സിമന്റ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളിൽ സെല്ലുലോസ് ഈതറിന്റെ പ്രയോഗം

1 ആമുഖം
20 വർഷത്തിലേറെയായി ചൈന റെഡി-മിക്സഡ് മോർട്ടാർ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച് സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, പ്രസക്തമായ ദേശീയ സർക്കാർ വകുപ്പുകൾ റെഡി-മിക്സഡ് മോർട്ടാറിന്റെ വികസനത്തിന് പ്രാധാന്യം നൽകുകയും പ്രോത്സാഹജനകമായ നയങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. നിലവിൽ, രാജ്യത്ത് 10-ലധികം പ്രവിശ്യകളും മുനിസിപ്പാലിറ്റികളും റെഡി-മിക്സഡ് മോർട്ടാർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. 60%-ത്തിലധികം, സാധാരണ സ്കെയിലിനേക്കാൾ 800-ലധികം റെഡി-മിക്സഡ് മോർട്ടാർ സംരംഭങ്ങളുണ്ട്, വാർഷിക ഡിസൈൻ ശേഷി 274 ദശലക്ഷം ടൺ ആണ്. 2021-ൽ, സാധാരണ റെഡി-മിക്സഡ് മോർട്ടാറിന്റെ വാർഷിക ഉത്പാദനം 62.02 ദശലക്ഷം ടൺ ആയിരുന്നു.

നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ, മോർട്ടറിൽ പലപ്പോഴും വളരെയധികം വെള്ളം നഷ്ടപ്പെടുകയും ജലാംശം നിലനിർത്താൻ ആവശ്യമായ സമയവും വെള്ളവും ലഭിക്കാതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് കാഠിന്യത്തിന് ശേഷം സിമന്റ് പേസ്റ്റിന്റെ അപര്യാപ്തമായ ശക്തിയും വിള്ളലും ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഡ്രൈ-മിക്സഡ് മോർട്ടാറിലെ ഒരു സാധാരണ പോളിമർ മിശ്രിതമാണ് സെല്ലുലോസ് ഈതർ. വെള്ളം നിലനിർത്തൽ, കട്ടിയാക്കൽ, റിട്ടാർഡേഷൻ, എയർ എൻട്രെയിൻമെന്റ് എന്നീ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഇതിന് ഉണ്ട്, കൂടാതെ മോർട്ടാറിന്റെ പ്രകടനം ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഇതിന് കഴിയും.

മോർട്ടാർ ഗതാഗത ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനും വിള്ളലുകളുടെയും കുറഞ്ഞ ബോണ്ടിംഗ് ശക്തിയുടെയും പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനും, മോർട്ടറിൽ സെല്ലുലോസ് ഈതർ ചേർക്കുന്നത് വളരെ പ്രധാനമാണ്. റെഡി-മിക്സഡ് മോർട്ടാറിന്റെ അനുബന്ധ സാങ്കേതിക പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ സഹായിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ഈ ലേഖനം സെല്ലുലോസ് ഈതറിന്റെ സവിശേഷതകളും സിമന്റ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളുടെ പ്രകടനത്തിൽ അതിന്റെ സ്വാധീനവും സംക്ഷിപ്തമായി പരിചയപ്പെടുത്തുന്നു.

2 സെല്ലുലോസ് ഈതറിന്റെ ആമുഖം
ഒന്നോ അതിലധികമോ ഈഥറിഫിക്കേഷൻ ഏജന്റുകളുടെ ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെയും ഉണങ്ങിയ പൊടിക്കലിലൂടെയും സെല്ലുലോസിൽ നിന്നാണ് സെല്ലുലോസ് ഈഥർ (സെല്ലുലോസ് ഈഥർ) നിർമ്മിക്കുന്നത്.

2.1 സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകളുടെ വർഗ്ഗീകരണം
ഈഥർ പകരക്കാരുടെ രാസഘടന അനുസരിച്ച്, സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളെ അയോണിക്, കാറ്റയോണിക്, നോൺയോണിക് ഈതറുകളായി തിരിക്കാം. അയോണിക് സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളിൽ പ്രധാനമായും കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസ് ഈതർ (CMC) ഉൾപ്പെടുന്നു; അയോണിക് അല്ലാത്ത സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളിൽ പ്രധാനമായും മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഈതർ (MC), ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഈതർ (HPMC), ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ ഫൈബർ ഈതർ (HC) തുടങ്ങിയവ ഉൾപ്പെടുന്നു. നോൺ-അയോണിക് ഈതറുകളെ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന ഈതറുകളായും എണ്ണയിൽ ലയിക്കുന്ന ഈതറുകളായും തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. മോർട്ടാർ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ നോൺ-അയോണിക് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന ഈതറുകൾ പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. കാൽസ്യം അയോണുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ, അയോണിക് സെല്ലുലോസ് ഈതറുകൾ അസ്ഥിരമാണ്, അതിനാൽ സിമന്റ്, സ്ലാക്ക്ഡ് ലൈം മുതലായവ സിമന്റിങ് വസ്തുക്കളായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡ്രൈ-മിക്സ് മോർട്ടാർ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ അവ വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ. സസ്പെൻഷൻ സ്ഥിരതയും വെള്ളം നിലനിർത്തൽ ഫലവും കാരണം നിർമ്മാണ സാമഗ്രികളുടെ വ്യവസായത്തിൽ നോൺ-അയോണിക് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഈതറുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ തിരഞ്ഞെടുത്ത വ്യത്യസ്ത ഈഥറിഫിക്കേഷൻ ഏജന്റുകൾ അനുസരിച്ച്, സെല്ലുലോസ് ഈതർ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ്, ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ്, ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ്, സയനോതൈൽ സെല്ലുലോസ്, കാർബോക്സിമെതൈൽ സെല്ലുലോസ്, എഥൈൽ സെല്ലുലോസ്, ബെൻസിൽ സെല്ലുലോസ്, കാർബോക്സിമെതൈൽ ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ്, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽ സെല്ലുലോസ്, ബെൻസിൽസെൽ സെല്ലുലോസ്, ഫിനൈൽ സെല്ലുലോസ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

മോർട്ടാറിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളിൽ സാധാരണയായി മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഈതർ (MC), ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് (HPMC), ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഈതർ (HEMC), ഹൈഡ്രോക്സിതൈൽ സെല്ലുലോസ് ഈതർ (HEMC) എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. അവയിൽ, HPMC, HEMC എന്നിവയാണ് ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

2.2 സെല്ലുലോസ് ഈതറിന്റെ രാസ ഗുണങ്ങൾ
ഓരോ സെല്ലുലോസ് ഈതറിനും സെല്ലുലോസ്-അൻഹൈഡ്രോഗ്ലൂക്കോസ് ഘടനയുടെ അടിസ്ഥാന ഘടനയുണ്ട്. സെല്ലുലോസ് ഈതർ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, സെല്ലുലോസ് ഫൈബർ ആദ്യം ഒരു ആൽക്കലൈൻ ലായനിയിൽ ചൂടാക്കുകയും പിന്നീട് ഒരു ഈതറിഫൈയിംഗ് ഏജന്റ് ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നാരുകളുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന ഉൽപ്പന്നം ശുദ്ധീകരിച്ച് ഒരു നിശ്ചിത സൂക്ഷ്മതയോടെ ഒരു ഏകീകൃത പൊടി രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് പൊടിക്കുന്നു.

എംസിയുടെ ഉത്പാദനത്തിൽ, മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ് മാത്രമേ എതറിഫൈയിംഗ് ഏജന്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ; മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡിന് പുറമേ, എച്ച്പിഎംസിയുടെ ഉൽപാദനത്തിൽ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ പകരക്കാർ ലഭിക്കുന്നതിന് പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡും ഉപയോഗിക്കുന്നു. വിവിധ സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത മീഥൈൽ, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ പകരക്കാരുടെ നിരക്കുകൾ ഉണ്ട്, ഇത് സെല്ലുലോസ് ഈതർ ലായനിയുടെ ജൈവ അനുയോജ്യതയെയും താപ ജെൽ താപനിലയെയും ബാധിക്കുന്നു.

2.3 സെല്ലുലോസ് ഈതറിന്റെ ലയന സവിശേഷതകൾ

സെല്ലുലോസ് ഈതറിന്റെ ലയന സവിശേഷതകൾ സിമന്റ് മോർട്ടറിന്റെ പ്രവർത്തനക്ഷമതയിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. സിമന്റ് മോർട്ടറിന്റെ സംയോജനവും ജല നിലനിർത്തലും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സെല്ലുലോസ് ഈതർ ഉപയോഗിക്കാം, എന്നാൽ ഇത് സെല്ലുലോസ് ഈതർ പൂർണ്ണമായും വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. സെല്ലുലോസ് ഈതറിന്റെ ലയനത്തെ ബാധിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ലയന സമയം, ഇളക്കൽ വേഗത, പൊടി സൂക്ഷ്മത എന്നിവയാണ്.

2.4 സിമന്റ് മോർട്ടറിൽ മുങ്ങുന്നതിന്റെ പങ്ക്

സിമന്റ് സ്ലറിയിലെ ഒരു പ്രധാന അഡിറ്റീവായി, ഡിസ്ട്രോയ്ക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന വശങ്ങളിൽ അതിന്റെ സ്വാധീനമുണ്ട്.
(1) മോർട്ടറിന്റെ പ്രവർത്തനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും മോർട്ടറിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുക.
ഫ്ലേം ജെറ്റ് ഉൾപ്പെടുത്തുന്നത് മോർട്ടാർ വേർപെടുത്തുന്നത് തടയുകയും ഒരു യൂണിഫോം, യൂണിഫോം പ്ലാസ്റ്റിക് ബോഡി നേടുകയും ചെയ്യും. ഉദാഹരണത്തിന്, HEMC, HPMC മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്ന ബൂത്തുകൾ നേർത്ത പാളി മോർട്ടറിനും പ്ലാസ്റ്ററിംഗിനും സൗകര്യപ്രദമാണ്. , ഷിയർ നിരക്ക്, താപനില, കോൾപ് കോൺസൺട്രേഷൻ, അലിഞ്ഞുപോയ ഉപ്പ് കോൺസൺട്രേഷൻ എന്നിവയ്ക്ക് ഇത് അനുയോജ്യമാണ്.
(2) ഇതിന് വായു-പ്രവേശന ഫലമുണ്ട്.
മാലിന്യങ്ങൾ കാരണം, കണികകളിലേക്ക് ഗ്രൂപ്പുകൾ ചേർക്കുന്നത് കണികകളുടെ ഉപരിതല ഊർജ്ജം കുറയ്ക്കുന്നു, കൂടാതെ ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഇളക്കുന്ന ഉപരിതലവുമായി കലർത്തിയ മോർട്ടറിലേക്ക് സ്ഥിരതയുള്ളതും ഏകീകൃതവും സൂക്ഷ്മവുമായ കണങ്ങളെ അവതരിപ്പിക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്. "ബോൾ എഫിഷ്യൻസി" മോർട്ടാറിന്റെ നിർമ്മാണ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, മോർട്ടാറിന്റെ ഈർപ്പം കുറയ്ക്കുന്നു, മോർട്ടാറിന്റെ താപ ചാലകത കുറയ്ക്കുന്നു. HEMC, HPMC എന്നിവയുടെ മിശ്രിത അളവ് 0.5% ആയിരിക്കുമ്പോൾ, മോർട്ടാറിന്റെ വാതക അളവ് ഏറ്റവും വലുതാണെന്നും ഏകദേശം 55% ആണെന്നും പരീക്ഷണങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്; മിശ്രിത അളവ് 0.5% ൽ കൂടുതലാകുമ്പോൾ, അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് മോർട്ടാറിന്റെ ഉള്ളടക്കം ക്രമേണ വാതക ഉള്ളടക്ക പ്രവണതയായി വികസിക്കുന്നു.
(3) അത് മാറ്റമില്ലാതെ സൂക്ഷിക്കുക.

മെഴുക് മോർട്ടറിൽ ലയിപ്പിക്കാനും ലൂബ്രിക്കേറ്റ് ചെയ്യാനും ഇളക്കാനും കഴിയും, കൂടാതെ മോർട്ടറിന്റെയും പ്ലാസ്റ്ററിംഗ് പൗഡറിന്റെയും നേർത്ത പാളിയുടെ മിനുസപ്പെടുത്തൽ സുഗമമാക്കാനും കഴിയും. ഇത് മുൻകൂട്ടി നനയ്ക്കേണ്ടതില്ല. നിർമ്മാണത്തിനുശേഷം, മോർട്ടറിനും അടിവസ്ത്രത്തിനും ഇടയിലുള്ള അഡീഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് സിമന്റിട്ട വസ്തുക്കൾക്ക് തീരത്ത് തുടർച്ചയായി ജലാംശം നിലനിർത്താനും കഴിയും.

പുതിയ സിമൻറ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളിൽ സെല്ലുലോസ് ഈതറിന്റെ പരിഷ്ക്കരണ ഫലങ്ങളിൽ പ്രധാനമായും കട്ടിയാക്കൽ, വെള്ളം നിലനിർത്തൽ, വായു പ്രവേശനം, മന്ദഗതി എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. സിമൻറ് അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കളിൽ സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകളുടെ വ്യാപകമായ ഉപയോഗത്തോടെ, സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകളും സിമൻറ് സ്ലറിയും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം ക്രമേണ ഒരു ഗവേഷണ കേന്ദ്രമായി മാറുകയാണ്.