शुष्क मिश्रित मोर्टार में सेलूलोज़ ईथर क्या भूमिका निभाता है?

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

सेल्युलोज ईथर के गुण प्रतिस्थापकों के प्रकार, संख्या और वितरण पर निर्भर करते हैं। सेलूलोज़ ईथर का वर्गीकरण भी प्रतिस्थापन के प्रकार, ईथरीकरण की डिग्री, घुलनशीलता और संबंधित अनुप्रयोग के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। आणविक श्रृंखला पर प्रतिस्थापन के प्रकार के अनुसार, इसे एकल ईथर और मिश्रित ईथर में विभाजित किया जा सकता है। एमसी का उपयोग आमतौर पर एकल ईथर के रूप में किया जाता है, जबकि एचपीएमसी एक मिश्रित ईथर है। मिथाइल सेलूलोज़ ईथर एमसी हाइड्रॉक्सिल पर एक प्राकृतिक सेलूलोज़ ग्लूकोज इकाई है, मेथॉक्साइड को उत्पाद संरचना सूत्र द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है [CO H7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] प्रतिस्थापित मेथॉक्साइड का, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल प्रतिस्थापित उत्पाद का दूसरा भाग, संरचनात्मक सूत्र है [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N]

घुलनशीलता से आयनिक प्रकार और गैर-आयनिक प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। पानी में घुलनशील गैर-आयनिक सेलूलोज़ ईथर मुख्य रूप से एल्काइल ईथर और हाइड्रॉक्सिल एल्काइल ईथर की दो श्रृंखलाओं से बना है। आयनिक सीएमसी का उपयोग मुख्य रूप से सिंथेटिक डिटर्जेंट, कपड़ा, प्रिंटिंग, 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, जल प्रतिधारण एजेंट, स्टेबलाइजर, फैलाने वाले, फिल्म बनाने वाले एजेंट के रूप में।

सेल्युलोज ईथर जल प्रतिधारण

निर्माण सामग्री के उत्पादन में, विशेष रूप से सूखे मिश्रित मोर्टार में, सेलूलोज़ ईथर एक अपूरणीय भूमिका निभाता है, विशेष रूप से विशेष मोर्टार (संशोधित मोर्टार) के उत्पादन में, एक अनिवार्य हिस्सा है।

मोर्टार में पानी में घुलनशील सेलूलोज़ 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।

सेलूलोज़ ईथर जल प्रतिधारण, हाइड्रोस्कोपिसिटी के आधार, मोर्टार की संरचना, मोर्टार परत की मोटाई, मोर्टार पानी की मांग, संक्षेपण सामग्री संक्षेपण समय पर निर्भर करता है। सेल्युलोज ईथर का जल प्रतिधारण सेल्युलोज ईथर की घुलनशीलता और निर्जलीकरण से ही होता है। यह सर्वविदित है कि सेलूलोज़ आणविक श्रृंखलाएं, हालांकि उनमें बड़ी संख्या में अत्यधिक हाइड्रेटेड ओएच समूह होते हैं, उनकी अत्यधिक क्रिस्टलीय संरचना के कारण पानी में अघुलनशील होते हैं। अकेले हाइड्रॉक्सिल समूहों की जलयोजन क्षमता मजबूत अंतर-आण्विक हाइड्रोजन बांड और वैन डेर वाल्स बलों के लिए भुगतान करने के लिए पर्याप्त नहीं है। जब प्रतिस्थापी को आणविक श्रृंखला में पेश किया जाता है, तो न केवल प्रतिस्थापी हाइड्रोजन श्रृंखला को नष्ट कर देते हैं, बल्कि आसन्न श्रृंखलाओं के बीच प्रतिस्थापी के बंधन के कारण इंटरचेन हाइड्रोजन बंधन भी टूट जाते हैं। पदार्थ जितने बड़े होंगे, अणुओं के बीच की दूरी उतनी ही अधिक होगी। हाइड्रोजन बांड प्रभाव का विनाश जितना अधिक होता है, सेल्यूलोज जाली का विस्तार होता है, सेल्यूलोज ईथर में समाधान पानी में घुलनशील हो जाता है, उच्च चिपचिपाहट समाधान का निर्माण होता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, पॉलिमर का जलयोजन कम हो जाता है और श्रृंखलाओं के बीच का पानी बाहर निकल जाता है। जब निर्जलीकरण प्रभाव पर्याप्त होता है, तो अणु एकत्रित होने लगते हैं और जेल एक त्रि-आयामी नेटवर्क में बदल जाता है। मोर्टार के जल प्रतिधारण को प्रभावित करने वाले कारकों में सेलूलोज़ ईथर की चिपचिपाहट, खुराक, कण की सुंदरता और सेवा तापमान शामिल हैं।

सेलूलोज़ ईथर की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, जल प्रतिधारण प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा, पॉलिमर समाधान की चिपचिपाहट। पॉलिमर का आणविक भार (पोलीमराइजेशन की डिग्री) भी श्रृंखला की आणविक संरचना की लंबाई और आकारिकी से निर्धारित होता है, और प्रतिस्थापनों की संख्या का वितरण सीधे चिपचिपाहट सीमा को प्रभावित करता है। [एटा] = किमी अल्फा

बहुलक समाधानों की आंतरिक चिपचिपाहट

एम बहुलक आणविक भार

α बहुलक विशेषता स्थिरांक

K चिपचिपापन समाधान गुणांक

बहुलक विलयन की श्यानता बहुलक के आणविक भार पर निर्भर करती है। सेलूलोज़ ईथर समाधान की चिपचिपाहट और एकाग्रता विभिन्न अनुप्रयोगों से संबंधित हैं। इसलिए, प्रत्येक सेलूलोज़ ईथर में कई अलग-अलग चिपचिपाहट विनिर्देश होते हैं, चिपचिपाहट विनियमन भी मुख्य रूप से क्षार सेलूलोज़ के क्षरण के माध्यम से होता है, अर्थात् सेलूलोज़ आणविक श्रृंखला के फ्रैक्चर को प्राप्त करने के लिए।

कण आकार के लिए, कण जितना महीन होगा, जल धारण उतना ही बेहतर होगा। सेल्युलोज 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 हिलाने से समान रूप से घुलित नहीं हो पाती है, एक गंदे फ्लोकुलेंट समाधान का निर्माण होता है या ढेर। सेल्युलोज ईथर की घुलनशीलता सेल्युलोज ईथर को चुनने के कारकों में से एक है।

सेलूलोज़ ईथर का गाढ़ा होना और थिक्सोट्रॉपी

सेल्यूलोज ईथर का दूसरा प्रभाव - गाढ़ा होना इस पर निर्भर करता है: सेल्यूलोज ईथर पोलीमराइजेशन डिग्री, समाधान एकाग्रता, कतरनी दर, तापमान और अन्य स्थितियां। समाधान की जेलेशन संपत्ति एल्काइल सेलूलोज़ और इसके संशोधित डेरिवेटिव के लिए अद्वितीय है। जेलेशन विशेषताएँ प्रतिस्थापन की डिग्री, समाधान एकाग्रता और योजक से संबंधित हैं। हाइड्रॉक्सिल एल्काइल संशोधित डेरिवेटिव के लिए, जेल गुण हाइड्रॉक्सिल एल्काइल संशोधन की डिग्री से भी संबंधित हैं। कम चिपचिपाहट वाले एमसी और एचपीएमसी के घोल के लिए 10%-15% घोल तैयार किया जा सकता है, मध्यम चिपचिपाहट वाले एमसी और एचपीएमसी के लिए 5%-10% घोल तैयार किया जा सकता है और उच्च चिपचिपाहट वाले एमसी और एचपीएमसी के लिए केवल 2%-3% घोल तैयार किया जा सकता है। समाधान, और आमतौर पर सेलूलोज़ ईथर की चिपचिपाहट को भी 1% -2% समाधान 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 चिपचिपाहट होती है, चिपचिपाहट और आणविक भार को निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है, [η]=2.92×10-2 (DPn) 0.905, DPn औसत है उच्च पोलीमराइजेशन डिग्री. लक्ष्य चिपचिपाहट प्राप्त करने के लिए कम आणविक भार सेलूलोज़ ईथर को और अधिक जोड़ें। इसकी चिपचिपाहट कतरनी दर पर कम निर्भर करती है, लक्ष्य चिपचिपाहट प्राप्त करने के लिए उच्च चिपचिपाहट, कम जोड़ने के लिए आवश्यक मात्रा, चिपचिपाहट गाढ़ा करने की दक्षता पर निर्भर करती है। इसलिए, एक निश्चित स्थिरता प्राप्त करने के लिए, सेलूलोज़ ईथर (समाधान की एकाग्रता) और समाधान चिपचिपाहट की एक निश्चित मात्रा की गारंटी दी जानी चाहिए। घोल की सांद्रता बढ़ने के साथ घोल का जमाव तापमान रैखिक रूप से कम हो गया, और एक निश्चित सांद्रता तक पहुँचने के बाद कमरे के तापमान पर जमाव हुआ। एचपीएमसी में कमरे के तापमान पर उच्च जमाव सांद्रता होती है।

विभिन्न डिग्री के संशोधन के साथ कण आकार और सेलूलोज़ ईथर का चयन करके स्थिरता को भी समायोजित किया जा सकता है। तथाकथित संशोधन एमसी के 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 मूल्यों को बदलकर। दो प्रकार के प्रतिस्थापनों के सापेक्ष प्रतिस्थापन मूल्यों को बदलने के लिए सेलूलोज़ ईथर के विभिन्न गुणों की आवश्यकता होती है।

स्थिरता और संशोधन के बीच संबंध. चित्र 5 में, सेल्युलोज ईथर का मिश्रण मोर्टार की पानी की खपत को प्रभावित करता है और पानी और सीमेंट के पानी-बाइंडर अनुपात को बदल देता है, जो कि गाढ़ा करने वाला प्रभाव है। खुराक जितनी अधिक होगी, पानी की खपत उतनी ही अधिक होगी।

ख़स्ता निर्माण सामग्री में उपयोग किए जाने वाले सेलूलोज़ ईथर को ठंडे पानी में जल्दी से 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 सेलूलोज़ ईथर की खुराक के बीच एक अच्छा रैखिक संबंध भी है, सेलूलोज़ ईथर मोर्टार की चिपचिपाहट को काफी बढ़ा सकता है, खुराक जितनी अधिक होगी, प्रभाव उतना ही अधिक स्पष्ट होगा।

उच्च चिपचिपाहट वाले सेलूलोज़ ईथर जलीय घोल में उच्च थिक्सोट्रॉपी होती है, जो सेलूलोज़ ईथर की विशेषताओं में से एक है। एमसी प्रकार के पॉलिमर के जलीय घोल में आमतौर पर उनके जेल तापमान के नीचे स्यूडोप्लास्टिक, गैर-थिक्सोट्रोपिक तरलता होती है, लेकिन कम कतरनी दर पर न्यूटोनियन प्रवाह गुण होते हैं। आणविक भार या सेल्युलोज ईथर की सांद्रता में वृद्धि के साथ स्यूडोप्लास्टिकिटी बढ़ती है और यह स्थानापन्न प्रकार और डिग्री से स्वतंत्र होती है। इसलिए, समान श्यानता ग्रेड के सेलूलोज़ ईथर, चाहे एमसी, एचपीएमसी या एचईएमसी, हमेशा समान रियोलॉजिकल गुण दिखाते हैं जब तक कि एकाग्रता और तापमान स्थिर रहता है। जब तापमान बढ़ता है, तो संरचनात्मक जेल बनता है और उच्च थिक्सोट्रोपिक प्रवाह होता है। उच्च सांद्रता और कम चिपचिपाहट वाले सेलूलोज़ ईथर जेल तापमान से नीचे भी थिक्सोट्रॉपी प्रदर्शित करते हैं। यह संपत्ति बिल्डिंग मोर्टार के निर्माण के लिए इसके प्रवाह और प्रवाह लटकती संपत्ति को समायोजित करने के लिए बहुत लाभकारी है। यहां यह स्पष्ट करने की आवश्यकता है कि सेलूलोज़ ईथर की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, जल प्रतिधारण उतना ही बेहतर होगा, लेकिन चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, सेलूलोज़ ईथर का सापेक्ष आणविक भार उतना ही अधिक होगा, इसकी घुलनशीलता में कमी आएगी, जिसका नकारात्मक प्रभाव पड़ेगा मोर्टार एकाग्रता और निर्माण प्रदर्शन। चिपचिपापन जितना अधिक होगा, मोर्टार का गाढ़ा होने का प्रभाव उतना ही अधिक स्पष्ट होगा, लेकिन यह पूर्ण आनुपातिक संबंध नहीं है। कुछ कम चिपचिपापन, लेकिन गीले मोर्टार की संरचनात्मक ताकत में सुधार करने में संशोधित सेलूलोज़ ईथर का प्रदर्शन अधिक उत्कृष्ट है, चिपचिपाहट में वृद्धि के साथ, सेलूलोज़ ईथर जल प्रतिधारण में सुधार हुआ है।