சிமென்ட் சார்ந்த பொருட்களில் செல்லுலோஸ் ஈதரின் பயன்பாடு

1 அறிமுகம்
சீனா 20 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக ஆயத்தக் கலவைச் சாந்தை ஊக்குவித்து வருகிறது. குறிப்பாக சமீபத்திய ஆண்டுகளில், சம்பந்தப்பட்ட தேசிய அரசாங்கத் துறைகள் ஆயத்தக் கலவைச் சாந்தின் வளர்ச்சிக்கு முக்கியத்துவம் அளித்து, ஊக்கமளிக்கும் கொள்கைகளை வெளியிட்டுள்ளன. தற்போது, ​​நாட்டில் 10க்கும் மேற்பட்ட மாகாணங்கள் மற்றும் நகராட்சிகளில் ஆயத்தக் கலவைச் சாந்து பயன்படுத்தப்படுகிறது. 60%க்கும் மேலாக, சாதாரண அளவை விட அதிகமான 800க்கும் மேற்பட்ட ஆயத்தக் கலவைச் சாந்து நிறுவனங்கள் உள்ளன, அவற்றின் ஆண்டு உற்பத்தித் திறன் 274 மில்லியன் டன்கள் ஆகும். 2021 ஆம் ஆண்டில், சாதாரண ஆயத்தக் கலவைச் சாந்தின் ஆண்டு உற்பத்தி 62.02 மில்லியன் டன்களாக இருந்தது.

கட்டுமானப் பணியின் போது, ​​சாந்து பெரும்பாலும் அதிகப்படியான நீரை இழந்துவிடுகிறது. மேலும், அது நீரேற்றம் அடைவதற்குப் போதுமான நேரமும் நீரும் கிடைப்பதில்லை. இதன் விளைவாக, சாந்து கெட்டியான பிறகு அதன் வலிமை குறைந்து, அதில் விரிசல்கள் ஏற்படுகின்றன. செல்லுலோஸ் ஈதர் என்பது உலர் முறையில் கலக்கப்படும் சாந்தில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பாலிமர் கலவையாகும். இது நீரைத் தக்கவைத்தல், கெட்டிப்படுத்துதல், வேகத்தைக் குறைத்தல் மற்றும் காற்றை உள்ளிழுத்தல் போன்ற செயல்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. மேலும், இது சாந்தின் செயல்திறனை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மேம்படுத்தும் திறன் கொண்டது.

சாந்தை போக்குவரத்துத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யவும், விரிசல் மற்றும் குறைந்த பிணைப்பு வலிமை போன்ற பிரச்சனைகளைத் தீர்க்கவும், சாந்தில் செல்லுலோஸ் ஈதரைச் சேர்ப்பது மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. இந்தக் கட்டுரை, செல்லுலோஸ் ஈதரின் பண்புகளையும், சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் செயல்திறன் மீதான அதன் தாக்கத்தையும் சுருக்கமாக அறிமுகப்படுத்துகிறது. இதன் மூலம், ஆயத்தக் கலவைச் சாந்து தொடர்பான தொழில்நுட்பச் சிக்கல்களைத் தீர்க்க உதவும் என நம்பப்படுகிறது.

2 செல்லுலோஸ் ஈதர் அறிமுகம்
செல்லுலோஸ் ஈதர் (Cellulose Ether) என்பது, ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஈதராக்கல் காரணிகளின் ஈதராக்கல் வினை மற்றும் உலர்ந்த அரைத்தல் ஆகியவற்றின் மூலம் செல்லுலோஸிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது.

2.1 செல்லுலோஸ் ஈதர்களின் வகைப்பாடு
ஈதர் பதிலீடுகளின் வேதியியல் அமைப்பின்படி, செல்லுலோஸ் ஈதர்களை எதிர்மின் அயனி, நேர்மின் அயனி மற்றும் அயனியற்ற ஈதர்கள் எனப் பிரிக்கலாம். அயனி செல்லுலோஸ் ஈதர்களில் முக்கியமாக கார்பாக்ஸிமெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் (CMC) அடங்கும்; அயனியற்ற செல்லுலோஸ் ஈதர்களில் முக்கியமாக மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் (MC), ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் (HPMC) மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் ஃபைபர் ஈதர் (HC) போன்றவை அடங்கும். அயனியற்ற ஈதர்கள் நீரில் கரையக்கூடிய ஈதர்கள் மற்றும் எண்ணெயில் கரையக்கூடிய ஈதர்கள் எனப் பிரிக்கப்படுகின்றன. அயனியற்ற நீரில் கரையக்கூடிய ஈதர்கள் முக்கியமாக சாந்துப் பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கால்சியம் அயனிகளின் முன்னிலையில், அயனி செல்லுலோஸ் ஈதர்கள் நிலைத்தன்மையற்றவை, எனவே சிமெண்ட், நீர்த்த சுண்ணாம்பு போன்றவற்றைப் பிணைப்புப் பொருட்களாகப் பயன்படுத்தும் உலர்-கலவை சாந்துப் பொருட்களில் அவை அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அயனியற்ற நீரில் கரையக்கூடிய செல்லுலோஸ் ஈதர்கள் அவற்றின் தொங்கல் நிலைத்தன்மை மற்றும் நீர் தக்கவைப்பு விளைவு காரணமாக கட்டுமானப் பொருட்கள் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
ஈத்தராக்கல் செயல்முறையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வெவ்வேறு ஈத்தராக்கல் முகவர்களின்படி, செல்லுலோஸ் ஈத்தர் தயாரிப்புகளில் மெத்தில் செல்லுலோஸ், ஹைட்ராக்ஸிஈத்தைல் செல்லுலோஸ், ஹைட்ராக்ஸிஈத்தைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ், சயனோஈத்தைல் செல்லுலோஸ், கார்பாக்ஸிமெத்தில் செல்லுலோஸ், எத்தில் செல்லுலோஸ், பென்சைல் செல்லுலோஸ், கார்பாக்ஸிமெத்தில் ஹைட்ராக்ஸிஈத்தைல் செல்லுலோஸ், ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ், பென்சைல் சயனோஈத்தைல் செல்லுலோஸ் மற்றும் ஃபினைல் செல்லுலோஸ் ஆகியவை அடங்கும்.

சாந்தில் பயன்படுத்தப்படும் செல்லுலோஸ் ஈதர்களில் பொதுவாக மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் (MC), ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் (HPMC), ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் (HEMC) மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் ஈதர் (HEMC) ஆகியவை அடங்கும். அவற்றுள், HPMC மற்றும் HEMC ஆகியவை மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

2.2 செல்லுலோஸ் ஈதரின் வேதியியல் பண்புகள்
ஒவ்வொரு செல்லுலோஸ் ஈதரும், செல்லுலோஸ்-அன்ஹைட்ரோகுளுக்கோஸ் என்ற அடிப்படை அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. செல்லுலோஸ் ஈதரை உற்பத்தி செய்யும் செயல்முறையில், செல்லுலோஸ் நார் முதலில் ஒரு காரக் கரைசலில் சூடுபடுத்தப்பட்டு, பின்னர் ஈதராக்கும் காரணியுடன் வினைப்படுத்தப்படுகிறது. இவ்வாறு உருவாகும் நார் போன்ற வினை விளைபொருள் சுத்திகரிக்கப்பட்டு, ஒரு குறிப்பிட்ட நுண்மையுடன் கூடிய சீரான தூளாக அரைக்கப்படுகிறது.

MC உற்பத்தியில், மெத்தில் குளோரைடு மட்டுமே ஈத்தராக்கும் காரணியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது; மெத்தில் குளோரைடுடன் கூடுதலாக, HPMC உற்பத்தியில் ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் பதிலீடுகளைப் பெறுவதற்காக புரோப்பிலீன் ஆக்சைடும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பல்வேறு செல்லுலோஸ் ஈத்தர்கள் வெவ்வேறு மெத்தில் மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் பதிலீட்டு விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளன, இது செல்லுலோஸ் ஈத்தர் கரைசலின் கரிம இணக்கத்தன்மை மற்றும் வெப்ப ஜெல் வெப்பநிலையைப் பாதிக்கிறது.

2.3 செல்லுலோஸ் ஈதரின் கரைதல் பண்புகள்

செல்லுலோஸ் ஈதரின் கரைதல் பண்புகள், சிமென்ட் சாந்தின் வேலைத்திறனில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. சிமென்ட் சாந்தின் ஒத்திணைப்பையும் நீர் தக்கவைப்பையும் மேம்படுத்த செல்லுலோஸ் ஈதரைப் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் இது செல்லுலோஸ் ஈதர் நீரில் முழுமையாகவும் முற்றிலுமாகவும் கரைவதைப் பொறுத்தது. செல்லுலோஸ் ஈதரின் கரைதலைப் பாதிக்கும் முக்கிய காரணிகள் கரைதல் நேரம், கலக்கும் வேகம் மற்றும் தூளின் நுண்மை ஆகியவை ஆகும்.

2.4 சிமெண்ட் சாந்தில் அமிழ்வதன் பங்கு

சிமென்ட் கலவையின் ஒரு முக்கிய சேர்க்கைப் பொருளாக, டெஸ்ட்ராய் பின்வரும் அம்சங்களில் தனது விளைவைக் கொண்டுள்ளது.
(1) சாந்தின் வேலைத்திறனை மேம்படுத்தவும், சாந்தின் பாகுத்தன்மையை அதிகரிக்கவும்.
சுடர் பீய்ச்சல் முறையை இணைப்பதன் மூலம் சாந்து பிரிவதைத் தடுத்து, சீரான மற்றும் ஒரே மாதிரியான பிளாஸ்டிக் தன்மையைப் பெறலாம். உதாரணமாக, HEMC, HPMC போன்றவற்றை உள்ளடக்கிய அமைப்புகள், மெல்லிய அடுக்கு சாந்து மற்றும் பூச்சு வேலைகளுக்கு வசதியானவை. மேலும், வெட்டு விகிதம், வெப்பநிலை, சிதைவுச் செறிவு மற்றும் கரைந்த உப்பின் செறிவு ஆகியவற்றையும் கருத்தில் கொள்ளலாம்.
(2) இது காற்றை உள்ளிழுக்கும் விளைவைக் கொண்டுள்ளது.
அசுத்தங்கள் காரணமாக, துகள்களில் குழுக்கள் அறிமுகப்படுத்தப்படுவது துகள்களின் மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் குறைக்கிறது, மேலும் இந்தச் செயல்பாட்டின் போது கலக்கும் மேற்பரப்புடன் சாந்தில் நிலையான, சீரான மற்றும் நுண்ணிய துகள்களை அறிமுகப்படுத்துவது எளிதாகிறது. "பந்து செயல்திறன்" சாந்தின் கட்டுமான செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது, சாந்தின் ஈரப்பதத்தைக் குறைக்கிறது மற்றும் சாந்தின் வெப்பக் கடத்துத்திறனைக் குறைக்கிறது. HEMC மற்றும் HPMC-யின் கலப்பு அளவு 0.5% ஆக இருக்கும்போது, ​​சாந்தின் வாயு உள்ளடக்கம் சுமார் 55% ஆக மிக அதிகமாக உள்ளது என்று சோதனைகள் காட்டுகின்றன; கலப்பு அளவு 0.5%-ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​அளவு அதிகரிக்க அதிகரிக்க சாந்தின் உள்ளடக்கம் படிப்படியாக ஒரு வாயு உள்ளடக்கப் போக்காக உருவாகிறது.
(3) அதை மாற்றாமல் வைத்திருங்கள்.

மெழுகு, சாந்தில் கரைந்து, மசகுத்தன்மை அளித்து, கலக்குவதோடு, சாந்து மற்றும் பூச்சுப் பொடியின் மெல்லிய அடுக்கைச் சமன்படுத்துவதையும் எளிதாக்குகிறது. இதை முன்கூட்டியே ஈரப்படுத்த வேண்டிய அவசியமில்லை. கட்டுமானத்திற்குப் பிறகு, இந்த சிமென்ட் கலவை, கரையோரங்களில் நீண்ட காலத்திற்குத் தொடர்ச்சியாக நீரேற்றம் அடைவதன் மூலம், சாந்துக்கும் அடித்தளத்திற்கும் இடையிலான ஒட்டுதலை மேம்படுத்திக்கொள்ள முடியும்.

புதிய சிமென்ட் சார்ந்த பொருட்களின் மீது செல்லுலோஸ் ஈதரின் மாற்றியமைக்கும் விளைவுகளில் முக்கியமாகத் தடிப்பாக்குதல், நீர் தக்கவைப்பு, காற்று உட்புகுதல் மற்றும் தாமதப்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும். சிமென்ட் சார்ந்த பொருட்களில் செல்லுலோஸ் ஈதர்களின் பரவலான பயன்பாட்டினால், செல்லுலோஸ் ஈதர்களுக்கும் சிமென்ட் கூழ்மத்திற்கும் இடையிலான இடைவினை படிப்படியாக ஒரு முக்கிய ஆராய்ச்சிப் பகுதியாக மாறி வருகிறது.