टाइल के चिपकने वाले पदार्थ में सेलुलोज ईथर

1 परिचय

सीमेंट आधारित टाइल एडहेसिव वर्तमान में विशेष शुष्क-मिश्रित मोर्टार का सबसे व्यापक अनुप्रयोग है, जिसमें सीमेंट मुख्य घटक होता है और इसमें वर्गीकृत एग्रीगेट, जल-अवशोषक, शीघ्र मजबूती प्रदान करने वाले एजेंट, लेटेक्स पाउडर और अन्य कार्बनिक या अकार्बनिक योजकों का मिश्रण मिलाया जाता है। सामान्यतः, उपयोग के समय इसे केवल पानी के साथ मिलाना होता है। साधारण सीमेंट मोर्टार की तुलना में, यह सतह और आधार के बीच बंधन शक्ति को काफी हद तक बढ़ाता है, और इसमें फिसलन प्रतिरोध तथा उत्कृष्ट जल-प्रतिरोध क्षमता होती है। इसका मुख्य रूप से उपयोग भवन के आंतरिक और बाहरी दीवारों, फर्श की टाइलों आदि जैसी सजावटी सामग्रियों को चिपकाने के लिए किया जाता है। इसका व्यापक रूप से उपयोग आंतरिक और बाहरी दीवारों, फर्शों, बाथरूमों, रसोई और अन्य भवन सजावट स्थलों में किया जाता है। यह वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला टाइल बॉन्डिंग मटेरियल है।

आमतौर पर जब हम टाइल एडहेसिव के प्रदर्शन का आकलन करते हैं, तो हम न केवल इसके संचालन प्रदर्शन और फिसलन रोधी क्षमता पर ध्यान देते हैं, बल्कि इसकी यांत्रिक शक्ति और खुलने के समय पर भी ध्यान देते हैं। टाइल एडहेसिव में मौजूद सेलुलोज ईथर न केवल पोर्सिलेन एडहेसिव के रियोलॉजिकल गुणों, जैसे कि सुचारू संचालन, चिपकने की क्षमता आदि को प्रभावित करता है, बल्कि टाइल एडहेसिव के यांत्रिक गुणों पर भी इसका गहरा प्रभाव पड़ता है।

2. टाइल चिपकने वाले पदार्थ के खुलने के समय पर प्रभाव

गीले मोर्टार में जब रबर पाउडर और सेल्युलोज ईथर एक साथ मौजूद होते हैं, तो कुछ डेटा मॉडल दर्शाते हैं कि रबर पाउडर में सीमेंट हाइड्रेशन उत्पादों से जुड़ने के लिए अधिक गतिज ऊर्जा होती है, जबकि सेल्युलोज ईथर अंतरालीय द्रव में अधिक मात्रा में मौजूद होता है, जो मोर्टार की चिपचिपाहट और जमने के समय को अधिक प्रभावित करता है। सेल्युलोज ईथर का पृष्ठ तनाव रबर पाउडर की तुलना में अधिक होता है, और मोर्टार इंटरफ़ेस पर सेल्युलोज ईथर की अधिक मात्रा आधार सतह और सेल्युलोज ईथर के बीच हाइड्रोजन बंधों के निर्माण के लिए लाभकारी होती है।

गीले मोर्टार में, मोर्टार में मौजूद पानी वाष्पित हो जाता है, और सतह पर सेल्युलोज ईथर की मात्रा बढ़ जाती है, और 5 मिनट के भीतर मोर्टार की सतह पर एक परत बन जाती है, जिससे बाद में वाष्पीकरण की दर कम हो जाती है, क्योंकि गाढ़े मोर्टार से अधिक पानी निकलकर पतली परत में चला जाता है, और शुरुआत में बनी परत आंशिक रूप से घुल जाती है, और पानी के स्थानांतरण से मोर्टार की सतह पर सेल्युलोज ईथर की मात्रा और बढ़ जाती है।

इसलिए, मोर्टार की सतह पर सेल्युलोज ईथर की परत का बनना मोर्टार के प्रदर्शन पर बहुत अधिक प्रभाव डालता है। 1) यदि बनी हुई परत बहुत पतली है, तो वह दो बार घुल जाएगी, जिससे पानी का वाष्पीकरण सीमित नहीं हो पाएगा और मजबूती कम हो जाएगी। 2) यदि बनी हुई परत बहुत मोटी है, तो मोर्टार के अंतरस्थि द्रव में सेल्युलोज ईथर की सांद्रता अधिक होगी और चिपचिपाहट भी अधिक होगी, इसलिए टाइलें चिपकाते समय सतह की परत को तोड़ना आसान नहीं होगा। इससे स्पष्ट है कि सेल्युलोज ईथर के परत बनाने के गुण खुले रहने के समय पर अधिक प्रभाव डालते हैं। सेल्युलोज ईथर का प्रकार (HPMC, HEMC, MC, आदि) और ईथरीकरण की डिग्री (प्रतिस्थापन डिग्री) सेल्युलोज ईथर के परत बनाने के गुणों और परत की कठोरता और मजबूती को सीधे प्रभावित करती है।

3. खींचने की शक्ति पर प्रभाव

मोर्टार को उपर्युक्त लाभकारी गुण प्रदान करने के अलावा, सेल्युलोज ईथर सीमेंट के जलयोजन की गति को भी धीमा कर देता है। यह मंदन मुख्य रूप से जलयोजन प्रक्रिया से गुजर रहे सीमेंट तंत्र में विभिन्न खनिज चरणों पर सेल्युलोज ईथर अणुओं के अधिशोषण के कारण होता है, लेकिन आम तौर पर यह माना जाता है कि सेल्युलोज ईथर अणु मुख्य रूप से पानी जैसे कि सीएसएच और कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड पर अधिशोषित होते हैं। रासायनिक उत्पादों में, यह क्लिंकर के मूल खनिज चरण पर शायद ही कभी अधिशोषित होता है। इसके अतिरिक्त, सेल्युलोज ईथर छिद्र विलयन की बढ़ी हुई श्यानता के कारण छिद्र विलयन में आयनों (Ca2+, SO42-, ...) की गतिशीलता को कम कर देता है, जिससे जलयोजन प्रक्रिया में और देरी होती है।

श्यानता एक अन्य महत्वपूर्ण मापदंड है, जो सेल्युलोज ईथर के रासायनिक गुणों को दर्शाता है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, श्यानता मुख्य रूप से जल धारण क्षमता को प्रभावित करती है और ताजे मोर्टार की कार्यक्षमता पर भी इसका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। हालांकि, प्रायोगिक अध्ययनों से पता चला है कि सेल्युलोज ईथर की श्यानता का सीमेंट जलयोजन गतिकी पर लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। आणविक भार का जलयोजन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, और विभिन्न आणविक भारों के बीच अधिकतम अंतर केवल 10 मिनट का होता है। इसलिए, आणविक भार सीमेंट जलयोजन को नियंत्रित करने वाला मुख्य मापदंड नहीं है।

सेल्युलोज ईथर का मंदन उसकी रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है, और सामान्य प्रवृत्ति से यह निष्कर्ष निकला है कि MHEC के लिए, मिथाइलीकरण की डिग्री जितनी अधिक होगी, सेल्युलोज ईथर का मंदन प्रभाव उतना ही कम होगा। इसके अतिरिक्त, जल-प्रेमी प्रतिस्थापन (जैसे HEC में प्रतिस्थापन) का मंदन प्रभाव जल-विरोधी प्रतिस्थापन (जैसे MH, MHEC, MHPC में प्रतिस्थापन) की तुलना में अधिक मजबूत होता है। सेल्युलोज ईथर का मंदन प्रभाव मुख्य रूप से दो मापदंडों, प्रतिस्थापन समूहों के प्रकार और मात्रा से प्रभावित होता है।

हमारे व्यवस्थित प्रयोगों से यह भी पता चला कि प्रतिस्थापकों की मात्रा टाइल चिपकने वाले पदार्थों की यांत्रिक शक्ति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। हमने टाइल चिपकने वाले पदार्थों में विभिन्न प्रतिस्थापन स्तरों वाले एचपीएमसी के प्रदर्शन का मूल्यांकन किया और विभिन्न उपचार स्थितियों के तहत विभिन्न समूहों वाले सेल्युलोज ईथर के टाइल चिपकने वाले पदार्थों के यांत्रिक गुणों पर पड़ने वाले प्रभावों का परीक्षण किया।

इस परीक्षण में, हम HPMC पर विचार करते हैं, जो एक यौगिक ईथर है, इसलिए हमें दोनों चित्रों को एक साथ रखना होगा। HPMC के लिए, इसकी जल में घुलनशीलता और प्रकाश संचरण सुनिश्चित करने के लिए एक निश्चित मात्रा में अवशोषण की आवश्यकता होती है। हम जानते हैं कि प्रतिस्थापकों की मात्रा HPMC के जेल तापमान को भी निर्धारित करती है, जो HPMC के उपयोग के वातावरण को भी निर्धारित करता है। इस प्रकार, HPMC की आमतौर पर लागू होने वाली समूह मात्रा भी एक सीमा के भीतर निर्धारित होती है। इस सीमा में, मेथोक्सी और हाइड्रॉक्सीप्रोपॉक्सी को किस प्रकार संयोजित किया जाए ताकि सर्वोत्तम प्रभाव प्राप्त हो सके, यही हमारे शोध का विषय है। चित्र 2 दर्शाता है कि एक निश्चित सीमा के भीतर, मेथोक्सी समूहों की मात्रा में वृद्धि से खींचने की शक्ति में गिरावट आती है, जबकि हाइड्रॉक्सीप्रोपॉक्सी समूहों की मात्रा में वृद्धि से खींचने की शक्ति में वृद्धि होती है। खुलने के समय के लिए भी ऐसा ही प्रभाव देखा जाता है।

खुले समय की स्थिति में यांत्रिक सामर्थ्य में परिवर्तन का रुझान सामान्य तापमान की स्थितियों के अनुरूप है। उच्च मेथॉक्सिल (डीएस) सामग्री और कम हाइड्रॉक्सीप्रोपॉक्सी (एमएस) सामग्री वाले एचपीएमसी में फिल्म की कठोरता अच्छी होती है, लेकिन यह गीले मोर्टार के गीलेपन के गुणों को विपरीत रूप से प्रभावित करेगा।