हायड्रॉक्सीप्रोपिलमिथाइलसेल्युलोज

आढावा: एचपीएमसी (HPMC) म्हणून ओळखली जाणारी, ही एक पांढरी किंवा फिकट पांढरी तंतुमय किंवा दाणेदार पावडर आहे. सेल्युलोजचे अनेक प्रकार आहेत आणि त्यांचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो, परंतु आम्ही प्रामुख्याने कोरड्या पावडर बांधकाम साहित्य उद्योगातील ग्राहकांशी संपर्क साधतो. सर्वात सामान्य सेल्युलोज म्हणजे हायप्रोमेलोज होय.

उत्पादन प्रक्रिया: एचपीएमसीचा मुख्य कच्चा माल: शुद्ध केलेला कापूस, मिथाइल क्लोराईड, प्रोपिलीन ऑक्साईड. इतर कच्च्या मालामध्ये फ्लेक अल्कली, आम्ल, टोल्युइन, आयसोप्रोपेनॉल इत्यादींचा समावेश होतो. शुद्ध केलेल्या कापसाच्या सेल्युलोजवर ३५-४०℃ तापमानात अर्धा तास अल्कली द्रावणाने प्रक्रिया केली जाते, दाब देऊन सेल्युलोजची पूड केली जाते आणि ३५℃ तापमानात योग्य प्रकारे मुरवले जाते, जेणेकरून मिळणाऱ्या अल्कली फायबरची पॉलिमरायझेशनची सरासरी पातळी आवश्यक मर्यादेत राहील. अल्कली फायबर इथरीफिकेशन किटलीमध्ये टाकून, त्यात एकामागून एक प्रोपिलीन ऑक्साईड आणि मिथाइल क्लोराईड टाकले जाते आणि ५०-८०°C तापमानात ५ तासांसाठी इथरीफिकेशन केले जाते, ज्यासाठी कमाल दाब सुमारे १.८ MPa असतो. त्यानंतर, पदार्थाचे आकारमान वाढवण्यासाठी ९०°C तापमानाच्या गरम पाण्यात योग्य प्रमाणात हायड्रोक्लोरिक आम्ल आणि ऑक्झॅलिक आम्ल टाकून ते धुतले जाते. सेंट्रीफ्यूजने निर्जलीकरण केले जाते. रंग सामान्य होईपर्यंत धुवा, आणि जेव्हा पदार्थातील आर्द्रतेचे प्रमाण ६०% पेक्षा कमी असेल, तेव्हा १३०°C तापमानाच्या गरम हवेच्या प्रवाहाने ते ५% पेक्षा कमी होईपर्यंत वाळवा. कार्ये: पाणी टिकवून ठेवणे, घट्टपणा आणणे, थिक्सोट्रॉपिक पद्धतीने ढिले न होणे, हवा आत घेऊन काम करण्याची क्षमता, घट्ट होण्यास विलंब करणे.

पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता: पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता हा सेल्युलोज इथरचा सर्वात महत्त्वाचा गुणधर्म आहे! पुट्टी जिप्सम मोर्टार आणि इतर सामग्रीच्या उत्पादनात, सेल्युलोज इथरचा वापर अत्यावश्यक आहे. उच्च पाणी धरून ठेवण्याच्या क्षमतेमुळे सिमेंट राख आणि कॅल्शियम जिप्सम यांच्यात पूर्णपणे अभिक्रिया होऊ शकते (अभिक्रिया जितकी अधिक पूर्ण होईल, तितकी ताकद जास्त मिळेल). समान परिस्थितीत, सेल्युलोज इथरची स्निग्धता जितकी जास्त असेल, तितकी पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता चांगली असते (१,००,००० पेक्षा जास्त स्निग्धतेवर हा फरक कमी होतो); प्रमाण जितके जास्त असेल, तितकी पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता चांगली असते, सामान्यतः सेल्युलोज इथरचे थोडेसे प्रमाण देखील मोर्टारच्या पाणी धरून ठेवण्याच्या क्षमतेत मोठ्या प्रमाणात सुधारणा करू शकते. जेव्हा प्रमाण एका विशिष्ट पातळीवर पोहोचते, तेव्हा पाणी धरून ठेवण्याच्या क्षमतेत वाढ होण्याचा कल मंदावतो; सभोवतालचे तापमान वाढल्यावर सेल्युलोज इथरचा पाणी धरून ठेवण्याचा दर सामान्यतः कमी होतो, परंतु काही उच्च-जेल सेल्युलोज इथर उच्च तापमानाच्या परिस्थितीतही चांगली कामगिरी करतात. पाण्याच्या रेणू आणि सेल्युलोज इथरच्या रेणूंच्या साखळ्यांमधील आंतरविसरणामुळे पाण्याच्या रेणूंना सेल्युलोज इथरच्या बृहत्-रेणूंच्या साखळ्यांच्या आत प्रवेश करता येतो आणि त्यांना मजबूत बंधन शक्ती मिळते, ज्यामुळे मुक्त पाणी, गुंतलेले पाणी तयार होते आणि सिमेंट स्लरीची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता सुधारते.

घट्ट करणारे, थिक्सोट्रॉपिक आणि अँटी-सॅग: ओल्या मोर्टारला उत्कृष्ट चिकटपणा देते! हे ओल्या मोर्टार आणि बेस लेयरमधील आसंजन लक्षणीयरीत्या वाढवू शकते आणि मोर्टारची अँटी-सॅगिंग कामगिरी सुधारते. सेल्युलोज इथर्सचा घट्ट करण्याचा परिणाम ताज्या मिसळलेल्या सामग्रीचा फैलाव प्रतिरोध आणि एकजिनसीपणा देखील वाढवतो, ज्यामुळे सामग्रीचे थर सुटणे, वेगळे होणे आणि रक्तस्त्राव रोखला जातो. सिमेंट-आधारित सामग्रीवर सेल्युलोज इथर्सचा घट्ट करण्याचा परिणाम सेल्युलोज इथर द्रावणांच्या चिकटपणामुळे येतो. समान परिस्थितीत, सेल्युलोज इथरचा चिकटपणा जितका जास्त असेल, तितका सुधारित सिमेंट-आधारित सामग्रीचा चिकटपणा चांगला असतो, परंतु जर चिकटपणा खूप जास्त असेल, तर त्याचा सामग्रीच्या प्रवाहीपणावर आणि कार्यक्षमतेवर परिणाम होईल (जसे की चिकट थापी आणि बॅच स्क्रॅपर वापरणे कठीण होते). सेल्फ-लेव्हलिंग मोर्टार आणि सेल्फ-कॉम्पॅक्टिंग काँक्रीट, ज्यांना उच्च प्रवाहीपणाची आवश्यकता असते, त्यांना सेल्युलोज इथरच्या कमी चिकटपणाची आवश्यकता असते. याव्यतिरिक्त, सेल्युलोज इथरच्या घट्ट करण्याच्या प्रभावामुळे सिमेंट-आधारित सामग्रीची पाण्याची गरज वाढते आणि मोर्टारचे उत्पादन वाढते. उच्च स्निग्धता असलेल्या सेल्युलोज इथरच्या जलीय द्रावणात उच्च थिक्सोट्रॉपी असते, जे सेल्युलोज इथरचे एक प्रमुख वैशिष्ट्य देखील आहे. सेल्युलोजच्या जलीय द्रावणांमध्ये सामान्यतः त्यांच्या जेल तापमानाखाली स्यूडोप्लास्टिक, नॉन-थिक्सोट्रॉपिक प्रवाही गुणधर्म असतात, परंतु कमी शियर दरांवर न्यूटोनियन प्रवाही गुणधर्म असतात. सेल्युलोज इथरचे आण्विक वजन किंवा सांद्रता वाढल्याने स्यूडोप्लास्टिसिटी वाढते. तापमान वाढवल्यावर स्ट्रक्चरल जेल तयार होतात आणि उच्च थिक्सोट्रॉपिक प्रवाह होतो. उच्च सांद्रता आणि कमी स्निग्धता असलेले सेल्युलोज इथर जेल तापमानाखाली देखील थिक्सोट्रॉपी दर्शवतात. हा गुणधर्म बांधकाम मोर्टारच्या समतलीकरण आणि झोल समायोजित करण्यासाठी अत्यंत फायदेशीर आहे. येथे हे लक्षात घेतले पाहिजे की, सेल्युलोज इथरची स्निग्धता जितकी जास्त असते, तितकी पाण्याची धारणाशक्ती चांगली असते, परंतु स्निग्धता जितकी जास्त असते, तितकेच सेल्युलोज इथरचे सापेक्ष रेणवीय वजन जास्त असते आणि त्यानुसार त्याची विद्राव्यता कमी होते, ज्याचा मोर्टारच्या सांद्रतेवर आणि कार्यक्षमतेवर नकारात्मक परिणाम होतो.

कारण: सेल्युलोज इथरचा ताज्या सिमेंट-आधारित पदार्थांवर हवा मिसळण्याचा स्पष्ट परिणाम दिसून येतो. सेल्युलोज इथरमध्ये हायड्रोफिलिक गट (हायड्रॉक्सिल गट, इथर गट) आणि हायड्रोफोबिक गट (मिथाइल गट, ग्लुकोज रिंग) दोन्ही असतात, ते एक सर्फॅक्टंट आहे, त्यात पृष्ठभागीय क्रियाशीलता असते आणि त्यामुळे त्यात हवा मिसळण्याचा परिणाम दिसून येतो. सेल्युलोज इथरच्या हवा मिसळण्याच्या परिणामामुळे "गोळा" तयार होतो, ज्यामुळे ताज्या मिसळलेल्या पदार्थाची कार्यक्षमता सुधारते, जसे की प्रक्रियेदरम्यान मोर्टारची लवचिकता आणि गुळगुळीतपणा वाढतो, जे मोर्टारच्या फरसबंदीसाठी फायदेशीर आहे; यामुळे मोर्टारचे उत्पादन वाढते, ज्यामुळे मोर्टार उत्पादनाचा खर्च कमी होतो; परंतु यामुळे कठीण झालेल्या पदार्थाची सच्छिद्रता वाढते आणि त्याची ताकद व लवचिकतेचा गुणांक यांसारखे यांत्रिक गुणधर्म कमी होतात. एक सर्फॅक्टंट म्हणून, सेल्युलोज इथरचा सिमेंटच्या कणांवर ओलावा देणारा किंवा वंगणासारखा परिणाम देखील होतो, जो त्याच्या हवा मिसळण्याच्या परिणामासह सिमेंट-आधारित पदार्थांची तरलता वाढवतो, परंतु त्याचा घट्ट करण्याचा परिणाम तरलता कमी करतो. प्रवाहाचा परिणाम हा प्लॅस्टिकीकरण आणि घट्टपणा वाढवणाऱ्या प्रभावांचे मिश्रण आहे. जेव्हा सेल्युलोज इथरचे प्रमाण खूप कमी असते, तेव्हा तो प्रामुख्याने प्लॅस्टिकीकरण किंवा पाणी कमी करण्याच्या प्रभावाच्या रूपात दिसून येतो; जेव्हा प्रमाण जास्त असते, तेव्हा सेल्युलोज इथरचा घट्टपणा वाढवणारा प्रभाव वेगाने वाढतो आणि त्याचा हवा आत घेण्याचा प्रभाव संतृप्त होण्याकडे झुकतो, त्यामुळे कार्यक्षमता वाढते. घट्टपणा वाढवणारा प्रभाव किंवा पाण्याची वाढलेली मागणी.

सेटिंगला विलंब: सेल्युलोज इथर सिमेंटच्या हायड्रेशन प्रक्रियेस विलंब लावू शकते. सेल्युलोज इथर मोर्टारला विविध फायदेशीर गुणधर्म प्रदान करतात, तसेच सिमेंटच्या सुरुवातीच्या हायड्रेशनमधून बाहेर पडणारी उष्णता कमी करतात आणि सिमेंटच्या हायड्रेशनच्या गतिज प्रक्रियेस विलंब लावतात. थंड प्रदेशांमध्ये मोर्टारच्या वापरासाठी हे प्रतिकूल आहे. हा विलंब CSH आणि ca(OH)2 सारख्या हायड्रेशन उत्पादनांवर सेल्युलोज इथरच्या रेणूंच्या अधिशोषणामुळे होतो. छिद्रयुक्त द्रावणाच्या चिकटपणामध्ये वाढ झाल्यामुळे, सेल्युलोज इथर द्रावणातील आयनांची गतिशीलता कमी करते, ज्यामुळे हायड्रेशन प्रक्रियेस विलंब होतो. खनिज जेल पदार्थामध्ये सेल्युलोज इथरची सांद्रता जितकी जास्त असेल, तितका हायड्रेशनला विलंब लावण्याचा परिणाम अधिक स्पष्ट दिसतो. सेल्युलोज इथर केवळ सेटिंगलाच विलंब लावत नाहीत, तर सिमेंट मोर्टार प्रणालीच्या घट्ट होण्याच्या प्रक्रियेस देखील विलंब लावतात. सेल्युलोज इथरचा विलंबाचा परिणाम केवळ खनिज जेल प्रणालीमधील त्याच्या सांद्रतेवरच नाही, तर त्याच्या रासायनिक संरचनेवरही अवलंबून असतो. एचईएमसीच्या मिथायलेशनची पातळी जितकी जास्त असेल, तितका सेल्युलोज इथरचा मंदन प्रभाव चांगला असतो. मंदन प्रभाव अधिक तीव्र असतो. तथापि, सेल्युलोज इथरच्या स्निग्धतेचा सिमेंटच्या हायड्रेशन गतीशास्त्रावर फारसा परिणाम होत नाही. सेल्युलोज इथरचे प्रमाण वाढल्याने, मोर्टारचा सेटिंग टाइम लक्षणीयरीत्या वाढतो. मोर्टारच्या सुरुवातीच्या सेटिंग टाइम आणि सेल्युलोज इथरच्या प्रमाणामध्ये एक चांगला नॉन-लिनियर सहसंबंध आहे, आणि अंतिम सेटिंग टाइमचा सेल्युलोज इथरच्या प्रमाणाशी एक चांगला लिनियर सहसंबंध आहे. सेल्युलोज इथरचे प्रमाण बदलून आपण मोर्टारचा कार्यकाळ नियंत्रित करू शकतो. उत्पादनामध्ये, ते पाणी टिकवून ठेवणे, घट्ट करणे, सिमेंटच्या हायड्रेशन शक्तीला विलंब लावणे आणि बांधकामाची कार्यक्षमता सुधारणे ही भूमिका बजावते. चांगल्या पाणी टिकवून ठेवण्याच्या क्षमतेमुळे सिमेंट जिप्सम राख कॅल्शियमची अभिक्रिया अधिक पूर्णपणे होते, ओल्या स्निग्धतेत लक्षणीय वाढ होते, मोर्टारची बंध शक्ती सुधारते आणि त्याच वेळी ताणशक्ती आणि कातरण शक्ती योग्यरित्या सुधारू शकते, ज्यामुळे बांधकामाचा परिणाम आणि कामाची कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारते. वेळ समायोजित करता येते. मोर्टारची फवारणी किंवा पंप करण्याची क्षमता, तसेच संरचनात्मक मजबुती सुधारते. प्रत्यक्ष वापराच्या प्रक्रियेत, विविध उत्पादने, बांधकामाच्या पद्धती आणि वातावरणानुसार सेल्युलोजचा प्रकार, चिकटपणा आणि प्रमाण निश्चित करणे आवश्यक असते.