जलरोधीकरण

जलरोधीकरण : एखाद्या पदार्थातून (कापड, कमावलेले कातडे, इमारतींचे भाग इ.) पाणी पलीकडे जाऊ नये याकरिता किंवा त्या पदार्थाचा पृष्ठभाग भिजून ओला होऊ नये, या हेतूने त्या पदार्थावर केलेल्या संस्कारांचा समावेश जलरोधीकरणात होतो. जलप्रतिकार व जलाभेद्यता असे जलरोधीकरणाचे दोन प्रकार होतात.

वस्तूच्या पृष्ठावर पडलेले पाणी निथळून जाऊन वस्तूचा पृष्ठभाग ओला न होणे, याला जलप्रतिकार म्हणतात. काही पृष्ठभागांशी पाण्याचा संपर्क आला की, त्याचे गोलाकार थेंब बनतात व ते निथळून जातात. याउलट काही पृष्ठभागांवर हे थेंब पसरतात व त्यामुळे पृष्ठभाग ओला होतो. निथळून जाणे किंवा पसरणे हे पाण्याचा पृष्ठताण (द्रव पदार्थाचा पृष्ठभाग एखाद्या ताणलेल्या पापुद्र्यासारखा असतो, त्यावर पडलेल्या ताणास पृष्ठताण म्हणतात) आणि त्या वस्तूच्या पृष्ठाचे भौतिक व रासायनिक गुणधर्म यांवर अवलंबून असते. कापडाच्या बाबतीत घट्ट विणीचे, धाग्यातील तंतू सुटे नसलेले व नितळ पृष्ठभाग असलेले कापड सैल विणीच्या, सुट्ट्या तंतूंच्या व खडबडीत पृष्ठाच्या कापडापेक्षा स्वभावतःच जास्त जलप्रतिकारक असते. विणण्यापूर्वी धाग्यावर संस्कार करून किंवा विणलेल्या कापडावर संस्कार करून जलप्रतिकार निर्माण करता येतो. जलप्रतिकारक कापडाची छिद्रे मोकळी असतात. त्यांतून हवा व पाण्याची वाफ निघून जाण्यास प्रतिबंध होत नाही. अर्थातच अशा कापडाचे कपडे (उदा., पावसाळी कोट) वापरण्यास जास्त सुखकर वाटतात. असे कापड एकेरी वापरण्याऐवजी दुहेरी वापरले, तर जलप्रतिकार जास्त साधतो. कारण एका पदराची छिद्रे नेमकी दुसऱ्या पदराच्या छिद्रावर येण्याची शक्यता फार कमी असते. त्यामुळे एका पदरातून पाणी आत शिरले, तरी दुसऱ्याने त्याचा प्रतिकार होऊ शकतो परंतु जलप्रतिकारास मर्यादा असते. पृष्ठताण कमी करणारी द्रव्ये पाण्यात मिसळलेली असली किंवा पाण्याचा मारा जोराने झाला, तर असा पृष्ठभाग ओला होऊ शकतो.

वस्तू जलाभेद्य व्हावी म्हणजेच तिच्या पृष्ठभागातून पाणी पार जाऊ नये यासाठी त्या वस्तूला योग्य त्या पदार्थाचा लेप देऊन तिची छिद्रे बुजवावी लागतात. जलाभेद्य कापडाचे सर्वांत जुने उदाहरण म्हणजे मेणकापड होय. इ. स. ६०० ते ९०० च्या सुमारास असे कापड प्रथम चीनमध्ये वापरण्यात आले. पूर्वी ते हाताने बनवीत. आधुनिक काळात मेणकापड किंवा त्यासारखे जलाभेद्य कापड यंत्राच्या साहाय्याने बनवितात. काही महत्त्वाच्या पृष्ठाभागांकरिता करण्यात येणाऱ्या जलरोधी करणाच्या प्रक्रिया खाली दिल्या आहेत.

इमारतींचे भाग : इमारतींच्या भिंती, सपाट छप्परे इ. जलाभेद्य बनविण्यासाठी त्यावर प्रथम जलरोधक पदार्थाच्या विद्रावाचे पाच-सहा लेप देतात व त्यावर आवश्यक तेथे फेल्टचे कापड पसरून त्यावर एक ते तीन सेंमी. जाडीचा सिंमेट-वाळूच्या मिश्रणाचा थर देतात. सिमेंट जलरोधक करण्याकरिता तुरटी व दाहक (कॉस्टिक) सोड्याचे मिश्रण त्यात मिसळतात.

रंगलेप, सिलिका संयुगे, तेले व्हार्निशे व डिंक यांचा बांधकामाच्या पृष्ठभागाच्या जलरोधीकरणासाठी दीर्घ काळ उपयोग करण्यात आलेला आहे. बांधकामाच्या संयोजक पदार्थात (मॉर्टरमध्ये) कॅल्शियम स्टिअरेटासारखा धातवीय साबण घालतात. विटांच्या व इतर बांधकामात (विशेषतः जमिनीच्या वरील बांधकामात) सिलिकॉन संयुगांच्या पातळ थराचा जलरोधक म्हणून उपयोग करतात. बांधकामाच्या पृष्ठभागात शोषल्या गेलेल्या पाण्यामुळे बऱ्याच वेळा त्याचा रंग उडून जातो. सिलिकॉनांमुळे पाण्याचे शोषण कमी होऊन रंग टिकण्यास मदत होते.

लाकडी तबके : प्रयोगशाळांमध्ये किंवा छायाचित्रणाच्या फिल्मवर संस्करण करावयाच्या अंधाऱ्या खोलीत जी लाकडी तबके वापरण्यात येतात त्यांची छिद्रे व भेगा राळ (रोझीन) आणि मेण यांच्या मिश्रणाच्या लेपनाने भरून ती जलाभेद्य बनवितात.

नील मुद्रिते : (ब्ल्यू प्रिंट्स). इमारती, यंत्रे इत्यादींचे आराखडे निळ्या पृष्ठावर पांढऱ्या रेघांनी मुद्रित करण्यात येतात. अशी मुद्रिते जलाभेद्य बनविण्यासाठी १४-१५ चौ. सेंमी. मापाचे शोषक कापडाचे तुकडे घेऊन ते द्रवरूप पॅराफीन मेणामध्ये पूर्णपणे मुरू देतात. सपाट पृष्ठभागावर तो तुकडा पसरून नंतर त्यावर नील मुद्रिताचा कोरडा कागद ठेवतात. द्रवरूप पॅराफिनामध्ये बुडविलेला दुसरा एक कापडाचा तुकडा त्यावर ठेवून त्यावरून गरम इस्त्री फिरवितात. त्यामुळे कागदात पॅराफिनाचे शोषण होऊन तो जलाभेद्य बनतो. या संस्करामुळे कागद अर्धपारदर्शक होतो, त्यावरील आकृती ठळक दिसतात व शिवाय सुरकुत्या पडल्या असल्यास त्याही नाहीशा होतात.

कॅनव्हासचे कापड : कॅनव्हासचे कापड जलाभेद्य करण्यासाठी त्यावर पुढे दिलेले विद्राव एकत्र करून त्या मिश्रणाचा थर देतात. (१) ३,००० भाग पाण्यात ५० भाग जिलेटीन उकळून बनविलेले मिश्रण, (२) १०० भाग तुरटी ३,००० भाग पाण्यात विरघळवून केलेला विद्राव आणि (३) २,००० भाग सोडियम साबणाचा विद्राव.

बुचे : एक भाग रबर १९ भाग बेंझिनामध्ये विरघळवून त्या विद्रावात बुचे बुडवून ठेवतात व ४०–५० किग्रॅ. वजनाचा दाब देतात. त्यामुळे विद्राव बुचांच्या छिद्रांत भरला जातो. नंतर त्यावर गरम हवेचा झोत सोडला जातो. त्यामुळे जादा बेंझीन बाष्पीभवन होऊन निघून जाते आणि छिद्रांमध्ये व पृष्ठभागावर रबर असलेली जलाभेद्य बुचे तयार होतात.

जलाभेद्य कापड : यामध्ये कापडावर रबराचा थर देण्यात येतो. या प्रक्रियेकरिता रबराचा विद्राव बेंझीन, कार्बन डायसल्फाइड, टर्पेटाइन तेल, निर्जल अल्कोहॉल या विद्रावकांचा (विरघळविणाऱ्या पदार्थांचा) उपयोग करून बनवितात. यांपैकी कार्बन डायसल्फाइड व निर्जल अल्कोहॉल यांचे मिश्रण केले असता रबर चांगले विरघळते. नंतर विद्रावामध्ये १२ ते २० टक्क्यांपर्यंत गंधक मिसळतात व यंत्राच्या साहाय्याने हे मिश्रण एकजीव करून त्याचा थर कापडावर एकसारखा पसरण्याचे कामही यंत्राच्या साहाय्याने करतात (आ. १).

आकृतीत दाखविल्याप्रमाणे (२) या पात्रात जलरोधक पदार्थाचा विद्राव भरलेला आहे. भांड्याच्या बुडाशी असलेल्या तोटीतून विद्राव रबराचा थर द्यावयाच्या कापडाच्या पृष्ठावर पडतो. हे कापड यांत्रिक योजनेने पुढेपुढे सरकत असते. थोड्याच अवधीत त्या कापडाचा पृष्ठभाग (३) ह्या दोन रुळांमध्ये दाबला जाऊन विद्रावाचा थर सर्वत्र सारखा पसरला जातो. रुळांमधून बाहेर पडल्यावर हे कापड (४) या बंदिस्त कोठीत जाते. तेथे (५) या वाफेच्या नलिकांच्या साहाय्याने तापमान उच्च ठेवलेले असते. त्यामुळे पसरलेल्या विद्रावातील विद्रावकाचे बाष्पीभवन होते. बाष्परूप झालेल्या विद्रावकाचे थंड पाण्याच्या फवाऱ्याच्या साहाय्याने परत द्रवात रूपांतर करून विद्राव पुन्हा वापरण्यासाठी साठविला जातो.

ज्या वेळी दोन कापडांच्या पृष्ठभागामध्ये रबराचा थर द्यावयाचा असतो, त्या वेळी आ. २ मध्ये दाखविलेल्या यांत्रिक रचनेचा उपयोग करतात. आकृतीत दाखविल्याप्रमाणे दोन कापडे (२) या रुळांभोवती गुंडाळलेली आहेत. ती (३) या लहान रुळांवर एकत्र येतात. या दोन रुळांच्या मधोमध (१) या पात्रातील जलरोधक पदार्थ कापडांच्या पृष्ठांवर पडतो आणि कापडे रुळांमधून जाताना त्याचा थर दाबला जाऊन सर्वत्र सारखा पसरतो व कापडे एकमेकांस चिकटतात. नंतर हे जोड कापड (४) या रुळांमधून पुढे जाते. हे रूळ ठराविक तापमानाला गरम केलेले असल्याने रबर व गंधक यांमध्ये रासायनिक विक्रिया होते व जलाभेद्यता-प्रक्रिया पुरी होते.

जलरोधक पदार्थांत रबराचे प्रमाण फारच अल्प असते. त्यांत इतरही पुष्कळ पदार्थ असतात. एक महत्त्वाचा व जास्त वापरला जाणारा पदार्थ म्हणजे लेड ऑक्साइड (लिथार्ज) मिश्रित उकळलेले जवसाचे तेल हा होय. यामुळे हे मिश्रण लवकर वाळते व एक जाडसर, पण लवचिक व काचेप्रमाणे चकाकणारा पापुद्रा पृष्ठभागावर तयार होतो. डांबर, लाख व डिंकासारखे इतर पदार्थ वापरूनही निरनिराळे जलरोधक तयार करण्यात येतात.

काही कातडी व तागाचे कापड यांवर जलरोधक थर पसरण्याकरिता उकळलेले जवसाचे तेल वापरतात. तागाच्या कापडावर एकावर एक असे अनेक थर देऊन जलरोधक कापड तयार करतात. त्याला ताडपत्री असे म्हणतात.

जलप्रतिकारक पृष्ठभाग तयार करणे : पृष्ठभागातून हवा व पाण्याची वाफ जाऊ शकेल, पण पाणी पार न जाता ते पृष्ठभागावरून निथळेल अशी योजना कापडाचा किंवा इतर जलप्रतिकारक पृष्ठभाग तयार करताना करावी लागते. अशा तऱ्हेच्या कापडामध्ये लोकरीच्या कापडाचाही समावेश होतो.

लोकरीचा कपडा किंवा घोंगड्यासारख्या उपयोगी वस्तू जलप्रतिकारक बनविण्याकरिता लेड ॲसिटेट (शुगर ऑफ लेड) व तुरटी यांच्या मिश्रणाचा लेप देण्याची पद्धत फार जुन्या काळापासून ठाऊक आहे. ह्यातील शास्त्रीय तत्त्व नंतर माहीत झाले व त्यानुसार आधुनिक कृती बसविण्यात आली आहे.

लेड ॲसिटेट आणि तुरटी यांचे विद्राव मिसळले म्हणजे पुढील समीकरणात दर्शविल्याप्रमाणे विक्रिया होते. यात निर्माण होणारे ॲल्युमिनियम ॲसिटेट हेच संयुग जलप्रतिकारासाठी उपयोगी पडते.

आधुनिक कृतीमध्ये एका मोठ्या पसरट भांड्यात ॲल्युमिनियम ॲसिटेटाचा विद्राव घेऊन त्यामध्ये लोकरीचे कापड बुचकळून काढून बेताची उष्णता देऊन वाळवितात. या क्रियेने ॲल्युमिनियम ॲसिटेटाचे बेसिक ॲल्युमिनियम ॲसिटेटामध्ये रूपांतर होऊनच त्याचा पातळ थर कापडावर बसतो व त्यामुळे कापड जलप्रतिकारक बनते.

कित्येकदा ॲल्युमिनियम ॲसिटेटाच्या विद्रावामधून कापड काढून घेतल्यावर पिळून धातूच्या स्टिअरेटाच्या विद्रावामधून तेच कापड जाऊ देतात. त्यामुळे कापडाच्या पृष्ठभागावरील ॲल्युमिनियम ॲसिटेटाचे विघटन होऊन ॲल्युमिनियम स्टिअरेट बनते व त्याच्या थरामुळे कापड जलप्रतिकारक होते.

ॲल्युमिनियम ॲसिटेट किंवा स्टिअरेट यांच्याऐवजी झिर्कोनियमाची संयुगे आणि पॅराफीन मेण यांच्या उपयोगाने नैसर्गिक तंतूप्रमाणेच पॉलिएस्टर (उदा., टेरिलीन), ॲक्रिलिक व पॉलिअमाइड (उदा., नायलॉन) हे मानवनिर्मित तंतूही जलप्रतिकारक बनविता येतात.

विशेष तऱ्हेचे जलद्वेषी गट (जे गट पदार्थाच्या रासायनिक संघटनेत असले म्हणजे पदार्थ पाण्यात न मिसळणारा होतो) ज्यांच्या संघटनेत आहेत, अशा मेलॅमीन फॉर्माल्डिहाइड जातीच्या रेझीनांच्या योगाने सुती किंवा रेयॉनाचे धागे असलेले कापड जलप्रतिकारक करता येते. सेल्युलोजाच्या रेणूमध्ये जलद्वेषी गटांचा समावेश करून जलप्रतिकार साधण्याचे प्रयत्नही करण्यात आले आहेत. मिथिल ट्रायक्लोरोसिलेन (CH3SiCl3) व सिलिकॉन व ऑक्सिजन यांच्या दीर्घ शृंखलांना मिथिल गट जोडल्याने झालेली मिथिल सिलिकोने हीसुद्धा जलप्रतिकारासाठी वापरतात. काही कृतींत पेट्रोलियम ईथरामध्ये रोझिन विरघळवून त्या विद्रावाचा थर कापडावर देण्यात येतो. नंतर ते कापड गरम रुळांच्या साहाय्याने दाबतात. यामुळे रोझिनाचे सूक्ष्मकण बनून तंतूंवर त्यांचा थर सारखा पसरला जातो. या सर्वच क्रिया यंत्राच्या साहाय्याने करण्यात येतात.

फवाऱ्याने वस्तूवर उडवावयाचे जलरोधक विद्रावही बाजारात तयार मिळतात. जलरोधक कागदाच्या जपानी छत्र्या तयार करण्यासाठी वापरण्यात येणारा कागद जलरोधक रसायनात बुडवून तयार केलेला असतो. लोणी, आइसक्रीम इ. पदार्थ गुंडाळण्यासाठी वापरावयाचे जलाभेद्य कागद हे मेणाचा किंवा रबराचा अथवा रेझिनांचा थर देऊन किंवा झिंक क्लोराइडाची कागदावर विक्रिया करून जलाभेद्य केलेले असतात.

भारतात मेणकापड म्हणून जे कापड प्रचारात आहे ते जरड्याभरड्या कापडावर (उदा., तरट, कॅनव्हास इ.) शुष्कन तेलाचे (चटकन वाळणाऱ्या तेलाचे, उदा., जवसाचे तेल) किंवा ‘रेक्झिन’ बनविताना वापरतात त्या रासायनिक द्रव्यांचे थरावर थर देऊन तयार केलेले असते. प्रथम कापड ताणून खळ लावून ताठ करतात. नंतर त्यावर इष्ट रंग विरघळलेल्या शुष्कन तेलाचे, डांबराचे किंवा रासायनिक मिश्रणाचे जलरोधक थर देतात. प्रत्येक थर वाळल्यावर दुसरा चढविण्यापूर्वी पृष्ठभाग पमीस दगडाने घासून गुळगुळीत करण्यात येतो. निरनिराळे ठसे वापरून त्यावर आकृत्याही छापतात.

दीक्षित, व. चिं.

“