Целюлозний ефір (CelluloseEther) виготовляється з целюлози шляхом реакції етерифікації одного або кількох етерифікаційних агентів та сухого подрібнення. Залежно від різних хімічних структур ефірних замісників, целюлозні ефіри можна розділити на аніонні, катіонні та неіонні ефіри. Іонні ефіри целюлози включають переважно карбоксиметилцелюлозний ефір (КМЦ); неіонні ефіри целюлози включають переважно метилцелюлозний ефір (МЦ), гідроксипропілметилцелюлозний ефір (ГПМЦ) та гідроксиетилцелюлозний ефір. Хлорний ефір (HC) тощо. Неіонні ефіри поділяються на водорозчинні ефіри та маслорозчинні ефіри, а неіонні водорозчинні ефіри в основному використовуються в будівельних розчинах. У присутності іонів кальцію іонний целюлозний ефір нестабільний, тому його рідко використовують у сухих будівельних розчинах, де як цементуючі матеріали використовуються цемент, гашене вапно тощо. Неіонні водорозчинні ефіри целюлози широко використовуються в промисловості будівельних матеріалів завдяки своїй стабільності суспензії та водоутриманню.
1. Хімічні властивості целюлозного ефіру
Кожен ефір целюлози має основну структуру целюлози — ангідроглюкозну структуру. У процесі виробництва ефіру целюлози целюлозне волокно спочатку нагрівають у лужному розчині, а потім обробляють етерифікуючим агентом. Продукт волокнистої реакції очищають та подрібнюють до однорідного порошку певної дисперсії.
У процесі виробництва целюлозно-целюлозної кислоти (МЦ) як етерифікаційний агент використовується лише метилхлорид; крім метилхлориду, для отримання гідроксипропільних замісних груп у виробництві ГПМЦ також використовується пропіленоксид. Різні ефіри целюлози мають різні співвідношення метильної та гідроксипропілової групи заміщення, що впливає на органічну сумісність та температуру термічного гелеутворення розчинів ефірів целюлози.
2. Сценарії застосування целюлозного ефіру
Целюлозний ефір – це неіонний напівсинтетичний полімер, розчинний у воді та розчинниках. Він має різний вплив у різних галузях промисловості. Наприклад, у хімічних будівельних матеріалах він має такі комплексні ефекти:
①Водоутримуючий агент ②Загусник ③Вирівнювальна властивість ④Плівкоутворююча властивість ⑤В'яжуча речовина
У полівінілхлоридній промисловості він є емульгатором та диспергатором; у фармацевтичній промисловості він є сполучною речовиною та каркасним матеріалом з повільним та контрольованим вивільненням тощо. Оскільки целюлоза має різноманітні композитні ефекти, її застосування в цій галузі також є найширшим. Далі зосереджено увагу на використанні та функції целюлозного ефіру в різних будівельних матеріалах.
(1) У латексній фарбі:
У промисловості латексних фарб для гідроксиетилцелюлози загальна специфікація однакової в'язкості становить RT30000-50000cps, що відповідає специфікації HBR250, а референтне дозування зазвичай становить близько 1,5‰-2‰. Основна функція гідроксиетилцелюлози в латексній фарбі полягає в загущенні, запобіганні гелеутворенню пігменту, сприянні дисперсії пігменту, стабільності латексу та підвищенні в'язкості компонентів, що сприяє вирівнюванню конструкції: гідроксиетилцелюлоза зручніша у використанні. Її можна розчиняти в холодній та гарячій воді, і на неї не впливає значення pH. Її можна використовувати безтурботно, коли значення PI становить від 2 до 12. Способи використання такі: I. Безпосереднє додавання у виробництво: для цього методу слід вибирати гідроксиетилцелюлозу уповільненого типу та використовувати гідроксиетилцелюлозу з часом розчинення понад 30 хвилин. Кроки такі: ① Помістіть його в ємність, оснащену мішалкою з високим зсувом. Кількісна чиста вода ② Почніть безперервно помішувати на низькій швидкості та одночасно повільно додайте гідроксиетил рівномірно в розчин. ③ Продовжуйте помішувати, доки всі гранульовані матеріали не просочаться. ④ Додайте інші добавки та лужні добавки тощо. ⑤ Перемішуйте, доки вся гідроксиетилова основа повністю не розчиниться, потім додайте інші компоненти формули та подрібніть до готового продукту. Ⅱ. З маточним розчином для подальшого використання: Цей метод дозволяє використовувати швидкорозчинну целюлозу, яка має протигрибковий ефект. Перевагою цього методу є його більша гнучкість та можливість безпосереднього додавання до латексної фарби. Спосіб приготування такий самий, як і в кроках ①-④. Ⅲ. Приготування каші для подальшого використання: Оскільки органічні розчинники є поганими розчинниками (нерозчинними) для гідроксиетилу, ці розчинники можна використовувати для приготування каші. Найпоширенішими органічними розчинниками у рецептурах латексних фарб є органічні рідини, такі як етиленгліколь, пропіленгліколь та плівкоутворювальні агенти (такі як діетиленглікольбутилацетат). Кашу гідроксиетилцелюлозу можна безпосередньо додавати до фарби. Продовжуйте помішувати до повного розчинення.
(2) У шпаклівці для шкребків стін:
Наразі в більшості міст моєї країни водостійка та стійка до стирання екологічно чиста шпаклівка користується великою популярністю. Її виготовляють шляхом ацетальної реакції вінілового спирту та формальдегіду. Тому цей матеріал поступово витісняють, а замість нього використовують продукти на основі ефірів целюлози. Тобто, для розробки екологічно чистих будівельних матеріалів целюлоза наразі є єдиним матеріалом. Водостійка шпаклівка поділяється на два типи: суха порошкова шпаклівка та пастоподібна шпаклівка. Серед цих двох видів шпаклівки слід вибирати модифіковану метилцелюлозу та гідроксипропілметилцелюлозу. В'язкість зазвичай становить від 30000 до 60000 сП. Основними функціями целюлози в шпаклівці є утримання води, зв'язування та змащування. Оскільки формули шпаклівки різних виробників відрізняються, деякі з них - сірий кальцій, легкий кальцій, білий цемент тощо, а деякі - гіпсовий порошок, сірий кальцій, легкий кальцій тощо, тому характеристики, в'язкість та проникнення целюлози в цих двох формулах також відрізняються. Кількість додавання становить приблизно 2‰-3‰. При будівництві шпаклівки для стін, оскільки базова поверхня стіни має певний ступінь водопоглинання (коефіцієнт водопоглинання цегляної стіни становить 13%, а коефіцієнт водопоглинання бетону – 3-5%), у поєднанні з випаровуванням зовнішнього світу, якщо шпаклівка втрачає воду занадто швидко, це призведе до тріщин або видалення порошку, що послабить міцність шпаклівки. Тому додавання ефіру целюлози вирішить цю проблему. Але якість наповнювача, особливо якість золи кальцію, також надзвичайно важлива. Завдяки високій в'язкості целюлози також покращується плавучість шпаклівки, а також уникається явища провисання під час будівництва, що робить її більш комфортною та економною після шкребка. Зручніше додавати ефір целюлози до порошкової шпаклівки. Її виробництво та використання зручніші. Наповнювач та добавки можна рівномірно змішувати в сухому порошку.
(3) Бетонний розчин:
У бетонному розчині, для досягнення максимальної міцності, цемент повинен бути повністю гідратований. Особливо в літньому будівництві бетонний розчин занадто швидко втрачає воду, і заходи повної гідратації використовуються для підтримки та розбризкування води. Марнування ресурсів та незручна експлуатація, ключова проблема полягає в тому, що вода знаходиться лише на поверхні, а внутрішня гідратація ще неповна, тому вирішенням цієї проблеми є додавання восьми водоутримуючих агентів до бетонного розчину, зазвичай вибирають гідроксипропілметил або метилцелюлозу, специфікація в'язкості становить від 20000 до 60000 сП, а кількість додавання становить 2%-3%. Коефіцієнт водоутримання можна збільшити до понад 85%. Спосіб використання в бетонному розчині полягає в тому, щоб рівномірно перемішати сухий порошок та засипати його у воду.
(4) При штукатурці гіпсом, зв'язаним гіпсом, герметизації гіпсом:
Зі швидким розвитком будівельної галузі попит людей на нові будівельні матеріали також зростає з кожним днем. Завдяки підвищенню обізнаності людей щодо охорони навколишнього середовища та постійному покращенню ефективності будівництва, цементні гіпсові вироби швидко розвивалися. Наразі найпоширенішими гіпсовими виробами є штукатурний гіпс, зв'язаний гіпс, інкрустований гіпс та клей для плитки. Штукатурний гіпс - це високоякісний штукатурний матеріал для внутрішніх стін і стель. Поверхня стін, оштукатурена ним, виходить гладкою та гладкою. Новий клей для легких будівельних плит - це клейкий матеріал, виготовлений з гіпсу як основи та різних добавок. Він підходить для склеювання різних неорганічних будівельних стінових матеріалів. Він нетоксичний, без запаху, швидко та швидко твердне, має міцне склеювання та інші характеристики, є опорним матеріалом для будівельних плит та блоків; гіпсовий герметик - це заповнювач щілин між гіпсовими плитами та ремонтний наповнювач для стін і тріщин. Ці гіпсові вироби мають ряд різних функцій. Окрім гіпсу та пов'язаних з ним наповнювачів, ключовим питанням є те, що додані добавки на основі ефіру целюлози відіграють провідну роль. Оскільки гіпс поділяється на безводний гіпс та напівгідратний гіпс, різні гіпси по-різному впливають на експлуатаційні характеристики виробу, тому загущення, водоутримання та уповільнення визначають якість гіпсових будівельних матеріалів. Загальною проблемою цих матеріалів є утворення пустот та розтріскування, через що початкова міцність не досягається. Щоб вирішити цю проблему, необхідно вибрати тип целюлози та спосіб використання сповільнювача. У зв'язку з цим зазвичай вибирають метил або гідроксипропілметил 30000. –60000cps, кількість додавання становить 1,5%–2%. Серед них целюлоза зосереджена на утриманні води та уповільненні змащування. Однак неможливо покладатися на ефір целюлози як сповільнювач, тому необхідно додавати лимонну кислоту-сповільнювач для змішування та використання, не впливаючи на початкову міцність. Водоутримання зазвичай стосується того, скільки води буде втрачено природним шляхом без зовнішнього поглинання води. Якщо стіна занадто суха, поглинання води та природне випаровування на поверхні основи призведуть до того, що матеріал занадто швидко втратить воду, а також відбудеться утворення пустот та розтріскування. Цей метод використання полягає в змішуванні із сухим порошком. Якщо ви готуєте розчин, будь ласка, зверніться до способу його приготування.
(5) Теплоізоляційний розчин
Ізоляційний розчин – це новий тип матеріалу для внутрішньої ізоляції стін у північному регіоні. Це стіновий матеріал, синтезований з ізоляційного матеріалу, розчину та сполучної речовини. У цьому матеріалі целюлоза відіграє ключову роль у зв'язуванні та підвищенні міцності. Зазвичай вибирають метилцелюлозу з високою в'язкістю (близько 10000 eps), дозування зазвичай становить від 2 до 3 ‰, а спосіб використання – змішування сухого порошку.
(6) агент інтерфейсу
Оберіть HPNC 20000cps для інтерфейсного агента, 60000cps або більше для плиткового клею, та зосередьтеся на загуснику в інтерфейсному агенті, який може покращити міцність на розтяг та стійкість до стрілоподібного розриву. Використовується як вологоутримуючий агент під час склеювання плитки, щоб запобігти занадто швидкому висиханню та відпаданню плитки.
3. Ситуація з галузевим ланцюгом
(1) Видобувна галузь
Основною сировиною, необхідною для виробництва целюлозного ефіру, є рафінована бавовна (або деревна маса) та деякі поширені хімічні розчинники, такі як оксид пропілену, метилхлорид, рідкий каустичний натр, їдкий натр, оксид етилену, толуол та інші допоміжні матеріали. До підприємств первинної промисловості цієї галузі належать рафінована бавовна, підприємства з виробництва деревної маси та деякі хімічні підприємства. Коливання цін на вищезгадану основну сировину матимуть різний ступінь впливу на собівартість виробництва та ціну продажу целюлозного ефіру.
Вартість рафінованої бавовни є відносно високою. Візьмемо, наприклад, ефір целюлози будівельного класу, то протягом звітного періоду вартість рафінованої бавовни становила відповідно 31,74%, 28,50%, 26,59% та 26,90% собівартості реалізації ефіру целюлози будівельного класу. Коливання цін на рафіновану бавовну впливатиме на собівартість виробництва ефіру целюлози. Основною сировиною для виробництва рафінованої бавовни є бавовняний лінт. Бавовняний лінт є одним із побічних продуктів у процесі виробництва бавовни, який в основному використовується для виробництва бавовняної целюлози, рафінованої бавовни, нітроцелюлози та інших продуктів. Вартість використання та використання бавовняного лінту та бавовни досить різні, і його ціна, очевидно, нижча, ніж у бавовни, але вона певно корелює з коливанням цін на бавовну. Коливання ціни на бавовняний лінт впливають на ціну рафінованої бавовни.
Різкі коливання цін на рафіновану бавовну матимуть різний ступінь впливу на контроль виробничих витрат, ціноутворення на продукцію та прибутковість підприємств у цій галузі. Коли ціна на рафіновану бавовну висока, а ціна на деревну масу відносно низька, для зниження витрат деревну масу можна використовувати як замінник та доповнення до рафінованої бавовни, головним чином для виробництва ефірів целюлози з низькою в'язкістю, таких як фармацевтичні та харчові ефіри целюлози. Згідно з даними веб-сайту Національного бюро статистики, у 2013 році площа посівів бавовни в моїй країні становила 4,35 мільйона гектарів, а національне виробництво бавовни – 6,31 мільйона тонн. Згідно зі статистикою Китайської асоціації целюлозної промисловості, у 2014 році загальний обсяг виробництва рафінованої бавовни основними вітчизняними виробниками рафінованої бавовни склав 332 000 тонн, і запаси сировини є значними.
Основною сировиною для виробництва графітового хімічного обладнання є сталь та графітовий вуглець. Ціна на сталь та графітовий вуглець становить відносно значну частку собівартості виробництва графітового хімічного обладнання. Коливання цін на цю сировину матимуть певний вплив на собівартість виробництва та ціну продажу графітового хімічного обладнання.
(2) Переробка целюлозного ефіру
Як «промисловий глутамат натрію», целюлозний ефір має низьку частку целюлозного ефіру та широкий спектр застосування. Переробні галузі розкидані по всіх сферах життя національної економіки.
Зазвичай, будівельна галузь та індустрія нерухомості матимуть певний вплив на темпи зростання попиту на целюлозний ефір будівельних матеріалів. Коли вітчизняна будівельна галузь та індустрія нерухомості швидко зростають, попит на целюлозний ефір будівельних матеріалів на внутрішньому ринку також стрімко зростає. Коли темпи зростання вітчизняної будівельної галузі та індустрії нерухомості сповільнюються, темпи зростання попиту на целюлозний ефір будівельних матеріалів на внутрішньому ринку сповільняться, що загострить конкуренцію в цій галузі та прискорить процес виживання найсильніших серед підприємств у цій галузі.
З 2012 року, в умовах уповільнення темпів розвитку вітчизняної будівельної галузі та індустрії нерухомості, попит на целюлозний ефір будівельних матеріалів на внутрішньому ринку суттєво не коливався. Основні причини цього: 1. Загальний масштаб вітчизняної будівельної галузі та індустрії нерухомості є великим, а загальний ринковий попит відносно великий; основний споживчий ринок целюлозного ефіру будівельних матеріалів поступово розширюється з економічно розвинених районів та міст першого та другого рівня до центральних та західних регіонів та міст третього рівня, що має потенціал зростання внутрішнього попиту та розширення простору; 2. Частка целюлозного ефіру, що додається до вартості будівельних матеріалів, є низькою, а кількість, що використовується одним клієнтом, невелика, а клієнти розпорошені, що схильне до жорсткого попиту, а загальний попит на нижчому ринку є відносно стабільним; 3. Зміна ринкової ціни є важливим фактором, що впливає на зміну структури попиту на целюлозний ефір будівельних матеріалів. З 2012 року ціна продажу целюлозного ефіру будівельного матеріалу значно знизилася, що спричинило значне падіння цін на продукцію середнього та високого класу, залучивши більше клієнтів до покупки та вибору, збільшивши попит на продукцію середнього та високого класу та стискаючи ринковий попит та ціновий простір для звичайних моделей.
Ступінь розвитку фармацевтичної промисловості та темпи її зростання впливатимуть на попит на ефір целюлози фармацевтичного класу. Покращення рівня життя людей та розвиток харчової промисловості сприяють зростанню ринкового попиту на харчовий ефір целюлози.
4. Тенденція розвитку целюлозного ефіру
Через структурні відмінності в ринковому попиті на целюлозні ефіри, компанії з різними сильними та слабкими сторонами можуть співіснувати. З огляду на очевидну структурну диференціацію ринкового попиту, вітчизняні виробники целюлозних ефірів застосували диференційовані конкурентні стратегії, засновані на власних сильних сторонах, і водночас вони повинні добре розуміти тенденції розвитку та напрямок ринку.
(1) Забезпечення стабільності якості продукції, як і раніше, буде основною конкурентною точкою підприємств, що виробляють ефіри целюлози.
Целюлозний ефір становить невелику частку виробничих витрат більшості підприємств цієї галузі, але він має великий вплив на якість продукції. Групи клієнтів середнього та високого класу повинні пройти експерименти з формулами, перш ніж використовувати певну марку целюлозного ефіру. Після формування стабільної формули зазвичай нелегко замінити продукцію інших марок, і водночас до стабільності якості целюлозного ефіру пред'являються вищі вимоги. Це явище більш помітне у висококласних галузях, таких як великі виробники будівельних матеріалів у країні та за кордоном, фармацевтичних допоміжних речовин, харчових добавок та ПВХ. Для підвищення конкурентоспроможності продукції виробники повинні забезпечити тривале збереження якості та стабільності різних партій целюлозного ефіру, які вони постачають, щоб сформувати кращу репутацію на ринку.
(2) Підвищення рівня технології нанесення продукції є напрямком розвитку вітчизняних підприємств з виробництва ефірів целюлози
Зі зростанням зрілості технології виробництва целюлозних ефірів, вищий рівень технології застосування сприяє підвищенню комплексної конкурентоспроможності підприємств та формуванню стабільних відносин з клієнтами. Відомі компанії з виробництва целюлозних ефірів у розвинених країнах переважно застосовують конкурентну стратегію «звернення до великих висококваліфікованих клієнтів + розвиток подальшого використання та використання» для розробки способів використання та використання целюлозних ефірів, а також конфігурують серію продуктів відповідно до різних підрозділів застосування, щоб полегшити використання клієнтами та підвищити попит на подальшому ринку. Конкуренція підприємств з виробництва целюлозних ефірів у розвинених країнах перейшла від введення продукту до конкуренції в галузі технології застосування.
Час публікації: 27 лютого 2023 р.