L'éther de cellulose (CelluloseEther) est fabriqué à partir de cellulose par éthérification d'un ou plusieurs agents d'éthérification et broyage à sec. Selon les différentes structures chimiques des substituants éther, les éthers de cellulose peuvent être classés en éthers anioniques, cationiques et non ioniques. Les éthers de cellulose ioniques comprennent principalement l'éther de carboxyméthylcellulose (CMC) ; les éthers de cellulose non ioniques comprennent principalement l'éther de méthylcellulose (MC), l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) et l'éther d'hydroxyéthylcellulose. L'éther de chlore (HC) est également utilisé. Les éthers non ioniques se divisent en éthers hydrosolubles et éthers liposolubles. Les éthers hydrosolubles non ioniques sont principalement utilisés dans les mortiers. En présence d'ions calcium, l'éther de cellulose ionique est instable ; il est donc rarement utilisé dans les mortiers à sec contenant du ciment, de la chaux éteinte, etc. Les éthers de cellulose hydrosolubles non ioniques sont largement utilisés dans l'industrie des matériaux de construction en raison de leur stabilité en suspension et de leur rétention d'eau.
1. Propriétés chimiques de l'éther de cellulose
Chaque éther de cellulose possède la structure de base de la cellulose : l'anhydroglucose. Pour sa production, la fibre de cellulose est d'abord chauffée dans une solution alcaline, puis traitée avec un agent d'éthérification. Le produit de réaction fibreux est ensuite purifié et pulvérisé pour former une poudre uniforme d'une certaine finesse.
Dans le procédé de production de MC, seul le chlorure de méthyle est utilisé comme agent d'éthérification ; outre le chlorure de méthyle, l'oxyde de propylène est également utilisé pour obtenir des groupes substituants hydroxypropyle lors de la production de HPMC. Les différents éthers de cellulose présentent des ratios de substitution méthyle et hydroxypropyle différents, ce qui affecte la compatibilité organique et la température de gélification thermique des solutions d'éther de cellulose.
2. Scénarios d'application de l'éther de cellulose
L'éther de cellulose est un polymère semi-synthétique non ionique, soluble dans l'eau et dans les solvants. Ses effets varient selon les industries. Par exemple, dans les matériaux de construction chimiques, il présente les effets composites suivants :
①Agent de rétention d'eau ②Épaississant ③Propriété de nivellement ④Propriété filmogène ⑤Liant
Dans l'industrie du polychlorure de vinyle, il est utilisé comme émulsifiant et dispersant ; dans l'industrie pharmaceutique, il est utilisé comme liant et comme matériau de structure à libération lente et contrôlée. Grâce à ses multiples propriétés composites, la cellulose est un domaine d'application très vaste. L'article suivant se concentre sur l'utilisation et la fonction de l'éther de cellulose dans divers matériaux de construction.
(1) Dans la peinture au latex :
Dans l'industrie des peintures au latex, pour choisir l'hydroxyéthylcellulose, la spécification générale de viscosité égale est RT30000-50000cps, ce qui correspond à la spécification HBR250, et le dosage de référence est généralement d'environ 1,5‰-2‰. La fonction principale de l'hydroxyéthylcellulose dans la peinture au latex est d'épaissir, d'empêcher la gélification du pigment, de favoriser la dispersion du pigment, d'assurer la stabilité du latex et d'augmenter la viscosité des composants, contribuant ainsi à l'homogénéisation de la construction. L'hydroxyéthylcellulose est plus pratique à utiliser. Elle peut être dissoute dans l'eau froide comme dans l'eau chaude, et son pH n'est pas affecté. Son utilisation est sereine lorsque la valeur PI est comprise entre 2 et 12. Les méthodes d'utilisation sont les suivantes : I. Ajout direct en production : Pour cette méthode, il convient de choisir l'hydroxyéthylcellulose de type retardé, avec un temps de dissolution supérieur à 30 minutes. Français Les étapes sont les suivantes : 1. Mettre dans un récipient équipé d'un agitateur à haut cisaillement. Eau pure quantitative 2. Commencer à remuer continuellement à basse vitesse, et en même temps ajouter lentement l'hydroxyéthyle dans la solution uniformément 3. Continuer à remuer jusqu'à ce que tous les matériaux granulaires soient imbibés 4. Ajouter d'autres additifs et additifs alcalins, etc. 5. Remuer jusqu'à ce que tout l'hydroxyéthyle La base est complètement dissoute, puis ajouter les autres composants de la formule et broyer jusqu'au produit fini. 2. Équipé de liqueur mère pour une utilisation ultérieure : Cette méthode peut choisir de la cellulose instantanée, qui a un effet anti-moisissure. L'avantage de cette méthode est qu'elle a une plus grande flexibilité et peut être ajoutée directement à la peinture au latex. La méthode de préparation est la même que les étapes 1 à ④. 3. Préparer la bouillie pour une utilisation ultérieure : Les solvants organiques étant de mauvais solvants (insolubles) pour l'hydroxyéthyle, ces solvants peuvent être utilisés pour préparer la bouillie. Les solvants organiques les plus couramment utilisés sont les liquides organiques présents dans les formulations de peinture au latex, tels que l'éthylène glycol, le propylène glycol et les agents filmogènes (tels que l'acétate de butyle de diéthylène glycol). L'hydroxyéthylcellulose en bouillie peut être ajoutée directement à la peinture. Continuer à remuer jusqu'à dissolution complète.
(2) Dans le mastic de grattage des murs :
Actuellement, dans la plupart des villes de mon pays, les mastics écologiques, résistants à l'eau et au frottement, sont très prisés. Ils sont obtenus par réaction acétalique d'alcool vinylique et de formaldéhyde. Par conséquent, ce matériau est progressivement abandonné et remplacé par des produits à base d'éther de cellulose. Autrement dit, pour le développement de matériaux de construction respectueux de l'environnement, la cellulose est actuellement le seul matériau. Les mastics hydrofuges se divisent en deux types : les mastics en poudre sèche et les mastics en pâte. Parmi ces deux types, la méthylcellulose modifiée et l'hydroxypropylméthylcellulose sont à privilégier. Leur viscosité est généralement comprise entre 30 000 et 60 000 cps. Les principales fonctions de la cellulose dans les mastics sont la rétention d'eau, l'adhérence et la lubrification. Les formules de mastic étant différentes selon les fabricants (calcium gris, calcium clair, ciment blanc, etc.), les spécifications, la viscosité et la pénétration de la cellulose varient également selon les formules. La quantité ajoutée est d'environ 2 à 3 ‰. Lors de la construction de mastics de raclage mural, la surface du mur présente un certain degré d'absorption d'eau (le taux d'absorption d'eau d'un mur en briques est de 13 % et celui du béton de 3 à 5 %), associé à l'évaporation de l'eau extérieure, une perte d'eau trop rapide du mastic entraînera des fissures ou un décollement de la poudre, ce qui affaiblira sa résistance. L'ajout d'éther de cellulose résoudra donc ce problème. Cependant, la qualité du mastic, notamment celle du calcium de cendre, est également primordiale. Grâce à la viscosité élevée de la cellulose, la flottabilité du mastic est améliorée, ce qui évite l'affaissement lors de la construction et facilite le grattage. L'ajout d'éther de cellulose au mastic en poudre est plus pratique, ce qui facilite sa production et son utilisation. La charge et les additifs peuvent être mélangés uniformément à la poudre sèche.
(3) Mortier de béton :
Dans le mortier de béton, pour atteindre sa résistance ultime, le ciment doit être entièrement hydraté. En particulier lors des travaux de construction en été, le mortier de béton perd de l'eau trop rapidement, et des mesures d'hydratation complète sont alors utilisées pour maintenir et arroser le mortier. Gaspillage de ressources et fonctionnement incommode : l'eau reste superficielle et l'hydratation interne est incomplète. La solution consiste donc à ajouter huit agents de rétention d'eau au mortier, généralement de l'hydroxypropylméthylcellulose ou de la méthylcellulose, dont la viscosité est comprise entre 20 000 et 60 000 cps, et dont la quantité ajoutée est de 2 à 3 %. Le taux de rétention d'eau peut atteindre plus de 85 %. Pour ce faire, mélangez la poudre sèche uniformément et versez-la dans l'eau.
(4) Dans le plâtre de plâtrage, le plâtre collé, le plâtre de calfeutrage :
Avec le développement rapide du secteur de la construction, la demande de nouveaux matériaux de construction augmente de jour en jour. Grâce à la sensibilisation croissante à la protection de l'environnement et à l'amélioration continue des performances de construction, les produits à base de plâtre cimentaire se sont rapidement développés. Actuellement, les produits à base de plâtre les plus courants sont le plâtre de plâtrage, le plâtre lié, le plâtre incrusté et la colle à carrelage. Le plâtre de plâtrage est un matériau de haute qualité pour les murs et plafonds intérieurs. La surface des murs enduits est fine et lisse. La nouvelle colle pour panneaux légers de construction est un matériau collant composé de plâtre et de divers additifs. Elle convient au collage entre divers matériaux de construction inorganiques. Non toxique, inodore, avec une résistance initiale et une prise rapide, une forte adhérence et d'autres caractéristiques, c'est un matériau de support pour les panneaux et les blocs de construction ; le mastic de calfeutrage au plâtre remplit les espaces entre les plaques de plâtre et permet de réparer les fissures et les fissures. Ces produits à base de plâtre ont des fonctions variées. Outre le rôle du plâtre et des charges associées, l'ajout d'éthers de cellulose joue un rôle essentiel. Le plâtre étant divisé en gypse anhydre et semi-hydraté, chaque type de plâtre a des effets différents sur les performances du produit. L'épaississement, la rétention d'eau et le retardateur de prise déterminent donc la qualité des matériaux de construction en plâtre. Le problème courant de ces matériaux est le creusement et la fissuration, et l'impossibilité d'atteindre la résistance initiale. Pour résoudre ce problème, il est important de choisir le type de cellulose et le mode d'utilisation du retardateur. À cet égard, le méthyle ou l'hydroxypropylméthyle 30 000 à 60 000 cps est généralement choisi, avec une quantité ajoutée de 1,5 à 2 %. Parmi ces composés, la cellulose se concentre sur la rétention d'eau et le retardateur de lubrification. Cependant, l'éther de cellulose ne peut pas être utilisé comme retardateur. Il est donc nécessaire d'ajouter un retardateur à base d'acide citrique pour mélanger et utiliser sans affecter la résistance initiale. La rétention d'eau désigne généralement la quantité d'eau perdue naturellement sans absorption externe. Si le mur est trop sec, l'absorption d'eau et l'évaporation naturelle à la surface du support entraîneront une perte d'eau trop rapide du matériau, ce qui entraînera des creux et des fissures. Cette méthode d'utilisation consiste à mélanger avec de la poudre sèche. Si vous préparez une solution, veuillez vous référer à sa méthode de préparation.
(5) Mortier d'isolation thermique
Le mortier isolant est un nouveau type de matériau d'isolation des murs intérieurs utilisé dans le nord du pays. Il s'agit d'un matériau composite composé d'un isolant, d'un mortier et d'un liant. La cellulose joue un rôle essentiel dans l'adhérence et la résistance. On choisit généralement de la méthylcellulose à haute viscosité (environ 10 000 epS), dont le dosage est généralement compris entre 2 et 3 ‰, et qui est utilisée par mélange de poudre sèche.
(6) agent d'interface
Choisissez un agent d'interface HPNC de 20 000 cps et un adhésif pour carrelage de 60 000 cps ou plus. Privilégiez l'épaississant de l'agent d'interface, qui améliore la résistance à la traction et la résistance à la flexion. Utilisé comme agent de rétention d'eau pour le collage des carreaux, il empêche leur dessèchement et leur décollement trop rapides.
3. Situation de la chaîne industrielle
(1) Industrie en amont
Les principales matières premières nécessaires à la production d'éther de cellulose comprennent le coton raffiné (ou la pâte de bois) et certains solvants chimiques courants, tels que l'oxyde de propylène, le chlorure de méthyle, la soude caustique liquide, l'oxyde d'éthylène, le toluène et d'autres matières auxiliaires. Les entreprises en amont de cette industrie comprennent le coton raffiné, les entreprises de production de pâte de bois et certaines entreprises chimiques. Les fluctuations de prix de ces principales matières premières auront un impact variable sur le coût de production et le prix de vente de l'éther de cellulose.
Le coût du coton raffiné est relativement élevé. Prenons l'exemple de l'éther de cellulose de qualité matériau de construction : au cours de la période considérée, le coût du coton raffiné a représenté respectivement 31,74 %, 28,50 %, 26,59 % et 26,90 % du coût de vente de l'éther de cellulose de qualité matériau de construction. Les fluctuations de prix du coton raffiné affectent le coût de production de l'éther de cellulose. La principale matière première pour la production de coton raffiné est le linter de coton. Le linter de coton est un sous-produit de la production de coton, principalement utilisé pour produire de la pâte de coton, du coton raffiné, de la nitrocellulose et d'autres produits. La valeur d'usage et l'utilisation du linter de coton et du coton sont très différentes, et son prix est évidemment inférieur à celui du coton, mais il est en corrélation avec les fluctuations de prix du coton. Les fluctuations du prix du linter de coton affectent le prix du coton raffiné.
Les fortes fluctuations du prix du coton raffiné auront des répercussions variables sur la maîtrise des coûts de production, la tarification des produits et la rentabilité des entreprises du secteur. Lorsque le prix du coton raffiné est élevé et celui de la pâte de bois relativement bon marché, afin de réduire les coûts, la pâte de bois peut être utilisée comme substitut et complément au coton raffiné, principalement pour la production d'éthers de cellulose à faible viscosité, tels que les éthers de cellulose pharmaceutiques et alimentaires. Selon les données du site web du Bureau national des statistiques, en 2013, la superficie cotonnière de mon pays s'élevait à 4,35 millions d'hectares et la production nationale de coton s'élevait à 6,31 millions de tonnes. Selon les statistiques de l'Association chinoise de l'industrie de la cellulose, en 2014, la production totale de coton raffiné des principaux producteurs nationaux s'élevait à 332 000 tonnes et l'offre de matières premières était abondante.
Les principales matières premières utilisées pour la production d'équipements chimiques en graphite sont l'acier et le graphite carbone. Leur prix représente une part relativement importante du coût de production de ces équipements. Les fluctuations de prix de ces matières premières ont un impact certain sur le coût de production et le prix de vente de ces équipements.
(2) Industrie aval de l'éther de cellulose
En tant que « glutamate monosodique industriel », l'éther de cellulose présente une faible proportion d'éther de cellulose et offre un large éventail d'applications. Les industries en aval sont dispersées dans tous les secteurs de l'économie nationale.
En règle générale, les secteurs de la construction et de l'immobilier en aval influencent la croissance de la demande d'éther de cellulose destiné aux matériaux de construction. La croissance rapide de ces secteurs entraîne une forte croissance de la demande intérieure. En revanche, un ralentissement de la croissance de ces secteurs entraîne un ralentissement de la demande intérieure, ce qui accentue la concurrence et accélère la survie des entreprises.
Depuis 2012, dans un contexte de ralentissement du secteur national de la construction et de l'immobilier, la demande d'éther de cellulose de qualité pour matériaux de construction sur le marché intérieur n'a pas fluctué de manière significative. Les principales raisons sont les suivantes : 1. L'ampleur globale du secteur national de la construction et de l'immobilier est importante, et la demande totale du marché est relativement importante ; le principal marché de consommation d'éther de cellulose de qualité pour matériaux de construction s'étend progressivement des zones économiquement développées et des villes de premier et deuxième rangs vers les régions du centre et de l'ouest et les villes de troisième rang, ce qui accroît le potentiel de croissance de la demande intérieure et l'expansion de l'espace ; 2. La part d'éther de cellulose ajoutée au coût des matériaux de construction est faible, et la quantité utilisée par un seul client est faible, et la clientèle est dispersée, ce qui est sujet à une demande rigide, tandis que la demande totale sur le marché en aval est relativement stable ; 3. L'évolution des prix du marché est un facteur important affectant l'évolution de la structure de la demande d'éther de cellulose de qualité pour matériaux de construction. Depuis 2012, le prix de vente de l'éther de cellulose de qualité matériau de construction a considérablement baissé, ce qui a entraîné une forte baisse du prix des produits de milieu à haut de gamme, attirant davantage de clients à acheter et à choisir, augmentant la demande de produits de milieu à haut de gamme et réduisant la demande du marché et l'espace de prix pour les modèles ordinaires.
Le degré de développement et le taux de croissance de l'industrie pharmaceutique influenceront la demande en éther de cellulose de qualité pharmaceutique. L'amélioration du niveau de vie et le développement de l'industrie alimentaire stimuleront la demande du marché en éther de cellulose de qualité alimentaire.
4. Tendance de développement de l'éther de cellulose
En raison des différences structurelles de la demande du marché en éther de cellulose, des entreprises présentant des atouts et des faiblesses différents peuvent coexister. Face à cette différenciation structurelle évidente de la demande, les fabricants nationaux d'éther de cellulose ont adopté des stratégies concurrentielles différenciées, fondées sur leurs propres atouts, tout en s'efforçant de bien appréhender les tendances et l'orientation du marché.
(1) Assurer la stabilité de la qualité des produits restera le principal point de concurrence des entreprises d'éther de cellulose
L'éther de cellulose représente une faible part des coûts de production de la plupart des entreprises en aval de ce secteur, mais son impact sur la qualité des produits est considérable. Les clients milieu et haut de gamme doivent effectuer des tests de formule avant d'utiliser une marque d'éther de cellulose donnée. Une fois la formule stable, il est généralement difficile de la remplacer par d'autres marques. Parallèlement, des exigences plus élevées sont imposées à la stabilité de la qualité de l'éther de cellulose. Ce phénomène est particulièrement marqué dans les secteurs haut de gamme tels que les grands fabricants nationaux et internationaux de matériaux de construction, les excipients pharmaceutiques, les additifs alimentaires et le PVC. Afin d'améliorer la compétitivité de leurs produits, les fabricants doivent s'assurer que la qualité et la stabilité des différents lots d'éther de cellulose qu'ils fournissent soient maintenues à long terme, afin de renforcer leur réputation sur le marché.
(2) L'amélioration du niveau de technologie d'application des produits est la direction du développement des entreprises nationales d'éther de cellulose
Avec la maturité croissante des technologies de production d'éther de cellulose, l'amélioration des technologies d'application favorise l'amélioration de la compétitivité globale des entreprises et la création de relations clients stables. Les entreprises d'éther de cellulose renommées des pays développés adoptent principalement une stratégie concurrentielle consistant à « s'adresser à une clientèle haut de gamme et développer des applications en aval » pour développer leurs applications et formules d'utilisation, et conçoivent une gamme de produits selon différents domaines d'application afin de faciliter l'utilisation par les clients et de stimuler la demande du marché en aval. La concurrence entre les entreprises d'éther de cellulose des pays développés est passée de l'entrée de nouveaux produits à la concurrence sur le marché des technologies d'application.
Date de publication : 27 février 2023