শুষ্ক-মিশ্রিত মর্টারে সেলুলোজ ইথারের কার্যকরী বৈশিষ্ট্য এবং নির্বাচন নীতি

১ ভূমিকা

সেলুলোজ ইথার (এমসি) নির্মাণ সামগ্রী শিল্পে ব্যাপকভাবে এবং প্রচুর পরিমাণে ব্যবহৃত হয়। এটি রিটার্ডার, জল ধারণকারী উপাদান, থিকনার এবং আঠা হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। সাধারণ ড্রাই-মিক্সড মর্টার, বাইরের দেয়ালের ইনসুলেশন মর্টার, সেলফ-লেভেলিং মর্টার, টাইল আঠা, উচ্চ-কার্যকারিতা সম্পন্ন বিল্ডিং পুটি, ফাটল-প্রতিরোধী অভ্যন্তরীণ ও বাহ্যিক দেয়ালের পুটি, জলরোধী ড্রাই-মিক্সড মর্টার, জিপসাম প্লাস্টার, কল্কিং এজেন্ট এবং অন্যান্য সামগ্রীতে সেলুলোজ ইথার একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। মর্টার সিস্টেমের জল ধারণ, জলের চাহিদা, সংহতি, রিটার্ডেশন এবং গঠনের উপর সেলুলোজ ইথারের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব রয়েছে।

সেলুলোজ ইথারের বিভিন্ন প্রকার ও স্পেসিফিকেশন রয়েছে। নির্মাণ সামগ্রীর ক্ষেত্রে সাধারণত ব্যবহৃত সেলুলোজ ইথারগুলোর মধ্যে রয়েছে HEC, HPMC, CMC, PAC, MHEC ইত্যাদি, যেগুলো নিজ নিজ বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী বিভিন্ন মর্টার সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়। সিমেন্ট মর্টার সিস্টেমের উপর বিভিন্ন প্রকার ও বিভিন্ন পরিমাণের সেলুলোজ ইথারের প্রভাব নিয়ে কিছু গবেষক গবেষণা করেছেন। এই নিবন্ধটি সেই ভিত্তির উপর আলোকপাত করে এবং বিভিন্ন মর্টার পণ্যে সেলুলোজ ইথারের বিভিন্ন প্রকার ও স্পেসিফিকেশন কীভাবে নির্বাচন করতে হয় তা ব্যাখ্যা করে।

২ সিমেন্ট মর্টারে সেলুলোজ ইথারের কার্যকরী বৈশিষ্ট্য

শুকনো পাউডার মর্টারের একটি গুরুত্বপূর্ণ মিশ্রণ হিসেবে সেলুলোজ ইথারের বহুবিধ কাজ রয়েছে। সিমেন্ট মর্টারে সেলুলোজ ইথারের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা হলো পানি ধরে রাখা এবং মর্টারকে ঘন করা। এছাড়াও, সিমেন্ট সিস্টেমের সাথে মিথস্ক্রিয়ার কারণে এটি বাতাস প্রবেশ করানো, জমাট বাঁধা বিলম্বিত করা এবং টেনসাইল বন্ড স্ট্রেংথ উন্নত করার মতো সহায়ক ভূমিকাও পালন করতে পারে।

মর্টারে সেলুলোজ ইথারের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কার্যকারিতা হলো জল ধারণ ক্ষমতা। সেলুলোজ ইথার প্রায় সমস্ত মর্টার পণ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ মিশ্রণ হিসেবে ব্যবহৃত হয়, প্রধানত এর জল ধারণ ক্ষমতার কারণে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, সেলুলোজ ইথারের জল ধারণ ক্ষমতা এর সান্দ্রতা, সংযোজনের পরিমাণ এবং কণার আকারের সাথে সম্পর্কিত।

সেলুলোজ ইথার একটি ঘনকারক হিসেবে ব্যবহৃত হয়, এবং এর ঘন করার ক্ষমতা সেলুলোজ ইথারের ইথারিফিকেশন মাত্রা, কণার আকার, সান্দ্রতা এবং পরিবর্তনের মাত্রার সাথে সম্পর্কিত। সাধারণভাবে, সেলুলোজ ইথারের ইথারিফিকেশন মাত্রা এবং সান্দ্রতা যত বেশি হয়, কণাগুলো তত ছোট হয় এবং ঘন করার প্রভাব তত বেশি স্পষ্ট হয়। সেলুলোজ ইথারের উপরোক্ত বৈশিষ্ট্যগুলো সমন্বয় করার মাধ্যমে মর্টারকে উপযুক্ত ঝুলে পড়া-রোধী কার্যকারিতা এবং সর্বোত্তম সান্দ্রতা অর্জন করা যায়।

সেলুলোজ ইথারে অ্যালকাইল গ্রুপের সংযোজন, সেলুলোজ ইথারযুক্ত জলীয় দ্রবণের পৃষ্ঠশক্তি হ্রাস করে, যার ফলে সেলুলোজ ইথার সিমেন্ট মর্টারের উপর বায়ু-প্রবেশকারী প্রভাব ফেলে। মর্টারের মধ্যে উপযুক্ত বায়ু বুদবুদ প্রবেশ করালে, বায়ু বুদবুদের “বল এফেক্ট”-এর কারণে মর্টারের নির্মাণ কর্মক্ষমতা উন্নত হয়। একই সাথে, বায়ু বুদবুদের সংযোজন মর্টারের উৎপাদন হার বৃদ্ধি করে। অবশ্যই, বায়ু-প্রবেশের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। অতিরিক্ত বায়ু-প্রবেশ মর্টারের শক্তির উপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলবে, কারণ এর ফলে ক্ষতিকর বায়ু বুদবুদ প্রবেশ করতে পারে।

২.১ সেলুলোজ ইথার সিমেন্টের হাইড্রেশন প্রক্রিয়াকে বিলম্বিত করে, যার ফলে সিমেন্টের সেটিং এবং শক্ত হওয়ার প্রক্রিয়া ধীর হয়ে যায় এবং সেই অনুযায়ী মর্টারের খোলার সময় দীর্ঘায়িত হয়, কিন্তু এই প্রভাবটি ঠান্ডা অঞ্চলের মর্টারের জন্য ভালো নয়। সেলুলোজ ইথার বেছে নেওয়ার সময়, নির্দিষ্ট পরিস্থিতি অনুযায়ী উপযুক্ত পণ্য নির্বাচন করা উচিত। সেলুলোজ ইথারের বিলম্বকারী প্রভাব প্রধানত এর ইথারিফিকেশন ডিগ্রি, মডিফিকেশন ডিগ্রি এবং সান্দ্রতা বৃদ্ধির সাথে প্রসারিত হয়।

এছাড়াও, সেলুলোজ ইথার, একটি দীর্ঘ-শৃঙ্খল পলিমার পদার্থ হিসেবে, স্লারির আর্দ্রতা সম্পূর্ণরূপে বজায় রাখার শর্তে সিমেন্ট সিস্টেমে যোগ করার পর সাবস্ট্রেটের সাথে বন্ধন কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে।

২.২ মর্টারে সেলুলোজ ইথারের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে: জল ধারণ ক্ষমতা, ঘন করা, জমাট বাঁধার সময় দীর্ঘায়িত করা, বায়ু প্রবেশ করানো এবং টানজনিত বন্ধন শক্তি বৃদ্ধি করা ইত্যাদি। উপরোক্ত বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সঙ্গতি রেখে, এটি এমসি-এর নিজস্ব বৈশিষ্ট্যগুলিতে প্রতিফলিত হয়, যথা: সান্দ্রতা, স্থিতিশীলতা, সক্রিয় উপাদানের পরিমাণ (সংযোজনের পরিমাণ), ইথারিফিকেশন প্রতিস্থাপনের মাত্রা এবং এর সমরূপতা, পরিবর্তনের মাত্রা, ক্ষতিকারক পদার্থের পরিমাণ ইত্যাদি। অতএব, এমসি নির্বাচন করার সময়, একটি নির্দিষ্ট কার্যকারিতার জন্য বিশেষ মর্টার পণ্যের নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা অনুসারে নিজস্ব বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন এমন সেলুলোজ ইথার নির্বাচন করা উচিত যা উপযুক্ত কার্যকারিতা প্রদান করতে পারে।

সেলুলোজ ইথারের ৩টি বৈশিষ্ট্য

সাধারণত, সেলুলোজ ইথার প্রস্তুতকারকদের দেওয়া পণ্যের নির্দেশাবলীতে নিম্নলিখিত সূচকগুলি অন্তর্ভুক্ত থাকে: বাহ্যিক রূপ, সান্দ্রতা, গ্রুপ প্রতিস্থাপনের মাত্রা, সূক্ষ্মতা, সক্রিয় পদার্থের পরিমাণ (বিশুদ্ধতা), আর্দ্রতার পরিমাণ, প্রস্তাবিত এলাকা ও মাত্রা ইত্যাদি। এই কার্যকারিতা সূচকগুলি সেলুলোজ ইথারের ভূমিকার একটি অংশ প্রতিফলিত করতে পারে, কিন্তু সেলুলোজ ইথার তুলনা ও নির্বাচন করার সময় এর রাসায়নিক গঠন, পরিবর্তনের মাত্রা, ইথারিফিকেশনের মাত্রা, NaCl-এর পরিমাণ এবং DS মানের মতো অন্যান্য দিকগুলিও পরীক্ষা করা উচিত।

৩.১ সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা

সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা এর জল ধারণ ক্ষমতা, ঘন হওয়া, মন্দন এবং অন্যান্য দিককে প্রভাবিত করে। তাই, সেলুলোজ ইথার পরীক্ষা ও নির্বাচনের জন্য এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক।

সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা নিয়ে আলোচনা করার আগে, এটি উল্লেখ করা উচিত যে সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা পরীক্ষা করার জন্য সাধারণত চারটি পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়: ব্রুকফিল্ড, হাকে, হোপলার এবং রোটেশনাল ভিসকোমিটার। এই চারটি পদ্ধতিতে ব্যবহৃত সরঞ্জাম, দ্রবণের ঘনত্ব এবং পরীক্ষার পরিবেশ ভিন্ন হওয়ায়, একই এমসি দ্রবণের চারটি পদ্ধতিতে পরীক্ষার ফলাফলও খুব আলাদা হয়। এমনকি একই দ্রবণের ক্ষেত্রে, একই পদ্ধতি ব্যবহার করে, ভিন্ন ভিন্ন পরিবেশগত পরিস্থিতিতে পরীক্ষা করলেও সান্দ্রতা ভিন্ন হতে পারে।

ফলাফলও ভিন্ন হতে পারে। তাই, কোনো সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা ব্যাখ্যা করার সময়, পরীক্ষার জন্য ব্যবহৃত পদ্ধতি, দ্রবণের ঘনত্ব, রোটর, ঘূর্ণন গতি, পরীক্ষার তাপমাত্রা ও আর্দ্রতা এবং অন্যান্য পরিবেশগত পরিস্থিতি উল্লেখ করা প্রয়োজন। এই সান্দ্রতার মানটি মূল্যবান। শুধু “একটি নির্দিষ্ট MC-এর সান্দ্রতা কত” বলা অর্থহীন।

৩.২ সেলুলোজ ইথারের পণ্যের স্থিতিশীলতা

সেলুলোজ ইথার সেলুলোসিক ছত্রাক দ্বারা আক্রান্ত হওয়ার ঝুঁকিতে থাকে বলে জানা যায়। ছত্রাক যখন সেলুলোজ ইথারকে ক্ষয় করে, তখন এটি প্রথমে সেলুলোজ ইথারের মধ্যে থাকা অ-ইথারিফাইড গ্লুকোজ ইউনিটকে আক্রমণ করে। একটি রৈখিক যৌগ হওয়ায়, গ্লুকোজ ইউনিটটি ধ্বংস হয়ে গেলে পুরো আণবিক শৃঙ্খলটি ভেঙে যায় এবং উৎপাদিত পদার্থের সান্দ্রতা তীব্রভাবে কমে যায়। গ্লুকোজ ইউনিটটি ইথারিফাইড হয়ে গেলে, ছত্রাক সহজে আণবিক শৃঙ্খলটিকে ক্ষয় করতে পারে না। অতএব, সেলুলোজ ইথারের ইথারিফিকেশন প্রতিস্থাপনের মাত্রা (DS মান) যত বেশি হবে, এর স্থিতিশীলতাও তত বেশি হবে।

৩.৩ সেলুলোজ ইথারের সক্রিয় উপাদানের পরিমাণ

সেলুলোজ ইথারে সক্রিয় উপাদানের পরিমাণ যত বেশি হয়, পণ্যটির ব্যয়-কার্যকারিতাও তত বেশি হয়, ফলে একই মাত্রায় আরও ভালো ফলাফল পাওয়া যায়। সেলুলোজ ইথারের কার্যকরী উপাদান হলো সেলুলোজ ইথার অণু, যা একটি জৈব পদার্থ। তাই, সেলুলোজ ইথারের কার্যকরী উপাদানের পরিমাণ পরীক্ষা করার সময়, ক্যালসিনেশনের পরের ছাইয়ের মানের মাধ্যমে তা পরোক্ষভাবে প্রতিফলিত হতে পারে।

৩.৪ সেলুলোজ ইথারে NaCl-এর পরিমাণ

সেলুলোজ ইথার উৎপাদনের একটি অনিবার্য উপজাত হলো NaCl, যা সাধারণত একাধিকবার ধোয়ার মাধ্যমে অপসারণ করতে হয় এবং যত বেশিবার ধোয়া হয়, তত কম NaCl অবশিষ্ট থাকে। ইস্পাতের রড এবং ইস্পাতের তারের জালের ক্ষয়ের জন্য NaCl একটি সুপরিচিত ঝুঁকি। অতএব, যদিও বারবার NaCl ধুয়ে ফেলার বর্জ্য জল শোধন প্রক্রিয়া খরচ বাড়িয়ে দিতে পারে, তবুও MC পণ্য বাছাই করার সময় আমাদের যথাসম্ভব কম NaCl যুক্ত পণ্য বেছে নেওয়ার চেষ্টা করা উচিত।

বিভিন্ন মর্টার পণ্যের জন্য সেলুলোজ ইথার বেছে নেওয়ার ৪টি মূলনীতি

মর্টার পণ্যের জন্য সেলুলোজ ইথার নির্বাচন করার সময়, সর্বপ্রথম পণ্যের ম্যানুয়ালের বিবরণ অনুযায়ী এর নিজস্ব কার্যক্ষমতার সূচক (যেমন সান্দ্রতা, ইথারিফিকেশন প্রতিস্থাপনের মাত্রা, কার্যকর পদার্থের পরিমাণ, NaCl-এর পরিমাণ, ইত্যাদি) নির্বাচন করতে হবে। কার্যকরী বৈশিষ্ট্য এবং নির্বাচনের নীতিমালা

৪.১ পাতলা প্লাস্টার সিস্টেম

পাতলা প্লাস্টারিং সিস্টেমের প্লাস্টারিং মর্টারকে উদাহরণ হিসেবে নিলে, যেহেতু প্লাস্টারিং মর্টার সরাসরি বাইরের পরিবেশের সংস্পর্শে আসে, তাই এর পৃষ্ঠ থেকে দ্রুত পানি বেরিয়ে যায়, ফলে এর উচ্চ পানি ধারণ ক্ষমতা প্রয়োজন। বিশেষ করে গ্রীষ্মকালে নির্মাণকাজের সময়, উচ্চ তাপমাত্রায় মর্টারের আর্দ্রতা ভালোভাবে ধরে রাখার ক্ষমতা থাকা প্রয়োজন। এক্ষেত্রে উচ্চ পানি ধারণ ক্ষমতাসম্পন্ন মর্টার নির্বাচন করা প্রয়োজন, যা সান্দ্রতা, কণার আকার এবং সংযোজনের পরিমাণ—এই তিনটি দিক থেকে সামগ্রিকভাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। সাধারণত, একই পরিস্থিতিতে উচ্চ সান্দ্রতার মর্টার বেছে নেওয়া উচিত এবং কার্যক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা বিবেচনা করে সান্দ্রতা খুব বেশি হওয়া উচিত নয়। সুতরাং, নির্বাচিত মর্টারের পানি ধারণ ক্ষমতা উচ্চ এবং সান্দ্রতা কম হওয়া উচিত। মর্টার পণ্যগুলোর মধ্যে, পাতলা প্লাস্টারিংয়ের আঠালো প্লাস্টারিং সিস্টেমের জন্য MH60001P6 ইত্যাদি সুপারিশ করা যেতে পারে।

৪.২ সিমেন্ট-ভিত্তিক প্লাস্টারিং মর্টার

প্লাস্টারিং মর্টারের ভালো সমরূপতা প্রয়োজন, এবং প্লাস্টারিং করার সময় এটি সমানভাবে প্রয়োগ করা সহজ হয়। একই সাথে, এর ভালো ঝুলে পড়া-রোধী ক্ষমতা, উচ্চ পাম্পিং ক্ষমতা, তরলতা এবং কার্যক্ষমতা থাকা প্রয়োজন। এজন্য সিমেন্ট মর্টারে কম সান্দ্রতা, দ্রুত বিচ্ছুরণ এবং সামঞ্জস্য উন্নয়নকারী (ক্ষুদ্রতর কণা) এমসি (MC) নির্বাচন করা হয়।

টাইলসের আঠা তৈরির ক্ষেত্রে, নিরাপত্তা এবং উচ্চ কার্যকারিতা নিশ্চিত করার জন্য, মর্টারের দীর্ঘতর ওপেনিং টাইম এবং উন্নততর অ্যান্টি-স্লাইড পারফরম্যান্সের প্রয়োজন হয়, এবং একই সাথে সাবস্ট্রেট ও টাইলসের মধ্যে একটি ভালো বন্ধনও প্রয়োজন। তাই, টাইলসের আঠার ক্ষেত্রে MC-এর উপর তুলনামূলকভাবে উচ্চ চাহিদা থাকে। তবে, টাইলসের আঠাতে সাধারণত MC-এর পরিমাণ তুলনামূলকভাবে বেশি থাকে। MC বেছে নেওয়ার সময়, দীর্ঘতর ওপেনিং টাইমের চাহিদা মেটাতে, MC-এর নিজস্ব উচ্চ জল ধারণ ক্ষমতা থাকা প্রয়োজন, এবং এই জল ধারণ ক্ষমতার জন্য উপযুক্ত সান্দ্রতা, সংযোজনের পরিমাণ এবং কণার আকার প্রয়োজন। ভালো অ্যান্টি-স্লাইডিং পারফরম্যান্স নিশ্চিত করার জন্য, MC-এর ঘন করার ক্ষমতা ভালো হতে হবে, যাতে মর্টারের শক্তিশালী উল্লম্ব প্রবাহ প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকে, এবং এই ঘন করার ক্ষমতার জন্য সান্দ্রতা, ইথারিফিকেশন ডিগ্রি এবং কণার আকারের উপর নির্দিষ্ট চাহিদা থাকে।

৪.৪ স্ব-সমতলকারী ভূমি মর্টার

সেলফ-লেভেলিং মর্টারের ক্ষেত্রে এর সমতলকরণ ক্ষমতার উপর উচ্চতর চাহিদা থাকে, তাই কম সান্দ্রতার সেলুলোজ ইথার পণ্য বেছে নেওয়া উপযুক্ত। যেহেতু সেলফ-লেভেলিংয়ের জন্য প্রয়োজন যে সুষমভাবে মেশানো মর্টার যেন মাটিতে স্বয়ংক্রিয়ভাবে সমতল হতে পারে, তাই এর তরলতা এবং পাম্প করার ক্ষমতা প্রয়োজন, এবং এজন্য উপাদানের তুলনায় জলের অনুপাত বেশি রাখা হয়। ব্লিডিং প্রতিরোধ করার জন্য, পৃষ্ঠের জল ধারণ ক্ষমতা নিয়ন্ত্রণ করতে এবং অধঃক্ষেপণ রোধ করার জন্য সান্দ্রতা প্রদান করতে এমসি (MC) প্রয়োজন।

৪.৫ গাঁথুনির মর্টার

যেহেতু গাঁথুনির মর্টার সরাসরি গাঁথুনির পৃষ্ঠের সংস্পর্শে থাকে, তাই এটি সাধারণত একটি পুরু স্তরের নির্মাণ। মর্টারের উচ্চ কার্যক্ষমতা এবং জল ধারণ ক্ষমতা থাকা প্রয়োজন, এবং এটি গাঁথুনির সাথে বন্ধন শক্তি নিশ্চিত করতে, কার্যক্ষমতা উন্নত করতে এবং দক্ষতা বাড়াতে পারে। অতএব, নির্বাচিত MC (সেলুলোজ ইথার)-কে মর্টারের উপরোক্ত কার্যকারিতা উন্নত করতে সাহায্য করতে সক্ষম হতে হবে, এবং সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা খুব বেশি হওয়া উচিত নয়।

৪.৬ ইনসুলেশন স্লারি

যেহেতু তাপ নিরোধক স্লারি প্রধানত হাতে প্রয়োগ করা হয়, তাই নির্বাচিত MC-এর এমন হওয়া প্রয়োজন যা মর্টারকে ভালো কার্যক্ষমতা, চমৎকার জল ধারণ ক্ষমতা প্রদান করবে। MC-এর উচ্চ সান্দ্রতা এবং উচ্চ বায়ু-প্রবেশের বৈশিষ্ট্যও থাকা উচিত।

৫ উপসংহার

সিমেন্ট মর্টারে সেলুলোজ ইথারের কাজগুলো হলো পানি ধারণ, ঘন করা, বায়ু প্রবেশ, টান প্রতিরোধ এবং টান বন্ধন শক্তির উন্নতি সাধন ইত্যাদি।