शुष्क मिश्रित मोर्टार के लिए सेल्युलोज ईथर विलयन की श्यानता परीक्षण विधि पर चर्चा

सेल्यूलोज ईथर एक बहुलक यौगिक है जिसे प्राकृतिक सेल्यूलोज से ईथरीकरण प्रक्रिया के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है, और यह एक उत्कृष्ट गाढ़ा करने वाला और जल प्रतिधारण एजेंट है।

अनुसंधान बैकग्राउंड

हाल के वर्षों में शुष्क मिश्रण मोर्टार में सेल्युलोज ईथर का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। इनमें सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले कुछ गैर-आयनिक सेल्युलोज ईथर हैं, जिनमें मिथाइल सेल्युलोज ईथर (MC), हाइड्रॉक्सीएथिल सेल्युलोज ईथर (HEC), हाइड्रॉक्सीएथिल सेल्युलोज ईथर मिथाइल सेल्युलोज ईथर (HEMC) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज ईथर (HPMC) शामिल हैं। वर्तमान में, सेल्युलोज ईथर विलयन की श्यानता के मापन विधि पर बहुत कम साहित्य उपलब्ध है। हमारे देश में, केवल कुछ मानक और मोनोग्राफ ही सेल्युलोज ईथर विलयन की श्यानता के परीक्षण विधि को निर्धारित करते हैं।

सेलुलोज ईथर विलयन की तैयारी विधि

मिथाइल सेलुलोज ईथर विलयन की तैयारी

मिथाइल सेलुलोज ईथर से तात्पर्य उन सेलुलोज ईथरों से है जिनमें अणु में मिथाइल समूह होते हैं, जैसे कि MC, HEMC और HPMC। मिथाइल समूह की जल-विरोधकता के कारण, मिथाइल समूह युक्त सेलुलोज ईथर विलयनों में ऊष्मीय जेलीकरण गुण होते हैं, अर्थात् वे अपने जेलीकरण तापमान (लगभग 60-80°C) से अधिक तापमान पर गर्म पानी में अघुलनशील होते हैं। सेलुलोज ईथर विलयन को गुच्छे बनने से रोकने के लिए, पानी को उसके जेल तापमान से ऊपर, लगभग 80-90°C तक गर्म करें, फिर गर्म पानी में सेलुलोज ईथर पाउडर डालें, अच्छी तरह मिलाएँ, हिलाते रहें और निर्धारित तापमान तक ठंडा होने दें, जिससे एक समान सेलुलोज ईथर विलयन तैयार हो जाएगा।

सतह-उपचारित न किए गए मेथिलसेलुलोज युक्त ईथरों के विलेयता गुणधर्म

घुलने की प्रक्रिया के दौरान सेल्युलोज ईथर के गुच्छों को रोकने के लिए, निर्माता कभी-कभी पाउडर सेल्युलोज ईथर उत्पादों पर रासायनिक सतह उपचार करते हैं ताकि घुलने की प्रक्रिया धीमी हो जाए। इसकी घुलने की प्रक्रिया सेल्युलोज ईथर के पूरी तरह से घुल जाने के बाद होती है, इसलिए इसे बिना गुच्छे बनाए सीधे ठंडे पानी में, जिसका pH मान उदासीन हो, घोला जा सकता है। घोल का pH मान जितना अधिक होगा, धीमी घुलनशीलता वाले सेल्युलोज ईथर का घुलने का समय उतना ही कम होगा। घोल का pH मान बढ़ाएँ। क्षारीयता सेल्युलोज ईथर की धीमी घुलनशीलता को समाप्त कर देगी, जिससे घुलने पर सेल्युलोज ईथर के गुच्छे बन जाएँगे। इसलिए, सेल्युलोज ईथर के पूरी तरह घुल जाने के बाद ही घोल का pH मान बढ़ाना या घटाना चाहिए।

सतह-उपचारित मेथिलसेलुलोज युक्त ईथरों के विलेयता गुणधर्म

हाइड्रॉक्सीएथिल सेलुलोज ईथर विलयन का निर्माण

हाइड्रॉक्सीएथिल सेलुलोज ईथर (एचईसी) के घोल में ऊष्मीय जेलीकरण का गुण नहीं होता है, इसलिए सतह उपचार के बिना एचईसी गर्म पानी में गुच्छे बना लेता है। निर्माता आमतौर पर एचईसी पाउडर पर रासायनिक सतह उपचार करते हैं ताकि घुलने की प्रक्रिया धीमी हो जाए और यह गुच्छे बनाए बिना सीधे ठंडे पानी में घुल सके जिसका पीएच मान उदासीन हो। इसी प्रकार, उच्च क्षारीयता वाले घोल में भी, एचईसी में घुलनशीलता में देरी के कारण गुच्छे बन सकते हैं। चूंकि जलयोजन के बाद सीमेंट का घोल क्षारीय होता है और घोल का पीएच मान 12 से 13 के बीच होता है, इसलिए सतह उपचारित सेलुलोज ईथर की सीमेंट के घोल में घुलने की दर भी बहुत तेज़ होती है।

सतह-उपचारित एचईसी के घुलनशीलता गुण

निष्कर्ष और विश्लेषण

1. फैलाव प्रक्रिया

सतह उपचार पदार्थों के धीमे घुलने के कारण परीक्षण समय पर होने वाले प्रतिकूल प्रभावों से बचने के लिए, तैयारी के लिए गर्म पानी का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।

2. शीतलन प्रक्रिया

सेल्यूलोज ईथर के घोल को हिलाते हुए कमरे के तापमान पर ठंडा किया जाना चाहिए ताकि शीतलन दर को कम किया जा सके, जिसके लिए परीक्षण में अधिक समय की आवश्यकता होती है।

3. हिलाने की प्रक्रिया

गर्म पानी में सेलुलोज ईथर डालने के बाद, इसे लगातार हिलाते रहें। जब पानी का तापमान जेल के तापमान से नीचे गिर जाता है, तो सेलुलोज ईथर घुलना शुरू हो जाएगा और घोल धीरे-धीरे गाढ़ा हो जाएगा। इस समय, हिलाने की गति कम कर देनी चाहिए। घोल के एक निश्चित गाढ़ेपन तक पहुँचने के बाद, इसे 10 घंटे से अधिक समय तक स्थिर रखना चाहिए, जिसके बाद बुलबुले धीरे-धीरे सतह पर आकर फूट कर गायब हो जाते हैं।

सेल्यूलोज ईथर विलयन में वायु के बुलबुले

4. जलयोजन प्रक्रिया

सेल्यूलोज ईथर और पानी की गुणवत्ता को सटीक रूप से मापा जाना चाहिए, और पानी की भरपाई करने से पहले घोल के अधिक चिपचिपापन तक पहुंचने की प्रतीक्षा न करने का प्रयास किया जाना चाहिए।

5. श्यानता परीक्षण

सेल्यूलोज ईथर विलयन की थिक्सोट्रोपी के कारण, इसकी श्यानता का परीक्षण करते समय, जब घूर्णी विस्कोमीटर का रोटर विलयन में डाला जाता है, तो यह विलयन को विचलित कर देता है और मापन परिणामों को प्रभावित करता है। इसलिए, रोटर को विलयन में डालने के बाद, परीक्षण से पहले इसे 5 मिनट तक स्थिर रहने देना चाहिए।