শুষ্ক-মিশ্রিত মর্টারে সেলুলোজ ইথারের ভূমিকা

সেলুলোজ ইথার রাসায়নিক পরিবর্তনের মাধ্যমে প্রাকৃতিক সেলুলোজ থেকে তৈরি একটি সিন্থেটিক পলিমার। সেলুলোজ ইথার হল প্রাকৃতিক সেলুলোজের একটি ডেরিভেটিভ। সেলুলোজ ইথারের উৎপাদন সিন্থেটিক পলিমার থেকে আলাদা। এর সবচেয়ে মৌলিক উপাদান হল সেলুলোজ, একটি প্রাকৃতিক পলিমার যৌগ। প্রাকৃতিক সেলুলোজ গঠনের বিশেষত্বের কারণে, সেলুলোজ নিজেই ইথারিফিকেশন এজেন্টের সাথে প্রতিক্রিয়া করার ক্ষমতা রাখে না। যাইহোক, ফোলা এজেন্টের চিকিত্সার পরে, আণবিক চেইন এবং চেইনগুলির মধ্যে শক্তিশালী হাইড্রোজেন বন্ধনগুলি ধ্বংস হয়ে যায় এবং হাইড্রক্সিল গ্রুপের সক্রিয় মুক্তি একটি প্রতিক্রিয়াশীল ক্ষার সেলুলোজে পরিণত হয়। সেলুলোজ ইথার পান।

সেলুলোজ ইথারগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি বিকল্পগুলির ধরণ, সংখ্যা এবং বিতরণের উপর নির্ভর করে। সেলুলোজ ইথারগুলির শ্রেণীবিভাগও বিকল্পের ধরন, ইথারিফিকেশনের ডিগ্রি, দ্রবণীয়তা এবং সম্পর্কিত প্রয়োগ বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে। আণবিক শৃঙ্খলে প্রতিস্থাপনের ধরন অনুসারে, এটিকে মনোথার এবং মিশ্র ইথারে ভাগ করা যায়। আমরা সাধারণত যে MC ব্যবহার করি তা হল monoether, এবং HPMC হল মিশ্র ইথার। প্রাকৃতিক সেলুলোজের গ্লুকোজ ইউনিটের হাইড্রক্সিল গ্রুপ মেথক্সি দ্বারা প্রতিস্থাপিত হওয়ার পরে মিথাইল সেলুলোজ ইথার এমসি হল পণ্য। এটি এমন একটি পণ্য যা ইউনিটে হাইড্রক্সিল গ্রুপের একটি অংশকে একটি মেথক্সি গ্রুপের সাথে প্রতিস্থাপন করে এবং আরেকটি অংশকে একটি হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল গ্রুপের সাথে প্রতিস্থাপন করে। কাঠামোগত সূত্রটি হল [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x হাইড্রক্সিথাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথার HEMC, এইগুলি হল প্রধান জাত যা বাজারে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত এবং বিক্রি হয়।

দ্রবণীয়তার দিক থেকে, এটি আয়নিক এবং অ-আয়নিক বিভক্ত করা যেতে পারে। জলে দ্রবণীয় নন-আয়নিক সেলুলোজ ইথারগুলি মূলত দুটি সিরিজের অ্যালকাইল ইথার এবং হাইড্রোক্সিয়ালকিল ইথার দ্বারা গঠিত। আয়নিক সিএমসি প্রধানত সিন্থেটিক ডিটারজেন্ট, টেক্সটাইল প্রিন্টিং এবং ডাইং, খাদ্য এবং তেল অনুসন্ধানে ব্যবহৃত হয়। নন-আয়নিক MC, HPMC, HEMC, ইত্যাদি প্রধানত বিল্ডিং উপকরণ, ল্যাটেক্স আবরণ, ওষুধ, দৈনন্দিন রাসায়নিক, ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়। পুরু, জল ধরে রাখার এজেন্ট, স্টেবিলাইজার, বিচ্ছুরণকারী এবং ফিল্ম গঠনকারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

সেলুলোজ ইথারের জল ধরে রাখা

বিল্ডিং উপকরণ, বিশেষত শুষ্ক-মিশ্রিত মর্টার উত্পাদনে, সেলুলোজ ইথার একটি অপরিবর্তনীয় ভূমিকা পালন করে, বিশেষত বিশেষ মর্টার (পরিবর্তিত মর্টার) উত্পাদনে, এটি একটি অপরিহার্য এবং গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।

মর্টারে জল-দ্রবণীয় সেলুলোজ ইথারের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকার প্রধানত তিনটি দিক রয়েছে, একটি হল চমৎকার জল ধারণ ক্ষমতা, অন্যটি হল মর্টারের সামঞ্জস্য এবং থিক্সোট্রপির উপর প্রভাব, এবং তৃতীয়টি হল সিমেন্টের সাথে মিথস্ক্রিয়া।

সেলুলোজ ইথারের জল ধরে রাখার প্রভাব ভিত্তি স্তরের জল শোষণ, মর্টারের সংমিশ্রণ, মর্টার স্তরের পুরুত্ব, মর্টারের জলের চাহিদা এবং সেটিং উপাদানের সেটিং সময়ের উপর নির্ভর করে। সেলুলোজ ইথারের জল ধারণ নিজেই সেলুলোজ ইথারের দ্রবণীয়তা এবং ডিহাইড্রেশন থেকে আসে। আমরা সবাই জানি, যদিও সেলুলোজ আণবিক শৃঙ্খলে প্রচুর পরিমাণে হাইড্রেটেবল ওএইচ গ্রুপ রয়েছে, এটি পানিতে দ্রবণীয় নয়, কারণ সেলুলোজ গঠনে উচ্চ মাত্রার স্ফটিকতা রয়েছে। হাইড্রোক্সিল গ্রুপের হাইড্রেশন ক্ষমতা শক্তিশালী হাইড্রোজেন বন্ধন এবং অণুর মধ্যে ভ্যান ডার ওয়ালস বাহিনীকে আবৃত করার জন্য যথেষ্ট নয়। অতএব, এটি কেবল ফুলে যায় তবে জলে দ্রবীভূত হয় না। আণবিক শৃঙ্খলে যখন একটি প্রতিবস্থাপক প্রবর্তিত হয়, তখন শুধুমাত্র প্রতিস্থাপকটি হাইড্রোজেন চেইনকেই ধ্বংস করে না, তবে সংলগ্ন চেইনের মধ্যে প্রতিস্থাপনের ওয়েজিংয়ের কারণে ইন্টারচেইন হাইড্রোজেন বন্ধনও ধ্বংস হয়ে যায়। প্রতিস্থাপক যত বড়, অণুর মধ্যে দূরত্ব তত বেশি। দূরত্ব যত বেশি। হাইড্রোজেন বন্ধন ধ্বংস করার প্রভাব যত বেশি হবে, সেলুলোজ জালিটি প্রসারিত হওয়ার পরে এবং দ্রবণ প্রবেশ করার পরে সেলুলোজ ইথার জল-দ্রবণীয় হয়ে ওঠে, একটি উচ্চ-সান্দ্রতা দ্রবণ তৈরি করে। যখন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, পলিমারের হাইড্রেশন দুর্বল হয়ে যায় এবং চেইনগুলির মধ্যে জল বের হয়ে যায়। যখন ডিহাইড্রেশন প্রভাব পর্যাপ্ত হয়, তখন অণুগুলি একত্রিত হতে শুরু করে, একটি ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক গঠন জেল তৈরি করে এবং ভাঁজ হয়ে যায়। মর্টারের জল ধারণকে প্রভাবিত করার কারণগুলির মধ্যে রয়েছে সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা, যোগ করা পরিমাণ, কণার সূক্ষ্মতা এবং ব্যবহারের তাপমাত্রা।

সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা যত বেশি হবে, জল ধারণক্ষমতা তত ভাল হবে এবং পলিমার দ্রবণের সান্দ্রতা তত বেশি হবে। পলিমারের আণবিক ওজন (পলিমারাইজেশন ডিগ্রী) এর উপর নির্ভর করে, এটি আণবিক কাঠামোর চেইন দৈর্ঘ্য এবং চেইনের আকার দ্বারাও নির্ধারিত হয় এবং বিকল্পগুলির প্রকার এবং পরিমাণের বন্টনও সরাসরি এর সান্দ্রতা পরিসরকে প্রভাবিত করে। [η]=কিমি

[η] পলিমার দ্রবণের অন্তর্নিহিত সান্দ্রতা
m পলিমার আণবিক ওজন
α পলিমার চরিত্রগত ধ্রুবক
K সান্দ্রতা সমাধান সহগ

পলিমার দ্রবণের সান্দ্রতা পলিমারের আণবিক ওজনের উপর নির্ভর করে। সেলুলোজ ইথার দ্রবণের সান্দ্রতা এবং ঘনত্ব বিভিন্ন ক্ষেত্রে প্রয়োগের সাথে সম্পর্কিত। অতএব, প্রতিটি সেলুলোজ ইথারের অনেকগুলি আলাদা সান্দ্রতা বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং সান্দ্রতার সামঞ্জস্য মূলত ক্ষার সেলুলোজের অবক্ষয় দ্বারা উপলব্ধি করা হয়, অর্থাৎ, সেলুলোজ আণবিক শৃঙ্খল ভাঙার মাধ্যমে।
মর্টারে যত বেশি পরিমাণ সেলুলোজ ইথার যোগ করা হবে, জল ধরে রাখার কার্যকারিতা তত ভাল হবে এবং সান্দ্রতা যত বেশি হবে, জল ধরে রাখার কার্যকারিতা তত ভাল হবে।

কণার আকারের জন্য, কণা যত সূক্ষ্ম, জল ধরে রাখা তত ভাল। চিত্র 3 দেখুন। সেলুলোজ ইথারের বৃহৎ কণা পানির সাথে যোগাযোগ করার পর, পৃষ্ঠটি অবিলম্বে দ্রবীভূত হয় এবং জলের অণুগুলিকে অনুপ্রবেশ করা থেকে বিরত রাখতে উপাদানটিকে মোড়ানোর জন্য একটি জেল তৈরি করে। অভিন্ন বিচ্ছুরণের চেয়ে কম দ্রবীভূত হয়, একটি মেঘলা ফ্লোকুলেন্ট দ্রবণ বা সমষ্টি তৈরি করে। এটি সেলুলোজ ইথারের জল ধারণকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করে এবং দ্রবণীয়তা সেলুলোজ ইথার বেছে নেওয়ার অন্যতম কারণ।

সেলুলোজ ইথারের ঘন হওয়া এবং থিক্সোট্রপি

সেলুলোজ ইথারের দ্বিতীয় ফাংশন - ঘন হওয়া, এর উপর নির্ভর করে: সেলুলোজ ইথারের পলিমারাইজেশন ডিগ্রী, দ্রবণ ঘনত্ব, শিয়ার রেট, তাপমাত্রা এবং অন্যান্য অবস্থার। দ্রবণের জেলিং বৈশিষ্ট্য অ্যালকাইল সেলুলোজ এবং এর পরিবর্তিত ডেরিভেটিভগুলির জন্য অনন্য। জেলেশন বৈশিষ্ট্যগুলি প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি, দ্রবণের ঘনত্ব এবং সংযোজনগুলির সাথে সম্পর্কিত। হাইড্রোক্সালকিল পরিবর্তিত ডেরিভেটিভের জন্য, জেলের বৈশিষ্ট্যগুলিও হাইড্রোক্সালকিলের পরিবর্তন ডিগ্রির সাথে সম্পর্কিত। কম সান্দ্রতা এমসি এবং এইচপিএমসির জন্য, 10%-15% দ্রবণ প্রস্তুত করা যেতে পারে, মাঝারি সান্দ্রতা এমসি এবং এইচপিএমসি 5%-10% দ্রবণ প্রস্তুত করা যেতে পারে, এবং উচ্চ সান্দ্রতা এমসি এবং এইচপিএমসি শুধুমাত্র 2%-3% দ্রবণ প্রস্তুত করতে পারে এবং সাধারণত সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা শ্রেণীবিভাগকেও 1%-2% দ্রবণ দিয়ে গ্রেড করা হয়। উচ্চ আণবিক ওজন সেলুলোজ ইথারের উচ্চ ঘন করার দক্ষতা রয়েছে। একই ঘনত্বের দ্রবণে, বিভিন্ন আণবিক ওজন সহ পলিমারগুলির বিভিন্ন সান্দ্রতা রয়েছে। উচ্চ ডিগ্রী। লক্ষ্য সান্দ্রতা শুধুমাত্র কম আণবিক ওজন সেলুলোজ ইথার একটি বড় পরিমাণ যোগ করে অর্জন করা যেতে পারে. এর সান্দ্রতা শিয়ার হারের উপর সামান্য নির্ভরশীল, এবং উচ্চ সান্দ্রতা লক্ষ্য সান্দ্রতা পৌঁছেছে, এবং প্রয়োজনীয় সংযোজন পরিমাণ ছোট, এবং সান্দ্রতা ঘন করার দক্ষতার উপর নির্ভর করে। অতএব, একটি নির্দিষ্ট ধারাবাহিকতা অর্জনের জন্য, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ সেলুলোজ ইথার (দ্রবণের ঘনত্ব) এবং সমাধানের সান্দ্রতা নিশ্চিত করতে হবে। দ্রবণের ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে দ্রবণের জেলের তাপমাত্রাও রৈখিকভাবে হ্রাস পায় এবং একটি নির্দিষ্ট ঘনত্বে পৌঁছানোর পরে ঘরের তাপমাত্রায় জেলগুলি। ঘরের তাপমাত্রায় HPMC এর জেলিং ঘনত্ব তুলনামূলকভাবে বেশি।

কণার আকার নির্বাচন করে এবং পরিবর্তনের বিভিন্ন ডিগ্রি সহ সেলুলোজ ইথার বেছে নিয়েও সামঞ্জস্যতা সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। তথাকথিত পরিবর্তন হল MC-এর কঙ্কালের কাঠামোতে হাইড্রোক্সালকিল গ্রুপগুলির একটি নির্দিষ্ট মাত্রার প্রতিস্থাপন প্রবর্তন করা। দুটি প্রতিস্থাপনের আপেক্ষিক প্রতিস্থাপন মান পরিবর্তন করে, অর্থাৎ, মেথক্সি এবং হাইড্রোক্সিয়ালকিল গ্রুপের ডিএস এবং এমএস আপেক্ষিক প্রতিস্থাপন মান যা আমরা প্রায়শই বলি। সেলুলোজ ইথারের বিভিন্ন কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা দুটি বিকল্পের আপেক্ষিক প্রতিস্থাপন মান পরিবর্তন করে প্রাপ্ত করা যেতে পারে।

গুঁড়ো বিল্ডিং উপকরণগুলিতে ব্যবহৃত সেলুলোজ ইথারগুলি অবশ্যই ঠান্ডা জলে দ্রুত দ্রবীভূত হবে এবং সিস্টেমের জন্য একটি উপযুক্ত সামঞ্জস্য প্রদান করবে। একটি নির্দিষ্ট শিয়ার রেট দেওয়া হলে, এটি এখনও ফ্লোকুলেন্ট এবং কোলয়েডাল ব্লকে পরিণত হয়, যা একটি নিম্নমানের বা নিম্নমানের পণ্য।

সিমেন্ট পেস্টের সামঞ্জস্য এবং সেলুলোজ ইথারের মাত্রার মধ্যে একটি ভাল রৈখিক সম্পর্কও রয়েছে। সেলুলোজ ইথার মর্টারের সান্দ্রতা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করতে পারে। ডোজ যত বড় হবে, প্রভাব তত বেশি স্পষ্ট।

উচ্চ-সান্দ্রতা সেলুলোজ ইথার জলীয় দ্রবণে উচ্চ থিক্সোট্রপি রয়েছে, যা সেলুলোজ ইথারের একটি প্রধান বৈশিষ্ট্যও বটে। এমসি পলিমারের জলীয় দ্রবণে সাধারণত সিউডোপ্লাস্টিক এবং নন-থিক্সোট্রপিক তরলতা তাদের জেল তাপমাত্রার নিচে থাকে, তবে কম শিয়ার হারে নিউটনিয়ান প্রবাহ বৈশিষ্ট্য। সিউডোপ্লাস্টিসিটি সেলুলোজ ইথারের আণবিক ওজন বা ঘনত্বের সাথে বৃদ্ধি পায়, প্রতিস্থাপনের ধরন এবং প্রতিস্থাপনের মাত্রা নির্বিশেষে। অতএব, একই সান্দ্রতা গ্রেডের সেলুলোজ ইথার, MC, HPMC, HEMC যাই হোক না কেন, যতক্ষণ ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা স্থির থাকবে ততক্ষণ পর্যন্ত একই rheological বৈশিষ্ট্য দেখাবে। স্ট্রাকচারাল জেল তৈরি হয় যখন তাপমাত্রা বাড়ানো হয়, এবং অত্যন্ত থিক্সোট্রপিক প্রবাহ ঘটে। উচ্চ ঘনত্ব এবং কম সান্দ্রতা সেলুলোজ ইথার জেল তাপমাত্রার নিচেও থিক্সোট্রপি দেখায়। বিল্ডিং মর্টার নির্মাণে সমতলকরণ এবং স্যাগিংয়ের সামঞ্জস্যের জন্য এই সম্পত্তিটি দারুণ উপকারী। এখানে এটি ব্যাখ্যা করা প্রয়োজন যে সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা যত বেশি হবে, জল ধারণ তত ভাল হবে, তবে সান্দ্রতা তত বেশি হবে, সেলুলোজ ইথারের আপেক্ষিক আণবিক ওজন তত বেশি হবে এবং এর দ্রবণীয়তার অনুরূপ হ্রাস হবে, যা নেতিবাচক প্রভাব ফেলে। মর্টার ঘনত্ব এবং নির্মাণ কর্মক্ষমতা উপর. সান্দ্রতা যত বেশি, মর্টারে ঘন হওয়ার প্রভাব তত বেশি স্পষ্ট, তবে এটি সম্পূর্ণ সমানুপাতিক নয়। কিছু মাঝারি এবং কম সান্দ্রতা, কিন্তু পরিবর্তিত সেলুলোজ ইথার ভেজা মর্টারের কাঠামোগত শক্তির উন্নতিতে আরও ভাল কার্যকারিতা রয়েছে। সান্দ্রতা বৃদ্ধির সাথে, সেলুলোজ ইথারের জল ধরে রাখা উন্নত হয়