सेल्यूलोज ईथर सूखे-मिश्रित मोर्टार में क्या भूमिका निभाता है?

सेल्यूलोज ईथर रासायनिक संशोधन के माध्यम से प्राकृतिक सेल्यूलोज से बना एक सिंथेटिक बहुलक है। सेल्यूलोज ईथर प्राकृतिक सेल्यूलोज का व्युत्पन्न है। सेल्यूलोज ईथर का उत्पादन सिंथेटिक पॉलिमर से अलग है। इसकी सबसे बुनियादी सामग्री सेल्यूलोज, एक प्राकृतिक बहुलक यौगिक है। प्राकृतिक सेल्यूलोज संरचना की विशिष्टता के कारण, सेल्यूलोज में ईथरिफिकेशन एजेंटों के साथ प्रतिक्रिया करने की कोई क्षमता नहीं है। हालांकि, सूजन एजेंट के उपचार के बाद, आणविक श्रृंखलाओं और श्रृंखलाओं के बीच मजबूत हाइड्रोजन बांड नष्ट हो जाते हैं, और हाइड्रॉक्सिल समूह की सक्रिय रिलीज एक प्रतिक्रियाशील क्षार सेल्यूलोज बन जाती है। सेल्यूलोज ईथर प्राप्त करें।

सेल्यूलोज इथर के गुण प्रतिस्थापन के प्रकार, संख्या और वितरण पर निर्भर करते हैं। सेल्यूलोज इथर का वर्गीकरण भी प्रतिस्थापन के प्रकार, ईथरिफिकेशन की डिग्री, घुलनशीलता और संबंधित अनुप्रयोग गुणों पर आधारित है। आणविक श्रृंखला पर प्रतिस्थापन के प्रकार के अनुसार, इसे मोनो ईथर और मिश्रित ईथर में विभाजित किया जा सकता है। हम आमतौर पर एमसी को मोनो ईथर के रूप में, और एचपीएमसी को मिश्रित ईथर के रूप में उपयोग करते हैं। मिथाइल सेल्यूलोज ईथर एमसी प्राकृतिक सेल्यूलोज की ग्लूकोज इकाई पर हाइड्रॉक्सिल समूह के बाद उत्पाद है जिसे मेथॉक्सी समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। संरचनात्मक सूत्र [CO H7O2 (OH) 3-H (och3) H] x है यह एक उत्पाद है जो एक मेथॉक्सी समूह के साथ यूनिट पर हाइड्रॉक्सिल समूह के एक हिस्से को प्रतिस्थापित करके प्राप्त किया गया है और एक हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल समूह के साथ एक अन्य हिस्सा है। संरचनात्मक सूत्र [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) -M [OCH2CH (OH) CH3] N] x है, वहाँ हाइड्रॉक्सीथाइल मिथाइलसेलुलोज ईथर HEMC है, जो मुख्य रूप से व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं और बाजार में बेचे जाते हैं।

घुलनशीलता के संदर्भ में, इसे आयनिक और गैर-आयनिक में विभाजित किया जा सकता है। पानी में घुलनशील गैर-आयनिक सेल्यूलोज इथर मुख्य रूप से एल्काइल इथर और हाइड्रॉक्सल्किल इथर की दो श्रृंखलाओं से बने होते हैं। आयनिक सीएमसी मुख्य रूप से सिंथेटिक डिटर्जेंट, टेक्सटाइल प्रिंटिंग और डाइंग, फूड एंड ऑयल अन्वेषण में उपयोग किया जाता है। गैर-आयनिक एमसी, एचपीएमसी, एचईएमसी, आदि का उपयोग मुख्य रूप से निर्माण सामग्री, लेटेक्स पेंट, दवा, दैनिक रासायनिक और इतने पर किया जाता है। थिकरनर, वाटर रिटेनिंग एजेंट, स्टेबलाइजर, डिस्पर्सेंट और फिल्म बनाने वाले एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

सेल्यूलोज ईथर का जल प्रतिधारण

निर्माण सामग्री के उत्पादन में, विशेष रूप से शुष्क-मिश्रित मोर्टार, सेलूलोज़ ईथर एक अपूरणीय भूमिका निभाता है, विशेष रूप से विशेष मोर्टार (संशोधित मोर्टार) के उत्पादन में, यह एक अपरिहार्य और महत्वपूर्ण घटक है।

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

सेल्यूलोज ईथर का जल प्रतिधारण प्रभाव आधार परत के पानी के अवशोषण, मोर्टार की संरचना, मोर्टार परत की मोटाई, मोर्टार की पानी की मांग और सेटिंग सामग्री की सेटिंग समय पर निर्भर करता है। सेल्यूलोज ईथर का पानी प्रतिधारण स्वयं सेल्यूलोज ईथर की घुलनशीलता और निर्जलीकरण से आता है। यह सर्वविदित है कि हालांकि सेल्यूलोज आणविक श्रृंखला में बड़ी संख्या में अत्यधिक हाइड्रेटेबल ओएच समूह होते हैं, यह पानी में घुलनशील नहीं है, क्योंकि सेल्यूलोज संरचना में क्रिस्टलीयता का उच्च स्तर होता है। अकेले हाइड्रॉक्सिल समूहों की जलयोजन क्षमता अणुओं के बीच मजबूत हाइड्रोजन बॉन्ड और वैन डेर वाल्स बलों को कवर करने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसलिए, यह केवल सूज जाता है, लेकिन पानी में घुल नहीं जाता है। जब एक प्रतिस्थापन को आणविक श्रृंखला में पेश किया जाता है, तो न केवल प्रतिस्थापन हाइड्रोजन श्रृंखला को नष्ट कर देता है, बल्कि इंटरचेन हाइड्रोजन बॉन्ड को भी आसन्न श्रृंखलाओं के बीच प्रतिस्थापित के वेडिंग के कारण नष्ट कर दिया जाता है। सबस्टिट्यूएंट जितना बड़ा होगा, अणुओं के बीच की दूरी उतनी ही अधिक होगी। अधिक दूरी। हाइड्रोजन बॉन्ड को नष्ट करने का प्रभाव जितना अधिक होगा, सेल्यूलोज जाली के विस्तार के बाद सेल्यूलोज ईथर पानी में घुलनशील हो जाता है और समाधान एक उच्च-चिपचिपाहट समाधान का निर्माण करता है। जब तापमान बढ़ जाता है, तो बहुलक का जलयोजन कमजोर हो जाता है, और जंजीरों के बीच का पानी बाहर निकलता है। जब निर्जलीकरण प्रभाव पर्याप्त होता है, तो अणुओं को एकत्र करना शुरू हो जाता है, जिससे तीन-आयामी नेटवर्क संरचना जेल बन जाती है और मुड़ा हुआ होता है। मोर्टार के पानी के प्रतिधारण को प्रभावित करने वाले कारकों में सेलूलोज़ ईथर की चिपचिपाहट, जोड़ा गया राशि, कणों की सुंदरता और उपयोग तापमान शामिल हैं।

सेल्यूलोज ईथर की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, पानी के प्रतिधारण प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा, और बहुलक समाधान की चिपचिपाहट उतनी ही अधिक होगी। बहुलक के आणविक भार (पोलीमराइजेशन डिग्री) के आधार पर, यह आणविक संरचना की श्रृंखला लंबाई और श्रृंखला के आकार द्वारा भी निर्धारित किया जाता है, और प्रतिस्थापन के प्रकारों और मात्राओं का वितरण भी सीधे इसकी चिपचिपाहट सीमा को प्रभावित करता है।

[η] = किमी α

[η] बहुलक समाधान की आंतरिक चिपचिपाहट

एम पॉलिमर आणविक भार

α बहुलक विशेषता स्थिर

K चिपचिपापन समाधान गुणांक

एक बहुलक समाधान की चिपचिपाहट बहुलक के आणविक भार पर निर्भर करती है। सेल्यूलोज ईथर समाधान की चिपचिपाहट और एकाग्रता विभिन्न क्षेत्रों में आवेदन से संबंधित हैं। इसलिए, प्रत्येक सेल्यूलोज ईथर में कई अलग -अलग चिपचिपाहट विनिर्देश होते हैं, और चिपचिपाहट के समायोजन को मुख्य रूप से क्षार सेल्यूलोज के क्षरण द्वारा महसूस किया जाता है, अर्थात, सेल्यूलोज आणविक श्रृंखलाओं को तोड़ने से।

यह चित्र 1.2 से देखा जा सकता है कि सेल्यूलोज ईथर की मात्रा जितनी अधिक थी, मोर्टार में जोड़ा जाता है, पानी के प्रतिधारण प्रदर्शन उतना ही बेहतर होता है, और चिपचिपाहट जितनी अधिक होती है, उतना ही बेहतर पानी प्रतिधारण प्रदर्शन होता है।

कण के आकार के लिए, कण को ​​महीन, पानी के प्रतिधारण को बेहतर लगता है। चित्रा 3 को देखें। सेल्यूलोज ईथर के बड़े कणों के बाद पानी के संपर्क में आते हैं, सतह तुरंत घुल जाती है और पानी के अणुओं को घुसपैठ से रोकने के लिए सामग्री को लपेटने के लिए एक जेल बनाती है। कभी-कभी इसे लंबे समय तक सरगर्मी के बाद भी समान रूप से फैलाया और भंग नहीं किया जा सकता है, जिससे बादल छाए रहेंगे। यह इसके सेल्यूलोज ईथर के पानी की अवधारण को बहुत प्रभावित करता है, और विलेयता सेल्यूलोज ईथर को चुनने के लिए कारकों में से एक है।

सेल्यूलोज ईथर का मोटा होना और थिक्सोट्रॉपी

सेल्यूलोज ईथर का दूसरा कार्य - मोटा होना निर्भर करता है: सेल्यूलोज ईथर, समाधान एकाग्रता, कतरनी दर, तापमान और अन्य स्थितियों के पोलीमराइजेशन की डिग्री। समाधान की गेलिंग संपत्ति एल्काइल सेल्यूलोज और इसके संशोधित डेरिवेटिव के लिए अद्वितीय है। जेल गुण गुण प्रतिस्थापन, समाधान एकाग्रता और एडिटिव्स की डिग्री से संबंधित हैं। Hydroxyalkyl संशोधित डेरिवेटिव के लिए, जेल गुण भी हाइड्रॉक्सलॉकिल की संशोधन डिग्री से संबंधित हैं। कम चिपचिपाहट के साथ MC और HPMC के लिए, 10% -15% एकाग्रता समाधान तैयार किया जा सकता है, मध्यम चिपचिपाहट MC और HPMC के लिए 5% -10% समाधान तैयार किया जा सकता है, और 2% -3% समाधान उच्च चिपचिपाहट MC और HPMC के लिए तैयार किया जा सकता है, और आमतौर पर सेलुलोज ईथर के चिपचिपाहट वर्गीकरण को 1% -2% समाधान के साथ वर्गीकृत किया जाता है। उच्च-आणविक-वजन सेल्यूलोज ईथर में उच्च मोटा दक्षता होती है। विभिन्न आणविक भार वाले पॉलिमर में एक ही एकाग्रता समाधान में अलग -अलग चिपचिपाहट होती है। उच्च डिग्री। लक्ष्य चिपचिपाहट केवल कम आणविक भार सेल्यूलोज ईथर की एक बड़ी मात्रा को जोड़कर प्राप्त की जा सकती है। इसकी चिपचिपाहट में कतरनी दर पर बहुत कम निर्भरता होती है, और उच्च चिपचिपाहट लक्ष्य चिपचिपाहट तक पहुंचती है, और आवश्यक अतिरिक्त राशि छोटी होती है, और चिपचिपाहट मोटी दक्षता पर निर्भर करती है। इसलिए, एक निश्चित स्थिरता प्राप्त करने के लिए, एक निश्चित मात्रा में सेल्यूलोज ईथर (समाधान की एकाग्रता) और समाधान चिपचिपाहट की गारंटी दी जानी चाहिए। समाधान का जेल तापमान भी समाधान की एकाग्रता की वृद्धि के साथ रैखिक रूप से कम हो जाता है, और एक निश्चित एकाग्रता तक पहुंचने के बाद कमरे के तापमान पर जैल। एचपीएमसी की जेल एकाग्रता कमरे के तापमान पर अधिक है।

कण आकार का चयन करके और संशोधन के विभिन्न डिग्री के साथ सेल्यूलोज इथर चुनने से भी संगति को समायोजित किया जा सकता है। तथाकथित संशोधन एमसी के कंकाल संरचना पर हाइड्रॉक्सिकिल समूहों के प्रतिस्थापन की एक निश्चित डिग्री को पेश करना है। दो प्रतिस्थापन के सापेक्ष प्रतिस्थापन मूल्यों को बदलकर, अर्थात्, मेथॉक्सी और हाइड्रॉक्सल्किल समूहों के डीएस और एमएस सापेक्ष प्रतिस्थापन मान जो हम अक्सर कहते हैं। सेल्यूलोज ईथर की विभिन्न प्रदर्शन आवश्यकताओं को दो प्रतिस्थापन के सापेक्ष प्रतिस्थापन मूल्यों को बदलकर प्राप्त किया जा सकता है।

चित्रा 4 से हम स्थिरता और संशोधन के बीच संबंध देख सकते हैं। चित्रा 5 में सेल्यूलोज ईथर के अलावा मोर्टार के पानी की खपत को प्रभावित करता है और पानी-से-सीमेंट अनुपात को बदल देता है, जो कि मोटा प्रभाव है। खुराक जितनी अधिक होगी, पानी की खपत जितनी अधिक होगी।

पाउडर निर्माण सामग्री में उपयोग किए जाने वाले सेल्यूलोज इथर को ठंडे पानी में जल्दी से घुलना चाहिए और सिस्टम के लिए एक उपयुक्त स्थिरता प्रदान करना चाहिए। यदि एक निश्चित कतरनी दर दी जाती है, तो यह अभी भी flocculent और कोलाइडल ब्लॉक हो जाता है, जो एक घटिया या खराब गुणवत्ता वाला उत्पाद है।

सीमेंट पेस्ट 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। बड़ी खुराक, अधिक स्पष्ट प्रभाव, चित्र 6 देखें।

उच्च-विस्कोसिटी सेल्यूलोज ईथर जलीय घोल में उच्च थिक्सोट्रॉपी होती है, जो सेल्यूलोज ईथर की एक प्रमुख विशेषता भी है। एमसी-प्रकार के पॉलिमर के जलीय समाधानों में आमतौर पर उनके जेल तापमान के नीचे स्यूडोप्लास्टिक और गैर-थिक्सोट्रोपिक तरलता होती है, लेकिन न्यूटोनियन प्रवाह कम कतरनी दरों पर। स्यूडोप्लास्टी आणविक भार या सेल्यूलोज ईथर के एकाग्रता के साथ बढ़ता है, चाहे प्रतिस्थापन के प्रकार और प्रतिस्थापन की डिग्री की परवाह किए बिना। इसलिए, एक ही चिपचिपाहट ग्रेड के सेल्यूलोज इथर, कोई बात नहीं MC, HPMC, HEMC, हमेशा एक ही रियोलॉजिकल गुणों को दिखाएगा जब तक कि एकाग्रता और तापमान को स्थिर रखा जाता है। तापमान बढ़ने पर संरचनात्मक जैल बनते हैं, और अत्यधिक थिक्सोट्रोपिक प्रवाह होता है। उच्च एकाग्रता और कम चिपचिपाहट सेल्यूलोज ईथर जेल तापमान के नीचे भी थिक्सोट्रॉपी दिखाते हैं। यह संपत्ति बिल्डिंग मोर्टार के निर्माण में समतल और शिथिलता के समायोजन के लिए बहुत लाभ है। यहां यह समझाया जाना चाहिए कि सेल्यूलोज ईथर की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, पानी की प्रतिधारण उतनी ही बेहतर होगी, लेकिन चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, सेल्यूलोज ईथर के सापेक्ष आणविक भार, और इसकी घुलनशीलता में इसी कमी, जो मोर्टार एकाग्रता और निर्माण प्रदर्शन पर नकारात्मक प्रभाव डालती है। चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, मोर्टार पर अधिक स्पष्ट प्रभाव उतना ही स्पष्ट होगा, लेकिन यह पूरी तरह से आनुपातिक नहीं है। कुछ मध्यम और कम चिपचिपाहट, लेकिन संशोधित सेलूलोज़ ईथर में गीले मोर्टार की संरचनात्मक शक्ति में सुधार करने में बेहतर प्रदर्शन होता है। चिपचिपाहट की वृद्धि के साथ, सेलूलोज़ ईथर के पानी की अवधारण में सुधार होता है।