જીપ્સમ-આધારિત મશીન-છાંટેલા પ્લાસ્ટરમાં એકત્રીકરણ ઘટાડવા માટે નવલકથા HEMC સેલ્યુલોઝ ઇથર્સનો વિકાસ

જીપ્સમ-આધારિત મશીન-છાંટેલા પ્લાસ્ટરમાં એકત્રીકરણ ઘટાડવા માટે નવલકથા HEMC સેલ્યુલોઝ ઇથર્સનો વિકાસ

1970 ના દાયકાથી પશ્ચિમ યુરોપમાં જીપ્સમ-આધારિત મશીન-સ્પ્રેડ પ્લાસ્ટર (GSP) નો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. યાંત્રિક છંટકાવના ઉદભવે બાંધકામ ખર્ચમાં ઘટાડો કરતી વખતે પ્લાસ્ટરિંગ બાંધકામની કાર્યક્ષમતામાં અસરકારક રીતે સુધારો કર્યો છે. GSP વ્યાપારીકરણના વધુ ઊંડાણ સાથે, પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ ઈથર એક મુખ્ય ઉમેરણ બની ગયું છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર જીએસપીને સારી વોટર રીટેન્શન કામગીરી સાથે સમર્થન આપે છે, જે પ્લાસ્ટરમાં સબસ્ટ્રેટના ભેજનું શોષણ મર્યાદિત કરે છે, જેનાથી સ્થિર સેટિંગ સમય અને સારી યાંત્રિક ગુણધર્મો પ્રાપ્ત થાય છે. વધુમાં, સેલ્યુલોઝ ઈથરનો ચોક્કસ રેયોલોજિકલ વળાંક મશીન સ્પ્રેની અસરમાં સુધારો કરી શકે છે અને અનુગામી મોર્ટાર સ્તરીકરણ અને અંતિમ પ્રક્રિયાઓને નોંધપાત્ર રીતે સરળ બનાવી શકે છે.

GSP એપ્લીકેશનમાં સેલ્યુલોઝ ઇથર્સના સ્પષ્ટ ફાયદા હોવા છતાં, જ્યારે છાંટવામાં આવે ત્યારે તે સુકા ગઠ્ઠો બનાવવામાં પણ ફાળો આપી શકે છે. આ ભીના ન હોય તેવા ઝુંડને ક્લમ્પિંગ અથવા કેકિંગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, અને તે મોર્ટારના લેવલિંગ અને ફિનિશિંગને પ્રતિકૂળ અસર કરી શકે છે. એકત્રીકરણ સાઇટની કાર્યક્ષમતા ઘટાડી શકે છે અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન જીપ્સમ ઉત્પાદન એપ્લિકેશનની કિંમતમાં વધારો કરી શકે છે. GSP માં ગઠ્ઠોની રચના પર સેલ્યુલોઝ ઇથર્સની અસરને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, અમે તેમની રચનાને પ્રભાવિત કરતા સંબંધિત ઉત્પાદન પરિમાણોને ઓળખવાનો પ્રયાસ કરવા માટે એક અભ્યાસ હાથ ધર્યો હતો. આ અભ્યાસના પરિણામોના આધારે, અમે સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉત્પાદનોની શ્રેણી વિકસાવી છે જેમાં એકત્રીકરણની ઓછી વૃત્તિ છે અને વ્યવહારિક એપ્લિકેશનમાં તેનું મૂલ્યાંકન કર્યું છે.

મુખ્ય શબ્દો: સેલ્યુલોઝ ઈથર; જીપ્સમ મશીન સ્પ્રે પ્લાસ્ટર; વિસર્જન દર; કણ મોર્ફોલોજી

1. પરિચય

પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ ઇથર્સનો ઉપયોગ જીપ્સમ આધારિત મશીન-સ્પ્રેડ પ્લાસ્ટર (GSP) માં પાણીની માંગને નિયંત્રિત કરવા, પાણીની જાળવણીમાં સુધારો કરવા અને મોર્ટારના રેયોલોજિકલ ગુણધર્મોને સુધારવા માટે સફળતાપૂર્વક કરવામાં આવે છે. તેથી, તે ભીના મોર્ટારના પ્રભાવને સુધારવામાં મદદ કરે છે, ત્યાં મોર્ટારની આવશ્યક શક્તિને સુનિશ્ચિત કરે છે. તેના વ્યાપારી રીતે વ્યવહારુ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ ગુણધર્મોને લીધે, ડ્રાય મિક્સ જીએસપી છેલ્લા 20 વર્ષોમાં સમગ્ર યુરોપમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી આંતરિક બાંધકામ સામગ્રી બની ગઈ છે.

ડ્રાય-બ્લેન્ડ જીએસપીના મિશ્રણ અને છંટકાવ માટેની મશીનરીનું દાયકાઓથી સફળતાપૂર્વક વ્યાપારીકરણ કરવામાં આવ્યું છે. વિવિધ ઉત્પાદકોના સાધનોની કેટલીક ટેકનિકલ વિશેષતાઓ અલગ-અલગ હોવા છતાં, તમામ વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ છંટકાવ મશીનો સેલ્યુલોઝ ઈથર ધરાવતા જીપ્સમ ડ્રાય-મિક્સ મોર્ટાર સાથે પાણીને ભળવા માટે ખૂબ જ મર્યાદિત આંદોલન સમય આપે છે. સામાન્ય રીતે, સમગ્ર મિશ્રણ પ્રક્રિયામાં માત્ર થોડી સેકંડ લાગે છે. મિશ્રણ કર્યા પછી, ભીના મોર્ટારને ડિલિવરી નળી દ્વારા પમ્પ કરવામાં આવે છે અને સબસ્ટ્રેટની દિવાલ પર છાંટવામાં આવે છે. આખી પ્રક્રિયા એક મિનિટમાં પૂર્ણ થાય છે. જો કે, આટલા ટૂંકા ગાળામાં, સેલ્યુલોઝ ઇથર્સને એપ્લિકેશનમાં તેમની મિલકતોનો સંપૂર્ણ વિકાસ કરવા માટે સંપૂર્ણપણે ઓગળવાની જરૂર છે. જીપ્સમ મોર્ટાર ફોર્મ્યુલેશનમાં બારીક ગ્રાઉન્ડ સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉત્પાદનો ઉમેરવાથી આ છંટકાવ પ્રક્રિયા દરમિયાન સંપૂર્ણ વિસર્જન સુનિશ્ચિત થાય છે.

બારીક ગ્રાઉન્ડ સેલ્યુલોઝ ઈથર સ્પ્રેયરમાં આંદોલન દરમિયાન પાણીના સંપર્કમાં ઝડપથી સુસંગતતા બનાવે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરના વિસર્જનને કારણે ઝડપી સ્નિગ્ધતામાં વધારો જીપ્સમ સિમેન્ટિટિયસ સામગ્રીના કણોના સમવર્તી પાણીના ભીનાશ સાથે સમસ્યાઓનું કારણ બને છે. જેમ જેમ પાણી ઘટ્ટ થવા લાગે છે, તે ઓછું પ્રવાહી બને છે અને જીપ્સમ કણો વચ્ચેના નાના છિદ્રોમાં પ્રવેશી શકતું નથી. છિદ્રોની ઍક્સેસને અવરોધિત કર્યા પછી, પાણી દ્વારા સિમેન્ટિટિયસ સામગ્રીના કણોને ભીના કરવાની પ્રક્રિયામાં વિલંબ થાય છે. સ્પ્રેયરમાં મિશ્રણનો સમય જીપ્સમ કણોને સંપૂર્ણપણે ભીના કરવા માટે જરૂરી સમય કરતાં ઓછો હતો, જેના પરિણામે તાજા ભીના મોર્ટારમાં સૂકા પાવડરના ઝુંડની રચના થઈ. એકવાર આ ઝુંડ બની ગયા પછી, તે પછીની પ્રક્રિયાઓમાં કામદારોની કાર્યક્ષમતામાં અવરોધ ઊભો કરે છે: ઝુંડ સાથે મોર્ટારનું સ્તરીકરણ ખૂબ જ મુશ્કેલીજનક છે અને વધુ સમય લે છે. મોર્ટાર સેટ થઈ ગયા પછી પણ, શરૂઆતમાં બનેલા ઝુંડ દેખાઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, બાંધકામ દરમિયાન ઝુંડને અંદરથી ઢાંકવાથી પછીના તબક્કામાં ઘાટા વિસ્તારો દેખાશે, જે આપણે જોવા નથી માંગતા.

જો કે સેલ્યુલોઝ ઇથર્સનો GSP માં ઉમેરણો તરીકે ઉપયોગ ઘણા વર્ષોથી કરવામાં આવે છે, તેમ છતાં ભીના ન થયેલા ગઠ્ઠાઓની રચના પર તેમની અસરનો અત્યાર સુધી બહુ અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી. આ લેખ એક વ્યવસ્થિત અભિગમ રજૂ કરે છે જેનો ઉપયોગ સેલ્યુલોઝ ઈથર પરિપ્રેક્ષ્યમાંથી એકત્રીકરણના મૂળ કારણને સમજવા માટે થઈ શકે છે.

2. જીએસપીમાં ભીના ન થયેલા ઝુંડના નિર્માણના કારણો

2.1 પ્લાસ્ટર આધારિત પ્લાસ્ટરની ભીનાશ

સંશોધન કાર્યક્રમની સ્થાપનાના પ્રારંભિક તબક્કામાં, CSP માં ઝુંડની રચના માટેના સંભવિત મૂળ કારણોની સંખ્યાને એસેમ્બલ કરવામાં આવી હતી. આગળ, કોમ્પ્યુટર-સહાયિત પૃથ્થકરણ દ્વારા, સમસ્યા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવે છે કે શું વ્યવહારુ તકનીકી ઉકેલ છે. આ કાર્યો દ્વારા, GSP માં એગ્લોમેરેટ્સની રચના માટે શ્રેષ્ઠ ઉકેલ પ્રાથમિક રીતે તપાસવામાં આવ્યો હતો. તકનીકી અને વ્યાપારી વિચારણાઓ બંનેથી, સપાટીની સારવાર દ્વારા જીપ્સમ કણોના ભીનાશને બદલવાના તકનીકી માર્ગને નકારી કાઢવામાં આવે છે. વાણિજ્યિક દૃષ્ટિકોણથી, હાલના સાધનોને છંટકાવના સાધનો વડે ખાસ ડિઝાઇન કરેલ મિશ્રણ ચેમ્બર સાથે બદલવાનો વિચાર નકારવામાં આવે છે જે પાણી અને મોર્ટારનું પૂરતું મિશ્રણ સુનિશ્ચિત કરી શકે છે.

બીજો વિકલ્પ એ છે કે જીપ્સમ પ્લાસ્ટર ફોર્મ્યુલેશનમાં એડિટિવ્સ તરીકે વેટિંગ એજન્ટોનો ઉપયોગ કરવો અને અમને આ માટે પેટન્ટ પહેલેથી જ મળી છે. જો કે, આ એડિટિવનો ઉમેરો અનિવાર્યપણે પ્લાસ્ટરની કાર્યક્ષમતાને નકારાત્મક અસર કરે છે. વધુ અગત્યનું, તે મોર્ટારના ભૌતિક ગુણધર્મોને બદલે છે, ખાસ કરીને કઠિનતા અને શક્તિ. તેથી અમે તેમાં વધુ ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ કર્યો નથી. આ ઉપરાંત, ભીનાશ દ્રવ્યો ઉમેરવાથી પર્યાવરણ પર પ્રતિકૂળ અસર થવાની સંભાવના છે.

સેલ્યુલોઝ ઈથર પહેલેથી જ જીપ્સમ-આધારિત પ્લાસ્ટર ફોર્મ્યુલેશનનો એક ભાગ છે તે ધ્યાનમાં લેતા, સેલ્યુલોઝ ઈથરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું એ શ્રેષ્ઠ ઉકેલ બની જાય છે જે પસંદ કરી શકાય છે. તે જ સમયે, તે પાણીની જાળવણી ગુણધર્મોને અસર કરતું નથી અથવા ઉપયોગમાં લેવાતા પ્લાસ્ટરના રેયોલોજિકલ ગુણધર્મોને પ્રતિકૂળ અસર કરતું નથી. અગાઉ સૂચિત પૂર્વધારણાના આધારે કે જીએસપીમાં બિન-ભીના પાઉડરનું ઉત્પાદન, હલાવવા દરમિયાન પાણીના સંપર્ક પછી સેલ્યુલોઝ ઇથરની સ્નિગ્ધતામાં અતિશય ઝડપી વધારાને કારણે છે, સેલ્યુલોઝ ઇથર્સના વિસર્જન લક્ષણોને નિયંત્રિત કરવું એ અમારા અભ્યાસનો મુખ્ય ધ્યેય બન્યો. .

2.2 સેલ્યુલોઝ ઈથરનો ઓગળવાનો સમય

સેલ્યુલોઝ ઇથર્સના વિસર્જન દરને ધીમું કરવાની એક સરળ રીત છે દાણાદાર ગ્રેડ ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ કરવો. GSP માં આ અભિગમનો ઉપયોગ કરવાનો મુખ્ય ગેરલાભ એ છે કે કણો કે જે ખૂબ બરછટ હોય છે તે સ્પ્રેયરમાં 10-સેકન્ડની ટૂંકી આંદોલન વિંડોમાં સંપૂર્ણપણે ઓગળી જતા નથી, જે પાણીની જાળવણીના નુકશાન તરફ દોરી જાય છે. વધુમાં, પછીના તબક્કામાં વણ ઓગળેલા સેલ્યુલોઝ ઈથરનો સોજો પ્લાસ્ટરિંગ પછી ઘટ્ટ થવા તરફ દોરી જશે અને બાંધકામની કામગીરીને અસર કરશે, જે આપણે જોવા નથી માંગતા.

સેલ્યુલોઝ ઇથર્સના વિસર્જન દરને ઘટાડવાનો બીજો વિકલ્પ એ છે કે ગ્લાયોક્સલ સાથે સેલ્યુલોઝ ઇથરની સપાટીને ઉલટાવી શકાય તેવું ક્રોસલિંક કરવું. જો કે, ક્રોસલિંકિંગ પ્રતિક્રિયા pH-નિયંત્રિત હોવાથી, સેલ્યુલોઝ ઇથર્સનો વિસર્જન દર આસપાસના જલીય દ્રાવણના pH પર ખૂબ આધાર રાખે છે. સ્લેક્ડ લાઈમ સાથે મિશ્રિત GSP સિસ્ટમનું pH મૂલ્ય ખૂબ ઊંચું છે, અને સપાટી પરના ગ્લાયોક્સલના ક્રોસ-લિંકિંગ બોન્ડ્સ પાણીનો સંપર્ક કર્યા પછી ઝડપથી ખુલી જાય છે, અને સ્નિગ્ધતા તરત જ વધવા લાગે છે. તેથી, આવી રાસાયણિક સારવાર GSP માં વિસર્જન દરને નિયંત્રિત કરવામાં ભૂમિકા ભજવી શકતી નથી.

સેલ્યુલોઝ ઇથર્સનો વિસર્જન સમય પણ તેમના કણોના આકારવિજ્ઞાન પર આધારિત છે. જો કે, આ હકીકતને અત્યાર સુધી ખૂબ ધ્યાન આપવામાં આવ્યું નથી, જો કે તેની અસર ખૂબ જ નોંધપાત્ર છે. તેમની પાસે સતત રેખીય વિસર્જન દર [kg/(m2•s)], તેથી તેમનું વિસર્જન અને સ્નિગ્ધતા બિલ્ડ-અપ ઉપલબ્ધ સપાટીના પ્રમાણસર છે. સેલ્યુલોઝ કણોના મોર્ફોલોજીમાં ફેરફાર સાથે આ દર નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ શકે છે. અમારી ગણતરીઓમાં એવું માનવામાં આવે છે કે મિશ્રણને હલાવવાની 5 સેકન્ડ પછી સંપૂર્ણ સ્નિગ્ધતા (100%) પહોંચી જાય છે.

વિવિધ કણોના આકારશાસ્ત્રની ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે ગોળાકાર કણોની સ્નિગ્ધતા અંતિમ સ્નિગ્ધતાના અડધા મિશ્રણ સમયે 35% હોય છે. તે જ સમયગાળામાં, સળિયાના આકારના સેલ્યુલોઝ ઈથર કણો માત્ર 10% સુધી પહોંચી શકે છે. ડિસ્ક-આકારના કણો માત્ર પછી ઓગળવા લાગ્યા2.5 સેકન્ડ.

GSP માં સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ માટે આદર્શ દ્રાવ્યતા લાક્ષણિકતાઓનો પણ સમાવેશ થાય છે. પ્રારંભિક સ્નિગ્ધતાના નિર્માણમાં 4.5 સેકન્ડથી વધુ વિલંબ કરો. ત્યાર બાદ, મિશ્રણના સમયની 5 સેકન્ડની અંદર અંતિમ સ્નિગ્ધતા સુધી પહોંચવા માટે સ્નિગ્ધતા ઝડપથી વધી હતી. GSP માં, આટલો લાંબો વિલંબિત વિસર્જન સમય સિસ્ટમને ઓછી સ્નિગ્ધતાની મંજૂરી આપે છે, અને ઉમેરાયેલ પાણી જીપ્સમના કણોને સંપૂર્ણપણે ભીનું કરી શકે છે અને કણોની વચ્ચેના છિદ્રોમાં ખલેલ પહોંચાડ્યા વિના પ્રવેશી શકે છે.

3. સેલ્યુલોઝ ઈથરનું પાર્ટિકલ મોર્ફોલોજી

3.1 કણ મોર્ફોલોજીનું માપન

સેલ્યુલોઝ ઈથર કણોના આકારની દ્રાવ્યતા પર આટલી નોંધપાત્ર અસર થતી હોવાથી, સૌપ્રથમ સેલ્યુલોઝ ઈથર કણોના આકારનું વર્ણન કરતા પરિમાણો નક્કી કરવા જરૂરી છે, અને પછી ભીનાશ વગરના વચ્ચેના તફાવતોને ઓળખવા માટે એગ્લોમેરેટ્સની રચના ખાસ કરીને સંબંધિત પરિમાણ છે. .

અમે ડાયનેમિક ઇમેજ એનાલિસિસ ટેકનિક દ્વારા સેલ્યુલોઝ ઈથરનું કણ મોર્ફોલોજી મેળવ્યું. SYMPATEC ડિજિટલ ઇમેજ વિશ્લેષક (જર્મનીમાં બનાવેલ) અને વિશિષ્ટ સોફ્ટવેર વિશ્લેષણ સાધનોનો ઉપયોગ કરીને સેલ્યુલોઝ ઇથર્સના કણોની આકારવિજ્ઞાનને સંપૂર્ણ રીતે દર્શાવી શકાય છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ કણ આકારના પરિમાણો LEFI(50,3) તરીકે દર્શાવવામાં આવેલા રેસાની સરેરાશ લંબાઈ અને DIFI(50,3) તરીકે વ્યક્ત કરાયેલ સરેરાશ વ્યાસ હોવાનું જણાયું હતું. ફાઇબર સરેરાશ લંબાઈના ડેટાને ચોક્કસ ફેલાયેલા સેલ્યુલોઝ ઈથર કણની સંપૂર્ણ લંબાઈ ગણવામાં આવે છે.

સામાન્ય રીતે કણોનું કદ વિતરણ ડેટા જેમ કે સરેરાશ ફાઇબર વ્યાસ DIFI ની ગણતરી કણોની સંખ્યા (0 દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે), લંબાઈ (1 દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે), વિસ્તાર (2 દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે) અથવા વોલ્યુમ (3 દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે) પર આધારિત હોઈ શકે છે. આ પેપરમાં તમામ કણોની માહિતી માપન વોલ્યુમ પર આધારિત છે અને તેથી 3 પ્રત્યય સાથે સૂચવવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, DIFI(50,3) માં, 3 નો અર્થ થાય છે વોલ્યુમનું વિતરણ, અને 50 નો અર્થ છે કે કણોના કદના વિતરણ વળાંકનો 50% દર્શાવેલ મૂલ્ય કરતાં નાનો છે, અને અન્ય 50% દર્શાવેલ મૂલ્ય કરતાં મોટો છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર કણો આકારનો ડેટા માઇક્રોમીટર (µm) માં આપવામાં આવે છે.

3.2 પાર્ટિકલ મોર્ફોલોજી ઑપ્ટિમાઇઝેશન પછી સેલ્યુલોઝ ઈથર

કણોની સપાટીની અસરને ધ્યાનમાં લેતા, સળિયા જેવા કણોના આકારવાળા સેલ્યુલોઝ ઈથર કણોના કણ વિસર્જનનો સમય સરેરાશ ફાઇબર વ્યાસ DIFI (50,3) પર ખૂબ આધાર રાખે છે. આ ધારણાના આધારે, સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ પર વિકાસ કાર્યનો હેતુ પાવડરની દ્રાવ્યતામાં સુધારો કરવા માટે મોટા સરેરાશ ફાઇબર વ્યાસ DIFI (50,3) સાથે ઉત્પાદનો મેળવવાનો હતો.

જો કે, સરેરાશ ફાઇબર લંબાઈ DIFI(50,3) માં વધારાની સાથે સરેરાશ કણોના કદમાં વધારો થવાની અપેક્ષા નથી. બંને પરિમાણોને એકસાથે વધારવાથી યાંત્રિક છંટકાવના લાક્ષણિક 10-સેકન્ડના આંદોલન સમયની અંદર સંપૂર્ણપણે ઓગળી જવા માટે ખૂબ મોટા કણો પરિણમશે.

તેથી, એક આદર્શ હાઇડ્રોક્સાઇથાઇલમેથિલસેલ્યુલોઝ (HEMC) પાસે સરેરાશ ફાઇબર લંબાઈ LEFI(50,3) જાળવી રાખતા DIFI(50,3)નો મોટો સરેરાશ ફાઇબર વ્યાસ હોવો જોઈએ. અમે સુધારેલ HEMC બનાવવા માટે નવી સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉત્પાદન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. આ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દ્વારા મેળવેલ પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ ઈથરનો કણોનો આકાર ઉત્પાદન માટે કાચા માલ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા સેલ્યુલોઝના કણ આકારથી સંપૂર્ણપણે અલગ છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ઉત્પાદન પ્રક્રિયા સેલ્યુલોઝ ઈથરના કણોના આકારની રચનાને તેના ઉત્પાદન કાચી સામગ્રીથી સ્વતંત્ર રહેવાની મંજૂરી આપે છે.

ત્રણ સ્કેનિંગ ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપ ઈમેજીસ: પ્રમાણભૂત પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત સેલ્યુલોઝ ઈથરમાંથી એક, અને પરંપરાગત પ્રોસેસ ટૂલ પ્રોડક્ટ્સ કરતાં DIFI(50,3) ના મોટા વ્યાસ સાથે નવી પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત સેલ્યુલોઝ ઈથરમાંથી એક. આ બે ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા બારીક ગ્રાઉન્ડ સેલ્યુલોઝનું મોર્ફોલોજી પણ બતાવવામાં આવ્યું છે.

પ્રમાણભૂત પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત સેલ્યુલોઝ અને સેલ્યુલોઝ ઈથરના ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોગ્રાફની સરખામણી કરતા, તે શોધવાનું સરળ છે કે બંનેમાં સમાન મોર્ફોલોજિકલ લાક્ષણિકતાઓ છે. બંને છબીઓમાં મોટી સંખ્યામાં કણો સામાન્ય રીતે લાંબી, પાતળી રચનાઓ દર્શાવે છે, જે સૂચવે છે કે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા થયા પછી પણ મૂળભૂત મોર્ફોલોજિકલ લક્ષણો બદલાયા નથી. તે સ્પષ્ટ છે કે પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની કણ મોર્ફોલોજી લાક્ષણિકતાઓ કાચા માલ સાથે ખૂબ જ સહસંબંધિત છે.

એવું જાણવા મળ્યું હતું કે નવી પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત સેલ્યુલોઝ ઈથરની મોર્ફોલોજિકલ લાક્ષણિકતાઓ નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે, તે મોટા સરેરાશ વ્યાસ DIFI (50,3) ધરાવે છે, અને મુખ્યત્વે ગોળ ટૂંકા અને જાડા કણોના આકાર રજૂ કરે છે, જ્યારે લાક્ષણિક પાતળા અને લાંબા કણો. સેલ્યુલોઝ કાચા માલમાં લગભગ લુપ્ત.

આ આંકડો ફરીથી બતાવે છે કે નવી પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત સેલ્યુલોઝ ઇથર્સનું કણ મોર્ફોલોજી હવે સેલ્યુલોઝ કાચા માલના મોર્ફોલોજી સાથે સંબંધિત નથી - કાચા માલના મોર્ફોલોજી અને અંતિમ ઉત્પાદન વચ્ચેની લિંક હવે અસ્તિત્વમાં નથી.

4. HEMC કણ મોર્ફોલોજીની અસર જીએસપીમાં ન વેટેડ ક્લમ્પ્સની રચના પર

GSP એ ચકાસવા માટે ફીલ્ડ એપ્લીકેશન શરતો હેઠળ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું કે કાર્યકારી પદ્ધતિ વિશેની અમારી પૂર્વધારણા (કે મોટા સરેરાશ વ્યાસ DIFI (50,3) સાથે સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉત્પાદનનો ઉપયોગ અનિચ્છનીય એકત્રીકરણ ઘટાડશે) સાચો હતો. આ પ્રયોગોમાં 37 µm થી 52 µm સુધીના DIFI(50,3) વ્યાસવાળા HEMC નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. પાર્ટિકલ મોર્ફોલોજી સિવાયના પરિબળોના પ્રભાવને ઘટાડવા માટે, જીપ્સમ પ્લાસ્ટર બેઝ અને અન્ય તમામ ઉમેરણોને યથાવત રાખવામાં આવ્યા હતા. સેલ્યુલોઝ ઈથરની સ્નિગ્ધતા પરીક્ષણ દરમિયાન સ્થિર રાખવામાં આવી હતી (60,000mPa.s, 2% જલીય દ્રાવણ, HAAKE rheometer વડે માપવામાં આવે છે).

વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ જીપ્સમ સ્પ્રેયર (PFT G4) નો ઉપયોગ એપ્લિકેશન ટ્રાયલ્સમાં છંટકાવ માટે કરવામાં આવ્યો હતો. દિવાલ પર લાગુ થયા પછી તરત જ જીપ્સમ મોર્ટારના ભીના વગરના ઝુંડની રચનાનું મૂલ્યાંકન કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરો. પ્લાસ્ટરિંગ એપ્લિકેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન આ તબક્કે ક્લમ્પિંગનું મૂલ્યાંકન ઉત્પાદન પ્રદર્શનમાં તફાવતોને શ્રેષ્ઠ રીતે જાહેર કરશે. પરીક્ષણમાં, અનુભવી કામદારોએ ક્લમ્પિંગની સ્થિતિને રેટ કરી, જેમાં 1 શ્રેષ્ઠ અને 6 સૌથી ખરાબ છે.

પરીક્ષણ પરિણામો સ્પષ્ટપણે સરેરાશ ફાઇબર વ્યાસ DIFI (50,3) અને ક્લમ્પિંગ પ્રદર્શન સ્કોર વચ્ચેનો સંબંધ દર્શાવે છે. અમારી પૂર્વધારણા સાથે સુસંગત છે કે મોટા DIFI(50,3) સાથેના સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉત્પાદનોએ નાના DIFI(50,3) ઉત્પાદનોને પાછળ છોડી દીધા છે, 52 µm માંથી DIFI(50,3) માટે સરેરાશ સ્કોર 2 (સારો) હતો, જ્યારે DIFI(સારા) 37µm માંથી 50,3) અને 40µm સ્કોર 5 (નિષ્ફળતા).

અમે અપેક્ષા રાખીએ છીએ તેમ, GSP એપ્લિકેશન્સમાં ક્લમ્પિંગ વર્તન વપરાયેલ સેલ્યુલોઝ ઈથરના સરેરાશ વ્યાસ DIFI(50,3) પર નોંધપાત્ર રીતે આધાર રાખે છે. વધુમાં, અગાઉની ચર્ચામાં ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો હતો કે તમામ મોર્ફોલોજિકલ પરિમાણોમાં DIFI(50,3) સેલ્યુલોઝ ઈથર પાઉડરના વિસર્જન સમયને ખૂબ અસર કરે છે. આ પુષ્ટિ કરે છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર વિસર્જનનો સમય, જે પાર્ટિકલ મોર્ફોલોજી સાથે અત્યંત સહસંબંધ ધરાવે છે, આખરે GSP માં ક્લમ્પ્સની રચનાને અસર કરે છે. મોટી ડીઆઈએફઆઈ (50,3) પાવડરના લાંબા સમય સુધી વિસર્જન સમયનું કારણ બને છે, જે એકત્રીકરણની શક્યતાને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે. જો કે, પાવડર ઓગળવાનો ઘણો લાંબો સમય સેલ્યુલોઝ ઈથરને છંટકાવના સાધનોના હલાવવાના સમયની અંદર સંપૂર્ણ રીતે ઓગળી જવાનું મુશ્કેલ બનાવશે.

મોટા સરેરાશ ફાઇબર વ્યાસ DIFI(50,3) ને કારણે ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ વિસર્જન પ્રોફાઇલ સાથેનું નવું HEMC ઉત્પાદન માત્ર જીપ્સમ પાવડરને વધુ સારી રીતે ભીનું કરતું નથી (જેમ કે ક્લમ્પિંગ મૂલ્યાંકનમાં જોવામાં આવ્યું છે), પરંતુ તે પાણીની જાળવણી કામગીરીને પણ અસર કરતું નથી. ઉત્પાદન EN 459-2 અનુસાર માપવામાં આવેલ પાણીની જાળવણી DIFI(50,3) સાથે 37µm થી 52µm સુધીની સમાન સ્નિગ્ધતાના HEMC ઉત્પાદનોથી અસ્પષ્ટ હતી. 5 મિનિટ અને 60 મિનિટ પછીના તમામ માપ ગ્રાફમાં દર્શાવેલ જરૂરી શ્રેણીમાં આવે છે.

જો કે, તે પણ પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી કે જો DIFI(50,3) ખૂબ મોટી થઈ જશે, તો સેલ્યુલોઝ ઈથર કણો હવે સંપૂર્ણપણે ઓગળી જશે નહીં. 59 µM ઉત્પાદનના DIFI(50,3)નું પરીક્ષણ કરતી વખતે આ જાણવા મળ્યું હતું. તેની વોટર રીટેન્શન ટેસ્ટ 5 મિનિટ પછી અને ખાસ કરીને 60 મિનિટ પછી જરૂરી ન્યૂનતમને પહોંચી વળવામાં નિષ્ફળ રહી.

5. સારાંશ

સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ GSP ફોર્મ્યુલેશનમાં મહત્વપૂર્ણ ઉમેરણો છે. અહીં સંશોધન અને ઉત્પાદન વિકાસ કાર્ય સેલ્યુલોઝ ઈથર્સના કણોના આકારવિજ્ઞાન અને યાંત્રિક રીતે છંટકાવ કરવામાં આવે ત્યારે બિન-વેટેડ ક્લમ્પ્સ (કહેવાતા ક્લમ્પિંગ) ની રચના વચ્ચેના સહસંબંધને જુએ છે. તે કાર્યકારી પદ્ધતિની ધારણા પર આધારિત છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર પાવડરના વિસર્જનનો સમય પાણી દ્વારા જીપ્સમ પાવડરના ભીનાશને અસર કરે છે અને આમ ઝુંડના નિર્માણને અસર કરે છે.

વિસર્જનનો સમય સેલ્યુલોઝ ઈથરના કણ મોર્ફોલોજી પર આધાર રાખે છે અને ડિજિટલ ઇમેજ વિશ્લેષણ સાધનોનો ઉપયોગ કરીને મેળવી શકાય છે. GSP માં, DIFI (50,3) ના મોટા સરેરાશ વ્યાસવાળા સેલ્યુલોઝ ઇથર્સમાં પાવડર વિસર્જન લાક્ષણિકતાઓને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે, જે પાણીને જીપ્સમ કણોને સંપૂર્ણપણે ભીના કરવા માટે વધુ સમય આપે છે, આમ શ્રેષ્ઠ એન્ટિ-એગ્ગ્લોમરેશનને સક્ષમ કરે છે. આ પ્રકારનું સેલ્યુલોઝ ઈથર નવી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પન્ન થાય છે, અને તેનું કણોનું સ્વરૂપ ઉત્પાદન માટેના કાચા માલના મૂળ સ્વરૂપ પર આધારિત નથી.

સરેરાશ ફાઇબર વ્યાસ DIFI (50,3) ક્લમ્પિંગ પર ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ અસર કરે છે, જે સાઇટ પર છંટકાવ માટે વ્યવસાયિક રીતે ઉપલબ્ધ મશીન દ્વારા સ્પ્રે કરેલ જીપ્સમ બેઝમાં આ ઉત્પાદન ઉમેરીને ચકાસવામાં આવે છે. વધુમાં, આ ફીલ્ડ સ્પ્રે પરીક્ષણોએ અમારા પ્રયોગશાળાના પરિણામોની પુષ્ટિ કરી: મોટા ડીઆઈએફઆઈ (50,3) સાથે શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન કરતા સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉત્પાદનો GSP આંદોલનની સમય વિન્ડોમાં સંપૂર્ણપણે દ્રાવ્ય હતા. તેથી, કણોના આકારમાં સુધારો કર્યા પછી શ્રેષ્ઠ એન્ટિ-કેકિંગ ગુણધર્મો સાથે સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉત્પાદન હજુ પણ મૂળ પાણી જાળવી રાખવાની કામગીરી જાળવી રાખે છે.