শুষ্ক-মিশ্র মর্টার তৈরিতে সাধারণত ব্যবহৃত মিশ্রণের মৌলিক বৈশিষ্ট্য

শুষ্ক-মিশ্র মর্টার তৈরির কর্মক্ষমতা উন্নত করতে মিশ্রণগুলি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, তবে শুষ্ক-মিশ্র মর্টার সংযোজনের ফলে শুষ্ক-মিশ্র মর্টার পণ্যের উপাদান খরচ ঐতিহ্যবাহী মর্টারের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি হয়, যা শুষ্ক-মিশ্র মর্টার তৈরিতে উপাদান খরচের 40% এরও বেশি।

উপরোক্ত কারণগুলির উপর ভিত্তি করে, এই গবেষণাপত্রটি সাধারণত ব্যবহৃত মিশ্রণের কিছু মৌলিক বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ এবং তুলনা করে, এবং এই ভিত্তিতে, মিশ্রণ ব্যবহার করে শুষ্ক-মিশ্র মর্টার পণ্যগুলির কার্যকারিতা অধ্যয়ন করে।

1. জল ধরে রাখার এজেন্ট
শুষ্ক-মিশ্র মর্টারের জল ধরে রাখার কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য জল ধরে রাখার এজেন্ট একটি মূল মিশ্রণ, এবং এটি শুষ্ক-মিশ্র মর্টার উপকরণের দাম নির্ধারণের জন্যও একটি মূল মিশ্রণ।

১.১ সেলুলোজ ইথার
সেলুলোজ ইথার হল নির্দিষ্ট কিছু পরিস্থিতিতে ক্ষারীয় সেলুলোজ এবং ইথারিফাইং এজেন্টের বিক্রিয়ায় উৎপাদিত পণ্যের একটি সিরিজের সাধারণ শব্দ। ক্ষারীয় সেলুলোজ বিভিন্ন ইথারিফাইং এজেন্ট দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় যাতে বিভিন্ন সেলুলোজ ইথার পাওয়া যায়। বিকল্প পদার্থের আয়নীকরণ বৈশিষ্ট্য অনুসারে, সেলুলোজ ইথারগুলিকে দুটি বিভাগে ভাগ করা যেতে পারে: আয়নিক (যেমন কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ) এবং অ-আয়নিক (যেমন মিথাইল সেলুলোজ)। বিকল্প পদার্থের ধরণ অনুসারে, সেলুলোজ ইথারকে মনোয়েথার (যেমন মিথাইল সেলুলোজ) এবং মিশ্র ইথার (যেমন হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ) এ ভাগ করা যেতে পারে। বিভিন্ন দ্রাব্যতা অনুসারে, এটি জলে দ্রবণীয় (যেমন হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ) এবং জৈব দ্রাবক-দ্রবণীয় (যেমন ইথাইল সেলুলোজ) ইত্যাদিতে ভাগ করা যেতে পারে। শুষ্ক-মিশ্র মর্টার মূলত জলে দ্রবণীয় সেলুলোজ, এবং জলে দ্রবণীয় সেলুলোজ তাৎক্ষণিক ধরণের এবং পৃষ্ঠে চিকিত্সা করা বিলম্বিত দ্রবীভূত ধরণের মধ্যে ভাগ করা হয়।

মর্টারে সেলুলোজ ইথারের ক্রিয়া প্রক্রিয়া নিম্নরূপ:
(১) মর্টারে থাকা সেলুলোজ ইথার পানিতে দ্রবীভূত হওয়ার পর, পৃষ্ঠের কার্যকলাপের কারণে সিস্টেমে সিমেন্টিটিয়াস উপাদানের কার্যকর এবং অভিন্ন বন্টন নিশ্চিত করা হয় এবং সেলুলোজ ইথার, একটি প্রতিরক্ষামূলক কলয়েড হিসাবে, কঠিন কণাগুলিকে "মোড়ানো" করে এবং এর বাইরের পৃষ্ঠে লুব্রিকেটিং ফিল্মের একটি স্তর তৈরি হয়, যা মর্টার সিস্টেমকে আরও স্থিতিশীল করে তোলে এবং মিশ্রণ প্রক্রিয়ার সময় মর্টারের তরলতা এবং নির্মাণের মসৃণতাও উন্নত করে।
(২) নিজস্ব আণবিক গঠনের কারণে, সেলুলোজ ইথার দ্রবণ মর্টারের জলকে সহজে হারাতে দেয় না এবং দীর্ঘ সময় ধরে ধীরে ধীরে এটি ছেড়ে দেয়, যার ফলে মর্টারটি ভাল জল ধারণ এবং কার্যক্ষমতা অর্জন করে।

১.১.১ মিথাইল সেলুলোজ (MC) এর আণবিক সূত্র [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
পরিশোধিত তুলাকে ক্ষার দিয়ে শোধন করার পর, ইথারিফিকেশন এজেন্ট হিসেবে মিথেন ক্লোরাইডের সাথে ধারাবাহিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে সেলুলোজ ইথার তৈরি হয়। সাধারণত, প্রতিস্থাপনের মাত্রা 1.6~2.0 হয় এবং প্রতিস্থাপনের বিভিন্ন মাত্রার সাথে দ্রাব্যতাও ভিন্ন হয়। এটি অ-আয়নিক সেলুলোজ ইথারের অন্তর্গত।

(১) মিথাইলসেলুলোজ ঠান্ডা পানিতে দ্রবণীয়, এবং গরম পানিতে দ্রবীভূত করা কঠিন হবে। এর জলীয় দ্রবণ pH=3~12 এর পরিসরে খুবই স্থিতিশীল। এটি স্টার্চ, গুয়ার গাম ইত্যাদি এবং অনেক সার্ফ্যাক্ট্যান্টের সাথে ভালো সামঞ্জস্যপূর্ণ। যখন তাপমাত্রা জেলেশন তাপমাত্রায় পৌঁছায়, তখন জেলেশন ঘটে।
(২) মিথাইল সেলুলোজের জল ধারণ তার সংযোজনের পরিমাণ, সান্দ্রতা, কণার সূক্ষ্মতা এবং দ্রবীভূতকরণের হারের উপর নির্ভর করে। সাধারণত, যদি সংযোজনের পরিমাণ বেশি হয়, সূক্ষ্মতা কম হয় এবং সান্দ্রতা বেশি হয়, তবে জল ধারণের হার বেশি হয়। এর মধ্যে, সংযোজনের পরিমাণ জল ধারণের হারের উপর সর্বাধিক প্রভাব ফেলে এবং সান্দ্রতার স্তর জল ধারণের হারের স্তরের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক নয়। দ্রবীভূতকরণের হার মূলত সেলুলোজ কণার পৃষ্ঠ পরিবর্তনের ডিগ্রি এবং কণার সূক্ষ্মতার উপর নির্ভর করে। উপরের সেলুলোজ ইথারগুলির মধ্যে, মিথাইল সেলুলোজ এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজের জল ধারণের হার বেশি।
(৩) তাপমাত্রার পরিবর্তন মিথাইল সেলুলোজের জল ধারণের হারকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করবে। সাধারণত, তাপমাত্রা যত বেশি হবে, জল ধারণ তত খারাপ হবে। যদি মর্টারের তাপমাত্রা ৪০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি হয়, তাহলে মিথাইল সেলুলোজের জল ধারণ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পাবে, যা মর্টারের নির্মাণকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করবে।
(৪) মিথাইল সেলুলোজ মর্টারের গঠন এবং আঠালোতার উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। এখানে "আঠালো" বলতে শ্রমিকের প্রয়োগকারী যন্ত্র এবং প্রাচীরের স্তরের মধ্যে অনুভূত আঠালো বলকে বোঝায়, অর্থাৎ মর্টারের শিয়ার প্রতিরোধ ক্ষমতা। আঠালোতা বেশি, মর্টারের শিয়ার প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি, এবং ব্যবহারের প্রক্রিয়ায় শ্রমিকদের প্রয়োজনীয় শক্তিও বেশি, এবং মর্টারের নির্মাণ কর্মক্ষমতাও খারাপ। সেলুলোজ ইথার পণ্যগুলিতে মিথাইল সেলুলোজ আঠালোতা মাঝারি স্তরে থাকে।

১.১.২ হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের (HPMC) আণবিক সূত্র হল [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ হল একটি সেলুলোজ জাত যার উৎপাদন এবং ব্যবহার সাম্প্রতিক বছরগুলিতে দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে। এটি একটি অ-আয়নিক সেলুলোজ মিশ্রিত ইথার যা ক্ষারীকরণের পরে পরিশোধিত তুলা থেকে তৈরি করা হয়, প্রোপিলিন অক্সাইড এবং মিথাইল ক্লোরাইডকে ইথারিফিকেশন এজেন্ট হিসাবে ব্যবহার করে, ধারাবাহিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে। প্রতিস্থাপনের মাত্রা সাধারণত 1.2~2.0 হয়। মিথোক্সিল সামগ্রী এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল সামগ্রীর বিভিন্ন অনুপাতের কারণে এর বৈশিষ্ট্যগুলি ভিন্ন।

(১) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ ঠান্ডা পানিতে সহজে দ্রবণীয়, এবং গরম পানিতে দ্রবীভূত হতে অসুবিধার সম্মুখীন হতে হবে। কিন্তু গরম পানিতে এর জেলেশন তাপমাত্রা মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় ঠান্ডা পানিতে দ্রবণীয়তাও অনেক উন্নত।
(২) হাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের সান্দ্রতা তার আণবিক ওজনের সাথে সম্পর্কিত, এবং আণবিক ওজন যত বেশি হবে, সান্দ্রতা তত বেশি হবে। তাপমাত্রাও এর সান্দ্রতাকে প্রভাবিত করে, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সান্দ্রতা হ্রাস পায়। তবে, এর উচ্চ সান্দ্রতা মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় কম তাপমাত্রার প্রভাব ফেলে। ঘরের তাপমাত্রায় সংরক্ষণ করলে এর দ্রবণ স্থিতিশীল থাকে।
(৩) হাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের জল ধরে রাখার হার তার সংযোজনের পরিমাণ, সান্দ্রতা ইত্যাদির উপর নির্ভর করে এবং একই সংযোজনের পরিমাণের অধীনে এর জল ধরে রাখার হার মিথাইল সেলুলোজের চেয়ে বেশি।
(৪) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ অ্যাসিড এবং ক্ষারীয় পদার্থের সাথে স্থিতিশীল, এবং এর জলীয় দ্রবণ pH=2~12 এর পরিসরে খুবই স্থিতিশীল। কস্টিক সোডা এবং চুনের জল এর কার্যকারিতার উপর খুব কম প্রভাব ফেলে, তবে ক্ষার এর দ্রবীভূতকরণকে ত্বরান্বিত করতে পারে এবং এর সান্দ্রতা বৃদ্ধি করতে পারে। হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ সাধারণ লবণের সাথে স্থিতিশীল, কিন্তু যখন লবণের দ্রবণের ঘনত্ব বেশি থাকে, তখন হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ দ্রবণের সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়।
(৫) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজকে জলে দ্রবণীয় পলিমার যৌগের সাথে মিশিয়ে একটি অভিন্ন এবং উচ্চ সান্দ্রতাযুক্ত দ্রবণ তৈরি করা যেতে পারে। যেমন পলিভিনাইল অ্যালকোহল, স্টার্চ ইথার, উদ্ভিজ্জ আঠা ইত্যাদি।
(6) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের এনজাইম প্রতিরোধ ক্ষমতা মিথাইলসেলুলোজের তুলনায় ভালো, এবং এর দ্রবণ মিথাইলসেলুলোজের তুলনায় এনজাইম দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়ার সম্ভাবনা কম।
(৭) মর্টার নির্মাণে হাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের আনুগত্য মিথাইলসেলুলোজের চেয়ে বেশি।

১.১.৩ হাইড্রোক্সিইথাইলসেলুলোজ (HEC)
এটি ক্ষার দিয়ে পরিশোধিত পরিশোধিত তুলা দিয়ে তৈরি, এবং অ্যাসিটোনের উপস্থিতিতে ইথিলিন অক্সাইডের সাথে ইথারিফিকেশন এজেন্ট হিসাবে বিক্রিয়া করে। প্রতিস্থাপনের মাত্রা সাধারণত 1.5~2.0। এর শক্তিশালী হাইড্রোফিলিসিটি রয়েছে এবং আর্দ্রতা শোষণ করা সহজ।

(১) হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ ঠান্ডা পানিতে দ্রবণীয়, কিন্তু গরম পানিতে দ্রবীভূত করা কঠিন। এর দ্রবণ জেলিং ছাড়াই উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীল। এটি মর্টারে উচ্চ তাপমাত্রায় দীর্ঘ সময় ধরে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে এর জল ধারণক্ষমতা মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় কম।
(২) হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ সাধারণ অ্যাসিড এবং ক্ষার প্রতিরোধী। ক্ষার তার দ্রবীভূতকরণ ত্বরান্বিত করতে পারে এবং এর সান্দ্রতা সামান্য বৃদ্ধি করতে পারে। জলে এর বিচ্ছুরণযোগ্যতা মিথাইল সেলুলোজ এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় কিছুটা কম।
(৩) মর্টারের জন্য হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজের স্যাগ-প্রতিরোধী কার্যকারিতা ভালো, তবে সিমেন্টের জন্য এর রিটার্ডিং সময় বেশি।

১.১.৪ কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজ (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
আয়নিক সেলুলোজ ইথার প্রাকৃতিক তন্তু (তুলা, ইত্যাদি) থেকে ক্ষারীয় চিকিত্সার পরে তৈরি করা হয়, ইথারিফিকেশন এজেন্ট হিসাবে সোডিয়াম মনোক্লোরোএসিটেট ব্যবহার করে এবং প্রতিক্রিয়া চিকিত্সার একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে যায়। প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি সাধারণত 0.4~1.4 হয় এবং এর কার্যকারিতা প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়।

(১) কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ বেশি হাইগ্রোস্কোপিক, এবং সাধারণ পরিস্থিতিতে সংরক্ষণ করলে এতে বেশি জল থাকবে।
(২) কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ জলীয় দ্রবণ জেল তৈরি করবে না এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সান্দ্রতা হ্রাস পাবে। যখন তাপমাত্রা ৫০°C অতিক্রম করে, তখন সান্দ্রতা অপরিবর্তনীয় হয়।
(৩) এর স্থায়িত্ব pH দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়। সাধারণত, এটি জিপসাম-ভিত্তিক মর্টার ব্যবহার করা যেতে পারে, কিন্তু সিমেন্ট-ভিত্তিক মর্টার ব্যবহার করা যায় না। যখন অত্যন্ত ক্ষারীয় হয়, তখন এটি সান্দ্রতা হারায়।
(৪) এর জল ধারণক্ষমতা মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় অনেক কম। এটি জিপসাম-ভিত্তিক মর্টারের উপর একটি প্রতিবন্ধক প্রভাব ফেলে এবং এর শক্তি হ্রাস করে। তবে, কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজের দাম মিথাইল সেলুলোজের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম।