सेल्यूलोज ईथर मोर्टार के प्रदर्शन को कैसे बेहतर बनाता है

हाइड्रॉक्सिल समूहसेल्युलोज ईथरईथर बंधों पर मौजूद अणु और ऑक्सीजन परमाणु जल अणुओं के साथ हाइड्रोजन बंध बनाते हैं, जिससे मुक्त जल बंधित जल में परिवर्तित हो जाता है, इस प्रकार जल प्रतिधारण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है; जल अणुओं और सेल्युलोज ईथर आणविक श्रृंखलाओं के बीच पारस्परिक प्रसार जल अणुओं को सेल्युलोज ईथर वृहद आणविक श्रृंखला के आंतरिक भाग में प्रवेश करने और मजबूत अवरोधों के अधीन होने की अनुमति देता है, जिससे मुक्त जल और बंधित जल का निर्माण होता है, जो सीमेंट घोल के जल प्रतिधारण में सुधार करता है; सेल्युलोज ईथर ताजे सीमेंट घोल के रियोलॉजिकल गुणों, छिद्रपूर्ण नेटवर्क संरचना और परासरण दाब में सुधार करता है या सेल्युलोज ईथर के फिल्म बनाने वाले गुण जल के प्रसार में बाधा डालते हैं।

सेल्यूलोज ईथर की जल धारण क्षमता इसकी घुलनशीलता और निर्जलीकरण से उत्पन्न होती है। अणुओं के बीच मौजूद मजबूत हाइड्रोजन बंधों और वैन डेर वाल्स बलों के लिए अकेले हाइड्रॉक्सिल समूहों की जलयोजन क्षमता पर्याप्त नहीं होती, इसलिए यह केवल फूलता है, पानी में घुलता नहीं है। जब आणविक श्रृंखला में प्रतिस्थापन समूह जुड़ते हैं, तो ये न केवल हाइड्रोजन श्रृंखलाओं को नष्ट करते हैं, बल्कि आसन्न श्रृंखलाओं के बीच प्रतिस्थापन समूहों के फंसने से अंतरश्रृंखला हाइड्रोजन बंध भी टूट जाते हैं। प्रतिस्थापन समूह जितने बड़े होते हैं, अणुओं के बीच की दूरी उतनी ही अधिक होती है, और हाइड्रोजन बंधों को नष्ट करने का प्रभाव भी उतना ही अधिक होता है। सेल्यूलोज जालक के फूलने के बाद, विलयन अंदर प्रवेश करता है, और सेल्यूलोज ईथर जल में घुलनशील हो जाता है, जिससे एक उच्च श्यानता वाला विलयन बनता है, जो जल धारण क्षमता में भूमिका निभाता है।

जल धारण क्षमता को प्रभावित करने वाले कारक:
श्यानता: सेल्युलोज ईथर की श्यानता जितनी अधिक होगी, जल धारण क्षमता उतनी ही बेहतर होगी। हालांकि, श्यानता जितनी अधिक होगी, सेल्युलोज ईथर का सापेक्षिक आणविक भार उतना ही अधिक होगा, और इसकी घुलनशीलता तदनुसार कम हो जाएगी, जिसका मोर्टार की सांद्रता और निर्माण क्षमता पर नकारात्मक प्रभाव पड़ेगा। सामान्यतः, एक ही उत्पाद के लिए, विभिन्न विधियों द्वारा मापी गई श्यानता के परिणाम बहुत भिन्न होते हैं, इसलिए श्यानता की तुलना करते समय, समान परीक्षण विधियों (तापमान, रोटर आदि सहित) का उपयोग करना आवश्यक है।

मिलाई जाने वाली मात्रा: मोर्टार में सेल्युलोज ईथर की जितनी अधिक मात्रा मिलाई जाएगी, जल धारण क्षमता उतनी ही बेहतर होगी। आमतौर पर, सेल्युलोज ईथर की थोड़ी मात्रा ही मोर्टार की जल धारण क्षमता को काफी हद तक बढ़ा सकती है। एक निश्चित स्तर पर पहुँचने के बाद, जल धारण क्षमता में वृद्धि की गति धीमी हो जाती है।

कणों की सूक्ष्मता: कण जितने सूक्ष्म होंगे, जल धारण क्षमता उतनी ही बेहतर होगी। जब सेल्युलोज ईथर के बड़े कण पानी के संपर्क में आते हैं, तो सतह तुरंत घुल जाती है और एक जेल बना लेती है जो पदार्थ को घेर लेती है, जिससे पानी के अणु आगे प्रवेश नहीं कर पाते। कभी-कभी, लंबे समय तक हिलाने पर भी एकसमान फैलाव और घुलन प्राप्त नहीं हो पाता, जिससे एक धुंधला, गुच्छेदार घोल या जमाव बन जाता है, जो सेल्युलोज ईथर की जल धारण क्षमता को बहुत प्रभावित करता है। घुलनशीलता सेल्युलोज ईथर के चयन के कारकों में से एक है। सूक्ष्मता भी मिथाइल सेल्युलोज ईथर का एक महत्वपूर्ण प्रदर्शन सूचक है। सूक्ष्मता मिथाइल सेल्युलोज ईथर की घुलनशीलता को प्रभावित करती है। मोटे कण आमतौर पर दानेदार होते हैं और बिना जमाव के आसानी से पानी में घुल जाते हैं, लेकिन घुलने की दर बहुत धीमी होती है और यह सूखे मोर्टार में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है।

तापमान: परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ, सेल्युलोज ईथर की जल धारण क्षमता आमतौर पर कम हो जाती है, लेकिन कुछ संशोधित सेल्युलोज ईथर उच्च तापमान की स्थिति में भी अच्छी जल धारण क्षमता रखते हैं; तापमान बढ़ने पर, पॉलिमर का जलयोजन कमजोर हो जाता है और श्रृंखलाओं के बीच का जल बाहर निकल जाता है। पर्याप्त निर्जलीकरण होने पर, अणु एकत्रित होकर एक त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना जेल बनाते हैं।
आणविक संरचना: कम प्रतिस्थापन वाले सेलुलोज ईथर में जल धारण क्षमता बेहतर होती है।

गाढ़ापन और थिक्सोट्रोपी

गाढ़ापन:
बंधन क्षमता और ढलान रोधी प्रदर्शन पर प्रभाव: सेल्युलोज ईथर गीले मोर्टार को उत्कृष्ट चिपचिपाहट प्रदान करते हैं, जिससे गीले मोर्टार की आधार परत के साथ बंधन क्षमता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है और मोर्टार के ढलान रोधी प्रदर्शन में सुधार होता है। इसका व्यापक रूप से प्लास्टरिंग मोर्टार, टाइल बॉन्डिंग मोर्टार और बाहरी दीवार इन्सुलेशन प्रणाली 3 में उपयोग किया जाता है।
सामग्री की समरूपता पर प्रभाव: सेल्युलोज ईथर का गाढ़ापन प्रभाव ताजे मिश्रित पदार्थों की फैलाव-रोधी क्षमता और समरूपता को भी बढ़ा सकता है, सामग्री के स्तरीकरण, पृथक्करण और जल रिसाव को रोक सकता है, और इसका उपयोग फाइबर कंक्रीट, पानी के नीचे कंक्रीट और स्व-संपीड़ित कंक्रीट में किया जा सकता है।

गाढ़ापन प्रभाव का स्रोत और प्रभाव: सीमेंट-आधारित सामग्रियों पर सेल्युलोज ईथर का गाढ़ापन प्रभाव सेल्युलोज ईथर विलयन की श्यानता के कारण होता है। समान परिस्थितियों में, सेल्युलोज ईथर की श्यानता जितनी अधिक होगी, संशोधित सीमेंट-आधारित सामग्रियों की श्यानता उतनी ही बेहतर होगी, लेकिन यदि श्यानता बहुत अधिक हो तो यह सामग्री की तरलता और संचालन क्षमता (जैसे प्लास्टरिंग चाकू से चिपकना) को प्रभावित करेगी। उच्च तरलता आवश्यकताओं वाले स्व-समतलीकरण मोर्टार और स्व-संपीड़न कंक्रीट के लिए सेल्युलोज ईथर की श्यानता बहुत कम होनी चाहिए। इसके अतिरिक्त, सेल्युलोज ईथर का गाढ़ापन प्रभाव सीमेंट-आधारित सामग्रियों की जल आवश्यकता को भी बढ़ाएगा और मोर्टार की मात्रा में वृद्धि करेगा।

थिक्सोट्रोपी:
उच्च श्यानता वाले सेल्युलोज ईथर के जलीय विलयन में उच्च थिक्सोट्रोपी होती है, जो सेल्युलोज ईथर की एक प्रमुख विशेषता है। मिथाइल सेल्युलोज के जलीय विलयन में आमतौर पर इसके जेल तापमान से नीचे स्यूडोप्लास्टिसिटी और गैर-थिक्सोट्रोपिक तरलता होती है, लेकिन कम अपरूपण दरों पर यह न्यूटोनियन प्रवाह गुण प्रदर्शित करता है। सेल्युलोज ईथर के आणविक भार या सांद्रता में वृद्धि के साथ स्यूडोप्लास्टिसिटी बढ़ती है, और इसका प्रतिस्थापन के प्रकार और प्रतिस्थापन की डिग्री से कोई संबंध नहीं है। इसलिए, समान श्यानता श्रेणी के सेल्युलोज ईथर, चाहे वे MC, HPMC, या HEMC हों, सांद्रता और तापमान स्थिर रहने तक हमेशा समान रियोलॉजिकल गुण प्रदर्शित करते हैं। तापमान बढ़ने पर, एक संरचनात्मक जेल बनता है, और उच्च थिक्सोट्रोपिक प्रवाह होता है। उच्च सांद्रता और कम श्यानता वाले सेल्युलोज ईथर जेल तापमान से नीचे भी थिक्सोट्रोपी प्रदर्शित करते हैं। यह गुण निर्माण के दौरान भवन निर्माण मोर्टार के समतलीकरण और धंसाव को समायोजित करने के लिए बहुत उपयोगी है।

हवाई मनोरंजन
कार्य-प्रदर्शन पर सिद्धांत और प्रभाव: सेल्युलोज ईथर ताजे सीमेंट-आधारित सामग्रियों पर महत्वपूर्ण वायु संवहन प्रभाव डालता है। सेल्युलोज ईथर में जल-प्रेमी समूह (हाइड्रॉक्सिल समूह, ईथर समूह) और जल-विरोधी समूह (मिथाइल समूह, ग्लूकोज वलय) दोनों होते हैं। यह सतह सक्रियता वाला एक सर्फेक्टेंट है, इसलिए इसमें वायु संवहन प्रभाव होता है। वायु संवहन प्रभाव से एक गेंद जैसी संरचना बनती है, जो ताजे मिश्रित पदार्थों के कार्य-प्रदर्शन को बेहतर बना सकती है, जैसे कि संचालन के दौरान मोर्टार की प्लास्टिसिटी और चिकनाई में वृद्धि, जो मोर्टार के फैलाव के लिए लाभकारी है; इससे मोर्टार का उत्पादन भी बढ़ता है और मोर्टार की उत्पादन लागत कम होती है।

यांत्रिक गुणों पर प्रभाव: वायु प्रवेश प्रभाव कठोर पदार्थ की सरंध्रता को बढ़ाएगा और इसकी यांत्रिक विशेषताओं जैसे कि शक्ति और प्रत्यास्थता मापांक को कम करेगा।

तरलता पर प्रभाव: एक सर्फेक्टेंट के रूप में, सेल्युलोज ईथर सीमेंट कणों पर गीलापन या चिकनाई का प्रभाव भी डालता है, जो इसके वायु प्रवेश प्रभाव के साथ मिलकर सीमेंट-आधारित सामग्रियों की तरलता को बढ़ाता है, लेकिन इसका गाढ़ापन प्रभाव तरलता को कम कर देता है। सीमेंट-आधारित सामग्रियों की तरलता पर सेल्युलोज ईथर का प्रभाव प्लास्टिसाइजिंग और गाढ़ापन प्रभावों का संयोजन है। सामान्यतः, जब सेल्युलोज ईथर की मात्रा बहुत कम होती है, तो यह मुख्य रूप से प्लास्टिसाइजिंग या जल कम करने वाले प्रभावों के रूप में प्रकट होता है; जब मात्रा अधिक होती है, तो सेल्युलोज ईथर का गाढ़ापन प्रभाव तेजी से बढ़ता है, और इसका वायु प्रवेश प्रभाव संतृप्त होने लगता है, इसलिए यह गाढ़ापन या जल की मांग में वृद्धि के रूप में प्रकट होता है।