целлюлозный эфирПолучают из целлюлозы путем 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 ионным эфирам целлюлозы относятся в основном карбоксиметилцеллюлозные эфиры (КМЦ); к неионогенным эфирам целлюлозы относятся в основном метилцеллюлозные эфиры (МЦ), гидроксипропилметилцеллюлозные эфиры (ГПМК), и гидроксиэтилцеллюлозный эфир (ГЦ). Неионогенные эфиры подразделяются на водорастворимые и маслорастворимые эфиры и в основном используются в строительных растворах. В присутствии ионов кальция ионогенный целлюлозный эфир нестабилен, поэтому его редко используют в сухих строительных растворах с цементом, гашеной известью и другими цементирующими материалами. Неионогенные водорастворимые целлюлозные эфиры широко используются в строительной промышленности благодаря их суспензионной стабильности и влагоудерживающим свойствам.
1. Химические свойства эфира целлюлозы
Каждый эфир целлюлозыИмеет основную структуру целлюлозы – структуру дегидратированной глюкозы. В процессе производства целлюлозного эфира целлюлозные волокна сначала нагревают в щелочном растворе, а затем обрабатывают этерифицирующими агентами. Полученные волокнистые продукты реакции очищают и измельчают до образования однородного порошка определенной тонкости.
В процессе производства МС в качестве этерифицирующего агента используется только хлорид метана; помимо использования хлорида метана в производствеГПМКЭпоксипропилен также используется для получения гидроксипропильных заместителей. Различные эфиры целлюлозы имеют разную степень замещения метильными и гидроксипропильными группами, что влияет на органическую растворимость раствора эфира целлюлозы, температуру термического гелеобразования и другие свойства.
2. Сценарии применения целлюлозного эфира
целлюлозный эфирЭто неионогенный полусинтетический полимер, обладающий водорастворимыми и растворимыми свойствами, и его воздействие варьируется в разных отраслях промышленности. Например, в химических строительных материалах он оказывает следующее комплексное воздействие:
① Водоудерживающий агент ② Загуститель ③ Выравнивающие свойства ④ Пленкообразующие свойства ⑤ Клей
ВПВХВ промышленности целлюлоза используется в качестве эмульгатора и диспергатора; в фармацевтической промышленности целлюлоза является связующим веществом и материалом с замедленным высвобождением, и именно благодаря своим многогранным свойствам, области ее применения также весьма обширны. Ниже мы сосредоточимся на методах использования и функциях эфира целлюлозы в различных строительных материалах.
(1) В латексной краске:
В индустрии латексных красок необходимо сделать выбор.гидроксиэтилцеллюлозаОбщая спецификация для одинаковой вязкости составляет RT30000-5000 сП, что соответствует спецификации HBR250. Референтная дозировка обычно составляет около 1,5 ‰ -2 ‰. Основная роль гидроксиэтилцеллюлозы в латексной краске заключается в загущении, предотвращении гелеобразования пигмента, обеспечении дисперсии пигмента, стабильности латекса, улучшении вязкости компонентов и выравнивании строительных поверхностей: гидроксиэтилцеллюлоза проста в использовании, растворяется в холодной и горячей воде и не зависит от значения pH. Ее можно безопасно использовать при значении PI от 2 до 12. Используются следующие три метода: I. Непосредственное добавление в процессе производства: В этом методе следует выбирать гидроксиэтилцеллюлозу замедленного действия со временем растворения более 30 минут. Этапы использования следующие: ① В емкость, снабженную мешалкой с высокой скоростью потока, налейте необходимое количество чистой воды; ② Начните перемешивание на низкой скорости без остановки, одновременно медленно и равномерно добавляя гидроксиэтилцеллюлозу в раствор. ③ Продолжайте перемешивать, пока все частицы материала не станут влажными. ④ Добавьте другие добавки и щелочные добавки. ⑤ Перемешивайте, пока весь гидроксиэтил не растворится полностью. Затем добавьте остальные компоненты формулы и измельчайте до получения готового продукта. II. Приготовление маточного раствора для использования: Этот метод позволяет выбрать быстрорастворимый раствор, обладающий противоплесневым эффектом в отношении целлюлозы. Преимуществом этого метода является его гибкость, позволяющая добавлять раствор непосредственно в латексную краску. Способ приготовления аналогичен шагам ①-④. III. Приготовление кашеобразных веществ для дальнейшего использования: Поскольку органические растворители плохо растворяют гидроксиэтил, их можно использовать для приготовления кашеобразных веществ. Наиболее часто используемым органическим растворителем является органическая жидкость в рецептуре эмульсионной краски, такая как этиленгликоль, пропиленгликоль и пленкообразующий агент (например, диэтиленгликольбутилацетат). Кашеобразную гидроксиэтилцеллюлозу можно добавлять непосредственно в краску, а затем продолжать перемешивать до полного растворения.
(2) При соскабливании шпатлевки для стен:
В настоящее время в большинстве городов Китая высоко ценится экологически чистая шпатлевка, устойчивая к воде и истиранию. В последние несколько лет, из-за выбросов формальдегида из шпатлевки, используемой в строительных клеях, что вредно для здоровья людей, стали производить строительные клеи путем реакции ацеталя поливинилового спирта с формальдегидом. Поэтому этот материал постепенно вытесняется, а его заменой становятся продукты на основе эфиров целлюлозы, что означает разработку экологически чистых строительных материалов. В настоящее время целлюлоза является единственным доступным материалом. Водостойкая шпатлевка делится на два типа: сухая порошковая шпатлевка и шпатлевочная паста. 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 — удержание воды, сцепление и смазывание. Из-за различий в рецептурах шпатлевок разных производителей (одна использует серый кальций, другая — светлый кальций, белый цемент, а другая — гипсовый порошок, серый кальций, другая — светлый кальций) характеристики, вязкость и количество пропитки целлюлозой для двух рецептур также различаются, обычно добавляя около 2–3 ‰. При строительстве шпатлевки для выравнивания стен, из-за определенного водопоглощения основания стены (водопоглощение кирпичных стен составляет 13%, а бетона — 3–5%), а также внешнего испарения, слишком быстрая потеря воды может привести к трещинам или отслаиванию порошка, что ослабит прочность шпатлевки. Поэтому добавление эфира целлюлозы решает эту проблему. Однако качество заполняющего материала, особенно качество серого кальция, также имеет чрезвычайно важное значение. Благодаря высокой вязкости целлюлозы, она также повышает плавучесть шпатлевки, предотвращает провисание во время строительства и облегчает и упрощает зачистку. Добавление эфира целлюлозы в порошковую шпатлевку необходимо производить на заводе в соответствующем количестве. Производство и использование шпатлевки относительно удобны, а наполнитель и добавки могут равномерно смешиваться с сухим порошком. Строительство также относительно удобно, а распределение воды на строительной площадке зависит от объема используемой воды.
(3) Бетонный раствор:
Для достижения необходимой прочности бетонного раствора требуется полное увлажнение цемента. Особенно при летнем строительстве, когда потеря воды из бетонного раствора происходит слишком быстро, принимаются меры по полному увлажнению путем полива. Этот метод приводит к растрате водных ресурсов и неудобствам в эксплуатации, а ключевой момент заключается в том, что вода находится только на поверхности, в то время как внутреннее увлажнение остается неполным. Поэтому решение этой проблемы заключается в следующем: добавление восьми водоудерживающих агентов в бетонный раствор, как правило, выбирается гидроксипропилметилцеллюлоза или метилцеллюлоза с вязкостью от 20000 до 60000 сП и количеством добавки от 2% до 3%. В этом случае степень удержания воды может быть увеличена до более чем 85%. Способ применения в бетонном растворе заключается в равномерном смешивании сухого порошка с водой и последующем поливе.
(4) При штукатурке гипсом, склеивании гипсом и герметизации гипсом:
В связи с быстрым развитием строительной отрасли спрос на новые строительные материалы также растет с каждым днем. Из-за растущего внимания к защите окружающей среды и постоянного повышения эффективности строительства, цементно-гипсовые изделия получили стремительное развитие. В настоящее время наиболее распространенными гипсовыми изделиями являются гипсовая штукатурка, гипсовая связующая, гипсовая заливка, плиточная связующая и др. Гипсовая штукатурка – это высококачественный материал для оштукатуривания внутренних стен и кровельных плит. Стены, оштукатуренные с ее помощью, получаются гладкими и ровными, без отслаивания, с прочным сцеплением с основанием, без трещин и отслоений, а также обладают огнезащитными свойствами. Гипсовая связующая – это новый тип связующего для легких строительных плит, изготовленный из гипса в качестве основы с добавлением различных силовых добавок. Она подходит для склеивания различных неорганических строительных стеновых материалов и обладает такими характеристиками, как нетоксичность, отсутствие запаха, ранняя прочность, быстрое схватывание и прочное сцепление. Она является несущим материалом для строительства из строительных плит и блоков. Гипсовая шпаклевка — это материал, заполняющий зазоры между гипсокартонными плитами, а также ремонтный материал для стен и трещин. Эти гипсовые изделия выполняют ряд различных функций. Помимо самого гипса и родственных наполнителей, ключевой проблемой является доминирующая роль добавок эфира целлюлозы. Поскольку гипс делится на безводный гипс и полугидрат гипса, разные типы гипса по-разному влияют на характеристики продукта. Поэтому загущение, водоудержание и замедление схватывания определяют качество гипсовых строительных материалов. Распространенной проблемой этих материалов является образование пустот и трещин, а также недостижение начальной прочности. Для решения этой проблемы необходимо выбрать модель целлюлозы и метод комплексного использования замедлителей схватывания. В этом отношении обычно выбирают метил- или гидроксипропилметил с вязкостью от 30000 до 60000 сП, с добавлением 1,5%-2%. Среди них целлюлоза выделяется своими влагоудерживающими, замедляющими и смазывающими свойствами. Однако в этом процессе нельзя использовать эфир целлюлозы в качестве замедлителя, и для смешивания и применения необходимо добавлять замедлитель на основе лимонной кислоты, что не влияет на начальную прочность. Показатель влагоудержания обычно относится к количеству естественной потери воды без внешнего водопоглощения. Если стенка сухая, водопоглощение и естественное испарение с поверхности основания приводят к слишком быстрой потере воды материалом, что также может вызвать образование пустот и трещин. Данный способ применения предназначен для смешивания сухого порошка. При приготовлении раствора, пожалуйста, обратитесь к способу приготовления раствора.
(5) Изоляционный раствор
Изоляционный раствор — это новый тип материала для внутренней теплоизоляции стен, распространенный в северных регионах. Он представляет собой стеновой материал, состоящий из изоляционных материалов, раствора и клея. Целлюлоза играет ключевую роль в обеспечении сцепления и повышении прочности этого материала. Обычно используется метилцеллюлоза с высокой вязкостью (около 10000 ед. э.с.), дозировка которой, как правило, составляет от 2 до 3 ед. Способ применения — смешивание сухого порошка.
(6) Межфазный агент
Агент интерфейса должен бытьГПМК20000 сП, а клей для плитки должен иметь вязкость более 60000 сП. В качестве связующего вещества следует уделить особое внимание загустителю, который может улучшить прочность на растяжение и сопротивление истиранию. При склеивании плитки необходимо использовать влагоудерживающий агент, чтобы предотвратить ее быстрое отслаивание из-за потери влаги.
3. Ситуация в производственной цепочке
(1) Добывающая промышленность
Основные сырьевые материалы, необходимые для производствацеллюлозный эфирВ состав сырья входят очищенный хлопок (или древесная целлюлоза) и некоторые широко используемые химические растворители, такие как эпоксидный пропан, хлорметан, жидкие щелочи, хлопьевидные щелочи, этиленоксид, толуол и другие вспомогательные материалы. К предприятиям, расположенным выше по цепочке поставок в этой отрасли, относятся предприятия по производству очищенного хлопка и древесной целлюлозы, а также некоторые химические предприятия. Колебания цен на основные упомянутые выше сырьевые материалы будут оказывать различное влияние на себестоимость производства и отпускную цену целлюлозного эфира.
Стоимость рафинированного хлопка относительно высока. В качестве примера рассмотрим целлюлозный эфир строительного качества. В отчетный период доля стоимости рафинированного хлопка в себестоимости продаж целлюлозного эфира строительного качества составляла 31,74%, 28,50%, 26,59% и 26,90% соответственно. Колебания цен на рафинированный хлопок влияют на себестоимость производства целлюлозного эфира. Основным сырьем для производства рафинированного хлопка является хлопковый линтер. Хлопковый линтер — один из побочных продуктов в процессе производства хлопка, используемый в основном для производства таких продуктов, как хлопковая целлюлоза, рафинированный хлопок и нитроцеллюлоза. Существует значительная разница в стоимости использования и применении хлопкового линтера и хлопка, и их цены значительно ниже, чем у хлопка, но существует определенная корреляция с колебаниями цен на хлопок. Колебания цен на хлопковый линтер влияют на цену рафинированного хлопка.
Резкие колебания цен на рафинированный хлопок окажут различное влияние на контроль производственных затрат, ценообразование продукции и рентабельность предприятий этой отрасли. В условиях высоких цен на рафинированный хлопок и относительно низких цен на древесную целлюлозу, для снижения затрат древесная целлюлоза может использоваться в качестве заменителя и дополнения к рафинированному хлопку, главным образом для производства целлюлозных эфиров с более низкой вязкостью, таких как целлюлозные эфиры фармацевтического и пищевого качества. Согласно данным веб-сайта Национального бюро статистики, в 2013 году площадь посевов хлопка в Китае составляла 4,35 млн гектаров, а национальное производство хлопка — 6,31 млн тонн. По статистическим данным Китайской ассоциации целлюлозной промышленности, в 2014 году общий объем производства рафинированного хлопка крупными отечественными предприятиями-производителями рафинированного хлопка составил 332 000 тонн, что свидетельствует о достаточном предложении сырья.
Основными сырьевыми материалами для производства химического оборудования на основе графита являются сталь и графитовый углерод. Цена стали и графитового углерода составляет значительную часть себестоимости производства графитового химического оборудования. Колебания цен на эти сырьевые материалы оказывают определенное влияние на себестоимость производства и отпускную цену графитового химического оборудования.
(2) Ситуация в отрасли производства эфиров целлюлозы на последующих этапах производства
целлюлозный эфирЭтот продукт, представляющий собой «промышленный глутамат натрия», отличается низким содержанием добавок и широким спектром применения, находя широкое применение в различных отраслях национальной экономики.
Как правило, строительная и риэлторская отрасли оказывают определенное влияние на темпы роста спроса на целлюлозный эфир строительного класса. Когда темпы роста отечественной строительной и риэлторской отраслей относительно высоки, спрос на целлюлозный эфир строительного класса на внутреннем рынке быстро растет. Когда темпы роста отечественной строительной и риэлторской отраслей замедляются, спрос на целлюлозный эфир строительного класса на внутреннем рынке снижается, что усиливает конкуренцию в этой отрасли и ускоряет процесс выживания предприятий в этой сфере.
Начиная с 2012 года, в условиях замедления темпов роста в отечественной строительной и риэлторской отраслях, на внутреннем рынке не наблюдалось значительных колебаний спроса на целлюлозный эфир строительного класса. Основные причины: во-первых, масштабы отечественной строительной и риэлторской отраслей велики, и общий рыночный спрос относительно велик; во-вторых, основной потребительский рынок целлюлозного эфира строительного класса постепенно расширяется из экономически развитых регионов и городов первого и второго уровня в центральные и западные регионы и города третьего уровня, расширяя потенциал и возможности для роста внутреннего спроса; в-третьих, объем добавленной стоимости целлюлозного эфира невелик, и его использование одним потребителем невелико. Потребители рассредоточены, что легко приводит к жесткости спроса. Общий спрос на рынке сбыта относительно стабилен; в-третьих, изменение рыночной цены является важным фактором, влияющим на структуру спроса на целлюлозный эфир строительного класса. С 2012 года цена на целлюлозный эфир строительного класса значительно снизилась, что привело к существенному снижению цен на продукцию среднего и высокого ценового сегмента, привлекло больше покупателей и расширило выбор, увеличило спрос на продукцию среднего и высокого ценового сегмента и сузило рыночный спрос и ценовое пространство для продукции обычных моделей.
Уровень развития и темпы роста фармацевтической промышленности повлияют на спрос на целлюлозный эфир фармацевтического качества. Повышение уровня жизни населения и развитие пищевой промышленности будут способствовать росту рыночного спроса на целлюлозный эфир пищевого качества.
6. Тенденции развития целлюлозного эфира
В связи со структурными различиями в рыночном спросе на целлюлозный эфир сложилась ситуация, когда предприятия с разными сильными сторонами могут сосуществовать. В ответ на очевидную структурную дифференциацию рыночного спроса отечественные производители целлюлозного эфира приняли дифференцированные конкурентные стратегии, основанные на собственных силах, а также эффективно отслеживают тенденции и направления развития рынка.
(1) Обеспечение стабильности качества продукции по-прежнему будет ключевым конкурентным преимуществом предприятий по производству целлюлозного эфира.
целлюлозный эфирВ большинстве предприятий этой отрасли целлюлозный эфир составляет относительно небольшую долю производственных затрат, но оказывает существенное влияние на качество продукции. Потребителям высокого класса необходимо проводить эксперименты с рецептурами, прежде чем использовать определенную марку и модель целлюлозного эфира. После формирования стабильной рецептуры обычно сложно заменить продукцию других марок, и к стабильности качества целлюлозного эфира предъявляются более высокие требования. Это явление особенно заметно в таких высокотехнологичных областях, как крупные отечественные и зарубежные предприятия по производству строительных материалов, фармацевтические вспомогательные вещества, пищевые добавки, ПВХ и т.д. Для повышения конкурентоспособности продукции предприятиям необходимо обеспечить длительное поддержание стабильности качества различных партий поставляемого целлюлозного эфира, чтобы сформировать хорошую рыночную репутацию.
(2) Повышение уровня технологий применения продукции является направлением развития отечественных предприятий по производству целлюлозного эфира.
С развитием все более совершенных технологий производства целлюлозного эфира, повышение уровня технологий его применения позволяет предприятиям укрепить свою комплексную конкурентоспособность и сформировать стабильные отношения с клиентами. Известные предприятия по производству целлюлозного эфира в развитых странах в основном придерживаются конкурентной стратегии «ориентация на крупных высококлассных клиентов и развитие последующих областей применения и использования», развиваяцеллюлозный эфирРазработка формул применения и использования, а также конфигурирование серий продукции в соответствии с различными сегментированными областями применения для облегчения использования клиентами и стимулирование спроса на последующих этапах рынка. Конкуренция между предприятиями по производству целлюлозных эфиров в развитых странах сместилась от продукта к технологии применения.
Дата публикации: 31 августа 2023 г.