सीमेंट आधारित सामग्रियों में सेल्यूलोज़ ईथर का अनुप्रयोग

1 परिचय
चीन 20 से अधिक वर्षों से तैयार मिश्रित मोर्टार को बढ़ावा दे रहा है। विशेष रूप से हाल के वर्षों में, संबंधित राष्ट्रीय सरकारी विभागों ने तैयार मिश्रित मोर्टार के विकास को महत्व दिया है और उत्साहजनक नीतियां जारी की हैं। वर्तमान में, देश में 10 से अधिक प्रांत और नगर पालिकाएं हैं जिन्होंने तैयार मिश्रित मोर्टार का उपयोग किया है। 60% से अधिक, 800 से अधिक तैयार मिश्रित मोर्टार उद्यम साधारण पैमाने से ऊपर हैं, जिनकी वार्षिक डिजाइन क्षमता 274 मिलियन टन है। 2021 में, साधारण तैयार मिश्रित मोर्टार का वार्षिक उत्पादन 62.02 मिलियन टन था।

निर्माण प्रक्रिया के दौरान, मोर्टार अक्सर बहुत अधिक पानी खो देता है और उसे हाइड्रेट करने के लिए पर्याप्त समय और पानी नहीं मिलता है, जिसके परिणामस्वरूप सीमेंट पेस्ट की अपर्याप्त ताकत और सख्त होने के बाद उसमें दरारें पड़ जाती हैं। सेल्यूलोज ईथर शुष्क-मिश्रित मोर्टार में एक आम बहुलक मिश्रण है। इसमें जल प्रतिधारण, गाढ़ापन, मंदता और वायु प्रवेश के कार्य हैं, और मोर्टार के प्रदर्शन में काफी सुधार कर सकते हैं।

मोर्टार को परिवहन आवश्यकताओं को पूरा करने और क्रैकिंग और कम बंधन शक्ति की समस्याओं को हल करने के लिए, मोर्टार में सेल्यूलोज ईथर को जोड़ना बहुत महत्वपूर्ण है। यह लेख सेल्यूलोज ईथर की विशेषताओं और सीमेंट-आधारित सामग्रियों के प्रदर्शन पर इसके प्रभाव का संक्षेप में परिचय देता है, जिससे तैयार-मिश्रित मोर्टार की संबंधित तकनीकी समस्याओं को हल करने में मदद मिलने की उम्मीद है।

2 सेल्यूलोज़ ईथर का परिचय
सेल्यूलोज ईथर (सेल्यूलोज ईथर) एक या एक से अधिक ईथरीकरण एजेंटों और शुष्क पीसने की ईथरीकरण प्रतिक्रिया के माध्यम से सेल्यूलोज से बनाया जाता है।

2.1 सेल्यूलोज़ ईथर का वर्गीकरण
ईथर प्रतिस्थापनों की रासायनिक संरचना के अनुसार, सेल्यूलोज ईथर को आयनिक, कैशनिक और नॉन-आयनिक ईथर में विभाजित किया जा सकता है। आयनिक सेल्यूलोज ईथर में मुख्य रूप से कार्बोक्सिमिथाइल सेल्यूलोज ईथर (CMC) शामिल हैं; गैर-आयनिक सेल्यूलोज ईथर में मुख्य रूप से मिथाइल सेल्यूलोज ईथर (MC), हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्यूलोज ईथर (HPMC) और हाइड्रॉक्सीएथाइल फाइबर ईथर (HC) इत्यादि शामिल हैं। गैर-आयनिक ईथर को पानी में घुलनशील ईथर और तेल में घुलनशील ईथर में विभाजित किया जाता है। गैर-आयनिक पानी में घुलनशील ईथर मुख्य रूप से मोर्टार उत्पादों में उपयोग किए जाते हैं। कैल्शियम आयनों की उपस्थिति में, आयनिक सेल्यूलोज ईथर अस्थिर होते हैं, इसलिए उन्हें शायद ही कभी ड्राई-मिक्स मोर्टार उत्पादों में उपयोग किया जाता है जो सीमेंट, चूना आदि को सीमेंटिंग सामग्री के रूप में उपयोग करते हैं। गैर-आयनिक पानी में घुलनशील सेल्यूलोज ईथर का उपयोग उनके निलंबन स्थिरता और पानी प्रतिधारण प्रभाव के कारण निर्माण सामग्री उद्योग में व्यापक रूप से किया जाता है।
ईथरीकरण प्रक्रिया में चयनित विभिन्न ईथरीकरण एजेंटों के अनुसार, सेल्यूलोज ईथर उत्पादों में मिथाइल सेल्यूलोज, हाइड्रॉक्सीएथाइल सेल्यूलोज, हाइड्रॉक्सीएथाइल मिथाइल सेल्यूलोज, साइनोएथाइल सेल्यूलोज, कार्बोक्सिमिथाइल सेल्यूलोज, एथिल सेल्यूलोज, बेंजाइल सेल्यूलोज, कार्बोक्सिमिथाइल हाइड्रॉक्सीएथाइल सेल्यूलोज, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्यूलोज, बेंजाइल साइनोएथाइल सेल्यूलोज और फेनिल सेल्यूलोज शामिल हैं।

मोर्टार में प्रयुक्त सेल्यूलोज ईथर में आमतौर पर मिथाइल सेल्यूलोज ईथर (एमसी), हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्यूलोज (एचपीएमसी), हाइड्रॉक्सीएथाइल मिथाइल सेल्यूलोज ईथर (एचईएमसी) और हाइड्रॉक्सीएथाइल सेल्यूलोज ईथर (एचईएमसी) शामिल होते हैं। इनमें से एचपीएमसी और एचईएमसी सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं।

2.2 सेल्यूलोज़ ईथर के रासायनिक गुण
प्रत्येक सेल्यूलोज ईथर में सेल्यूलोज-एनहाइड्रोग्लूकोज संरचना की मूल संरचना होती है। सेल्यूलोज ईथर के उत्पादन की प्रक्रिया में, सेल्यूलोज फाइबर को पहले क्षारीय घोल में गर्म किया जाता है और फिर ईथर बनाने वाले एजेंट से उपचारित किया जाता है। रेशेदार प्रतिक्रिया उत्पाद को शुद्ध किया जाता है और एक निश्चित महीनता के साथ एक समान पाउडर बनाने के लिए पीस लिया जाता है।

एमसी के उत्पादन में, केवल मिथाइल क्लोराइड को ईथरिंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है; मिथाइल क्लोराइड के अलावा, एचपीएमसी के उत्पादन में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल प्रतिस्थापन प्राप्त करने के लिए प्रोपलीन ऑक्साइड का भी उपयोग किया जाता है। विभिन्न सेल्यूलोज ईथर में अलग-अलग मिथाइल और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल प्रतिस्थापन दरें होती हैं, जो सेल्यूलोज ईथर समाधान की कार्बनिक संगतता और थर्मल जेल तापमान को प्रभावित करती हैं।

2.3 सेल्यूलोज़ ईथर की विघटन विशेषताएँ

सेल्यूलोज ईथर की विघटन विशेषताओं का सीमेंट मोर्टार की कार्यशीलता पर बहुत प्रभाव पड़ता है। सेल्यूलोज ईथर का उपयोग सीमेंट मोर्टार की संसंजकता और जल प्रतिधारण को बेहतर बनाने के लिए किया जा सकता है, लेकिन यह सेल्यूलोज ईथर के पानी में पूरी तरह से घुलने पर निर्भर करता है। सेल्यूलोज ईथर के विघटन को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक विघटन समय, सरगर्मी गति और पाउडर की महीनता हैं।

2.4 सीमेंट मोर्टार में सिंकिंग की भूमिका

सीमेंट घोल के एक महत्वपूर्ण योजक के रूप में, डिस्ट्रॉय का निम्नलिखित पहलुओं पर प्रभाव पड़ता है।
(1) मोर्टार की कार्यशीलता में सुधार और मोर्टार की चिपचिपाहट में वृद्धि।
फ्लेम जेट को शामिल करने से मोर्टार को अलग होने से रोका जा सकता है और एक समान और समान प्लास्टिक बॉडी प्राप्त की जा सकती है। उदाहरण के लिए, एचईएमसी, एचपीएमसी आदि को शामिल करने वाले बूथ पतली परत वाले मोर्टार और पलस्तर के लिए सुविधाजनक हैं। , कतरनी दर, तापमान, पतन एकाग्रता और भंग नमक एकाग्रता।
(2) इसका वायु-प्रवेश प्रभाव है।
अशुद्धियों के कारण, कणों में समूहों का प्रवेश कणों की सतही ऊर्जा को कम करता है, और प्रक्रिया में सरगर्मी सतह के साथ मिश्रित मोर्टार में स्थिर, समान और महीन कणों को पेश करना आसान होता है। "बॉल दक्षता" मोर्टार के निर्माण प्रदर्शन को बेहतर बनाती है, मोर्टार की नमी को कम करती है और मोर्टार की तापीय चालकता को कम करती है। परीक्षणों से पता चला है कि जब HEMC और HPMC की मिश्रण मात्रा 0.5% होती है, तो मोर्टार की गैस सामग्री सबसे बड़ी होती है, लगभग 55%; जब मिश्रण मात्रा 0.5% से अधिक होती है, तो मोर्टार की सामग्री धीरे-धीरे मात्रा बढ़ने के साथ गैस सामग्री की प्रवृत्ति में विकसित होती है।
(3) इसे अपरिवर्तित रखें.

मोम मोर्टार में घुल सकता है, चिकनाई कर सकता है और हिला सकता है, और मोर्टार और प्लास्टरिंग पाउडर की पतली परत को चिकना करने में मदद कर सकता है। इसे पहले से गीला करने की आवश्यकता नहीं है। निर्माण के बाद, सीमेंट सामग्री को मोर्टार और सब्सट्रेट के बीच आसंजन को बेहतर बनाने के लिए तट के साथ निरंतर जलयोजन की एक लंबी अवधि भी हो सकती है।

ताजा सीमेंट-आधारित सामग्रियों पर सेल्यूलोज ईथर के संशोधन प्रभावों में मुख्य रूप से गाढ़ापन, पानी का प्रतिधारण, वायु प्रवेश और मंदता शामिल है। सीमेंट-आधारित सामग्रियों में सेल्यूलोज ईथर के व्यापक उपयोग के साथ, सेल्यूलोज ईथर और सीमेंट घोल के बीच की बातचीत धीरे-धीरे एक शोध हॉटस्पॉट बन रही है।