સિમેન્ટ આધારિત સામગ્રીમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરનો ઉપયોગ

૧ પરિચય
ચીન 20 વર્ષથી વધુ સમયથી રેડી-મિક્સ્ડ મોર્ટારને પ્રોત્સાહન આપી રહ્યું છે. ખાસ કરીને તાજેતરના વર્ષોમાં, સંબંધિત રાષ્ટ્રીય સરકારી વિભાગોએ રેડી-મિક્સ્ડ મોર્ટારના વિકાસને મહત્વ આપ્યું છે અને પ્રોત્સાહક નીતિઓ જારી કરી છે. હાલમાં, દેશમાં 10 થી વધુ પ્રાંતો અને નગરપાલિકાઓ છે જેમણે રેડી-મિક્સ્ડ મોર્ટારનો ઉપયોગ કર્યો છે. 60% થી વધુ, 274 મિલિયન ટન વાર્ષિક ડિઝાઇન ક્ષમતા સાથે, સામાન્ય સ્કેલથી ઉપર 800 થી વધુ રેડી-મિક્સ્ડ મોર્ટાર સાહસો છે. 2021 માં, સામાન્ય રેડી-મિક્સ્ડ મોર્ટારનું વાર્ષિક ઉત્પાદન 62.02 મિલિયન ટન હતું.

બાંધકામ પ્રક્રિયા દરમિયાન, મોર્ટાર ઘણીવાર ખૂબ પાણી ગુમાવે છે અને તેમાં હાઇડ્રેટ થવા માટે પૂરતો સમય અને પાણી હોતું નથી, જેના પરિણામે સખત થયા પછી સિમેન્ટ પેસ્ટમાં અપૂરતી તાકાત અને તિરાડ પડે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર એ ડ્રાય-મિશ્રિત મોર્ટારમાં એક સામાન્ય પોલિમર મિશ્રણ છે. તેમાં પાણી જાળવી રાખવા, જાડું થવું, મંદ થવું અને હવાના પ્રવેશના કાર્યો છે, અને મોર્ટારની કામગીરીમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે.

મોર્ટારને પરિવહન જરૂરિયાતો પૂરી કરવા અને ક્રેકીંગ અને ઓછી બંધન શક્તિની સમસ્યાઓ હલ કરવા માટે, મોર્ટારમાં સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉમેરવાનું ખૂબ મહત્વનું છે. આ લેખ સેલ્યુલોઝ ઈથરની લાક્ષણિકતાઓ અને સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રીના પ્રદર્શન પર તેના પ્રભાવનો સંક્ષિપ્તમાં પરિચય આપે છે, જે તૈયાર-મિશ્રિત મોર્ટારની સંબંધિત તકનીકી સમસ્યાઓને ઉકેલવામાં મદદ કરશે તેવી આશા રાખે છે.

2 સેલ્યુલોઝ ઈથરનો પરિચય
સેલ્યુલોઝ ઈથર (સેલ્યુલોઝ ઈથર) એક અથવા વધુ ઈથરીકરણ એજન્ટોની ઈથરીકરણ પ્રતિક્રિયા અને ડ્રાય ગ્રાઇન્ડીંગ દ્વારા સેલ્યુલોઝમાંથી બનાવવામાં આવે છે.

૨.૧ સેલ્યુલોઝ ઈથર્સનું વર્ગીકરણ
ઈથર સબસ્ટિટ્યુએન્ટ્સની રાસાયણિક રચના અનુસાર, સેલ્યુલોઝ ઈથર્સને એનિઓનિક, કેશનિક અને નોનિયોનિક ઈથરમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં મુખ્યત્વે કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (CMC)નો સમાવેશ થાય છે; નોન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં મુખ્યત્વે મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (MC), હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HPMC) અને હાઈડ્રોક્સીથાઈલ ફાઈબર ઈથર (HC) વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. નોન-આયોનિક ઈથર પાણીમાં દ્રાવ્ય ઈથર અને તેલમાં દ્રાવ્ય ઈથરમાં વિભાજિત થાય છે. નોન-આયોનિક પાણીમાં દ્રાવ્ય ઈથર મુખ્યત્વે મોર્ટાર ઉત્પાદનોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. કેલ્શિયમ આયનોની હાજરીમાં, આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર અસ્થિર હોય છે, તેથી તેનો ઉપયોગ ડ્રાય-મિક્સ મોર્ટાર ઉત્પાદનોમાં ભાગ્યે જ થાય છે જે સિમેન્ટ, સ્લેક્ડ ચૂનો વગેરેનો ઉપયોગ સિમેન્ટિંગ સામગ્રી તરીકે કરે છે. નોન-આયોનિક પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ ઈથરનો ઉપયોગ બિલ્ડિંગ મટિરિયલ ઉદ્યોગમાં તેમની સસ્પેન્શન સ્થિરતા અને પાણી રીટેન્શન અસરને કારણે વ્યાપકપણે થાય છે.
ઇથેરિફિકેશન પ્રક્રિયામાં પસંદ કરાયેલા વિવિધ ઇથેરિફિકેશન એજન્ટો અનુસાર, સેલ્યુલોઝ ઇથેર ઉત્પાદનોમાં મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ, હાઇડ્રોક્સાઇથાઈલ સેલ્યુલોઝ, હાઇડ્રોક્સાઇથાઈલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ, સાયનોઇથાઈલ સેલ્યુલોઝ, કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ, ઇથિલ સેલ્યુલોઝ, બેન્ઝિલ સેલ્યુલોઝ, કાર્બોક્સિમિથાઈલ હાઇડ્રોક્સાઇથાઈલ સેલ્યુલોઝ, હાઇડ્રોક્સાઇપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ, બેન્ઝિલ સાયનોઇથાઈલ સેલ્યુલોઝ અને ફિનાઇલ સેલ્યુલોઝનો સમાવેશ થાય છે.

મોર્ટારમાં વપરાતા સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં સામાન્ય રીતે મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (MC), હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ (HPMC), હાઈડ્રોક્સીઈથાઈલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HEMC) અને હાઈડ્રોક્સીઈથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HEMC)નો સમાવેશ થાય છે. તેમાંથી, HPMC અને HEMC સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

૨.૨ સેલ્યુલોઝ ઈથરના રાસાયણિક ગુણધર્મો
દરેક સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં સેલ્યુલોઝ-એનહાઈડ્રોગ્લુકોઝ સ્ટ્રક્ચરની મૂળભૂત રચના હોય છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર બનાવવાની પ્રક્રિયામાં, સેલ્યુલોઝ ફાઇબરને પહેલા આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં ગરમ ​​કરવામાં આવે છે અને પછી ઈથરાઈફાઈંગ એજન્ટ સાથે ટ્રીટ કરવામાં આવે છે. રેસાયુક્ત પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનને શુદ્ધ કરવામાં આવે છે અને ચોક્કસ સૂક્ષ્મતા સાથે એક સમાન પાવડર બનાવવા માટે પીસવામાં આવે છે.

MC ના ઉત્પાદનમાં, ફક્ત મિથાઈલ ક્લોરાઈડનો ઉપયોગ ઈથરાઈફાઈંગ એજન્ટ તરીકે થાય છે; મિથાઈલ ક્લોરાઈડ ઉપરાંત, HPMC ના ઉત્પાદનમાં હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ અવેજીઓ મેળવવા માટે પ્રોપીલીન ઓક્સાઈડનો પણ ઉપયોગ થાય છે. વિવિધ સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં અલગ અલગ મિથાઈલ અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ અવેજી દર હોય છે, જે સેલ્યુલોઝ ઈથર સોલ્યુશનની કાર્બનિક સુસંગતતા અને થર્મલ જેલ તાપમાનને અસર કરે છે.

૨.૩ સેલ્યુલોઝ ઈથરના વિસર્જનની લાક્ષણિકતાઓ

સેલ્યુલોઝ ઈથરની વિસર્જન લાક્ષણિકતાઓ સિમેન્ટ મોર્ટારની કાર્યક્ષમતા પર મોટો પ્રભાવ પાડે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરનો ઉપયોગ સિમેન્ટ મોર્ટારની સુસંગતતા અને પાણી જાળવી રાખવા માટે થઈ શકે છે, પરંતુ આ સેલ્યુલોઝ ઈથર પાણીમાં સંપૂર્ણપણે અને સંપૂર્ણપણે ઓગળી જાય છે તેના પર આધાર રાખે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરના વિસર્જનને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળો વિસર્જન સમય, હલાવવાની ગતિ અને પાવડરની સૂક્ષ્મતા છે.

૨.૪ સિમેન્ટ મોર્ટારમાં ડૂબવાની ભૂમિકા

સિમેન્ટ સ્લરીના એક મહત્વપૂર્ણ ઉમેરણ તરીકે, ડિસ્ટ્રોય નીચેના પાસાઓમાં તેની અસર ધરાવે છે.
(1) મોર્ટારની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરો અને મોર્ટારની સ્નિગ્ધતામાં વધારો કરો.
ફ્લેમ જેટનો સમાવેશ કરવાથી મોર્ટાર અલગ થતો અટકાવી શકાય છે અને એક સમાન અને સમાન પ્લાસ્ટિક બોડી મેળવી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, HEMC, HPMC, વગેરેનો સમાવેશ કરતા બૂથ પાતળા-સ્તરના મોર્ટાર અને પ્લાસ્ટરિંગ માટે અનુકૂળ છે. , શીયર રેટ, તાપમાન, પતન સાંદ્રતા અને ઓગળેલા મીઠાની સાંદ્રતા.
(2) તે હવા-પ્રવેશક અસર ધરાવે છે.
અશુદ્ધિઓને કારણે, કણોમાં જૂથોનો પ્રવેશ કણોની સપાટીની ઉર્જા ઘટાડે છે, અને પ્રક્રિયામાં હલાવતા સપાટી સાથે મિશ્રિત મોર્ટારમાં સ્થિર, સમાન અને સૂક્ષ્મ કણો દાખલ કરવાનું સરળ બને છે. "બોલ કાર્યક્ષમતા" મોર્ટારના બાંધકામ પ્રદર્શનમાં સુધારો કરે છે, મોર્ટારની ભેજ ઘટાડે છે અને મોર્ટારની થર્મલ વાહકતા ઘટાડે છે. પરીક્ષણો દર્શાવે છે કે જ્યારે HEMC અને HPMC ની મિશ્રણ માત્રા 0.5% હોય છે, ત્યારે મોર્ટારમાં ગેસનું પ્રમાણ સૌથી મોટું હોય છે, લગભગ 55%; જ્યારે મિશ્રણ રકમ 0.5% કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે મોર્ટારની સામગ્રી ધીમે ધીમે ગેસ સામગ્રીના વલણમાં વિકસે છે કારણ કે જથ્થો વધે છે.
(૩) તેને બદલ્યા વિના રાખો.

મીણ મોર્ટારમાં ઓગળી શકે છે, લુબ્રિકેટ કરી શકે છે અને હલાવી શકે છે, અને મોર્ટાર અને પ્લાસ્ટરિંગ પાવડરના પાતળા સ્તરને સુંવાળું બનાવવામાં મદદ કરે છે. તેને અગાઉથી ભીનું કરવાની જરૂર નથી. બાંધકામ પછી, સિમેન્ટીયસ સામગ્રી મોર્ટાર અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે સંલગ્નતા સુધારવા માટે દરિયા કિનારે લાંબા સમય સુધી સતત હાઇડ્રેશન પણ રાખી શકે છે.

તાજા સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રી પર સેલ્યુલોઝ ઈથરની ફેરફાર અસરોમાં મુખ્યત્વે જાડું થવું, પાણીની જાળવણી, હવામાં પ્રવેશ અને મંદતાનો સમાવેશ થાય છે. સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રીમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરના વ્યાપક ઉપયોગ સાથે, સેલ્યુલોઝ ઈથર અને સિમેન્ટ સ્લરી વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ધીમે ધીમે સંશોધનનું કેન્દ્ર બની રહી છે.