सेलूलोज़ ईथर संशोधित जिप्सम की कार्यशीलता पर परिवेश के तापमान का प्रभाव

अलग-अलग परिवेश के तापमान पर सेलूलोज़ ईथर संशोधित जिप्सम का प्रदर्शन बहुत अलग है, लेकिन इसका तंत्र स्पष्ट नहीं है। रियोलॉजिकल मापदंडों पर सेलूलोज़ ईथर के प्रभाव और विभिन्न परिवेश तापमान पर जिप्सम घोल के जल प्रतिधारण का अध्ययन किया गया। तरल चरण में सेलूलोज़ ईथर के हाइड्रोडायनामिक व्यास को गतिशील प्रकाश बिखरने की विधि द्वारा मापा गया था, और प्रभाव तंत्र का पता लगाया गया था। नतीजे बताते हैं कि सेल्युलोज ईथर का जिप्सम पर अच्छा पानी बनाए रखने और गाढ़ा करने का प्रभाव होता है। सेलूलोज़ ईथर सामग्री में वृद्धि के साथ, घोल की चिपचिपाहट बढ़ जाती है और पानी बनाए रखने की क्षमता बढ़ जाती है। हालाँकि, तापमान में वृद्धि के साथ, संशोधित जिप्सम घोल की जल धारण क्षमता कुछ हद तक कम हो जाती है, और रियोलॉजिकल पैरामीटर भी बदल जाते हैं। यह ध्यान में रखते हुए कि सेल्यूलोज ईथर कोलाइड एसोसिएशन जल परिवहन चैनल को अवरुद्ध करके जल प्रतिधारण प्राप्त कर सकता है, तापमान वृद्धि से सेल्यूलोज ईथर द्वारा उत्पादित बड़ी मात्रा एसोसिएशन का विघटन हो सकता है, इस प्रकार जल प्रतिधारण और संशोधित जिप्सम के कामकाजी प्रदर्शन को कम किया जा सकता है।

मुख्य शब्द:जिप्सम; सेलूलोज़ ईथर; तापमान; पानी प्रतिधारण; रियोलॉजी

0. परिचय

जिप्सम, अच्छे निर्माण और भौतिक गुणों के साथ एक प्रकार की पर्यावरण अनुकूल सामग्री के रूप में, सजावट परियोजनाओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। जिप्सम आधारित सामग्रियों के अनुप्रयोग में, जलयोजन और सख्त होने की प्रक्रिया में पानी की कमी को रोकने के लिए घोल को संशोधित करने के लिए आमतौर पर पानी बनाए रखने वाले एजेंट को जोड़ा जाता है। सेलूलोज़ ईथर वर्तमान में सबसे आम जल धारण करने वाला एजेंट है। क्योंकि आयनिक CE Ca2+ के साथ प्रतिक्रिया करेगा, अक्सर गैर-आयनिक CE का उपयोग करें, जैसे: हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज ईथर, हाइड्रॉक्सीथाइल मिथाइल सेल्युलोज ईथर और मिथाइल सेल्युलोज ईथर। सजावट इंजीनियरिंग में जिप्सम के बेहतर अनुप्रयोग के लिए सेलूलोज़ ईथर संशोधित जिप्सम के गुणों का अध्ययन करना महत्वपूर्ण है।

सेलूलोज़ ईथर एक उच्च आणविक यौगिक है जो कुछ शर्तों के तहत क्षार सेलूलोज़ और ईथरिफाइंग एजेंट की प्रतिक्रिया से उत्पन्न होता है। निर्माण इंजीनियरिंग में उपयोग किए जाने वाले गैर-आयनिक सेलूलोज़ ईथर में अच्छा फैलाव, जल प्रतिधारण, संबंध और गाढ़ा करने का प्रभाव होता है। सेल्युलोज ईथर के मिलाने से जिप्सम के जल प्रतिधारण पर बहुत स्पष्ट प्रभाव पड़ता है, लेकिन अतिरिक्त मात्रा में वृद्धि के साथ जिप्सम कठोर शरीर की झुकने और संपीड़न शक्ति भी थोड़ी कम हो जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सेलूलोज़ ईथर में एक निश्चित वायु प्रवेश प्रभाव होता है, जो घोल मिश्रण की प्रक्रिया में बुलबुले पेश करेगा, जिससे कठोर शरीर के यांत्रिक गुण कम हो जाएंगे। साथ ही, बहुत अधिक सेलूलोज़ ईथर जिप्सम मिश्रण को बहुत चिपचिपा बना देगा, जिसके परिणामस्वरूप इसका निर्माण प्रदर्शन खराब हो जाएगा।

जिप्सम की जलयोजन प्रक्रिया को चार चरणों में विभाजित किया जा सकता है: कैल्शियम सल्फेट हेमीहाइड्रेट का विघटन, कैल्शियम सल्फेट डाइहाइड्रेट का क्रिस्टलीकरण न्यूक्लियेशन, क्रिस्टलीय नाभिक का विकास और क्रिस्टलीय संरचना का निर्माण। जिप्सम की जलयोजन प्रक्रिया में, जिप्सम कणों की सतह पर सोखने वाले सेलूलोज़ ईथर का हाइड्रोफिलिक कार्यात्मक समूह पानी के अणुओं के एक हिस्से को ठीक कर देगा, इस प्रकार जिप्सम जलयोजन की न्यूक्लियेशन प्रक्रिया में देरी होगी और जिप्सम के सेटिंग समय का विस्तार होगा। एसईएम अवलोकन के माध्यम से, मिरोज ने पाया कि हालांकि सेलूलोज़ ईथर की उपस्थिति ने क्रिस्टल के विकास में देरी की, लेकिन क्रिस्टल के ओवरलैप और एकत्रीकरण में वृद्धि हुई।

सेल्युलोज ईथर में हाइड्रोफिलिक समूह होते हैं जिससे इसमें एक निश्चित हाइड्रोफिलिसिटी होती है, पॉलिमर लंबी श्रृंखला एक दूसरे के साथ जुड़ती है ताकि इसमें उच्च चिपचिपापन हो, दोनों की परस्पर क्रिया से जिप्सम मिश्रण पर सेलूलोज़ का पानी बनाए रखने वाला गाढ़ा प्रभाव अच्छा होता है। बुलिचेन ने सीमेंट में सेल्युलोज ईथर के जल प्रतिधारण तंत्र की व्याख्या की। कम मिश्रण पर, सेल्युलोज ईथर इंट्रामोल्युलर जल अवशोषण के लिए सीमेंट पर सोख लेता है और जल प्रतिधारण प्राप्त करने के लिए सूजन के साथ होता है। इस समय, जल प्रतिधारण ख़राब है। उच्च खुराक, सेल्युलोज ईथर सैकड़ों नैनोमीटर से लेकर कुछ माइक्रोन कोलाइडल पॉलिमर का निर्माण करेगा, जो कुशल जल प्रतिधारण प्राप्त करने के लिए छेद में जेल प्रणाली को प्रभावी ढंग से अवरुद्ध करेगा। जिप्सम में सेलूलोज़ ईथर की क्रिया तंत्र सीमेंट के समान है, लेकिन जिप्सम घोल के द्रव चरण में उच्च SO42- सांद्रता सेलूलोज़ के जल-धारण प्रभाव को कमजोर कर देगी।

उपरोक्त सामग्री के आधार पर, यह पाया जा सकता है कि सेलूलोज़ ईथर संशोधित जिप्सम पर वर्तमान शोध ज्यादातर जिप्सम मिश्रण, जल प्रतिधारण गुणों, यांत्रिक गुणों और कठोर शरीर की सूक्ष्म संरचना, और सेलूलोज़ ईथर के तंत्र पर सेलूलोज़ ईथर की जलयोजन प्रक्रिया पर केंद्रित है। पानी प्रतिधारण। हालाँकि, उच्च तापमान पर सेलूलोज़ ईथर और जिप्सम घोल के बीच परस्पर क्रिया पर अध्ययन अभी भी अपर्याप्त है। सेल्युलोज ईथर जलीय घोल एक विशिष्ट तापमान पर जिलेटिनीकृत होगा। जैसे-जैसे तापमान बढ़ेगा, सेलूलोज़ ईथर जलीय घोल की चिपचिपाहट धीरे-धीरे कम हो जाएगी। जब जिलेटिनाइजेशन तापमान पहुंच जाता है, तो सेल्युलोज ईथर सफेद जेल में अवक्षेपित हो जाएगा। उदाहरण के लिए, गर्मियों के निर्माण में, परिवेश का तापमान अधिक होता है, सेलूलोज़ ईथर के थर्मल जेल गुणों से संशोधित जिप्सम घोल की व्यावहारिकता में बदलाव होता है। यह कार्य व्यवस्थित प्रयोगों के माध्यम से सेलूलोज़ ईथर संशोधित जिप्सम सामग्री की कार्यशीलता पर तापमान वृद्धि के प्रभाव का पता लगाता है, और सेलूलोज़ ईथर संशोधित जिप्सम के व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए मार्गदर्शन प्रदान करता है।

1. प्रयोग

1.1 कच्चा माल

जिप्सम बीजिंग इकोलॉजिकल होम ग्रुप द्वारा प्रदान किया गया β-प्रकार का प्राकृतिक बिल्डिंग जिप्सम है।

शेडोंग यिटेंग समूह हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलूलोज़ ईथर से चयनित सेलूलोज़ ईथर, 75,000 एमपीए·एस, 100,000 एमपीए·एस और 200000 एमपीए·एस के लिए उत्पाद विनिर्देश, 60 ℃ से ऊपर जेलेशन तापमान। साइट्रिक एसिड को जिप्सम मंदक के रूप में चुना गया था।

1.2 रियोलॉजी टेस्ट

इस्तेमाल किया गया रियोलॉजिकल परीक्षण उपकरण ब्रुकफील्ड यूएसए द्वारा निर्मित RST⁃CC रियोमीटर था। जिप्सम घोल की प्लास्टिक चिपचिपाहट और उपज कतरनी तनाव जैसे रियोलॉजिकल पैरामीटर MBT⁃40F⁃0046 नमूना कंटेनर और CC3⁃40 रोटर द्वारा निर्धारित किए गए थे, और डेटा को RHE3000 सॉफ्टवेयर द्वारा संसाधित किया गया था।

जिप्सम मिश्रण की विशेषताएं बिंघम द्रव के रियोलॉजिकल व्यवहार के अनुरूप हैं, जिसका अध्ययन आमतौर पर बिंघम मॉडल का उपयोग करके किया जाता है। हालाँकि, पॉलिमर-संशोधित जिप्सम में जोड़े गए सेल्युलोज ईथर की छद्मप्लास्टिकिटी के कारण, घोल मिश्रण आमतौर पर एक निश्चित कतरनी पतला गुण प्रस्तुत करता है। इस मामले में, संशोधित बिंघम (M⁃B) मॉडल जिप्सम के रियोलॉजिकल वक्र का बेहतर वर्णन कर सकता है। जिप्सम के कतरनी विरूपण का अध्ययन करने के लिए, यह कार्य हर्शेल⁃बल्कली (H⁃B) मॉडल का भी उपयोग करता है।

1.3 जल प्रतिधारण परीक्षण

परीक्षण प्रक्रिया GB/T28627⁃2012 पलस्तर प्लास्टर को संदर्भित करती है। चर तापमान के साथ प्रयोग के दौरान, जिप्सम को ओवन में संबंधित तापमान पर 1 घंटे पहले गर्म किया गया था, और प्रयोग में उपयोग किए गए मिश्रित पानी को स्थिर तापमान वाले पानी के स्नान में संबंधित तापमान पर 1 घंटे पहले गर्म किया गया था, और उपकरण का उपयोग किया गया था पहले से गरम किया गया था.

1.4 हाइड्रोडायनामिक व्यास परीक्षण

तरल चरण में एचपीएमसी पॉलिमर एसोसिएशन के हाइड्रोडायनामिक व्यास (D50) को एक गतिशील प्रकाश बिखरने वाले कण आकार विश्लेषक (माल्वर्न ज़ेटासाइज़र नैनोZS90) का उपयोग करके मापा गया था।

2. परिणाम और चर्चा

2.1 एचपीएमसी संशोधित जिप्सम के रियोलॉजिकल गुण

स्पष्ट चिपचिपाहट एक तरल पदार्थ पर अभिनय करने वाले कतरनी तनाव और कतरनी दर का अनुपात है और गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थों के प्रवाह को चिह्नित करने के लिए एक पैरामीटर है। संशोधित जिप्सम घोल की स्पष्ट चिपचिपाहट तीन अलग-अलग विशिष्टताओं (75000mPa·s, 100,000mpa ·s और 200000mPa·s) के तहत सेलूलोज़ ईथर की सामग्री के साथ बदल गई। परीक्षण तापमान 20 ℃ था. जब रियोमीटर की कतरनी दर 14मिनट-1 है, तो यह पाया जा सकता है कि जिप्सम घोल की चिपचिपाहट एचपीएमसी निगमन की वृद्धि के साथ बढ़ती है, और एचपीएमसी चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, संशोधित जिप्सम घोल की चिपचिपाहट उतनी ही अधिक होगी। यह इंगित करता है कि एचपीएमसी का जिप्सम घोल पर स्पष्ट गाढ़ापन और चिपचिपाहट प्रभाव होता है। जिप्सम घोल और सेलूलोज़ ईथर एक निश्चित चिपचिपाहट वाले पदार्थ हैं। संशोधित जिप्सम मिश्रण में, सेल्युलोज ईथर को जिप्सम हाइड्रेशन उत्पादों की सतह पर सोख लिया जाता है, और सेल्युलोज ईथर द्वारा निर्मित नेटवर्क और जिप्सम मिश्रण द्वारा निर्मित नेटवर्क को आपस में जोड़ा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप "सुपरपोजिशन प्रभाव" होता है, जो समग्र चिपचिपाहट में काफी सुधार करता है। संशोधित जिप्सम आधारित सामग्री।

शुद्ध जिप्सम (G⁃H) और संशोधित जिप्सम (G⁃H) पेस्ट के कतरनी ⁃ तनाव वक्र को 75000mPa· s-HPMC के साथ डोप किया गया, जैसा कि संशोधित बिंघम (M⁃B) मॉडल से अनुमान लगाया गया है। यह पाया जा सकता है कि कतरनी दर में वृद्धि के साथ, मिश्रण का कतरनी तनाव भी बढ़ जाता है। विभिन्न तापमानों पर शुद्ध जिप्सम और एचपीएमसी संशोधित जिप्सम की प्लास्टिक चिपचिपाहट (ηp) और उपज कतरनी तनाव (τ0) मान प्राप्त किए जाते हैं।

विभिन्न तापमानों पर शुद्ध जिप्सम और एचपीएमसी संशोधित जिप्सम की प्लास्टिक चिपचिपाहट (ηp) और उपज कतरनी तनाव (τ0) मूल्यों से, यह देखा जा सकता है कि एचपीएमसी संशोधित जिप्सम का उपज तनाव तापमान में वृद्धि के साथ लगातार कम हो जाएगा, और उपज 20℃ की तुलना में 60 ℃ पर तनाव 33% कम हो जाएगा। प्लास्टिक श्यानता वक्र को देखकर यह पाया जा सकता है कि संशोधित जिप्सम घोल की प्लास्टिक श्यानता भी तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। हालाँकि, शुद्ध जिप्सम घोल की उपज तनाव और प्लास्टिक चिपचिपाहट तापमान में वृद्धि के साथ थोड़ी बढ़ जाती है, जो इंगित करता है कि तापमान वृद्धि की प्रक्रिया में एचपीएमसी संशोधित जिप्सम घोल के रियोलॉजिकल मापदंडों में परिवर्तन एचपीएमसी गुणों में परिवर्तन के कारण होता है।

जिप्सम घोल का उपज तनाव मूल्य अधिकतम कतरनी तनाव मूल्य को दर्शाता है जब घोल कतरनी विरूपण का प्रतिरोध करता है। उपज तनाव मान जितना अधिक होगा, जिप्सम घोल उतना ही अधिक स्थिर हो सकता है। प्लास्टिक की चिपचिपाहट जिप्सम घोल की विरूपण दर को दर्शाती है। प्लास्टिक की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, घोल के कतरनी विरूपण का समय उतना ही लंबा होगा। निष्कर्ष में, एचपीएमसी संशोधित जिप्सम घोल के दो रियोलॉजिकल पैरामीटर तापमान में वृद्धि के साथ स्पष्ट रूप से कम हो जाते हैं, और जिप्सम घोल पर एचपीएमसी का गाढ़ा प्रभाव कमजोर हो जाता है।

घोल का कतरनी विरूपण, कतरनी बल के अधीन होने पर घोल द्वारा प्रतिबिंबित कतरनी गाढ़ापन या कतरनी पतला प्रभाव को संदर्भित करता है। घोल के कतरनी विरूपण प्रभाव को फिटिंग वक्र से प्राप्त स्यूडोप्लास्टिक इंडेक्स एन द्वारा आंका जा सकता है। जब n <1, जिप्सम घोल कतरनी पतलापन दिखाता है, और n की कमी के साथ जिप्सम घोल की कतरनी पतलापन डिग्री अधिक हो जाती है। जब n > 1, जिप्सम घोल ने कतरनी गाढ़ापन दिखाया, और जिप्सम घोल की कतरनी गाढ़ापन डिग्री n की वृद्धि के साथ बढ़ गई। हर्शेल⁃बल्कली (H⁃B) मॉडल फिटिंग के आधार पर विभिन्न तापमानों पर एचपीएमसी संशोधित जिप्सम घोल के रियोलॉजिकल वक्र, इस प्रकार एचपीएमसी संशोधित जिप्सम घोल का स्यूडोप्लास्टिक इंडेक्स एन प्राप्त करते हैं।

एचपीएमसी संशोधित जिप्सम घोल के स्यूडोप्लास्टिक इंडेक्स एन के अनुसार, एचपीएमसी के साथ मिश्रित जिप्सम घोल का कतरनी विरूपण कतरनी पतला होता है, और तापमान में वृद्धि के साथ एन मान धीरे-धीरे बढ़ता है, जो इंगित करता है कि एचपीएमसी संशोधित जिप्सम का कतरनी पतला व्यवहार होगा तापमान से प्रभावित होने पर कुछ हद तक कमजोर हो जाते हैं।

विभिन्न तापमानों पर 75000 mPa· HPMC के कतरनी तनाव डेटा से गणना की गई कतरनी दर के साथ संशोधित जिप्सम घोल की स्पष्ट चिपचिपाहट परिवर्तनों के आधार पर, यह पाया जा सकता है कि संशोधित जिप्सम घोल की प्लास्टिक चिपचिपाहट कतरनी दर में वृद्धि के साथ तेजी से घट जाती है, जो H⁃B मॉडल के फिटिंग परिणाम की पुष्टि करता है। संशोधित जिप्सम घोल में कतरनी को पतला करने की विशेषताएं दिखाई गईं। तापमान में वृद्धि के साथ, मिश्रण की स्पष्ट चिपचिपाहट कम कतरनी दर पर एक निश्चित सीमा तक कम हो जाती है, जो इंगित करती है कि संशोधित जिप्सम घोल का कतरनी पतला प्रभाव कमजोर हो गया है।

जिप्सम पुट्टी के वास्तविक उपयोग में, जिप्सम घोल को रगड़ने की प्रक्रिया में आसानी से विकृत होना और आराम से स्थिर रहना आवश्यक है, जिसके लिए जिप्सम घोल में अच्छे कतरनी पतले गुणों की आवश्यकता होती है, और एचपीएमसी संशोधित जिप्सम का कतरनी परिवर्तन दुर्लभ है एक निश्चित सीमा तक, जो जिप्सम सामग्री के निर्माण के लिए अनुकूल नहीं है। एचपीएमसी की चिपचिपाहट महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है, और यह मुख्य कारण भी है कि यह मिश्रण प्रवाह की परिवर्तनीय विशेषताओं को बेहतर बनाने के लिए गाढ़ा करने की भूमिका निभाता है। सेलूलोज़ ईथर में स्वयं गर्म जेल के गुण होते हैं, तापमान बढ़ने पर इसके जलीय घोल की चिपचिपाहट धीरे-धीरे कम हो जाती है, और जेलेशन तापमान तक पहुंचने पर सफेद जेल अवक्षेपित हो जाता है। तापमान के साथ सेल्युलोज ईथर संशोधित जिप्सम के रियोलॉजिकल मापदंडों का परिवर्तन चिपचिपाहट के परिवर्तन से निकटता से संबंधित है, क्योंकि गाढ़ा होने का प्रभाव सेल्युलोज ईथर और मिश्रित घोल के सुपरपोजिशन का परिणाम है। व्यावहारिक इंजीनियरिंग में, एचपीएमसी प्रदर्शन पर पर्यावरणीय तापमान के प्रभाव पर विचार किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, उच्च तापमान के कारण संशोधित जिप्सम के खराब कार्य प्रदर्शन से बचने के लिए गर्मियों में कच्चे माल के तापमान को उच्च तापमान में नियंत्रित किया जाना चाहिए।

2.2 जल प्रतिधारणएचपीएमसी संशोधित जिप्सम

सेलूलोज़ ईथर के तीन अलग-अलग विशिष्टताओं के साथ संशोधित जिप्सम घोल का जल प्रतिधारण खुराक वक्र के साथ बदल जाता है। एचपीएमसी खुराक में वृद्धि के साथ, जिप्सम घोल की जल प्रतिधारण दर में काफी सुधार हुआ है, और एचपीएमसी खुराक 0.3% तक पहुंचने पर वृद्धि की प्रवृत्ति स्थिर हो जाती है। अंत में, जिप्सम घोल की जल प्रतिधारण दर 90% ~ 95% पर स्थिर है। यह इंगित करता है कि एचपीएमसी का स्टोन पेस्ट पेस्ट पर स्पष्ट जल-धारण प्रभाव होता है, लेकिन खुराक में वृद्धि जारी रहने के कारण जल-धारण प्रभाव में उल्लेखनीय सुधार नहीं होता है। एचपीएमसी की तीन विशिष्टताओं में जल प्रतिधारण दर में अंतर बड़ा नहीं है, उदाहरण के लिए, जब सामग्री 0.3% है, जल प्रतिधारण दर सीमा 5% है, मानक विचलन 2.2 है। उच्चतम चिपचिपाहट वाली एचपीएमसी उच्चतम जल प्रतिधारण दर नहीं है, और सबसे कम चिपचिपाहट वाली एचपीएमसी सबसे कम जल प्रतिधारण दर नहीं है। हालाँकि, शुद्ध जिप्सम की तुलना में, जिप्सम घोल के लिए तीन एचपीएमसी की जल प्रतिधारण दर में काफी सुधार हुआ है, और 0.3% सामग्री में संशोधित जिप्सम की जल प्रतिधारण दर में 95%, 106%, 97% की वृद्धि हुई है। रिक्त नियंत्रण समूह. सेलूलोज़ ईथर स्पष्ट रूप से जिप्सम घोल के जल प्रतिधारण में सुधार कर सकता है। एचपीएमसी सामग्री की वृद्धि के साथ, विभिन्न चिपचिपाहट के साथ एचपीएमसी संशोधित जिप्सम घोल की जल प्रतिधारण दर धीरे-धीरे संतृप्ति बिंदु तक पहुंच जाती है। 10000mPa·sHPMC 0.3% पर संतृप्ति बिंदु पर पहुंच गया, 75000mPa·s और 20000mPa·s HPMC 0.2% पर संतृप्ति बिंदु पर पहुंच गया। नतीजे बताते हैं कि 75000mPa·s HPMC संशोधित जिप्सम का जल प्रतिधारण अलग-अलग खुराक के तहत तापमान के साथ बदलता है। तापमान में कमी के साथ, एचपीएमसी संशोधित जिप्सम की जल प्रतिधारण दर धीरे-धीरे कम हो जाती है, जबकि शुद्ध जिप्सम की जल प्रतिधारण दर मूल रूप से अपरिवर्तित रहती है, यह दर्शाता है कि तापमान में वृद्धि जिप्सम पर एचपीएमसी के जल प्रतिधारण प्रभाव को कमजोर करती है। तापमान 20 ℃ से 40 ℃ तक बढ़ने पर एचपीएमसी की जल प्रतिधारण दर 31.5% कम हो गई। जब तापमान 40 ℃ से 60 ℃ तक बढ़ जाता है, तो एचपीएमसी संशोधित जिप्सम की जल प्रतिधारण दर मूल रूप से शुद्ध जिप्सम के समान होती है, जो दर्शाता है कि एचपीएमसी ने इस समय जिप्सम के जल प्रतिधारण में सुधार का प्रभाव खो दिया है। जियान जियान और वांग पेइमिंग ने प्रस्तावित किया कि सेलूलोज़ ईथर में स्वयं एक थर्मल जेल घटना है, तापमान परिवर्तन से सेलूलोज़ ईथर की चिपचिपाहट, आकृति विज्ञान और सोखना में बदलाव आएगा, जिससे घोल मिश्रण के प्रदर्शन में बदलाव आना तय है। बुलिचेन ने यह भी पाया कि बढ़ते तापमान के साथ एचपीएमसी युक्त सीमेंट समाधान की गतिशील चिपचिपाहट कम हो गई।

तापमान में वृद्धि के कारण मिश्रण के जल प्रतिधारण में परिवर्तन को सेलूलोज़ ईथर के तंत्र के साथ जोड़ा जाना चाहिए। बुलिचेन ने उस तंत्र की व्याख्या की जिसके द्वारा सेलूलोज़ ईथर सीमेंट में पानी बनाए रख सकता है। सीमेंट-आधारित प्रणालियों में, एचपीएमसी सीमेंटिंग प्रणाली द्वारा गठित "फ़िल्टर केक" की पारगम्यता को कम करके घोल की जल प्रतिधारण दर में सुधार करता है। तरल चरण में एचपीएमसी की एक निश्चित सांद्रता कई सौ नैनोमीटर से लेकर कुछ माइक्रोन तक कोलाइडल एसोसिएशन बनाएगी, इसमें एक निश्चित मात्रा में बहुलक संरचना होती है जो मिश्रण में जल संचरण चैनल को प्रभावी ढंग से प्लग कर सकती है, "फ़िल्टर केक" की पारगम्यता को कम कर सकती है। कुशल जल प्रतिधारण प्राप्त करने के लिए। बुलिचेन ने यह भी दिखाया कि जिप्सम में एचपीएमसीएस समान तंत्र प्रदर्शित करता है। इसलिए, तरल चरण में एचपीएमसी द्वारा गठित एसोसिएशन के हाइड्रोमैकेनिकल व्यास का अध्ययन जिप्सम के जल प्रतिधारण पर एचपीएमसी के प्रभाव को समझा सकता है।

2.3 एचपीएमसी कोलाइड एसोसिएशन का हाइड्रोडायनामिक व्यास

तरल चरण में 75000mPa·s HPMC की विभिन्न सांद्रता के कण वितरण वक्र, और 0.6% की सांद्रता पर तरल चरण में HPMC के तीन विशिष्टताओं के कण वितरण वक्र। इसे तरल चरण में तीन विशिष्टताओं के एचपीएमसी के कण वितरण वक्र से देखा जा सकता है जब एकाग्रता 0.6% होती है, एचपीएमसी एकाग्रता में वृद्धि के साथ, तरल चरण में गठित संबंधित यौगिकों का कण आकार भी बढ़ जाता है। जब सांद्रता कम होती है, तो एचपीएमसी एकत्रीकरण द्वारा निर्मित कण छोटे होते हैं, और एचपीएमसी का केवल एक छोटा सा हिस्सा लगभग 100 एनएम के कणों में एकत्रित होता है। जब एचपीएमसी सांद्रता 1% होती है, तो लगभग 300 एनएम के हाइड्रोडायनामिक व्यास के साथ बड़ी संख्या में कोलाइडल एसोसिएशन होते हैं, जो आणविक ओवरलैप का एक महत्वपूर्ण संकेत है। यह "बड़ी मात्रा" पोलीमराइज़ेशन संरचना मिश्रण में जल संचरण चैनल को प्रभावी ढंग से अवरुद्ध कर सकती है, "केक की पारगम्यता" को कम कर सकती है, और इस एकाग्रता पर जिप्सम मिश्रण की संबंधित जल अवधारण भी 90% से अधिक है। तरल चरण में विभिन्न चिपचिपाहट के साथ एचपीएमसी के हाइड्रोमैकेनिकल व्यास मूल रूप से समान हैं, जो विभिन्न चिपचिपाहट के साथ एचपीएमसी संशोधित जिप्सम घोल की समान जल प्रतिधारण दर की व्याख्या करता है।

विभिन्न तापमानों पर 1% सांद्रता के साथ 75000mPa·s HPMC के कण आकार वितरण वक्र। तापमान में वृद्धि के साथ एचपीएमसी कोलाइडल संघ का विघटन स्पष्ट रूप से पाया जा सकता है। 40 ℃ पर, 300 एनएम संघ की बड़ी मात्रा पूरी तरह से गायब हो गई और 15 एनएम के छोटे मात्रा कणों में विघटित हो गई। तापमान में और वृद्धि के साथ, एचपीएमसी छोटे कण बन जाते हैं, और जिप्सम घोल का जल प्रतिधारण पूरी तरह से नष्ट हो जाता है।

तापमान बढ़ने के साथ एचपीएमसी गुणों में बदलाव की घटना को गर्म जेल गुणों के रूप में भी जाना जाता है, मौजूदा आम दृष्टिकोण यह है कि कम तापमान पर, एचपीएमसी मैक्रोमोलेक्यूल्स पहले घोल को घोलने के लिए पानी में फैलते हैं, उच्च सांद्रता में एचपीएमसी अणु बड़े कण संघ बनाएंगे . जब तापमान बढ़ता है, तो एचपीएमसी का जलयोजन कमजोर हो जाता है, श्रृंखलाओं के बीच का पानी धीरे-धीरे डिस्चार्ज हो जाता है, बड़े सहयोगी यौगिक धीरे-धीरे छोटे कणों में बिखर जाते हैं, समाधान की चिपचिपाहट कम हो जाती है, और जमाव होने पर त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना बनती है तापमान पहुँच जाता है और सफेद जेल अवक्षेपित हो जाता है।

बोडविक ने पाया कि तरल चरण में एचपीएमसी की सूक्ष्म संरचना और सोखना गुण बदल गए थे। बुलिचेन के एचपीएमसी कोलाइडल एसोसिएशन के घोल जल परिवहन चैनल को अवरुद्ध करने के सिद्धांत के साथ संयुक्त, यह निष्कर्ष निकाला गया कि तापमान में वृद्धि के कारण एचपीएमसी कोलाइडल एसोसिएशन का विघटन हुआ, जिसके परिणामस्वरूप संशोधित जिप्सम के जल प्रतिधारण में कमी आई।

3. निष्कर्ष

(1) सेलूलोज़ ईथर में स्वयं उच्च चिपचिपाहट होती है और जिप्सम घोल के साथ "सुपरइम्पोज़्ड" प्रभाव होता है, जो एक स्पष्ट गाढ़ा प्रभाव डालता है। कमरे के तापमान पर, सेलूलोज़ ईथर की चिपचिपाहट और खुराक में वृद्धि के साथ गाढ़ा प्रभाव अधिक स्पष्ट हो जाता है। हालाँकि, तापमान में वृद्धि के साथ, सेल्यूलोज ईथर की चिपचिपाहट कम हो जाती है, इसका गाढ़ापन प्रभाव कमजोर हो जाता है, उपज कतरनी तनाव और जिप्सम मिश्रण की प्लास्टिक चिपचिपाहट कम हो जाती है, स्यूडोप्लास्टिकिटी कमजोर हो जाती है, और निर्माण संपत्ति खराब हो जाती है।

(2) सेल्युलोज ईथर ने जिप्सम के जल प्रतिधारण में सुधार किया, लेकिन तापमान में वृद्धि के साथ, संशोधित जिप्सम के जल प्रतिधारण में भी काफी कमी आई, यहां तक ​​कि 60 ℃ पर भी जल प्रतिधारण का प्रभाव पूरी तरह से खो जाएगा। सेलूलोज़ ईथर द्वारा जिप्सम घोल की जल प्रतिधारण दर में काफी सुधार हुआ था, और विभिन्न चिपचिपाहट के साथ एचपीएमसी संशोधित जिप्सम घोल की जल प्रतिधारण दर धीरे-धीरे खुराक में वृद्धि के साथ संतृप्ति बिंदु तक पहुंच गई। जिप्सम जल प्रतिधारण आम तौर पर सेलूलोज़ ईथर की चिपचिपाहट के समानुपाती होता है, उच्च चिपचिपाहट पर इसका बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

(3) आंतरिक कारक जो तापमान के साथ सेलूलोज़ ईथर के जल प्रतिधारण को बदलते हैं, तरल चरण में सेलूलोज़ ईथर की सूक्ष्म आकृति विज्ञान से निकटता से संबंधित हैं। एक निश्चित सांद्रता पर, सेल्युलोज ईथर एकत्रित होकर बड़े कोलाइडल संघ बनाता है, जिससे उच्च जल प्रतिधारण प्राप्त करने के लिए जिप्सम मिश्रण के जल परिवहन चैनल को अवरुद्ध कर दिया जाता है। हालाँकि, तापमान में वृद्धि के साथ, सेल्युलोज ईथर की थर्मल जेलेशन संपत्ति के कारण, पहले से बने बड़े कोलाइड संघ फिर से फैल जाते हैं, जिससे जल प्रतिधारण प्रदर्शन में गिरावट आती है।