Selüloz eter (CelluloseEther), bir veya birkaç eterleştirme ajanı ile eterleştirme reaksiyonu ve kuru öğütme yoluyla selülozdan elde edilir. Eter sübstitüentlerinin farklı kimyasal yapılarına göre selüloz eterler anyonik, katyonik ve noniyonik eterler olarak ayrılabilir. İyonik selüloz eterler esas olarak karboksimetil selüloz eter (CMC) içerir; noniyonik selüloz eterler ise esas olarak metil selüloz eter (MC), hidroksipropil metil selüloz eter (HPMC) ve hidroksietil selüloz eter (HC) içerir. Noniyonik eterler suda çözünen eterler ve yağda çözünen eterler olarak ayrılır ve noniyonik suda çözünen eterler esas olarak harç ürünlerinde kullanılır. Kalsiyum iyonlarının varlığında iyonik selüloz eter kararsızdır, bu nedenle çimento, sönmüş kireç vb. çimento malzemesi olarak kullanılan kuru karışımlı harç ürünlerinde nadiren kullanılır. Noniyonik suda çözünen selüloz eterler, süspansiyon kararlılıkları ve su tutma özellikleri nedeniyle yapı malzemeleri endüstrisinde yaygın olarak kullanılır.
1. Selüloz eterin kimyasal özellikleri
Her bir selüloz eter, selülozun temel yapısı olan anhidroglukoz yapısına sahiptir. Selüloz eter üretim sürecinde, selüloz lifi önce alkali bir çözeltide ısıtılır ve ardından eterleştirici bir madde ile işlenir. Lifli reaksiyon ürünü saflaştırılır ve belirli bir inceliğe sahip homojen bir toz oluşturmak üzere öğütülür.
MC üretim sürecinde eterleştirme ajanı olarak yalnızca metil klorür kullanılır; HPMC üretiminde ise hidroksipropil sübstitüent grupları elde etmek için metil klorüre ek olarak propilen oksit de kullanılır. Çeşitli selüloz eterlerinin farklı metil ve hidroksipropil sübstitüsyon oranları vardır ve bu oranlar selüloz eter çözeltilerinin organik uyumluluğunu ve termal jelleşme sıcaklığını etkiler.
2. Selüloz eterin uygulama alanları
Selüloz eter, suda ve çözücülerde çözünebilen, iyonik olmayan yarı sentetik bir polimerdir. Farklı endüstrilerde farklı etkileri vardır. Örneğin, kimyasal yapı malzemelerinde aşağıdaki bileşik etkilere sahiptir:
①Su tutucu madde ②Kıvam arttırıcı ③Düzleştirici özellik ④Film oluşturucu özellik ⑤Bağlayıcı
Polivinil klorür endüstrisinde emülgatör ve dağıtıcı olarak; ilaç endüstrisinde ise bağlayıcı ve yavaş ve kontrollü salınım sağlayan iskelet malzemesi olarak kullanılır. Selülozun çeşitli kompozit etkileri olduğundan, uygulama alanı da oldukça geniştir. Aşağıda, selüloz eterin çeşitli yapı malzemelerindeki kullanımı ve işlevi ele alınacaktır.
(1) Lateks boyada:
Lateks boya endüstrisinde, hidroksietil selüloz seçimi için genel viskozite spesifikasyonu RT30000-50000 cps olup, bu da HBR250 spesifikasyonuna karşılık gelir ve referans dozajı genellikle yaklaşık 1,5‰-2‰'dir. Hidroksietilin lateks boyadaki ana işlevi koyulaştırma, pigmentin jelatinleşmesini önleme, pigmentin dağılımına yardımcı olma, lateksin stabilitesini sağlama ve bileşenlerin viskozitesini artırarak yapının düzgünlük performansına katkıda bulunmaktır. Hidroksietil selüloz kullanımı daha kolaydır. Soğuk ve sıcak suda çözülebilir ve pH değerinden etkilenmez. PI değeri 2 ile 12 arasında olduğunda güvenle kullanılabilir. Kullanım yöntemleri aşağıdaki gibidir: I. Üretimde Doğrudan Ekleme: Bu yöntem için, gecikmeli tip hidroksietil selüloz seçilmeli ve çözünme süresi 30 dakikadan fazla olan hidroksietil selüloz kullanılmalıdır. İşlem adımları şu şekildedir: ① Yüksek kesme kuvvetli karıştırıcıya sahip bir kaba koyun. ② Saf su ekleyin. ② Düşük hızda sürekli karıştırmaya başlayın ve aynı anda çözeltiye yavaşça ve eşit şekilde hidroksietil ekleyin. ③ Tüm granül malzemeler ıslanana kadar karıştırmaya devam edin. ④ Diğer katkı maddelerini ve alkali katkı maddelerini vb. ekleyin. ⑤ Tüm hidroksietil bazı tamamen çözünene kadar karıştırın, ardından formüldeki diğer bileşenleri ekleyin ve nihai ürün elde edilene kadar öğütün. II. Daha sonra kullanılmak üzere ana çözelti hazırlama: Bu yöntemde küf önleyici etkisi olan hazır selüloz seçilebilir. Bu yöntemin avantajı, daha fazla esnekliğe sahip olması ve doğrudan lateks boyaya eklenebilmesidir. Hazırlama yöntemi ①-④ adımlarıyla aynıdır. III. Daha sonra kullanılmak üzere lapa hazırlama: Organik çözücüler hidroksietil için zayıf çözücüler (çözünmez) olduğundan, bu çözücüler lapa hazırlamak için kullanılabilir. Lateks boya formülasyonlarında en yaygın kullanılan organik çözücüler, etilen glikol, propilen glikol ve film oluşturucu maddeler (dietilen glikol butil asetat gibi) gibi organik sıvılardır. Hidroksietil selüloz lapası doğrudan boyaya eklenebilir. Tamamen çözünene kadar karıştırmaya devam edin.
(2) Duvar kazıma macununda:
Şu anda, ülkemdeki çoğu şehirde, su geçirmez ve aşınmaya dayanıklı çevre dostu macun temel olarak insanlar tarafından tercih edilmektedir. Bu macun, vinil alkol ve formaldehitin asetal reaksiyonuyla üretilir. Bu nedenle, bu malzeme insanlar tarafından giderek ortadan kaldırılmakta ve yerine selüloz eter serisi ürünler kullanılmaktadır. Yani, çevre dostu yapı malzemelerinin geliştirilmesi için selüloz şu anda tek malzemedir. Su geçirmez macun, kuru toz macun ve macun hamuru olmak üzere ikiye ayrılır. Bu iki macun türü arasında, modifiye metil selüloz ve hidroksipropil metil selüloz seçilmelidir. Viskozite özellikleri genellikle 30000-60000 cps arasındadır. Selülozun macundaki ana işlevleri su tutma, yapıştırma ve yağlamadır. Çeşitli üreticilerin macun formülleri farklı olduğundan, bazıları gri kalsiyum, açık kalsiyum, beyaz çimento vb., bazıları ise alçı tozu, gri kalsiyum, açık kalsiyum vb. olduğundan, iki formüldeki selülozun özellikleri, viskozitesi ve nüfuz etme özelliği de farklıdır. Eklenen miktar yaklaşık %2-3'tür. Duvar sıva macunu yapımında, duvarın taban yüzeyinin belirli bir su emme oranına sahip olması (tuğla duvarın su emme oranı %13, betonun su emme oranı ise %3-5'tir) ve dış dünyadan buharlaşma nedeniyle, macun çok hızlı su kaybederse, çatlaklara veya tozlanmaya yol açarak macunun mukavemetini zayıflatır. Bu nedenle, selüloz eter eklemek bu sorunu çözecektir. Ancak dolgu maddesinin kalitesi, özellikle kalsiyum selülozun kalitesi de son derece önemlidir. Selülozun yüksek viskozitesi nedeniyle, macunun kaldırma kuvveti de artar ve inşaat sırasında sarkma fenomeni de önlenir; sıva işleminden sonra daha rahat ve iş gücünden tasarruf sağlar. Toz macuna selüloz eter eklemek daha uygundur. Üretimi ve kullanımı daha kolaydır. Dolgu maddesi ve katkı maddeleri kuru tozda eşit şekilde karıştırılabilir.
(3) Beton harcı:
Beton harcında, nihai dayanımı elde etmek için çimentonun tamamen hidrate olması gerekir. Özellikle yaz inşaatlarında, beton harcı çok hızlı su kaybeder ve tam hidratasyon önlemleri olarak su tutma ve serpme yöntemleri kullanılır. Bu, kaynak israfına ve zahmetli bir işleme yol açar; önemli olan, suyun sadece yüzeyde kalması ve iç hidratasyonun hala tamamlanmamış olmasıdır. Bu sorunun çözümü, beton harcına sekiz su tutucu madde eklemektir; genellikle hidroksipropil metil veya metil selüloz tercih edilir, viskozite özellikleri 20000-60000 cps arasındadır ve ekleme miktarı %2-3'tür. Bu sayede su tutma oranı %85'in üzerine çıkarılabilir. Beton harcında kullanım yöntemi, kuru tozun eşit şekilde karıştırılıp suya dökülmesidir.
(4) Sıva alçısında, bağlı alçıda, dolgu alçısında:
İnşaat sektörünün hızlı gelişmesiyle birlikte, insanların yeni yapı malzemelerine olan talebi de gün geçtikçe artmaktadır. Çevre koruma bilincinin artması ve inşaat verimliliğinin sürekli iyileştirilmesi nedeniyle, çimento esaslı alçı ürünleri hızla gelişmiştir. Şu anda en yaygın alçı ürünleri sıva alçısı, yapıştırma alçısı, kakma alçısı ve karo yapıştırıcısıdır. Sıva alçısı, iç duvarlar ve tavanlar için yüksek kaliteli bir sıva malzemesidir. Bununla sıvanmış duvar yüzeyi ince ve pürüzsüzdür. Yeni yapı hafif levha yapıştırıcısı, temel malzeme olarak alçı ve çeşitli katkı maddelerinden yapılmış yapışkan bir malzemedir. Çeşitli inorganik yapı duvar malzemeleri arasında yapıştırma için uygundur. Zehirsiz, kokusuz, erken mukavemetli ve hızlı sertleşen, güçlü yapışma ve diğer özelliklere sahiptir; yapı levhaları ve blok yapımında destekleyici bir malzemedir; alçı dolgu macunu, alçı levhalar arasındaki boşlukları dolduran ve duvarlardaki çatlakları onaran bir dolgu malzemesidir. Bu alçı ürünlerinin bir dizi farklı işlevi vardır. Alçı ve ilgili dolgu maddelerinin rolüne ek olarak, en önemli konu eklenen selüloz eter katkı maddelerinin başrol oynamasıdır. Alçı, susuz alçı ve yarı hidratlı alçı olarak ikiye ayrıldığından, farklı alçı türlerinin ürün performansı üzerinde farklı etkileri vardır; bu nedenle kalınlaştırma, su tutma ve geciktirme, alçı yapı malzemelerinin kalitesini belirler. Bu malzemelerin ortak sorunu, boşluk oluşması ve çatlamasıdır ve başlangıç mukavemetine ulaşılamamaktadır. Bu sorunu çözmek için, selüloz türü ve geciktirici bileşik kullanım yöntemi seçilmelidir. Bu bağlamda, genellikle metil veya hidroksipropil metil 30000 –60000 cps seçilir ve ekleme miktarı %1,5–2'dir. Bunlar arasında selüloz, su tutma ve geciktirici yağlama özelliklerine odaklanır. Ancak, selüloz etere geciktirici olarak güvenmek mümkün değildir ve ilk mukavemeti etkilemeden karıştırılıp kullanılmak üzere sitrik asit geciktirici eklenmesi gerekir. Su tutma özelliği genellikle dışarıdan su emilimi olmadan doğal olarak ne kadar su kaybedileceğini ifade eder. Duvar çok kuruysa, taban yüzeyindeki su emilimi ve doğal buharlaşma, malzemenin çok hızlı su kaybetmesine ve oyuklanma ve çatlamaların meydana gelmesine neden olur. Bu kullanım yöntemi kuru tozla karıştırılarak yapılır. Bir çözelti hazırlıyorsanız, lütfen çözelti hazırlama yöntemine bakın.
(5) Isı yalıtım harcı
Yalıtım harcı, kuzey bölgelerinde yeni bir iç duvar yalıtım malzemesi türüdür. Yalıtım malzemesi, harç ve bağlayıcıdan sentezlenen bir duvar malzemesidir. Bu malzemede selüloz, bağlama ve mukavemeti artırmada önemli bir rol oynar. Genellikle yüksek viskoziteli (yaklaşık 10000 eps) metil selüloz tercih edilir, dozaj genellikle %2-3 arasındadır ve kullanım yöntemi kuru toz halinde karıştırılmasıdır.
(6) arayüz ajanı
Arayüz maddesi için HPNC 20000cps, karo yapıştırıcısı için 60000cps veya daha yüksek bir değer seçin ve arayüz maddesindeki koyulaştırıcıya odaklanın; bu, çekme dayanımını ve ok direncini artırabilir. Karoların çok hızlı kurumasını ve düşmesini önlemek için karo yapıştırmada su tutucu madde olarak kullanılır.
3. Sanayi zinciri durumu
(1) Yukarı akış endüstrisi
Selüloz eter üretiminde gerekli olan başlıca hammaddeler arasında rafine pamuk (veya odun hamuru) ve propilen oksit, metil klorür, sıvı kostik soda, kostik soda, etilen oksit, toluen ve diğer yardımcı maddeler gibi bazı yaygın kimyasal çözücüler yer almaktadır. Bu sektörün yukarı akış endüstri işletmeleri arasında rafine pamuk, odun hamuru üretim işletmeleri ve bazı kimya işletmeleri bulunmaktadır. Yukarıda belirtilen başlıca hammaddelerin fiyat dalgalanmaları, selüloz eterin üretim maliyeti ve satış fiyatı üzerinde farklı derecelerde etkiye sahip olacaktır.
Rafine pamuğun maliyeti nispeten yüksektir. Yapı malzemesi sınıfı selüloz eteri örneğini ele alırsak, raporlama döneminde rafine pamuğun maliyeti, yapı malzemesi sınıfı selüloz eterinin satış maliyetinin sırasıyla %31,74, %28,50, %26,59 ve %26,90'ını oluşturmuştur. Rafine pamuğun fiyatındaki dalgalanmalar, selüloz eterinin üretim maliyetini etkileyecektir. Rafine pamuk üretiminin ana hammaddesi pamuk lifleridir. Pamuk lifleri, pamuk üretim sürecinde ortaya çıkan yan ürünlerden biridir ve esas olarak pamuk hamuru, rafine pamuk, nitroselüloz ve diğer ürünlerin üretiminde kullanılır. Pamuk liflerinin ve pamuğun kullanım değeri ve kullanım alanları oldukça farklıdır ve fiyatı pamuğa göre açıkça daha düşüktür, ancak pamuğun fiyat dalgalanmalarıyla belirli bir ilişkisi vardır. Pamuk liflerinin fiyatındaki dalgalanmalar, rafine pamuğun fiyatını etkiler.
Rafine pamuk fiyatlarındaki keskin dalgalanmalar, bu sektördeki işletmelerin üretim maliyetlerinin kontrolü, ürün fiyatlandırması ve karlılığı üzerinde farklı derecelerde etkiye sahip olacaktır. Rafine pamuk fiyatları yüksek ve odun hamuru fiyatları nispeten ucuz olduğunda, maliyetleri düşürmek için odun hamuru, özellikle ilaç ve gıda sınıfı selüloz eterleri gibi düşük viskoziteli selüloz eterlerinin üretiminde, rafine pamuğun yerine ve tamamlayıcısı olarak kullanılabilir. Ulusal İstatistik Bürosu web sitesindeki verilere göre, 2013 yılında ülkemizin pamuk ekim alanı 4,35 milyon hektar, ulusal pamuk üretimi ise 6,31 milyon tondu. Çin Selüloz Sanayi Birliği'nin istatistiklerine göre, 2014 yılında büyük yerli rafine pamuk üreticilerinin toplam rafine pamuk üretimi 332.000 tondu ve hammadde arzı boldu.
Grafit kimyasal ekipmanlarının üretiminde kullanılan başlıca hammaddeler çelik ve grafit karbondur. Çelik ve grafit karbonun fiyatı, grafit kimyasal ekipmanlarının üretim maliyetinin nispeten yüksek bir oranını oluşturmaktadır. Bu hammaddelerin fiyatlarındaki dalgalanmalar, grafit kimyasal ekipmanlarının üretim maliyetini ve satış fiyatını belirli ölçüde etkileyecektir.
(2) Selüloz eterinin alt sektör endüstrisi
"Endüstriyel monosodyum glutamat" olarak bilinen selüloz eter, düşük oranda selüloz eter içerir ve geniş bir uygulama alanına sahiptir. Son kullanıcı endüstrileri, ulusal ekonominin her alanına yayılmıştır.
Normalde, inşaat ve gayrimenkul sektörlerinin alt kademelerindeki gelişmeler, yapı malzemesi sınıfı selüloz etere olan talebin büyüme hızını belirli ölçüde etkiler. Yerli inşaat ve gayrimenkul sektörleri hızla büyüdüğünde, yapı malzemesi sınıfı selüloz etere olan yerli pazar talebi de hızla artar. Yerli inşaat ve gayrimenkul sektörlerinin büyüme hızı yavaşladığında ise, yapı malzemesi sınıfı selüloz etere olan yerli pazar talebinin büyüme hızı da yavaşlar; bu da sektördeki rekabeti yoğunlaştırır ve işletmeler arasında en güçlü olanın hayatta kalması sürecini hızlandırır.
2012 yılından bu yana, yerli inşaat ve gayrimenkul sektöründeki yavaşlama bağlamında, yerli pazarda yapı malzemesi sınıfı selüloz etere olan talep önemli ölçüde dalgalanma göstermemiştir. Bunun başlıca nedenleri şunlardır: 1. Yerli inşaat ve gayrimenkul sektörünün genel ölçeği büyüktür ve toplam pazar talebi nispeten yüksektir; yapı malzemesi sınıfı selüloz eterin ana tüketici pazarı, ekonomik olarak gelişmiş bölgelerden ve birinci ve ikinci kademe şehirlerden orta ve batı bölgelere ve üçüncü kademe şehirlere doğru kademeli olarak genişlemektedir, bu da yerli talep büyüme potansiyeli ve alan genişlemesine yol açmaktadır; 2. Yapı malzemelerinin maliyetine eklenen selüloz eter oranı düşüktür, tek bir müşteri tarafından kullanılan miktar azdır ve müşteriler dağınık olduğundan talep katılaşmaya eğilimlidir ve alt pazardaki toplam talep nispeten istikrarlıdır; 3. Piyasa fiyatındaki değişim, yapı malzemesi sınıfı selüloz eterin talep yapısı değişimini etkileyen önemli bir faktördür. 2012'den beri, yapı malzemesi sınıfı selüloz eterin satış fiyatı büyük ölçüde düştü; bu da orta ve üst segment ürünlerin fiyatlarında büyük bir düşüşe neden olarak daha fazla müşterinin satın alma ve seçim yapmasını teşvik etti, orta ve üst segment ürünlere olan talebi artırdı ve sıradan modeller için pazar talebini ve fiyat alanını daralttı.
İlaç endüstrisinin gelişme düzeyi ve büyüme oranı, farmasötik kalitede selüloz etere olan talebi etkileyecektir. İnsanların yaşam standartlarının yükselmesi ve gıda endüstrisinin gelişmesi, gıda sınıfı selüloz etere olan pazar talebini artırmaya elverişlidir.
4. Selüloz Eterinin Gelişim Trendi
Selüloz eterine yönelik pazar talebindeki yapısal farklılıklar nedeniyle, farklı güçlü ve zayıf yönlere sahip şirketler bir arada var olabilmektedir. Pazar talebindeki belirgin yapısal farklılaşma göz önüne alındığında, yerli selüloz eter üreticileri kendi güçlü yönlerine dayalı farklılaştırılmış rekabet stratejileri benimsemiş olup, aynı zamanda pazarın gelişim trendini ve yönünü de iyi kavramak zorundadırlar.
(1) Ürün kalitesinin istikrarlılığının sağlanması, selüloz eter işletmelerinin temel rekabet noktası olmaya devam edecektir.
Selüloz eter, bu sektördeki çoğu alt kademe işletmenin üretim maliyetlerinin küçük bir bölümünü oluşturmasına rağmen, ürün kalitesi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Orta ve üst düzey müşteri grupları, belirli bir marka selüloz eteri kullanmadan önce formül denemelerinden geçmek zorundadır. İstikrarlı bir formül oluşturulduktan sonra, genellikle diğer marka ürünlerin yerini almak kolay değildir ve aynı zamanda selüloz eterin kalite istikrarına daha yüksek gereksinimler getirilir. Bu durum, yurt içi ve yurt dışındaki büyük ölçekli inşaat malzemesi üreticileri, ilaç yardımcı maddeleri, gıda katkı maddeleri ve PVC gibi üst düzey alanlarda daha belirgindir. Ürünlerin rekabet gücünü artırmak için, üreticilerin tedarik ettikleri farklı partilerdeki selüloz eterin kalitesinin ve istikrarının uzun süre korunabilmesini sağlamaları ve böylece daha iyi bir pazar itibarı oluşturmaları gerekmektedir.
(2) Ürün uygulama teknolojisi seviyesinin iyileştirilmesi, yerli selüloz eter işletmelerinin gelişim yönüdür.
Selüloz eter üretim teknolojisinin giderek olgunlaşmasıyla birlikte, daha yüksek seviyede uygulama teknolojisi, işletmelerin kapsamlı rekabet gücünün artmasına ve istikrarlı müşteri ilişkilerinin kurulmasına katkıda bulunmaktadır. Gelişmiş ülkelerdeki tanınmış selüloz eter şirketleri, selüloz eter kullanım ve uygulama formüllerini geliştirmek ve müşterilerin kullanımını kolaylaştırmak ve alt pazar talebini oluşturmak için esas olarak “büyük ve üst düzey müşterilere odaklanmak + alt sektör kullanımlarını geliştirmek” rekabet stratejisini benimsemekte ve farklı alt uygulama alanlarına göre bir dizi ürün yapılandırmaktadır. Gelişmiş ülkelerdeki selüloz eter işletmelerinin rekabeti, ürün girişinden uygulama teknolojisi alanındaki rekabete doğru evrilmiştir.
Yayın tarihi: 27 Şubat 2023