પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ ઈથર સુપરપ્લાસ્ટાઈઝરનું સંશ્લેષણ અને ગુણધર્મો

વધુમાં, કોટન સેલ્યુલોઝને પોલિમરાઇઝેશનની લીંગ-ઓફ ડિગ્રીને સ્તર આપવા માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ, 1,4 મોનોબ્યુટીલ્સલ્ફોનોલેટ (1,4, બ્યુટેન્સલ્ટોન) સાથે પ્રતિક્રિયા આપવામાં આવી હતી. સારી પાણીની દ્રાવ્યતા સાથે સલ્ફોબ્યુટીલેટેડ સેલ્યુલોઝ ઈથર (SBC) મેળવવામાં આવ્યું હતું. બ્યુટીલ સલ્ફોનેટ સેલ્યુલોઝ ઈથર પર પ્રતિક્રિયા તાપમાન, પ્રતિક્રિયા સમય અને કાચા માલના ગુણોત્તરની અસરોનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. શ્રેષ્ઠ પ્રતિક્રિયા પરિસ્થિતિઓ પ્રાપ્ત થઈ હતી, અને ઉત્પાદનની રચના FTIR દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવી હતી. સિમેન્ટ પેસ્ટ અને મોર્ટારના ગુણધર્મો પર SBC ની અસરનો અભ્યાસ કરીને, એવું જણાયું છે કે ઉત્પાદનમાં નેપ્થાલિન શ્રેણીના પાણી ઘટાડવાના એજન્ટ જેવી જ પાણી ઘટાડવાની અસર છે, અને પ્રવાહીતા જાળવી રાખવાની ક્ષમતા નેપ્થાલિન શ્રેણી કરતાં વધુ સારી છે.પાણી ઘટાડવાનું એજન્ટ. અલગ અલગ લાક્ષણિક સ્નિગ્ધતા અને સલ્ફર સામગ્રી સાથેના SBCમાં સિમેન્ટ પેસ્ટ માટે અલગ અલગ ગુણધર્મ હોય છે. તેથી, એસબીસી એ પાણી ઘટાડવાના એજન્ટ, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા પાણી ઘટાડવાનું એજન્ટ, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા પાણી ઘટાડવાનું એજન્ટ બનવાની અપેક્ષા છે. તેના ગુણધર્મો મુખ્યત્વે તેના પરમાણુ બંધારણ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

મુખ્ય શબ્દો:સેલ્યુલોઝ; પોલિમરાઇઝેશનની સંતુલન ડિગ્રી; બ્યુટીલ સલ્ફોનેટ સેલ્યુલોઝ ઈથર; પાણી ઘટાડવાનું એજન્ટ

ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કોંક્રિટનો વિકાસ અને ઉપયોગ કોંક્રિટના પાણી-ઘટાડા એજન્ટના સંશોધન અને વિકાસ સાથે ગાઢ સંબંધ ધરાવે છે. તે પાણી-ઘટાડવાના એજન્ટના દેખાવને કારણે છે કે કોંક્રિટ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, સારી ટકાઉપણું અને ઉચ્ચ શક્તિની ખાતરી કરી શકે છે. હાલમાં, મુખ્યત્વે નીચેના પ્રકારના અત્યંત અસરકારક વોટર રિડ્યુસિંગ એજન્ટ્સનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે: નેપ્થાલીન સીરીઝ વોટર રીડ્યુસીંગ એજન્ટ (SNF), સલ્ફોનેટેડ એમાઈન રેઝિન સીરીઝ વોટર રીડ્યુસીંગ એજન્ટ (SMF), એમિનો સલ્ફોનેટ સીરીઝ વોટર રીડ્યુસીંગ એજન્ટ (ASP), સંશોધિત લિગ્નોસલ્ફોનેટ સીરીઝ વોટર રીડ્યુસીંગ એજન્ટ (ML), અને પોલીકાર્બોક્સિલિક એસિડ સીરીઝ વોટર રીડ્યુસીંગ એજન્ટ (PC), જે વર્તમાન સંશોધનમાં વધુ સક્રિય છે. પોલીકાર્બોક્સિલિક એસિડ સુપરપ્લાસ્ટીકાઇઝરમાં થોડો સમય નુકશાન, ઓછી માત્રા અને કોંક્રિટની ઉચ્ચ પ્રવાહીતાના ફાયદા છે. જો કે, ઊંચી કિંમતને કારણે, તેને ચીનમાં લોકપ્રિય બનાવવું મુશ્કેલ છે. તેથી, નેપ્થાલિન સુપરપ્લાસ્ટિસાઇઝર હજી પણ ચીનમાં મુખ્ય એપ્લિકેશન છે. મોટાભાગના કન્ડેન્સિંગ વોટર-રિડ્યુસિંગ એજન્ટો ઓછા સંબંધિત પરમાણુ વજન સાથે ફોર્માલ્ડિહાઇડ અને અન્ય અસ્થિર પદાર્થોનો ઉપયોગ કરે છે, જે સંશ્લેષણ અને ઉપયોગ પ્રક્રિયામાં પર્યાવરણને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.

દેશ-વિદેશમાં કોંક્રિટ મિશ્રણના વિકાસને રાસાયણિક કાચા માલની અછત, ભાવ વધારો અને અન્ય સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડે છે. સસ્તા અને વિપુલ પ્રમાણમાં પ્રાકૃતિક પુનઃપ્રાપ્ય સંસાધનોનો કાચા માલ તરીકે ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો તે નવા ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા કોંક્રિટ મિશ્રણો વિકસાવવા માટે કોંક્રિટ મિશ્રણ સંશોધનનો એક મહત્વપૂર્ણ વિષય બનશે. સ્ટાર્ચ અને સેલ્યુલોઝ આ પ્રકારના સંસાધનોના મુખ્ય પ્રતિનિધિઓ છે. કાચા માલના વિશાળ સ્ત્રોત, નવીનીકરણીય, કેટલાક રીએજન્ટ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા કરવા માટે સરળ હોવાને કારણે, તેમના ડેરિવેટિવ્ઝનો વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. હાલમાં, પાણી ઘટાડવાના એજન્ટ તરીકે સલ્ફોનેટેડ સ્ટાર્ચના સંશોધનમાં થોડી પ્રગતિ થઈ છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ્ઝ પરના સંશોધનોએ પણ લોકોનું ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે. લિયુ વેઇઝે એટ અલ. વિવિધ સાપેક્ષ પરમાણુ વજન અને અવેજીની ડિગ્રી સાથે સેલ્યુલોઝ સલ્ફેટનું સંશ્લેષણ કરવા માટે કાચા માલ તરીકે કોટન વૂલ ફાઇબરનો ઉપયોગ કર્યો. જ્યારે તેની અવેજીની ડિગ્રી ચોક્કસ શ્રેણીમાં હોય છે, ત્યારે તે સિમેન્ટ સ્લરીની પ્રવાહીતા અને સિમેન્ટ કોન્સોલિડેશન બોડીની મજબૂતાઈને સુધારી શકે છે. પેટન્ટ જણાવે છે કે મજબૂત હાઇડ્રોફિલિક જૂથો દાખલ કરવા માટે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દ્વારા કેટલાક પોલિસેકરાઇડ ડેરિવેટિવ્ઝ, પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિસેકરાઇડ ડેરિવેટિવ્ઝના સારા વિક્ષેપ સાથે સિમેન્ટ પર મેળવી શકાય છે, જેમ કે સોડિયમ કાર્બોક્સિમેથિલ સેલ્યુલોઝ, કાર્બોક્સિમિથિલ હાઇડ્રોક્સિએથિલ સેલ્યુલોઝ, કાર્બોક્સીમેથિલ સુલ્યુલોઝ અને સોલ્યુલોઝ. જો કે, Knaus et al. સીએમએચઈસીએ શોધી કાઢ્યું કે કોંક્રિટ વોટર રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે ઉપયોગ માટે યોગ્ય નથી. માત્ર ત્યારે જ જ્યારે સલ્ફોનિક એસિડ જૂથને CMC અને CHEC પરમાણુઓમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, અને તેનું સાપેક્ષ પરમાણુ વજન 1.0 × 105 ~ 1.5 × 105 g/mol હોય છે, ત્યારે તે કોંક્રિટ પાણી ઘટાડવાનું કાર્ય કરી શકે છે. પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ્ઝ પાણી-ઘટાડવાના એજન્ટો તરીકે ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે કે કેમ તે અંગે વિવિધ અભિપ્રાયો છે, અને પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ્ઝના ઘણા પ્રકારો છે, તેથી સંશ્લેષણ પર ઊંડાણપૂર્વક અને પદ્ધતિસરનું સંશોધન કરવું જરૂરી છે. નવા સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ્ઝનો ઉપયોગ.

આ પેપરમાં, કોટન સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ સંતુલિત પોલિમરાઇઝેશન ડિગ્રી સેલ્યુલોઝ તૈયાર કરવા માટે પ્રારંભિક સામગ્રી તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો, અને પછી સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ આલ્કલાઈઝેશન દ્વારા, યોગ્ય પ્રતિક્રિયા તાપમાન, પ્રતિક્રિયા સમય અને 1,4 મોનોબ્યુટીલ સલ્ફોનોલેક્ટોન પ્રતિક્રિયા પસંદ કરો, સેલ્યુલોઝ પર સલ્ફોનિક એસિડ જૂથની રજૂઆત. પરમાણુઓ, મેળવેલ પાણીમાં દ્રાવ્ય બ્યુટાઇલ સલ્ફોનિક એસિડ સેલ્યુલોઝ ઈથર (SBC) માળખું વિશ્લેષણ અને એપ્લિકેશન પ્રયોગ. પાણી ઘટાડવાના એજન્ટ તરીકે તેનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા અંગે ચર્ચા કરવામાં આવી હતી.

1. પ્રયોગ

1.1 કાચો માલ અને સાધનો

શોષક કપાસ; સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (વિશ્લેષણાત્મક શુદ્ધ); હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (36% ~ 37% જલીય દ્રાવણ, વિશ્લેષણાત્મક રીતે શુદ્ધ); આઇસોપ્રોપીલ આલ્કોહોલ (વિશ્લેષણાત્મક રીતે શુદ્ધ); 1,4 મોનોબ્યુટીલ સલ્ફોનોલેક્ટોન (ઔદ્યોગિક ગ્રેડ, સિપિંગ ફાઇન કેમિકલ પ્લાન્ટ દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે); 32.5R સામાન્ય પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટ (ડાલિયન ઓનોડા સિમેન્ટ ફેક્ટરી); નેપ્થાલિન શ્રેણી સુપરપ્લાસ્ટિસાઇઝર (SNF, ડેલિયન સિક્કા).

સ્પેક્ટ્રમ વન-બી ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મ ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોમીટર, પર્કિન એલ્મર દ્વારા ઉત્પાદિત.

થર્મો જેરેલ એશ કંપની દ્વારા ઉત્પાદિત IRIS એડવાન્ટેજ ઇન્ડક્ટિવલી કપલ્ડ પ્લાઝ્મા એમિશન સ્પેક્ટ્રોમીટર (IcP-AEs).

ZETAPLUS સંભવિત વિશ્લેષક (Brookhaven Instruments, USA) નો ઉપયોગ SBC સાથે મિશ્રિત સિમેન્ટ સ્લરીની સંભવિતતાને માપવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.

1.2 SBC ની તૈયારી પદ્ધતિ

સૌ પ્રથમ, સંતુલિત પોલિમરાઇઝેશન ડિગ્રી સેલ્યુલોઝ સાહિત્યમાં વર્ણવેલ પદ્ધતિઓ અનુસાર તૈયાર કરવામાં આવી હતી. કોટન સેલ્યુલોઝની ચોક્કસ માત્રાનું વજન કરવામાં આવ્યું હતું અને તેને ત્રણ-માર્ગી ફ્લાસ્કમાં ઉમેરવામાં આવ્યું હતું. નાઇટ્રોજનના રક્ષણ હેઠળ, 6% ની સાંદ્રતા સાથે પાતળું હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ ઉમેરવામાં આવ્યું હતું, અને મિશ્રણને મજબૂત રીતે હલાવવામાં આવ્યું હતું. પછી તેને ત્રણ-મોંના ફ્લાસ્કમાં આઇસોપ્રોપીલ આલ્કોહોલ સાથે સસ્પેન્ડ કરવામાં આવ્યું હતું, 30% સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ જલીય દ્રાવણ સાથે ચોક્કસ સમય માટે આલ્કલાઈઝ કરવામાં આવ્યું હતું, ચોક્કસ માત્રામાં 1,4 મોનોબ્યુટીલ સલ્ફોનોલેક્ટોનનું વજન કરવામાં આવ્યું હતું, અને ત્રણ-મોંના ફ્લાસ્કમાં નાખવામાં આવ્યું હતું. તે જ સમયે, અને સતત તાપમાનના પાણીના સ્નાનનું તાપમાન સ્થિર રાખ્યું. ચોક્કસ સમય માટે પ્રતિક્રિયા પછી, ઉત્પાદનને ઓરડાના તાપમાને ઠંડુ કરવામાં આવ્યું હતું, આઇસોપ્રોપીલ આલ્કોહોલ સાથે અવક્ષેપિત કરવામાં આવ્યું હતું, પમ્પ અને ફિલ્ટર કરવામાં આવ્યું હતું, અને ક્રૂડ ઉત્પાદન મેળવવામાં આવ્યું હતું. મિથેનોલ જલીય દ્રાવણ સાથે ઘણી વખત કોગળા કર્યા પછી, પમ્પ કરીને અને ફિલ્ટર કર્યા પછી, ઉત્પાદનને અંતે ઉપયોગ માટે 60℃ પર વેક્યૂમ સૂકવવામાં આવ્યું હતું.

1.3 SBC પ્રદર્શન માપન

ઉત્પાદન SBC 0.1 mol/L NaNO3 જલીય દ્રાવણમાં ઓગળવામાં આવ્યું હતું, અને નમૂનાના દરેક મંદન બિંદુની સ્નિગ્ધતા તેની લાક્ષણિક સ્નિગ્ધતાની ગણતરી કરવા માટે Ustner વિસ્કોમીટર દ્વારા માપવામાં આવી હતી. ઉત્પાદનની સલ્ફર સામગ્રી ICP - AES સાધન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવી હતી. એસબીસી નમૂનાઓ એસીટોન દ્વારા કાઢવામાં આવ્યા હતા, વેક્યૂમ સૂકવવામાં આવ્યા હતા, અને પછી લગભગ 5 મિલિગ્રામ નમૂનાઓ ગ્રાઉન્ડ કરવામાં આવ્યા હતા અને નમૂનાની તૈયારી માટે KBr સાથે દબાવવામાં આવ્યા હતા. ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમ પરીક્ષણ SBC અને સેલ્યુલોઝ નમૂનાઓ પર હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું. સિમેન્ટ સસ્પેન્શન 400 ના વોટર-સિમેન્ટ રેશિયો અને સિમેન્ટ માસના 1% ની વોટર રિડ્યુસિંગ એજન્ટ સામગ્રી સાથે તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું. તેની સંભવિતતા 3 મિનિટની અંદર પરીક્ષણ કરવામાં આવી હતી.

સિમેન્ટ સ્લરી ફ્લુડિટી અને સિમેન્ટ મોર્ટાર વોટર રિડક્શન રેટ GB/T 8077-2000 “કોંક્રિટ મિશ્રણની એકરૂપતા માટે ટેસ્ટ પદ્ધતિ”, mw/me= 0.35 અનુસાર માપવામાં આવે છે. સિમેન્ટ પેસ્ટનું સેટિંગ ટાઈમ ટેસ્ટ GB/T 1346-2001 “પાણીના વપરાશ માટે ટેસ્ટ મેથડ, સેટિંગ ટાઈમ એન્ડ સ્ટેબિલિટી ઓફ સિમેન્ટ સ્ટાન્ડર્ડ કન્સિસ્ટન્સી” અનુસાર કરવામાં આવે છે. GB/T 17671-1999 “સિમેન્ટ મોર્ટાર સ્ટ્રેન્થ ટેસ્ટ મેથડ (IS0 મેથડ)” નિર્ધારણની પદ્ધતિ અનુસાર સિમેન્ટ મોર્ટાર સંકુચિત શક્તિ.

2. પરિણામો અને ચર્ચા

2.1 SBC નું IR વિશ્લેષણ

કાચા સેલ્યુલોઝ અને ઉત્પાદન SBC ના ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રા. કારણ કે S — C અને S — H નું શોષણ શિખર ખૂબ જ નબળું છે, તે ઓળખ માટે યોગ્ય નથી, જ્યારે s=o મજબૂત શોષણ ટોચ ધરાવે છે. તેથી, પરમાણુ બંધારણમાં સલ્ફોનિક એસિડ જૂથનું અસ્તિત્વ S=O શિખરનું અસ્તિત્વ નક્કી કરીને નક્કી કરી શકાય છે. કાચો માલ સેલ્યુલોઝ અને પ્રોડક્ટ SBC ના ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રા અનુસાર, સેલ્યુલોઝ સ્પેક્ટ્રામાં, તરંગ નંબર 3350 cm-1 ની નજીક એક મજબૂત શોષણ શિખર છે, જે સેલ્યુલોઝમાં હાઇડ્રોક્સિલ સ્ટ્રેચિંગ વાઇબ્રેશન પીક તરીકે વર્ગીકૃત થયેલ છે. તરંગ નંબર 2 900 cm-1 ની નજીકનું મજબૂત શોષણ શિખર મેથિલિન (CH2 1) સ્ટ્રેચિંગ વાઇબ્રેશન પીક છે. 1060, 1170, 1120 અને 1010 cm-1 ધરાવતા બેન્ડની શ્રેણી હાઇડ્રોક્સિલ જૂથના સ્ટ્રેચિંગ વાઇબ્રેશન શોષણ શિખરો અને ઇથર બોન્ડ (C — o — C) ના બેન્ડિંગ વાઇબ્રેશન શોષણ શિખરોને પ્રતિબિંબિત કરે છે. 1650 cm-1 ની આસપાસની તરંગ સંખ્યા હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ અને મુક્ત પાણી દ્વારા રચાયેલી હાઇડ્રોજન બોન્ડ શોષણ ટોચને પ્રતિબિંબિત કરે છે. બેન્ડ 1440~1340 cm-1 સેલ્યુલોઝનું સ્ફટિકીય માળખું દર્શાવે છે. SBC ના IR સ્પેક્ટ્રામાં, બેન્ડ 1440~1340 cm-1 ની તીવ્રતા નબળી પડી છે. 1650 cm-1 ની નજીકના શોષણ શિખરની મજબૂતાઈ વધી છે, જે દર્શાવે છે કે હાઈડ્રોજન બોન્ડ બનાવવાની ક્ષમતા મજબૂત થઈ હતી. મજબૂત શોષણ શિખરો 1180,628 cm-1 પર દેખાયા, જે સેલ્યુલોઝની ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીમાં પ્રતિબિંબિત થતા ન હતા. પહેલાનું s=o બોન્ડનું લાક્ષણિક શોષણ શિખર હતું, જ્યારે બાદમાં s=o બોન્ડનું લાક્ષણિક શોષણ શિખર હતું. ઉપરોક્ત વિશ્લેષણ મુજબ, ઇથેરિફિકેશન પ્રતિક્રિયા પછી સેલ્યુલોઝની મોલેક્યુલર સાંકળ પર સલ્ફોનિક એસિડ જૂથ અસ્તિત્વમાં છે.

2.2 SBC પ્રદર્શન પર પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિનો પ્રભાવ

પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ અને SBC ના ગુણધર્મો વચ્ચેના સંબંધ પરથી તે જોઈ શકાય છે કે તાપમાન, પ્રતિક્રિયા સમય અને સામગ્રી ગુણોત્તર સંશ્લેષિત ઉત્પાદનોના ગુણધર્મોને અસર કરે છે. SBC ઉત્પાદનોની દ્રાવ્યતા 1g ઉત્પાદનને ઓરડાના તાપમાને 100mL ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીમાં સંપૂર્ણપણે ઓગળવા માટે જરૂરી સમયની લંબાઈ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે; મોર્ટારના પાણીના ઘટાડા દરના પરીક્ષણમાં, SBC સામગ્રી સિમેન્ટ માસના 1.0% છે. વધુમાં, સેલ્યુલોઝ મુખ્યત્વે એનહાઇડ્રોગ્લુકોઝ યુનિટ (AGU) થી બનેલું હોવાથી, જ્યારે રિએક્ટન્ટ રેશિયોની ગણતરી કરવામાં આવે ત્યારે સેલ્યુલોઝની માત્રા AGU તરીકે ગણવામાં આવે છે. SBCl ~ SBC5 ની તુલનામાં, SBC6 ની આંતરિક સ્નિગ્ધતા અને ઉચ્ચ સલ્ફર સામગ્રી છે, અને મોર્ટારનો પાણી ઘટાડવાનો દર 11.2% છે. SBC ની લાક્ષણિક સ્નિગ્ધતા તેના સંબંધિત પરમાણુ સમૂહને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે. ઉચ્ચ લાક્ષણિકતા સ્નિગ્ધતા સૂચવે છે કે તેનો સંબંધિત પરમાણુ સમૂહ મોટો છે. જો કે, આ સમયે, સમાન સાંદ્રતા સાથે જલીય દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા અનિવાર્યપણે વધશે, અને મેક્રોમોલેક્યુલ્સની મુક્ત હિલચાલ મર્યાદિત હશે, જે સિમેન્ટના કણોની સપાટી પર તેના શોષણ માટે અનુકૂળ નથી, આમ પાણીના રમતને અસર કરશે. SBC ના વિક્ષેપ પ્રદર્શનમાં ઘટાડો. SBC માં સલ્ફરનું પ્રમાણ ઊંચું છે, જે દર્શાવે છે કે બ્યુટાઇલ સલ્ફોનેટ અવેજીની ડિગ્રી વધારે છે, SBC મોલેક્યુલર ચેઇન વધુ ચાર્જ નંબર વહન કરે છે, અને સિમેન્ટ કણોની સપાટીની અસર મજબૂત છે, તેથી તેના સિમેન્ટ કણોનું વિખેરવું પણ મજબૂત છે.

સેલ્યુલોઝના ઇથેરીફિકેશનમાં, ઇથેરીફિકેશન ડિગ્રી અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તામાં સુધારો કરવા માટે, સામાન્ય રીતે બહુવિધ આલ્કલાઈઝેશન ઈથેરીફિકેશનની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. SBC7 અને SBC8 એ અનુક્રમે 1 અને 2 વખત પુનરાવર્તિત આલ્કલાઈઝેશન ઈથરિફિકેશન દ્વારા મેળવવામાં આવેલ ઉત્પાદનો છે. દેખીતી રીતે, તેમની લાક્ષણિકતા સ્નિગ્ધતા ઓછી છે અને સલ્ફરનું પ્રમાણ વધારે છે, પાણીની અંતિમ દ્રાવ્યતા સારી છે, સિમેન્ટ મોર્ટારનો પાણીનો ઘટાડો દર અનુક્રમે 14.8% અને 16.5% સુધી પહોંચી શકે છે. તેથી, નીચેના પરીક્ષણોમાં, SBC6, SBC7 અને SBC8 નો ઉપયોગ સિમેન્ટ પેસ્ટ અને મોર્ટારમાં તેમના ઉપયોગની અસરોની ચર્ચા કરવા માટે સંશોધન પદાર્થો તરીકે થાય છે.

2.3 સિમેન્ટ ગુણધર્મો પર SBC નો પ્રભાવ

2.3.1 સિમેન્ટ પેસ્ટની પ્રવાહીતા પર SBC નો પ્રભાવ

સિમેન્ટ પેસ્ટની પ્રવાહીતા પર પાણી ઘટાડતા એજન્ટ સામગ્રીના વળાંકને પ્રભાવિત કરો. SNF નેપ્થાલિન શ્રેણીનું સુપરપ્લાસ્ટીકાઇઝર છે. તે સિમેન્ટ પેસ્ટની પ્રવાહીતા પર પાણી ઘટાડતા એજન્ટની સામગ્રીના પ્રભાવ વળાંક પરથી જોઈ શકાય છે, જ્યારે SBC8 ની સામગ્રી 1.0% કરતા ઓછી હોય છે, ત્યારે સિમેન્ટ પેસ્ટની પ્રવાહીતા સામગ્રીના વધારા સાથે ધીમે ધીમે વધે છે, અને અસર SNF જેવું જ છે. જ્યારે સામગ્રી 1.0% થી વધી જાય છે, ત્યારે સ્લરીની પ્રવાહીતાની વૃદ્ધિ ધીમે ધીમે ધીમી પડી જાય છે, અને વળાંક પ્લેટફોર્મ વિસ્તારમાં પ્રવેશ કરે છે. તે ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે કે SBC8 ની સંતૃપ્ત સામગ્રી લગભગ 1.0% છે. SBC6 અને SBC7 માં પણ SBC8 સમાન વલણ હતું, પરંતુ તેમની સંતૃપ્તિ સામગ્રી SBC8 કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે હતી, અને સ્વચ્છ સ્લરી પ્રવાહીતાની સુધારણા ડિગ્રી SBC8 જેટલી ઊંચી ન હતી. જો કે, SNF ની સંતૃપ્ત સામગ્રી લગભગ 0.7% ~ 0.8% છે. જ્યારે SNF ની સામગ્રી સતત વધતી જાય છે, ત્યારે સ્લરીની પ્રવાહીતા પણ સતત વધતી જાય છે, પરંતુ રક્તસ્ત્રાવ રિંગ મુજબ, તે તારણ કાઢી શકાય છે કે આ સમયે વધારો સિમેન્ટ સ્લરી દ્વારા રક્તસ્રાવના પાણીને અલગ પાડવાને કારણે થયો છે. નિષ્કર્ષમાં, જો કે SBC ની સંતૃપ્ત સામગ્રી SNF કરતા વધારે છે, તેમ છતાં જ્યારે SBC ની સામગ્રી તેની સંતૃપ્ત સામગ્રી કરતાં ઘણી વધારે હોય ત્યારે હજુ પણ કોઈ સ્પષ્ટ રક્તસ્રાવની ઘટના નથી. તેથી, તે પ્રાથમિક રીતે નક્કી કરી શકાય છે કે SBC માં પાણી ઘટાડવાની અસર છે અને તેમાં ચોક્કસ પાણીની જાળવણી પણ છે, જે SNF થી અલગ છે. આ કાર્યનો વધુ અભ્યાસ કરવાની જરૂર છે.

1.0% પાણી ઘટાડતા એજન્ટ સામગ્રી સાથે સિમેન્ટ પેસ્ટની પ્રવાહીતા અને સમય વચ્ચેના સંબંધ વળાંક પરથી જોઈ શકાય છે કે SBC સાથે મિશ્રિત સિમેન્ટ પેસ્ટની પ્રવાહીતાની ખોટ 120 મિનિટની અંદર ખૂબ જ ઓછી છે, ખાસ કરીને SBC6, જેની પ્રારંભિક પ્રવાહીતા માત્ર 200mm છે. , અને પ્રવાહીતાનું નુકસાન 20% કરતા ઓછું છે. સ્લરી ફ્લુડિટીનું વાર્પ નુકશાન SNF>SBC8>SBC7>SBC6 ના ક્રમમાં હતું. અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે નેપ્થાલિન સુપરપ્લાસ્ટિસાઇઝર મુખ્યત્વે સિમેન્ટના કણોની સપાટી પર પ્લેન રિપ્લેસિવ ફોર્સ દ્વારા શોષાય છે. હાઇડ્રેશનની પ્રગતિ સાથે, સ્લરીમાં રહેલ પાણી ઘટાડતા એજન્ટ પરમાણુઓ ઓછા થાય છે, જેથી સિમેન્ટના કણોની સપાટી પર શોષાયેલ પાણી ઘટાડતા એજન્ટ પરમાણુઓ પણ ધીમે ધીમે ઓછા થાય છે. કણો વચ્ચેનું વિસર્જન નબળું પડી ગયું છે, અને સિમેન્ટના કણો ભૌતિક ઘનીકરણ ઉત્પન્ન કરે છે, જે ચોખ્ખી સ્લરીની પ્રવાહીતામાં ઘટાડો દર્શાવે છે. તેથી, નેપ્થાલિન સુપરપ્લાસ્ટીકાઇઝર સાથે મિશ્રિત સિમેન્ટ સ્લરીનું પ્રવાહ નુકશાન વધારે છે. જો કે, એન્જીનિયરીંગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા મોટાભાગના નેપ્થાલીન સીરીઝ વોટર રીડ્યુસીંગ એજન્ટો આ ખામીને સુધારવા માટે યોગ્ય રીતે મિશ્રિત કરવામાં આવ્યા છે. આમ, તરલતા જાળવી રાખવાની દ્રષ્ટિએ, SBC SNF કરતાં શ્રેષ્ઠ છે.

2.3.2 સિમેન્ટ પેસ્ટના સંભવિત અને સેટિંગ સમયનો પ્રભાવ

સિમેન્ટના મિશ્રણમાં વોટર રિડ્યુસિંગ એજન્ટ ઉમેર્યા પછી, સિમેન્ટના કણોએ વોટર રિડ્યુસિંગ એજન્ટના પરમાણુઓને શોષી લીધા, તેથી સિમેન્ટના કણોના સંભવિત વિદ્યુત ગુણધર્મોને ધનથી નકારાત્મકમાં બદલી શકાય છે, અને ચોક્કસ મૂલ્ય સ્પષ્ટપણે વધે છે. SNF સાથે મિશ્રિત સિમેન્ટના કણોની સંભવિતતાનું સંપૂર્ણ મૂલ્ય SBC કરતા વધારે છે. તે જ સમયે, SBC સાથે મિશ્રિત સિમેન્ટ પેસ્ટનો સેટિંગ સમય ખાલી નમૂનાની તુલનામાં વિવિધ ડિગ્રી સુધી લંબાવવામાં આવ્યો હતો, અને સેટિંગ સમય SBC6>SBC7>SBC8 ના ક્રમમાં લાંબાથી ટૂંકા સુધીનો હતો. તે જોઈ શકાય છે કે SBC લાક્ષણિક સ્નિગ્ધતામાં ઘટાડો અને સલ્ફર સામગ્રીમાં વધારો સાથે, સિમેન્ટ પેસ્ટનો સેટિંગ સમય ધીમે ધીમે ટૂંકો થાય છે. આનું કારણ એ છે કે એસબીસી પોલિપોલિસકેરાઇડ ડેરિવેટિવ્ઝથી સંબંધિત છે, અને પરમાણુ સાંકળ પર વધુ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો છે, જે પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટની હાઇડ્રેશન પ્રતિક્રિયા પર વિક્ષેપિત અસરની વિવિધ ડિગ્રી ધરાવે છે. લગભગ ચાર પ્રકારના રિટાર્ડિંગ એજન્ટ મિકેનિઝમ છે, અને SBC ની રિટાર્ડિંગ મિકેનિઝમ લગભગ નીચે મુજબ છે: સિમેન્ટ હાઇડ્રેશનના આલ્કલાઇન માધ્યમમાં, હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ અને મુક્ત Ca2+ અસ્થિર સંકુલ બનાવે છે, જેથી પ્રવાહી તબક્કામાં Ca2 10 ની સાંદ્રતા વધે. ઘટે છે, પરંતુ તે 02 ની સપાટી પરના સિમેન્ટ કણો અને હાઇડ્રેશન ઉત્પાદનોની સપાટી પર પણ શોષી શકે છે- હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ અને અન્ય હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો અને હાઇડ્રોજન બોન્ડ એસોસિએશન દ્વારા પાણીના અણુઓ બનાવે છે, જેથી સિમેન્ટના કણોની સપાટી એક સ્તર બનાવે છે. સ્થિર સોલ્વેટેડ વોટર ફિલ્મ. આમ, સિમેન્ટની હાઇડ્રેશન પ્રક્રિયા અવરોધાય છે. જો કે, વિવિધ સલ્ફર સામગ્રી સાથે SBC ની સાંકળમાં હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોની સંખ્યા તદ્દન અલગ છે, તેથી સિમેન્ટ હાઇડ્રેશન પ્રક્રિયા પર તેમનો પ્રભાવ અલગ હોવો જોઈએ.

2.3.3 મોર્ટાર પાણીમાં ઘટાડો દર અને તાકાત પરીક્ષણ

મોર્ટારનું પ્રદર્શન અમુક અંશે કોંક્રિટની કામગીરીને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે, આ પેપર મુખ્યત્વે SBC સાથે મિશ્રિત મોર્ટારની કામગીરીનો અભ્યાસ કરે છે. મોર્ટારના પાણીના વપરાશને મોર્ટારના પાણીના ઘટાડા દરના પરીક્ષણના ધોરણો અનુસાર ગોઠવવામાં આવ્યો હતો, જેથી મોર્ટારના નમૂનાનું વિસ્તરણ (180±5) મીમી સુધી પહોંચ્યું અને 40 mm×40 mlTl × 160 મિલના નમુનાઓને સંકુચિત ચકાસવા માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યા. દરેક ઉંમરની તાકાત. વોટર-રિડ્યુસિંગ એજન્ટ વગરના ખાલી નમુનાઓની સરખામણીમાં, દરેક યુગમાં વોટર-રિડ્યુસિંગ એજન્ટ સાથે મોર્ટાર નમુનાઓની મજબૂતાઈ અલગ-અલગ ડિગ્રીમાં સુધારેલ છે. 1.0% SNF સાથે ડોપ કરાયેલા નમુનાઓની સંકુચિત શક્તિ 3, 7 અને 28 દિવસમાં અનુક્રમે 46%, 35% અને 20% વધી છે. મોર્ટારની સંકુચિત શક્તિ પર SBC6, SBC7 અને SBC8 નો પ્રભાવ સમાન નથી. SBC6 સાથે મિશ્રિત મોર્ટારની તાકાત દરેક ઉંમરે થોડી વધે છે, અને મોર્ટારની તાકાત 3 d, 7 d અને 28d પર અનુક્રમે 15%, 3% અને 2% વધે છે. SBC8 સાથે ભળેલા મોર્ટારની સંકુચિત શક્તિમાં ઘણો વધારો થયો છે, અને 3, 7 અને 28 દિવસમાં તેની તાકાત અનુક્રમે 61%, 45% અને 18% વધી છે, જે દર્શાવે છે કે SBC8 સિમેન્ટ મોર્ટાર પર પાણી ઘટાડવાની અને મજબૂત અસર ધરાવે છે.

2.3.4 SBC મોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચર પ્રોપર્ટીઝનો પ્રભાવ

સિમેન્ટ પેસ્ટ અને મોર્ટાર પર એસબીસીના પ્રભાવ પરના ઉપરોક્ત વિશ્લેષણ સાથે મળીને, એ શોધવું મુશ્કેલ નથી કે એસબીસીનું મોલેક્યુલર માળખું, જેમ કે લાક્ષણિક સ્નિગ્ધતા (તેના સંબંધિત પરમાણુ વજનથી સંબંધિત, સામાન્ય લાક્ષણિકતાની સ્નિગ્ધતા ઊંચી છે, તેની સંબંધિત સ્નિગ્ધતા) પરમાણુ વજન ઊંચું છે), સલ્ફર સામગ્રી (મોલેક્યુલર ચેઇન પર મજબૂત હાઇડ્રોફિલિક જૂથોના અવેજીની ડિગ્રી સાથે સંબંધિત, ઉચ્ચ સલ્ફર સામગ્રી ઉચ્ચ ડિગ્રી અવેજી છે, અને ઊલટું) SBC ની એપ્લિકેશન કામગીરી નક્કી કરે છે. જ્યારે ઓછી આંતરિક સ્નિગ્ધતા અને ઉચ્ચ સલ્ફર સામગ્રી સાથે SBC8 ની સામગ્રી ઓછી હોય છે, ત્યારે તે કણોને સિમેન્ટ કરવાની મજબૂત વિખેરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, અને સંતૃપ્તિ સામગ્રી પણ ઓછી હોય છે, લગભગ 1.0%. સિમેન્ટ પેસ્ટના સેટિંગ સમયનું વિસ્તરણ પ્રમાણમાં ઓછું છે. સમાન પ્રવાહીતા સાથે મોર્ટારની સંકુચિત શક્તિ દરેક ઉંમરે દેખીતી રીતે વધે છે. જો કે, ઉચ્ચ આંતરિક સ્નિગ્ધતા અને ઓછી સલ્ફર સામગ્રી સાથે SBC6 જ્યારે તેની સામગ્રી ઓછી હોય ત્યારે તેની પ્રવાહીતા ઓછી હોય છે. જો કે, જ્યારે તેની સામગ્રી લગભગ 1.5% સુધી વધી જાય છે, ત્યારે કણોને સિમેન્ટ કરવાની તેની વિખેરવાની ક્ષમતા પણ નોંધપાત્ર છે. જો કે, શુદ્ધ સ્લરીનો સેટિંગ સમય વધુ લાંબો છે, જે ધીમી સેટિંગની લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે. વિવિધ વય હેઠળ મોર્ટાર સંકુચિત શક્તિમાં સુધારો મર્યાદિત છે. સામાન્ય રીતે, મોર્ટાર ફ્લુડિટી રીટેન્શનમાં એસબીસી એસએનએફ કરતાં વધુ સારી છે.

3. નિષ્કર્ષ

1. સંતુલિત પોલિમરાઇઝેશન ડિગ્રી સાથે સેલ્યુલોઝ સેલ્યુલોઝમાંથી તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું, જે NaOH આલ્કલાઈઝેશન પછી 1,4 મોનોબ્યુટીલ સલ્ફોનોલેક્ટોન સાથે ઈથરાઈઝ કરવામાં આવ્યું હતું, અને પછી પાણીમાં દ્રાવ્ય બ્યુટાઈલ સલ્ફોનોલેક્ટોન તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું. ઉત્પાદનની શ્રેષ્ઠ પ્રતિક્રિયા શરતો નીચે મુજબ છે: પંક્તિ (Na0H); દ્વારા (AGU); n(BS) -2.5:1.0:1.7, પ્રતિક્રિયા સમય 4.5h હતો, પ્રતિક્રિયા તાપમાન 75℃ હતું. પુનરાવર્તિત આલ્કલાઈઝેશન અને ઈથરીફિકેશન લાક્ષણિક સ્નિગ્ધતા ઘટાડી શકે છે અને ઉત્પાદનની સલ્ફર સામગ્રીમાં વધારો કરી શકે છે.

2. યોગ્ય લાક્ષણિકતાની સ્નિગ્ધતા અને સલ્ફર સામગ્રી સાથે SBC સિમેન્ટ સ્લરીની પ્રવાહીતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે અને પ્રવાહીતાના નુકસાનને સુધારી શકે છે. જ્યારે મોર્ટારનો પાણી ઘટાડવાનો દર 16.5% સુધી પહોંચે છે, ત્યારે દરેક ઉંમરે મોર્ટારના નમૂનાની સંકુચિત શક્તિ દેખીતી રીતે વધે છે.

3. પાણી ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે એસબીસીનો ઉપયોગ અમુક ચોક્કસ અંશે મંદતા દર્શાવે છે. યોગ્ય લાક્ષણિકતાની સ્નિગ્ધતાની શરત હેઠળ, સલ્ફરનું પ્રમાણ વધારીને અને રિટાર્ડિંગ ડિગ્રી ઘટાડીને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા પાણી ઘટાડવાનું એજન્ટ પ્રાપ્ત કરવું શક્ય છે. કોંક્રિટ મિશ્રણના સંબંધિત રાષ્ટ્રીય ધોરણોનો ઉલ્લેખ કરીને, SBC એ પ્રાયોગિક એપ્લિકેશન મૂલ્ય સાથે પાણી ઘટાડવાનું એજન્ટ બનવાની અપેક્ષા છે, પાણી ઘટાડવાનું એજન્ટ, રિટાર્ડિંગ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા પાણી ઘટાડવાનું એજન્ટ, અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા પાણી ઘટાડવાનું એજન્ટ પણ.