L'etere di cellulosa (CelluloseEther) è prodotto dalla cellulosa attraverso la reazione di eterificazione di uno o più agenti eterificanti e la macinazione a secco. In base alle diverse strutture chimiche dei sostituenti eterei, gli eteri di cellulosa possono essere suddivisi in eteri anionici, cationici e non ionici. Gli eteri di cellulosa ionici includono principalmente l'etere di carbossimetilcellulosa (CMC); gli eteri di cellulosa non ionici includono principalmente l'etere di metilcellulosa (MC), l'etere di idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) e l'etere di idrossietilcellulosa. L'etere di cloro (HC) e così via. Gli eteri non ionici si dividono in eteri idrosolubili ed eteri oleosolubili, e gli eteri idrosolubili non ionici sono utilizzati principalmente nei prodotti per malta. In presenza di ioni calcio, l'etere di cellulosa ionico è instabile, quindi viene raramente utilizzato in malte a secco che utilizzano cemento, calce spenta, ecc. come materiali cementanti. Gli eteri di cellulosa idrosolubili non ionici sono ampiamente utilizzati nell'industria dei materiali da costruzione per la loro stabilità in sospensione e la capacità di ritenzione idrica.
1. Proprietà chimiche dell'etere di cellulosa
Ogni etere di cellulosa ha la struttura di base della cellulosa, ovvero la struttura anidroglucosio. Nel processo di produzione dell'etere di cellulosa, la fibra di cellulosa viene prima riscaldata in una soluzione alcalina e poi trattata con un agente eterificante. Il prodotto di reazione fibroso viene purificato e polverizzato per formare una polvere uniforme con una certa finezza.
Nel processo di produzione di MC, solo il cloruro di metile viene utilizzato come agente di eterificazione; oltre al cloruro di metile, anche l'ossido di propilene viene utilizzato per ottenere gruppi sostituenti idrossipropilici nella produzione di HPMC. Diversi eteri di cellulosa presentano diversi rapporti di sostituzione metilica e idrossipropilica, che influenzano la compatibilità organica e la temperatura di gelificazione termica delle soluzioni di etere di cellulosa.
2. Scenari applicativi dell'etere di cellulosa
L'etere di cellulosa è un polimero semisintetico non ionico, solubile in acqua e in solventi. Ha effetti diversi in diversi settori. Ad esempio, nei materiali da costruzione chimici, ha i seguenti effetti compositi:
①Agente di ritenzione idrica ②Addensante ③Proprietà livellante ④Proprietà filmogena ⑤Legante
Nell'industria del cloruro di polivinile, è un emulsionante e disperdente; nell'industria farmaceutica, è un legante e un materiale strutturale a rilascio lento e controllato, ecc. Poiché la cellulosa ha una varietà di effetti compositi, il suo campo di applicazione è anche il più ampio. Quanto segue si concentra sull'uso e la funzione dell'etere di cellulosa in vari materiali da costruzione.
(1) Nella pittura al lattice:
Nel settore delle vernici al lattice, per la scelta dell'idrossietilcellulosa, la specifica generale di pari viscosità è RT30000-50000 cps, che corrisponde alla specifica di HBR250, e il dosaggio di riferimento è generalmente di circa 1,5‰-2‰. La funzione principale dell'idrossietilcellulosa nelle vernici al lattice è quella di addensare, prevenire la gelificazione del pigmento, favorire la dispersione del pigmento, la stabilità del lattice e aumentare la viscosità dei componenti, contribuendo alle prestazioni di livellamento della struttura: l'idrossietilcellulosa è più pratica da usare. Può essere sciolta in acqua fredda e calda e non è influenzata dal valore di pH. Può essere utilizzato con tranquillità quando il valore PI è compreso tra 2 e 12. I metodi d'uso sono i seguenti: I. Aggiunta diretta in produzione: per questo metodo, è necessario selezionare il tipo ritardato di idrossietilcellulosa e utilizzare l'idrossietilcellulosa con un tempo di dissoluzione superiore a 30 minuti. I passaggi sono i seguenti: 1. Versare acqua pura in un contenitore dotato di agitatore ad alto taglio. 2. Iniziare a mescolare continuamente a bassa velocità e contemporaneamente aggiungere lentamente l'idrossietilcellulosa alla soluzione in modo uniforme. 3. Continuare a mescolare fino a quando tutti i materiali granulari non saranno completamente impregnati. 4. Aggiungere altri additivi e additivi alcalini, ecc. 5. Mescolare fino a quando tutta l'idrossietilcellulosa non sarà completamente sciolta. La base è completamente sciolta, quindi aggiungere altri componenti nella formula e macinare fino al prodotto finito. Ⅱ. Con acqua madre per uso successivo: questo metodo consente di scegliere la cellulosa istantanea, che ha un effetto antimuffa. Il vantaggio di questo metodo è la maggiore flessibilità e la possibilità di aggiungerlo direttamente alla vernice al lattice. Il metodo di preparazione è lo stesso dei passaggi 1-④. 3. Preparare il porridge per un uso successivo: poiché i solventi organici sono solventi poveri (insolubili) per l'idrossietile, questi solventi possono essere utilizzati per preparare il porridge. I solventi organici più comunemente utilizzati sono liquidi organici nelle formulazioni di vernici al lattice, come glicole etilenico, glicole propilenico e agenti filmogeni (come il dietilenglicole butil acetato). Il porridge di idrossietilcellulosa può essere aggiunto direttamente alla vernice. Continuare a mescolare fino a completa dissoluzione.
(2) Nel mastice per raschiatura del muro:
Attualmente, nella maggior parte delle città del mio Paese, lo stucco ecologico, resistente all'acqua e all'abrasione, è molto apprezzato. Viene prodotto mediante reazione acetalica di alcol vinilico e formaldeide. Pertanto, questo materiale viene gradualmente eliminato e i prodotti della serie etere di cellulosa vengono utilizzati per sostituirlo. Vale a dire, per lo sviluppo di materiali da costruzione ecocompatibili, la cellulosa è attualmente l'unico materiale. Lo stucco impermeabile si divide in due tipologie: stucco in polvere secca e stucco in pasta. Tra questi due tipi di stucco, è consigliabile scegliere la metilcellulosa modificata e l'idrossipropilmetilene. La viscosità è generalmente compresa tra 30.000 e 60.000 cps. Le principali funzioni della cellulosa nello stucco sono la ritenzione idrica, l'adesione e la lubrificazione. Poiché le formule degli stucchi di vari produttori sono diverse, alcune sono a base di calcio grigio, calcio leggero, cemento bianco, ecc., e altre a base di polvere di gesso, calcio grigio, calcio leggero, ecc., anche le specifiche, la viscosità e la penetrazione della cellulosa nelle due formule sono diverse. La quantità aggiunta è di circa il 2‰-3‰. Nella costruzione di stucchi per pareti, poiché la superficie di base del muro presenta un certo grado di assorbimento d'acqua (il tasso di assorbimento d'acqua del muro in mattoni è del 13% e il tasso di assorbimento d'acqua del calcestruzzo è del 3-5%), insieme all'evaporazione dell'ambiente esterno, se lo stucco perde acqua troppo rapidamente, si verificheranno crepe o rimozione della polvere, che ne indeboliranno la resistenza. Pertanto, l'aggiunta di etere di cellulosa risolverà questo problema. Ma anche la qualità dello stucco, in particolare la qualità del calcio delle ceneri, è estremamente importante. Grazie all'elevata viscosità della cellulosa, anche la galleggiabilità dello stucco viene migliorata, evitando il fenomeno di colatura durante la costruzione e rendendolo più comodo e meno laborioso dopo la raschiatura. È più pratico aggiungere etere di cellulosa allo stucco in polvere. La sua produzione e il suo utilizzo sono più comodi. Il riempitivo e gli additivi possono essere miscelati uniformemente con la polvere secca.
(3) Malta cementizia:
Nella malta cementizia, per raggiungere la massima resistenza, il cemento deve essere completamente idratato. Soprattutto nelle costruzioni estive, la malta cementizia perde acqua troppo rapidamente e le misure di idratazione completa vengono utilizzate per mantenere e spruzzare acqua. Spreco di risorse e funzionamento scomodo, il problema è che l'acqua è solo in superficie e l'idratazione interna è ancora incompleta, quindi la soluzione a questo problema è aggiungere otto agenti trattenenti acqua al calcestruzzo di malta, generalmente scegliendo idrossipropilmetilcellulosa o metilcellulosa, la specifica di viscosità è compresa tra 20.000 e 60.000 cps e la quantità aggiunta è del 2%-3%. Il tasso di ritenzione idrica può essere aumentato a oltre l'85%. Il metodo d'uso nel calcestruzzo di malta consiste nel mescolare uniformemente la polvere secca e versarla nell'acqua.
(4) Nell'intonacatura del gesso, del gesso legato, del gesso da calafataggio:
Con il rapido sviluppo del settore edile, anche la domanda di nuovi materiali da costruzione è in continua crescita. Grazie alla crescente consapevolezza della tutela ambientale e al continuo miglioramento dell'efficienza edilizia, i prodotti in gesso cementizio si sono sviluppati rapidamente. Attualmente, i prodotti in gesso più comuni sono il gesso da intonaco, il gesso legato, il gesso intarsiato e l'adesivo per piastrelle. Il gesso da intonaco è un materiale di alta qualità per pareti e soffitti interni. La superficie della parete intonacata con esso è fine e liscia. Il nuovo adesivo per pannelli leggeri da costruzione è un materiale appiccicoso a base di gesso e vari additivi. È adatto per l'incollaggio tra vari materiali inorganici per pareti edili. È atossico, inodore, ha una resistenza iniziale e una presa rapida, un'adesione forte e altre caratteristiche; è un materiale di supporto per pannelli da costruzione e blocchi; il sigillante in gesso è un riempitivo per fessure tra pannelli di gesso e un riempitivo per riparazioni di pareti e crepe. Questi prodotti in gesso svolgono una serie di funzioni diverse. Oltre al ruolo del gesso e dei relativi riempitivi, la questione chiave è che gli additivi a base di etere di cellulosa aggiunti svolgono un ruolo fondamentale. Poiché il gesso si divide in gesso anidro e gesso emiidrato, diversi tipi di gesso hanno effetti diversi sulle prestazioni del prodotto, quindi l'addensamento, la ritenzione idrica e il ritardo di lubrificazione determinano la qualità dei materiali da costruzione in gesso. Il problema comune di questi materiali è la formazione di cavità e crepe, che impediscono il raggiungimento della resistenza iniziale. Per risolvere questo problema, è necessario scegliere il tipo di cellulosa e il metodo di utilizzo del composto ritardante. A questo proposito, si sceglie generalmente metil o idrossipropilmetile 30.000. Per valori di metil-60.000 cps, la quantità aggiunta è dell'1,5%-2%. Tra questi, la cellulosa si concentra sulla ritenzione idrica e sul ritardo di lubrificazione. Tuttavia, è impossibile affidarsi all'etere di cellulosa come ritardante, ed è necessario aggiungere un ritardante a base di acido citrico per la miscelazione e l'utilizzo senza comprometterne la resistenza iniziale. La ritenzione idrica si riferisce generalmente alla quantità di acqua che verrà persa naturalmente senza assorbimento esterno. Se la parete è troppo asciutta, l'assorbimento d'acqua e l'evaporazione naturale sulla superficie di base faranno sì che il materiale perda acqua troppo rapidamente, causando anche cavità e crepe. Questo metodo d'uso prevede la miscelazione con polvere secca. Se si prepara una soluzione, fare riferimento al metodo di preparazione della soluzione stessa.
(5) Malta termoisolante
La malta isolante è un nuovo tipo di materiale isolante per pareti interne, utilizzato nelle regioni settentrionali. Si tratta di un materiale per pareti sintetizzato da materiale isolante, malta e legante. In questo materiale, la cellulosa svolge un ruolo chiave nell'adesione e nell'aumento della resistenza. Generalmente si sceglie metilcellulosa ad alta viscosità (circa 10.000 eps), il dosaggio è generalmente compreso tra il 2‰ e il 3‰, e il metodo d'uso è la miscelazione a polvere secca.
(6) agente di interfaccia
Scegliete HPNC 20000 cps come agente di interfaccia, scegliete 60000 cps o più per l'adesivo per piastrelle e concentratevi sull'addensante presente nell'agente di interfaccia, che può migliorare la resistenza alla trazione e la resistenza anti-freccia. Utilizzato come agente di ritenzione idrica nell'incollaggio delle piastrelle per evitare che si disidratino troppo rapidamente e si stacchino.
3. Situazione della catena industriale
(1) Industria a monte
Le principali materie prime necessarie per la produzione di etere di cellulosa includono cotone raffinato (o pasta di legno) e alcuni solventi chimici comuni, come ossido di propilene, cloruro di metile, soda caustica liquida, soda caustica, ossido di etilene, toluene e altri materiali ausiliari. Le imprese a monte di questo settore includono cotone raffinato, imprese di produzione di pasta di legno e alcune imprese chimiche. Le fluttuazioni di prezzo delle principali materie prime sopra menzionate avranno un impatto variabile sui costi di produzione e sul prezzo di vendita dell'etere di cellulosa.
Il costo del cotone raffinato è relativamente elevato. Prendendo ad esempio l'etere di cellulosa per materiali da costruzione, durante il periodo di riferimento, il costo del cotone raffinato ha rappresentato rispettivamente il 31,74%, il 28,50%, il 26,59% e il 26,90% del costo di vendita dell'etere di cellulosa per materiali da costruzione. Le fluttuazioni del prezzo del cotone raffinato influiranno sul costo di produzione dell'etere di cellulosa. La principale materia prima per la produzione di cotone raffinato sono i linters di cotone. I linters di cotone sono uno dei sottoprodotti del processo di produzione del cotone, utilizzati principalmente per produrre polpa di cotone, cotone raffinato, nitrocellulosa e altri prodotti. Il valore d'uso e l'utilizzo dei linters di cotone e del cotone sono piuttosto diversi, e il loro prezzo è ovviamente inferiore a quello del cotone, ma presenta una certa correlazione con le fluttuazioni del prezzo del cotone. Le fluttuazioni del prezzo dei linters di cotone influiscono sul prezzo del cotone raffinato.
Le forti fluttuazioni del prezzo del cotone raffinato avranno diversi gradi di impatto sul controllo dei costi di produzione, sul prezzo dei prodotti e sulla redditività delle imprese del settore. Quando il prezzo del cotone raffinato è elevato e quello della polpa di legno è relativamente basso, al fine di ridurre i costi, la polpa di legno può essere utilizzata come sostituto e integratore del cotone raffinato, principalmente per la produzione di eteri di cellulosa a bassa viscosità, come quelli farmaceutici e alimentari. Secondo i dati pubblicati sul sito web dell'Ufficio Nazionale di Statistica, nel 2013 la superficie coltivata a cotone nel mio Paese era di 4,35 milioni di ettari e la produzione nazionale di cotone era di 6,31 milioni di tonnellate. Secondo le statistiche della China Cellulose Industry Association, nel 2014 la produzione totale di cotone raffinato dei principali produttori nazionali di cotone raffinato era di 332.000 tonnellate e l'offerta di materie prime era abbondante.
Le principali materie prime per la produzione di apparecchiature chimiche in grafite sono l'acciaio e la grafite al carbonio. Il prezzo dell'acciaio e della grafite al carbonio rappresenta una quota relativamente elevata del costo di produzione delle apparecchiature chimiche in grafite. Le fluttuazioni di prezzo di queste materie prime avranno un certo impatto sui costi di produzione e sul prezzo di vendita delle apparecchiature chimiche in grafite.
(2) Industria a valle dell'etere di cellulosa
Come "glutammato monosodico industriale", l'etere di cellulosa contiene una bassa percentuale di etere di cellulosa e ha un'ampia gamma di applicazioni. Le industrie a valle sono diffuse in tutti i settori dell'economia nazionale.
Normalmente, l'industria edile e il settore immobiliare a valle hanno un certo impatto sul tasso di crescita della domanda di etere di cellulosa per materiali da costruzione. Con la rapida crescita dell'industria edile e del settore immobiliare nazionale, anche la domanda di etere di cellulosa per materiali da costruzione sul mercato interno cresce rapidamente. Con il rallentamento del tasso di crescita dell'industria edile e del settore immobiliare nazionale, anche la domanda di etere di cellulosa per materiali da costruzione sul mercato interno rallenterà, intensificando la concorrenza nel settore e accelerando il processo di sopravvivenza del più adatto tra le imprese del settore.
Dal 2012, nel contesto del rallentamento dell'industria edile e immobiliare nazionale, la domanda di etere di cellulosa per materiali da costruzione nel mercato interno non ha subito fluttuazioni significative. Le ragioni principali sono: 1. La dimensione complessiva dell'industria edile e immobiliare nazionale è ampia e la domanda totale del mercato è relativamente elevata; il principale mercato di consumo di etere di cellulosa per materiali da costruzione si sta gradualmente espandendo dalle aree economicamente sviluppate e dalle città di primo e secondo livello alle regioni centrali e occidentali e alle città di terzo livello, con potenziale di crescita della domanda interna e espansione dello spazio; 2. La percentuale di etere di cellulosa aggiunta al costo dei materiali da costruzione è bassa, la quantità utilizzata da un singolo cliente è ridotta e i clienti sono sparsi, il che è soggetto a una domanda rigida, mentre la domanda totale nel mercato a valle è relativamente stabile; 3. La variazione del prezzo di mercato è un fattore importante che influenza il cambiamento della struttura della domanda di etere di cellulosa per materiali da costruzione. Dal 2012, il prezzo di vendita dell'etere di cellulosa per materiali da costruzione è diminuito notevolmente, causando un forte calo del prezzo dei prodotti di fascia media e alta, invogliando più clienti ad acquistare e scegliere, aumentando la domanda di prodotti di fascia media e alta e riducendo la domanda di mercato e lo spazio di prezzo per i modelli ordinari.
Il grado di sviluppo e il tasso di crescita dell'industria farmaceutica influenzeranno la domanda di etere di cellulosa di grado farmaceutico. Il miglioramento del tenore di vita delle persone e lo sviluppo dell'industria alimentare contribuiscono a stimolare la domanda di mercato di etere di cellulosa di grado alimentare.
4. Tendenza allo sviluppo dell'etere di cellulosa
A causa delle differenze strutturali nella domanda di mercato di etere di cellulosa, aziende con diversi punti di forza e di debolezza possono coesistere. Data l'evidente differenziazione strutturale della domanda di mercato, i produttori nazionali di etere di cellulosa hanno adottato strategie competitive differenziate basate sui propri punti di forza e, allo stesso tempo, devono comprendere a fondo le tendenze di sviluppo e la direzione del mercato.
(1) Garantire la stabilità della qualità del prodotto continuerà a essere il punto di forza della concorrenza per le imprese produttrici di etere di cellulosa.
L'etere di cellulosa rappresenta una piccola parte dei costi di produzione della maggior parte delle imprese a valle di questo settore, ma ha un impatto significativo sulla qualità del prodotto. I clienti di fascia medio-alta devono sottoporsi a esperimenti di formula prima di utilizzare una determinata marca di etere di cellulosa. Dopo aver ottenuto una formula stabile, di solito non è facile sostituire prodotti di altre marche e, allo stesso tempo, vengono imposti requisiti più elevati alla stabilità qualitativa dell'etere di cellulosa. Questo fenomeno è più evidente nei settori di fascia alta come i grandi produttori di materiali da costruzione in patria e all'estero, gli eccipienti farmaceutici, gli additivi alimentari e il PVC. Per migliorare la competitività dei prodotti, i produttori devono garantire che la qualità e la stabilità dei diversi lotti di etere di cellulosa che forniscono possano essere mantenute a lungo, in modo da migliorare la propria reputazione sul mercato.
(2) Il miglioramento del livello della tecnologia di applicazione del prodotto è la direzione di sviluppo delle imprese nazionali di etere di cellulosa
Grazie alla tecnologia di produzione sempre più avanzata dell'etere di cellulosa, un livello più elevato di tecnologia applicativa contribuisce al miglioramento della competitività globale delle imprese e alla creazione di relazioni stabili con i clienti. Le aziende produttrici di etere di cellulosa più note nei paesi sviluppati adottano principalmente la strategia competitiva di "affrontare grandi clienti di fascia alta + sviluppare usi e utilizzi a valle" per sviluppare usi e formule di utilizzo dell'etere di cellulosa e configurare una serie di prodotti in base a diversi campi di applicazione suddivisi per facilitare l'utilizzo da parte dei clienti e coltivare la domanda del mercato a valle. La concorrenza tra le aziende produttrici di etere di cellulosa nei paesi sviluppati è passata dall'ingresso sul mercato dei prodotti alla competizione nel campo della tecnologia applicativa.
Data di pubblicazione: 27 febbraio 2023