शुष्क मिश्रित मोर्टार में सेल्यूलोज़ ईथर की क्या भूमिका है?

सेलुलोज ईथर एक सिंथेटिक बहुलक है जो रासायनिक संशोधन द्वारा कच्चे माल के रूप में प्राकृतिक सेलुलोज से बना है। सेलुलोज ईथर प्राकृतिक सेलुलोज का व्युत्पन्न है, सेलुलोज ईथर उत्पादन और सिंथेटिक बहुलक अलग है, इसकी सबसे बुनियादी सामग्री सेलुलोज, प्राकृतिक बहुलक यौगिक है। प्राकृतिक सेलुलोज संरचना की विशिष्टता के कारण, सेलुलोज में स्वयं ईथरीकरण एजेंट के साथ प्रतिक्रिया करने की कोई क्षमता नहीं है। लेकिन सूजन एजेंट के उपचार के बाद, आणविक श्रृंखलाओं और जंजीरों के बीच मजबूत हाइड्रोजन बंधन नष्ट हो गए, और हाइड्रॉक्सिल समूह की गतिविधि को प्रतिक्रिया क्षमता के साथ क्षार सेलुलोज में जारी किया गया, और सेलुलोज ईथर को ईथरीकरण एजेंट की प्रतिक्रिया के माध्यम से प्राप्त किया गया - OH समूह - OR समूह में।

सेल्यूलोज ईथर के गुण प्रतिस्थापनों के प्रकार, संख्या और वितरण पर निर्भर करते हैं। सेल्यूलोज ईथर का वर्गीकरण प्रतिस्थापनों के प्रकार, ईथरीकरण की डिग्री, घुलनशीलता और संबंधित अनुप्रयोग के आधार पर भी वर्गीकृत किया जा सकता है। आणविक श्रृंखला पर प्रतिस्थापनों के प्रकार के अनुसार, इसे एकल ईथर और मिश्रित ईथर में विभाजित किया जा सकता है। MC का उपयोग आमतौर पर एकल ईथर के रूप में किया जाता है, जबकि HPmc एक मिश्रित ईथर है। मिथाइल सेलूलोज़ ईथर MC हाइड्रॉक्सिल पर एक प्राकृतिक सेलूलोज़ ग्लूकोज इकाई है जिसे उत्पाद संरचना सूत्र [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलूलोज़ ईथर HPmc हाइड्रॉक्सिल पर एक इकाई है जिसे मेथॉक्साइड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल का एक अन्य भाग प्रतिस्थापित उत्पाद है, संरचनात्मक सूत्र [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X और हाइड्रॉक्सीएथाइल मिथाइल सेलूलोज़ ईथर HEmc है, जिसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और बाजार में बेचा जाता है।

घुलनशीलता से आयनिक प्रकार और गैर-आयनिक प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। पानी में घुलनशील गैर-आयनिक सेल्यूलोज ईथर मुख्य रूप से एल्काइल ईथर और हाइड्रॉक्सिल एल्काइल ईथर दो श्रृंखलाओं से बना है। आयनिक सीएमसी का उपयोग मुख्य रूप से सिंथेटिक डिटर्जेंट, कपड़ा, छपाई, भोजन और पेट्रोलियम शोषण में किया जाता है। गैर-आयनिक एमसी, एचपीएमसी, एचईएमसी और अन्य मुख्य रूप से निर्माण सामग्री, लेटेक्स कोटिंग्स, दवा, दैनिक रसायन विज्ञान और अन्य पहलुओं में उपयोग किए जाते हैं। गाढ़ा करने वाले एजेंट, पानी प्रतिधारण एजेंट, स्टेबलाइज़र, डिस्पर्सेंट, फिल्म बनाने वाले एजेंट के रूप में।

सेल्यूलोज़ ईथर जल प्रतिधारण

निर्माण सामग्री के उत्पादन में, विशेष रूप से शुष्क मिश्रित मोर्टार, सेल्यूलोज ईथर एक अपूरणीय भूमिका निभाता है, विशेष रूप से विशेष मोर्टार (संशोधित मोर्टार) के उत्पादन में, एक अपरिहार्य हिस्सा है।

मोर्टार में जल में घुलनशील सेल्यूलोज ईथर की महत्वपूर्ण भूमिका के मुख्य रूप से तीन पहलू हैं, एक उत्कृष्ट जल धारण क्षमता है, दूसरा मोर्टार स्थिरता और थिक्सोट्रॉपी का प्रभाव है, और तीसरा सीमेंट के साथ बातचीत है।

सेल्यूलोज ईथर जल प्रतिधारण, हाइड्रोस्कोपिसिटी के आधार, मोर्टार की संरचना, मोर्टार परत की मोटाई, मोर्टार पानी की मांग, संघनन सामग्री संघनन समय पर निर्भर करता है। सेल्यूलोज ईथर का जल प्रतिधारण सेल्यूलोज ईथर की घुलनशीलता और निर्जलीकरण से आता है। यह अच्छी तरह से ज्ञात है कि सेल्यूलोज आणविक श्रृंखलाएं, हालांकि उनमें बड़ी संख्या में अत्यधिक हाइड्रेटेड OH समूह होते हैं, उनकी अत्यधिक क्रिस्टलीय संरचना के कारण पानी में अघुलनशील होते हैं। अकेले हाइड्रॉक्सिल समूहों की जलयोजन क्षमता मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बांड और वैन डेर वाल्स बलों का भुगतान करने के लिए पर्याप्त नहीं है। जब प्रतिस्थापन को आणविक श्रृंखला में पेश किया जाता है, तो न केवल प्रतिस्थापन हाइड्रोजन श्रृंखला को नष्ट करते हैं, बल्कि आसन्न श्रृंखलाओं के बीच प्रतिस्थापन के वेजिंग के कारण इंटरचेन हाइड्रोजन बांड भी टूट जाते हैं। प्रतिस्थापन जितने बड़े होते हैं, अणुओं के बीच की दूरी उतनी ही अधिक होती है। हाइड्रोजन बॉन्ड प्रभाव का विनाश जितना अधिक होगा, सेल्यूलोज जाली का विस्तार होगा, सेल्यूलोज ईथर में घोल पानी में घुलनशील हो जाएगा, उच्च चिपचिपाहट वाले घोल का निर्माण होगा। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, पॉलिमर का जलयोजन कम होता जाता है और जंजीरों के बीच का पानी बाहर निकल जाता है। जब निर्जलीकरण प्रभाव पर्याप्त होता है, तो अणु एकत्र होने लगते हैं और जेल एक त्रि-आयामी नेटवर्क में बदल जाता है। मोर्टार के जल प्रतिधारण को प्रभावित करने वाले कारकों में सेल्यूलोज ईथर चिपचिपापन, खुराक, कण की सुंदरता और सेवा तापमान शामिल हैं।

सेल्यूलोज ईथर की श्यानता जितनी अधिक होगी, जल प्रतिधारण प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा, बहुलक विलयन की श्यानता। बहुलक का आणविक भार (बहुलकीकरण की डिग्री) भी श्रृंखला की आणविक संरचना की लंबाई और आकारिकी द्वारा निर्धारित किया जाता है, और प्रतिस्थापनों की संख्या का वितरण सीधे श्यानता सीमा को प्रभावित करता है। [eta] = Km अल्फा

बहुलक विलयनों की आंतरिक श्यानता

एम बहुलक आणविक भार

α बहुलक विशेषता स्थिरांक

K चिपचिपापन समाधान गुणांक

बहुलक विलयन की श्यानता बहुलक के आणविक भार पर निर्भर करती है। सेल्यूलोज ईथर विलयनों की श्यानता और सांद्रता विभिन्न अनुप्रयोगों से संबंधित हैं। इसलिए, प्रत्येक सेल्यूलोज ईथर में कई अलग-अलग श्यानता विनिर्देश होते हैं, श्यानता विनियमन भी मुख्य रूप से क्षार सेल्यूलोज के क्षरण के माध्यम से होता है, अर्थात सेल्यूलोज आणविक श्रृंखला के फ्रैक्चर को प्राप्त करना।

कण आकार के लिए, कण जितना महीन होगा, पानी प्रतिधारण उतना ही बेहतर होगा। सेल्यूलोज ईथर के बड़े कण पानी के संपर्क में आते हैं, सतह तुरंत घुल जाती है और पानी के अणुओं को घुसने से रोकने के लिए सामग्री को लपेटने के लिए एक जेल बनाती है, कभी-कभी लंबे समय तक सरगर्मी समान रूप से फैल नहीं पाती है, एक मैला फ्लोकुलेंट घोल या एग्लोमेरेट का निर्माण होता है। सेल्यूलोज ईथर की घुलनशीलता सेल्यूलोज ईथर चुनने के कारकों में से एक है।

सेल्यूलोज ईथर का गाढ़ा होना और थिकसोट्रॉपी

सेल्यूलोज ईथर का दूसरा प्रभाव - गाढ़ा होना इस पर निर्भर करता है: सेल्यूलोज ईथर पोलीमराइजेशन डिग्री, घोल की सांद्रता, कतरनी दर, तापमान और अन्य स्थितियाँ। घोल का जेलेशन गुण एल्काइल सेल्यूलोज और उसके संशोधित व्युत्पन्नों के लिए अद्वितीय है। जेलेशन विशेषताएँ प्रतिस्थापन की डिग्री, घोल की सांद्रता और योजकों से संबंधित हैं। हाइड्रॉक्सिल एल्काइल संशोधित व्युत्पन्नों के लिए, जेल गुण भी हाइड्रॉक्सिल एल्काइल संशोधन की डिग्री से संबंधित हैं। कम चिपचिपापन MC और HPmc के घोल की सांद्रता के लिए 10%-15% सांद्रता घोल तैयार किया जा सकता है, मध्यम चिपचिपापन MC और HPmc को 5%-10% घोल तैयार किया जा सकता है और उच्च चिपचिपापन MC और HPmc को केवल 2%-3% घोल तैयार किया जा सकता है, और आमतौर पर सेल्यूलोज ईथर की चिपचिपाहट को भी 1%-2% घोल द्वारा वर्गीकृत किया जाता है। उच्च आणविक भार सेलूलोज़ ईथर गाढ़ा करने की दक्षता, घोल की समान सांद्रता, विभिन्न आणविक भार पॉलिमर में अलग-अलग चिपचिपापन होता है, चिपचिपापन और आणविक भार निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है, [η] = 2.92 × 10-2 (डीपीएन) 0.905, डीपीएन उच्च का औसत पोलीमराइजेशन डिग्री है। कम आणविक भार सेलूलोज़ ईथर लक्ष्य चिपचिपाहट को प्राप्त करने के लिए अधिक जोड़ने के लिए। इसकी चिपचिपाहट कतरनी दर पर कम निर्भर है, लक्ष्य चिपचिपाहट को प्राप्त करने के लिए उच्च चिपचिपाहट, कम जोड़ने के लिए आवश्यक राशि, चिपचिपापन गाढ़ा करने की दक्षता पर निर्भर करता है। इसलिए, एक निश्चित स्थिरता प्राप्त करने के लिए, एक निश्चित मात्रा में सेलूलोज़ ईथर (घोल की एकाग्रता) और समाधान चिपचिपाहट की गारंटी होनी चाहिए। घोल का जेलेशन तापमान घोल की सांद्रता की वृद्धि के साथ रैखिक रूप से कम हो गया,

विभिन्न डिग्री के संशोधन के साथ कण आकार और सेल्यूलोज ईथर का चयन करके भी स्थिरता को समायोजित किया जा सकता है। तथाकथित संशोधन एमसी की कंकाल संरचना पर प्रतिस्थापन की एक निश्चित डिग्री में हाइड्रॉक्सिल एल्काइल समूह की शुरूआत है। दो प्रतिस्थापनों के सापेक्ष प्रतिस्थापन मूल्यों को बदलकर, यानी मेथॉक्सी और हाइड्रॉक्सिल समूहों के डीएस और एमएस सापेक्ष प्रतिस्थापन मूल्य। दो प्रकार के प्रतिस्थापनों के सापेक्ष प्रतिस्थापन मूल्यों को बदलकर सेल्यूलोज ईथर के विभिन्न गुणों की आवश्यकता होती है।

संगति और संशोधन के बीच संबंध। चित्र 5 में, सेल्यूलोज ईथर के मिश्रण से मोर्टार की पानी की खपत प्रभावित होती है और पानी और सीमेंट के पानी-बाइंडर अनुपात में बदलाव होता है, जो गाढ़ा करने वाला प्रभाव है। खुराक जितनी अधिक होगी, पानी की खपत उतनी ही अधिक होगी।

चूर्ण निर्माण सामग्री में उपयोग किए जाने वाले सेल्यूलोज ईथर को ठंडे पानी में जल्दी घुलना चाहिए और सिस्टम को सही स्थिरता प्रदान करनी चाहिए। यदि दी गई कतरनी दर अभी भी फ्लोकुलेंट और कोलाइडल है तो यह एक घटिया या खराब गुणवत्ता वाला उत्पाद है।

सीमेंट घोल की स्थिरता और सेल्यूलोज ईथर की खुराक के बीच एक अच्छा रैखिक संबंध भी है, सेल्यूलोज ईथर मोर्टार की चिपचिपाहट को बहुत बढ़ा सकता है, खुराक जितनी अधिक होगी, प्रभाव उतना ही स्पष्ट होगा।

उच्च श्यानता वाले सेल्यूलोज ईथर जलीय घोल में उच्च थिक्सोट्रॉपी होती है, जो सेल्यूलोज ईथर की विशेषताओं में से एक है। Mc प्रकार के पॉलिमर के जलीय घोल में आमतौर पर उनके जेल तापमान के नीचे स्यूडोप्लास्टिक, गैर-थिक्सोट्रॉपिक तरलता होती है, लेकिन कम कतरनी दरों पर न्यूटोनियन प्रवाह गुण होते हैं। सेल्यूलोज ईथर के आणविक भार या सांद्रता की वृद्धि के साथ स्यूडोप्लास्टिसिटी बढ़ जाती है और यह प्रतिस्थापन प्रकार और डिग्री से स्वतंत्र होती है। इसलिए, समान श्यानता ग्रेड के सेल्यूलोज ईथर, चाहे MC, HPmc या HEmc, हमेशा समान रियोलॉजिकल गुण दिखाते हैं जब तक कि सांद्रता और तापमान स्थिर रहते हैं। जब तापमान बढ़ता है, तो संरचनात्मक जेल बनता है और उच्च थिक्सोट्रॉपिक प्रवाह होता है। उच्च सांद्रता और कम श्यानता वाले सेल्यूलोज ईथर जेल तापमान से भी नीचे थिक्सोट्रॉपी प्रदर्शित करते हैं। यह गुण बिल्डिंग मोर्टार के निर्माण के लिए इसके प्रवाह और प्रवाह लटकने के गुण को समायोजित करने के लिए बहुत लाभकारी है। यहाँ यह स्पष्ट करना आवश्यक है कि सेल्यूलोज ईथर की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, जल प्रतिधारण उतना ही बेहतर होगा, लेकिन चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, सेल्यूलोज ईथर का सापेक्ष आणविक भार उतना ही अधिक होगा, इसकी घुलनशीलता में इसी तरह की कमी होगी, जिसका मोर्टार सांद्रता और निर्माण प्रदर्शन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, मोर्टार का गाढ़ापन प्रभाव उतना ही अधिक स्पष्ट होगा, लेकिन यह पूर्ण आनुपातिक संबंध नहीं है। कुछ कम चिपचिपाहट, लेकिन गीले मोर्टार की संरचनात्मक ताकत में सुधार करने में संशोधित सेल्यूलोज ईथर का प्रदर्शन अधिक उत्कृष्ट है, चिपचिपाहट की वृद्धि के साथ, सेल्यूलोज ईथर जल प्रतिधारण में सुधार हुआ है।