सेल्युलोज hpmc ची गुणवत्ता मोर्टारची गुणवत्ता निर्धारित करते

कोरड्या-मिश्रित मोर्टारमध्ये, हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज एचपीएमसीचे अतिरिक्त प्रमाण खूपच कमी असते, परंतु ते ओल्या मोर्टारच्या कार्यक्षमतेत लक्षणीय सुधारणा करू शकते आणि हे एक मुख्य जोड आहे जे मोर्टारच्या बांधकाम कार्यक्षमतेवर परिणाम करते. सेल्युलोज इथर वेगवेगळ्या प्रमाणात चिकटपणा आणि जोडणीसह कोरड्या पावडर मोर्टारच्या कार्यक्षमतेवर सकारात्मक प्रभाव पाडतात. सध्या, अनेक दगडी बांधकाम आणि प्लॅस्टरिंग मोर्टारमध्ये पाणी टिकवून ठेवण्याची कार्यक्षमता खराब आहे आणि काही मिनिटे उभे राहिल्यानंतर पाण्याची स्लरी वेगळी होईल. पाणी टिकवून ठेवणे ही मिथाइल सेल्युलोज इथरची एक महत्त्वाची कामगिरी आहे आणि अनेक घरगुती ड्राय-मिक्स मोर्टार उत्पादक, विशेषत: उच्च तापमान असलेल्या दक्षिणेकडील प्रदेशांमध्ये लक्ष देतात. कोरड्या पावडर मोर्टारच्या पाणी धारणा प्रभावावर परिणाम करणाऱ्या घटकांमध्ये HPMC ची मात्रा, HPMC ची चिकटपणा, कणांची सूक्ष्मता आणि वापराच्या वातावरणाचे तापमान यांचा समावेश होतो.

1. संकल्पना: सेल्युलोज इथर हे रासायनिक बदलाद्वारे नैसर्गिक सेल्युलोजपासून बनविलेले सिंथेटिक पॉलिमर आहे. सेल्युलोज इथर हे नैसर्गिक सेल्युलोजचे व्युत्पन्न आहे. सेल्युलोज इथरचे उत्पादन सिंथेटिक पॉलिमरपेक्षा वेगळे आहे. त्याची सर्वात मूलभूत सामग्री सेल्युलोज आहे, एक नैसर्गिक पॉलिमर कंपाऊंड. नैसर्गिक सेल्युलोज संरचनेच्या विशिष्टतेमुळे, सेल्युलोजमध्ये स्वतः इथरिफिकेशन एजंट्ससह प्रतिक्रिया करण्याची क्षमता नसते. तथापि, सूज एजंटच्या उपचारानंतर, आण्विक साखळ्या आणि साखळ्यांमधील मजबूत हायड्रोजन बंध नष्ट होतात आणि हायड्रॉक्सिल गटाचे सक्रिय प्रकाशन प्रतिक्रियाशील अल्कली सेल्युलोज बनते. सेल्युलोज इथर मिळवा. सेल्युलोज इथरचे गुणधर्म घटकांच्या प्रकार, संख्या आणि वितरणावर अवलंबून असतात. सेल्युलोज इथरचे वर्गीकरण देखील पर्यायांच्या प्रकारावर, इथरिफिकेशनची डिग्री, विद्राव्यता आणि संबंधित अनुप्रयोग गुणधर्मांवर आधारित आहे. आण्विक साखळीवरील घटकांच्या प्रकारानुसार, ते मोनोथर आणि मिश्रित इथरमध्ये विभागले जाऊ शकते. आम्ही सहसा वापरत असलेले HPMC मिश्रित ईथर असते. Hydroxypropyl methylcellulose Ether HPMC हे एक उत्पादन आहे जे युनिटवरील हायड्रॉक्सिल गटाचा एक भाग मेथॉक्सी गटासह आणि दुसरा भाग हायड्रॉक्सीप्रोपील गटासह बदलून मिळवला जातो. संरचनात्मक सूत्र आहे [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH) ) CH3] n] x

HPMC हे मुख्यत्वे बांधकाम साहित्य, लेटेक्स कोटिंग्ज, औषध, दैनंदिन रसायने इत्यादींमध्ये वापरले जाते. घट्ट करणारे, पाणी टिकवून ठेवणारे एजंट, स्टॅबिलायझर, डिस्पर्संट आणि फिल्म फॉर्मिंग एजंट म्हणून वापरले जाते.

2. सेल्युलोज इथरचे पाणी टिकवून ठेवणे: बांधकाम साहित्याच्या उत्पादनात, विशेषत: कोरड्या पावडर मोर्टारमध्ये, सेल्युलोज इथर एक न बदलता येणारी भूमिका बजावते, विशेषत: विशेष मोर्टार (सुधारित मोर्टार) च्या उत्पादनात, तो अपरिहार्य आणि महत्त्वाचा घटक आहे. मोर्टारमधील पाण्यात विरघळणाऱ्या सेल्युलोज इथरच्या महत्त्वाच्या भूमिकेत प्रामुख्याने तीन पैलू आहेत, एक म्हणजे उत्कृष्ट पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता, दुसरी म्हणजे मोर्टारच्या सातत्य आणि थिक्सोट्रॉपीवर प्रभाव आणि तिसरा म्हणजे सिमेंटशी संवाद. सेल्युलोज इथरचा पाणी धारणा प्रभाव बेस लेयरच्या पाण्याचे शोषण, मोर्टारची रचना, मोर्टार लेयरची जाडी, मोर्टारची पाण्याची मागणी आणि सेटिंग सामग्रीची सेटिंग वेळ यावर अवलंबून असते. सेल्युलोज इथरची पाण्याची धारणा स्वतः सेल्युलोज इथरच्या विद्राव्यता आणि निर्जलीकरणातून येते. आपल्या सर्वांना माहीत आहे की, जरी सेल्युलोज आण्विक साखळीमध्ये मोठ्या प्रमाणात हायड्रेटेबल OH गट असतात, परंतु ते पाण्यात विरघळत नाही, कारण सेल्युलोजच्या संरचनेत स्फटिकता उच्च प्रमाणात असते. एकट्या हायड्रॉक्सिल गटांची हायड्रेशन क्षमता मजबूत हायड्रोजन बंध आणि रेणूंमधील व्हॅन डेर वॉल्स फोर्स कव्हर करण्यासाठी पुरेशी नाही. म्हणून, ते फक्त फुगतात परंतु पाण्यात विरघळत नाही. जेव्हा आण्विक साखळीमध्ये प्रतिस्थापनाचा समावेश केला जातो, तेव्हा घटक केवळ हायड्रोजन साखळीच नष्ट करतो असे नाही, तर समीप साखळ्यांमधील पर्यायाच्या वेजिंगमुळे इंटरचेन हायड्रोजन बंध देखील नष्ट होतो. घटक जितका मोठा असेल तितके रेणूंमधील अंतर जास्त असेल. जास्त अंतर. हायड्रोजन बंध नष्ट करण्याचा परिणाम जितका जास्त असेल तितका, सेल्युलोज जाळीचा विस्तार झाल्यानंतर आणि द्रावण आत गेल्यावर सेल्युलोज इथर पाण्यात विरघळते, उच्च-स्निग्धता द्रावण तयार करते. जेव्हा तापमान वाढते तेव्हा पॉलिमरचे हायड्रेशन कमकुवत होते आणि साखळ्यांमधील पाणी बाहेर काढले जाते. जेव्हा निर्जलीकरण प्रभाव पुरेसा असतो, तेव्हा रेणू एकत्रित होऊ लागतात, त्रि-आयामी नेटवर्क स्ट्रक्चर जेल बनवतात आणि दुमडतात. मोर्टारच्या पाण्याच्या धारणावर परिणाम करणाऱ्या घटकांमध्ये सेल्युलोज इथरची चिकटपणा, जोडलेले प्रमाण, कणांची सूक्ष्मता आणि वापराचे तापमान यांचा समावेश होतो. सेल्युलोज इथरची स्निग्धता जितकी जास्त असेल तितकी पाणी टिकवून ठेवण्याची कार्यक्षमता चांगली असेल. साधारणपणे सांगायचे तर, स्निग्धता जितकी जास्त असेल तितका पाणी टिकवून ठेवण्याचा प्रभाव चांगला असतो. स्निग्धता जितकी जास्त असेल तितका मोर्टारवर घट्ट होण्याचा प्रभाव अधिक स्पष्ट होतो, परंतु तो थेट प्रमाणात नाही. स्निग्धता जितकी जास्त असेल तितकी ओले मोर्टार अधिक चिकट होईल, म्हणजेच, बांधकामादरम्यान, ते स्क्रॅपरला चिकटलेले आणि सब्सट्रेटला जास्त चिकटते म्हणून प्रकट होते. परंतु ओल्या मोर्टारची संरचनात्मक ताकद वाढवणे उपयुक्त नाही. बांधकामादरम्यान, अँटी-सॅग कामगिरी स्पष्ट नाही. मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथरचे प्रमाण जितके जास्त असेल तितके पाणी टिकवून ठेवण्याची कार्यक्षमता चांगली असेल आणि स्निग्धता जितकी जास्त असेल तितकी पाणी धारणा कामगिरी चांगली होईल. कणांच्या आकाराबद्दल, कण जितका बारीक असेल तितका पाणी टिकवून ठेवता येईल. सेल्युलोज इथरचे मोठे कण पाण्याच्या संपर्कात आल्यानंतर, पृष्ठभाग ताबडतोब विरघळते आणि पाण्याच्या रेणूंना सतत घुसखोरी होण्यापासून रोखण्यासाठी सामग्री गुंडाळण्यासाठी एक जेल तयार करते. काहीवेळा दीर्घकाळ ढवळूनही ते एकसारखे पसरू शकत नाही आणि विरघळले जाऊ शकत नाही, ढगाळ फ्लोक्युलंट द्रावण किंवा समूह बनते. हे सेल्युलोज इथरच्या पाण्याच्या धारणावर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करते आणि सेल्युलोज इथर निवडण्यासाठी विद्राव्यता हा एक घटक आहे. मिथाइल सेल्युलोज इथरची सूक्ष्मता देखील एक महत्त्वाची कामगिरी निर्देशांक आहे. कोरड्या पावडर मोर्टारसाठी वापरलेले HPMC हे पावडर असणे आवश्यक आहे, ज्यामध्ये पाण्याचे प्रमाण कमी आहे, आणि सूक्ष्मतेसाठी कण आकाराच्या 20% ~ 60% 63um पेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. सूक्ष्मता मिथाइल सेल्युलोज इथरच्या विद्राव्यतेवर परिणाम करते. खडबडीत एमसी सामान्यत: दाणेदार असते आणि ते एकत्र न करता पाण्यात विरघळणे सोपे असते, परंतु विरघळण्याची गती खूपच कमी असते, म्हणून ते कोरड्या पावडर मोर्टारमध्ये वापरण्यासाठी योग्य नाही. कोरड्या पावडर मोर्टारमध्ये, एमसी सिमेंटिंग साहित्य जसे की एकत्रित, बारीक फिलर आणि सिमेंटमध्ये विखुरले जाते आणि फक्त पुरेशी बारीक पावडर पाण्यात मिसळताना मिथाइल सेल्युलोज इथरचे एकत्रीकरण टाळू शकते. जेव्हा एचपीएमसी हे ऍग्लोमेरेट्स विरघळण्यासाठी पाण्यामध्ये जोडले जाते तेव्हा ते विरघळणे आणि विरघळणे फार कठीण असते. यांत्रिक बांधकामासह फवारलेल्या मोर्टारसाठी, कमी मिश्रणाच्या वेळेमुळे सूक्ष्मतेची आवश्यकता जास्त असते. HPMC च्या सूक्ष्मतेचा त्याच्या पाण्याच्या धारणावर देखील विशिष्ट प्रभाव पडतो. सर्वसाधारणपणे, मिथाइल सेल्युलोज इथरसाठी समान स्निग्धता असलेल्या परंतु भिन्न सूक्ष्मता, समान अतिरिक्त प्रमाणात, जितका बारीक असेल तितका पाणी टिकवून ठेवण्याचा प्रभाव चांगला असतो. HPMC ची पाण्याची धारणा देखील वापरल्या जाणाऱ्या तापमानाशी संबंधित आहे आणि मिथाइल सेल्युलोज इथरची पाणी धारणा तापमान वाढीसह कमी होते. तथापि, वास्तविक मटेरियल ऍप्लिकेशन्समध्ये, कोरडे पावडर मोर्टार बऱ्याच वातावरणात उच्च तापमानात (40 अंशांपेक्षा जास्त) गरम सब्सट्रेट्सवर लागू केले जाते, जसे की उन्हाळ्यात उन्हाळ्यात बाहेरील भिंत पुटी प्लास्टरिंग, ज्यामुळे सिमेंटच्या क्युरिंग आणि कडकपणाला गती मिळते. कोरडे पावडर मोर्टार. पाणी धारणा दर कमी झाल्यामुळे कार्यक्षमता आणि क्रॅक प्रतिरोधकता या दोन्हींवर परिणाम होत असल्याची स्पष्ट भावना निर्माण होते आणि या स्थितीत तापमान घटकांचा प्रभाव कमी करणे विशेषतः गंभीर आहे.

3. सेल्युलोज इथरचे घट्ट होणे आणि थिक्सोट्रॉपी: सेल्युलोज इथरचे दुसरे कार्य—जाड होण्याचा परिणाम यावर अवलंबून असतो: सेल्युलोज इथरच्या पॉलिमरायझेशनची डिग्री, द्रावण एकाग्रता, तापमान आणि इतर परिस्थिती. द्रावणाची जेलिंग गुणधर्म अल्काइल सेल्युलोज आणि त्याच्या सुधारित डेरिव्हेटिव्हसाठी अद्वितीय आहे. जिलेशन गुणधर्म प्रतिस्थापन, द्रावण एकाग्रता आणि ऍडिटीव्हच्या डिग्रीशी संबंधित आहेत. हायड्रॉक्सिल्काइल सुधारित डेरिव्हेटिव्ह्जसाठी, जेलचे गुणधर्म हायड्रॉक्सीकाइलच्या बदल डिग्रीशी देखील संबंधित आहेत. कमी स्निग्धता असलेल्या एचपीएमसी द्रावणासाठी, 10%-15% एकाग्रता द्रावण तयार केले जाऊ शकते, मध्यम-स्निग्धता असलेले एचपीएमसी 5%-10% द्रावण तयार केले जाऊ शकते, आणि उच्च-स्निग्धता असलेले एचपीएमसी केवळ 2%-3% द्रावण तयार करू शकते, आणि स्निग्धता सेल्युलोज इथरची सामान्यत: प्रतवारी 1%-2% द्रावणाने देखील केली जाते. उच्च आण्विक वजन सेल्युलोज इथरमध्ये जास्त घट्ट होण्याची कार्यक्षमता असते. भिन्न आण्विक वजन असलेल्या पॉलिमरमध्ये एकाच एकाग्रता द्रावणात भिन्न स्निग्धता असतात. पॉलिमरायझेशनची उच्च पदवी. कमी आण्विक वजन सेल्युलोज इथर मोठ्या प्रमाणात जोडूनच लक्ष्य स्निग्धता प्राप्त केली जाऊ शकते. त्याची स्निग्धता कातरण्याच्या दरावर थोडे अवलंबून असते, आणि उच्च स्निग्धता लक्ष्य स्निग्धतेपर्यंत पोहोचते, आणि आवश्यक जोडणीची रक्कम लहान असते आणि स्निग्धता घट्ट होण्याच्या कार्यक्षमतेवर अवलंबून असते. म्हणून, विशिष्ट सुसंगतता प्राप्त करण्यासाठी, विशिष्ट प्रमाणात सेल्युलोज इथर (द्रावणाची एकाग्रता) आणि द्रावणाच्या चिकटपणाची हमी देणे आवश्यक आहे. द्रावणाच्या एकाग्रतेच्या वाढीसह द्रावणाचे जेलचे तापमान देखील रेषीयपणे कमी होते आणि एका विशिष्ट एकाग्रतेवर पोहोचल्यानंतर खोलीच्या तपमानावर जेल. खोलीच्या तपमानावर HPMC चे जेलिंग एकाग्रता तुलनेने जास्त असते. कण आकार निवडून आणि बदलाच्या विविध अंशांसह सेल्युलोज इथर निवडून सुसंगतता देखील समायोजित केली जाऊ शकते. तथाकथित बदल म्हणजे एमसीच्या सांगाड्याच्या संरचनेवर हायड्रॉक्सिल्किल गटांच्या प्रतिस्थापनाची विशिष्ट डिग्री सादर करणे. दोन घटकांची सापेक्ष प्रतिस्थापन मूल्ये बदलून, म्हणजे, मेथॉक्सी आणि हायड्रॉक्सीकाइल गटांची DS आणि ms सापेक्ष प्रतिस्थापन मूल्ये जी आपण अनेकदा म्हणतो. सेल्युलोज इथरच्या विविध कार्यक्षमतेच्या आवश्यकता दोन घटकांच्या सापेक्ष प्रतिस्थापन मूल्यांमध्ये बदल करून प्राप्त केल्या जाऊ शकतात. सुसंगतता आणि बदल यांच्यातील संबंध: सेल्युलोज इथर जोडल्याने मोर्टारच्या पाण्याच्या वापरावर परिणाम होतो, पाणी आणि सिमेंटचे वॉटर-बाइंडर गुणोत्तर बदलणे हा घट्ट होण्याचा प्रभाव आहे, डोस जितका जास्त तितका जास्त पाणी वापर. चूर्ण केलेल्या बांधकाम साहित्यात वापरल्या जाणाऱ्या सेल्युलोज इथर थंड पाण्यात त्वरीत विरघळली पाहिजेत आणि प्रणालीसाठी योग्य सुसंगतता प्रदान केली पाहिजे. सिमेंट पेस्टची सुसंगतता आणि सेल्युलोज इथरच्या डोसमध्ये देखील चांगला रेखीय संबंध आहे. सेल्युलोज इथर मोर्टारची चिकटपणा मोठ्या प्रमाणात वाढवू शकतो. डोस जितका मोठा असेल तितका परिणाम अधिक स्पष्ट होईल. उच्च-स्निग्धता सेल्युलोज इथर जलीय द्रावणात उच्च थिक्सोट्रॉपी असते, जे सेल्युलोज इथरचे एक प्रमुख वैशिष्ट्य देखील आहे. म्हणून, जोपर्यंत एकाग्रता आणि तापमान स्थिर ठेवले जाते तोपर्यंत समान स्निग्धता दर्जाचे सेल्युलोज इथर नेहमी समान rheological गुणधर्म प्रदर्शित करतात. जेव्हा तापमान वाढते तेव्हा स्ट्रक्चरल जेल तयार होतात आणि अत्यंत थिक्सोट्रॉपिक प्रवाह होतात. उच्च एकाग्रता आणि कमी स्निग्धता सेल्युलोज इथर जेल तापमानापेक्षाही कमी थिक्सोट्रॉपी दर्शवतात. बिल्डिंग मोर्टारच्या बांधकामात लेव्हलिंग आणि सॅगिंगचे समायोजन करण्यासाठी या मालमत्तेचा मोठा फायदा होतो. येथे हे स्पष्ट करणे आवश्यक आहे की सेल्युलोज इथरची स्निग्धता जितकी जास्त असेल तितके पाणी टिकून राहणे चांगले, परंतु स्निग्धता जितकी जास्त असेल तितके सेल्युलोज इथरचे सापेक्ष आण्विक वजन जास्त असेल आणि त्याच्या विद्राव्यतेमध्ये संबंधित घट, ज्यामुळे नकारात्मक परिणाम होतो. मोर्टार एकाग्रता आणि बांधकाम कामगिरीवर. चिकटपणा जितका जास्त असेल तितका मोर्टारवर घट्ट होण्याचा प्रभाव अधिक स्पष्ट होतो, परंतु तो पूर्णपणे आनुपातिक नाही. काही मध्यम आणि कमी स्निग्धता, परंतु सुधारित सेल्युलोज इथरमध्ये ओल्या मोर्टारची संरचनात्मक ताकद सुधारण्यात चांगली कामगिरी आहे. स्निग्धता वाढल्याने, सेल्युलोज इथरची पाण्याची धारणा सुधारते.

4. सेल्युलोज इथरची मंदता: सेल्युलोज इथरचे तिसरे कार्य म्हणजे सिमेंटच्या हायड्रेशन प्रक्रियेस विलंब करणे. सेल्युलोज इथर विविध फायदेशीर गुणधर्मांसह मोर्टार देते आणि सिमेंटची लवकर हायड्रेशन उष्णता कमी करते आणि सिमेंटच्या हायड्रेशन डायनॅमिक प्रक्रियेस विलंब करते. थंड प्रदेशात मोर्टारच्या वापरासाठी हे प्रतिकूल आहे. हा मंदता परिणाम CSH आणि ca(OH)2 सारख्या हायड्रेशन उत्पादनांवर सेल्युलोज इथर रेणूंच्या शोषणामुळे होतो. छिद्र द्रावणाच्या चिकटपणात वाढ झाल्यामुळे, सेल्युलोज इथर द्रावणातील आयनांची गतिशीलता कमी करते, ज्यामुळे हायड्रेशन प्रक्रियेस विलंब होतो. खनिज जेल सामग्रीमध्ये सेल्युलोज इथरची एकाग्रता जितकी जास्त असेल तितका हायड्रेशन विलंबाचा प्रभाव अधिक स्पष्ट होईल. सेल्युलोज इथर केवळ सेटिंगमध्ये विलंब करत नाही तर सिमेंट मोर्टार सिस्टमच्या कठोर प्रक्रियेस देखील विलंब करते. सेल्युलोज इथरचा रिटार्डिंग प्रभाव केवळ मिनरल जेल सिस्टममध्ये त्याच्या एकाग्रतेवरच नाही तर रासायनिक संरचनेवर देखील अवलंबून असतो. सेल्युलोज इथरचा रिटार्डिंग प्रभाव जितका चांगला असेल तितका जल-वाढणाऱ्या प्रतिस्थापनापेक्षा हायड्रोफिलिक प्रतिस्थापनाचा मंद प्रभाव अधिक मजबूत असेल. तथापि, सेल्युलोज इथरच्या स्निग्धतेचा सिमेंट हायड्रेशन गतीशास्त्रावर फारसा प्रभाव पडत नाही. सेल्युलोज इथर सामग्रीच्या वाढीसह, मोर्टारची सेटिंग वेळ लक्षणीय वाढते. मोर्टारची प्रारंभिक सेटिंग वेळ आणि सेल्युलोज इथरची सामग्री यांच्यात चांगला नॉनलाइनर सहसंबंध आहे आणि अंतिम सेटिंग वेळ आणि सेल्युलोज इथरची सामग्री यांच्यात चांगला रेखीय सहसंबंध आहे. सेल्युलोज इथरचे प्रमाण बदलून आम्ही मोर्टारच्या ऑपरेशनल वेळेवर नियंत्रण ठेवू शकतो. सारांश, तयार-मिश्रित मोर्टारमध्ये, सेल्युलोज इथर पाणी टिकवून ठेवण्यासाठी, घट्ट होण्यास, सिमेंटच्या हायड्रेशन पॉवरला विलंब करण्यास आणि बांधकाम कार्यप्रदर्शन सुधारण्यात भूमिका बजावते. चांगली पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता सिमेंट हायड्रेशन अधिक पूर्ण करते, ओल्या मोर्टारची ओले चिकटपणा सुधारू शकते, मोर्टारची बाँडिंग ताकद वाढवू शकते आणि वेळ समायोजित करू शकते. यांत्रिक फवारणी मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथर जोडल्याने फवारणी किंवा पंपिंग कार्यक्षमता आणि मोर्टारची संरचनात्मक ताकद सुधारू शकते. म्हणून, सेल्युलोज इथरचा वापर रेडी-मिश्रित मोर्टारमध्ये एक महत्त्वाचा पदार्थ म्हणून केला जात आहे.