Целулозният етер (CelluloseEther) се получава от целулоза чрез реакция на етерификация на един или няколко етерификационни агенти и сухо смилане. Според различните химични структури на етерните заместители, целулозните етери могат да бъдат разделени на анионни, катионни и нейонни етери. Йонните целулозни етери включват главно карбоксиметилцелулозен етер (CMC); нейонните целулозни етери включват главно метилцелулозен етер (MC), хидроксипропилметилцелулозен етер (HPMC) и хидроксиетилцелулозен етер. Хлорен етер (HC) и т.н. Нейонните етери се разделят на водоразтворими етери и маслоразтворими етери, а нейонните водоразтворими етери се използват главно в строителни разтвори. В присъствието на калциеви йони йонният целулозен етер е нестабилен, така че рядко се използва в сухи строителни разтвори, които използват цимент, гасена вар и др. като циментиращи материали. Нейонните водоразтворими целулозни етери се използват широко в строителната индустрия поради тяхната стабилност на суспензията и задържане на вода.
1. Химични свойства на целулозния етер
Всеки целулозен етер има основната структура на целулозата — анхидроглюкозна структура. В процеса на производство на целулозен етер, целулозните влакна първо се нагряват в алкален разтвор и след това се обработват с етерифициращ агент. Влакнестият реакционен продукт се пречиства и пулверизира, за да се образува еднороден прах с определена финост.
В производствения процес на MC, като етерификационен агент се използва само метилхлорид; в допълнение към метилхлорида, пропиленоксид се използва и за получаване на хидроксипропилни заместващи групи при производството на HPMC. Различните целулозни етери имат различни съотношения на метилово и хидроксипропилно заместване, което влияе върху органичната съвместимост и температурата на термично желиране на разтворите на целулозни етери.
2. Сценарии на приложение на целулозен етер
Целулозният етер е нейонен полусинтетичен полимер, който е водоразтворим и разтворим в разтворители. Той има различни ефекти в различните индустрии. Например, в химическите строителни материали той има следните комбинирани ефекти:
①Водозадържащ агент ②Сгъстител ③Изравняващо свойство ④Филмообразуващо свойство ⑤Свързващо вещество
В поливинилхлоридната промишленост той е емулгатор и диспергатор; във фармацевтичната промишленост е свързващо вещество и материал за бавно и контролирано освобождаване на основа и др. Тъй като целулозата има разнообразни композитни ефекти, нейното приложение в тази област е и най-обширно. Следното се фокусира върху употребата и функцията на целулозния етер в различни строителни материали.
(1) В латексова боя:
В индустрията за латексови бои, за да се избере хидроксиетилцелулоза, общата спецификация за еднакъв вискозитет е RT30000-50000cps, което съответства на спецификацията на HBR250, а референтната доза обикновено е около 1,5‰-2‰. Основната функция на хидроксиетилцелулозата в латексовите бои е да се сгъсти, да предотврати желирането на пигмента, да подпомогне дисперсията на пигмента, да осигури стабилност на латекса и да увеличи вискозитета на компонентите, което допринася за изравняващите свойства на конструкцията: Хидроксиетилцелулозата е по-удобна за употреба. Може да се разтваря в студена и гореща вода и не се влияе от pH стойността. Може да се използва спокойно, когато PI стойността е между 2 и 12. Методите на употреба са следните: I. Директно добавяне в производството: За този метод трябва да се избере хидроксиетилцелулоза със забавено разтваряне и да се използва хидроксиетилцелулоза с време на разтваряне повече от 30 минути. Стъпките са следните: ① Поставете го в контейнер, оборудван с бъркалка с висока скорост. Количествено чиста вода ② Започнете да бъркате непрекъснато на ниска скорост и едновременно с това бавно добавете хидроксиетил равномерно към разтвора. ③ Продължете да бъркате, докато всички гранулирани материали се напоят. ④ Добавете други добавки и алкални добавки и др. ⑤ Разбъркайте, докато целият хидроксиетил се разтвори напълно, след което добавете другите компоненти към формулата и смилайте до получаване на готов продукт. Ⅱ. Снабден с матерна луга за по-късна употреба: Този метод може да използва инстантна целулоза, която има антимухъл ефект. Предимството на този метод е, че има по-голяма гъвкавост и може да се добавя директно към латексова боя. Методът на приготвяне е същият като стъпки ①-④. Ⅲ. Приготвяне на каша за по-късна употреба: Тъй като органичните разтворители са лоши разтворители (неразтворими) за хидроксиетил, тези разтворители могат да се използват за приготвяне на каша. Най-често използваните органични разтворители са органични течности във формулите на латексови бои, като етиленгликол, пропиленгликол и филмообразуващи агенти (като диетиленгликол бутилацетат). Кашата хидроксиетилцелулоза може да се добави директно към боята. Продължете да бъркате, докато се разтвори напълно.
(2) В шпакловка за остъргване на стени:
В момента в повечето градове в моята страна водоустойчивата и устойчива на триене екологична шпакловка е основно ценена от хората. Тя се произвежда чрез ацетална реакция на винилов алкохол и формалдехид. Поради това този материал постепенно се изключва от хората и продуктите от серията целулозни етери се използват за заместване. Тоест, за разработването на екологични строителни материали, целулозата в момента е единственият материал. Водоустойчивата шпакловка се разделя на два вида: суха прахообразна шпакловка и шпакловка-паста. Сред тези два вида шпакловка трябва да се изберат модифицирана метилцелулоза и хидроксипропилметилцелулоза. Спецификацията на вискозитета обикновено е между 30000-60000 cps. Основните функции на целулозата в шпакловката са задържане на вода, свързване и смазване. Тъй като формулите на шпакловките на различните производители са различни, някои са сив калций, лек калций, бял цимент и др., а други са гипсов прах, сив калций, лек калций и др., така че спецификациите, вискозитетът и проникването на целулозата в двете формули също са различни. Добавеното количество е около 2‰-3‰. При изграждането на шпакловка за стени, тъй като основната повърхност на стената има определена степен на водопоглъщане (коефициентът на водопоглъщане на тухлената стена е 13%, а коефициентът на водопоглъщане на бетона е 3-5%), съчетано с изпарението на външната среда, ако шпакловката губи вода твърде бързо, това ще доведе до пукнатини или отделяне на прах, което ще отслаби здравината на шпакловката. Следователно, добавянето на целулозен етер ще реши този проблем. Но качеството на пълнителя, особено качеството на калциевата пепел, също е изключително важно. Поради високия вискозитет на целулозата, плаваемостта на шпакловката също се подобрява и се избягва феноменът на провисване по време на строителството, а остъргването е по-комфортно и спестява труд след шпакловка. По-удобно е да се добави целулозен етер към прахообразната шпакловка. Производството и употребата ѝ са по-лесни. Пълнителят и добавките могат да се смесват равномерно в сух прах.
(3) Бетонен разтвор:
В бетонния разтвор, за да се постигне максимална якост, циментът трябва да бъде напълно хидратиран. Особено при лятно строителство, бетонният разтвор губи вода твърде бързо и мерките за пълна хидратация се използват за поддържане и разпръскване на вода. Разхищение на ресурси и неудобство при работа, ключът е, че водата е само на повърхността и вътрешната хидратация все още не е завършена, така че решението на този проблем е да се добавят осем водозадържащи агента към бетонния разтвор, обикновено избирайки хидроксипропилметил или метилцелулоза, спецификацията на вискозитета е между 20000-60000 cps, а количеството на добавяне е 2%-3%. Степента на задържане на вода може да се увеличи до повече от 85%. Методът на използване в бетонния разтвор е да се смеси равномерно сухият прах и да се излее във водата.
(4) При гипсови мазилки, гипсово-свързани гипсови уплътнения, гипсови уплътнители:
С бързото развитие на строителната индустрия, търсенето на нови строителни материали се увеличава с всеки изминал ден. Поради нарастващата осведоменост на хората за опазване на околната среда и непрекъснатото подобряване на ефективността на строителството, циментовите гипсови продукти се развиха бързо. В момента най-разпространените гипсови продукти са гипс за мазилка, лепило за гипс, инкрустиран гипс и лепило за плочки. Гипсът за мазилка е висококачествен гипсов материал за вътрешни стени и тавани. Повърхността на стената, измазана с него, е фина и гладка. Новото лепило за леки строителни плоскости е лепкав материал, изработен от гипс като основен материал и различни добавки. Подходящ е за свързване между различни неорганични строителни стенни материали. Нетоксичен е, без мирис, бързо се втвърдява и има силна сцепление и други характеристики, той е опорен материал за строителни плоскости и блокове; гипсовият уплътнител е запълващ фуги между гипсокартонени плоскости и запълващ пълнител за стени и пукнатини. Тези гипсови продукти имат редица различни функции. В допълнение към ролята на гипса и свързаните с него пълнители, ключовият въпрос е, че добавените добавки от целулозен етер играят водеща роля. Тъй като гипсът се разделя на безводен гипс и полухидратен гипс, различните видове гипс имат различно въздействие върху характеристиките на продукта, така че сгъстяването, задържането на вода и забавянето на слепването определят качеството на гипсовите строителни материали. Често срещан проблем при тези материали е вдлъбването и напукването, като не може да се достигне началната якост. За да се реши този проблем, е необходимо да се избере видът целулоза и методът на използване на забавителя. В тази връзка обикновено се избира метил или хидроксипропил метил 30000. –60000cps, количеството на добавяне е 1,5%–2%. Сред тях целулозата се фокусира върху задържането на вода и забавянето на смазването. Невъзможно е обаче да се разчита на целулозния етер като забавител и е необходимо да се добави забавител на лимонена киселина, за да се смеси и използва, без да се повлияе на началната якост. Задържането на вода обикновено се отнася до това колко вода ще се загуби естествено без външно абсорбиране на вода. Ако стената е твърде суха, абсорбцията на вода и естественото изпарение на основната повърхност ще доведат до твърде бърза загуба на вода от материала, което ще доведе до вдлъбване и напукване. Този метод на употреба се смесва със сух прах. Ако приготвяте разтвор, моля, вижте метода на приготвяне на разтвора.
(5) Топлоизолационен разтвор
Изолационният разтвор е нов вид материал за вътрешна изолация на стени в северния регион. Това е стенен материал, синтезиран от изолационен материал, разтвор и свързващо вещество. В този материал целулозата играе ключова роля за свързването и повишаването на здравината. Обикновено се избира метилцелулоза с висок вискозитет (около 10000 eps), дозировката обикновено е между 2‰-3‰), а методът на употреба е смесване на сух прах.
(6) интерфейсен агент
Изберете HPNC 20000cps за интерфейсен агент, изберете 60000cps или повече за лепилото за плочки и се съсредоточете върху сгъстителя във интерфейсния агент, който може да подобри якостта на опън и устойчивостта срещу стрелки. Използва се като водозадържащ агент при залепването на плочки, за да се предотврати твърде бързото им дехидратиране и падане.
3. Ситуация с индустриалната верига
(1) Промишленост нагоре по веригата
Основните суровини, необходими за производството на целулозен етер, включват рафиниран памук (или дървесна пулпа) и някои често срещани химически разтворители, като пропиленов оксид, метилхлорид, течна сода каустик, етиленов оксид, толуен и други спомагателни материали. Предприятията нагоре по веригата в тази индустрия включват рафиниран памук, предприятия за производство на дървесна пулпа и някои химически предприятия. Колебанията в цените на гореспоменатите основни суровини ще имат различна степен на влияние върху производствените разходи и продажната цена на целулозния етер.
Цената на рафинирания памук е сравнително висока. Вземайки за пример целулозен етер, използван за строителни материали, през отчетния период цената на рафинирания памук е съответно 31,74%, 28,50%, 26,59% и 26,90% от продажната цена на целулозен етер, използван за строителни материали. Колебанията в цените на рафинирания памук ще повлияят на производствените разходи за целулозен етер. Основната суровина за производството на рафиниран памук е памучният линтер. Памучният линтер е един от страничните продукти в процеса на производство на памук, използван главно за производството на памучна пулпа, рафиниран памук, нитроцелулоза и други продукти. Потребителската стойност и употребата на памучния линтер и памука са доста различни и цената му очевидно е по-ниска от тази на памука, но има известна корелация с колебанията в цените на памука. Колебанията в цената на памучния линтер влияят върху цената на рафинирания памук.
Резките колебания в цената на рафинирания памук ще имат различна степен на въздействие върху контрола на производствените разходи, ценообразуването на продуктите и рентабилността на предприятията в тази индустрия. Когато цената на рафинирания памук е висока, а цената на дървесната пулпа е сравнително ниска, за да се намалят разходите, дървесната пулпа може да се използва като заместител и добавка към рафинирания памук, главно за производството на целулозни етери с нисък вискозитет, като например фармацевтични и хранителни целулозни етери. Според данните от уебсайта на Националното статистическо бюро, през 2013 г. площта, засадена с памук в моята страна, е била 4,35 милиона хектара, а националното производство на памук е било 6,31 милиона тона. Според статистиката на Китайската асоциация на целулозната индустрия, през 2014 г. общото производство на рафиниран памук от големите местни производители на рафиниран памук е било 332 000 тона, а предлагането на суровини е в изобилие.
Основните суровини за производството на графитно химическо оборудване са стоманата и графитният въглерод. Цената на стоманата и графитния въглерод представлява относително висок дял от производствените разходи за графитно химическо оборудване. Колебанията в цените на тези суровини ще окажат известно влияние върху производствените разходи и продажната цена на графитното химическо оборудване.
(2) Преработка на целулозни етери
Като „индустриален мононатриев глутамат“, целулозният етер има нисък дял на целулозен етер и широк спектър от приложения. Промишлеността надолу по веригата е разпръсната във всички сфери на живота в националната икономика.
Обикновено строителната индустрия надолу по веригата и индустрията за недвижими имоти ще окажат известно влияние върху темпа на растеж на търсенето на целулозен етер за строителни материали. Когато местната строителна индустрия и индустрията за недвижими имоти се развиват бързо, търсенето на целулозен етер за строителни материали на вътрешния пазар също нараства бързо. Когато темпът на растеж на местната строителна индустрия и индустрията за недвижими имоти се забави, темпът на растеж на търсенето на целулозен етер за строителни материали на вътрешния пазар ще се забави, което ще засили конкуренцията в тази индустрия и ще ускори процеса на оцеляване на най-силните сред предприятията в тази индустрия.
От 2012 г. насам, в контекста на забавянето на местната строителна индустрия и индустрията за недвижими имоти, търсенето на целулозен етер за строителни материали на вътрешния пазар не се е колебало съществено. Основните причини са: 1. Общият мащаб на местната строителна индустрия и индустрията за недвижими имоти е голям, а общото пазарно търсене е сравнително голямо; основният потребителски пазар на целулозен етер за строителни материали постепенно се разширява от икономически развитите райони и градовете от първи и втори ред към централните и западните региони и градовете от трети ред, което води до потенциал за растеж на вътрешното търсене и разширяване на пространството; 2. Делът на добавения целулозен етер в цената на строителните материали е нисък, а количеството, използвано от един клиент, е малко, клиентите са разпръснати, което е предразположено към твърдо търсене, а общото търсене на пазара надолу по веригата е сравнително стабилно; 3. Промяната на пазарната цена е важен фактор, влияещ върху промяната в структурата на търсенето на целулозен етер за строителни материали. От 2012 г. насам продажната цена на целулозния етер за строителни материали е спаднала значително, което е довело до голям спад в цената на продуктите от среден до висок клас, привличайки повече клиенти да купуват и избират, увеличавайки търсенето на продукти от среден до висок клас и свивайки пазарното търсене и ценовото пространство за обикновените модели.
Степента на развитие на фармацевтичната индустрия и темпът на растеж на фармацевтичната индустрия ще повлияят на търсенето на целулозен етер с фармацевтично качество. Подобряването на жизнения стандарт на хората и развитието на хранителната промишленост са благоприятни за стимулиране на пазарното търсене на целулозен етер с хранително качество.
4. Тенденция на развитие на целулозния етер
Поради структурните различия в пазарното търсене на целулозен етер, компании с различни силни и слаби страни могат да съществуват едновременно. С оглед на очевидната структурна диференциация на пазарното търсене, местните производители на целулозен етер са възприели диференцирани конкурентни стратегии, основани на собствените си силни страни, като същевременно трябва добре да разбират тенденциите и посоката на развитие на пазара.
(1) Осигуряването на стабилност на качеството на продуктите ще продължи да бъде основната конкурентна точка на предприятията за целулозен етер
Целулозният етер представлява малка част от производствените разходи на повечето предприятия надолу по веригата в тази индустрия, но има голямо влияние върху качеството на продукта. Клиентските групи от среден до висок клас трябва да преминат през експерименти с формули, преди да използват определена марка целулозен етер. След формиране на стабилна формула, обикновено не е лесно да се заменят други марки продукти и същевременно се поставят по-високи изисквания към стабилността на качеството на целулозния етер. Това явление е по-силно изразено във висок клас области като големи производители на строителни материали в страната и чужбина, фармацевтични ексципиенти, хранителни добавки и PVC. За да подобрят конкурентоспособността на продуктите си, производителите трябва да гарантират, че качеството и стабилността на различните партиди целулозен етер, които доставят, могат да се поддържат за дълго време, за да се изгради по-добра пазарна репутация.
(2) Подобряването на нивото на технологията за приложение на продукти е посоката на развитие на местните предприятия за целулозен етер
С все по-зрялата технология за производство на целулозен етер, по-високото ниво на приложна технология е благоприятно за подобряване на цялостната конкурентоспособност на предприятията и формиране на стабилни взаимоотношения с клиентите. Известните компании за целулозен етер в развитите страни възприемат конкурентната стратегия „среща с големи клиенти от висок клас + разработване на приложения и приложения надолу по веригата“, за да разработят формули за приложения и приложения на целулозния етер и да конфигурират серия от продукти според различните подразделени области на приложение, за да улеснят употребата от клиентите и да култивират търсенето на пазара надолу по веригата. Конкуренцията между предприятията за целулозен етер в развитите страни се е превърнала от навлизане на продукти в конкуренция в областта на приложната технология.
Време на публикуване: 27 февруари 2023 г.