Focus on Cellulose ethers

સેલ્યુલોઝ ઈથર સંશોધિત જીપ્સમની કાર્યક્ષમતા પર આસપાસના તાપમાનની અસર

સેલ્યુલોઝ ઈથર સંશોધિત જીપ્સમની કાર્યક્ષમતા પર આસપાસના તાપમાનની અસર

વિવિધ આસપાસના તાપમાને સેલ્યુલોઝ ઈથર સંશોધિત જીપ્સમનું પ્રદર્શન ખૂબ જ અલગ છે, પરંતુ તેની પદ્ધતિ સ્પષ્ટ નથી. રેયોલોજિકલ પરિમાણો પર સેલ્યુલોઝ ઈથરની અસરો અને વિવિધ આસપાસના તાપમાને જીપ્સમ સ્લરીના પાણીની જાળવણીનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. પ્રવાહી તબક્કામાં સેલ્યુલોઝ ઈથરનો હાઇડ્રોડાયનેમિક વ્યાસ ગતિશીલ પ્રકાશ સ્કેટરિંગ પદ્ધતિ દ્વારા માપવામાં આવ્યો હતો, અને પ્રભાવ પદ્ધતિની શોધ કરવામાં આવી હતી. પરિણામો દર્શાવે છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર જીપ્સમ પર સારી જળ-જાળવણી અને જાડું અસર ધરાવે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર સામગ્રીના વધારા સાથે, સ્લરીની સ્નિગ્ધતા વધે છે અને પાણી જાળવી રાખવાની ક્ષમતા વધે છે. જો કે, તાપમાનના વધારા સાથે, સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીની પાણી જાળવી રાખવાની ક્ષમતા અમુક હદ સુધી ઘટે છે, અને રેયોલોજિકલ પરિમાણો પણ બદલાય છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર કોલોઈડ એસોસિએશન વોટર ટ્રાન્સપોર્ટ ચેનલને બ્લોક કરીને વોટર રીટેન્શન હાંસલ કરી શકે છે તે ધ્યાનમાં લેતા, તાપમાનમાં વધારો સેલ્યુલોઝ ઈથર દ્વારા ઉત્પાદિત મોટા જથ્થાના જોડાણના વિઘટન તરફ દોરી શકે છે, આમ પાણીની જાળવણી અને સંશોધિત જીપ્સમના કાર્યકારી પ્રભાવને ઘટાડે છે.

મુખ્ય શબ્દો:જીપ્સમ; સેલ્યુલોઝ ઈથર; તાપમાન; પાણી રીટેન્શન; રિઓલોજી

 

0. પરિચય

જીપ્સમ, સારા બાંધકામ અને ભૌતિક ગુણધર્મો સાથે એક પ્રકારની પર્યાવરણને અનુકૂળ સામગ્રી તરીકે, સુશોભન પ્રોજેક્ટ્સમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. જીપ્સમ આધારિત સામગ્રીના ઉપયોગમાં, હાઇડ્રેશન અને સખ્તાઇની પ્રક્રિયામાં પાણીની ખોટ અટકાવવા માટે સ્લરીમાં ફેરફાર કરવા માટે સામાન્ય રીતે પાણી જાળવી રાખનાર એજન્ટ ઉમેરવામાં આવે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર હાલમાં સૌથી સામાન્ય પાણી જાળવી રાખનાર એજન્ટ છે. કારણ કે ionic CE Ca2+ સાથે પ્રતિક્રિયા કરશે, ઘણી વખત બિન-આયોનિક CE નો ઉપયોગ કરે છે, જેમ કે: હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર, હાઈડ્રોક્સીથાઈલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર અને મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર. ડેકોરેશન એન્જિનિયરિંગમાં જીપ્સમના વધુ સારા ઉપયોગ માટે સેલ્યુલોઝ ઈથર મોડિફાઈડ જીપ્સમના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે.

સેલ્યુલોઝ ઈથર એ એક ઉચ્ચ મોલેક્યુલર સંયોજન છે જે અમુક પરિસ્થિતિઓમાં આલ્કલી સેલ્યુલોઝ અને ઈથરાઈંગ એજન્ટની પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. બાંધકામ ઈજનેરીમાં વપરાતું નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર સારું વિક્ષેપ, પાણીની જાળવણી, બંધન અને જાડું થવાની અસર ધરાવે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરનો ઉમેરો જીપ્સમના પાણીની જાળવણી પર ખૂબ જ સ્પષ્ટ અસર કરે છે, પરંતુ જીપ્સમના કઠણ શરીરની બેન્ડિંગ અને સંકુચિત શક્તિ પણ વધારાની માત્રામાં વધારો સાથે સહેજ ઘટે છે. આનું કારણ એ છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં ચોક્કસ હવા પ્રવેશવાની અસર હોય છે, જે સ્લરી મિશ્રણની પ્રક્રિયામાં પરપોટાનો પરિચય કરશે, આમ સખત શરીરના યાંત્રિક ગુણધર્મોને ઘટાડે છે. તે જ સમયે, અતિશય સેલ્યુલોઝ ઈથર જીપ્સમ મિશ્રણને ખૂબ ચીકણું બનાવશે, પરિણામે તેની બાંધકામ કામગીરીમાં પરિણમે છે.

જીપ્સમની હાઇડ્રેશન પ્રક્રિયાને ચાર તબક્કામાં વિભાજિત કરી શકાય છે: કેલ્શિયમ સલ્ફેટ હેમીહાઇડ્રેટનું વિસર્જન, કેલ્શિયમ સલ્ફેટ ડાયહાઇડ્રેટનું સ્ફટિકીકરણ ન્યુક્લિયેશન, સ્ફટિકીય ન્યુક્લિયસની વૃદ્ધિ અને સ્ફટિકીય બંધારણની રચના. જીપ્સમની હાઇડ્રેશન પ્રક્રિયામાં, જીપ્સમ કણોની સપાટી પર સેલ્યુલોઝ ઇથરનું હાઇડ્રોફિલિક કાર્યાત્મક જૂથ પાણીના અણુઓના એક ભાગને ઠીક કરશે, આમ જીપ્સમ હાઇડ્રેશનની ન્યુક્લિએશન પ્રક્રિયામાં વિલંબ થશે અને જીપ્સમના સેટિંગ સમયને લંબાવશે. SEM અવલોકન દ્વારા, મિરોઝને જાણવા મળ્યું કે જોકે સેલ્યુલોઝ ઈથરની હાજરી સ્ફટિકોના વિકાસમાં વિલંબ કરે છે, પરંતુ સ્ફટિકોના ઓવરલેપ અને એકત્રીકરણમાં વધારો કરે છે.

સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં હાઈડ્રોફિલિક જૂથો હોય છે જેથી તેમાં ચોક્કસ હાઈડ્રોફિલિસીટી હોય, પોલિમર લાંબી સાંકળ એકબીજા સાથે એકબીજા સાથે જોડાયેલ હોય જેથી તે ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા ધરાવે છે, બંનેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સેલ્યુલોઝને જીપ્સમ મિશ્રણ પર સારી જળ-જાળવણી જાડું અસર કરે છે. બુલીચેને સિમેન્ટમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરની પાણીની જાળવણીની પદ્ધતિ સમજાવી. ઓછા મિશ્રણ પર, સેલ્યુલોઝ ઈથર ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર પાણીના શોષણ માટે સિમેન્ટ પર શોષાય છે અને પાણીની જાળવણી પ્રાપ્ત કરવા માટે સોજો આવે છે. આ સમયે, પાણીની જાળવણી નબળી છે. ઉચ્ચ ડોઝ, સેલ્યુલોઝ ઈથર સેંકડો નેનોમીટર્સથી થોડા માઇક્રોન કોલોઇડલ પોલિમરનું નિર્માણ કરશે, અસરકારક રીતે પાણીની જાળવણી મેળવવા માટે, છિદ્રમાં જેલ સિસ્ટમને અસરકારક રીતે અવરોધિત કરશે. જીપ્સમમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ સિમેન્ટમાં સમાન છે, પરંતુ જીપ્સમ સ્લરીના પ્રવાહી તબક્કામાં ઉચ્ચ SO42- સાંદ્રતા સેલ્યુલોઝની પાણી-જાળવણી અસરને નબળી પાડશે.

ઉપરોક્ત સામગ્રીના આધારે, તે શોધી શકાય છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર સંશોધિત જીપ્સમ પર વર્તમાન સંશોધન મોટે ભાગે જીપ્સમ મિશ્રણ પર સેલ્યુલોઝ ઈથરની હાઇડ્રેશન પ્રક્રિયા, પાણીની જાળવણી ગુણધર્મો, યાંત્રિક ગુણધર્મો અને સખત શરીરના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર અને સેલ્યુલોઝ ઈથરની પદ્ધતિ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. પાણીની જાળવણી. જો કે, ઊંચા તાપમાને સેલ્યુલોઝ ઈથર અને જીપ્સમ સ્લરી વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અંગેનો અભ્યાસ હજુ પણ અપૂરતો છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર જલીય દ્રાવણ ચોક્કસ તાપમાને જિલેટીનાઈઝ થશે. જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ, સેલ્યુલોઝ ઈથર જલીય દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા ધીમે ધીમે ઘટતી જશે. જ્યારે જિલેટીનાઇઝેશન તાપમાન પહોંચી જાય છે, ત્યારે સેલ્યુલોઝ ઈથર સફેદ જેલમાં ફેરવાશે. ઉદાહરણ તરીકે, ઉનાળાના બાંધકામમાં, આજુબાજુનું તાપમાન ઊંચું હોય છે, સેલ્યુલોઝ ઈથરના થર્મલ જેલ ગુણધર્મો સુધારેલા જીપ્સમ સ્લરીની કાર્યક્ષમતામાં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે. આ કાર્ય વ્યવસ્થિત પ્રયોગો દ્વારા સેલ્યુલોઝ ઈથર સંશોધિત જીપ્સમ સામગ્રીની કાર્યક્ષમતા પર તાપમાનમાં વધારાની અસરની શોધ કરે છે અને સેલ્યુલોઝ ઈથર સંશોધિત જીપ્સમના વ્યવહારિક ઉપયોગ માટે માર્ગદર્શન પૂરું પાડે છે.

 

1. પ્રયોગ

1.1 કાચો માલ

જીપ્સમ એ બેઇજિંગ ઇકોલોજીકલ હોમ ગ્રૂપ દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવેલ β-પ્રકારનું કુદરતી બિલ્ડીંગ જીપ્સમ છે.

શેન્ડોંગ યિટેંગ ગ્રુપ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથરમાંથી સેલ્યુલોઝ ઈથર પસંદ કરવામાં આવ્યું છે, 75,000 એમપીએસ, 100,000 એમપીએસ અને 200000 એમપીએ માટે ઉત્પાદન વિશિષ્ટતાઓ, 60 ℃ ઉપર જિલેશન તાપમાન. સાઇટ્રિક એસિડને જીપ્સમ રિટાર્ડર તરીકે પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું.

1.2 રિઓલોજી ટેસ્ટ

બ્રુકફિલ્ડ યુએસએ દ્વારા ઉત્પાદિત RST⁃CC રિઓમીટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો રિઓલોજિકલ ટેસ્ટ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ હતો. જીપ્સમ સ્લરીના પ્લાસ્ટિક સ્નિગ્ધતા અને યીલ્ડ શીયર સ્ટ્રેસ જેવા રિઓલોજિકલ પરિમાણો MBT⁃40F⁃0046 નમૂનાના કન્ટેનર અને CC3⁃40 રોટર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યા હતા, અને ડેટાની પ્રક્રિયા RHE3000 સોફ્ટવેર દ્વારા કરવામાં આવી હતી.

જીપ્સમ મિશ્રણની લાક્ષણિકતાઓ બિંગહામ પ્રવાહીના રેયોલોજિકલ વર્તણૂકને અનુરૂપ છે, જેનો સામાન્ય રીતે બિંગહામ મોડેલનો ઉપયોગ કરીને અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. જો કે, પોલિમર-સંશોધિત જીપ્સમમાં ઉમેરવામાં આવેલ સેલ્યુલોઝ ઈથરની સ્યુડોપ્લાસ્ટીસીટીને કારણે, સ્લરી મિશ્રણ સામાન્ય રીતે ચોક્કસ શીયર પાતળું કરવાની મિલકત રજૂ કરે છે. આ કિસ્સામાં, સંશોધિત બિંગહામ (M⁃B) મોડેલ જીપ્સમના રેયોલોજિકલ વળાંકને વધુ સારી રીતે વર્ણવી શકે છે. જીપ્સમના શીયર વિકૃતિનો અભ્યાસ કરવા માટે, આ કાર્ય હર્શેલ⁃બલ્કલી (H⁃B) મોડેલનો પણ ઉપયોગ કરે છે.

1.3 વોટર રીટેન્શન ટેસ્ટ

પરીક્ષણ પ્રક્રિયા GB/T28627⁃2012 પ્લાસ્ટરિંગ પ્લાસ્ટરનો સંદર્ભ લો. ચલ તરીકે તાપમાન સાથેના પ્રયોગ દરમિયાન, જીપ્સમને પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીના અનુરૂપ તાપમાને 1 કલાક અગાઉથી ગરમ કરવામાં આવ્યું હતું, અને પ્રયોગમાં વપરાતું મિશ્રિત પાણી સતત તાપમાનના પાણીના સ્નાનમાં અનુરૂપ તાપમાનમાં 1 કલાક પહેલાથી ગરમ કરવામાં આવ્યું હતું, અને સાધનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. પહેલાથી ગરમ કરવામાં આવ્યું હતું.

1.4 હાઇડ્રોડાયનેમિક વ્યાસ પરીક્ષણ

પ્રવાહી તબક્કામાં HPMC પોલિમર એસોસિએશનનો હાઇડ્રોડાયનેમિક વ્યાસ (D50) ડાયનેમિક લાઇટ સ્કેટરિંગ પાર્ટિકલ સાઇઝ વિશ્લેષક (માલવર્ન ઝેટાસાઇઝર NanoZS90) નો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવ્યો હતો.

 

2. પરિણામો અને ચર્ચા

2.1 HPMC સંશોધિત જીપ્સમના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો

દેખીતી સ્નિગ્ધતા એ પ્રવાહી પર કામ કરતા શીયર સ્ટ્રેસ અને શીયર રેટનો ગુણોત્તર છે અને બિન-ન્યુટોનિયન પ્રવાહીના પ્રવાહને દર્શાવવા માટેનું પરિમાણ છે. ત્રણ અલગ અલગ વિશિષ્ટતાઓ (75000mPa·s, 100,000mpa·s અને 200000mPa·s) હેઠળ સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રી સાથે સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીની સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા બદલાઈ છે. પરીક્ષણ તાપમાન 20 ℃ હતું. જ્યારે રિઓમીટરનો શીયર રેટ 14 મિનિટ-1 હોય છે, ત્યારે તે શોધી શકાય છે કે જીપ્સમ સ્લરીની સ્નિગ્ધતા HPMC ઇન્કોર્પોરેશનના વધારા સાથે વધે છે, અને HPMC સ્નિગ્ધતા જેટલી ઊંચી હશે, સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીની સ્નિગ્ધતા જેટલી ઊંચી હશે. આ સૂચવે છે કે HPMC જીપ્સમ સ્લરી પર સ્પષ્ટ જાડું થવું અને સ્નિગ્ધકરણ અસર ધરાવે છે. જીપ્સમ સ્લરી અને સેલ્યુલોઝ ઈથર ચોક્કસ સ્નિગ્ધતાવાળા પદાર્થો છે. સંશોધિત જીપ્સમ મિશ્રણમાં, સેલ્યુલોઝ ઈથર જીપ્સમ હાઈડ્રેશન ઉત્પાદનોની સપાટી પર શોષાય છે, અને સેલ્યુલોઝ ઈથર દ્વારા રચાયેલ નેટવર્ક અને જીપ્સમ મિશ્રણ દ્વારા રચાયેલ નેટવર્ક પરસ્પર વણાયેલા છે, પરિણામે "સુપરપોઝિશન અસર" થાય છે, જે સમગ્ર સ્નિગ્ધતાને નોંધપાત્ર રીતે સુધારે છે. સંશોધિત જીપ્સમ આધારિત સામગ્રી.

શુદ્ધ જીપ્સમ (G⁃H) અને સંશોધિત જિપ્સમ (G⁃H) પેસ્ટના શીયર ⁃ સ્ટ્રેસ કર્વ્સ 75000mPa· s-HPMC સાથે ડોપેડ છે, જેમ કે સુધારેલા બિંગહામ (M⁃B) મોડલ પરથી અનુમાન લગાવવામાં આવ્યું છે. તે શોધી શકાય છે કે શીયર રેટના વધારા સાથે, મિશ્રણનો શીયર સ્ટ્રેસ પણ વધે છે. વિવિધ તાપમાને શુદ્ધ જીપ્સમ અને એચપીએમસી સંશોધિત જીપ્સમના પ્લાસ્ટિક સ્નિગ્ધતા (ηp) અને ઉપજ શીયર સ્ટ્રેસ (τ0) મૂલ્યો મેળવવામાં આવે છે.

જુદા જુદા તાપમાને શુદ્ધ જીપ્સમ અને એચપીએમસી સંશોધિત જીપ્સમના પ્લાસ્ટિક સ્નિગ્ધતા (ηp) અને યીલ્ડ શીયર સ્ટ્રેસ (τ0) મૂલ્યોમાંથી, તે જોઈ શકાય છે કે HPMC સંશોધિત જીપ્સમની ઉપજ તણાવ તાપમાનના વધારા સાથે સતત ઘટશે, અને ઉપજમાં ઘટાડો થશે. 20℃ ની સરખામણીમાં 60 ℃ પર તાણ 33% ઘટશે. પ્લાસ્ટિક સ્નિગ્ધતા વળાંકનું અવલોકન કરીને, તે શોધી શકાય છે કે સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીની પ્લાસ્ટિકની સ્નિગ્ધતા પણ તાપમાનના વધારા સાથે ઘટે છે. જો કે, તાપમાનમાં વધારા સાથે શુદ્ધ જીપ્સમ સ્લરીની યીલ્ડ સ્ટ્રેસ અને પ્લાસ્ટિકની સ્નિગ્ધતામાં થોડો વધારો થાય છે, જે દર્શાવે છે કે તાપમાન વધારાની પ્રક્રિયામાં HPMC સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીના રેયોલોજિકલ પરિમાણોમાં ફેરફાર HPMC ગુણધર્મોમાં ફેરફારને કારણે થાય છે.

જીપ્સમ સ્લરીનું ઉપજ તણાવ મૂલ્ય મહત્તમ શીયર સ્ટ્રેસ મૂલ્યને પ્રતિબિંબિત કરે છે જ્યારે સ્લરી શીયર વિકૃતિનો પ્રતિકાર કરે છે. ઉપજ તણાવ મૂલ્ય જેટલું વધારે છે, જીપ્સમ સ્લરી વધુ સ્થિર હોઈ શકે છે. પ્લાસ્ટિકની સ્નિગ્ધતા જીપ્સમ સ્લરીના વિરૂપતા દરને પ્રતિબિંબિત કરે છે. પ્લાસ્ટિકની સ્નિગ્ધતા જેટલી મોટી હશે, સ્લરીનો શીયર વિકૃતિનો સમય લાંબો હશે. નિષ્કર્ષમાં, HPMC સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીના બે રિઓલોજિકલ પરિમાણો તાપમાનમાં વધારા સાથે દેખીતી રીતે ઘટે છે, અને જીપ્સમ સ્લરી પર HPMC ની જાડાઈની અસર નબળી પડી છે.

સ્લરીનું શીયર વિરૂપતા શીયર ફોર્સને આધિન હોય ત્યારે સ્લરી દ્વારા પ્રતિબિંબિત શીયર જાડું થવું અથવા શીયર થિનિંગ અસરનો સંદર્ભ આપે છે. સ્લરીની શીયર ડિફોર્મેશન અસરને ફિટિંગ કર્વમાંથી મેળવેલા સ્યુડોપ્લાસ્ટિક ઇન્ડેક્સ n દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે. જ્યારે n < 1, જીપ્સમ સ્લરી શીયર પાતળું દર્શાવે છે, અને જીપ્સમ સ્લરીની શીયર પાતળી ડિગ્રી n ના ઘટાડા સાથે વધુ બને છે. જ્યારે n > 1, જીપ્સમ સ્લરીએ શીયર જાડું થવું દર્શાવ્યું હતું, અને જીપ્સમ સ્લરીની શીયર જાડાઈની ડિગ્રી n ના વધારા સાથે વધી હતી. HPMC ના રિઓલોજિકલ કર્વ્સ હર્શેલ⁃બલ્કલી (H⁃B) મોડેલ ફિટિંગના આધારે જુદા જુદા તાપમાને જીપ્સમ સ્લરીમાં ફેરફાર કરે છે, આમ HPMC સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીના સ્યુડોપ્લાસ્ટિક ઇન્ડેક્સ n મેળવે છે.

HPMC સંશોધિત જિપ્સમ સ્લરીના સ્યુડોપ્લાસ્ટિક ઇન્ડેક્સ n અનુસાર, એચપીએમસી સાથે મિશ્રિત જીપ્સમ સ્લરીની શીયર ડિફોર્મેશન શીયર થિનિંગ છે, અને તાપમાનના વધારા સાથે n મૂલ્ય ધીમે ધીમે વધે છે, જે દર્શાવે છે કે HPMC ની શીયર થિનિંગ વર્તણૂકમાં ફેરફાર થશે. તાપમાનથી પ્રભાવિત થાય ત્યારે અમુક હદ સુધી નબળી પડી જાય છે.

જુદા જુદા તાપમાને 75000 mPa· HPMC ના શીયર સ્ટ્રેસ ડેટામાંથી ગણતરી કરેલ શીયર રેટ સાથે સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીના સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા ફેરફારોના આધારે, તે શોધી શકાય છે કે શીયર રેટના વધારા સાથે સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીની પ્લાસ્ટિકની સ્નિગ્ધતા ઝડપથી ઘટે છે, જે H⁃B મોડલના યોગ્ય પરિણામની ચકાસણી કરે છે. સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીએ શીયર પાતળા થવાની લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવી હતી. તાપમાનના વધારા સાથે, મિશ્રણની દેખીતી સ્નિગ્ધતા નીચા શીયર દરે અમુક હદ સુધી ઘટે છે, જે સૂચવે છે કે સુધારેલ જીપ્સમ સ્લરીની શીયર થિનિંગ અસર નબળી પડી છે.

જીપ્સમ પુટીટીના વાસ્તવિક ઉપયોગમાં, જીપ્સમ સ્લરી ઘસવાની પ્રક્રિયામાં સરળતાથી વિકૃત થવા માટે અને બાકીના સમયે સ્થિર રહેવા માટે જરૂરી છે, જેના માટે જીપ્સમ સ્લરીને સારી શીયર પાતળી કરવાની લાક્ષણિકતાઓની જરૂર છે, અને એચપીએમસી સંશોધિત જીપ્સમના શીયર ફેરફાર દુર્લભ છે. અમુક હદ સુધી, જે જીપ્સમ સામગ્રીના નિર્માણ માટે અનુકૂળ નથી. HPMC ની સ્નિગ્ધતા એ એક મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ છે, અને તે પણ મુખ્ય કારણ છે કે તે મિશ્રણ પ્રવાહની પરિવર્તનશીલ લાક્ષણિકતાઓને સુધારવા માટે જાડું થવાની ભૂમિકા ભજવે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર પોતે જ ગરમ જેલના ગુણધર્મો ધરાવે છે, તાપમાનમાં વધારો થતાં તેના જલીય દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા ધીમે ધીમે ઘટતી જાય છે, અને જેલેશન તાપમાન સુધી પહોંચે ત્યારે સફેદ જેલ અવક્ષેપિત થાય છે. તાપમાન સાથે સેલ્યુલોઝ ઈથર સંશોધિત જીપ્સમના રેયોલોજિકલ પરિમાણોમાં ફેરફાર એ સ્નિગ્ધતાના ફેરફાર સાથે ગાઢ સંબંધ ધરાવે છે, કારણ કે જાડું થવું અસર સેલ્યુલોઝ ઈથર અને મિશ્ર સ્લરીના સુપરપોઝિશનનું પરિણામ છે. પ્રાયોગિક ઇજનેરીમાં, HPMC કામગીરી પર પર્યાવરણીય તાપમાનની અસરને ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, ઉનાળામાં ઊંચા તાપમાને કાચા માલના તાપમાનને નિયંત્રિત કરવું જોઈએ જેથી ઊંચા તાપમાનને કારણે સંશોધિત જીપ્સમના નબળા કાર્યપ્રદર્શનને ટાળી શકાય.

2.2 પાણીની જાળવણીHPMC સંશોધિત જીપ્સમ

સેલ્યુલોઝ ઈથરના ત્રણ અલગ-અલગ વિશિષ્ટતાઓ સાથે સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીની પાણીની જાળવણી ડોઝ વળાંક સાથે બદલાઈ જાય છે. એચપીએમસી ડોઝના વધારા સાથે, જીપ્સમ સ્લરીનો વોટર રીટેન્શન રેટ નોંધપાત્ર રીતે સુધર્યો છે, અને જ્યારે એચપીએમસી ડોઝ 0.3% સુધી પહોંચે છે ત્યારે વધારાનું વલણ સ્થિર બને છે. છેલ્લે, જીપ્સમ સ્લરીનો પાણી જાળવી રાખવાનો દર 90% ~ 95% પર સ્થિર છે. આ સૂચવે છે કે HPMC ની સ્ટોન પેસ્ટ પેસ્ટ પર સ્પષ્ટ પાણી-જાળવવાની અસર છે, પરંતુ પાણી જાળવી રાખવાની અસરમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો નથી કારણ કે ડોઝ સતત વધતો જાય છે. HPMC વોટર રીટેન્શન રેટ તફાવતના ત્રણ સ્પષ્ટીકરણો મોટા નથી, ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે સામગ્રી 0.3% છે, પાણી રીટેન્શન રેટ શ્રેણી 5% છે, પ્રમાણભૂત વિચલન 2.2 છે. સૌથી વધુ સ્નિગ્ધતા ધરાવતો HPMC સૌથી વધુ પાણી જાળવી રાખવાનો દર નથી, અને સૌથી ઓછી સ્નિગ્ધતા ધરાવતો HPMC સૌથી નીચો પાણી જાળવી રાખવાનો દર નથી. જો કે, શુદ્ધ જીપ્સમની સરખામણીમાં, જીપ્સમ સ્લરી માટે ત્રણ એચપીએમસીનો વોટર રીટેન્શન રેટ નોંધપાત્ર રીતે સુધર્યો છે, અને 0.3% સામગ્રીમાં સંશોધિત જીપ્સમનો વોટર રીટેન્શન રેટ 95%, 106%, 97% વધ્યો છે. ખાલી નિયંત્રણ જૂથ. સેલ્યુલોઝ ઈથર દેખીતી રીતે જીપ્સમ સ્લરીની પાણીની જાળવણીમાં સુધારો કરી શકે છે. HPMC સામગ્રીના વધારા સાથે, HPMC સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીનો વિવિધ સ્નિગ્ધતા સાથેનો પાણી જાળવી રાખવાનો દર ધીમે ધીમે સંતૃપ્તિ બિંદુ સુધી પહોંચે છે. 10000mPa·sHPMC 0.3% પર સંતૃપ્તિ બિંદુએ પહોંચ્યું, 75000mPa·s અને 20000mPa·s HPMC 0.2% પર સંતૃપ્તિ બિંદુએ પહોંચ્યું. પરિણામો દર્શાવે છે કે 75000mPa·s HPMC સંશોધિત જીપ્સમના પાણીની જાળવણી વિવિધ ડોઝ હેઠળ તાપમાન સાથે બદલાય છે. તાપમાનમાં ઘટાડા સાથે, HPMC સંશોધિત જીપ્સમનો પાણી જાળવી રાખવાનો દર ધીમે ધીમે ઘટતો જાય છે, જ્યારે શુદ્ધ જીપ્સમનો પાણી જાળવી રાખવાનો દર મૂળભૂત રીતે યથાવત રહે છે, જે દર્શાવે છે કે તાપમાનમાં વધારો જીપ્સમ પર HPMC ની પાણીની જાળવણીની અસરને નબળી પાડે છે. જ્યારે તાપમાન 20 ℃ થી 40 ℃ સુધી વધ્યું ત્યારે HPMC નો પાણી જાળવી રાખવાનો દર 31.5% ઘટ્યો. જ્યારે તાપમાન 40 ℃ થી 60 ℃ સુધી વધે છે, ત્યારે HPMC સંશોધિત જીપ્સમનો વોટર રીટેન્શન રેટ મૂળભૂત રીતે શુદ્ધ જીપ્સમ જેટલો જ હોય ​​છે, જે દર્શાવે છે કે HPMC એ આ સમયે જીપ્સમના વોટર રીટેન્શનને સુધારવાની અસર ગુમાવી દીધી છે. જિયાન જિયાન અને વાંગ પેઈમિંગે પ્રસ્તાવ મૂક્યો કે સેલ્યુલોઝ ઈથર પોતે થર્મલ જેલની ઘટના ધરાવે છે, તાપમાનમાં ફેરફાર સેલ્યુલોઝ ઈથરની સ્નિગ્ધતા, મોર્ફોલોજી અને શોષણમાં ફેરફાર તરફ દોરી જશે, જે સ્લરી મિશ્રણની કામગીરીમાં ફેરફાર તરફ દોરી જશે. બુલીચેન એ પણ શોધી કાઢ્યું હતું કે HPMC ધરાવતા સિમેન્ટ સોલ્યુશનની ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા વધતા તાપમાન સાથે ઘટે છે.

તાપમાનના વધારાને કારણે મિશ્રણના પાણીની જાળવણીમાં ફેરફાર સેલ્યુલોઝ ઈથરની પદ્ધતિ સાથે જોડવો જોઈએ. બુલિચેને તે પદ્ધતિ સમજાવી કે જેના દ્વારા સેલ્યુલોઝ ઈથર સિમેન્ટમાં પાણી જાળવી શકે છે. સિમેન્ટ-આધારિત સિસ્ટમ્સમાં, HPMC સિમેન્ટિંગ સિસ્ટમ દ્વારા રચાયેલી "ફિલ્ટર કેક" ની અભેદ્યતા ઘટાડીને સ્લરીના પાણીની જાળવણી દરમાં સુધારો કરે છે. પ્રવાહી તબક્કામાં HPMC ની ચોક્કસ સાંદ્રતા કોલોઇડલ એસોસિએશનના થોડા માઇક્રોન સુધી કેટલાક સો નેનોમીટરની રચના કરશે, આમાં ચોક્કસ વોલ્યુમ પોલિમર માળખું છે જે અસરકારક રીતે મિશ્રણમાં વોટર ટ્રાન્સમિશન ચેનલને પ્લગ કરી શકે છે, "ફિલ્ટર કેક" ની અભેદ્યતા ઘટાડી શકે છે, કાર્યક્ષમ પાણી રીટેન્શન હાંસલ કરવા માટે. બુલીચેને એ પણ દર્શાવ્યું હતું કે જીપ્સમમાં HPMCS સમાન પદ્ધતિ દર્શાવે છે. તેથી, પ્રવાહી તબક્કામાં HPMC દ્વારા રચાયેલા જોડાણના હાઇડ્રોમેકનિકલ વ્યાસનો અભ્યાસ જીપ્સમના પાણીની જાળવણી પર HPMC ની અસરને સમજાવી શકે છે.

2.3 HPMC કોલોઇડ એસોસિએશનનો હાઇડ્રોડાયનેમિક વ્યાસ

પ્રવાહી તબક્કામાં 75000mPa·s HPMC ની વિવિધ સાંદ્રતાના કણ વિતરણ વણાંકો અને 0.6% ની સાંદ્રતામાં પ્રવાહી તબક્કામાં HPMC ના ત્રણ વિશિષ્ટતાઓના કણ વિતરણ વણાંકો. તે પ્રવાહી તબક્કામાં ત્રણ વિશિષ્ટતાઓના HPMC ના કણ વિતરણ વળાંક પરથી જોઈ શકાય છે જ્યારે સાંદ્રતા 0.6% હોય છે કે HPMC સાંદ્રતામાં વધારો સાથે, પ્રવાહી તબક્કામાં રચાયેલા સંકળાયેલ સંયોજનોના કણોનું કદ પણ વધે છે. જ્યારે સાંદ્રતા ઓછી હોય છે, ત્યારે HPMC એકત્રીકરણ દ્વારા રચાયેલા કણો નાના હોય છે, અને HPMC એકત્રીકરણનો માત્ર એક નાનો ભાગ લગભગ 100nm ના કણોમાં બને છે. જ્યારે HPMC એકાગ્રતા 1% હોય છે, ત્યારે લગભગ 300nm ના હાઇડ્રોડાયનેમિક વ્યાસ સાથે મોટી સંખ્યામાં કોલોઇડલ એસોસિએશન હોય છે, જે મોલેક્યુલર ઓવરલેપની મહત્વપૂર્ણ નિશાની છે. આ "મોટા વોલ્યુમ" પોલિમરાઇઝેશન માળખું મિશ્રણમાં પાણીના ટ્રાન્સમિશન ચેનલને અસરકારક રીતે અવરોધિત કરી શકે છે, "કેકની અભેદ્યતા" ઘટાડી શકે છે, અને આ સાંદ્રતામાં જીપ્સમ મિશ્રણની અનુરૂપ પાણીની જાળવણી પણ 90% કરતા વધારે છે. પ્રવાહી તબક્કામાં વિવિધ સ્નિગ્ધતા સાથે HPMC ના હાઇડ્રોમેકનિકલ વ્યાસ મૂળભૂત રીતે સમાન હોય છે, જે HPMC સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીના વિવિધ સ્નિગ્ધતા સાથે સમાન જળ રીટેન્શન રેટને સમજાવે છે.

વિવિધ તાપમાને 1% સાંદ્રતા સાથે 75000mPa·s HPMC ના કણોનું કદ વિતરણ વળાંક. તાપમાનના વધારા સાથે, HPMC કોલોઇડલ એસોસિએશનનું વિઘટન દેખીતી રીતે શોધી શકાય છે. 40℃ પર, 300nm એસોસિએશનનો મોટો જથ્થો સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ ગયો અને 15nm ના નાના કદના કણોમાં વિઘટિત થઈ ગયો. તાપમાનના વધુ વધારા સાથે, એચપીએમસી નાના કણો બની જાય છે, અને જીપ્સમ સ્લરીની પાણીની જાળવણી સંપૂર્ણપણે ખોવાઈ જાય છે.

તાપમાનના વધારા સાથે બદલાતી HPMC ગુણધર્મોની ઘટનાને હોટ જેલ પ્રોપર્ટીઝ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, હાલનો સામાન્ય મત એ છે કે નીચા તાપમાને, HPMC મેક્રોમોલેક્યુલ્સ સૌપ્રથમ પાણીમાં દ્રાવણને ઓગળવા માટે વિખેરવામાં આવે છે, HPMC અણુઓ ઉચ્ચ સાંદ્રતામાં મોટા કણોનું જોડાણ કરશે. . જ્યારે તાપમાન વધે છે, HPMC નું હાઇડ્રેશન નબળું પડી જાય છે, સાંકળો વચ્ચેનું પાણી ધીમે ધીમે છૂટું પડે છે, મોટા જોડાણ સંયોજનો ધીમે ધીમે નાના કણોમાં વિખેરાય છે, દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા ઘટે છે, અને ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક માળખું રચાય છે જ્યારે જલીકરણ થાય છે. તાપમાન પહોંચી ગયું છે, અને સફેદ જેલ અવક્ષેપિત છે.

બોડવિકને જાણવા મળ્યું કે પ્રવાહી તબક્કામાં HPMC ના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર અને શોષણ ગુણધર્મો બદલાયા હતા. એચપીએમસી કોલોઇડલ એસોસિએશન સ્લરી વોટર ટ્રાન્સપોર્ટ ચેનલને અવરોધિત કરવાના બુલીચેનના સિદ્ધાંત સાથે મળીને, એવું તારણ કાઢવામાં આવ્યું હતું કે તાપમાનમાં વધારો થવાથી એચપીએમસી કોલોઇડલ એસોસિએશનના વિઘટન તરફ દોરી જાય છે, પરિણામે સંશોધિત જીપ્સમના પાણીની જાળવણીમાં ઘટાડો થાય છે.

 

3. નિષ્કર્ષ

(1) સેલ્યુલોઝ ઈથર પોતે ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા ધરાવે છે અને જીપ્સમ સ્લરી સાથે "સુપરઇમ્પોઝ્ડ" અસર ધરાવે છે, જે સ્પષ્ટ જાડું થવાની અસર ભજવે છે. ઓરડાના તાપમાને, સેલ્યુલોઝ ઈથરની સ્નિગ્ધતા અને માત્રામાં વધારો સાથે જાડું થવાની અસર વધુ સ્પષ્ટ બને છે. જો કે, તાપમાનના વધારા સાથે, સેલ્યુલોઝ ઈથરની સ્નિગ્ધતા ઘટે છે, તેની જાડાઈની અસર નબળી પડે છે, જીપ્સમ મિશ્રણની ઉપજ શીયર સ્ટ્રેસ અને પ્લાસ્ટિકની સ્નિગ્ધતા ઘટે છે, સ્યુડોપ્લાસ્ટીસીટી નબળી પડે છે અને બાંધકામની મિલકત વધુ ખરાબ થાય છે.

(2) સેલ્યુલોઝ ઈથરે જીપ્સમની પાણીની જાળવણીમાં સુધારો કર્યો છે, પરંતુ તાપમાનમાં વધારા સાથે, સુધારેલા જીપ્સમની જળ રીટેન્શનમાં પણ નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો છે, 60℃ પર પણ પાણીની રીટેન્શનની અસર સંપૂર્ણપણે ગુમાવશે. સેલ્યુલોઝ ઈથર દ્વારા જીપ્સમ સ્લરીનો વોટર રીટેન્શન રેટ નોંધપાત્ર રીતે સુધર્યો હતો, અને HPMC સંશોધિત જીપ્સમ સ્લરીનો વોટર રીટેન્શન રેટ વિવિધ સ્નિગ્ધતા સાથે ધીમે ધીમે માત્રામાં વધારો સાથે સંતૃપ્તિ બિંદુએ પહોંચ્યો હતો. જીપ્સમ પાણીની જાળવણી સામાન્ય રીતે સેલ્યુલોઝ ઈથરની સ્નિગ્ધતાના પ્રમાણસર હોય છે, ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા પર તેની થોડી અસર થતી નથી.

(3) આંતરિક પરિબળો જે તાપમાન સાથે સેલ્યુલોઝ ઈથરની પાણીની જાળવણીમાં ફેરફાર કરે છે તે પ્રવાહી તબક્કામાં સેલ્યુલોઝ ઈથરના માઇક્રોસ્કોપિક મોર્ફોલોજી સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. ચોક્કસ એકાગ્રતા પર, સેલ્યુલોઝ ઈથર એકંદરે મોટા કોલોઇડલ એસોસિએશન બનાવવાનું વલણ ધરાવે છે, ઉચ્ચ પાણીની જાળવણી પ્રાપ્ત કરવા માટે જીપ્સમ મિશ્રણની જળ પરિવહન ચેનલને અવરોધિત કરે છે. જો કે, તાપમાનમાં વધારા સાથે, સેલ્યુલોઝ ઈથરની જ થર્મલ જીલેશન ગુણધર્મને કારણે, અગાઉ રચાયેલ વિશાળ કોલોઇડ એસોસિએશન ફરીથી ફેલાય છે, જે પાણીની જાળવણી કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે.


પોસ્ટ સમય: જાન્યુઆરી-26-2023
વોટ્સએપ ઓનલાઈન ચેટ!