सेल्युलोजच्या विविध प्रकारांमध्ये काय फरक आहेत?

सेल्युलोज इथर हा अल्कली सेल्युलोज आणि विशिष्ट परिस्थितींमध्ये इथरफायिंग एजंटच्या प्रतिक्रियेद्वारे उत्पादित केलेल्या उत्पादनांच्या मालिकेसाठी एक सामान्य शब्द आहे.भिन्न सेल्युलोज इथर मिळविण्यासाठी अल्कली सेल्युलोजची जागा वेगवेगळ्या इथरफायिंग एजंट्सद्वारे घेतली जाते.पर्यायांच्या आयनीकरण गुणधर्मांनुसार, सेल्युलोज इथर दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात: आयनिक (जसे की कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज) आणि नॉनिओनिक (जसे की मिथाइल सेल्युलोज).पर्यायाच्या प्रकारानुसार, सेल्युलोज इथर मोनोथेर (जसे की मिथाइल सेल्युलोज) आणि मिश्रित इथर (जसे की हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज) मध्ये विभागले जाऊ शकते.वेगवेगळ्या विद्राव्यतेनुसार, ते पाण्यातील विद्राव्यता (जसे की हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज) आणि सेंद्रिय विद्राव्य विद्राव्यता (जसे की इथाइल सेल्युलोज) मध्ये विभागले जाऊ शकते.कोरडे-मिश्रित मोर्टार हे प्रामुख्याने पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज असते आणि पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज झटपट प्रकार आणि पृष्ठभागावर उपचारित विलंबित-विघटन प्रकारात विभागले जाते.

मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथरची क्रिया करण्याची यंत्रणा खालीलप्रमाणे आहे:

(१) मोर्टारमधील सेल्युलोज इथर पाण्यात विरघळल्यानंतर, पृष्ठभागाच्या क्रियेमुळे प्रणालीतील सिमेंटीशिअस मटेरियलचे प्रभावी आणि एकसमान वितरण सुनिश्चित केले जाते आणि सेल्युलोज इथर, संरक्षक कोलोइड म्हणून, घन पदार्थाला “लपेट” करते. कण आणि स्नेहन फिल्मचा एक थर त्याच्या बाह्य पृष्ठभागावर तयार होतो, ज्यामुळे मोर्टार सिस्टम अधिक स्थिर होते आणि मिक्सिंग प्रक्रियेदरम्यान मोर्टारची तरलता आणि बांधकामाची गुळगुळीतता देखील सुधारते.

(२) स्वतःच्या आण्विक संरचनेच्या वैशिष्ट्यांमुळे, सेल्युलोज इथर द्रावण मोर्टारमधील आर्द्रता गमावणे सोपे नाही आणि हळूहळू दीर्घ कालावधीत सोडते, मोर्टारला चांगले पाणी धरून ठेवते आणि कार्यक्षमतेसह देते.

1. मिथाइलसेल्युलोज: (MC)

परिष्कृत कापसावर अल्कलीची प्रक्रिया केल्यानंतर, इथरिफिकेशन एजंट म्हणून मिथेन क्लोराईडसह अनेक प्रतिक्रियांद्वारे सेल्युलोज इथर तयार होतो.सामान्यतः, प्रतिस्थापनाची डिग्री 1.6~2.0 असते आणि प्रतिस्थापनाच्या भिन्न अंशांसह विद्राव्यता देखील भिन्न असते.हे नॉन-आयनिक सेल्युलोज इथरचे आहे.

(१) मिथाइलसेल्युलोज हे थंड पाण्यात विरघळणारे असते आणि ते गरम पाण्यात विरघळणे कठीण असते.त्याचे जलीय द्रावण pH=3~12 च्या श्रेणीत अतिशय स्थिर आहे.यात स्टार्च, ग्वार गम इत्यादी आणि अनेक सर्फॅक्टंट्सशी चांगली सुसंगतता आहे.जेव्हा तापमान जिलेशन तापमानापर्यंत पोहोचते तेव्हा जेलेशन होते.

(२) मिथाइल सेल्युलोजचे पाणी धरून ठेवण्याचे प्रमाण त्याच्या जोडण्याचे प्रमाण, स्निग्धता, कणांची सूक्ष्मता आणि विघटन दर यावर अवलंबून असते.साधारणपणे, जर जोडण्याचे प्रमाण मोठे असेल, सूक्ष्मता लहान असेल, आणि स्निग्धता मोठी असेल, तर पाणी धरून ठेवण्याचे प्रमाण जास्त असते.त्यापैकी, जोडणीच्या प्रमाणाचा पाणी धारणा दरावर सर्वात मोठा प्रभाव पडतो आणि चिकटपणाची पातळी ही पाणी धारणा दराच्या पातळीशी थेट प्रमाणात नसते.विघटन दर प्रामुख्याने सेल्युलोज कणांच्या पृष्ठभागावरील बदल आणि कणांच्या सूक्ष्मतेवर अवलंबून असतो.वरील सेल्युलोज इथरपैकी, मिथाइल सेल्युलोज आणि हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइल सेल्युलोजमध्ये पाणी धरून ठेवण्याचे प्रमाण जास्त आहे.

(३) तापमानातील बदल मिथाइल सेल्युलोजच्या पाणी धारणा दरावर गंभीरपणे परिणाम करतात.सामान्यतः, तापमान जितके जास्त असेल तितके पाणी टिकवून ठेवण्याची स्थिती खराब होते.जर मोर्टारचे तापमान 40 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त असेल तर, मिथाइल सेल्युलोजची पाणी धारणा लक्षणीयरीत्या कमी होईल, ज्यामुळे मोर्टारच्या बांधकामावर गंभीरपणे परिणाम होईल.

(4) मिथाइल सेल्युलोजचा मोर्टारच्या बांधणीवर आणि एकसंधतेवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो.येथे "चिकटपणा" म्हणजे कामगाराच्या ऍप्लिकेटर टूल आणि वॉल सब्सट्रेट, म्हणजेच मोर्टारच्या शिअर रेझिस्टन्समध्ये जाणवणाऱ्या बाँडिंग फोर्सचा संदर्भ आहे.चिकटपणा जास्त आहे, मोर्टारची कातरणे प्रतिरोधक क्षमता मोठी आहे आणि वापरण्याच्या प्रक्रियेत कामगारांना आवश्यक असलेली ताकद देखील मोठी आहे आणि मोर्टारची बांधकाम कामगिरी खराब आहे.सेल्युलोज इथर उत्पादनांमध्ये मिथाइल सेल्युलोजचे संयोग मध्यम पातळीवर असते.

2. हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइल सेल्युलोज (HPMC):

हायड्रॉक्सीप्रोपील मेथिलसेल्युलोज ही सेल्युलोजची विविधता आहे ज्याचे उत्पादन आणि वापर अलिकडच्या वर्षांत झपाट्याने वाढत आहे.हे एक नॉन-आयनिक सेल्युलोज मिश्रित ईथर आहे जे क्षारीकरणानंतर रिफाइंड कापसापासून बनवले जाते, ज्यामध्ये प्रोपीलीन ऑक्साईड आणि मिथाइल क्लोराईडचा इथरिफिकेशन एजंट म्हणून वापर केला जातो.प्रतिस्थापनाची डिग्री सामान्यतः 1.2 ~ 2.0 असते.मेथॉक्सिल सामग्री आणि हायड्रॉक्सीप्रोपिल सामग्रीच्या गुणोत्तरानुसार त्याचे गुणधर्म बदलतात.

(१) हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोज हे थंड पाण्यात सहज विरघळणारे असते आणि ते गरम पाण्यात विरघळण्यास अडचणी येतात.परंतु गरम पाण्यात त्याचे जिलेशन तापमान मिथाइल सेल्युलोजपेक्षा लक्षणीय आहे.मिथाइल सेल्युलोजच्या तुलनेत थंड पाण्यात विद्राव्यता देखील मोठ्या प्रमाणात सुधारते.

(२) हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोजची स्निग्धता त्याच्या आण्विक वजनाशी संबंधित असते आणि आण्विक वजन जितके मोठे असेल तितकी स्निग्धता जास्त असते.तापमानाचा त्याच्या स्निग्धतेवरही परिणाम होतो, जसे तापमान वाढते, स्निग्धता कमी होते.तथापि, त्याच्या उच्च स्निग्धता आणि तापमानाचा प्रभाव मिथाइल सेल्युलोजच्या तुलनेत कमी आहे.खोलीच्या तपमानावर साठवल्यावर त्याचे समाधान स्थिर असते.

(३) हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोजचे पाणी धरून ठेवण्याचे प्रमाण त्याच्या जोडण्याचे प्रमाण, स्निग्धता इत्यादींवर अवलंबून असते आणि त्याच जोडणीच्या प्रमाणात त्याचा पाणी धरून ठेवण्याचा दर मिथाइल सेल्युलोजपेक्षा जास्त असतो.

(४) हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोज आम्ल आणि अल्कलीमध्ये स्थिर आहे आणि त्याचे जलीय द्रावण pH=2~12 च्या श्रेणीमध्ये खूप स्थिर आहे.कॉस्टिक सोडा आणि चुनाच्या पाण्याचा त्याच्या कार्यक्षमतेवर थोडासा प्रभाव पडतो, परंतु अल्कली त्याच्या विरघळण्याची गती वाढवू शकते आणि त्याची स्निग्धता किंचित वाढवू शकते.हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोज हे सामान्य क्षारांसाठी स्थिर असते, परंतु जेव्हा मीठाच्या द्रावणाची एकाग्रता जास्त असते तेव्हा हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोज द्रावणाची चिकटपणा वाढते.

(५) हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोज पाण्यात विरघळणाऱ्या पॉलिमर संयुगेमध्ये मिसळून एकसमान आणि उच्च स्निग्धता असलेले द्रावण तयार करता येते.जसे की पॉलिव्हिनाईल अल्कोहोल, स्टार्च इथर, व्हेजिटेबल गम इ.

(६) हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोजमध्ये मिथाइलसेल्युलोजपेक्षा चांगले एन्झाईम प्रतिरोधक क्षमता असते आणि त्याच्या द्रावणाचा एन्झाइमॅटिक ऱ्हास होण्याची शक्यता मिथाइलसेल्युलोजपेक्षा कमी असते.

(७) हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोजचे मोर्टार बांधकामाला चिकटलेले प्रमाण मिथाइलसेल्युलोजपेक्षा जास्त असते.

3. हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज (HEC):

हे अल्कलीसह उपचार केलेल्या परिष्कृत कापसापासून बनविले जाते आणि एसीटोनच्या उपस्थितीत इथिलीन ऑक्साईडसह इथरिफिकेशन एजंट म्हणून प्रतिक्रिया देते.त्याच्या प्रतिस्थापनाची डिग्री सामान्यतः 1.5 ~ 2.0 असते.त्यात मजबूत हायड्रोफिलिसिटी आहे आणि ओलावा शोषून घेणे सोपे आहे.

(1) हायड्रोक्सिथिल सेल्युलोज थंड पाण्यात विरघळणारे असते, परंतु गरम पाण्यात ते विरघळणे कठीण असते.त्याचे द्रावण जेलिंगशिवाय उच्च तापमानात स्थिर असते.तो मोर्टारमध्ये उच्च तापमानात बराच काळ वापरला जाऊ शकतो, परंतु त्याची पाणी धारणा मिथाइल सेल्युलोजपेक्षा कमी आहे.

(२) हायड्रोक्सीथिल सेल्युलोज सामान्य आम्ल आणि अल्कली यांना स्थिर आहे.अल्कली त्याच्या विरघळण्याची गती वाढवू शकते आणि त्याची स्निग्धता किंचित वाढवू शकते.मिथाइल सेल्युलोज आणि हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइल सेल्युलोज पेक्षा त्याची पाण्यात पसरण्याची क्षमता थोडीशी वाईट आहे..

(३) हायड्रोक्सिथिल सेल्युलोजची मोर्टारसाठी चांगली अँटी-सॅग कार्यक्षमता आहे, परंतु सिमेंटसाठी जास्त वेळ मंदावतो.

(4) काही घरगुती उद्योगांद्वारे उत्पादित हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोजची कार्यक्षमता मिथाइल सेल्युलोजच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी आहे कारण त्यात पाण्याचे प्रमाण जास्त आहे आणि राखेचे प्रमाण जास्त आहे.

4. कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज (CMC):

आयोनिक सेल्युलोज इथर हे अल्कली उपचारानंतर, सोडियम मोनोक्लोरोएसीटेटचा इथरिफिकेशन एजंट म्हणून वापर करून आणि प्रतिक्रिया उपचारांच्या मालिकेनंतर नैसर्गिक तंतूंपासून (कापूस इ.) बनवले जाते.प्रतिस्थापनाची डिग्री सामान्यतः 0.4 ~ 1.4 असते आणि प्रतिस्थापनाच्या डिग्रीमुळे त्याची कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात प्रभावित होते.

(१) कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज जास्त हायग्रोस्कोपिक आहे आणि सामान्य परिस्थितीत साठवल्यावर त्यात जास्त पाणी असते.

(2) कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज जलीय द्रावण जेल तयार करणार नाही आणि तापमान वाढीसह स्निग्धता कमी होईल.जेव्हा तापमान 50 डिग्री सेल्सिअस पेक्षा जास्त होते, तेव्हा स्निग्धता अपरिवर्तनीय असते.

(3) त्याची स्थिरता PH मुळे खूप प्रभावित होते.साधारणपणे, हे जिप्सम-आधारित मोर्टारमध्ये वापरले जाऊ शकते, परंतु सिमेंट-आधारित मोर्टारमध्ये नाही.जेव्हा उच्च अल्कधर्मी असते तेव्हा ते चिकटपणा गमावेल.

(4) त्याची पाणी धारणा मिथाइल सेल्युलोजपेक्षा खूपच कमी आहे.जिप्सम-आधारित मोर्टारवर त्याचा मंद प्रभाव पडतो आणि त्याची ताकद कमी होते.तथापि, कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोजची किंमत मिथाइल सेल्युलोजच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी आहे.