सेल्युलोज इथर सुधारित जिप्समच्या कार्यक्षमतेवर सभोवतालच्या तापमानाचा प्रभाव

वेगवेगळ्या सभोवतालच्या तापमानात सेल्युलोज इथर सुधारित जिप्समची कार्यक्षमता खूप वेगळी आहे, परंतु त्याची यंत्रणा स्पष्ट नाही. सेल्युलोज इथरचा रेओलॉजिकल पॅरामीटर्सवर होणारा परिणाम आणि जिप्सम स्लरीचे वेगवेगळ्या वातावरणीय तापमानात पाणी टिकवून ठेवण्याचा अभ्यास करण्यात आला. द्रव अवस्थेत सेल्युलोज इथरचा हायड्रोडायनामिक व्यास डायनॅमिक लाइट स्कॅटरिंग पद्धतीने मोजला गेला आणि प्रभाव यंत्रणा शोधली गेली. परिणाम दर्शविते की सेल्युलोज इथरचा जिप्समवर चांगला पाणी टिकवून ठेवणारा आणि घट्ट होण्याचा प्रभाव आहे. सेल्युलोज इथर सामग्रीच्या वाढीसह, स्लरीची स्निग्धता वाढते आणि पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता वाढते. तथापि, तापमानाच्या वाढीसह, सुधारित जिप्सम स्लरीची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता काही प्रमाणात कमी होते आणि rheological मापदंड देखील बदलतात. सेल्युलोज इथर कोलॉइड असोसिएशन जलवाहतूक वाहिनीला अवरोधित करून पाणी धारणा साध्य करू शकते हे लक्षात घेता, तापमान वाढीमुळे सेल्युलोज इथरद्वारे उत्पादित मोठ्या प्रमाणातील असोसिएशनचे विघटन होऊ शकते, त्यामुळे पाणी धारणा आणि सुधारित जिप्समची कार्यप्रदर्शन कमी होते.

मुख्य शब्द:जिप्सम; सेल्युलोज इथर; तापमान; पाणी धारणा; rheology

0. परिचय

जिप्सम, चांगल्या बांधकाम आणि भौतिक गुणधर्मांसह एक प्रकारची पर्यावरणास अनुकूल सामग्री म्हणून, सजावट प्रकल्पांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते. जिप्सम आधारित सामग्रीच्या वापरामध्ये, पाणी टिकवून ठेवणारे एजंट सामान्यतः स्लरी सुधारण्यासाठी जोडले जाते ज्यामुळे हायड्रेशन आणि कडक होण्याच्या प्रक्रियेत पाण्याची हानी होऊ नये. सेल्युलोज इथर हे सध्या सर्वात सामान्य पाणी टिकवून ठेवणारे एजंट आहे. कारण ionic CE Ca2+ सह प्रतिक्रिया देईल, अनेकदा नॉन-आयोनिक सीई वापरतात, जसे की: हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज इथर, हायड्रॉक्सीइथिल मिथाइल सेल्युलोज इथर आणि मिथाइल सेल्युलोज इथर. सजावट अभियांत्रिकीमध्ये जिप्समच्या चांगल्या वापरासाठी सेल्युलोज इथर सुधारित जिप्समच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करणे महत्वाचे आहे.

सेल्युलोज इथर हे उच्च आण्विक संयुग आहे जे अल्कली सेल्युलोज आणि इथरफायिंग एजंटच्या विक्रियेद्वारे विशिष्ट परिस्थितींमध्ये तयार होते. बांधकाम अभियांत्रिकीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या नॉनिओनिक सेल्युलोज इथरमध्ये चांगले फैलाव, पाणी टिकवून ठेवणे, बाँडिंग आणि घट्ट होण्याचा प्रभाव असतो. सेल्युलोज इथरच्या जोडणीचा जिप्समच्या पाण्याच्या प्रतिधारणावर खूप स्पष्ट परिणाम होतो, परंतु जिप्समच्या कडक शरीराची वाकणे आणि संकुचित शक्ती देखील जोडण्याचे प्रमाण वाढल्याने किंचित कमी होते. याचे कारण असे की सेल्युलोज ईथरचा एक विशिष्ट हवा प्रवेश करणारा प्रभाव असतो, ज्यामुळे स्लरी मिसळण्याच्या प्रक्रियेत बुडबुडे तयार होतात, त्यामुळे कडक झालेल्या शरीराचे यांत्रिक गुणधर्म कमी होतात. त्याच वेळी, खूप जास्त सेल्युलोज इथर जिप्सम मिक्स खूप चिकट बनवेल, परिणामी त्याचे बांधकाम कार्यक्षमतेवर परिणाम होईल.

जिप्समची हायड्रेशन प्रक्रिया चार चरणांमध्ये विभागली जाऊ शकते: कॅल्शियम सल्फेट हेमिहायड्रेटचे विघटन, कॅल्शियम सल्फेट डायहायड्रेटचे क्रिस्टलायझेशन न्यूक्लियेशन, क्रिस्टलीय न्यूक्लियसची वाढ आणि क्रिस्टलीय रचना तयार करणे. जिप्समच्या हायड्रेशन प्रक्रियेत, जिप्सम कणांच्या पृष्ठभागावर शोषून घेणारा सेल्युलोज इथरचा हायड्रोफिलिक फंक्शनल ग्रुप पाण्याच्या रेणूंचा एक भाग निश्चित करेल, अशा प्रकारे जिप्सम हायड्रेशनच्या न्यूक्लिएशन प्रक्रियेस विलंब होईल आणि जिप्समची सेटिंग वेळ वाढवेल. एसईएम निरीक्षणाद्वारे, म्रोझला असे आढळले की सेल्युलोज इथरच्या उपस्थितीमुळे क्रिस्टल्सच्या वाढीस विलंब झाला, परंतु क्रिस्टल्सचे आच्छादन आणि एकत्रीकरण वाढले.

सेल्युलोज इथरमध्ये हायड्रोफिलिक गट असतात जेणेकरून त्यात एक विशिष्ट हायड्रोफिलिसिटी असते, पॉलिमरची लांब साखळी एकमेकांशी जोडलेली असते जेणेकरून त्यात जास्त स्निग्धता असते, दोघांच्या परस्परसंवादामुळे सेल्युलोज जिप्सम मिश्रणावर चांगला पाणी-धारण करणारा घट्ट होण्याचा प्रभाव असतो. बुलिचेन यांनी सिमेंटमधील सेल्युलोज इथरची पाणी धारणा यंत्रणा स्पष्ट केली. कमी मिश्रणावर, सेल्युलोज इथर इंट्रामोलेक्युलर वॉटर शोषणासाठी सिमेंटवर शोषून घेते आणि पाणी धारणा साध्य करण्यासाठी सूज येते. यावेळी, पाणी धारणा खराब आहे. उच्च डोस, सेल्युलोज इथर शेकडो नॅनोमीटर ते काही मायक्रॉन कोलॉइडल पॉलिमर तयार करेल, प्रभावीपणे छिद्रामध्ये जेल प्रणाली अवरोधित करेल, कार्यक्षम पाणी धारणा साध्य करण्यासाठी. जिप्सममधील सेल्युलोज इथरची क्रिया यंत्रणा सिमेंट सारखीच असते, परंतु जिप्सम स्लरीच्या द्रव अवस्थेतील उच्च SO42- एकाग्रता सेल्युलोजचा पाणी टिकवून ठेवणारा प्रभाव कमकुवत करेल.

वरील सामग्रीच्या आधारे, असे आढळू शकते की सेल्युलोज इथर सुधारित जिप्समवरील सध्याचे संशोधन मुख्यतः जिप्सम मिश्रणावरील सेल्युलोज इथरच्या हायड्रेशन प्रक्रियेवर, पाणी टिकवून ठेवण्याचे गुणधर्म, यांत्रिक गुणधर्म आणि कठोर शरीराची सूक्ष्म संरचना आणि सेल्युलोज इथरची यंत्रणा यावर केंद्रित आहे. पाणी धारणा. तथापि, उच्च तापमानात सेल्युलोज इथर आणि जिप्सम स्लरी यांच्यातील परस्परसंवादावरील अभ्यास अद्याप अपुरा आहे. सेल्युलोज इथर जलीय द्रावण विशिष्ट तापमानात जिलेटिनाइज होईल. जसजसे तापमान वाढते तसतसे सेल्युलोज इथर जलीय द्रावणाची चिकटपणा हळूहळू कमी होईल. जेव्हा जिलेटिनायझेशन तापमान गाठले जाते, तेव्हा सेल्युलोज इथर पांढर्या जेलमध्ये अवक्षेपित होईल. उदाहरणार्थ, उन्हाळ्याच्या बांधकामात, सभोवतालचे तापमान जास्त असते, सेल्युलोज इथरचे थर्मल जेल गुणधर्म सुधारित जिप्सम स्लरीच्या कार्यक्षमतेत बदल घडवून आणतात. हे कार्य पद्धतशीर प्रयोगांद्वारे सेल्युलोज इथर सुधारित जिप्सम सामग्रीच्या कार्यक्षमतेवर तापमान वाढीचा परिणाम शोधते आणि सेल्युलोज इथर सुधारित जिप्समच्या व्यावहारिक वापरासाठी मार्गदर्शन प्रदान करते.

1. प्रयोग

1.1 कच्चा माल

जिप्सम हे बीजिंग इकोलॉजिकल होम ग्रुपने प्रदान केलेले β-प्रकारचे नैसर्गिक इमारत जिप्सम आहे.

शेंडॉन्ग यितेंग ग्रुप हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज इथरमधून निवडलेले सेल्युलोज इथर, 75,000 mPa·s, 100,000 mPa·s आणि 200000mPa·s, 60 ℃ वरील जेलेशन तापमान. सायट्रिक ऍसिड जिप्सम रिटार्डर म्हणून निवडले गेले.

१.२ रिओलॉजी चाचणी

RST⁃CC रिओमीटर वापरण्यात आलेले rheological चाचणी साधन BROOKFIELD USA ने उत्पादित केले. MBT⁃40F⁃0046 नमुना कंटेनर आणि CC3⁃40 रोटरद्वारे प्लास्टिकची चिकटपणा आणि जिप्सम स्लरीचे उत्पन्न कातरणे ताण यासारखे Rheological पॅरामीटर्स निर्धारित केले गेले आणि डेटावर RHE3000 सॉफ्टवेअरद्वारे प्रक्रिया केली गेली.

जिप्सम मिक्सची वैशिष्ट्ये बिंगहॅम फ्लुइडच्या रिओलॉजिकल वर्तनाशी सुसंगत आहेत, ज्याचा सहसा बिंगहॅम मॉडेल वापरून अभ्यास केला जातो. तथापि, पॉलिमर-सुधारित जिप्सममध्ये जोडलेल्या सेल्युलोज इथरच्या स्यूडोप्लास्टिकिटीमुळे, स्लरी मिश्रण सामान्यतः विशिष्ट कातरणे पातळ करण्याचा गुणधर्म सादर करते. या प्रकरणात, सुधारित Bingham (M⁃B) मॉडेल जिप्सम च्या rheological वक्र अधिक चांगले वर्णन करू शकता. जिप्समच्या कातरणेच्या विकृतीचा अभ्यास करण्यासाठी, हे काम हर्शेल⁃बल्कले (H⁃B) मॉडेल देखील वापरते.

1.3 पाणी धारणा चाचणी

चाचणी प्रक्रिया GB/T28627⁃2012 प्लास्टरिंग प्लास्टरचा संदर्भ घ्या. वेरिएबल म्हणून तापमानाच्या प्रयोगादरम्यान, ओव्हनमधील संबंधित तपमानावर जिप्सम 1 तास अगोदर गरम केले गेले आणि प्रयोगात वापरलेले मिश्रित पाणी स्थिर तापमानाच्या पाण्याच्या बाथमध्ये संबंधित तापमानात 1 तास आधी गरम केले गेले आणि साधन वापरले. preheated होते.

1.4 हायड्रोडायनामिक व्यास चाचणी

द्रव टप्प्यातील HPMC पॉलिमर असोसिएशनचा हायड्रोडायनामिक व्यास (D50) डायनॅमिक लाइट स्कॅटरिंग कण आकार विश्लेषक (Malvern Zetasizer NanoZS90) वापरून मोजला गेला.

2. परिणाम आणि चर्चा

2.1 HPMC सुधारित जिप्समचे Rheological गुणधर्म

स्पष्ट स्निग्धता हे द्रवपदार्थावर कार्य करणाऱ्या कातरणेचा ताण आणि कातरणे दर यांचे गुणोत्तर आहे आणि नॉन-न्यूटोनियन द्रवपदार्थांच्या प्रवाहाचे वैशिष्ट्य दर्शविणारा एक पॅरामीटर आहे. सुधारित जिप्सम स्लरीची स्पष्ट चिकटपणा सेल्युलोज इथरच्या सामग्रीसह तीन भिन्न वैशिष्ट्यांनुसार बदलली (75000mPa·s, 100,000mpa·s आणि 200000mPa·s). चाचणी तापमान 20 डिग्री सेल्सियस होते. जेव्हा रिओमीटरचा कतरनाचा दर 14min-1 असतो, तेव्हा असे आढळून येते की जिप्सम स्लरीची स्निग्धता HPMC निगमन वाढल्याने वाढते आणि HPMC स्लरी जितकी जास्त असेल तितकी सुधारित जिप्सम स्लरीची स्निग्धता जास्त असेल. हे सूचित करते की HPMC चा जिप्सम स्लरीवर स्पष्ट घट्ट होणे आणि व्हिस्कोसिफिकेशन प्रभाव आहे. जिप्सम स्लरी आणि सेल्युलोज इथर हे विशिष्ट चिकटपणा असलेले पदार्थ आहेत. सुधारित जिप्सम मिक्समध्ये, सेल्युलोज इथर जिप्सम हायड्रेशन उत्पादनांच्या पृष्ठभागावर शोषले जाते आणि सेल्युलोज इथरद्वारे तयार केलेले नेटवर्क आणि जिप्सम मिश्रणाने तयार केलेले नेटवर्क एकमेकांमध्ये विणलेले असते, परिणामी "सुपरपोझिशन इफेक्ट" होतो, ज्यामुळे एकूण स्निग्धता लक्षणीयरीत्या सुधारते. सुधारित जिप्सम आधारित साहित्य.

शुद्ध जिप्सम (G⁃H) आणि सुधारित जिप्सम (G⁃H) पेस्टचे कातरणे ताण वक्र 75000mPa· s-HPMC सह डोप केलेले, सुधारित Bingham (M⁃B) मॉडेलवरून अनुमान काढले आहे. असे आढळू शकते की कातरणे दर वाढल्याने, मिश्रणाचा कातरणे ताण देखील वाढतो. वेगवेगळ्या तापमानात शुद्ध जिप्सम आणि एचपीएमसी सुधारित जिप्समची प्लास्टिक स्निग्धता (ηp) आणि उत्पन्न कातरणे ताण (τ0) मूल्ये प्राप्त होतात.

वेगवेगळ्या तापमानात शुद्ध जिप्सम आणि एचपीएमसी सुधारित जिप्समच्या प्लॅस्टिक स्निग्धता (ηp) आणि उत्पन्न कातरणे (τ0) मूल्यांवरून, हे दिसून येते की HPMC सुधारित जिप्समचे उत्पन्न ताण तापमानाच्या वाढीसह सतत कमी होत जाईल आणि उत्पन्न वाढेल. 20℃ च्या तुलनेत 60 ℃ वर ताण 33% कमी होईल. प्लॅस्टिकच्या चिकटपणाचे वक्र निरीक्षण करून, असे आढळून येते की सुधारित जिप्सम स्लरीची प्लास्टिकची चिकटपणा तापमानाच्या वाढीसह कमी होते. तथापि, शुद्ध जिप्सम स्लरीचा उत्पन्नाचा ताण आणि प्लॅस्टिक चिकटपणा तापमानाच्या वाढीसह किंचित वाढतो, जे सूचित करते की तापमान वाढीच्या प्रक्रियेत HPMC सुधारित जिप्सम स्लरीच्या rheological पॅरामीटर्समध्ये बदल HPMC गुणधर्मांच्या बदलामुळे होतो.

जिप्सम स्लरीचे उत्पन्न तणाव मूल्य कमाल कातरणे ताण मूल्य प्रतिबिंबित करते जेव्हा स्लरी कातरणे विकृतीला प्रतिकार करते. उत्पन्नाचे ताण मूल्य जितके जास्त असेल तितकी जिप्सम स्लरी अधिक स्थिर असू शकते. प्लॅस्टिकची चिकटपणा जिप्सम स्लरीचा विकृती दर प्रतिबिंबित करते. प्लास्टिकची स्निग्धता जितकी मोठी असेल तितकी स्लरीची कातरणे विकृत होण्याची वेळ जास्त असेल. शेवटी, HPMC सुधारित जिप्सम स्लरीचे दोन rheological मापदंड तापमान वाढीसह स्पष्टपणे कमी होतात आणि HPMC चा जिप्सम स्लरीवरील घट्ट होण्याचा प्रभाव कमकुवत होतो.

स्लरीचे कातरणे विकृत होणे म्हणजे कातरणे जाड होणे किंवा कातरणे पातळ होण्याच्या प्रभावाचा संदर्भ असतो जेव्हा कातरणे बलाच्या अधीन असते तेव्हा स्लरीद्वारे परावर्तित होते. स्लरीच्या कातरणे विरूपण प्रभावाचा न्याय फिटिंग वक्र पासून प्राप्त स्यूडोप्लास्टिक निर्देशांक n द्वारे केला जाऊ शकतो. जेव्हा n < 1, जिप्सम स्लरी कातरणे पातळ झाल्याचे दाखवते, आणि जिप्सम स्लरीचे कातरणे पातळ होण्याचे प्रमाण n कमी झाल्यामुळे जास्त होते. जेव्हा n > 1, जिप्सम स्लरीने कातरणे जाड होणे दर्शवले आणि n च्या वाढीसह जिप्सम स्लरीची कातरणे घट्ट होण्याचे प्रमाण वाढले. HPMC च्या Rheological curves ने हर्शेल⁃Bulkley (H⁃B) मॉडेल फिटिंगवर आधारित वेगवेगळ्या तापमानात जिप्सम स्लरी सुधारित केली, अशा प्रकारे HPMC सुधारित जिप्सम स्लरीचा स्यूडोप्लास्टिक इंडेक्स n प्राप्त होतो.

एचपीएमसी सुधारित जिप्सम स्लरीच्या स्यूडोप्लास्टिक इंडेक्स n नुसार, एचपीएमसीमध्ये मिसळलेल्या जिप्सम स्लरीचे कातरणे विकृत आहे, आणि तापमान वाढीसह n मूल्य हळूहळू वाढते, जे सूचित करते की एचपीएमसीच्या कातरणे पातळ होण्याच्या वर्तनात बदल होईल. तापमानाचा परिणाम झाल्यास विशिष्ट मर्यादेपर्यंत कमकुवत होणे.

वेगवेगळ्या तापमानात 75000 mPa· HPMC च्या शीअर स्ट्रेस डेटावरून मोजलेल्या शिअर रेटसह सुधारित जिप्सम स्लरीच्या स्पष्ट स्निग्धता बदलांच्या आधारावर, हे आढळू शकते की सुधारित जिप्सम स्लरीची प्लास्टिकची चिकटपणा शिअर रेटच्या वाढीसह वेगाने कमी होते, जे H⁃B मॉडेलच्या योग्य परिणामाची पडताळणी करते. सुधारित जिप्सम स्लरीने कातरणे पातळ करण्याची वैशिष्ट्ये दर्शविली. तापमानाच्या वाढीसह, मिश्रणाची स्पष्ट स्निग्धता कमी कातरणे दराने काही प्रमाणात कमी होते, जे सूचित करते की सुधारित जिप्सम स्लरीचा कातरणे पातळ होण्याचा प्रभाव कमकुवत झाला आहे.

जिप्सम पुटीच्या प्रत्यक्ष वापरामध्ये, जिप्सम स्लरी घासण्याच्या प्रक्रियेत विकृत होण्यास सोपी असणे आणि विश्रांतीवर स्थिर राहणे आवश्यक आहे, ज्यासाठी जिप्सम स्लरीला चांगले कातरणे पातळ करण्याची वैशिष्ट्ये आवश्यक आहेत आणि एचपीएमसी सुधारित जिप्समचे कातरणे बदलणे दुर्मिळ आहे. एक विशिष्ट प्रमाणात, जी जिप्सम सामग्रीच्या बांधकामासाठी अनुकूल नाही. HPMC ची स्निग्धता हे महत्त्वाचे मापदंडांपैकी एक आहे, आणि मिश्रण प्रवाहाची परिवर्तनशील वैशिष्ट्ये सुधारण्यासाठी ते घट्ट होण्याची भूमिका बजावते याचे मुख्य कारण आहे. सेल्युलोज इथरमध्ये स्वतःच गरम जेलचे गुणधर्म आहेत, तापमान वाढते तेव्हा त्याच्या जलीय द्रावणाची चिकटपणा हळूहळू कमी होते आणि जेलेशन तापमानापर्यंत पोहोचल्यावर पांढरे जेल अवक्षेपित होते. तापमानासह सेल्युलोज इथर सुधारित जिप्समच्या rheological पॅरामीटर्समध्ये बदल हा चिकटपणाच्या बदलाशी जवळचा संबंध आहे, कारण घट्ट होण्याचा परिणाम सेल्युलोज इथर आणि मिश्रित स्लरीच्या सुपरपोझिशनचा परिणाम आहे. व्यावहारिक अभियांत्रिकीमध्ये, एचपीएमसी कार्यक्षमतेवर पर्यावरणीय तापमानाचा प्रभाव विचारात घेतला पाहिजे. उदाहरणार्थ, उच्च तापमानामुळे सुधारित जिप्समची खराब कार्यप्रदर्शन टाळण्यासाठी उन्हाळ्यात उच्च तापमानात कच्च्या मालाचे तापमान नियंत्रित केले पाहिजे.

2.2 चे पाणी धारणाHPMC सुधारित जिप्सम

सेल्युलोज इथरच्या तीन भिन्न वैशिष्ट्यांसह सुधारित जिप्सम स्लरीचे पाणी धारणा डोस वक्रसह बदलले जाते. HPMC डोसच्या वाढीसह, जिप्सम स्लरीचा पाणी धारणा दर लक्षणीयरीत्या सुधारला आहे आणि HPMC डोस 0.3% पर्यंत पोहोचल्यावर वाढीचा कल स्थिर होतो. शेवटी, जिप्सम स्लरीचा पाणी धरून ठेवण्याचा दर 90% ~ 95% वर स्थिर आहे. हे सूचित करते की एचपीएमसीचा स्टोन पेस्ट पेस्टवर स्पष्टपणे पाणी-धारण करणारा प्रभाव आहे, परंतु डोस सतत वाढत असल्याने पाणी टिकवून ठेवणारा प्रभाव लक्षणीयरित्या सुधारलेला नाही. HPMC वॉटर रिटेन्शन रेट फरकाची तीन वैशिष्ट्ये मोठी नाहीत, उदाहरणार्थ, जेव्हा सामग्री 0.3% असते, तेव्हा पाणी धारणा दर श्रेणी 5% असते, मानक विचलन 2.2 असते. सर्वाधिक स्निग्धता असलेला HPMC हा सर्वाधिक पाणी धरून ठेवण्याचा दर नाही आणि सर्वात कमी स्निग्धता असलेला HPMC हा सर्वात कमी पाणी धारणा दर नाही. तथापि, शुद्ध जिप्समच्या तुलनेत, जिप्सम स्लरीसाठी तीन एचपीएमसीचा पाणी धारणा दर लक्षणीयरीत्या सुधारला आहे आणि 0.3% सामग्रीमध्ये सुधारित जिप्समचा पाणी धारणा दर 95%, 106%, 97% ने वाढला आहे. रिक्त नियंत्रण गट. सेल्युलोज इथर स्पष्टपणे जिप्सम स्लरीचे पाणी धारणा सुधारू शकते. एचपीएमसी सामग्रीच्या वाढीसह, एचपीएमसी सुधारित जिप्सम स्लरीचा पाणी धरून ठेवण्याचा दर वेगवेगळ्या स्निग्धतेसह हळूहळू संपृक्तता बिंदूवर पोहोचतो. 10000mPa·sHPMC 0.3%, 75000mPa·s आणि 20000mPa·s HPMC 0.2% वर संपृक्तता बिंदूवर पोहोचले. परिणाम दर्शविते की 75000mPa·s HPMC सुधारित जिप्समचे पाणी धारणा वेगवेगळ्या डोस अंतर्गत तापमानासह बदलते. तापमानात घट झाल्यामुळे, HPMC सुधारित जिप्समचा पाणी धरून ठेवण्याचा दर हळूहळू कमी होतो, तर शुद्ध जिप्समचा पाणी धरून ठेवण्याचा दर मुळात अपरिवर्तित राहतो, हे दर्शविते की तापमान वाढल्याने जिप्समवरील HPMC चा पाणी धारणा प्रभाव कमकुवत होतो. तापमान 20 ℃ वरून 40 ℃ पर्यंत वाढल्यावर HPMC चा पाणी धारणा दर 31.5% कमी झाला. जेव्हा तापमान 40 ℃ वरून 60 ℃ पर्यंत वाढते, तेव्हा HPMC सुधारित जिप्समचा पाणी धारणा दर मुळात शुद्ध जिप्सम सारखाच असतो, हे दर्शविते की HPMC ने यावेळी जिप्समची पाणी धारणा सुधारण्याचा प्रभाव गमावला आहे. जियान जियान आणि वांग पेमिंग यांनी प्रस्तावित केले की सेल्युलोज इथरमध्ये स्वतःच थर्मल जेलची घटना आहे, तापमान बदलामुळे सेल्युलोज इथरच्या स्निग्धता, आकारविज्ञान आणि शोषणात बदल होईल, ज्यामुळे स्लरी मिक्सच्या कार्यक्षमतेत बदल घडून येतील. HPMC असलेल्या सिमेंट सोल्युशनची डायनॅमिक स्निग्धता वाढत्या तापमानासह कमी होत असल्याचेही बुलिचेनला आढळून आले.

तापमान वाढीमुळे मिश्रणाच्या पाण्याच्या धारणा बदलणे सेल्युलोज इथरच्या यंत्रणेसह एकत्र केले पाहिजे. सेल्युलोज इथर सिमेंटमध्ये पाणी टिकवून ठेवू शकेल अशी यंत्रणा बुलिचेन यांनी स्पष्ट केली. सिमेंट-आधारित प्रणालींमध्ये, HPMC सिमेंटिंग प्रणालीद्वारे तयार केलेल्या "फिल्टर केक" ची पारगम्यता कमी करून स्लरीचा पाणी धारणा दर सुधारते. द्रव अवस्थेत एचपीएमसीची विशिष्ट एकाग्रता काही मायक्रॉन कोलाइडल असोसिएशनपर्यंत शंभर नॅनोमीटर तयार करेल, यात पॉलिमर रचनाची एक विशिष्ट मात्रा आहे ज्यामुळे मिक्समध्ये पाणी प्रेषण वाहिनी प्रभावीपणे प्लग करू शकते, "फिल्टर केक" ची पारगम्यता कमी होते, कार्यक्षम पाणी धारणा साध्य करण्यासाठी. बुलिचेनने हे देखील दर्शविले की जिप्सममधील एचपीएमसीएस समान यंत्रणा प्रदर्शित करते. म्हणून, द्रव अवस्थेत एचपीएमसीने तयार केलेल्या असोसिएशनच्या हायड्रोमेकॅनिकल व्यासाचा अभ्यास जिप्समच्या पाणी धारणावर एचपीएमसीचा प्रभाव स्पष्ट करू शकतो.

2.3 HPMC colloid असोसिएशनचा हायड्रोडायनामिक व्यास

द्रव अवस्थेमध्ये 75000mPa·s HPMC च्या वेगवेगळ्या एकाग्रतेचे कण वितरण वक्र आणि 0.6% च्या एकाग्रतेवर द्रव टप्प्यात HPMC च्या तीन वैशिष्ट्यांचे कण वितरण वक्र. हे द्रव अवस्थेतील तीन वैशिष्ट्यांच्या HPMC च्या कण वितरण वक्रवरून पाहिले जाऊ शकते जेव्हा एकाग्रता 0.6% असते तेव्हा HPMC एकाग्रतेच्या वाढीसह, द्रव टप्प्यात तयार झालेल्या संबंधित संयुगांच्या कणांचा आकार देखील वाढतो. जेव्हा एकाग्रता कमी असते, तेव्हा HPMC एकत्रीकरणाने तयार झालेले कण लहान असतात आणि HPMC चा फक्त एक छोटासा भाग सुमारे 100nm कणांमध्ये एकत्रित होतो. जेव्हा HPMC एकाग्रता 1% असते, तेव्हा सुमारे 300nm च्या हायड्रोडायनामिक व्यासासह मोठ्या संख्येने कोलाइडल असोसिएशन असतात, जे आण्विक ओव्हरलॅपचे महत्त्वाचे लक्षण आहे. ही “मोठ्या व्हॉल्यूम” पॉलिमरायझेशन स्ट्रक्चरमुळे मिक्समधील वॉटर ट्रान्समिशन चॅनेल प्रभावीपणे ब्लॉक होऊ शकते, “केकची पारगम्यता” कमी होऊ शकते आणि या एकाग्रतेमध्ये जिप्सम मिक्सची संबंधित पाण्याची धारणा देखील 90% पेक्षा जास्त आहे. द्रव अवस्थेतील विविध स्निग्धता असलेले एचपीएमसीचे हायड्रोमेकॅनिकल व्यास मुळात सारखेच असतात, जे एचपीएमसी सुधारित जिप्सम स्लरीच्या वेगवेगळ्या व्हिस्कोसिटीसह समान पाणी धारणा दर स्पष्ट करतात.

वेगवेगळ्या तापमानात 1% एकाग्रतेसह 75000mPa·s HPMC चे कण आकाराचे वितरण वक्र. तापमान वाढीसह, एचपीएमसी कोलाइडल असोसिएशनचे विघटन स्पष्टपणे आढळू शकते. 40℃ वर, 300nm सहवासाची मोठी मात्रा पूर्णपणे नाहीशी होते आणि 15nm च्या लहान आकाराच्या कणांमध्ये विघटित होते. तापमानाच्या आणखी वाढीसह, HPMC लहान कण बनते, आणि जिप्सम स्लरीची पाणी धारणा पूर्णपणे नष्ट होते.

तापमानाच्या वाढीसह बदलणाऱ्या एचपीएमसी गुणधर्मांच्या घटनेला हॉट जेल गुणधर्म म्हणूनही ओळखले जाते, विद्यमान सामान्य दृश्य असे आहे की कमी तापमानात, एचपीएमसी मॅक्रोमोलेक्यूल्स प्रथम पाण्यात विरघळण्यासाठी द्रावणात विखुरले जातात, उच्च एकाग्रतेतील एचपीएमसी रेणू मोठ्या कणांचा संबंध तयार करतात. . जेव्हा तापमान वाढते, HPMC चे हायड्रेशन कमकुवत होते, साखळ्यांमधील पाणी हळूहळू सोडले जाते, मोठ्या संयुगे हळूहळू लहान कणांमध्ये विखुरल्या जातात, द्रावणाची चिकटपणा कमी होते आणि त्रि-आयामी नेटवर्क रचना तयार होते जेव्हा जिलेशन तयार होते. तापमान गाठले आहे, आणि पांढरा जेल precipitated आहे.

बोडविक यांना आढळले की द्रव अवस्थेतील HPMC चे सूक्ष्म संरचना आणि शोषण गुणधर्म बदलले आहेत. HPMC कोलाइडल असोसिएशन स्लरी वॉटर ट्रान्सपोर्ट चॅनेल अवरोधित करण्याच्या बुलिचेनच्या सिद्धांतासह, असा निष्कर्ष काढला गेला की तापमान वाढीमुळे HPMC कोलाइडल असोसिएशनचे विघटन होते, परिणामी सुधारित जिप्समचे पाणी धारणा कमी होते.

3. निष्कर्ष

(1) सेल्युलोज इथरमध्ये स्वतःच उच्च स्निग्धता असते आणि जिप्सम स्लरीसह "सुपरइम्पोज्ड" प्रभाव असतो, स्पष्ट घट्ट होण्याचा प्रभाव असतो. खोलीच्या तपमानावर, सेल्युलोज इथरच्या स्निग्धता आणि डोसमध्ये वाढ झाल्यामुळे घट्ट होण्याचा परिणाम अधिक स्पष्ट होतो. तथापि, तापमानाच्या वाढीसह, सेल्युलोज इथरची स्निग्धता कमी होते, त्याचा घट्ट होण्याचा प्रभाव कमकुवत होतो, उत्पन्नाचा ताण आणि जिप्सम मिश्रणाची प्लास्टिकची चिकटपणा कमी होते, स्यूडोप्लास्टिकिटी कमकुवत होते आणि बांधकाम गुणधर्म खराब होतात.

(2) सेल्युलोज इथरने जिप्समची पाणी धारणा सुधारली, परंतु तापमान वाढीसह, सुधारित जिप्समची पाणी धारणा देखील लक्षणीयरीत्या कमी झाली, अगदी 60 डिग्री सेल्सियस वर देखील पाणी धारणाचा प्रभाव पूर्णपणे गमावेल. सेल्युलोज इथरद्वारे जिप्सम स्लरीचा पाणी धारणा दर लक्षणीयरीत्या सुधारला गेला आणि एचपीएमसी सुधारित जिप्सम स्लरीचा पाणी धरून ठेवण्याचा दर वेगवेगळ्या स्निग्धतेसह हळूहळू संपृक्तता बिंदूवर पोहोचला आणि डोस वाढला. जिप्सम वॉटर रिटेंशन साधारणपणे सेल्युलोज इथरच्या स्निग्धतेच्या प्रमाणात असते, उच्च स्निग्धतेवर त्याचा फारसा परिणाम होत नाही.

(३) तापमानासह सेल्युलोज इथरची पाणी धारणा बदलणारे अंतर्गत घटक द्रव अवस्थेत सेल्युलोज इथरच्या सूक्ष्म आकारविज्ञानाशी जवळून संबंधित आहेत. एका विशिष्ट एकाग्रतेवर, सेल्युलोज इथर मोठ्या प्रमाणात कोलाइडल असोसिएशन बनवण्यास प्रवृत्त होते, उच्च पाणी धारणा साध्य करण्यासाठी जिप्सम मिश्रणाच्या जलवाहतूक वाहिनीला अवरोधित करते. तथापि, तापमानाच्या वाढीसह, सेल्युलोज इथरच्या थर्मल जेलेशन गुणधर्मामुळे, पूर्वी तयार झालेले मोठे कोलाइड असोसिएशन पुन्हा पसरते, ज्यामुळे पाणी धारणा कार्यक्षमता कमी होते.