セルロースエーテル（CelluloseEther）は、セルロースを1種類または数種類のエーテル化剤と乾式粉砕によりエーテル化反応させて製造されます。エーテル置換基の化学構造の違いにより、セルロースエーテルはアニオン性、カチオン性、ノニオン性の3種類に分けられます。イオン性セルロースエーテルには、主にカルボキシメチルセルロースエーテル（CMC）が含まれ、ノニオン性セルロースエーテルには、主にメチルセルロースエーテル（MC）、ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル（HPMC）、ヒドロキシエチルセルロースエーテル、塩素エーテル（HC）などが含まれます。ノニオン性エーテルは水溶性エーテルと油溶性エーテルに分けられ、ノニオン性水溶性エーテルは主にモルタル製品に使用されます。カルシウムイオンの存在下では、イオン性セルロースエーテルは不安定であるため、セメントや消石灰などを結合材とするドライミックスモルタル製品にはほとんど使用されません。非イオン性水溶性セルロースエーテルは、その懸濁安定性と保水性のため、建築材料業界で広く使用されています。
1. セルロースエーテルの化学的性質
各セルロースエーテルは、セルロースの基本構造である無水グルコース構造を有しています。セルロースエーテルの製造工程では、まずセルロース繊維をアルカリ溶液中で加熱し、その後エーテル化剤で処理します。繊維状の反応生成物は精製・粉砕され、一定の細かさを持つ均一な粉末となります。
MCの製造工程では、エーテル化剤として塩化メチルのみが使用されています。一方、HPMCの製造では、塩化メチルに加えて、ヒドロキシプロピル置換基を得るためにプロピレンオキシドも使用されています。様々なセルロースエーテルは、メチル基とヒドロキシプロピル基の置換率が異なり、セルロースエーテル溶液の有機相溶性と熱ゲル化温度に影響を与えます。
2. セルロースエーテルの応用シナリオ
セルロースエーテルは、水溶性および溶剤可溶性の非イオン性半合成ポリマーです。用途によって効果は異なります。例えば、化学建材においては、以下のような複合的な効果があります。
①保水剤 ②増粘剤 ③レベリング性 ④造膜性 ⑤バインダー
ポリ塩化ビニル業界では乳化剤・分散剤として、製薬業界ではバインダーや徐放性骨格材料などとして使用されています。セルロースは様々な複合効果を有するため、その応用分野も最も広範囲にわたります。以下では、セルロースエーテルの様々な建築材料における用途と機能に焦点を当てます。
（１）ラテックス塗料の場合：
ラテックス塗料業界では、ヒドロキシエチルセルロースを選ぶ際に、等粘度の一般的な規格はRT30000-50000cpsで、これはHBR250の規格に相当し、参考添加量は通常約1.5‰-2‰です。ラテックス塗料におけるヒドロキシエチルセルロースの主な機能は、増粘、顔料のゲル化防止、顔料の分散、ラテックスの安定性の促進、成分の粘度上昇による施工の均展性向上です。ヒドロキシエチルセルロースは使い勝手が良く、冷水や温水に溶解でき、pH値の影響を受けず、PI値が2～12であれば安心して使用できます。使用方法は以下の通りです。I.生産時に直接添加：この方法では、ヒドロキシエチルセルロース遅延型を選択し、溶解時間が30分以上のヒドロキシエチルセルロースを使用します。手順は次のとおりです。①高せん断撹拌機を備えた容器に入れます。定量純水②低速で連続的に撹拌を開始し、同時にヒドロキシエチルを溶液に均等にゆっくりと加えます③粒状物がすべて浸るまで撹拌を続けます④その他の添加剤やアルカリ添加剤などを追加します。⑤すべてのヒドロキシエチルベースが完全に溶解するまで撹拌し、その後、処方に他の成分を追加し、完成品になるまで粉砕します。 Ⅱ。後で使用するために母液を装備：この方法では、防カビ効果のあるインスタントセルロースを選択できます。この方法の利点は、柔軟性が高く、ラテックス塗料に直接追加できることです。準備方法は手順①〜④と同じです。 Ⅲ。後で使用するためにお粥を準備する：有機溶媒はヒドロキシエチルに対して貧溶媒（不溶性）であるため、これらの溶媒を使用してお粥を準備できます。ラテックス塗料の配合に最も一般的に使用される有機溶剤は、エチレングリコール、プロピレングリコール、そしてフィルム形成剤（ジエチレングリコールブチルアセテートなど）などの有機液体です。お粥状のヒドロキシエチルセルロースは塗料に直接添加できます。完全に溶解するまで攪拌を続けます。
（２）壁削り用パテの場合：
現在、わが国のほとんどの都市では、耐水性、耐摩耗性に優れた環境に優しいパテが人々に重宝されています。これは、ビニルアルコールとホルムアルデヒドのアセタール反応によって生成されるため、徐々に人々に使用されなくなり、セルロースエーテル系製品が代替として使用されています。つまり、環境に優しい建材の開発において、セルロースは現在唯一の材料です。耐水パテには、ドライパウダーパテとパテペーストの2種類があります。これらの2種類のパテのうち、改質メチルセルロースとヒドロキシプロピルメチルセルロースを選択する必要があります。粘度規格は通常30000〜60000cpsです。パテにおけるセルロースの主な機能は、保水性、接着性、潤滑性です。各メーカーのパテの配合は異なり、灰色カルシウム、軽質カルシウム、白セメントなどもあれば、石膏粉、灰色カルシウム、軽質カルシウムなどもあるため、2つの配合におけるセルロースの規格、粘度、浸透性も異なります。添加量は約2‰～3‰です。壁削りパテの施工において、壁のベース面にはある程度の吸水性があるため（レンガ壁の吸水率は13％、コンクリートの吸水率は3～5％）、外界の蒸発と相まって、パテの水分損失が速すぎると、ひび割れや粉落ちが発生し、パテの強度が低下します。そのため、セルロースエーテルを添加することでこの問題を解決できます。ただし、フィラーの品質、特に灰カルシウムの品質も非常に重要です。セルロースエーテルは粘度が高いため、パテの浮力も向上し、施工中のたわみ現象も回避され、削り取り後の作業性が向上し、省力化も図れます。粉末パテにセルロースエーテルを添加することで、製造と使用がより便利になります。充填材と添加剤は乾燥粉末に均一に混合できます。
（３）コンクリートモルタル：
コンクリートモルタルでは、極限強度を得るために、セメントが十分に水和されている必要があります。特に夏場の工事では、コンクリートモルタルの水分損失が速すぎるため、完全水和対策として散水や保水が行われます。これは資源の無駄遣いや操作の不便さを招きます。肝心なのは、水分が表面にしか存在せず、内部の水和が不完全であることです。そのため、この問題を解決するには、モルタルコンクリートに8種類の保水剤を添加する必要があります。一般的にはヒドロキシプロピルメチルセルロースまたはメチルセルロースを選択し、粘度規格は20000〜60000cpsで、添加量は2％〜3％です。保水率は85％以上に高めることができます。モルタルコンクリートでの使用方法は、乾燥粉末を均一に混合し、水に注ぐことです。
（４）左官用石膏、接着用石膏、目地用石膏の場合：
建築業界の急速な発展に伴い、人々の新しい建築材料への需要も日々高まっています。人々の環境保護意識の高まりと建設効率の継続的な向上により、セメント系石膏製品は急速に発展しました。現在、最も一般的な石膏製品は、左官用石膏、接着石膏、象嵌石膏、タイル接着剤です。左官用石膏は、室内の壁や天井に使用される高品質の左官材です。塗られた壁面はきめ細かく滑らかです。新建築用軽量ボード接着剤は、石膏を主成分とし、各種添加剤を加えて作られた粘着材です。各種無機建築壁材間の接着に適しています。無毒、無臭、早強、速硬化、強力な接着力などの特徴があり、建築ボードやブロック工事の支持材として使用されています。石膏コーキング剤は、石膏ボード間の隙間を埋める充填材や、壁やひび割れの補修充填材として使用されています。これらの石膏製品には、一連の異なる機能があります。石膏および関連する充填剤の役割に加えて、重要な問題は、添加されたセルロースエーテル添加剤が主導的な役割を果たすことです。石膏は無水石膏と半水石膏に分けられるため、異なる石膏は製品の性能に異なる影響を与えるため、増粘、保水性、遅延性が石膏建材の品質を決定します。これらの材料の共通の問題は、空洞化とひび割れであり、初期の強度に達することができません。この問題を解決するには、セルロースの種類と遅延剤の複合利用方法を選択することです。この点で、メチルまたはヒドロキシプロピルメチル30000が一般的に選択されます。 –60000cps、添加量は1.5％–2％です。その中で、セルロースは保水性と遅延潤滑に重点を置いています。しかし、セルロースエーテルを硬化遅延剤として単独で使用することは不可能であり、初期強度に影響を与えずに混合・使用するには、クエン酸系硬化遅延剤を添加する必要があります。保水性とは、一般的に外部からの水分吸収なしに自然に失われる水分量を指します。壁面が乾燥しすぎると、下地表面での吸水と自然蒸発により、材料の水分損失が急激になり、空洞化やひび割れが発生します。この使用方法は、乾燥粉末を混合して使用します。溶液を調製する場合は、溶液の調製方法を参照してください。
（５）断熱モルタル
断熱モルタルは、北方地域における新しいタイプの内壁断熱材です。断熱材、モルタル、バインダーを合成した壁材です。この材料において、セルロースは接着と強度向上に重要な役割を果たします。一般的には、高粘度（約10000eps）のメチルセルロースを選択し、使用量は通常2‰～3‰です。使用方法は乾式粉末混合です。
（6）インターフェースエージェント
界面剤はHPNC 20000cps以上、タイル接着剤は60000cps以上を選定し、界面剤の増粘剤に着目することで、引張強度と抗矢強度を向上させることができます。タイル接着時の保水剤として使用することで、タイルの急速な乾燥や剥がれを防ぎます。
3. 産業チェーンの状況
（１）上流産業
セルロースエーテルの生産に必要な主要原料は、精製綿（または木材パルプ）と、プロピレンオキシド、塩化メチル、液体苛性ソーダ、苛性ソーダ、エチレンオキシド、トルエンなどの一般的な化学溶剤、その他の補助材料です。この産業の上流企業には、精製綿、木材パルプ生産企業、および一部の化学企業が含まれます。上記の主要原料の価格変動は、セルロースエーテルの生産コストと販売価格に程度の差はありますが影響を与えます。
精製綿のコストは比較的高いです。建材用セルロースエーテルを例にとると、報告期間中、精製綿のコストは建材用セルロースエーテルの販売コストのそれぞれ31.74%、28.50%、26.59%、26.90%を占めました。精製綿の価格変動はセルロースエーテルの生産コストに影響を与えます。精製綿の生産の主な原料はコットンリンターです。コットンリンターは綿花生産工程における副産物の一つで、主に綿花パルプ、精製綿、ニトロセルロースなどの製品の製造に使用されます。コットンリンターと綿花の利用価値と用途は全く異なり、その価格は明らかに綿花よりも低いですが、綿花の価格変動と一定の相関関係があります。コットンリンターの価格変動は精製綿の価格に影響を与えます。
精製綿の価格の急激な変動は、この業界における企業の生産コスト管理、製品価格設定、収益性に程度の差はあれ影響を及ぼします。精製綿の価格が高く、木材パルプの価格が比較的安い場合、コスト削減のため、木材パルプは精製綿の代替品や補充品として使用され、主に医薬用や食品用のセルロースエーテルなどの低粘度セルロースエーテルの生産に使用されます。国家統計局のウェブサイトのデータによると、2013年のわが国の綿花栽培面積は435万ヘクタール、全国の綿花生産量は631万トンでした。中国セルロース産業協会の統計によると、2014年、国内の主要精製綿メーカーによる精製綿の総生産量は33万2000トンで、原材料の供給は豊富です。
黒鉛化学装置の製造に使用される主な原材料は、鋼材と黒鉛炭素です。鋼材と黒鉛炭素の価格は、黒鉛化学装置の製造コストに占める割合が比較的高く、これらの原材料の価格変動は、黒鉛化学装置の製造コストと販売価格に一定の影響を与えます。
（２）セルロースエーテルの下流産業
セルロースエーテルは「工業用グルタミン酸ナトリウム」として、セルロースエーテルの含有量が少なく、用途が広く、下流産業は国民経済のあらゆる分野に広がっています。
通常、下流の建設業界と不動産業界は、建材用セルロースエーテルの需要成長率に一定の影響を与えます。国内の建設業界と不動産業界が急速に成長すると、国内市場における建材用セルロースエーテルの需要も急速に成長します。国内の建設業界と不動産業界の成長率が鈍化すると、国内市場における建材用セルロースエーテルの需要成長率も鈍化し、業界内の競争が激化し、企業間の適者生存が加速します。
2012年以来、国内の建築業界と不動産業界の減速を背景に、国内市場における建材用セルロースエーテルの需要は大きな変動がありません。主な理由は次のとおりです。1.国内の建築業界と不動産業界全体規模が大きく、市場総需要が比較的大きいこと。建材用セルロースエーテルの主な消費市場は、経済発展地域と一線都市、二線都市から中西部地域と三線都市へと徐々に拡大しており、国内需要の成長潜在力とスペースの拡大。2.建材コストに添加されるセルロースエーテルの割合が低く、単一の顧客が使用する量が少なく、顧客が分散しているため、需要が硬直化しやすく、下流市場の総需要は比較的安定しています。3.市場価格の変動は、建材用セルロースエーテルの需要構造の変化に影響を与える重要な要因です。 2012年以来、建材グレードのセルロースエーテルの販売価格が大幅に下落し、中高級製品の価格も大幅に下落し、より多くの顧客の購入と選択を引き付け、中高級製品の需要が増加し、普通モデルの市場需要と価格スペースを圧迫しました。
医薬産業の発展度と成長率は、医薬グレードのセルロースエーテルの需要に影響を与えます。人々の生活水準の向上と食品産業の発展は、食品グレードのセルロースエーテルの市場需要の拡大に寄与します。
4. セルロースエーテルの開発動向
セルロースエーテルの市場需要構造の違いにより、強みと弱みを持つ企業が共存しています。市場需要の明確な構造的差異を踏まえ、国内のセルロースエーテルメーカーは、それぞれの強みを活かした差別化された競争戦略を採用するとともに、市場の発展動向と方向性を的確に把握する必要があります。
（１）製品品質の安定性の確保は、依然としてセルロースエーテル企業の中核的な競争ポイントとなる。
セルロースエーテルは、この業界のほとんどの川下企業の生産コストに占める割合は小さいですが、製品の品質に大きな影響を与えます。中高級顧客グループは、特定のブランドのセルロースエーテルを使用する前に、必ず配合実験を経なければなりません。安定した配合を形成すると、通常、他のブランドの製品を置き換えることは容易ではなく、同時に、セルロースエーテルの品質安定性に対する要求は高くなります。この現象は、国内外の大規模建材メーカー、医薬品添加剤、食品添加物、PVCなどのハイエンド分野でより顕著です。製品の競争力を高めるために、メーカーは供給するセルロースエーテルの異なるバッチの品質と安定性が長期間維持されることを確保し、より良い市場評判を形成する必要があります。
（2）製品応用技術レベルの向上は、国内セルロースエーテル企業の発展方向である。
セルロースエーテルの生産技術が成熟するにつれて、応用技術のレベル向上は企業の総合競争力の向上と安定した顧客関係の形成に有利になります。先進国の著名なセルロースエーテル企業は主に「大規模なハイエンド顧客への対応＋下流の用途・用途の開発」という競争戦略を採用し、セルロースエーテルの用途・用途処方を開発し、細分化された応用分野に応じて一連の製品を構成することで、顧客の使用に便利にし、下流市場の需要を開拓しています。先進国のセルロースエーテル企業の競争は、製品参入から応用技術分野での競争へと移行しています。
投稿日時: 2023年2月27日