तैयार मिश्रण मोर्टार योजकों में सेल्युलोज ईथर

1. सेलुलोज ईथर का मुख्य कार्य

रेडी-मिक्स मोर्टार में, सेल्युलोज ईथर एक मुख्य योजक है जिसे बहुत कम मात्रा में मिलाया जाता है, लेकिन यह गीले मोर्टार के प्रदर्शन में काफी सुधार कर सकता है और मोर्टार के निर्माण प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।

2. सेलुलोज ईथर के प्रकार

सेल्यूलोज ईथर का उत्पादन मुख्य रूप से प्राकृतिक रेशों से क्षार विघटन, ग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया (ईथरीकरण), धुलाई, सुखाने, पीसने और अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से किया जाता है।

मुख्य कच्चे माल के आधार पर, प्राकृतिक रेशों को कपास, देवदार, बीच आदि में विभाजित किया जा सकता है। इनमें बहुलकीकरण की मात्रा भिन्न-भिन्न होती है, जो इनके उत्पादों की अंतिम चिपचिपाहट को प्रभावित करती है। वर्तमान में, प्रमुख सेलूलोज़ निर्माता मुख्य कच्चे माल के रूप में कपास (नाइट्रोसेलूलोज़ का उप-उत्पाद) का उपयोग करते हैं।

सेलुलोज ईथर को आयनिक और गैर-आयनिक प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। आयनिक प्रकार में मुख्य रूप से कार्बोक्सीमिथाइल सेलुलोज लवण शामिल हैं, और गैर-आयनिक प्रकार में मुख्य रूप से मिथाइल सेलुलोज, मिथाइल हाइड्रॉक्सीएथिल (प्रोपाइल) सेलुलोज, हाइड्रॉक्सीएथिल सेलुलोज आदि शामिल हैं।

वर्तमान में, रेडी-मिक्स मोर्टार में प्रयुक्त होने वाले सेल्युलोज ईथर मुख्य रूप से मिथाइल सेल्युलोज ईथर (MC), मिथाइल हाइड्रॉक्सीएथिल सेल्युलोज ईथर (MHEC), मिथाइल हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेल्युलोज ईथर (MHPG) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज ईथर (HPMC) हैं। रेडी-मिक्स मोर्टार में, आयनिक सेल्युलोज (कार्बोक्सीमिथाइल सेल्युलोज सॉल्ट) कैल्शियम आयनों की उपस्थिति में अस्थिर होता है, इसलिए सीमेंट, बुझा हुआ चूना आदि को सीमेंटिंग सामग्री के रूप में उपयोग करने वाले रेडी-मिक्स उत्पादों में इसका उपयोग बहुत कम होता है। चीन के कुछ स्थानों पर, कार्बोक्सीमिथाइल सेल्युलोज सॉल्ट का उपयोग कुछ इनडोर उत्पादों में गाढ़ापन लाने के लिए किया जाता है, जिन्हें मुख्य सीमेंटिंग सामग्री के रूप में संशोधित स्टार्च और फिलर के रूप में शुआंगफेई पाउडर के साथ संसाधित किया जाता है। यह उत्पाद फफूंदी लगने के प्रति संवेदनशील है और जल प्रतिरोधी नहीं है, इसलिए अब इसका उपयोग बंद किया जा रहा है। हाइड्रॉक्सीएथिल सेल्युलोज का उपयोग भी कुछ रेडी-मिक्स उत्पादों में किया जाता है, लेकिन इसकी बाजार हिस्सेदारी बहुत कम है।

3. सेल्युलोज ईथर के मुख्य प्रदर्शन संकेतक

(1) विलेयता

सेलुलोज एक पॉलीहाइड्रॉक्सी बहुलक यौगिक है जो न तो घुलता है और न ही पिघलता है। ईथरीकरण के बाद, सेलुलोज पानी, तनु क्षार विलयन और कार्बनिक विलायक में घुलनशील होता है और इसमें ऊष्मारोधी गुण होते हैं। घुलनशीलता मुख्य रूप से चार कारकों पर निर्भर करती है: पहला, घुलनशीलता श्यानता के साथ बदलती है; श्यानता जितनी कम होगी, घुलनशीलता उतनी ही अधिक होगी। दूसरा, ईथरीकरण प्रक्रिया में शामिल समूहों की विशेषताएँ; समूह जितना बड़ा होगा, घुलनशीलता उतनी ही कम होगी; समूह जितना अधिक ध्रुवीय होगा, सेलुलोज ईथर पानी में उतना ही आसानी से घुल जाएगा। तीसरा, प्रतिस्थापन की डिग्री और वृहद अणुओं में ईथरीकृत समूहों का वितरण। अधिकांश सेलुलोज ईथर केवल एक निश्चित प्रतिस्थापन डिग्री के तहत ही पानी में घुल सकते हैं। चौथा, सेलुलोज ईथर की बहुलकीकरण की डिग्री; बहुलकीकरण की डिग्री जितनी अधिक होगी, घुलनशीलता उतनी ही कम होगी; बहुलकीकरण की डिग्री जितनी कम होगी, प्रतिस्थापन डिग्री की वह सीमा उतनी ही व्यापक होगी जिसमें पानी में घुलने की क्षमता होती है।

(2) जल प्रतिधारण

सेल्यूलोज ईथर का जल धारण गुण महत्वपूर्ण है, और यह एक ऐसा गुण है जिस पर घरेलू शुष्क पाउडर निर्माता, विशेषकर उच्च तापमान वाले दक्षिणी क्षेत्रों में स्थित निर्माता, विशेष ध्यान देते हैं। मोर्टार के जल धारण प्रभाव को प्रभावित करने वाले कारकों में मिलाए गए सेल्यूलोज ईथर की मात्रा, चिपचिपाहट, कणों की महीनता और उपयोग वातावरण का तापमान शामिल हैं। सेल्यूलोज ईथर की मात्रा जितनी अधिक होगी, जल धारण क्षमता उतनी ही बेहतर होगी; चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, जल धारण क्षमता उतनी ही बेहतर होगी; कण जितने महीन होंगे, जल धारण क्षमता उतनी ही बेहतर होगी।

(3) श्यानता

श्यानता सेल्युलोज ईथर उत्पादों का एक महत्वपूर्ण मापदंड है। वर्तमान में, विभिन्न सेल्युलोज ईथर निर्माता श्यानता मापने के लिए अलग-अलग विधियों और उपकरणों का उपयोग करते हैं। एक ही उत्पाद के लिए, विभिन्न विधियों द्वारा मापी गई श्यानता के परिणाम बहुत भिन्न होते हैं, और कुछ मामलों में तो यह अंतर दोगुना तक हो जाता है। इसलिए, श्यानता की तुलना करते समय, तापमान, रोटर आदि सहित समान परीक्षण विधियों का उपयोग करना आवश्यक है।

सामान्यतः, श्यानता जितनी अधिक होगी, जल धारण क्षमता उतनी ही बेहतर होगी। हालांकि, श्यानता जितनी अधिक होगी, सेल्युलोज ईथर का आणविक भार उतना ही अधिक होगा, और इसके परिणामस्वरूप घुलनशीलता में कमी आएगी, जिससे मोर्टार की मजबूती और निर्माण क्षमता पर नकारात्मक प्रभाव पड़ेगा। श्यानता जितनी अधिक होगी, मोर्टार पर गाढ़ापन का प्रभाव उतना ही अधिक स्पष्ट होगा, लेकिन यह सीधा आनुपातिक नहीं है। श्यानता जितनी अधिक होगी, गीला मोर्टार उतना ही अधिक गाढ़ा होगा। निर्माण के दौरान, यह खुरचनी से चिपकने और सतह से अत्यधिक चिपकने के रूप में प्रकट होता है। लेकिन यह गीले मोर्टार की संरचनात्मक मजबूती बढ़ाने में सहायक नहीं होता है। निर्माण के दौरान, धंसने से रोकने की क्षमता स्पष्ट रूप से दिखाई नहीं देती है। इसके विपरीत, कुछ मध्यम और कम श्यानता वाले, लेकिन संशोधित मिथाइल सेल्युलोज ईथर गीले मोर्टार की संरचनात्मक मजबूती को बेहतर बनाने में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं।

(4) कणों की सूक्ष्मता:

रेडी-मिक्स मोर्टार में उपयोग होने वाला सेल्युलोज ईथर पाउडर के रूप में होना चाहिए, जिसमें पानी की मात्रा कम हो, और इसकी महीनता भी 63 माइक्रोमीटर से कम होनी चाहिए, यानी 20% से 60% कणों का आकार 63 माइक्रोमीटर से कम होना चाहिए। महीनता सेल्युलोज ईथर की घुलनशीलता को प्रभावित करती है। मोटे सेल्युलोज ईथर आमतौर पर दानों के रूप में होते हैं, जो आसानी से फैलते हैं और बिना गुच्छे बनाए पानी में घुल जाते हैं, लेकिन घुलने की दर बहुत धीमी होती है, इसलिए वे रेडी-मिक्स मोर्टार में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं (कुछ घरेलू उत्पाद गुच्छेदार होते हैं, आसानी से नहीं फैलते और पानी में नहीं घुलते, और जमने की संभावना रखते हैं)। रेडी-मिक्स मोर्टार में, सेल्युलोज ईथर को एग्रीगेट, महीन फिलर और सीमेंट तथा अन्य सीमेंटिंग सामग्री के बीच फैलाया जाता है। केवल पर्याप्त महीन पाउडर ही पानी के साथ मिलाने पर सेल्युलोज ईथर के गुच्छे बनने से रोक सकता है। जब सेल्युलोज ईथर को पानी के साथ मिलाकर गुच्छों को घोलने का प्रयास किया जाता है, तो इसे फैलाना और घोलना बहुत मुश्किल हो जाता है।

(5) सेलुलोज ईथर का संशोधन

सेल्यूलोज ईथर का संशोधन इसके प्रदर्शन का विस्तार है, और यही इसका सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है। सेल्यूलोज ईथर के गुणों को बेहतर बनाकर इसकी गीलापन, फैलाव, आसंजन, गाढ़ापन, पायसीकरण, जल प्रतिधारण और फिल्म निर्माण गुणों के साथ-साथ तेल के प्रति इसकी अभेद्यता को अनुकूलित किया जा सकता है।

4. परिवेश तापमान का मोर्टार की जल धारण क्षमता पर प्रभाव

तापमान बढ़ने के साथ सेल्युलोज ईथर की जल धारण क्षमता कम हो जाती है। व्यावहारिक सामग्री अनुप्रयोगों में, मोर्टार को अक्सर कई वातावरणों में उच्च तापमान (40°C से अधिक) पर गर्म सतहों पर लगाया जाता है। जल धारण क्षमता में कमी से कार्यक्षमता और दरार प्रतिरोध पर उल्लेखनीय प्रभाव पड़ता है। तापमान पर इसकी निर्भरता मोर्टार के गुणों को कमजोर कर देती है, और इस स्थिति में तापमान कारकों के प्रभाव को कम करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। मोर्टार के नुस्खों को उचित रूप से समायोजित किया गया, और मौसमी नुस्खों में कई महत्वपूर्ण बदलाव किए गए। हालांकि खुराक बढ़ाने (ग्रीष्मकालीन फार्मूला) से भी कार्यक्षमता और दरार प्रतिरोध उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर पाते हैं, जिसके लिए सेल्युलोज ईथर के कुछ विशेष उपचार की आवश्यकता होती है, जैसे कि ईथरीकरण की डिग्री बढ़ाना आदि, ताकि अपेक्षाकृत उच्च तापमान पर जल धारण क्षमता बेहतर बनी रहे। उच्च तापमान पर यह बेहतर प्रभाव बनाए रखता है, जिससे कठोर परिस्थितियों में बेहतर प्रदर्शन मिलता है।

5. तैयार मिश्रण मोर्टार में प्रयोग

तैयार मिश्रण मोर्टार में, सेल्युलोज ईथर जल प्रतिधारण, गाढ़ापन और निर्माण प्रदर्शन में सुधार करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। बेहतर जल प्रतिधारण क्षमता यह सुनिश्चित करती है कि पानी की कमी और अपूर्ण जलयोजन के कारण मोर्टार में रेत के कण, चूर्णीकरण और मजबूती में कमी न आए। गाढ़ापन गीले मोर्टार की संरचनात्मक मजबूती को काफी हद तक बढ़ाता है। सेल्युलोज ईथर मिलाने से गीले मोर्टार की चिपचिपाहट में उल्लेखनीय सुधार होता है और यह विभिन्न सतहों पर अच्छी तरह चिपकता है, जिससे गीले मोर्टार का दीवार प्रदर्शन बेहतर होता है और बर्बादी कम होती है। इसके अलावा, विभिन्न उत्पादों में सेल्युलोज ईथर की भूमिका भी अलग-अलग होती है। उदाहरण के लिए, टाइल चिपकने वाले पदार्थों में, सेल्युलोज ईथर खुलने का समय बढ़ा सकता है और समय को समायोजित कर सकता है; यांत्रिक छिड़काव मोर्टार में, यह गीले मोर्टार की संरचनात्मक मजबूती में सुधार कर सकता है; स्व-समतलीकरण में, यह धंसाव, पृथक्करण और स्तरीकरण को रोक सकता है। इसलिए, एक महत्वपूर्ण योजक के रूप में, सेल्युलोज ईथर का व्यापक रूप से शुष्क पाउडर मोर्टार में उपयोग किया जाता है।