مارٹر میں ترمیم شدہ سیلولوز کی تحقیق اور پیشرفت

خشک مخلوط مارٹر جیسے عام خشک مخلوط مارٹر، بیرونی دیوار کی موصلیت کا مارٹر، خود کو برابر کرنے والا مارٹر، اور واٹر پروف مارٹر سیمنٹ کی بنیاد پر تعمیراتی مواد کا ایک اہم حصہ بن چکے ہیں۔ سیلولوز ایتھر قدرتی سیلولوز ایتھر سے مشتق ہے اور خشک مخلوط مارٹر کی مختلف اقسام کے لیے ایک اہم ترمیم شدہ اضافی ہے۔ یہ ریٹارڈنگ، پانی کو برقرار رکھنے، گاڑھا ہونا، ہوا میں داخل ہونے اور بندھن کے افعال ادا کرتا ہے۔

مارٹر میں سیلولوز کا کردار بنیادی طور پر مارٹر کی قابل عمل صلاحیت کو بہتر بنانے اور مارٹر میں سیمنٹ کی ہائیڈریشن کو یقینی بنانے میں ظاہر ہوتا ہے۔ مارٹر کے کام کرنے کی اہلیت میں بہتری بنیادی طور پر پانی کی برقراری، ساگ مزاحمت اور کھلنے کے وقت جیسے پہلوؤں سے ظاہر ہوتی ہے۔ اس کے اہم سماجی اور اقتصادی فوائد ہیں خاص طور پر پتلی پرت والے مارٹر کارڈنگ، پلاسٹرنگ مارٹر ہموار کرنے اور خصوصی بانڈنگ مارٹر کی تعمیر کی رفتار کو بڑھانے میں۔

اگرچہ مارٹر میں سیلولوز پر بہت زیادہ تحقیقی کام کیا گیا ہے، اور سیلولوز میں ترمیم شدہ مارٹر میں اہم نتائج حاصل کیے گئے ہیں، خاص ماحول میں سیلولوز ایتھرز اور سیمنٹ، ایگریگیٹس اور میٹرکس کے درمیان تعامل میں اب بھی کچھ خامیاں موجود ہیں۔ اس مقصد کے لیے، یہ مضمون، متعلقہ تحقیق کے خلاصے کی بنیاد پر، دیگر اضافی اشیاء کے ساتھ تبدیل شدہ سیلولوز ایتھر کے درجہ حرارت اور مطابقت کا مزید مطالعہ کرتا ہے۔

Types of cellulose ethers

سیلولوز ایتھر کی بہت سی قسمیں ہیں، اور ان میں سے تقریباً سبھی ہیں۔ عام طور پر، ان کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: ان کی آئنائزیشن خصوصیات کے مطابق آئنک اور غیر آئنک۔ سیمنٹ پر مبنی مواد میں، آئنک سیلولوز ایتھرز، جیسے کاربوکسی میتھیل سیلولوز (CMC)، Ca2+ کے ساتھ تیز ہو جائیں گے اور غیر مستحکم ہو جائیں گے، اس لیے وہ شاذ و نادر ہی استعمال ہوتے ہیں۔ Nonionic سیلولوز ایتھرز کی درجہ بندی (1) معیاری آبی محلول کی viscosity (2) متبادل کی قسم (3) متبادل کی ڈگری (4) جسمانی ساخت (5) حل پذیری کی خصوصیات وغیرہ کے مطابق کی جا سکتی ہے۔

سیلولوز ایتھرز کی خصوصیات بنیادی طور پر متبادل کی قسم، تعداد اور تقسیم پر منحصر ہوتی ہیں، لہذا سیلولوز ایتھرز کو عام طور پر متبادل کی قسم کے مطابق تقسیم کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، میتھائل سیلولوز ایتھر (MC) ایک ایسی مصنوع ہے جس میں قدرتی سیلولوز کے گلوکوز یونٹ پر موجود ہائیڈروکسیل گروپ کو میتھوکسی گروپ سے بدل دیا جاتا ہے، اور ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز ایتھر (HPMC) ایک ایسی پروڈکٹ ہے جس میں ہائیڈروکسیل گروپ کو میتھوکسی گروپ اور ہائیڈروکسائل گروپ کو بالترتیب ایک میتھوکسی گروپ سے تبدیل کیا جاتا ہے۔ فی الحال استعمال ہونے والے سیلولوز ایتھرز میں سے 90 فیصد سے زیادہ بنیادی طور پر میتھل ہائیڈروکسی پروپیل سیلولوز ایتھر (HPMC) اور میتھل ہائیڈروکسی ایتھائل سیلولوز ایتھر (MHEC) ہیں۔

مارٹر میں سیلولوز کا کردار

مارٹر میں سیلولوز کا کردار بنیادی طور پر مندرجہ ذیل تین پہلوؤں سے ظاہر ہوتا ہے: پانی کو برقرار رکھنے کی عمدہ صلاحیت، مارٹر کی مستقل مزاجی اور تھیکسوٹروپی پر اثر، اور ریولوجی کی ایڈجسٹمنٹ۔

سیلولوز ایتھر کا پانی برقرار رکھنے سے نہ صرف مارٹر سسٹم کے کھلنے کے وقت اور جمنے کے عمل کو ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، اس طرح سسٹم کے چلنے کے قابل وقت کو ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، بلکہ بنیادی مواد کو بہت زیادہ پانی جذب کرنے سے بھی روکتا ہے اور پانی کے بخارات کو روکتا ہے، تاکہ پانی کے بتدریج اخراج کو یقینی بنایا جا سکے جب سیمنٹ ہائیڈریٹ ہو جائے۔ سیلولوز کی پانی کی برقراری بنیادی طور پر شامل کردہ سیلولوز کی مقدار، viscosity، نفاست اور استعمال کے محیط درجہ حرارت سے متعلق ہے۔ ترمیم شدہ سیلولوز کا پانی برقرار رکھنے کا اثر بنیادی تہہ کے پانی کے جذب، مارٹر کی ساختی تہہ کی موٹائی، پانی کی طلب، اور سیمنٹیٹیئس مواد کی ترتیب کے وقت پر منحصر ہے۔

مارٹر سسٹم کی پانی کی ضرورت ایک اہم پیرامیٹر ہے۔ بنیادی پانی کی طلب اور متعلقہ مارٹر آؤٹ پٹ مارٹر کی تشکیل پر منحصر ہے، اور سیلولوز کو شامل کرنے سے پانی کی طلب اور مارٹر آؤٹ پٹ کو مؤثر طریقے سے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ بہت سے تعمیراتی مواد کے نظاموں میں، نظام کی مستقل مزاجی کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے سیلولوز کو گاڑھا کرنے والے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ سیلولوز کے گاڑھے ہونے کا اثر سیلولوز کے پولیمرائزیشن کی ڈگری، محلول کی حراستی، قینچ کی شرح، درجہ حرارت اور دیگر حالات پر منحصر ہے۔ اعلی viscosity سیلولوز کے آبی محلول میں اعلی thixotropy ہوتی ہے۔ جب درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے تو، ایک ساختی جیل بنتا ہے اور ہائی تھیکسوٹروپک بہاؤ ہوتا ہے۔

سیلولوز کا اضافہ بلڈنگ میٹریل سسٹم کی ریولوجی کو مؤثر طریقے سے ایڈجسٹ کر سکتا ہے، اس طرح کام کرنے کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے اور مارٹر کو بہتر کام کرنے کی صلاحیت اور بہتر اینٹی سیگ خصوصیات حاصل ہوتی ہیں۔ یہ خصوصیات مارٹر کو برابر کرنے اور علاج میں آسانی پیدا کرتی ہیں۔

مارٹر کو اچھی کام کرنے کی کارکردگی دینے کے علاوہ، تبدیل شدہ سیلولوز سیمنٹ کی ابتدائی ہائیڈریشن حرارت کو بھی کم کر سکتا ہے اور سیمنٹ کی ہائیڈریشن ڈائنامکس کے عمل میں تاخیر کر سکتا ہے۔ مارٹر کے استعمال کے مختلف مواقع کی بنیاد پر، اس کی کارکردگی کی جانچ کے طریقوں میں بھی فرق ہے۔

مارٹر میں دیگر اضافی اشیاء کے ساتھ ترمیم شدہ سیلولوز کی مطابقت

سیلولوز کو عام طور پر خشک مخلوط مارٹر میں دیگر مرکبات کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے، جیسے ڈیفومر، پانی کو کم کرنے والا ایجنٹ، ربڑ پاؤڈر وغیرہ۔ ان اجزاء میں سے ہر ایک مارٹر میں مختلف کردار ادا کرتا ہے۔ ان اجزاء کے موثر استعمال کے لیے دیگر اضافی اشیاء کے ساتھ تبدیل شدہ سیلولوز کی مطابقت کا مطالعہ ایک شرط ہے۔

خشک مخلوط مارٹر میں استعمال ہونے والے اہم پانی کو کم کرنے والے ایجنٹ ہیں: کیسین، لگنن پر مبنی پانی کو کم کرنے والا ایجنٹ، نیفتھلین پر مبنی پانی کو کم کرنے والا ایجنٹ، میلامین فارملڈہائڈ کنڈینسیٹ، اور پولی کاربو آکسیلک ایسڈ پانی کو کم کرنے والا ایجنٹ۔ Polycarboxylate superplasticizer (PCE) جدید ترین ترقی یافتہ ٹیکنالوجی ہے جس میں اعلی کارکردگی اور کوئی فارملڈہائیڈ اخراج نہیں ہے۔ چونکہ سیلولوز ایتھرز عام طور پر استعمال ہونے والے نیفتھلین پر مبنی پانی کو کم کرنے والے ایجنٹوں کے ساتھ مل کر جمع ہو جائیں گے، جس کی وجہ سے کنکریٹ کا مرکب کام کرنے کی صلاحیت کھو دیتا ہے، لہذا انجینئرنگ میں نان نیفتھلین پر مبنی اعلی کارکردگی والے پانی کو کم کرنے والے ایجنٹوں کا استعمال کرنا ضروری ہے۔ اگرچہ ترمیم شدہ سیلولوز اور مختلف ایڈیٹیو کے جامع اثر پر مطالعہ کیا گیا ہے، مختلف اضافی اور سیلولوز کی اقسام کی بڑی تعداد اور تعامل کے طریقہ کار پر زیادہ تحقیق نہ ہونے کی وجہ سے، استعمال کے دوران اب بھی بہت سی غلط فہمیاں موجود ہیں، اور ان کو بہتر بنانے کے لیے بڑی تعداد میں تجربات کی ضرورت ہے۔