Eter celulozy (CelluloseEther) jest wytwarzany z celulozy poprzez reakcję eteryfikacji jednego lub kilku czynników eteryfikujących i mielenie na sucho. Ze względu na różne struktury chemiczne podstawników eterowych, etery celulozy można podzielić na etery anionowe, kationowe i niejonowe. Jonowe etery celulozy obejmują głównie eter karboksymetylocelulozy (CMC); niejonowe etery celulozy obejmują głównie eter metylocelulozy (MC), eter hydroksypropylometylocelulozy (HPMC) i eter hydroksyetylocelulozy. Eter chlorowy (HC) i inne. Etery niejonowe dzielą się na etery rozpuszczalne w wodzie i etery rozpuszczalne w oleju, a niejonowe etery rozpuszczalne w wodzie są stosowane głównie w zaprawach. W obecności jonów wapnia jonowy eter celulozy jest niestabilny, dlatego rzadko jest stosowany w suchych zaprawach mieszanych, w których jako spoiwa używa się cementu, wapna gaszonego itp. Niejonowe, rozpuszczalne w wodzie etery celulozy są szeroko stosowane w przemyśle materiałów budowlanych ze względu na stabilność zawiesiny i zatrzymywanie wody.
1. Właściwości chemiczne eteru celulozy
Każdy eter celulozy ma podstawową strukturę celulozy – strukturę anhydroglukozy. W procesie produkcji eteru celulozy włókno celulozowe jest najpierw podgrzewane w roztworze alkalicznym, a następnie poddawane działaniu środka eteryfikującego. Włóknisty produkt reakcji jest oczyszczany i rozdrabniany, tworząc jednorodny proszek o określonej granulacji.
W procesie produkcji MC jako czynnik eteryfikujący stosuje się wyłącznie chlorek metylu; oprócz chlorku metylu, do uzyskania podstawników hydroksypropylowych w produkcji HPMC stosuje się również tlenek propylenu. Różne etery celulozy charakteryzują się różnymi stosunkami podstawienia metylu i hydroksypropylu, co wpływa na zgodność organiczną i temperaturę żelowania termicznego roztworów eterów celulozy.
2. Scenariusze zastosowań eteru celulozy
Eter celulozy to niejonowy polimer półsyntetyczny, rozpuszczalny w wodzie i rozpuszczalnikach. Ma on różne właściwości w różnych gałęziach przemysłu. Na przykład, w chemicznych materiałach budowlanych, wykazuje następujące właściwości kompozytowe:
① Środek zatrzymujący wodę ② Zagęszczacz ③ Właściwość wyrównująca ④ Właściwość tworząca film ⑤ Spoiwo
W przemyśle polichlorku winylu jest emulgatorem i dyspergatorem; w przemyśle farmaceutycznym jest spoiwem oraz materiałem o powolnym i kontrolowanym uwalnianiu. Ze względu na różnorodne właściwości kompozytowe celulozy, jej zastosowanie jest również najszersze. Poniżej omówiono zastosowanie i funkcję eteru celulozy w różnych materiałach budowlanych.
(1) W farbie lateksowej:
W branży farb lateksowych, aby wybrać hydroksyetylocelulozę, ogólna specyfikacja lepkości RT30000–50000 cps, co odpowiada specyfikacji HBR250, a dawka referencyjna wynosi zazwyczaj około 1,5‰–2‰. Główną funkcją hydroksyetylocelulozy w farbach lateksowych jest zagęszczanie, zapobieganie żelowaniu pigmentu, wspomaganie jego dyspersji, stabilizacja lateksu oraz zwiększenie lepkości składników, co przyczynia się do wyrównania właściwości konstrukcyjnych. Hydroksyetyloceluloza jest wygodniejsza w użyciu. Można ją rozpuścić w zimnej i gorącej wodzie, a jej działanie nie zależy od wartości pH. Można go używać ze spokojem, gdy wartość PI wynosi od 2 do 12. Metody użycia są następujące: I. Bezpośrednie dodawanie w produkcji: W przypadku tej metody należy wybrać opóźniony typ hydroksyetylocelulozy, a hydroksyetyloceluloza jest używana z czasem rozpuszczania dłuższym niż 30 minut. Kroki są następujące: ① Umieść go w pojemniku wyposażonym w mieszadło o wysokim ścinaniu. Ilościowo czysta woda ② Rozpocznij ciągłe mieszanie na niskich obrotach i jednocześnie powoli dodawaj hydroksyetylocelulozę do roztworu równomiernie ③ Kontynuuj mieszanie, aż wszystkie materiały granulowane zostaną namoczone ④ Dodaj inne dodatki i dodatki alkaliczne itp. ⑤ Mieszaj, aż cała hydroksyetylozasada całkowicie się rozpuści, następnie dodaj inne składniki formuły i miel do uzyskania gotowego produktu. Ⅱ. Wyposażony w ług macierzysty do późniejszego użycia: Ta metoda może wybrać celulozę instant, która ma działanie przeciwpleśniowe. Zaletą tej metody jest jej większa elastyczność i możliwość bezpośredniego dodania do farby lateksowej. Sposób przygotowania jest taki sam jak w krokach 1-3. 3. Przygotowanie kaszki do późniejszego użycia: Ponieważ rozpuszczalniki organiczne są słabymi rozpuszczalnikami (nierozpuszczalnymi) dla hydroksyetylu, można je wykorzystać do przygotowania kaszki. Najczęściej stosowanymi rozpuszczalnikami organicznymi w formulacjach farb lateksowych są ciecze organiczne, takie jak glikol etylenowy, glikol propylenowy oraz substancje błonotwórcze (takie jak octan butylu glikolu dietylenowego). Hydroksyetylocelulozę z kaszki można dodać bezpośrednio do farby. Kontynuuj mieszanie, aż do całkowitego rozpuszczenia.
(2) W szpachlówce do skrobania ścian:
Obecnie w większości miast w moim kraju ludzie cenią sobie wodoodporną i odporną na szorowanie, przyjazną dla środowiska szpachlówkę. Powstaje ona w wyniku reakcji acetalu alkoholu winylowego i formaldehydu. Z tego powodu materiał ten jest stopniowo eliminowany, a jego miejsce zajmują produkty z serii eterów celulozowych. Oznacza to, że w rozwoju przyjaznych dla środowiska materiałów budowlanych celuloza jest obecnie jedynym materiałem. W szpachlówkach wodoodpornościowych dzieli się je na dwa rodzaje: suchą szpachlówkę proszkową i pastę szpachlową. Spośród tych dwóch rodzajów szpachli należy wybrać modyfikowaną metylocelulozę i hydroksypropylometylocelulozę. Specyfikacja lepkości wynosi zazwyczaj od 30000 do 60000 cps. Głównymi funkcjami celulozy w szpachlówkach są retencja wody, wiązanie i smarowanie. Ponieważ formuły szpachli różnych producentów są różne, niektóre to szare wapno, lekkie wapno, biały cement itp., a niektóre to proszek gipsowy, szare wapno, lekkie wapno itp., więc specyfikacje, lepkość i penetracja celulozy w dwóch formułach są również różne. Dodana ilość wynosi około 2‰-3‰. W budowie szpachli do skrobania ścian, ponieważ powierzchnia podstawy ściany ma pewien stopień absorpcji wody (współczynnik absorpcji wody przez ścianę z cegły wynosi 13%, a współczynnik absorpcji wody przez beton wynosi 3-5%), w połączeniu z parowaniem świata zewnętrznego, jeśli szpachla traci wodę zbyt szybko, doprowadzi to do pęknięć lub usunięcia proszku, co osłabi wytrzymałość szpachli. Dlatego dodanie eteru celulozy rozwiąże ten problem. Ale jakość wypełniacza, zwłaszcza jakość popiołu wapniowego, jest również niezwykle ważna. Dzięki wysokiej lepkości celulozy, zwiększa się również wyporność szpachli, unika się zjawiska osiadania podczas budowy, a także zwiększa się komfort i zmniejsza pracochłonność po skrobaniu. Dodanie eteru celulozy do szpachli proszkowej jest wygodniejsze. Jego produkcja i stosowanie są wygodniejsze. Wypełniacz i dodatki można równomiernie wymieszać w suchym proszku.
(3) Zaprawa betonowa:
W zaprawie betonowej, aby osiągnąć maksymalną wytrzymałość, cement musi być całkowicie uwodniony. Szczególnie w budownictwie letnim, zaprawa betonowa zbyt szybko traci wodę, a środki zapewniające całkowite uwodnienie są stosowane do utrzymania i rozprowadzania wody. Marnotrawstwo zasobów i niewygodna obsługa, kluczem jest to, że woda znajduje się tylko na powierzchni, a hydratacja wewnętrzna jest nadal niepełna. Dlatego rozwiązaniem tego problemu jest dodanie do zaprawy betonowej ośmiu środków zatrzymujących wodę, zazwyczaj hydroksypropylometylocelulozy lub metylocelulozy. Specyfikacja lepkości wynosi od 20000 do 60000 cps, a ilość dodawanego materiału to 2%-3%. Stopień retencji wody można zwiększyć do ponad 85%. Metoda użycia zaprawy betonowej polega na równomiernym wymieszaniu suchego proszku i wsypaniu go do wody.
(4) W gipsie tynkarskim, gipsie wiązanym, gipsie uszczelniającym:
Wraz z dynamicznym rozwojem branży budowlanej, zapotrzebowanie na nowe materiały budowlane rośnie z dnia na dzień. Ze względu na rosnącą świadomość społeczną w zakresie ochrony środowiska i ciągłe doskonalenie efektywności budownictwa, nastąpił dynamiczny rozwój produktów gipsowo-cementowych. Obecnie najpopularniejszymi produktami gipsowymi są gips tynkarski, gips łączony, gips inkrustowany oraz klej do płytek. Gips tynkarski to wysokiej jakości materiał tynkarski do ścian i sufitów wewnętrznych. Powierzchnia otynkowanych nim ścian jest gładka i cienka. Nowy klej do płyt budowlanych to lepki materiał na bazie gipsu oraz różnych dodatków. Nadaje się do łączenia różnych nieorganicznych materiałów ściennych. Jest nietoksyczny, bezwonny, charakteryzuje się wczesną wytrzymałością i szybkim wiązaniem, silnym wiązaniem i innymi cechami. Jest materiałem nośnym do płyt budowlanych i bloczków; gipsowy środek uszczelniający służy do wypełniania szczelin między płytami gipsowo-kartonowymi oraz do naprawy pęknięć i pęknięć w ścianach. Te produkty gipsowe pełnią szereg różnych funkcji. Oprócz roli gipsu i powiązanych wypełniaczy, kluczową kwestią jest to, że dodane dodatki eteru celulozy odgrywają wiodącą rolę. Ponieważ gips dzieli się na gips bezwodny i gips półwodny, różne rodzaje gipsu mają różny wpływ na właściwości użytkowe produktu, dlatego zagęszczanie, retencja wody i opóźnienie wiązania decydują o jakości gipsowych materiałów budowlanych. Częstym problemem tych materiałów jest puszenie się i pękanie, co uniemożliwia osiągnięcie początkowej wytrzymałości. Aby rozwiązać ten problem, należy wybrać rodzaj celulozy i metodę wykorzystania związku opóźniającego. W tym celu zazwyczaj wybiera się metyl lub hydroksypropylometylo 30000. W przypadku gipsu półwodnego (mg/m3) ilość dodatku wynosi 1,5–2%. Spośród nich celuloza koncentruje się na retencji wody i opóźnianiu smarowania. Nie można jednak polegać na eterze celulozowym jako opóźniaczu, dlatego konieczne jest dodanie kwasu cytrynowego jako opóźniacza, aby wymieszać i użyć bez wpływu na początkową wytrzymałość. Retencja wody odnosi się ogólnie do ilości wody, która zostanie utracona naturalnie bez zewnętrznej absorpcji wody. Jeśli ściana jest zbyt sucha, absorpcja wody i naturalne parowanie na powierzchni podłoża spowodują zbyt szybką utratę wody przez materiał, co doprowadzi do powstawania zagłębień i pęknięć. Ta metoda polega na mieszaniu z suchym proszkiem. Jeśli przygotowujesz roztwór, zapoznaj się z metodą jego przygotowania.
(5) Zaprawa termoizolacyjna
Zaprawa izolacyjna to nowy rodzaj materiału do izolacji ścian wewnętrznych w regionie północnym. Jest to materiał ścienny syntetyzowany z materiału izolacyjnego, zaprawy i spoiwa. W tym materiale celuloza odgrywa kluczową rolę w wiązaniu i zwiększaniu wytrzymałości. Zazwyczaj wybiera się metylocelulozę o wysokiej lepkości (około 10000 eps), dawkowanie wynosi zazwyczaj od 2‰ do 3‰, a metoda użycia polega na mieszaniu suchego proszku.
(6) agent interfejsu
Wybierz HPNC 20000 cps jako środek wiążący, wybierz 60000 cps lub więcej jako klej do płytek i skup się na zagęszczaczu w środku wiążącym, który może poprawić wytrzymałość na rozciąganie i odporność na odpryskiwanie. Stosowany jako środek zatrzymujący wodę w klejeniu płytek, aby zapobiec ich zbyt szybkiemu odwodnieniu i odpadaniu.
3. Sytuacja w łańcuchu branżowym
(1) Przemysł wydobywczy
Główne surowce potrzebne do produkcji eteru celulozowego obejmują rafinowaną bawełnę (lub pulpę drzewną) oraz niektóre powszechnie stosowane rozpuszczalniki chemiczne, takie jak tlenek propylenu, chlorek metylu, ciekły ług sodowy, soda kaustyczna, tlenek etylenu, toluen i inne materiały pomocnicze. Do przedsiębiorstw z sektora wydobywczego tej branży należą przedsiębiorstwa zajmujące się rafinacją bawełny, produkcją pulpy drzewnej oraz niektóre przedsiębiorstwa chemiczne. Wahania cen wyżej wymienionych głównych surowców będą miały różny wpływ na koszty produkcji i cenę sprzedaży eteru celulozowego.
Koszt rafinowanej bawełny jest stosunkowo wysoki. Biorąc za przykład eter celulozowy klasy budowlanej, w okresie sprawozdawczym koszt rafinowanej bawełny stanowił odpowiednio 31,74%, 28,50%, 26,59% i 26,90% kosztu sprzedaży eteru celulozowego klasy budowlanej. Wahania cen rafinowanej bawełny będą miały wpływ na koszt produkcji eteru celulozowego. Głównym surowcem do produkcji rafinowanej bawełny jest linters bawełniany. Linters bawełniany jest jednym z produktów ubocznych w procesie produkcji bawełny, wykorzystywanym głównie do produkcji pulpy bawełnianej, rafinowanej bawełny, nitrocelulozy i innych produktów. Wartość użytkowa i zastosowanie lintersu bawełnianego i bawełny są zupełnie inne, a jej cena jest oczywiście niższa niż bawełny, ale ma pewną korelację z wahaniami cen bawełny. Wahania cen lintersu bawełnianego wpływają na cenę rafinowanej bawełny.
Gwałtowne wahania cen rafinowanej bawełny będą miały różny wpływ na kontrolę kosztów produkcji, ceny produktów i rentowność przedsiębiorstw w tej branży. Gdy cena rafinowanej bawełny jest wysoka, a cena pulpy drzewnej jest stosunkowo tania, w celu obniżenia kosztów, pulpa drzewna może być stosowana jako substytut i uzupełnienie rafinowanej bawełny, głównie do produkcji eterów celulozy o niskiej lepkości, takich jak etery celulozy farmaceutycznej i spożywczej. Według danych ze strony internetowej Narodowego Biura Statystycznego, w 2013 r. powierzchnia uprawy bawełny w moim kraju wynosiła 4,35 mln hektarów, a krajowa produkcja bawełny wyniosła 6,31 mln ton. Według statystyk Chińskiego Stowarzyszenia Przemysłu Celulozowego, w 2014 r. całkowita produkcja rafinowanej bawełny wyprodukowana przez głównych krajowych producentów rafinowanej bawełny wyniosła 332 000 ton, a podaż surowców jest obfita.
Głównymi surowcami do produkcji grafitowego sprzętu chemicznego są stal i grafit węglowy. Cena stali i grafitu węglowego stanowi stosunkowo dużą część kosztów produkcji grafitowego sprzętu chemicznego. Wahania cen tych surowców będą miały pewien wpływ na koszty produkcji i cenę sprzedaży grafitowego sprzętu chemicznego.
(2) Przemysł downstream eteru celulozowego
Jako „przemysłowy glutaminian monosodowy”, eter celulozy charakteryzuje się niską zawartością eteru celulozy i ma szeroki zakres zastosowań. Przemysły niższego szczebla są rozproszone we wszystkich dziedzinach gospodarki narodowej.
Zazwyczaj sektor budowlany i sektor nieruchomości mają pewien wpływ na tempo wzrostu popytu na eter celulozowy do materiałów budowlanych. Wraz z dynamicznym rozwojem krajowego sektora budowlanego i sektora nieruchomości, popyt na eter celulozowy do materiałów budowlanych również rośnie. Wraz ze spowolnieniem tempa wzrostu krajowego sektora budowlanego i sektora nieruchomości, tempo wzrostu popytu na eter celulozowy do materiałów budowlanych na rynku krajowym również ulegnie spowolnieniu, co zaostrzy konkurencję w tej branży i przyspieszy proces przetrwania najsilniejszych przedsiębiorstw w tej branży.
Od 2012 roku, w kontekście spowolnienia w krajowym przemyśle budowlanym i branży nieruchomości, popyt na eter celulozowy klasy materiałów budowlanych na rynku krajowym nie ulegał znaczącym wahaniom. Główne powody to: 1. Ogólna skala krajowego przemysłu budowlanego i branży nieruchomości jest duża, a całkowity popyt rynkowy jest stosunkowo duży; główny rynek konsumencki eteru celulozowego klasy materiałów budowlanych stopniowo rozszerza się z obszarów rozwiniętych gospodarczo oraz miast pierwszego i drugiego rzędu do regionów centralnych i zachodnich oraz miast trzeciego rzędu, co ma potencjał wzrostu popytu krajowego i ekspansji przestrzennej; 2. Udział eteru celulozowego w kosztach materiałów budowlanych jest niski, a ilość zużywana przez pojedynczego klienta jest niewielka, a klienci są rozproszeni, co jest podatne na sztywny popyt, a całkowity popyt na rynku downstream jest stosunkowo stabilny; 3. Zmiana ceny rynkowej jest ważnym czynnikiem wpływającym na zmianę struktury popytu na eter celulozowy klasy materiałów budowlanych. Od 2012 r. cena sprzedaży eteru celulozowego do materiałów budowlanych znacznie spadła, co spowodowało duży spadek cen produktów średniej i wysokiej klasy, co przyciągnęło większą liczbę klientów chętnych do zakupu i wyboru, zwiększyło popyt na produkty średniej i wysokiej klasy oraz ograniczyło popyt rynkowy i przestrzeń cenową dla zwykłych modeli.
Stopień rozwoju przemysłu farmaceutycznego i tempo jego wzrostu będą wpływać na popyt na eter celulozowy o jakości farmaceutycznej. Poprawa standardów życia ludności i rozwinięty przemysł spożywczy sprzyjają wzrostowi popytu rynkowego na eter celulozowy o jakości spożywczej.
4. Trend rozwoju eteru celulozowego
Ze względu na strukturalne różnice w popycie rynkowym na eter celulozy, firmy o różnych mocnych i słabych stronach mogą współistnieć. W obliczu oczywistego zróżnicowania strukturalnego popytu rynkowego, krajowi producenci eteru celulozy przyjęli zróżnicowane strategie konkurencji, oparte na własnych mocnych stronach, jednocześnie musząc dobrze rozumieć trendy i kierunek rozwoju rynku.
(1) Zapewnienie stabilności jakości produktu nadal będzie kluczowym punktem konkurencyjności przedsiębiorstw zajmujących się eterem celulozowym
Eter celulozowy stanowi niewielką część kosztów produkcji większości przedsiębiorstw z branży downstream, ale ma ogromny wpływ na jakość produktu. Klienci ze średniej i wysokiej półki muszą przejść eksperymenty recepturowe przed użyciem określonej marki eteru celulozowego. Po utworzeniu stabilnej formuły, zazwyczaj trudno jest zastąpić produkty innych marek, a jednocześnie stawiane są wyższe wymagania dotyczące stabilności jakości eteru celulozowego. Zjawisko to jest bardziej widoczne w branżach z wyższej półki, takich jak producenci materiałów budowlanych na dużą skalę w kraju i za granicą, substancje pomocnicze do produkcji farmaceutycznej, dodatki do żywności i PCW. Aby poprawić konkurencyjność produktów, producenci muszą zapewnić, że jakość i stabilność różnych partii eteru celulozowego, które dostarczają, będą mogły być utrzymane przez długi czas, aby zbudować lepszą reputację rynkową.
(2) Podnoszenie poziomu technologii aplikacji produktów jest kierunkiem rozwoju krajowych przedsiębiorstw produkujących eter celulozowy
Wraz z coraz bardziej dojrzałą technologią produkcji eteru celulozowego, wyższy poziom technologii zastosowań sprzyja poprawie wszechstronnej konkurencyjności przedsiębiorstw i budowaniu stabilnych relacji z klientami. Znane firmy produkujące eter celulozowy w krajach rozwiniętych stosują głównie strategię konkurencyjną polegającą na „kontaktowaniu się z dużymi, zaawansowanymi klientami + rozwijaniu zastosowań i zastosowań w dalszych ogniwach łańcucha dostaw”, aby rozwijać zastosowania i formuły zastosowania eteru celulozowego oraz konfigurować serię produktów zgodnie z różnymi, podzielonymi obszarami zastosowań, ułatwiając klientom korzystanie z produktu i stymulując popyt na rynku dalszych ogniw łańcucha dostaw. Konkurencja przedsiębiorstw produkujących eter celulozowy w krajach rozwiniętych przesunęła się od wprowadzania nowych produktów na rynek, do konkurencji w dziedzinie technologii zastosowań.
Czas publikacji: 27-02-2023