Эфир целлюлозы (CelluloseEther) производится из целлюлозы посредством реакции этерификации одного или нескольких этерифицирующих агентов и сухого измельчения. В соответствии с различными химическими структурами эфирных заместителей эфиры целлюлозы можно разделить на анионные, катионные и неионные эфиры. Ионные эфиры целлюлозы в основном включают эфир карбоксиметилцеллюлозы (CMC); неионные эфиры целлюлозы в основном включают эфир метилцеллюлозы (MC), эфир гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMC) и эфир гидроксиэтилцеллюлозы. Эфир хлора (HC) и так далее. Неионные эфиры делятся на водорастворимые эфиры и маслорастворимые эфиры, а неионные водорастворимые эфиры в основном используются в строительных растворах. В присутствии ионов кальция ионный эфир целлюлозы нестабилен, поэтому его редко используют в сухих строительных растворах, в которых в качестве цементирующих материалов используются цемент, гашеная известь и т. д. Неионогенные водорастворимые эфиры целлюлозы широко используются в промышленности строительных материалов благодаря своей суспензионной стабильности и способности удерживать воду.
1. Химические свойства эфира целлюлозы
Каждый эфир целлюлозы имеет базовую структуру целлюлозы — структуру ангидроглюкозы. В процессе получения эфира целлюлозы целлюлозное волокно сначала нагревают в щелочном растворе, а затем обрабатывают этерифицирующим агентом. Волокнистый продукт реакции очищают и измельчают до образования однородного порошка с определенной тонкостью.
В процессе производства МЦ в качестве этерифицирующего агента используется только метилхлорид; в производстве ГПМЦ, помимо метилхлорида, для получения гидроксипропильных замещающих групп используется также пропиленоксид. Различные эфиры целлюлозы имеют различные соотношения метил- и гидроксипропилзамещения, которые влияют на органическую совместимость и температуру термического гелеобразования растворов эфиров целлюлозы.
2. Сценарии применения эфира целлюлозы
Эфир целлюлозы — неионный полусинтетический полимер, растворимый в воде и растворимый в растворителях. Он оказывает различное воздействие в различных отраслях промышленности. Например, в химических строительных материалах он оказывает следующие сложные воздействия:
①Влагоудерживающий агент ②Загуститель ③Выравнивающая способность ④Пленкообразующая способность ⑤Связующее
В поливинилхлоридной промышленности это эмульгатор и диспергатор; в фармацевтической промышленности это связующее вещество и материал каркаса с медленным и контролируемым высвобождением и т. д. Поскольку целлюлоза имеет множество композитных эффектов, ее применение Область также является наиболее обширной. Ниже основное внимание уделяется использованию и функции эфира целлюлозы в различных строительных материалах.
(1) В латексной краске:
В латексной лакокрасочной промышленности для выбора гидроксиэтилцеллюлозы общая спецификация равной вязкости составляет RT30000-50000cps, что соответствует спецификации HBR250, а эталонная дозировка обычно составляет около 1,5‰-2‰. Основная функция гидроксиэтила в латексной краске - загущать, предотвращать гелеобразование пигмента, помогать дисперсии пигмента, стабильности латекса и увеличивать вязкость компонентов, что способствует выравниванию характеристик конструкции: гидроксиэтилцеллюлоза более удобна в использовании. Ее можно растворять в холодной и горячей воде, и на нее не влияет значение pH. Ее можно использовать со спокойной душой, когда значение PI составляет от 2 до 12. Методы использования следующие: I. Прямое добавление в производство: для этого метода следует выбирать тип гидроксиэтилцеллюлозы замедленного действия, и используется гидроксиэтилцеллюлоза со временем растворения более 30 минут. Шаги следующие: ① Поместите его в емкость, оснащенную мешалкой с высоким сдвигом. Количественно чистая вода ② Начните непрерывное перемешивание на низкой скорости и в то же время медленно добавляйте гидроксиэтил в раствор равномерно ③ Продолжайте перемешивать, пока все гранулированные материалы не пропитаются ④ Добавьте другие добавки и щелочные добавки и т. д. ⑤ Перемешивайте, пока вся гидроксиэтиловая основа полностью не растворится, затем добавьте другие компоненты в формулу и измельчайте до получения готового продукта. Ⅱ. Оснащен маточным раствором для последующего использования: Этот метод позволяет выбрать растворимую целлюлозу, которая обладает противоплесневым эффектом. Преимущество этого метода в том, что он более гибок и может быть непосредственно добавлен в латексную краску. Метод приготовления такой же, как и шаги ①-④. Ⅲ. Приготовьте кашу для последующего использования: Поскольку органические растворители являются плохими растворителями (нерастворимыми) для гидроксиэтила, эти растворители можно использовать для приготовления каши. Наиболее часто используемые органические растворители — это органические жидкости в рецептурах латексных красок, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль и пленкообразующие агенты (такие как диэтиленгликольбутилацетат). Кашу гидроксиэтилцеллюлозы можно добавлять непосредственно в краску. Продолжайте размешивать до полного растворения.
(2) В шпатлевке для стен:
В настоящее время в большинстве городов моей страны водостойкая и устойчивая к истиранию экологически чистая шпатлевка в основном ценится людьми. Она производится путем реакции ацеталя винилового спирта и формальдегида. Поэтому этот материал постепенно устраняется людьми, и для замены этого материала используются продукты серии эфиров целлюлозы. То есть, для разработки экологически чистых строительных материалов целлюлоза в настоящее время является единственным материалом. В водостойкой шпатлевке она делится на два типа: сухая порошковая шпатлевка и шпатлевочная паста. Среди этих двух видов шпатлевки следует выбирать модифицированную метилцеллюлозу и гидроксипропилметил. Спецификация вязкости обычно составляет от 30000 до 60000 сП. Основные функции целлюлозы в шпатлевке - удержание воды, связывание и смазывание. Так как формулы шпатлевки у разных производителей разные, некоторые из них серокальциевые, светлокальциевые, белые цементные и т. д., а некоторые из них гипсовый порошок, серый кальций, светлокальциевые и т. д., то технические характеристики, вязкость и проникновение целлюлозы в двух формулах также различаются. Количество добавляемого составляет около 2‰-3‰. При строительстве стеновой скребковой шпатлевки, поскольку базовая поверхность стены имеет определенную степень водопоглощения (коэффициент водопоглощения кирпичной стены составляет 13%, а коэффициент водопоглощения бетона составляет 3-5%), в сочетании с испарением внешнего мира, если шпатлевка слишком быстро теряет воду, это приведет к трещинам или удалению порошка, что ослабит прочность шпатлевки. Поэтому добавление эфира целлюлозы решит эту проблему. Но качество наполнителя, особенно качество золы кальция, также чрезвычайно важно. Благодаря высокой вязкости целлюлозы также повышается плавучесть шпатлевки, а также исключается явление провисания во время строительства, и после соскабливания она более удобна и экономит труд. Удобнее добавлять эфир целлюлозы в порошковую шпатлевку. Ее производство и использование более удобны. Наполнитель и добавки можно равномерно смешивать в сухом порошке.
(3) Бетонный раствор:
В бетонном растворе для достижения максимальной прочности цемент должен быть полностью гидратирован. Особенно при летнем строительстве бетонный раствор слишком быстро теряет воду, и меры полной гидратации используются для поддержания и разбрызгивания воды. Пустая трата ресурсов и неудобная эксплуатация, ключ в том, что вода находится только на поверхности, а внутренняя гидратация все еще не завершена, поэтому решение этой проблемы заключается в добавлении восьми водоудерживающих агентов в растворный бетон, как правило, выбирают гидроксипропилметил или метилцеллюлозу, спецификация вязкости составляет от 20000 до 60000 сП, а количество добавления составляет 2% -3%. Степень удержания воды может быть увеличена до более чем 85%. Метод использования в растворном бетоне заключается в равномерном смешивании сухого порошка и высыпании его в воду.
(4) В штукатурном гипсе, связанном гипсе, герметизирующем гипсе:
С быстрым развитием строительной отрасли спрос людей на новые строительные материалы также растет с каждым днем. В связи с ростом осведомленности людей об охране окружающей среды и постоянным повышением эффективности строительства, цементные гипсовые изделия быстро развивались. В настоящее время наиболее распространенными гипсовыми изделиями являются штукатурный гипс, связанный гипс, инкрустированный гипс и клей для плитки. Штукатурный гипс является высококачественным штукатурным материалом для внутренних стен и потолков. Поверхность стены, оштукатуренная им, тонкая и гладкая. Новый строительный легкий клей для плит представляет собой липкий материал, изготовленный из гипса в качестве основного материала и различных добавок. Он подходит для склеивания различных неорганических строительных стеновых материалов. Он нетоксичен, не имеет запаха, быстро набирает прочность и быстро схватывается, обладает прочным сцеплением и другими характеристиками, является вспомогательным материалом для строительных плит и блочных конструкций; гипсовый герметик является заполнителем зазоров между гипсовыми плитами и ремонтным заполнителем для стен и трещин. Эти гипсовые продукты имеют ряд различных функций. В дополнение к роли гипса и связанных с ним наполнителей, ключевым вопросом является то, что добавленные добавки эфира целлюлозы играют ведущую роль. Поскольку гипс делится на безводный гипс и полугидрат гипса, разный гипс по-разному влияет на эксплуатационные характеристики продукта, поэтому загустевание, удержание воды и замедление определяют качество гипсовых строительных материалов. Общей проблемой этих материалов является образование пустот и трещин, а начальная прочность не может быть достигнута. Чтобы решить эту проблему, необходимо выбрать тип целлюлозы и метод использования соединения замедлителя. В связи с этим обычно выбирают метил или гидроксипропилметил 30000. –60000cps, количество добавления составляет 1,5%–2%. Среди них целлюлоза фокусируется на удержании воды и замедлении смазки. Однако невозможно полагаться на эфир целлюлозы как на замедлитель, и необходимо добавлять замедлитель на основе лимонной кислоты для смешивания и использования без влияния на начальную прочность. Водоудержание обычно относится к тому, сколько воды будет потеряно естественным путем без внешнего водопоглощения. Если стена слишком сухая, водопоглощение и естественное испарение на базовой поверхности заставят материал терять воду слишком быстро, а также произойдет образование пустот и трещин. Этот метод использования смешивается с сухим порошком. Если вы готовите раствор, пожалуйста, ознакомьтесь со способом приготовления раствора.
(5) Теплоизоляционный раствор
Изоляционный раствор — это новый тип материала для внутренней изоляции стен в северном регионе. Это стеновой материал, синтезированный из изоляционного материала, раствора и связующего. В этом материале целлюлоза играет ключевую роль в склеивании и повышении прочности. Обычно выбирают метилцеллюлозу с высокой вязкостью (около 10000 eps), дозировка обычно составляет от 2‰ до 3‰), а метод использования — смешивание сухого порошка.
(6) интерфейсный агент
Выберите HPNC 20000cps для связующего агента, выберите 60000cps или более для плиточного клея и сосредоточьтесь на загустителе в связующем агенте, который может улучшить прочность на разрыв и прочность против стрелы. Используется как водоудерживающий агент при склеивании плитки, чтобы предотвратить слишком быстрое высыхание и падение плитки.
3. Ситуация в отраслевой цепочке
(1) Добывающая промышленность
Основным сырьем, необходимым для производства эфира целлюлозы, является очищенный хлопок (или древесная масса) и некоторые распространенные химические растворители, такие как пропиленоксид, метилхлорид, жидкая каустическая сода, каустическая сода, этиленоксид, толуол и другие вспомогательные материалы. Предприятиями этой отрасли являются предприятия по производству очищенного хлопка, древесной массы и некоторые химические предприятия. Колебания цен на вышеупомянутые основные виды сырья будут иметь различную степень влияния на себестоимость производства и цену продажи эфира целлюлозы.
Стоимость очищенного хлопка относительно высока. Если взять в качестве примера эфир целлюлозы строительного сорта, то за отчетный период стоимость очищенного хлопка составила 31,74%, 28,50%, 26,59% и 26,90% от себестоимости эфира целлюлозы строительного сорта соответственно. Колебание цен на очищенный хлопок повлияет на себестоимость производства эфира целлюлозы. Основным сырьем для производства очищенного хлопка является хлопковый линт. Хлопковый линт является одним из побочных продуктов в процессе производства хлопка, в основном используется для производства хлопковой целлюлозы, очищенного хлопка, нитроцеллюлозы и других продуктов. Потребительная стоимость и использование хлопкового линта и хлопка существенно различаются, и его цена, очевидно, ниже, чем у хлопка, но она имеет определенную корреляцию с колебанием цен на хлопок. Колебания цен на хлопковый линт влияют на цену очищенного хлопка.
Резкие колебания цен на очищенный хлопок будут иметь различную степень влияния на контроль производственных затрат, ценообразование на продукцию и прибыльность предприятий этой отрасли. Когда цена на очищенный хлопок высока, а цена на древесную массу относительно дешева, в целях снижения затрат древесная масса может использоваться в качестве заменителя и дополнения к очищенному хлопку, в основном для производства эфиров целлюлозы с низкой вязкостью, таких как фармацевтические и пищевые эфиры целлюлозы. Согласно данным с веб-сайта Национального бюро статистики, в 2013 году площадь посевов хлопка в моей стране составляла 4,35 миллиона гектаров, а национальный объем производства хлопка — 6,31 миллиона тонн. Согласно статистическим данным Китайской ассоциации целлюлозной промышленности, в 2014 году общий объем производства очищенного хлопка, произведенного основными отечественными производителями очищенного хлопка, составил 332 000 тонн, а поставки сырья обильны.
Основным сырьем для производства графитового химического оборудования являются сталь и графитовый углерод. Цена стали и графитового углеродного волокна составляет относительно большую долю в себестоимости графитового химического оборудования. Колебания цен на эти виды сырья будут иметь определенное влияние на себестоимость и отпускную цену графитового химического оборудования.
(2) Перерабатывающая промышленность эфира целлюлозы
Как «промышленный глутамат натрия», эфир целлюлозы имеет низкую долю эфира целлюлозы и имеет широкий спектр применения. Отрасли, перерабатывающие продукцию, разбросаны по всем слоям жизни в национальной экономике.
Обычно, нисходящая строительная отрасль и отрасль недвижимости будут иметь определенное влияние на темпы роста спроса на целлюлозный эфир класса строительных материалов. Когда отечественная строительная отрасль и отрасль недвижимости быстро растут, спрос на внутреннем рынке на целлюлозный эфир класса строительных материалов быстро растет. Когда темпы роста отечественной строительной отрасли и отрасли недвижимости замедляются, темпы роста спроса на целлюлозный эфир класса строительных материалов на внутреннем рынке замедлятся, что усилит конкуренцию в этой отрасли и ускорит процесс выживания наиболее приспособленных среди предприятий этой отрасли.
Начиная с 2012 года, в условиях замедления темпов роста отечественной строительной отрасли и сектора недвижимости, спрос на целлюлозный эфир для строительных материалов на внутреннем рынке существенно не колебался. Основные причины: 1. Общий масштаб отечественной строительной отрасли и сектора недвижимости велик, а общий рыночный спрос относительно велик; основной потребительский рынок целлюлозного эфира для строительных материалов постепенно расширяется из экономически развитых районов и городов первого и второго уровня в центральные и западные регионы и города третьего уровня, потенциал роста внутреннего спроса и расширение пространства; 2. Доля целлюлозного эфира, добавляемого в стоимость строительных материалов, низкая, а объем, используемый одним покупателем, невелик, и покупатели разбросаны, что склонно к жесткому спросу, а общий спрос на рынке ниже по цепочке поставок относительно стабилен; 3. Изменение рыночной цены является важным фактором, влияющим на изменение структуры спроса на целлюлозный эфир для строительных материалов. С 2012 года цена продажи эфира целлюлозы для строительных материалов значительно снизилась, что привело к значительному падению цен на продукцию среднего и высокого класса, привлекая больше покупателей к покупке и выбору, увеличивая спрос на продукцию среднего и высокого класса и сокращая рыночный спрос и ценовое пространство для обычных моделей.
Степень развития фармацевтической промышленности и темпы роста фармацевтической промышленности будут влиять на спрос на эфир целлюлозы фармацевтического класса. Повышение уровня жизни людей и развитая пищевая промышленность способствуют увеличению спроса на рынке на эфир целлюлозы пищевого класса.
4. Тенденция развития эфира целлюлозы
Из-за структурных различий в рыночном спросе на эфир целлюлозы компании с разными сильными и слабыми сторонами могут сосуществовать. Ввиду очевидной структурной дифференциации рыночного спроса отечественные производители эфира целлюлозы приняли дифференцированные стратегии конкуренции, основанные на собственных сильных сторонах, и в то же время им необходимо хорошо понимать тенденции развития и направления рынка.
(1) Обеспечение стабильности качества продукции по-прежнему будет основным конкурентным преимуществом предприятий по производству эфира целлюлозы.
Эфир целлюлозы составляет небольшую долю производственных затрат большинства предприятий нижнего уровня в этой отрасли, но он оказывает большое влияние на качество продукции. Группы клиентов среднего и высокого уровня должны пройти эксперименты с формулами, прежде чем использовать определенную марку эфира целлюлозы. После формирования стабильной формулы обычно нелегко заменить другие марки продуктов, и в то же время к стабильности качества эфира целлюлозы предъявляются более высокие требования. Это явление более заметно в таких областях высокого уровня, как крупные производители строительных материалов в стране и за рубежом, фармацевтические наполнители, пищевые добавки и ПВХ. Чтобы повысить конкурентоспособность продукции, производители должны гарантировать, что качество и стабильность различных партий эфира целлюлозы, которые они поставляют, могут поддерживаться в течение длительного времени, чтобы сформировать лучшую репутацию на рынке.
(2) Повышение уровня технологии применения продукции является направлением развития отечественных предприятий эфироцеллюлозного производства.
С возрастающей зрелостью технологии производства эфира целлюлозы, более высокий уровень технологии применения способствует повышению комплексной конкурентоспособности предприятий и формированию стабильных отношений с клиентами. Известные компании по производству эфира целлюлозы в развитых странах в основном принимают конкурентную стратегию «встреча с крупными высококлассными клиентами + разработка нисходящих применений и применений» для разработки формул использования и использования эфира целлюлозы и конфигурации серии продуктов в соответствии с различными подразделенными областями применения для облегчения использования клиентами и развития нисходящего рыночного спроса. Конкуренция предприятий по производству эфира целлюлозы в развитых странах перешла от выхода на рынок продукта к конкуренции в области технологии применения.
Время публикации: 27 февр. 2023 г.