্তিত জিপসামের জল ধারণ হ্রাস পায়।

3. উপসংহার

(1) সেলুলোজ ইথারের নিজেই উচ্চ সান্দ্রতা এবং জিপসাম স্লারির সাথে "সুপারইম্পোজড" প্রভাব রয়েছে, একটি সুস্পষ্ট ঘন হওয়ার প্রভাব রয়েছে। ঘরের তাপমাত্রায়, সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা এবং ডোজ বৃদ্ধির সাথে ঘন হওয়ার প্রভাব আরও স্পষ্ট হয়ে ওঠে। যাইহোক, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা হ্রাস পায়, এর ঘনত্বের প্রভাব দুর্বল হয়, ফলন শিয়ার স্ট্রেস এবং জিপসাম মিশ্রণের প্লাস্টিকের সান্দ্রতা হ্রাস পায়, সিউডোপ্লাস্টিসিটি দুর্বল হয় এবং নির্মাণ সম্পত্তি আরও খারাপ হয়।

(2) সেলুলোজ ইথার জিপসামের জল ধারণকে উন্নত করেছে, কিন্তু তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, পরিবর্তিত জিপসামের জল ধারণও উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে, এমনকি 60℃ এ সম্পূর্ণরূপে জল ধারণের প্রভাব হারাবে। সেলুলোজ ইথার দ্বারা জিপসাম স্লারির জল ধরে রাখার হার উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছিল এবং এইচপিএমসি পরিবর্তিত জিপসাম স্লারির জল ধরে রাখার হার বিভিন্ন সান্দ্রতা সহ ধীরে ধীরে ডোজ বৃদ্ধির সাথে স্যাচুরেশন পয়েন্টে পৌঁছেছে। জিপসাম জল ধারণ সাধারণত সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতার সমানুপাতিক, উচ্চ সান্দ্রতাতে সামান্য প্রভাব ফেলে।

(3) তাপমাত্রার সাথে সেলুলোজ ইথারের জল ধারণকে পরিবর্তন করে এমন অভ্যন্তরীণ কারণগুলি তরল পর্যায়ে সেলুলোজ ইথারের মাইক্রোস্কোপিক আকারবিদ্যার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। একটি নির্দিষ্ট ঘনত্বে, সেলুলোজ ইথার একত্রিত হয়ে বৃহৎ কলয়েডাল অ্যাসোসিয়েশন গঠন করে, উচ্চ জল ধরে রাখার জন্য জিপসাম মিশ্রণের জল পরিবহন চ্যানেলকে ব্লক করে। যাইহোক, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সেলুলোজ ইথারের থার্মাল জেলেশন বৈশিষ্ট্যের কারণে, পূর্বে গঠিত বৃহৎ কলয়েড অ্যাসোসিয়েশন পুনরায় ছড়িয়ে পড়ে, যার ফলে জল ধারণক্ষমতা হ্রাস পায়।