कोरड्या-मिश्रित मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथरची काय भूमिका आहे?

सेल्युलोज इथर हा एक सिंथेटिक पॉलिमर आहे जो रासायनिक सुधारणेद्वारे नैसर्गिक सेल्युलोजपासून बनविला जातो. सेल्युलोज इथर हे नैसर्गिक सेल्युलोजचे व्युत्पन्न आहे. सेल्युलोज इथरचे उत्पादन सिंथेटिक पॉलिमरपेक्षा भिन्न आहे. त्याची सर्वात मूलभूत सामग्री सेल्युलोज, एक नैसर्गिक पॉलिमर कंपाऊंड आहे. नैसर्गिक सेल्युलोज संरचनेच्या विशिष्टतेमुळे, सेल्युलोजमध्ये स्वतः इथरिफिकेशन एजंट्ससह प्रतिक्रिया देण्याची क्षमता नाही. तथापि, सूज एजंटच्या उपचारानंतर, आण्विक साखळी आणि साखळ्यांमधील मजबूत हायड्रोजन बॉन्ड्स नष्ट होतात आणि हायड्रॉक्सिल ग्रुपचे सक्रिय प्रकाशन एक प्रतिक्रियाशील अल्कली सेल्युलोज बनते. सेल्युलोज इथर मिळवा.

सेल्युलोज एथरचे गुणधर्म घटकांच्या प्रकार, संख्या आणि वितरणावर अवलंबून असतात. सेल्युलोज इथर्सचे वर्गीकरण देखील पर्यायांच्या प्रकारांवर, इथरिफिकेशनची डिग्री, विद्रव्यता आणि संबंधित अनुप्रयोग गुणधर्मांवर आधारित आहे. आण्विक साखळीवरील पर्यायांच्या प्रकारानुसार, ते मोनो इथर आणि मिश्रित इथरमध्ये विभागले जाऊ शकते. आम्ही सहसा एमसी मोनो इथर म्हणून वापरतो आणि एचपीएमसी मिश्रित इथर म्हणून वापरतो. नैसर्गिक सेल्युलोजच्या ग्लूकोज युनिटवरील हायड्रॉक्सिल ग्रुप नंतर मेथॉक्सी ग्रुपद्वारे बदलल्यानंतर मिथाइल सेल्युलोज इथर एमसी हे उत्पादन आहे. स्ट्रक्चरल फॉर्म्युला [सीओ एच 7 ओ 2 (ओएच) 3-एच (ओसीएच 3) एच] एक्स हे एक उत्पादन आहे जे मिथॉक्सी ग्रुपसह युनिटवर हायड्रॉक्सिल ग्रुपचा एक भाग आणि हायड्रोक्सीप्रॉपिल ग्रुपसह आणखी एक भाग घेऊन. स्ट्रक्चरल सूत्र [c6h7o2 (OH) 3-mn (OCH3) -M [OCH2CH (OH) CH3] n] x आहे हायड्रोक्सीथिल मेथिलसेल्युलोज इथर हेमसी, जे बाजारात मोठ्या प्रमाणात वापरले आणि विकले गेले आहे.

विद्रव्यतेच्या बाबतीत, ते आयनिक आणि नॉन-आयनिकमध्ये विभागले जाऊ शकते. वॉटर-विद्रव्य नॉन-आयनिक सेल्युलोज इथर प्रामुख्याने अल्काइल इथर आणि हायड्रॉक्सीअल्किल इथरच्या दोन मालिकेसह बनलेले आहेत. आयनिक सीएमसी प्रामुख्याने सिंथेटिक डिटर्जंट्स, टेक्सटाईल प्रिंटिंग आणि डाईंग, अन्न आणि तेलाच्या अन्वेषणात वापरला जातो. नॉन-आयनिक एमसी, एचपीएमसी, एचईएमसी इ. मुख्यत: बांधकाम साहित्य, लेटेक्स पेंट, औषध, दैनंदिन रासायनिक इत्यादींमध्ये वापरले जाते. दाट, वॉटर रिटेनिंग एजंट, स्टेबलायझर, फैलाव आणि फिल्म फॉर्मिंग एजंट म्हणून वापरले जाते.

सेल्युलोज इथरचे पाणी धारणा

बांधकाम साहित्य, विशेषत: कोरड्या-मिश्रित मोर्टारच्या उत्पादनात, सेल्युलोज इथर एक अपरिवर्तनीय भूमिका बजावते, विशेषत: विशेष मोर्टार (सुधारित मोर्टार) च्या निर्मितीमध्ये, हा एक अपरिहार्य आणि महत्वाचा घटक आहे.

मोर्टारमध्ये वॉटर-विद्रव्य सेल्युलोज इथरच्या महत्त्वपूर्ण भूमिकेमध्ये मुख्यत: तीन पैलू आहेत, एक उत्कृष्ट पाणी धारणा क्षमता आहे, दुसरे म्हणजे मोर्टारच्या सुसंगततेवर आणि थिक्सोट्रोपीवर प्रभाव आहे आणि तिसरा सिमेंटशी संवाद आहे.

सेल्युलोज इथरचा पाण्याचा धारणा प्रभाव बेस लेयरच्या पाण्याचे शोषण, मोर्टारची रचना, मोर्टार थरची जाडी, मोर्टारची पाण्याची मागणी आणि सेटिंग सामग्रीची सेटिंग वेळ यावर अवलंबून असते. सेल्युलोज इथरची पाण्याची धारणा स्वतःच सेल्युलोज इथरच्या विद्रव्यता आणि डिहायड्रेशनमधून येते. हे सर्वज्ञात आहे की सेल्युलोज आण्विक साखळीत मोठ्या संख्येने हायड्रेटेबल ओएच गट असतात, परंतु ते पाण्यात विद्रव्य नसते, कारण सेल्युलोजच्या संरचनेत क्रिस्टलिटीची उच्च प्रमाणात असते. एकट्या हायड्रॉक्सिल गटांची हायड्रेशन क्षमता रेणूंच्या दरम्यान मजबूत हायड्रोजन बॉन्ड्स आणि व्हॅन डेर वाल्सच्या सैन्यास कव्हर करण्यासाठी पुरेसे नाही. म्हणूनच, ते केवळ फुगते परंतु पाण्यात विरघळत नाही. जेव्हा आण्विक साखळीमध्ये एखादा पर्याय ओळखला जातो, तेव्हा केवळ हायड्रोजन साखळीचा नाश होतो, परंतु जवळच्या साखळ्यांमधील सब्सटेंटच्या वेडिंगमुळे इंटरचेन हायड्रोजन बॉन्ड देखील नष्ट होते. सबस्टेंटुएंट जितका मोठा असेल तितका रेणूंमध्ये जास्त अंतर. अंतर जितके जास्त. हायड्रोजन बॉन्ड्स नष्ट होण्याचा जास्त परिणाम, सेल्युलोज इथर सेल्युलोज जाळीचा विस्तार झाल्यानंतर वॉटर-विद्रव्य बनतो आणि द्रावणात प्रवेश करतो, ज्यामुळे उच्च-व्हिस्कोसिटी सोल्यूशन तयार होते. जेव्हा तापमान वाढते तेव्हा पॉलिमरचे हायड्रेशन कमकुवत होते आणि साखळ्यांमधील पाणी बाहेर काढले जाते. जेव्हा डिहायड्रेशन प्रभाव पुरेसा असतो, तेव्हा रेणू एकत्रित होण्यास सुरवात होते, ज्यामुळे त्रिमितीय नेटवर्क स्ट्रक्चर जेल तयार होते आणि फोल्ड आउट होते. मोर्टारच्या पाण्याच्या धारणावर परिणाम करणारे घटकांमध्ये सेल्युलोज इथरची चिकटपणा, जोडलेली रक्कम, कणांची सूक्ष्मता आणि वापर तापमान समाविष्ट आहे.

सेल्युलोज इथरची चिकटपणा जितका जास्त असेल तितका पाण्याचे धारणा कार्यक्षमता आणि पॉलिमर सोल्यूशनची चिकटपणा जितका जास्त असेल तितका. पॉलिमरच्या आण्विक वजन (पॉलिमरायझेशन डिग्री) वर अवलंबून, हे आण्विक संरचनेच्या साखळीच्या लांबीद्वारे आणि साखळीच्या आकाराद्वारे देखील निश्चित केले जाते आणि पर्यायांच्या प्रकारांचे आणि प्रमाणांचे वितरण देखील त्याच्या चिकटपणाच्या श्रेणीवर थेट परिणाम करते.

[η] = किमी α

[η] पॉलिमर सोल्यूशनची आंतरिक चिकटपणा

एम पॉलिमर आण्विक वजन

α पॉलिमर वैशिष्ट्यपूर्ण स्थिर

के व्हिस्कोसिटी सोल्यूशन गुणांक

पॉलिमर सोल्यूशनची चिकटपणा पॉलिमरच्या आण्विक वजनावर अवलंबून असते. सेल्युलोज इथर सोल्यूशनची चिकटपणा आणि एकाग्रता विविध क्षेत्रातील अनुप्रयोगाशी संबंधित आहे. म्हणूनच, प्रत्येक सेल्युलोज इथरमध्ये बर्‍याच वेगवेगळ्या व्हिस्कोसिटी वैशिष्ट्ये असतात आणि व्हिस्कोसिटीचे समायोजन प्रामुख्याने अल्कली सेल्युलोजच्या अधोगतीमुळे होते, म्हणजेच सेल्युलोज आण्विक साखळी तोडणे.

हे आकृती 1.2 वरून पाहिले जाऊ शकते की मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथरचे प्रमाण जितके जास्त असेल तितकेच पाण्याचे धारणा कार्यक्षमता आणि चिकटपणा जितके जास्त असेल तितके पाण्याचे धारणा कार्यक्षमता जितके जास्त असेल तितके जास्त.

कण आकारासाठी, कण जितके चांगले आहे तितके चांगले पाण्याची धारणा आकृती 3 पहा. सेल्युलोज इथरचे मोठे कण पाण्याच्या संपर्कात आल्यानंतर पृष्ठभाग त्वरित विरघळतो आणि पाण्याचे रेणूंना घुसखोरीपासून रोखण्यासाठी सामग्री लपेटण्यासाठी एक जेल तयार करते. कधीकधी दीर्घकालीन ढवळत राहिल्यानंतरही ते एकसारखेपणाने विखुरलेले आणि विरघळले जाऊ शकत नाही, ज्यामुळे ढगाळ फ्लोक्ट्युलंट सोल्यूशन किंवा एकत्रिकरण होते. हे त्याच्या सेल्युलोज इथरच्या पाण्याच्या धारणावर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करते आणि सेल्युलोज इथर निवडण्यासाठी विद्रव्यता एक घटक आहे.

सेल्युलोज इथरची जाड होणे आणि थिक्सोट्रोपी

सेल्युलोज इथरचे दुसरे कार्य - जाड होणे यावर अवलंबून आहे: सेल्युलोज इथरच्या पॉलिमरायझेशनची डिग्री, सोल्यूशन एकाग्रता, कातरणे दर, तापमान आणि इतर अटी. सोल्यूशनची जेलिंग प्रॉपर्टी अल्काइल सेल्युलोज आणि त्याच्या सुधारित डेरिव्हेटिव्ह्जसाठी अद्वितीय आहे. गेलेशन गुणधर्म प्रतिस्थापन, समाधान एकाग्रता आणि itive डिटिव्हच्या डिग्रीशी संबंधित आहेत. हायड्रॉक्सीअल्किल सुधारित डेरिव्हेटिव्ह्जसाठी, जेल गुणधर्म देखील हायड्रॉक्सीयल्किलच्या सुधारित डिग्रीशी संबंधित आहेत. एमसी आणि एचपीएमसीसाठी कमी व्हिस्कोसीटीसह, 10% -15% एकाग्रता द्रावण तयार केले जाऊ शकते, मध्यम व्हिस्कोसिटी एमसी आणि एचपीएमसीसाठी 5% -10% समाधान तयार केले जाऊ शकते आणि उच्च व्हिस्कोसिटी एमसी आणि एचपीएमसीसाठी 2% -3% सोल्यूशन तयार केले जाऊ शकते आणि सामान्यत: सेल्युलोज इथरचे व्हिस्कोसीटी क्लासिफिकेशन देखील 1% -2% सोल्यूशनसह दिले जाते. उच्च-आण्विक-वजन सेल्युलोज इथरमध्ये जास्त जाड कार्यक्षमता असते. वेगवेगळ्या आण्विक वजन असलेल्या पॉलिमरमध्ये समान एकाग्रता द्रावणामध्ये भिन्न व्हिस्कोसिटी असतात. उच्च पदवी. लक्ष्य व्हिस्कोसिटी केवळ कमी आण्विक वजन सेल्युलोज इथरची मोठ्या प्रमाणात जोडूनच साध्य केली जाऊ शकते. त्याच्या चिकटपणाचे कातरणे दरावर थोडेसे अवलंबून असते आणि उच्च चिकटपणा लक्ष्य व्हिस्कोसिटीपर्यंत पोहोचतो आणि आवश्यक जोड रक्कम लहान असते आणि चिकटपणा जाड कार्यक्षमतेवर अवलंबून असतो. म्हणूनच, विशिष्ट सुसंगतता प्राप्त करण्यासाठी, सेल्युलोज इथरची विशिष्ट प्रमाणात (सोल्यूशनची एकाग्रता) आणि सोल्यूशन व्हिस्कोसिटीची हमी असणे आवश्यक आहे. सोल्यूशनचे जेल तापमान द्रावणाच्या एकाग्रतेच्या वाढीसह रेषात्मकपणे कमी होते आणि विशिष्ट एकाग्रतेपर्यंत पोहोचल्यानंतर खोलीच्या तपमानावर जेल देखील कमी होते. खोलीच्या तपमानावर एचपीएमसीची गेलेशन एकाग्रता जास्त असते.

कण आकार निवडून आणि बदलांच्या वेगवेगळ्या अंशांसह सेल्युलोज इथर निवडून सुसंगतता देखील समायोजित केली जाऊ शकते. तथाकथित बदल एमसीच्या स्केलेटन स्ट्रक्चरवर हायड्रॉक्सीअल्किल गटांच्या विशिष्ट डिग्रीची ओळख करुन देणे आहे. दोन पर्यायांची सापेक्ष प्रतिस्थापन मूल्ये बदलून, म्हणजेच, आम्ही बर्‍याचदा सांगत असलेल्या मेथॉक्सी आणि हायड्रॉक्सीयल्किल गटांची डीएस आणि एमएस संबंधित प्रतिस्थापन मूल्ये. सेल्युलोज इथरच्या विविध कामगिरी आवश्यकता दोन पर्यायांच्या सापेक्ष प्रतिस्थापन मूल्यांना बदलून मिळू शकतात.

आकृती 4 वरून आम्ही सुसंगतता आणि सुधारणांमधील संबंध पाहू शकतो. आकृती 5 मध्ये सेल्युलोज इथरची भर घालण्यामुळे मोर्टारच्या पाण्याच्या वापरावर परिणाम होतो आणि पाण्याचे-ते-सिमेंट प्रमाण बदलते, जे जाड परिणाम आहे. डोस जितका जास्त असेल तितका पाण्याचा वापर जास्त.

चूर्ण बांधकाम साहित्यात वापरल्या जाणार्‍या सेल्युलोज इथरांनी थंड पाण्यात द्रुतगतीने विरघळली पाहिजे आणि सिस्टमसाठी योग्य सुसंगतता प्रदान केली पाहिजे. जर विशिष्ट कातरणे दर दिले तर ते अद्याप फ्लोक्लंट आणि कोलोइडल ब्लॉक बनते, जे एक नम्र किंवा निकृष्ट दर्जाचे उत्पादन आहे.

सिमेंट पेस्टची सुसंगतता आणि सेल्युलोज इथरच्या डोस दरम्यान एक चांगला रेषीय संबंध देखील आहे. सेल्युलोज इथर मोर्टारची चिकटपणा मोठ्या प्रमाणात वाढवू शकतो. डोस जितका मोठा असेल तितका प्रभाव अधिक स्पष्ट, आकृती 6 पहा.

उच्च-व्हिस्कोसिटी सेल्युलोज इथर जलीय द्रावणामध्ये उच्च थिक्सोट्रोपी आहे, जे सेल्युलोज इथरचे देखील एक प्रमुख वैशिष्ट्य आहे. एमसी-प्रकार पॉलिमरच्या जलीय सोल्यूशन्समध्ये सामान्यत: त्यांच्या जेल तापमानाच्या खाली स्यूडोप्लास्टिक आणि नॉन-थिक्सोट्रॉपिक फ्लुडीिटी असते, परंतु न्यूटोनियन फ्लो गुणधर्म कमी कातरणे दरावर असतात. सेल्युलोज इथरच्या आण्विक वजनाने किंवा एकाग्रतेसह स्यूडोप्लास्टिकिटी वाढते, पर्यायांचा प्रकार आणि प्रतिस्थापनाची डिग्री याची पर्वा न करता. म्हणूनच, समान व्हिस्कोसिटी ग्रेडचे सेल्युलोज इथर, एमसी, एचपीएमसी, एचईएमसी काहीही फरक पडत नाही, जोपर्यंत एकाग्रता आणि तापमान स्थिर ठेवत नाही तोपर्यंत नेहमीच समान रिओलॉजिकल गुणधर्म दर्शवेल. जेव्हा तापमान वाढते तेव्हा स्ट्रक्चरल जेल तयार होतात आणि अत्यंत थिक्सोट्रॉपिक प्रवाह उद्भवतात. उच्च एकाग्रता आणि कमी व्हिस्कोसिटी सेल्युलोज एथर्स जेल तापमानाच्या अगदी खाली अगदी थिक्सोट्रोपी दर्शवितात. बिल्डिंग मोर्टारच्या बांधकामात समतुल्य आणि झगमगण्याच्या समायोजनासाठी या मालमत्तेचा मोठा फायदा आहे. हे येथे स्पष्ट करणे आवश्यक आहे की सेल्युलोज इथरची जितकी जास्त चिकटपणा, पाण्याचे धारणा जितके चांगले आहे तितकेच, परंतु चिकटपणा जितका जास्त असेल तितके सेल्युलोज इथरचे सापेक्ष आण्विक वजन जास्त आणि त्याच्या विद्रव्यतेत संबंधित घट, ज्याचा मोर्टार एकाग्रता आणि बांधकाम कामगिरीवर नकारात्मक प्रभाव पडतो. चिपचिपापन जितके जास्त असेल तितके मोर्टारवर दाट परिणाम अधिक स्पष्ट होईल, परंतु ते पूर्णपणे प्रमाणित नाही. काही मध्यम आणि कमी चिकटपणा, परंतु सुधारित सेल्युलोज इथरमध्ये ओले मोर्टारची स्ट्रक्चरल सामर्थ्य सुधारण्यासाठी चांगली कामगिरी आहे. चिकटपणाच्या वाढीसह, सेल्युलोज इथरचे पाणी धारणा सुधारते.