Эфир целлюлозыПолучается из целлюлозы путём реакции этерификации с одним или несколькими этерифицирующими агентами и сухого измельчения. В зависимости от химической структуры эфирных заместителей эфиры целлюлозы можно разделить на анионные, катионные и неионогенные. К ионогенным эфирам целлюлозы относятся, главным образом, эфиры карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ); к неионогенным эфирам целлюлозы относятся, главным образом, метилцеллюлозный эфир (МЦ), гидроксипропилметилцеллюлозный эфир (ГПМЦ) и гидроксиэтилцеллюлозный эфир (ГЭЭ). Неионогенные эфиры, в свою очередь, подразделяются на водорастворимые и маслорастворимые и используются в основном в строительных растворах. В присутствии ионов кальция ионный эфир целлюлозы нестабилен, поэтому его редко используют в сухих строительных смесях на основе цемента, гашеной извести и других вяжущих материалов. Неионогенные водорастворимые эфиры целлюлозы широко используются в промышленности строительных материалов благодаря своей суспензионной стабильности и водоудерживающим свойствам.
1. Химические свойства эфира целлюлозы
Каждый эфир целлюлозыИмеет базовую структуру целлюлозы – структуру дегидратированной глюкозы. В процессе получения эфира целлюлозы целлюлозные волокна сначала нагревают в щелочном растворе, а затем обрабатывают этерифицирующими агентами. Волокнистые продукты реакции очищают и измельчают до образования однородного порошка определённой степени дисперсности.
В процессе производства МЦ в качестве этерифицирующего агента используется только хлорид метана; Кроме того, в процессе производства используется хлорид метанаГПМЦЭпоксипропилен также используется для получения гидроксипропильных заместителей. Различные эфиры целлюлозы имеют различную степень замещения метильных и гидроксипропильных групп, что влияет на органическую растворимость растворов эфиров целлюлозы, температуру термогеля и другие свойства.
2. Области применения эфира целлюлозы
Эфир целлюлозыЭто неионогенный полусинтетический полимер, растворимый в воде и содержащий растворители. Его действие различается в разных отраслях. Например, в химической промышленности строительных материалов он оказывает следующее комплексное воздействие:
① Влагоудерживающий агент ② Загуститель ③ Выравнивающее свойство ④ Пленкообразующее свойство ⑤ Адгезионные свойства
ВПВХВ фармацевтической промышленности целлюлоза используется в качестве эмульгатора и диспергатора; в фармацевтической промышленности целлюлоза используется в качестве связующего вещества и материала для каркасных конструкций с замедленным высвобождением. Именно благодаря своему многообразию композитных эффектов, она нашла самое широкое применение в различных строительных материалах. Ниже мы рассмотрим способы и функции эфира целлюлозы в различных строительных материалах.
(1) В латексной краске:
В производстве латексных красок необходимо выбиратьгидроксиэтилцеллюлоза. Общая спецификация для одинаковой вязкости составляет RT30000-5000 сПз, что соответствует спецификации HBR250. Референтная дозировка обычно составляет около 1,5 ‰ -2 ‰. Основная роль гидроксиэтилцеллюлозы в латексной краске - загущение, предотвращение образования геля пигмента, содействие дисперсии пигмента, стабильность латекса, улучшение вязкости компонентов и содействие выравнивающим характеристикам конструкции: гидроксиэтилцеллюлоза проста в использовании, ее можно растворить в холодной и горячей воде, и она не зависит от значения pH. Ее можно безопасно использовать при значении PI от 2 до 12. Используются следующие три метода: I. Непосредственное добавление в производство: для этого метода следует выбрать гидроксиэтилцеллюлозу замедленного типа со временем растворения более 30 минут. Этапы использования следующие: ① Поместите количественное количество чистой воды в контейнер, снабженный мешалкой с высокой деформацией; ② Начните перемешивание на низкой скорости без остановки. В то же время медленно и равномерно добавляйте гидроксиэтил к раствору. ③ Продолжайте перемешивание, пока все частицы материала не станут влажными. ④ Добавьте другие добавки и щелочные добавки. ⑤ Перемешивайте, пока весь гидроксиэтил полностью не растворится. Затем добавьте другие компоненты в формулу и измельчайте до получения готового продукта. II. Подготовка маточного раствора для использования: этот метод может выбирать тип мгновенного приготовления и обладает противоплесневым эффектом на целлюлозе. Преимущество этого метода заключается в том, что он очень гибкий и может быть непосредственно добавлен в латексную краску. Метод приготовления такой же, как шаги с 1 по 4. III. Подготовка веществ, подобных конги, для дальнейшего использования: поскольку органические растворители являются плохими растворителями (нерастворимыми) для гидроксиэтил, эти растворители можно использовать для приготовления веществ, подобных конги. Наиболее часто используемым органическим растворителем является органическая жидкость в формуле эмульсионной краски, такая как этиленгликоль, пропиленгликоль и пленкообразователь (такой как бутилацетат диэтиленгликоля). Гидроксиэтилцеллюлозу, похожую на отвар, можно добавлять непосредственно в краску, а затем продолжать размешивать до полного растворения.
(2) При соскабливании шпатлевки со стен:
В настоящее время в большинстве городов Китая в основном ценится экологически чистая шпатлевка, устойчивая к воде и истиранию. В последние несколько лет из-за выделения газообразного формальдегида из шпатлевки, изготовленной из строительного клея, который вредит здоровью людей, строительный клей был получен путем ацетальной реакции поливинилового спирта и формальдегида. Таким образом, этот материал постепенно выводится из употребления людьми, и заменой ему являются продукты серии эфиров целлюлозы, что означает разработку экологически чистых строительных материалов. Целлюлоза в настоящее время является единственным доступным материалом. Водостойкую шпатлевку можно разделить на два типа: сухую порошковую шпатлевку и шпатлевочную пасту. Как правило, в качестве двух типов шпатлевки выбирают модифицированную метилцеллюлозу и гидроксипропилметилцеллюлозу, а вязкость обычно составляет от 30000 до 60000 сП. Основная функция целлюлозы в шпатлевке - удерживать воду, связывать и смазывать. Из-за различий в формулах шпатлевок разных производителей, некоторые из которых представляют собой серый кальций, легкий кальций, белый цемент и т. Д., В то время как другие представляют собой гипсовый порошок, серый кальций, легкий кальций и т. Д., Технические характеристики, вязкость и количество инфильтрации целлюлозы для двух формул также различаются, с общим количеством добавления около 2 ‰ -3 ‰. При строительстве скребковой шпатлевки для стен из-за определенного водопоглощения базовой поверхности стены (степень водопоглощения кирпичных стен составляет 13%, а водопоглощение бетона составляет 3-5%), в сочетании с внешним испарением, если шпатлевка теряет воду слишком быстро, это приведет к трещинам или отслоению порошка и, таким образом, ослабит прочность шпатлевки. Поэтому добавление эфира целлюлозы решит эту проблему. Однако качество наполнителя, особенно качество серого кальция, также чрезвычайно важно. Благодаря высокой вязкости целлюлоза также повышает плавучесть шпатлевки, предотвращает провисание во время строительства, а также облегчает и экономит трудозатраты при соскабливании. Эфир целлюлозы в порошковую шпатлевку необходимо добавлять на заводе в нужном количестве. Её производство и применение относительно удобны, а наполнитель и добавки можно равномерно смешивать с сухим порошком. Строительство также относительно удобно, а распределение воды на месте зависит от её расхода.
(3) Бетонный раствор:
В бетонном растворе, чтобы действительно достичь конечной прочности, необходимо полностью гидратировать цемент. Особенно при летнем строительстве, когда водоотдача бетонного раствора слишком быстрая, принимаются меры по полной гидратации для поддержания и распыления воды. Этот метод приводит к потере водных ресурсов и неудобствам в работе, и ключевой момент заключается в том, что вода находится только на поверхности, в то время как внутренняя гидратация еще не завершена. Поэтому решение этой проблемы заключается в следующем:, Добавление восьми водоудерживающих агентов целлюлозы в раствор бетона обычно выбирает гидроксипропилметил или метилцеллюлозу с характеристиками вязкости в диапазоне от 20000 до 60000 сП и количеством добавления от 2% до 3%. Примерно, степень удержания воды может быть увеличена до более чем 85%. Метод использования в раствор бетона заключается в том, чтобы равномерно перемешать сухой порошок, а затем вылить воду в рот.
(4) В штукатурном гипсе, связующем гипсе и заделывающем гипсе:
С быстрым развитием строительной отрасли, спрос на новые строительные материалы также растет с каждым днем. В связи с растущим пониманием необходимости защиты окружающей среды и постоянным повышением эффективности строительства, цементные гипсовые изделия получили быстрое развитие. В настоящее время наиболее распространенными гипсовыми изделиями являются штукатурный гипс, вяжущий гипс, встроенный гипс, вяжущее для плитки и т. д. Гипсовая штукатурка - это высококачественный материал для штукатурки внутренних стен и кровельных плит. Стены, которые она использует для штукатурки, получаются тонкими и гладкими, без отслаивающегося порошка и прочно сцепляются с основанием, не трескаются и не отслаиваются, а также выполняют функцию огнезащиты; Связанный гипс - это новый тип вяжущего для легких строительных плит, который изготавливается из гипса в качестве основного материала с добавлением различных добавок, повышающих прочность. Он подходит для склеивания различных неорганических строительных стеновых материалов и обладает характеристиками нетоксичности, отсутствия запаха, ранней прочности, быстрого схватывания и прочного сцепления. Это вспомогательный материал для строительства строительных плит и блоков; Гипсовая шпатлевка – это материал для заполнения щелей между гипсовыми плитами, а также для ремонта стен и трещин. Эти гипсовые изделия выполняют ряд различных функций. Помимо гипса и родственных наполнителей, ключевым моментом является то, что добавленные добавки на основе эфиров целлюлозы играют доминирующую роль. В связи с тем, что гипс делится на безводный гипс и полуводный гипс, различные виды гипса по-разному влияют на эксплуатационные характеристики продукта. Таким образом, загущение, водоудержание и замедление определяют качество гипсовых строительных материалов. Распространенной проблемой этих материалов является образование пустот и трещин, а также невозможность достижения начальной прочности. Для решения этой проблемы необходимо выбрать модель целлюлозы и метод комплексного использования замедлителей. В связи с этим, метил или гидроксипропилметил, как правило, выбирают в диапазоне от 30000 до 60000 сПз, с количеством добавления 1,5% -2%. Среди них целлюлоза выделяется своими водоудерживающими, замедляющими и смазывающими свойствами. Однако в этом процессе невозможно использовать эфир целлюлозы в качестве замедлителя, и для смешивания и использования необходимо добавлять лимонную кислоту в качестве замедлителя без влияния на начальную прочность. Водоудерживающей способностью обычно называют величину естественной потери воды без учета внешнего водопоглощения. Если стена сухая, водопоглощение и естественное испарение с поверхности основания приводят к слишком быстрой потере воды материалом, что также приводит к образованию пустот и трещин. Данный метод применения предназначен для смешивания сухого порошка. При приготовлении раствора см. метод приготовления раствора.
(5) Изоляционный раствор
Теплоизоляционный раствор – это новый тип материала для внутренней изоляции стен в северном регионе, состоящий из изоляционных материалов, раствора и клея. Целлюлоза играет ключевую роль в склеивании и повышении прочности этого материала. Обычно используется метилцеллюлоза с высокой вязкостью (около 10000 мПа·с), дозировка обычно составляет 2–3 ‰. Метод применения – сухое порошковое смешивание.
(6) Интерфейсный агент
Интерфейсный агент должен бытьГПМЦ20000 сП, а клей для плитки должен иметь вязкость более 60000 сП. В связующем веществе особое внимание следует уделять загустителю, который может повысить прочность на разрыв и стойкость к стреловидным воздействиям. Используйте водоудерживающий агент при приклеивании плитки, чтобы предотвратить её быстрое отслоение из-за потери воды.
3. Ситуация в отраслевой цепочке
(1) Добывающая промышленность
Основное сырье, необходимое для производстваэфир целлюлозыВ состав сырья входят очищенный хлопок (или древесная масса) и некоторые распространённые химические растворители, такие как эпоксидная смола, пропан, хлорметан, жидкая щёлочь, чешуйчатая щёлочь, оксид этилена, толуол и другие вспомогательные материалы. К перерабатывающим предприятиям этой отрасли относятся предприятия по производству очищенного хлопка и древесной массы, а также некоторые химические предприятия. Колебания цен на основные виды сырья, упомянутые выше, в различной степени влияют на себестоимость и отпускную цену эфиров целлюлозы.
Стоимость очищенного хлопка относительно высока. Если взять в качестве примера эфир целлюлозы для строительных материалов, то за отчетный период соотношение себестоимости очищенного хлопка к себестоимости продаж эфира целлюлозы для строительных материалов составило 31,74%, 28,50%, 26,59% и 26,90% 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 используемым для производства таких продуктов, как хлопковая целлюлоза, очищенный хлопок и нитроцеллюлоза. Существует значительная разница в стоимости использования и использовании хлопкового линта и хлопка, и их цены значительно ниже, чем у хлопка, но существует определенная корреляция с колебанием цен на хлопок. Колебание цен на хлопковый линт повлияет на цену очищенного хлопка.
Резкие колебания цен на очищенный хлопок будут иметь различную степень влияния на контроль издержек производства, ценообразование на продукцию и рентабельность предприятий в этой отрасли. В контексте более высоких цен на очищенный хлопок и относительно более низких цен на древесную целлюлозу, в целях снижения затрат, древесная целлюлоза может использоваться в качестве заменителя и дополнения к очищенному хлопку, в основном для производства эфиров целлюлозы с более низкой вязкостью, таких как фармацевтические и пищевые эфиры целлюлозы. Согласно данным веб-сайта Национального бюро статистики, в 2013 году площадь посевов хлопка в Китае составляла 4,35 миллиона гектаров, а национальное производство хлопка - 6,31 миллиона тонн. Согласно статистическим данным Ассоциации целлюлозной промышленности Китая, в 2014 году общий объем производства очищенного хлопка основными отечественными предприятиями по производству очищенного хлопка составил 332 000 тонн, с достаточным запасом сырья.
Основным сырьем для производства графитового химического оборудования являются сталь и графитоуглерод. Стоимость стали и графитоуглерода составляет значительную долю в себестоимости графитового химического оборудования. Колебания цен на это сырье оказывают определённое влияние на себестоимость и отпускную цену графитового химического оборудования.
(2) Ситуация в перерабатывающей промышленности эфиров целлюлозы
Эфир целлюлозы, как «промышленный глутамат натрия», имеет низкую долю добавок и широкий спектр применения, причем перерабатывающие производства разбросаны по различным отраслям народного хозяйства.
Как правило, отрасли строительства и недвижимости, перерабатывающие предприятия, оказывают определённое влияние на темпы роста спроса на эфир целлюлозы для производства строительных материалов. При относительно высоких темпах роста отечественного строительства и недвижимости спрос на эфир целлюлозы для производства строительных материалов на внутреннем рынке также быстро растёт. При замедлении темпов роста отечественного строительства и недвижимости спрос на эфир целлюлозы для производства строительных материалов на внутреннем рынке также снижается, что обостряет конкуренцию в этой отрасли и ускоряет процесс выживания предприятий.
Начиная с 2012 года, в условиях замедления темпов роста отечественного строительства и недвижимости, на внутреннем рынке не наблюдалось существенных колебаний спроса на эфир целлюлозы для строительных материалов. Основные причины заключаются в следующем: во-первых, общий масштаб отечественного строительства и недвижимости велик, а общий рыночный спрос относительно велик; основной рынок потребления эфира целлюлозы для строительных материалов постепенно расширялся от экономически развитых регионов и городов первого и второго уровня до центральных и западных регионов и городов третьего уровня, что расширяет потенциал и пространство для роста внутреннего спроса; 2. Дополнительный объем эфира целлюлозы составляет небольшую долю от стоимости строительных материалов, а объем, используемый одним потребителем, невелик. Потребители рассредоточены, что может легко генерировать жесткий спрос. Общий спрос на рынке перерабатывающей промышленности относительно стабилен; 3. Изменение рыночной цены является важным фактором, влияющим на структуру спроса на эфир целлюлозы для строительных материалов. С 2012 года цена на эфир целлюлозы для строительных материалов существенно снизилась, что привело к существенному снижению цен на продукцию среднего и высокого класса, привлекая больше покупателей к покупкам и выбору, увеличивая спрос на продукцию среднего и высокого класса и сокращая рыночный спрос и ценовой диапазон обычных модельных продуктов.
Уровень развития и темпы роста фармацевтической промышленности будут влиять на спрос на эфир целлюлозы фармацевтического класса. Повышение уровня жизни населения и развитие пищевой промышленности способствуют росту спроса на эфир целлюлозы пищевого класса.
6. Тенденция развития эфиров целлюлозы
В связи со структурными различиями в рыночном спросе на эфир целлюлозы сложилась ситуация, в которой предприятия с разными сильными сторонами могут сосуществовать. В ответ на очевидную структурную дифференциацию рыночного спроса отечественные производители эфира целлюлозы приняли дифференцированные конкурентные стратегии, основанные на собственных сильных сторонах, одновременно эффективно понимая тенденции и направление развития рынка.
(1) Обеспечение стабильности качества продукции по-прежнему будет основным конкурентным преимуществом для предприятий по производству эфиров целлюлозы.
Эфир целлюлозысоставляет относительно небольшую долю производственных затрат на большинстве предприятий нижнего уровня в этой отрасли, но оказывает существенное влияние на качество продукции. Группа клиентов высокого класса должна пройти эксперименты с формулами, прежде чем использовать определенную марку и модель эфира целлюлозы. После формирования стабильной формулы, как правило, нелегко заменить продукты других марок, и к стабильности качества эфира целлюлозы также предъявляются более высокие требования. Это явление более заметно в областях высокого класса, таких как отечественные и зарубежные крупные предприятия по производству строительных материалов, фармацевтических вспомогательных веществ, пищевых добавок, ПВХ и т. д. Для повышения конкурентоспособности продукции производственные предприятия должны гарантировать, что стабильность качества различных партий поставляемого эфира целлюлозы может сохраняться в течение длительного времени, чтобы сформировать хорошую репутацию на рынке.
(2) Повышение уровня технологии применения продукции является направлением развития отечественных предприятий эфироцеллюлозы.
В связи с постоянно развивающейся технологией производства эфиров целлюлозы, более высокий уровень технологий их применения выгоден для предприятий, позволяя им повысить свою комплексную конкурентоспособность и сформировать стабильные отношения с клиентами. Известные производители эфиров целлюлозы в развитых странах в основном придерживаются конкурентной стратегии, направленной на «нацеливание на крупных, высококонкурентных клиентов и развитие вторичных областей применения», развиваяэфир целлюлозыФормулы применения и использования, а также разработка серий продуктов в соответствии с различными сегментированными областями применения для упрощения использования клиентами и стимулирования спроса на последующих этапах переработки. Конкуренция между предприятиями по производству эфиров целлюлозы в развитых странах сместилась с продуктов на технологии применения.
Время публикации: 31 августа 2023 г.