సెల్యులోజ్ ఈథర్ సవరించిన జిప్సం యొక్క పని సామర్థ్యంపై పరిసర ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం

వివిధ పరిసర ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సెల్యులోజ్ ఈథర్ సవరించిన జిప్సం యొక్క పనితీరు చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది, కానీ దాని మెకానిజం స్పష్టంగా లేదు. వివిధ పరిసర ఉష్ణోగ్రతల వద్ద జిప్సం స్లర్రీ యొక్క భూగర్భ పారామితులు మరియు నీటిని నిలుపుకోవడంపై సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క ప్రభావాలు అధ్యయనం చేయబడ్డాయి. ద్రవ దశలో సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క హైడ్రోడైనమిక్ వ్యాసం డైనమిక్ లైట్ స్కాటరింగ్ పద్ధతి ద్వారా కొలుస్తారు మరియు ప్రభావ విధానం అన్వేషించబడింది. సెల్యులోజ్ ఈథర్ జిప్సంపై మంచి నీటిని నిలుపుకోవడం మరియు గట్టిపడటం ప్రభావాన్ని చూపుతుందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. సెల్యులోజ్ ఈథర్ కంటెంట్ పెరుగుదలతో, స్లర్రీ యొక్క స్నిగ్ధత పెరుగుతుంది మరియు నీటిని నిలుపుకునే సామర్థ్యం పెరుగుతుంది. అయినప్పటికీ, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో, సవరించిన జిప్సం స్లర్రి యొక్క నీటిని నిలుపుకునే సామర్థ్యం కొంత మేరకు తగ్గుతుంది మరియు రియోలాజికల్ పారామితులు కూడా మారుతాయి. సెల్యులోజ్ ఈథర్ కొల్లాయిడ్ అసోసియేషన్ నీటి రవాణా ఛానల్‌ను నిరోధించడం ద్వారా నీటిని నిలుపుదల చేయగలదని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన పెద్ద వాల్యూమ్ అసోసియేషన్ విచ్ఛిన్నానికి దారితీయవచ్చు, తద్వారా సవరించిన జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదల మరియు పని పనితీరు తగ్గుతుంది.

ముఖ్య పదాలు:జిప్సం; సెల్యులోజ్ ఈథర్; ఉష్ణోగ్రత; నీటి నిలుపుదల; రియాలజీ

0. పరిచయం

జిప్సం, మంచి నిర్మాణం మరియు భౌతిక లక్షణాలతో పర్యావరణ అనుకూల పదార్థంగా, అలంకరణ ప్రాజెక్టులలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. జిప్సం ఆధారిత పదార్థాల దరఖాస్తులో, ఆర్ద్రీకరణ మరియు గట్టిపడే ప్రక్రియలో నీటి నష్టాన్ని నివారించడానికి స్లర్రీని సవరించడానికి సాధారణంగా నీటిని నిలుపుకునే ఏజెంట్ జోడించబడుతుంది. సెల్యులోజ్ ఈథర్ ప్రస్తుతం అత్యంత సాధారణ నీటిని నిలుపుకునే ఏజెంట్. అయానిక్ CE Ca2+తో ప్రతిస్పందిస్తుంది కాబట్టి, తరచుగా అయానిక్ కాని CEని ఉపయోగిస్తుంది, అవి: హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్, హైడ్రాక్సీథైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ మరియు మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్. డెకరేషన్ ఇంజినీరింగ్‌లో జిప్సం యొక్క మెరుగైన అప్లికేషన్ కోసం సెల్యులోజ్ ఈథర్ సవరించిన జిప్సం యొక్క లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడం చాలా ముఖ్యం.

సెల్యులోజ్ ఈథర్ అనేది కొన్ని పరిస్థితులలో ఆల్కలీ సెల్యులోజ్ మరియు ఈథరిఫైయింగ్ ఏజెంట్ యొక్క ప్రతిచర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అధిక పరమాణు సమ్మేళనం. నిర్మాణ ఇంజనీరింగ్‌లో ఉపయోగించే నాన్యోనిక్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ మంచి వ్యాప్తి, నీటిని నిలుపుకోవడం, బంధం మరియు గట్టిపడే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క జోడింపు జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదలపై చాలా స్పష్టమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది, అయితే జిప్సం గట్టిపడిన శరీరం యొక్క వంపు మరియు సంపీడన బలం కూడా అదనంగా మొత్తం పెరుగుదలతో కొద్దిగా తగ్గుతుంది. ఎందుకంటే సెల్యులోజ్ ఈథర్ ఒక నిర్దిష్ట గాలిలోకి ప్రవేశించే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది స్లర్రీ మిక్సింగ్ ప్రక్రియలో బుడగలను ప్రవేశపెడుతుంది, తద్వారా గట్టిపడిన శరీరం యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను తగ్గిస్తుంది. అదే సమయంలో, చాలా సెల్యులోజ్ ఈథర్ జిప్సం మిశ్రమాన్ని చాలా జిగటగా చేస్తుంది, ఫలితంగా దాని నిర్మాణ పనితీరు ఉంటుంది.

జిప్సం యొక్క ఆర్ద్రీకరణ ప్రక్రియను నాలుగు దశలుగా విభజించవచ్చు: కాల్షియం సల్ఫేట్ హెమీహైడ్రేట్ కరిగిపోవడం, కాల్షియం సల్ఫేట్ డైహైడ్రేట్ యొక్క స్ఫటికీకరణ న్యూక్లియేషన్, స్ఫటికాకార కేంద్రకం పెరుగుదల మరియు స్ఫటికాకార నిర్మాణం ఏర్పడటం. జిప్సం యొక్క ఆర్ద్రీకరణ ప్రక్రియలో, జిప్సం కణాల ఉపరితలంపై సెల్యులోజ్ ఈథర్ యాడ్సోర్బింగ్ యొక్క హైడ్రోఫిలిక్ ఫంక్షనల్ సమూహం నీటి అణువులలో కొంత భాగాన్ని స్థిరపరుస్తుంది, తద్వారా జిప్సం ఆర్ద్రీకరణ యొక్క న్యూక్లియేషన్ ప్రక్రియను ఆలస్యం చేస్తుంది మరియు జిప్సం సెట్ చేసే సమయాన్ని పొడిగిస్తుంది. SEM పరిశీలన ద్వారా, సెల్యులోజ్ ఈథర్ ఉనికి స్ఫటికాల పెరుగుదలను ఆలస్యం చేసినప్పటికీ, స్ఫటికాల అతివ్యాప్తి మరియు సంకలనాన్ని పెంచిందని మ్రోజ్ కనుగొన్నారు.

సెల్యులోజ్ ఈథర్ హైడ్రోఫిలిక్ సమూహాలను కలిగి ఉంటుంది, తద్వారా ఇది ఒక నిర్దిష్ట హైడ్రోఫిలిసిటీని కలిగి ఉంటుంది, పాలిమర్ లాంగ్ చైన్ ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి అధిక స్నిగ్ధతను కలిగి ఉంటుంది, ఈ రెండింటి పరస్పర చర్య సెల్యులోజ్ జిప్సం మిశ్రమంపై మంచి నీటిని నిలుపుకునే గట్టిపడటం ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. బులిచెన్ సిమెంట్‌లో సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క నీటిని నిలుపుకునే విధానాన్ని వివరించాడు. తక్కువ మిక్సింగ్ వద్ద, సెల్యులోజ్ ఈథర్ ఇంట్రామోలిక్యులర్ వాటర్ శోషణ కోసం సిమెంట్ మీద శోషించబడుతుంది మరియు నీటి నిలుపుదల సాధించడానికి వాపుతో కలిసి ఉంటుంది. ఈ సమయంలో, నీటి నిలుపుదల తక్కువగా ఉంటుంది. అధిక మోతాదులో, సెల్యులోజ్ ఈథర్ వందలకొద్దీ నానోమీటర్ల నుండి కొన్ని మైక్రాన్ల కొల్లాయిడ్ పాలిమర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, సమర్థవంతమైన నీటి నిలుపుదలని సాధించడానికి రంధ్రంలోని జెల్ వ్యవస్థను సమర్థవంతంగా అడ్డుకుంటుంది. జిప్సంలో సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క చర్య విధానం సిమెంట్‌లో మాదిరిగానే ఉంటుంది, అయితే జిప్సం స్లర్రీ యొక్క ద్రవ దశలో అధిక SO42- గాఢత సెల్యులోజ్ యొక్క నీటిని నిలుపుకునే ప్రభావాన్ని బలహీనపరుస్తుంది.

పై కంటెంట్ ఆధారంగా, సెల్యులోజ్ ఈథర్ సవరించిన జిప్సంపై ప్రస్తుత పరిశోధన ఎక్కువగా సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క ఆర్ద్రీకరణ ప్రక్రియపై జిప్సం మిశ్రమం, నీటి నిలుపుదల లక్షణాలు, మెకానికల్ లక్షణాలు మరియు గట్టిపడిన శరీరం యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క మెకానిజంపై దృష్టి పెడుతుందని కనుగొనవచ్చు. నీటి నిలుపుదల. అయినప్పటికీ, అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద సెల్యులోజ్ ఈథర్ మరియు జిప్సం స్లర్రీ మధ్య పరస్పర చర్యపై అధ్యయనం ఇప్పటికీ సరిపోదు. సెల్యులోజ్ ఈథర్ సజల ద్రావణం నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద జిలాటినైజ్ అవుతుంది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, సెల్యులోజ్ ఈథర్ సజల ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత క్రమంగా తగ్గుతుంది. జెలటినైజేషన్ ఉష్ణోగ్రత చేరుకున్నప్పుడు, సెల్యులోజ్ ఈథర్ వైట్ జెల్‌గా అవక్షేపించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, వేసవి నిర్మాణంలో, పరిసర ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క థర్మల్ జెల్ లక్షణాలు సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క పని సామర్థ్యంలో మార్పులకు దారి తీస్తుంది. ఈ పని క్రమబద్ధమైన ప్రయోగాల ద్వారా సెల్యులోజ్ ఈథర్ సవరించిన జిప్సం పదార్థం యొక్క పని సామర్థ్యంపై ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల ప్రభావాన్ని అన్వేషిస్తుంది మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ సవరించిన జిప్సం యొక్క ఆచరణాత్మక అనువర్తనానికి మార్గదర్శకాన్ని అందిస్తుంది.

1. ప్రయోగం

1.1 ముడి పదార్థాలు

జిప్సం అనేది బీజింగ్ ఎకోలాజికల్ హోమ్ గ్రూప్ అందించిన β-రకం సహజ నిర్మాణ జిప్సం.

షాన్డాంగ్ యిటెంగ్ గ్రూప్ హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ నుండి ఎంపిక చేయబడిన సెల్యులోజ్ ఈథర్, 75,000 mPa·s, 100,000 mPa·s మరియు 200000mPa·s కోసం ఉత్పత్తి లక్షణాలు, 60 ℃ కంటే ఎక్కువ జిలేషన్ ఉష్ణోగ్రత. సిట్రిక్ యాసిడ్ జిప్సం రిటార్డర్‌గా ఎంపిక చేయబడింది.

1.2 రియాలజీ పరీక్ష

బ్రూక్‌ఫీల్డ్ USA ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన RST⁃CC రియోమీటర్ ఉపయోగించబడిన రియోలాజికల్ పరీక్ష పరికరం. ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత మరియు జిప్సం స్లర్రీ యొక్క దిగుబడి కోత ఒత్తిడి వంటి రియోలాజికల్ పారామితులు MBT⁃40F⁃0046 నమూనా కంటైనర్ మరియు CC3⁃40 రోటర్ ద్వారా నిర్ణయించబడ్డాయి మరియు డేటా RHE3000 సాఫ్ట్‌వేర్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడింది.

జిప్సం మిశ్రమం యొక్క లక్షణాలు బింగ్‌హామ్ ద్రవం యొక్క రియోలాజికల్ ప్రవర్తనకు అనుగుణంగా ఉంటాయి, దీనిని సాధారణంగా బింగ్‌హామ్ మోడల్‌ని ఉపయోగించి అధ్యయనం చేస్తారు. అయినప్పటికీ, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క సూడోప్లాస్టిసిటీ కారణంగా పాలిమర్-మాడిఫైడ్ జిప్సమ్‌కు జోడించబడింది, స్లర్రి మిశ్రమం సాధారణంగా ఒక నిర్దిష్ట కోత సన్నబడటానికి లక్షణాన్ని అందిస్తుంది. ఈ సందర్భంలో, సవరించిన బింగ్‌హామ్ (M⁃B) మోడల్ జిప్సం యొక్క రియోలాజికల్ వక్రతను బాగా వివరించగలదు. జిప్సం యొక్క కోత వైకల్యాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి, ఈ పని హెర్షెల్⁃బల్క్లీ (H⁃B) నమూనాను కూడా ఉపయోగిస్తుంది.

1.3 నీటి నిలుపుదల పరీక్ష

పరీక్ష విధానం GB/T28627⁃2012 ప్లాస్టరింగ్ ప్లాస్టర్‌ని సూచిస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత వేరియబుల్‌గా ప్రయోగించేటప్పుడు, జిప్సమ్‌ను ఓవెన్‌లోని సంబంధిత ఉష్ణోగ్రత వద్ద 1గం ముందుగా వేడి చేసి, ప్రయోగంలో ఉపయోగించిన మిశ్రమ నీటిని స్థిర ఉష్ణోగ్రత నీటి స్నానంలో సంబంధిత ఉష్ణోగ్రతలో 1గం ముందుగా వేడి చేసి, ఉపయోగించిన పరికరం ముందుగా వేడి చేయబడింది.

1.4 హైడ్రోడైనమిక్ వ్యాసం పరీక్ష

ద్రవ దశలో HPMC పాలిమర్ అసోసియేషన్ యొక్క హైడ్రోడైనమిక్ వ్యాసం (D50) డైనమిక్ లైట్ స్కాటరింగ్ పార్టికల్ సైజ్ ఎనలైజర్ (మాల్వెర్న్ జెటాసైజర్ నానోజెడ్‌ఎస్90) ఉపయోగించి కొలుస్తారు.

2. ఫలితాలు మరియు చర్చ

2.1 HPMC సవరించిన జిప్సం యొక్క రియోలాజికల్ లక్షణాలు

స్పష్టమైన స్నిగ్ధత అనేది ద్రవంపై పనిచేసే కోత రేటుకు కోత ఒత్తిడి నిష్పత్తి మరియు ఇది న్యూటోనియన్ కాని ద్రవాల ప్రవాహాన్ని వర్గీకరించడానికి ఒక పరామితి. మూడు వేర్వేరు స్పెసిఫికేషన్ల (75000mPa·s, 100,000mpa ·s మరియు 200000mPa·s) కింద సెల్యులోజ్ ఈథర్ కంటెంట్‌తో సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క స్పష్టమైన స్నిగ్ధత మార్చబడింది. పరీక్ష ఉష్ణోగ్రత 20 ℃. రియోమీటర్ యొక్క కోత రేటు 14నిమి-1 అయినప్పుడు, జిప్సం స్లర్రి యొక్క స్నిగ్ధత HPMC ఇన్కార్పొరేషన్ పెరుగుదలతో పెరుగుతుందని మరియు HPMC స్నిగ్ధత ఎక్కువగా ఉంటే, సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క స్నిగ్ధత ఎక్కువగా ఉంటుందని కనుగొనవచ్చు. జిప్సం స్లర్రీపై HPMC స్పష్టమైన గట్టిపడటం మరియు విస్కోసిఫికేషన్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉందని ఇది సూచిస్తుంది. జిప్సం స్లర్రీ మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ ఒక నిర్దిష్ట స్నిగ్ధత కలిగిన పదార్థాలు. సవరించిన జిప్సం మిశ్రమంలో, సెల్యులోజ్ ఈథర్ జిప్సం హైడ్రేషన్ ఉత్పత్తుల ఉపరితలంపై శోషించబడుతుంది మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్‌తో ఏర్పడిన నెట్‌వర్క్ మరియు జిప్సం మిశ్రమం ద్వారా ఏర్పడిన నెట్‌వర్క్ ఒకదానితో ఒకటి అల్లినవి, ఫలితంగా “సూపర్‌పొజిషన్ ఎఫెక్ట్” ఏర్పడుతుంది, ఇది మొత్తం స్నిగ్ధతను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది. సవరించిన జిప్సం ఆధారిత పదార్థం.

75000mPa· s-HPMCతో డోప్ చేయబడిన స్వచ్ఛమైన జిప్సం (G⁃H) మరియు సవరించిన జిప్సం (G⁃H) పేస్ట్ యొక్క షీర్ ⁃ ఒత్తిడి వక్రతలు, సవరించిన బింగ్‌హామ్ (M⁃B) మోడల్ నుండి ఊహించబడ్డాయి. కోత రేటు పెరుగుదలతో, మిశ్రమం యొక్క కోత ఒత్తిడి కూడా పెరుగుతుందని కనుగొనవచ్చు. వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్వచ్ఛమైన జిప్సం మరియు HPMC సవరించిన జిప్సం యొక్క ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత (ηp) మరియు దిగుబడి కోత ఒత్తిడి (τ0) విలువలు పొందబడతాయి.

వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్వచ్ఛమైన జిప్సం మరియు HPMC సవరించిన జిప్సం యొక్క ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత (ηp) మరియు దిగుబడి షీర్ స్ట్రెస్ (τ0) విలువల నుండి, HPMC సవరించిన జిప్సం యొక్క దిగుబడి ఒత్తిడి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో నిరంతరం తగ్గుతుందని మరియు దిగుబడిని చూడవచ్చు. ఒత్తిడి 20℃ తో పోలిస్తే 60 ℃ వద్ద 33% తగ్గుతుంది. ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత వక్రరేఖను గమనించడం ద్వారా, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత కూడా తగ్గుతుందని కనుగొనవచ్చు. అయినప్పటికీ, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో స్వచ్ఛమైన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క దిగుబడి ఒత్తిడి మరియు ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత కొద్దిగా పెరుగుతుంది, ఇది ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల ప్రక్రియలో HPMC సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క భూగర్భ పారామితుల మార్పు HPMC లక్షణాల మార్పు వల్ల సంభవిస్తుందని సూచిస్తుంది.

జిప్సం స్లర్రీ యొక్క దిగుబడి ఒత్తిడి విలువ స్లర్రీ కోత రూపాన్ని నిరోధించినప్పుడు గరిష్ట కోత ఒత్తిడి విలువను ప్రతిబింబిస్తుంది. దిగుబడి ఒత్తిడి విలువ ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, జిప్సం స్లర్రీ అంత స్థిరంగా ఉంటుంది. ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత జిప్సం స్లర్రీ యొక్క రూపాంతరం రేటును ప్రతిబింబిస్తుంది. ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత ఎంత పెద్దదైతే, స్లర్రీ యొక్క కోత రూపాంతరం సమయం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. ముగింపులో, HPMC సవరించిన జిప్సం స్లర్రి యొక్క రెండు రెయోలాజికల్ పారామితులు ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో స్పష్టంగా తగ్గుతాయి మరియు జిప్సం స్లర్రీపై HPMC యొక్క గట్టిపడే ప్రభావం బలహీనపడింది.

స్లర్రీ యొక్క కోత వైకల్యం అనేది కోత బలానికి గురైనప్పుడు స్లర్రీ ద్వారా ప్రతిబింబించే కోత గట్టిపడటం లేదా కోత సన్నబడటం ప్రభావాన్ని సూచిస్తుంది. స్లర్రీ యొక్క షీర్ డిఫార్మేషన్ ఎఫెక్ట్‌ని ఫిట్టింగ్ కర్వ్ నుండి పొందిన సూడోప్లాస్టిక్ ఇండెక్స్ n ద్వారా అంచనా వేయవచ్చు. n <1 అయినప్పుడు, జిప్సం స్లర్రి కోత సన్నబడడాన్ని చూపుతుంది మరియు n తగ్గడంతో జిప్సం స్లర్రి యొక్క షీర్ సన్నబడటం డిగ్రీ పెరుగుతుంది. n > 1 అయినప్పుడు, జిప్సం స్లర్రి కోత గట్టిపడటాన్ని చూపింది మరియు n పెరుగుదలతో జిప్సం స్లర్రీ యొక్క కోత గట్టిపడటం డిగ్రీ పెరిగింది. హెర్షెల్⁃బల్క్లీ (H⁃B) మోడల్ ఫిట్టింగ్ ఆధారంగా వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద HPMC సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క రియోలాజికల్ వక్రతలు, HPMC సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క సూడోప్లాస్టిక్ సూచిక nని పొందుతాయి.

HPMC సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క సూడోప్లాస్టిక్ సూచిక n ప్రకారం, HPMCతో కలిపిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క కోత రూపాంతరం కోత సన్నబడటం మరియు ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో n విలువ క్రమంగా పెరుగుతుంది, ఇది HPMC సవరించిన జిప్సం యొక్క కోత సన్నబడటం ప్రవర్తనను సూచిస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత ద్వారా ప్రభావితమైనప్పుడు కొంతవరకు బలహీనపడుతుంది.

వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద 75000 mPa· HPMC యొక్క షీర్ స్ట్రెస్ డేటా నుండి లెక్కించబడిన కోత రేటుతో సవరించబడిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క స్పష్టమైన స్నిగ్ధత మార్పుల ఆధారంగా, షీర్ రేటు పెరుగుదలతో సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత వేగంగా తగ్గుతుందని కనుగొనవచ్చు, ఇది H⁃B మోడల్ యొక్క యుక్తమైన ఫలితాన్ని ధృవీకరిస్తుంది. సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ కోత సన్నబడటం లక్షణాలను చూపించింది. ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో, మిశ్రమం యొక్క స్పష్టమైన స్నిగ్ధత తక్కువ కోత రేటుతో కొంత మేరకు తగ్గుతుంది, ఇది సవరించిన జిప్సం స్లర్రి యొక్క కోత సన్నబడటం ప్రభావం బలహీనపడుతుందని సూచిస్తుంది.

జిప్సం పుట్టీ యొక్క వాస్తవ ఉపయోగంలో, జిప్సం స్లర్రీ రుద్దడం ప్రక్రియలో సులభంగా వైకల్యంతో మరియు విశ్రాంతి సమయంలో స్థిరంగా ఉండటానికి అవసరం, దీనికి జిప్సం స్లర్రీ మంచి కోత సన్నబడటానికి లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి మరియు HPMC సవరించిన జిప్సం యొక్క కోత మార్పు చాలా అరుదు. కొంత మేరకు, ఇది జిప్సం పదార్థాల నిర్మాణానికి అనుకూలంగా లేదు. HPMC యొక్క స్నిగ్ధత ముఖ్యమైన పారామితులలో ఒకటి మరియు మిక్సింగ్ ఫ్లో యొక్క వేరియబుల్ లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి గట్టిపడటం యొక్క పాత్రను పోషించడానికి ప్రధాన కారణం. సెల్యులోజ్ ఈథర్ వేడి జెల్ యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది, ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ దాని సజల ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత క్రమంగా తగ్గుతుంది మరియు జిలేషన్ ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకున్నప్పుడు తెలుపు జెల్ అవక్షేపించబడుతుంది. ఉష్ణోగ్రతతో సెల్యులోజ్ ఈథర్ సవరించిన జిప్సం యొక్క రియోలాజికల్ పారామితుల మార్పు స్నిగ్ధత యొక్క మార్పుతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, ఎందుకంటే గట్టిపడటం ప్రభావం సెల్యులోజ్ ఈథర్ మరియు మిశ్రమ స్లర్రీ యొక్క సూపర్‌పొజిషన్ ఫలితంగా ఉంటుంది. ప్రాక్టికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో, HPMC పనితీరుపై పర్యావరణ ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాన్ని పరిగణించాలి. ఉదాహరణకు, అధిక ఉష్ణోగ్రత కారణంగా సవరించిన జిప్సం యొక్క పేలవమైన పనితీరును నివారించడానికి వేసవిలో ముడి పదార్థాల ఉష్ణోగ్రతను అధిక ఉష్ణోగ్రతలో నియంత్రించాలి.

2.2 నీటి నిలుపుదలHPMC సవరించిన జిప్సం

సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క మూడు విభిన్న స్పెసిఫికేషన్‌లతో సవరించబడిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క నీటి నిలుపుదల మోతాదు వక్రతతో మార్చబడుతుంది. HPMC మోతాదు పెరుగుదలతో, జిప్సం స్లర్రి యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు గణనీయంగా మెరుగుపడింది మరియు HPMC మోతాదు 0.3%కి చేరుకున్నప్పుడు పెరుగుదల ధోరణి స్థిరంగా ఉంటుంది. చివరగా, జిప్సం స్లర్రి యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు 90% ~ 95% వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది. స్టోన్ పేస్ట్‌పై HPMC స్పష్టమైన నీటిని నిలుపుకునే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉందని ఇది సూచిస్తుంది, అయితే మోతాదు పెరుగుతూనే ఉన్నందున నీటిని నిలుపుకునే ప్రభావం గణనీయంగా మెరుగుపడలేదు. HPMC నీటి నిలుపుదల రేటు వ్యత్యాసం యొక్క మూడు లక్షణాలు పెద్దవి కావు, ఉదాహరణకు, కంటెంట్ 0.3%, నీటి నిలుపుదల రేటు పరిధి 5%, ప్రామాణిక విచలనం 2.2. అత్యధిక స్నిగ్ధత ఉన్న HPMC అత్యధిక నీటి నిలుపుదల రేటు కాదు మరియు తక్కువ స్నిగ్ధత కలిగిన HPMC అత్యల్ప నీటి నిలుపుదల రేటు కాదు. అయినప్పటికీ, స్వచ్ఛమైన జిప్సంతో పోలిస్తే, జిప్సం స్లర్రీ కోసం మూడు HPMCల నీటి నిలుపుదల రేటు గణనీయంగా మెరుగుపడింది మరియు 0.3% కంటెంట్‌లో సవరించిన జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు 95%, 106%, 97% పెరిగింది. ఖాళీ నియంత్రణ సమూహం. సెల్యులోజ్ ఈథర్ స్పష్టంగా జిప్సం స్లర్రీ యొక్క నీటి నిలుపుదలని మెరుగుపరుస్తుంది. HPMC కంటెంట్ పెరుగుదలతో, వివిధ స్నిగ్ధతతో HPMC సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు క్రమంగా సంతృప్త స్థానానికి చేరుకుంటుంది. 10000mPa·sHPMC 0.3% వద్ద సంతృప్త స్థానానికి చేరుకుంది, 75000mPa·s మరియు 20000mPa·s HPMC 0.2% వద్ద సంతృప్త స్థానానికి చేరుకుంది. 75000mPa·s HPMC సవరించిన జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదల వివిధ మోతాదులో ఉష్ణోగ్రతతో మారుతుందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. ఉష్ణోగ్రత తగ్గడంతో, HPMC సవరించిన జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు క్రమంగా తగ్గుతుంది, అయితే స్వచ్ఛమైన జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు ప్రాథమికంగా మారదు, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల జిప్సంపై HPMC యొక్క నీటి నిలుపుదల ప్రభావాన్ని బలహీనపరుస్తుందని సూచిస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత 20 ℃ నుండి 40℃ వరకు పెరిగినప్పుడు HPMC యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు 31.5% తగ్గింది. ఉష్ణోగ్రత 40℃ నుండి 60℃ వరకు పెరిగినప్పుడు, HPMC సవరించిన జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు ప్రాథమికంగా స్వచ్ఛమైన జిప్సంతో సమానంగా ఉంటుంది, ఈ సమయంలో జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదలని మెరుగుపరచడంలో HPMC ప్రభావాన్ని కోల్పోయిందని సూచిస్తుంది. జియాన్ జియాన్ మరియు వాంగ్ పీమింగ్ సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లో థర్మల్ జెల్ దృగ్విషయం ఉందని ప్రతిపాదించారు, ఉష్ణోగ్రత మార్పు సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క స్నిగ్ధత, పదనిర్మాణం మరియు శోషణలో మార్పులకు దారి తీస్తుంది, ఇది స్లర్రీ మిశ్రమం యొక్క పనితీరులో మార్పులకు దారి తీస్తుంది. పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో HPMC ఉన్న సిమెంట్ సొల్యూషన్స్ యొక్క డైనమిక్ స్నిగ్ధత తగ్గుతుందని బులిచెన్ కనుగొన్నారు.

ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల వలన మిశ్రమం యొక్క నీటి నిలుపుదల మార్పు సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క యంత్రాంగంతో కలిపి ఉండాలి. సెల్యులోజ్ ఈథర్ సిమెంట్‌లో నీటిని నిలుపుకునే విధానాన్ని బులిచెన్ వివరించాడు. సిమెంట్ ఆధారిత వ్యవస్థలలో, సిమెంటింగ్ వ్యవస్థ ద్వారా ఏర్పడిన "ఫిల్టర్ కేక్" యొక్క పారగమ్యతను తగ్గించడం ద్వారా HPMC స్లర్రీ యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటును మెరుగుపరుస్తుంది. ద్రవ దశలో HPMC యొక్క నిర్దిష్ట ఏకాగ్రత అనేక వందల నానోమీటర్ల నుండి కొన్ని మైక్రాన్ల ఘర్షణ అనుబంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది నిర్దిష్ట వాల్యూమ్ పాలిమర్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది మిక్స్‌లో నీటి ప్రసార ఛానెల్‌ను సమర్థవంతంగా ప్లగ్ చేస్తుంది, “ఫిల్టర్ కేక్” యొక్క పారగమ్యతను తగ్గిస్తుంది, సమర్థవంతమైన నీటి నిలుపుదల సాధించడానికి. బులిచెన్ జిప్సంలోని HPMCS అదే విధానాన్ని ప్రదర్శిస్తుందని కూడా చూపించాడు. అందువల్ల, ద్రవ దశలో HPMC ద్వారా ఏర్పడిన అసోసియేషన్ యొక్క హైడ్రోమెకానికల్ వ్యాసం యొక్క అధ్యయనం జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదలపై HPMC యొక్క ప్రభావాన్ని వివరించగలదు.

2.3 HPMC కొల్లాయిడ్ అసోసియేషన్ యొక్క హైడ్రోడైనమిక్ వ్యాసం

ద్రవ దశలో 75000mPa·s HPMC యొక్క వివిధ సాంద్రతల కణ పంపిణీ వక్రతలు మరియు 0.6% సాంద్రత వద్ద ద్రవ దశలో HPMC యొక్క మూడు స్పెసిఫికేషన్‌ల కణ పంపిణీ వక్రతలు. ఏకాగ్రత 0.6% ఉన్నప్పుడు ద్రవ దశలో HPMC యొక్క మూడు స్పెసిఫికేషన్ల కణ పంపిణీ వక్రరేఖ నుండి చూడవచ్చు, HPMC ఏకాగ్రత పెరుగుదలతో, ద్రవ దశలో ఏర్పడిన అనుబంధ సమ్మేళనాల కణ పరిమాణం కూడా పెరుగుతుంది. ఏకాగ్రత తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, HPMC అగ్రిగేషన్ ద్వారా ఏర్పడిన కణాలు చిన్నవిగా ఉంటాయి మరియు HPMCలో కొంత భాగం మాత్రమే సుమారు 100nm కణాలుగా మారుతుంది. HPMC ఏకాగ్రత 1% ఉన్నప్పుడు, దాదాపు 300nm హైడ్రోడైనమిక్ వ్యాసంతో పెద్ద సంఖ్యలో ఘర్షణ అనుబంధాలు ఉంటాయి, ఇది పరమాణు అతివ్యాప్తి యొక్క ముఖ్యమైన సంకేతం. ఈ "పెద్ద వాల్యూమ్" పాలిమరైజేషన్ నిర్మాణం మిక్స్‌లోని నీటి ప్రసార ఛానెల్‌ను సమర్థవంతంగా నిరోధించగలదు, "కేక్ యొక్క పారగమ్యతను" తగ్గిస్తుంది మరియు ఈ ఏకాగ్రత వద్ద జిప్సం మిశ్రమం యొక్క సంబంధిత నీటి నిలుపుదల కూడా 90% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ద్రవ దశలో వేర్వేరు స్నిగ్ధతలతో HPMC యొక్క హైడ్రోమెకానికల్ వ్యాసాలు ప్రాథమికంగా ఒకే విధంగా ఉంటాయి, ఇది HPMC వివిధ స్నిగ్ధతలతో సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క సారూప్య నీటి నిలుపుదల రేటును వివరిస్తుంది.

వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద 1% గాఢతతో 75000mPa·s HPMC కణ పరిమాణం పంపిణీ వక్రతలు. ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో, HPMC ఘర్షణ సంఘం యొక్క కుళ్ళిపోవడాన్ని స్పష్టంగా కనుగొనవచ్చు. 40℃ వద్ద, 300nm అనుబంధం యొక్క పెద్ద వాల్యూమ్ పూర్తిగా అదృశ్యమై 15nm చిన్న వాల్యూమ్ కణాలుగా కుళ్ళిపోయింది. ఉష్ణోగ్రత మరింత పెరగడంతో, HPMC చిన్న కణాలుగా మారుతుంది మరియు జిప్సం స్లర్రి యొక్క నీటి నిలుపుదల పూర్తిగా పోతుంది.

ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో మారుతున్న HPMC లక్షణాల దృగ్విషయాన్ని హాట్ జెల్ లక్షణాలు అని కూడా పిలుస్తారు, ప్రస్తుత సాధారణ అభిప్రాయం ఏమిటంటే, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద, ద్రావణాన్ని కరిగించడానికి HPMC స్థూల అణువులు మొదట నీటిలో చెదరగొట్టబడతాయి, అధిక సాంద్రతలో ఉన్న HPMC అణువులు పెద్ద కణాల అనుబంధాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. . ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు, HPMC యొక్క ఆర్ద్రీకరణ బలహీనపడుతుంది, గొలుసుల మధ్య నీరు క్రమంగా విడుదల చేయబడుతుంది, పెద్ద అనుబంధ సమ్మేళనాలు క్రమంగా చిన్న కణాలుగా చెదరగొట్టబడతాయి, ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధత తగ్గుతుంది మరియు జిలేషన్ ఉన్నప్పుడు త్రిమితీయ నెట్‌వర్క్ నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది. ఉష్ణోగ్రత చేరుకుంది, మరియు తెలుపు జెల్ అవక్షేపించబడుతుంది.

ద్రవ దశలో HPMC యొక్క మైక్రోస్ట్రక్చర్ మరియు అధిశోషణ లక్షణాలు మార్చబడినట్లు బోడ్విక్ కనుగొన్నారు. బులిచెన్ యొక్క HPMC కొల్లాయిడల్ అసోసియేషన్ యొక్క స్లర్రి వాటర్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ ఛానల్‌ను నిరోధించే సిద్ధాంతంతో కలిపి, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల HPMC ఘర్షణ సంఘం విచ్ఛిన్నానికి దారితీసిందని, ఫలితంగా సవరించిన జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదల తగ్గుతుందని నిర్ధారించబడింది.

3. ముగింపు

(1) సెల్యులోజ్ ఈథర్ కూడా అధిక స్నిగ్ధత మరియు జిప్సం స్లర్రితో "సూపర్‌మోస్డ్" ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది స్పష్టమైన గట్టిపడటం ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, స్నిగ్ధత మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క మోతాదు పెరుగుదలతో గట్టిపడటం ప్రభావం మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. అయినప్పటికీ, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క స్నిగ్ధత తగ్గుతుంది, దాని గట్టిపడటం ప్రభావం బలహీనపడుతుంది, దిగుబడి కోత ఒత్తిడి మరియు జిప్సం మిశ్రమం యొక్క ప్లాస్టిక్ స్నిగ్ధత తగ్గుతుంది, సూడోప్లాస్టిసిటీ బలహీనపడుతుంది మరియు నిర్మాణ ఆస్తి అధ్వాన్నంగా మారుతుంది.

(2) సెల్యులోజ్ ఈథర్ జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదలని మెరుగుపరిచింది, అయితే ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో, సవరించిన జిప్సం యొక్క నీటి నిలుపుదల కూడా గణనీయంగా తగ్గింది, 60℃ వద్ద కూడా నీటి నిలుపుదల ప్రభావాన్ని పూర్తిగా కోల్పోతుంది. జిప్సం స్లర్రి యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు సెల్యులోజ్ ఈథర్ ద్వారా గణనీయంగా మెరుగుపడింది మరియు వివిధ స్నిగ్ధతతో HPMC సవరించిన జిప్సం స్లర్రీ యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు క్రమంగా మోతాదు పెరుగుదలతో సంతృప్త స్థానానికి చేరుకుంది. జిప్సం నీటి నిలుపుదల సాధారణంగా సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క స్నిగ్ధతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, అధిక స్నిగ్ధత వద్ద తక్కువ ప్రభావం ఉంటుంది.

(3) సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క నీటి నిలుపుదలని ఉష్ణోగ్రతతో మార్చే అంతర్గత కారకాలు ద్రవ దశలో సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క మైక్రోస్కోపిక్ పదనిర్మాణానికి దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. ఒక నిర్దిష్ట ఏకాగ్రత వద్ద, సెల్యులోజ్ ఈథర్ పెద్ద ఘర్షణ అనుబంధాలను ఏర్పరుస్తుంది, అధిక నీటి నిలుపుదలని సాధించడానికి జిప్సం మిశ్రమం యొక్క నీటి రవాణా ఛానెల్‌ను అడ్డుకుంటుంది. అయినప్పటికీ, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క థర్మల్ జిలేషన్ ప్రాపర్టీ కారణంగా, గతంలో ఏర్పడిన పెద్ద కొల్లాయిడ్ అసోసియేషన్ మళ్లీ చెదరగొట్టబడుతుంది, ఇది నీటి నిలుపుదల పనితీరు క్షీణతకు దారితీస్తుంది.