Selulosa eter (CelluloseEther) dibuat dari selulosa melalui reaksi eterifikasi dari satu atau beberapa agen eterifikasi dan penggilingan kering. Menurut struktur kimia substituen eter yang berbeda, selulosa eter dapat dibagi menjadi eter anionik, kationik, dan nonionik. Eter selulosa ionik terutama meliputi karboksimetil selulosa eter (CMC); eter selulosa nonionik terutama meliputi metil selulosa eter (MC), hidroksipropil metil selulosa eter (HPMC), dan hidroksietil selulosa eter. Klorin eter (HC) dan sebagainya. Eter nonionik dibagi menjadi eter yang larut dalam air dan eter yang larut dalam minyak, dan eter nonionik yang larut dalam air terutama digunakan dalam produk mortar. Dengan adanya ion kalsium, selulosa eter ionik tidak stabil, sehingga jarang digunakan dalam produk mortar campuran kering yang menggunakan semen, kapur padam, dll. sebagai bahan pengikat. Eter selulosa nonionik yang larut dalam air banyak digunakan dalam industri bahan bangunan karena stabilitas suspensi dan kemampuan menahan airnya.
1. Sifat kimia eter selulosa
Setiap eter selulosa memiliki struktur dasar selulosa—struktur anhidroglukosa. Dalam proses produksi eter selulosa, serat selulosa pertama-tama dipanaskan dalam larutan alkali, kemudian diolah dengan zat eterifikasi. Produk reaksi berserat dimurnikan dan dihaluskan untuk membentuk bubuk seragam dengan kehalusan tertentu.
Dalam proses produksi MC, hanya metil klorida yang digunakan sebagai agen eterifikasi; selain metil klorida, propilen oksida juga digunakan untuk mendapatkan gugus substituen hidroksipropil dalam produksi HPMC. Berbagai eter selulosa memiliki rasio substitusi metil dan hidroksipropil yang berbeda, yang memengaruhi kompatibilitas organik dan suhu gelasi termal larutan eter selulosa.
2. Skenario aplikasi eter selulosa
Selulosa eter adalah polimer semi-sintetik non-ionik, yang larut dalam air dan pelarut. Ia memiliki efek yang berbeda di berbagai industri. Misalnya, dalam bahan bangunan kimia, ia memiliki efek komposit sebagai berikut:
①Zat penahan air ②Pengental ③Sifat perata ④Sifat pembentuk lapisan film ⑤Pengikat
Dalam industri polivinil klorida, selulosa berperan sebagai pengemulsi dan pendispersi; dalam industri farmasi, berperan sebagai pengikat dan bahan kerangka pelepasan lambat dan terkontrol, dan lain sebagainya. Karena selulosa memiliki berbagai efek komposit, bidang aplikasinya pun sangat luas. Berikut ini akan dibahas penggunaan dan fungsi eter selulosa dalam berbagai bahan bangunan.
(1) Pada cat lateks:
Dalam industri cat lateks, untuk memilih hidroksietil selulosa, spesifikasi umum viskositas yang sama adalah RT30000-50000 cps, yang sesuai dengan spesifikasi HBR250, dan dosis referensi umumnya sekitar 1,5‰-2‰. Fungsi utama hidroksietil dalam cat lateks adalah untuk mengentalkan, mencegah pembentukan gel pigmen, membantu dispersi pigmen, stabilitas lateks, dan meningkatkan viskositas komponen, yang berkontribusi pada kinerja perataan konstruksi: Hidroksietil selulosa lebih mudah digunakan. Dapat dilarutkan dalam air dingin dan air panas, dan tidak dipengaruhi oleh nilai pH. Dapat digunakan dengan aman ketika nilai PI antara 2 dan 12. Metode penggunaannya adalah sebagai berikut: I. Penambahan Langsung dalam produksi: Untuk metode ini, hidroksietil selulosa tipe tunda harus dipilih, dan hidroksietil selulosa dengan waktu pelarutan lebih dari 30 menit digunakan. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: ① Masukkan ke dalam wadah yang dilengkapi dengan pengaduk berkecepatan tinggi. Tambahkan air murni dalam jumlah tertentu. ② Mulai aduk terus menerus dengan kecepatan rendah, dan pada saat yang sama tambahkan hidroksietil secara perlahan dan merata ke dalam larutan. ③ Lanjutkan mengaduk hingga semua bahan granular terendam. ④ Tambahkan aditif lain dan aditif alkali, dll. ⑤ Aduk hingga semua basa hidroksietil benar-benar larut, kemudian tambahkan komponen lain dalam formula, dan giling hingga produk jadi. II. Dilengkapi dengan cairan induk untuk penggunaan selanjutnya: Metode ini dapat memilih selulosa instan, yang memiliki efek anti jamur. Keuntungan dari metode ini adalah memiliki fleksibilitas yang lebih besar dan dapat langsung ditambahkan ke cat lateks. Metode persiapannya sama dengan langkah ①-④. III. Siapkan bubur untuk penggunaan selanjutnya: Karena pelarut organik merupakan pelarut yang buruk (tidak larut) untuk hidroksietil, pelarut ini dapat digunakan untuk menyiapkan bubur. Pelarut organik yang paling umum digunakan adalah cairan organik dalam formulasi cat lateks, seperti etilen glikol, propilen glikol, dan zat pembentuk lapisan (seperti dietilen glikol butil asetat). Bubur hidroksietil selulosa dapat langsung ditambahkan ke cat. Terus aduk hingga larut sepenuhnya.
(2) Pada dempul pengikis dinding:
Saat ini, di sebagian besar kota di negara saya, dempul ramah lingkungan yang tahan air dan tahan gosok pada dasarnya telah dihargai oleh masyarakat. Dempul ini diproduksi melalui reaksi asetal antara vinil alkohol dan formaldehida. Oleh karena itu, bahan ini secara bertahap dihilangkan oleh masyarakat, dan produk seri selulosa eter digunakan untuk menggantikannya. Dengan kata lain, untuk pengembangan bahan bangunan ramah lingkungan, selulosa saat ini merupakan satu-satunya bahan yang tersisa. Dalam dempul tahan air, terdapat dua jenis: dempul bubuk kering dan dempul pasta. Di antara kedua jenis dempul ini, sebaiknya dipilih metil selulosa yang dimodifikasi dan hidroksipropil metil. Spesifikasi viskositas umumnya antara 30000-60000 cps. Fungsi utama selulosa dalam dempul adalah retensi air, pengikatan, dan pelumasan. Karena formula dempul dari berbagai produsen berbeda, beberapa berupa kalsium abu-abu, kalsium terang, semen putih, dll., dan beberapa berupa bubuk gipsum, kalsium abu-abu, kalsium terang, dll., maka spesifikasi, viskositas, dan penetrasi selulosa dalam kedua formula tersebut juga berbeda. Jumlah yang ditambahkan sekitar 2‰-3‰. Dalam pembuatan dempul dinding, karena permukaan dasar dinding memiliki tingkat penyerapan air tertentu (tingkat penyerapan air dinding bata adalah 13%, dan tingkat penyerapan air beton adalah 3-5%), ditambah dengan penguapan dari lingkungan luar, jika dempul kehilangan air terlalu cepat, hal itu akan menyebabkan retak atau pengelupasan, yang akan melemahkan kekuatan dempul. Oleh karena itu, penambahan eter selulosa akan mengatasi masalah ini. Namun, kualitas pengisi, terutama kualitas kalsium abu, juga sangat penting. Karena viskositas selulosa yang tinggi, daya apung dempul juga meningkat, dan fenomena pengendapan selama konstruksi juga dihindari, serta lebih nyaman dan hemat tenaga setelah pengelupasan. Lebih mudah menambahkan eter selulosa pada dempul bubuk. Produksi dan penggunaannya lebih mudah. Pengisi dan aditif dapat dicampur secara merata dalam bubuk kering.
(3) Mortar beton:
Dalam adukan beton, untuk mencapai kekuatan maksimal, semen harus terhidrasi sepenuhnya. Terutama dalam konstruksi musim panas, adukan beton kehilangan air terlalu cepat, dan tindakan untuk menjaga hidrasi sempurna dilakukan dengan menyiram air. Hal ini membuang-buang sumber daya dan merepotkan, kuncinya adalah air hanya berada di permukaan, dan hidrasi internal masih belum sempurna, sehingga solusi untuk masalah ini adalah menambahkan delapan agen penahan air ke dalam adukan beton, umumnya memilih hidroksipropil metil atau metil selulosa, spesifikasi viskositas antara 20000-60000 cps, dan jumlah penambahannya adalah 2%-3%. Tingkat retensi air dapat ditingkatkan hingga lebih dari 85%. Cara penggunaannya dalam adukan beton adalah dengan mencampur bubuk kering secara merata dan menuangkannya ke dalam air.
(4) Dalam gips plesteran, gips terikat, gips pengisi celah:
Seiring dengan perkembangan pesat industri konstruksi, permintaan masyarakat akan material bangunan baru juga meningkat dari hari ke hari. Karena meningkatnya kesadaran masyarakat akan perlindungan lingkungan dan peningkatan efisiensi konstruksi yang berkelanjutan, produk gipsum semen telah berkembang pesat. Saat ini, produk gipsum yang paling umum adalah gipsum plester, gipsum terikat, gipsum bertatahkan, dan perekat ubin. Gipsum plester adalah material plester berkualitas tinggi untuk dinding dan langit-langit interior. Permukaan dinding yang diplester dengannya halus dan rata. Perekat papan ringan bangunan baru adalah material lengket yang terbuat dari gipsum sebagai bahan dasar dan berbagai aditif. Cocok untuk merekatkan berbagai material dinding bangunan anorganik. Tidak beracun, tidak berbau, kuat sejak awal dan cepat mengeras, daya rekat kuat, dan karakteristik lainnya, merupakan material pendukung untuk papan bangunan dan konstruksi blok; bahan pengisi celah gipsum adalah pengisi celah antara papan gipsum dan pengisi perbaikan untuk dinding dan retakan. Produk gipsum ini memiliki serangkaian fungsi yang berbeda. Selain peran gipsum dan pengisi terkait, isu kuncinya adalah penambahan aditif eter selulosa yang memainkan peran utama. Karena gipsum terbagi menjadi gipsum anhidrat dan gipsum hemihidrat, gipsum yang berbeda memiliki efek yang berbeda pada kinerja produk, sehingga pengentalan, retensi air, dan perlambatan menentukan kualitas bahan bangunan gipsum. Masalah umum dari bahan-bahan ini adalah rongga dan retak, dan kekuatan awal tidak dapat tercapai. Untuk mengatasi masalah ini, perlu dipilih jenis selulosa dan metode penggunaan senyawa penghambat. Dalam hal ini, metil atau hidroksipropil metil 30000 –60000 cps umumnya dipilih, dengan jumlah penambahan 1,5%–2%. Di antaranya, selulosa berfokus pada retensi air dan pelumasan penghambat. Namun, tidak mungkin mengandalkan eter selulosa sebagai penghambat, dan perlu menambahkan penghambat asam sitrat untuk dicampur dan digunakan tanpa memengaruhi kekuatan awal. Retensi air umumnya mengacu pada seberapa banyak air yang akan hilang secara alami tanpa penyerapan air eksternal. Jika dinding terlalu kering, penyerapan air dan penguapan alami pada permukaan dasar akan membuat material kehilangan air terlalu cepat, dan rongga serta retak juga akan terjadi. Metode penggunaan ini dicampur dengan bubuk kering. Jika Anda menyiapkan larutan, silakan lihat metode pembuatan larutan tersebut.
(5) Mortar isolasi termal
Mortar insulasi adalah jenis material insulasi dinding interior baru di wilayah utara. Material ini merupakan material dinding yang disintesis dari material insulasi, mortar, dan pengikat. Dalam material ini, selulosa memainkan peran kunci dalam pengikatan dan peningkatan kekuatan. Umumnya dipilih metil selulosa dengan viskositas tinggi (sekitar 10000 eps), dosis umumnya antara 2‰-3‰), dan metode penggunaannya adalah pencampuran bubuk kering.
(6) agen antarmuka
Pilih HPNC 20000cps untuk bahan perekat antarmuka, pilih 60000cps atau lebih untuk perekat ubin, dan fokuskan pada pengental dalam bahan perekat antarmuka, yang dapat meningkatkan kekuatan tarik dan kekuatan tahan panah. Digunakan sebagai bahan penahan air dalam perekatan ubin untuk mencegah ubin mengering terlalu cepat dan terlepas.
3. Situasi rantai industri
(1) Industri hulu
Bahan baku utama yang dibutuhkan untuk produksi eter selulosa meliputi kapas olahan (atau pulp kayu) dan beberapa pelarut kimia umum, seperti propilen oksida, metil klorida, soda kaustik cair, soda kaustik, etilen oksida, toluena, dan bahan pembantu lainnya. Perusahaan industri hulu dari industri ini meliputi perusahaan kapas olahan, perusahaan produksi pulp kayu, dan beberapa perusahaan kimia. Fluktuasi harga bahan baku utama yang disebutkan di atas akan memiliki dampak yang bervariasi terhadap biaya produksi dan harga jual eter selulosa.
Biaya kapas olahan relatif tinggi. Mengambil contoh eter selulosa kelas bahan bangunan, selama periode pelaporan, biaya kapas olahan masing-masing mencapai 31,74%, 28,50%, 26,59%, dan 26,90% dari biaya penjualan eter selulosa kelas bahan bangunan. Fluktuasi harga kapas olahan akan memengaruhi biaya produksi eter selulosa. Bahan baku utama untuk produksi kapas olahan adalah serat kapas. Serat kapas merupakan salah satu produk sampingan dalam proses produksi kapas, terutama digunakan untuk menghasilkan pulp kapas, kapas olahan, nitroselulosa, dan produk lainnya. Nilai guna dan penggunaan serat kapas dan kapas sangat berbeda, dan harganya jelas lebih rendah daripada kapas, tetapi memiliki korelasi tertentu dengan fluktuasi harga kapas. Fluktuasi harga serat kapas memengaruhi harga kapas olahan.
Fluktuasi tajam harga kapas olahan akan berdampak berbeda-beda terhadap pengendalian biaya produksi, penetapan harga produk, dan profitabilitas perusahaan di industri ini. Ketika harga kapas olahan tinggi dan harga pulp kayu relatif murah, untuk mengurangi biaya, pulp kayu dapat digunakan sebagai pengganti dan pelengkap kapas olahan, terutama untuk produksi eter selulosa dengan viskositas rendah seperti eter selulosa kelas farmasi dan makanan. Menurut data dari situs web Biro Statistik Nasional, pada tahun 2013, luas lahan tanam kapas di negara kita adalah 4,35 juta hektar, dan produksi kapas nasional adalah 6,31 juta ton. Menurut statistik dari Asosiasi Industri Selulosa Tiongkok, pada tahun 2014, total produksi kapas olahan yang dihasilkan oleh produsen kapas olahan domestik utama adalah 332.000 ton, dan pasokan bahan baku melimpah.
Bahan baku utama untuk produksi peralatan kimia grafit adalah baja dan karbon grafit. Harga baja dan karbon grafit menyumbang proporsi yang relatif tinggi dari biaya produksi peralatan kimia grafit. Fluktuasi harga bahan baku ini akan berdampak tertentu pada biaya produksi dan harga jual peralatan kimia grafit.
(2) Industri hilir eter selulosa
Sebagai "monosodium glutamat industri", eter selulosa memiliki proporsi eter selulosa yang rendah dan memiliki berbagai macam aplikasi. Industri hilirnya tersebar di semua sektor kehidupan dalam perekonomian nasional.
Biasanya, industri konstruksi dan real estat hilir akan memiliki dampak tertentu pada tingkat pertumbuhan permintaan eter selulosa kelas bahan bangunan. Ketika industri konstruksi dan real estat domestik tumbuh pesat, permintaan pasar domestik untuk eter selulosa kelas bahan bangunan juga tumbuh pesat. Ketika tingkat pertumbuhan industri konstruksi dan real estat domestik melambat, tingkat pertumbuhan permintaan eter selulosa kelas bahan bangunan di pasar domestik akan melambat, yang akan meningkatkan persaingan di industri ini dan mempercepat proses seleksi alam di antara perusahaan-perusahaan di industri ini.
Sejak tahun 2012, dalam konteks perlambatan industri konstruksi dan real estat domestik, permintaan eter selulosa kelas bahan bangunan di pasar domestik tidak mengalami fluktuasi yang signifikan. Alasan utamanya adalah: 1. Skala keseluruhan industri konstruksi dan real estat domestik besar, dan total permintaan pasar relatif besar; pasar konsumen utama eter selulosa kelas bahan bangunan secara bertahap meluas dari daerah yang maju secara ekonomi dan kota-kota tingkat pertama dan kedua ke wilayah tengah dan barat serta kota-kota tingkat ketiga, potensi pertumbuhan permintaan domestik dan perluasan ruang; 2. Proporsi eter selulosa yang ditambahkan dalam biaya bahan bangunan rendah, dan jumlah yang digunakan oleh setiap pelanggan kecil, dan pelanggan tersebar, yang cenderung memiliki permintaan yang kaku, dan total permintaan di pasar hilir relatif stabil; 3. Perubahan harga pasar merupakan faktor penting yang memengaruhi perubahan struktur permintaan eter selulosa kelas bahan bangunan. Sejak tahun 2012, harga jual eter selulosa kelas bahan bangunan telah turun drastis, yang menyebabkan penurunan harga yang besar pada produk kelas menengah hingga atas, menarik lebih banyak pelanggan untuk membeli dan memilih, meningkatkan permintaan untuk produk kelas menengah hingga atas, dan mempersempit permintaan pasar dan ruang harga untuk model biasa.
Tingkat perkembangan industri farmasi dan laju pertumbuhan industri farmasi akan memengaruhi permintaan akan eter selulosa kelas farmasi. Peningkatan standar hidup masyarakat dan perkembangan industri pangan turut mendorong permintaan pasar akan eter selulosa kelas pangan.
4. Tren Perkembangan Selulosa Eter
Karena perbedaan struktural dalam permintaan pasar untuk eter selulosa, perusahaan dengan kekuatan dan kelemahan yang berbeda dapat hidup berdampingan. Mengingat diferensiasi struktural yang jelas dalam permintaan pasar, produsen eter selulosa domestik telah mengadopsi strategi persaingan yang berbeda berdasarkan kekuatan mereka sendiri, dan pada saat yang sama, mereka harus memahami tren dan arah perkembangan pasar dengan baik.
(1) Memastikan stabilitas kualitas produk akan tetap menjadi poin daya saing utama perusahaan eter selulosa
Selulosa eter hanya menyumbang sebagian kecil dari biaya produksi sebagian besar perusahaan hilir di industri ini, tetapi memiliki dampak besar pada kualitas produk. Kelompok pelanggan menengah hingga atas harus melalui eksperimen formula sebelum menggunakan merek selulosa eter tertentu. Setelah membentuk formula yang stabil, biasanya tidak mudah untuk mengganti merek produk lain, dan pada saat yang sama, persyaratan yang lebih tinggi ditempatkan pada stabilitas kualitas selulosa eter. Fenomena ini lebih menonjol di bidang kelas atas seperti produsen bahan bangunan skala besar di dalam dan luar negeri, eksipien farmasi, aditif makanan, dan PVC. Untuk meningkatkan daya saing produk, produsen harus memastikan bahwa kualitas dan stabilitas berbagai batch selulosa eter yang mereka pasok dapat dipertahankan dalam jangka waktu lama, sehingga dapat membentuk reputasi pasar yang lebih baik.
(2) Meningkatkan tingkat teknologi aplikasi produk merupakan arah pengembangan perusahaan eter selulosa domestik
Dengan semakin matangnya teknologi produksi eter selulosa, tingkat teknologi aplikasi yang lebih tinggi akan mendukung peningkatan daya saing komprehensif perusahaan dan pembentukan hubungan pelanggan yang stabil. Perusahaan eter selulosa ternama di negara-negara maju terutama mengadopsi strategi kompetitif "menghadapi pelanggan kelas atas yang besar + mengembangkan penggunaan dan pemanfaatan hilir" untuk mengembangkan formula penggunaan dan pemanfaatan eter selulosa, dan mengkonfigurasi serangkaian produk sesuai dengan berbagai bidang aplikasi yang terbagi untuk memudahkan penggunaan pelanggan, dan untuk menumbuhkan permintaan pasar hilir. Persaingan perusahaan eter selulosa di negara-negara maju telah bergeser dari masuknya produk ke persaingan di bidang teknologi aplikasi.
Waktu posting: 27 Februari 2023