कोरड्या-मिश्रित मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथरची भूमिका

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 स्वतःच 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 असलेला MC मोनोथर असतो आणि HPMC मिश्रित इथर असतो. मिथाइल सेल्युलोज इथर एमसी हे नैसर्गिक सेल्युलोजच्या ग्लुकोज युनिटवरील हायड्रॉक्सिल गटाला मेथॉक्सीने बदलल्यानंतरचे उत्पादन आहे. हे एक उत्पादन आहे जे युनिटवरील हायड्रॉक्सिल गटाचा एक भाग मेथॉक्सी गटासह आणि दुसरा भाग हायड्रॉक्सीप्रोपिल गटासह बदलून मिळवला जातो. स्ट्रक्चरल फॉर्म्युला [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m[OCH2CH(OH)CH3]n]x Hydroxyethyl मिथाइल सेल्युलोज इथर HEMC आहे, बाजारात मोठ्या प्रमाणावर वापरले आणि विकले जाणारे हे मुख्य वाण आहेत.

विद्राव्यतेच्या बाबतीत, ते आयनिक आणि नॉन-आयनिकमध्ये विभागले जाऊ शकते. पाण्यात विरघळणारे नॉन-आयोनिक सेल्युलोज इथर मुख्यत्वे अल्काइल इथर आणि हायड्रॉक्सयल्काइल इथरच्या दोन मालिकांनी बनलेले असतात. Ionic CMC मुख्यत्वे सिंथेटिक डिटर्जंट, कापड छपाई आणि डाईंग, अन्न आणि तेल शोधात वापरले जाते. नॉन-आयोनिक एमसी, एचपीएमसी, एचईएमसी, इ. मुख्यत्वे बांधकाम साहित्य, लेटेक्स कोटिंग्ज, औषध, दैनंदिन रसायने इत्यादींमध्ये वापरतात. घट्ट करणारे, पाणी टिकवून ठेवणारे एजंट, स्टॅबिलायझर, डिस्पर्संट आणि फिल्म फॉर्मिंग एजंट म्हणून वापरले जातात.

सेल्युलोज इथरचे पाणी धारणा

बांधकाम साहित्याच्या उत्पादनात, विशेषत: कोरडे-मिश्रित मोर्टार, सेल्युलोज इथर एक अपरिवर्तनीय भूमिका बजावते, विशेषत: विशेष मोर्टार (सुधारित मोर्टार) च्या उत्पादनात, हा एक 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 आणि पॉलिमर द्रावणाची चिकटपणा जास्त असेल. पॉलिमरच्या आण्विक वजनावर (पॉलिमरायझेशन डिग्री) अवलंबून, ते आण्विक संरचनेच्या साखळीची लांबी आणि साखळीच्या आकाराद्वारे देखील निर्धारित केले जाते आणि घटकांचे प्रकार आणि प्रमाणांचे वितरण देखील त्याच्या स्निग्धता श्रेणीवर थेट परिणाम करते. [η]=किमी

[η] पॉलिमर द्रावणाची आंतरिक स्निग्धता
m पॉलिमर आण्विक वजन
α पॉलिमर वैशिष्ट्यपूर्ण स्थिरांक
के स्निग्धता समाधान गुणांक

पॉलिमर द्रावणाची चिकटपणा पॉलिमरच्या आण्विक वजनावर अवलंबून असते. सेल्युलोज इथर सोल्यूशनची चिकटपणा आणि एकाग्रता विविध क्षेत्रांमध्ये वापरण्याशी संबंधित आहे. म्हणून, प्रत्येक सेल्युलोज इथरमध्ये अनेक भिन्न स्निग्धता वैशिष्ट्ये आहेत, आणि चिकटपणाचे समायोजन प्रामुख्याने अल्कली सेल्युलोजच्या ऱ्हासाने, म्हणजेच सेल्युलोज आण्विक साखळ्या तुटल्यामुळे लक्षात येते.
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 आकारासाठी, कण जितका बारीक असेल तितका पाणी टिकवून ठेवता येईल. आकृती 3 पहा. सेल्युलोज इथरचा मोठा कण पाण्याशी संपर्क साधल्यानंतर, पृष्ठभाग ताबडतोब विरघळतो आणि पाण्याच्या रेणूंना सतत घुसखोरी होण्यापासून रोखण्यासाठी सामग्री गुंडाळण्यासाठी एक जेल तयार करतो. एकसमान फैलाव पेक्षा कमी विरघळते, ढगाळ फ्लोक्युलंट द्रावण किंवा समूह तयार करते. हे सेल्युलोज इथरच्या पाण्याच्या धारणावर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करते आणि सेल्युलोज इथर निवडण्यासाठी विद्राव्यता हा एक घटक आहे.

सेल्युलोज इथरचे जाड होणे आणि थिक्सोट्रॉपी

सेल्युलोज इथरचे दुसरे कार्य - घट्ट होणे, यावर अवलंबून असते: सेल्युलोज इथरच्या पॉलिमरायझेशनची डिग्री, द्रावण एकाग्रता, कातरणे दर, 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 MC आणि HPMC साठी, 10%-15% द्रावण तयार केले जाऊ शकते, मध्यम स्निग्धता MC आणि HPMC 5%-10% द्रावण तयार केले जाऊ शकते, आणि उच्च स्निग्धता MC आणि HPMC फक्त 2%-3% द्रावण तयार करू शकतात, आणि सामान्यतः सेल्युलोज इथरचे स्निग्धता वर्गीकरण देखील 1%-2% द्रावणाने केले जाते. उच्च आण्विक वजन सेल्युलोज इथरमध्ये उच्च घट्ट होण्याची कार्यक्षमता असते. समान एकाग्रता द्रावणात, भिन्न आण्विक वजन असलेल्या पॉलिमरमध्ये भिन्न स्निग्धता असतात. 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.

चूर्ण केलेल्या बांधकाम साहित्यात वापरल्या जाणाऱ्या सेल्युलोज इथर थंड पाण्यात त्वरीत विरघळली पाहिजेत आणि प्रणालीसाठी योग्य सुसंगतता प्रदान केली पाहिजे. विशिष्ट कातरणे दर दिल्यास, ते अजूनही फ्लोक्युलंट आणि कोलोइडल ब्लॉक बनते, जे निकृष्ट किंवा निकृष्ट दर्जाचे उत्पादन आहे.

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. एमसी पॉलिमरच्या जलीय द्रावणांमध्ये सामान्यतः स्यूडोप्लास्टिक आणि नॉन-थिक्सोट्रॉपिक द्रवता त्यांच्या जेल तापमानापेक्षा कमी असते, परंतु न्यूटोनियन प्रवाह गुणधर्म कमी दराने. सेल्युलोज इथरच्या आण्विक वजन किंवा एकाग्रतेसह स्यूडोप्लास्टिकिटी वाढते, प्रतिस्थापनाचा प्रकार आणि प्रतिस्थापनाची डिग्री विचारात न घेता. म्हणून, समान स्निग्धता दर्जाचे सेल्युलोज इथर, MC, HPMC, HEMC काहीही असले तरीही, जोपर्यंत एकाग्रता आणि तापमान स्थिर ठेवले जाते तोपर्यंत समान rheological गुणधर्म दाखवतील. जेव्हा तापमान वाढवले ​​जाते 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