سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ جپسم کی قابل عملیت پر محیطی درجہ حرارت کا اثر

مختلف محیطی درجہ حرارت پر سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ جپسم کی کارکردگی بہت مختلف ہے، لیکن اس کا طریقہ کار واضح نہیں ہے۔ rheological پیرامیٹرز پر سیلولوز ایتھر کے اثرات اور مختلف محیطی درجہ حرارت پر جپسم سلری کے پانی کو برقرار رکھنے کا مطالعہ کیا گیا۔ مائع مرحلے میں سیلولوز ایتھر کے ہائیڈروڈینامک قطر کو متحرک روشنی کے بکھرنے کے طریقہ سے ماپا گیا تھا، اور اثر و رسوخ کے طریقہ کار کی کھوج کی گئی تھی۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ سیلولوز ایتھر کا جپسم پر پانی کو برقرار رکھنے اور گاڑھا کرنے کا اچھا اثر ہے۔ سیلولوز ایتھر کے مواد میں اضافے کے ساتھ، گارا کی viscosity بڑھ جاتی ہے اور پانی کو برقرار رکھنے کی صلاحیت بڑھ جاتی ہے۔ تاہم، درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، ترمیم شدہ جپسم سلری کی پانی کو برقرار رکھنے کی صلاحیت ایک خاص حد تک کم ہو جاتی ہے، اور rheological پیرامیٹرز بھی بدل جاتے ہیں۔ اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ سیلولوز ایتھر کولائیڈ ایسوسی ایشن واٹر ٹرانسپورٹ چینل کو روک کر پانی کی برقراری حاصل کر سکتی ہے، درجہ حرارت میں اضافہ سیلولوز ایتھر کے ذریعہ تیار کردہ بڑے حجم کے ایسوسی ایشن کے ٹوٹنے کا باعث بن سکتا ہے، اس طرح پانی کی برقراری اور ترمیم شدہ جپسم کی کام کرنے کی کارکردگی کو کم کر سکتا ہے۔

کلیدی الفاظ:جپسم سیلولوز ایتھر؛ درجہ حرارت؛ پانی برقرار رکھنے؛ rheology

0. تعارف

جپسم، اچھی تعمیر اور جسمانی خصوصیات کے ساتھ ایک قسم کے ماحول دوست مواد کے طور پر، سجاوٹ کے منصوبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ جپسم پر مبنی مواد کے استعمال میں، پانی کو برقرار رکھنے والے ایجنٹ کو عام طور پر سلری میں ترمیم کرنے کے لیے شامل کیا جاتا ہے تاکہ ہائیڈریشن اور سخت ہونے کے عمل میں پانی کے نقصان کو روکا جا سکے۔ سیلولوز ایتھر اس وقت پانی کو برقرار رکھنے والا سب سے عام ایجنٹ ہے۔ چونکہ ionic CE Ca2+ کے ساتھ رد عمل ظاہر کرے گا، اکثر غیر ionic CE استعمال کرتے ہیں، جیسے: hydroxypropyl methyl cellulose ether، hydroxyethyl methyl cellulose ether اور methyl cellulose ether۔ ڈیکوریشن انجینئرنگ میں جپسم کے بہتر استعمال کے لیے سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ جپسم کی خصوصیات کا مطالعہ کرنا ضروری ہے۔

سیلولوز ایتھر ایک اعلی مالیکیولر کمپاؤنڈ ہے جو الکلی سیلولوز اور ایتھریفائینگ ایجنٹ کے رد عمل سے مخصوص حالات میں تیار ہوتا ہے۔ تعمیراتی انجینئرنگ میں استعمال ہونے والے نانونک سیلولوز ایتھر میں اچھی بازی، پانی کی برقراری، بانڈنگ اور گاڑھا ہونے کا اثر ہوتا ہے۔ سیلولوز ایتھر کے اضافے کا جپسم کے پانی کی برقراری پر بہت واضح اثر پڑتا ہے، لیکن جپسم کے سخت جسم کی موڑنے اور دبانے والی طاقت بھی اضافی مقدار میں اضافے کے ساتھ تھوڑی کم ہوجاتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ سیلولوز ایتھر کا ہوا میں داخل ہونے کا ایک خاص اثر ہوتا ہے، جو گارا کے اختلاط کے عمل میں بلبلوں کو متعارف کرائے گا، اس طرح سخت جسم کی میکانکی خصوصیات کو کم کرے گا۔ ایک ہی وقت میں، بہت زیادہ سیلولوز ایتھر جپسم مکس کو بہت چپچپا بنا دے گا، جس کے نتیجے میں اس کی تعمیراتی کارکردگی متاثر ہوگی۔

جپسم کے ہائیڈریشن کے عمل کو چار مراحل میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: کیلشیم سلفیٹ ہیمی ہائیڈریٹ کی تحلیل، کیلشیم سلفیٹ ڈائی ہائیڈریٹ کا کرسٹلائزیشن نیوکلیشن، کرسٹل نیوکلئس کی نمو اور کرسٹل کی ساخت کی تشکیل۔ جپسم کے ہائیڈریشن کے عمل میں، جپسم کے ذرات کی سطح پر جذب کرنے والا سیلولوز ایتھر کا ہائیڈرو فیلک فنکشنل گروپ پانی کے مالیکیولز کے ایک حصے کو ٹھیک کر دے گا، اس طرح جپسم ہائیڈریشن کے نیوکلیشن کے عمل میں تاخیر ہو جائے گی اور جپسم کی ترتیب کے وقت کو بڑھایا جائے گا۔ SEM مشاہدے کے ذریعے، مروز نے پایا کہ اگرچہ سیلولوز ایتھر کی موجودگی نے کرسٹل کی نشوونما میں تاخیر کی، لیکن کرسٹل کے اوورلیپ اور جمع ہونے میں اضافہ کیا۔

سیلولوز ایتھر ہائیڈرو فیلک گروپس پر مشتمل ہوتا ہے تاکہ اس کی ایک خاص ہائیڈرو فیلیسیٹی ہوتی ہے، پولیمر لمبی زنجیر ایک دوسرے کے ساتھ جڑی ہوتی ہے تاکہ اس میں زیادہ واسکاسیٹی ہو، دونوں کے باہمی تعامل سے سیلولوز کو جپسم مکس پر پانی کو برقرار رکھنے والا گاڑھا کرنے کا اچھا اثر پڑتا ہے۔ بلیچین نے سیمنٹ میں سیلولوز ایتھر کے پانی کو برقرار رکھنے کے طریقہ کار کی وضاحت کی۔ کم مکسنگ پر، سیلولوز ایتھر سیمنٹ پر جذب ہوتا ہے تاکہ پانی کو جذب کیا جا سکے اور پانی کو برقرار رکھنے کے لیے سوجن کے ساتھ۔ اس وقت، پانی کی برقراری غریب ہے. زیادہ خوراک، سیلولوز ایتھر کولائیڈل پولیمر کے چند مائکرون تک سینکڑوں نینو میٹر بنائے گا، مؤثر طریقے سے پانی کو برقرار رکھنے کے لیے سوراخ میں جیل کے نظام کو مؤثر طریقے سے روکے گا۔ جپسم میں سیلولوز ایتھر کا ایکشن میکانزم سیمنٹ کے جیسا ہی ہے، لیکن جپسم سلری کے سیال مرحلے میں زیادہ SO42- ارتکاز سیلولوز کے پانی کو برقرار رکھنے والے اثر کو کمزور کر دے گا۔

مندرجہ بالا مواد کی بنیاد پر، یہ پایا جا سکتا ہے کہ سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ جپسم پر موجودہ تحقیق زیادہ تر جپسم مکس پر سیلولوز ایتھر کے ہائیڈریشن کے عمل، پانی کو برقرار رکھنے کی خصوصیات، میکانی خصوصیات اور سخت جسم کے مائکرو اسٹرکچر، اور سیلولوز ایتھر کے میکانزم پر مرکوز ہے۔ پانی کی برقراری. تاہم، اعلی درجہ حرارت پر سیلولوز ایتھر اور جپسم سلری کے درمیان تعامل کا مطالعہ اب بھی ناکافی ہے۔ سیلولوز ایتھر آبی محلول ایک مخصوص درجہ حرارت پر جیلیٹنائز کرے گا۔ جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا جائے گا، سیلولوز ایتھر کے پانی کے محلول کی چپکنے والی صلاحیت بتدریج کم ہوتی جائے گی۔ جب جیلیٹنائزیشن کا درجہ حرارت پہنچ جاتا ہے، سیلولوز ایتھر سفید جیل میں بدل جائے گا۔ مثال کے طور پر، موسم گرما کی تعمیر میں، محیطی درجہ حرارت زیادہ ہوتا ہے، سیلولوز ایتھر کی تھرمل جیل کی خصوصیات تبدیل شدہ جپسم سلری کی قابل عمل صلاحیت میں تبدیلی کا باعث بنتی ہیں۔ یہ کام منظم تجربات کے ذریعے سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ جپسم مواد کے قابل عمل ہونے پر درجہ حرارت میں اضافے کے اثر کو دریافت کرتا ہے، اور سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ جپسم کے عملی اطلاق کے لیے رہنمائی فراہم کرتا ہے۔

1. تجربہ

1.1 خام مال

جپسم بیجنگ ایکولوجیکل ہوم گروپ کی طرف سے فراہم کردہ β قسم کی قدرتی عمارت کا جپسم ہے۔

شینڈونگ یٹینگ گروپ ہائیڈروکسائپروپائل میتھائل سیلولوز ایتھر سے سیلولوز ایتھر کا انتخاب کیا گیا، 75,000 mPa·s، 100,000 mPa·s اور 200000mPa·s کے لئے مصنوعات کی وضاحتیں، جیلیشن درجہ حرارت 60 ℃ سے اوپر۔ سائٹرک ایسڈ کو جپسم ریٹارڈر کے طور پر منتخب کیا گیا تھا۔

1.2 ریالوجی ٹیسٹ

RST⁃CC rheometer کا استعمال کیا گیا rheological ٹیسٹ کا آلہ BROOKFIELD USA نے تیار کیا تھا۔ Rheological پیرامیٹرز جیسے پلاسٹک کی viscosity اور yeld shear stress of gypsum slurry کا تعین MBT⁃40F⁃0046 نمونہ کنٹینر اور CC3⁃40 روٹر کے ذریعے کیا گیا تھا، اور ڈیٹا پر RHE3000 سافٹ ویئر کے ذریعے کارروائی کی گئی تھی۔

جپسم مکس کی خصوصیات بنگھم سیال کے rheological رویے کے مطابق ہیں، جس کا مطالعہ عام طور پر بنگھم ماڈل کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ تاہم، پولیمر میں ترمیم شدہ جپسم میں شامل سیلولوز ایتھر کی سیوڈو پلاسٹکٹی کی وجہ سے، گارا کا مرکب عام طور پر ایک خاص قینچ پتلا کرنے کی خاصیت پیش کرتا ہے۔ اس صورت میں، ترمیم شدہ Bingham (M⁃B) ماڈل جپسم کے rheological وکر کو بہتر طور پر بیان کر سکتا ہے۔ جپسم کی قینچ کی خرابی کا مطالعہ کرنے کے لیے، یہ کام ہرشل بلکلے (H⁃B) ماڈل کا بھی استعمال کرتا ہے۔

1.3 پانی برقرار رکھنے کا ٹیسٹ

ٹیسٹ کا طریقہ کار GB/T28627⁃2012 پلاسٹرنگ پلاسٹر سے رجوع کریں۔ متغیر کے درجہ حرارت کے ساتھ تجربے کے دوران، جپسم کو تندور کے متعلقہ درجہ حرارت پر 1 گھنٹہ پہلے پہلے سے گرم کیا گیا تھا، اور تجربے میں استعمال ہونے والے مخلوط پانی کو مسلسل درجہ حرارت والے پانی کے غسل میں اسی درجہ حرارت میں 1 گھنٹہ پہلے سے گرم کیا گیا تھا، اور آلہ استعمال کیا گیا تھا۔ پہلے سے گرم کیا گیا تھا۔

1.4 ہائیڈروڈینامک قطر ٹیسٹ

مائع مرحلے میں HPMC پولیمر ایسوسی ایشن کا ہائیڈروڈینامک قطر (D50) ایک متحرک روشنی بکھرنے والے پارٹیکل سائز تجزیہ کار (Malvern Zetasizer NanoZS90) کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا۔

2. نتائج اور بحث

2.1 HPMC ترمیم شدہ جپسم کی Rheological خصوصیات

ظاہری viscosity ایک سیال پر عمل کرنے والی قینچ کی شرح سے قینچ کے دباؤ کا تناسب ہے اور غیر نیوٹونین سیالوں کے بہاؤ کو نمایاں کرنے کا ایک پیرامیٹر ہے۔ تبدیل شدہ جپسم سلری کی ظاہری چپکنے والی تین مختلف وضاحتوں (75000mPa·s، 100,000mpa·s اور 200000mPa·s) کے تحت سیلولوز ایتھر کے مواد کے ساتھ تبدیل ہوئی۔ ٹیسٹ کا درجہ حرارت 20 ℃ تھا۔ جب ریومیٹر کی قینچ کی شرح 14 منٹ-1 ہوتی ہے، تو یہ معلوم کیا جا سکتا ہے کہ HPMC انکارپوریشن کے اضافے کے ساتھ جپسم سلوری کی viscosity بڑھ جاتی ہے، اور HPMC viscosity جتنی زیادہ ہوگی، ترمیم شدہ جپسم سلوری کی viscosity اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ HPMC کا جپسم سلری پر واضح گاڑھا ہونا اور viscosification اثر ہے۔ جپسم سلری اور سیلولوز ایتھر ایک خاص چپکنے والی مادے ہیں۔ ترمیم شدہ جپسم مکس میں، سیلولوز ایتھر جپسم ہائیڈریشن مصنوعات کی سطح پر جذب ہوتا ہے، اور سیلولوز ایتھر کے ذریعے بننے والا نیٹ ورک اور جپسم مکس کے ذریعے بننے والا نیٹ ورک آپس میں بنے ہوئے ہیں، جس کے نتیجے میں "سپرپوزیشن اثر" ہوتا ہے، جو کہ مجموعی طور پر چپکنے والی کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے۔ ترمیم شدہ جپسم پر مبنی مواد۔

خالص جپسم (G⁃H) اور ترمیم شدہ جپسم (G⁃H) پیسٹ کے قینچ ⁃ تناؤ کے منحنی خطوط 75000mPa· s-HPMC کے ساتھ ڈوپڈ ہیں، جیسا کہ نظر ثانی شدہ Bingham (M⁃B) ماڈل سے اندازہ لگایا گیا ہے۔ یہ پایا جا سکتا ہے کہ قینچ کی شرح میں اضافے کے ساتھ، مرکب کا قینچ کا دباؤ بھی بڑھ جاتا ہے۔ مختلف درجہ حرارت پر خالص جپسم اور HPMC ترمیم شدہ جپسم کی پلاسٹک واسکاسیٹی (ηp) اور ییلڈ شیئر اسٹریس (τ0) کی قدریں حاصل کی جاتی ہیں۔

مختلف درجہ حرارت پر خالص جپسم اور HPMC ترمیم شدہ جپسم کی پلاسٹک viscosity (ηp) اور yeld shear stress (τ0) اقدار سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ HPMC ترمیم شدہ جپسم کی پیداوار کا دباؤ درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ مسلسل کم ہوتا جائے گا، اور پیداوار 20℃ کے مقابلے میں 60℃ پر تناؤ 33% کم ہو جائے گا۔ پلاسٹک کی viscosity وکر کا مشاہدہ کرنے سے، یہ پایا جا سکتا ہے کہ تبدیل شدہ جپسم سلری کی پلاسٹک کی viscosity بھی درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ کم ہو جاتی ہے۔ تاہم، درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ خالص جپسم سلری کی پیداواری تناؤ اور پلاسٹک کی چپکنے والی مقدار میں قدرے اضافہ ہوتا ہے، جو اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ درجہ حرارت میں اضافے کے عمل میں HPMC ترمیم شدہ جپسم سلوری کے rheological پیرامیٹرز کی تبدیلی HPMC خصوصیات میں تبدیلی کی وجہ سے ہوتی ہے۔

جپسم سلری کی پیداواری تناؤ کی قیمت زیادہ سے زیادہ قینچ کے دباؤ کی قدر کی عکاسی کرتی ہے جب گارا قینچ کی خرابی کے خلاف مزاحمت کرتا ہے۔ پیداوار کے دباؤ کی قدر جتنی زیادہ ہوگی، جپسم سلری اتنی ہی مستحکم ہو سکتی ہے۔ پلاسٹک کی viscosity جپسم سلوری کی اخترتی کی شرح کو ظاہر کرتی ہے۔ پلاسٹک کی واسکاسیٹی جتنی زیادہ ہوگی، گارا کی قینچ کی خرابی کا وقت اتنا ہی لمبا ہوگا۔ آخر میں، HPMC میں ترمیم شدہ جپسم سلری کے دو rheological پیرامیٹرز درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ واضح طور پر کم ہو جاتے ہیں، اور HPMC کا جپسم سلری پر گاڑھا ہونے والا اثر کمزور ہو جاتا ہے۔

گارا کی قینچ کی خرابی سے مراد قینچ گاڑھا ہونا یا قینچ پتلا کرنے کا اثر ہوتا ہے جو قینچی قوت کے تابع ہونے پر سلوری سے ظاہر ہوتا ہے۔ سلوری کے قینچ کی خرابی کے اثر کا اندازہ فٹنگ کریو سے حاصل کردہ سیڈو پلاسٹک انڈیکس n سے کیا جاسکتا ہے۔ جب n <1، جپسم گارا قینچ کے پتلا ہونے کو ظاہر کرتا ہے، اور n کی کمی کے ساتھ جپسم سلری کی قینچ پتلی ہونے کی ڈگری زیادہ ہو جاتی ہے۔ جب n > 1، جپسم سلوری نے قینچ گاڑھا ہونا دکھایا، اور جپسم سلوری کی قینچ گاڑھا ہونے کی ڈگری n کے اضافے کے ساتھ بڑھ گئی۔ ہرشل بلکلے (H⁃B) ماڈل فٹنگ کی بنیاد پر مختلف درجہ حرارت پر HPMC میں ترمیم شدہ جپسم سلری کے ریولوجیکل منحنی خطوط، اس طرح HPMC ترمیم شدہ جپسم سلری کا سیوڈو پلاسٹک انڈیکس n حاصل کرتے ہیں۔

HPMC ترمیم شدہ جپسم سلری کے سیڈو پلاسٹک انڈیکس n کے مطابق، HPMC کے ساتھ مخلوط جپسم سلوری کی قینچ کی خرابی قینچ پتلی ہوتی ہے، اور درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ n کی قدر بتدریج بڑھ جاتی ہے، جو اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ HPMC کے قینچ پتلا کرنے کے رویے میں تبدیلی آئے گی۔ درجہ حرارت سے متاثر ہونے پر ایک خاص حد تک کمزور ہونا۔

مختلف درجہ حرارت پر 75000 mPa· HPMC کے شیئر اسٹریس ڈیٹا سے شمار کیے گئے قینچ کی شرح کے ساتھ تبدیل شدہ جپسم سلوری کی واضح چپچپا تبدیلیوں کی بنیاد پر، یہ پایا جا سکتا ہے کہ تبدیل شدہ جپسم سلوری کی پلاسٹک کی چپکنے والی قینچ کی شرح میں اضافے کے ساتھ تیزی سے کمی واقع ہوتی ہے، جو H⁃B ماڈل کے موزوں نتائج کی تصدیق کرتا ہے۔ ترمیم شدہ جپسم سلری نے قینچ پتلا کرنے کی خصوصیات ظاہر کیں۔ درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، مکسچر کی ظاہری چپکنے والی کم قینچ کی شرح پر ایک خاص حد تک کم ہو جاتی ہے، جو اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ تبدیل شدہ جپسم سلوری کا قینچ پتلا کرنے کا اثر کمزور ہو گیا ہے۔

جپسم پٹین کے حقیقی استعمال میں، جپسم سلری کو رگڑنے کے عمل میں آسانی سے درست کرنے اور آرام کے وقت مستحکم رہنے کی ضرورت ہوتی ہے، جس کے لیے جپسم سلری کو اچھی قینچ پتلی کرنے کی خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے، اور HPMC ترمیم شدہ جپسم کی قینچ کی تبدیلی بہت کم ہوتی ہے۔ ایک خاص حد تک، جو جپسم مواد کی تعمیر کے لیے سازگار نہیں ہے۔ HPMC کی viscosity اہم پیرامیٹرز میں سے ایک ہے، اور یہ بھی اہم وجہ ہے کہ یہ مکسنگ فلو کی متغیر خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے گاڑھا ہونے کا کردار ادا کرتا ہے۔ سیلولوز ایتھر میں ہی گرم جیل کی خصوصیات ہوتی ہیں، درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ ہی اس کے پانی کے محلول کی چپکنے کی صلاحیت بتدریج کم ہوتی جاتی ہے، اور جیلیشن کے درجہ حرارت تک پہنچنے پر سفید جیل تیز ہو جاتی ہے۔ درجہ حرارت کے ساتھ سیلولوز ایتھر میں ترمیم شدہ جپسم کے rheological پیرامیٹرز کی تبدیلی کا viscosity کی تبدیلی سے گہرا تعلق ہے، کیونکہ گاڑھا ہونے کا اثر سیلولوز ایتھر اور مخلوط سلیری کے سپرپوزیشن کا نتیجہ ہے۔ عملی انجینئرنگ میں، HPMC کی کارکردگی پر ماحولیاتی درجہ حرارت کے اثرات پر غور کیا جانا چاہیے۔ مثال کے طور پر، اعلی درجہ حرارت کی وجہ سے تبدیل شدہ جپسم کی خراب کارکردگی سے بچنے کے لیے گرمیوں میں خام مال کے درجہ حرارت کو زیادہ درجہ حرارت پر کنٹرول کیا جانا چاہیے۔

2.2 کا پانی برقرار رکھناHPMC ترمیم شدہ جپسم

سیلولوز ایتھر کی تین مختلف خصوصیات کے ساتھ ترمیم شدہ جپسم سلری کی پانی کی برقراری خوراک کے منحنی خطوط کے ساتھ تبدیل کردی جاتی ہے۔ HPMC خوراک میں اضافے کے ساتھ، جپسم سلری کی پانی برقرار رکھنے کی شرح میں نمایاں بہتری آئی ہے، اور HPMC کی خوراک 0.3% تک پہنچنے پر اضافے کا رجحان مستحکم ہو جاتا ہے۔ آخر میں، جپسم سلری کی پانی برقرار رکھنے کی شرح 90% ~ 95% پر مستحکم ہے۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ پتھر کے پیسٹ پیسٹ پر HPMC کا پانی کو برقرار رکھنے کا واضح اثر ہے، لیکن پانی کو برقرار رکھنے والے اثر میں خاطر خواہ بہتری نہیں آئی ہے کیونکہ خوراک میں مسلسل اضافہ ہوتا جا رہا ہے۔ HPMC پانی برقرار رکھنے کی شرح کے فرق کی تین وضاحتیں بڑی نہیں ہیں، مثال کے طور پر، جب مواد 0.3% ہے، پانی برقرار رکھنے کی شرح کی حد 5% ہے، معیاری انحراف 2.2 ہے۔ سب سے زیادہ viscosity کے ساتھ HPMC سب سے زیادہ پانی برقرار رکھنے کی شرح نہیں ہے، اور سب سے کم viscosity کے ساتھ HPMC سب سے کم پانی برقرار رکھنے کی شرح نہیں ہے۔ تاہم، خالص جپسم کے مقابلے میں، جپسم سلری کے لیے تین HPMC کی پانی برقرار رکھنے کی شرح میں نمایاں بہتری آئی ہے، اور 0.3% مواد میں ترمیم شدہ جپسم کی پانی برقرار رکھنے کی شرح میں 95%، 106%، 97% اضافہ ہوا ہے۔ خالی کنٹرول گروپ سیلولوز ایتھر واضح طور پر جپسم سلری کے پانی کی برقراری کو بہتر بنا سکتا ہے۔ HPMC کے مواد میں اضافے کے ساتھ، HPMC میں ترمیم شدہ جپسم سلری کے پانی کو برقرار رکھنے کی شرح مختلف viscosity کے ساتھ آہستہ آہستہ سنترپتی نقطہ تک پہنچ جاتی ہے۔ 10000mPa·sHPMC 0.3%، 75000mPa·s اور 20000mPa·s HPMC سنترپتی پوائنٹ 0.2% پر پہنچ گیا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ 75000mPa·s HPMC میں ترمیم شدہ جپسم کی پانی کی برقراری مختلف خوراک کے تحت درجہ حرارت کے ساتھ تبدیل ہوتی ہے۔ درجہ حرارت میں کمی کے ساتھ، HPMC ترمیم شدہ جپسم کے پانی کو برقرار رکھنے کی شرح بتدریج کم ہوتی جاتی ہے، جبکہ خالص جپسم کے پانی کو برقرار رکھنے کی شرح بنیادی طور پر کوئی تبدیلی نہیں ہوتی، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ درجہ حرارت میں اضافہ HPMC کے جپسم پر پانی برقرار رکھنے کے اثر کو کمزور کرتا ہے۔ جب درجہ حرارت 20 ℃ سے 40 ℃ تک بڑھ گیا تو HPMC کی پانی برقرار رکھنے کی شرح میں 31.5٪ کی کمی واقع ہوئی۔ جب درجہ حرارت 40 ℃ سے 60 ℃ تک بڑھ جاتا ہے تو، HPMC ترمیم شدہ جپسم کی پانی برقرار رکھنے کی شرح بنیادی طور پر خالص جپسم کے برابر ہوتی ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ HPMC اس وقت جپسم کے پانی کی برقراری کو بہتر بنانے کا اثر کھو چکا ہے۔ جیان جیان اور وانگ پیئمنگ نے تجویز پیش کی کہ سیلولوز ایتھر خود ایک تھرمل جیل کا رجحان رکھتا ہے، درجہ حرارت کی تبدیلی سیلولوز ایتھر کی چپکنے والی، شکل اور جذب میں تبدیلیوں کا باعث بنے گی، جو سلوری مکس کی کارکردگی میں تبدیلیوں کا پابند ہے۔ بلیچین نے یہ بھی پایا کہ HPMC پر مشتمل سیمنٹ کے محلول کی متحرک چپکنے والی درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ کم ہو جاتی ہے۔

درجہ حرارت میں اضافے کی وجہ سے مرکب کے پانی کی برقراری کی تبدیلی کو سیلولوز ایتھر کے طریقہ کار کے ساتھ ملایا جانا چاہئے۔ بلیچین نے اس طریقہ کار کی وضاحت کی جس کے ذریعے سیلولوز ایتھر سیمنٹ میں پانی کو برقرار رکھ سکتا ہے۔ سیمنٹ پر مبنی نظاموں میں، HPMC سیمنٹنگ سسٹم کے ذریعے بننے والے "فلٹر کیک" کی پارگمیتا کو کم کر کے سلوری کے پانی کو برقرار رکھنے کی شرح کو بہتر بناتا ہے۔ مائع مرحلے میں HPMC کا ایک خاص ارتکاز کولائیڈل ایسوسی ایشن کے چند مائکرون تک کئی سو نینو میٹر بنائے گا، اس میں پولیمر ڈھانچہ کا ایک خاص حجم ہے جو پانی کی ترسیل کے چینل کو مکس میں مؤثر طریقے سے پلگ کر سکتا ہے، "فلٹر کیک" کی پارگمیتا کو کم کر سکتا ہے، موثر پانی کی برقراری حاصل کرنے کے لئے. بلیچین نے یہ بھی ظاہر کیا کہ جپسم میں HPMCS ایک ہی طریقہ کار کی نمائش کرتا ہے۔ لہذا، مائع مرحلے میں HPMC کے ذریعہ تشکیل کردہ ایسوسی ایشن کے ہائیڈرو مکینیکل قطر کا مطالعہ جپسم کے پانی کی برقراری پر HPMC کے اثر کی وضاحت کر سکتا ہے۔

2.3 HPMC کولائیڈ ایسوسی ایشن کا ہائیڈروڈینامک قطر

مائع مرحلے میں 75000mPa·s HPMC کے مختلف ارتکاز کے ذرہ کی تقسیم کے منحنی خطوط اور 0.6% کے ارتکاز پر مائع مرحلے میں HPMC کی تین خصوصیات کے ذرہ کی تقسیم کے منحنی خطوط۔ یہ مائع مرحلے میں تین تصریحات کے HPMC کے ذرہ کی تقسیم کے منحنی خطوط سے دیکھا جا سکتا ہے جب ارتکاز 0.6% ہے کہ HPMC ارتکاز میں اضافے کے ساتھ، مائع مرحلے میں بننے والے متعلقہ مرکبات کے ذرہ کا سائز بھی بڑھ جاتا ہے۔ جب ارتکاز کم ہوتا ہے، تو HPMC جمع سے بننے والے ذرات چھوٹے ہوتے ہیں، اور HPMC مجموعی کا صرف ایک چھوٹا حصہ تقریباً 100nm کے ذرات میں بدل جاتا ہے۔ جب HPMC کا ارتکاز 1% ہوتا ہے، تو تقریباً 300nm کے ہائیڈروڈینامک قطر کے ساتھ کولائیڈل ایسوسی ایشنز کی ایک بڑی تعداد ہوتی ہے، جو مالیکیولر اوورلیپ کی ایک اہم علامت ہے۔ یہ "بڑے حجم" کا پولیمرائزیشن ڈھانچہ مکس میں واٹر ٹرانسمیشن چینل کو مؤثر طریقے سے روک سکتا ہے، "کیک کی پارگمیتا" کو کم کر سکتا ہے، اور اس ارتکاز میں جپسم مکس کی متعلقہ پانی کی برقراری بھی 90% سے زیادہ ہے۔ مائع مرحلے میں مختلف viscosities کے ساتھ HPMC کے ہائیڈرو مکینیکل قطر بنیادی طور پر ایک جیسے ہوتے ہیں، جو HPMC میں ترمیم شدہ جپسم سلری کی مختلف viscosities کے ساتھ پانی برقرار رکھنے کی اسی طرح کی شرح کی وضاحت کرتا ہے۔

مختلف درجہ حرارت پر 1% ارتکاز کے ساتھ 75000mPa·s HPMC کے ذرہ سائز کی تقسیم کے منحنی خطوط۔ درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، HPMC کولائیڈل ایسوسی ایشن کا گلنا واضح طور پر پایا جا سکتا ہے۔ 40℃ پر، 300nm ایسوسی ایشن کا بڑا حجم مکمل طور پر غائب ہو گیا اور 15nm کے چھوٹے حجم کے ذرات میں گل گیا۔ درجہ حرارت میں مزید اضافے کے ساتھ، HPMC چھوٹے ذرات بن جاتا ہے، اور جپسم سلوری کی پانی کی برقراری مکمل طور پر ختم ہو جاتی ہے۔

درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ HPMC کی خصوصیات میں تبدیلی کے رجحان کو گرم جیل کی خصوصیات بھی کہا جاتا ہے، موجودہ عام نظریہ یہ ہے کہ کم درجہ حرارت پر، HPMC میکرو مالیکیول پہلے پانی میں حل کو تحلیل کرنے کے لیے منتشر ہوتے ہیں، HPMC کے مالیکیول زیادہ ارتکاز میں بڑے ذرہ ایسوسی ایشن بنائیں گے۔ . جب درجہ حرارت بڑھتا ہے، HPMC کی ہائیڈریشن کمزور ہو جاتی ہے، زنجیروں کے درمیان پانی آہستہ آہستہ خارج ہو جاتا ہے، بڑے ایسوسی ایشن مرکبات بتدریج چھوٹے ذرات میں منتشر ہو جاتے ہیں، محلول کی viscosity کم ہو جاتی ہے، اور تین جہتی نیٹ ورک کا ڈھانچہ بنتا ہے جب جیلیشن درجہ حرارت تک پہنچ جاتا ہے، اور سفید جیل کو تیز کیا جاتا ہے.

Bodvik نے پایا کہ مائع مرحلے میں HPMC کی مائیکرو اسٹرکچر اور جذب کرنے کی خصوصیات کو تبدیل کیا گیا تھا۔ بلیچن کے HPMC کولائیڈل ایسوسی ایشن کے نظریہ کے ساتھ مل کر سلوری واٹر ٹرانسپورٹ چینل کو روکتا ہے، یہ نتیجہ اخذ کیا گیا کہ درجہ حرارت میں اضافہ HPMC کولائیڈل ایسوسی ایشن کے ٹوٹنے کا باعث بنتا ہے، جس کے نتیجے میں ترمیم شدہ جپسم کے پانی کی برقراری میں کمی واقع ہوتی ہے۔

3. نتیجہ

(1) سیلولوز ایتھر بذات خود اعلی viscosity اور جپسم سلوری کے ساتھ "سپر امپوزڈ" اثر رکھتا ہے، جو ایک واضح گاڑھا ہونے والا اثر ادا کرتا ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت پر، سیلولوز ایتھر کی viscosity اور خوراک میں اضافے کے ساتھ گاڑھا ہونے کا اثر زیادہ واضح ہو جاتا ہے۔ تاہم، درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، سیلولوز ایتھر کی چپچپا پن کم ہو جاتی ہے، اس کا گاڑھا ہونے کا اثر کمزور ہو جاتا ہے، پیداوار میں قینچ کا دباؤ اور جپسم مکس کی پلاسٹک کی چپکتی کم ہو جاتی ہے، سیوڈو پلاسٹکٹی کمزور ہو جاتی ہے، اور تعمیراتی خاصیت بدتر ہو جاتی ہے۔

(2) سیلولوز ایتھر نے جپسم کے پانی کی برقراری کو بہتر کیا، لیکن درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، ترمیم شدہ جپسم کے پانی کی برقراری میں بھی نمایاں کمی واقع ہوئی، یہاں تک کہ 60℃ پر پانی برقرار رکھنے کا اثر مکمل طور پر ختم ہو جائے گا۔ سیلولوز ایتھر کے ذریعہ جپسم سلری کی پانی برقرار رکھنے کی شرح میں نمایاں طور پر بہتری آئی، اور HPMC میں ترمیم شدہ جپسم سلری کی پانی برقرار رکھنے کی شرح مختلف viscosity کے ساتھ آہستہ آہستہ خوراک میں اضافے کے ساتھ سنترپتی نقطہ تک پہنچ گئی۔ جپسم پانی کی برقراری عام طور پر سیلولوز ایتھر کی viscosity کے متناسب ہے، اعلی viscosity پر بہت کم اثر پڑتا ہے۔

(3) اندرونی عوامل جو درجہ حرارت کے ساتھ سیلولوز ایتھر کے پانی کی برقراری کو تبدیل کرتے ہیں ان کا مائع مرحلے میں سیلولوز ایتھر کی خوردبینی شکل سے گہرا تعلق ہے۔ ایک خاص ارتکاز میں، سیلولوز ایتھر جمع ہو کر بڑی کولائیڈل ایسوسی ایشنز بناتا ہے، جس سے جپسم مکسچر کے پانی کی نقل و حمل کے چینل کو روکتا ہے تاکہ پانی کو زیادہ برقرار رکھا جا سکے۔ تاہم، درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، خود سیلولوز ایتھر کی تھرمل جیلیشن خاصیت کی وجہ سے، پہلے سے بنی ہوئی بڑی کولائیڈ ایسوسی ایشن دوبارہ پھیل جاتی ہے، جس سے پانی کو برقرار رکھنے کی کارکردگی میں کمی آتی ہے۔