etere di cellulosaè prodotto dalla cellulosa mediante reazione di eterificazione con uno o più agenti eterificanti e 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 gli eteri di carbossimetilcellulosa (CMC); Gli eteri di cellulosa non ionici includono principalmente l'etere di metilcellulosa (MC), l'etere di idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) ed etere di idrossietilcellulosa (HC). Gli eteri non ionici sono ulteriormente suddivisi in eteri idrosolubili ed eteri oleosolubili e sono principalmente utilizzati nei prodotti per malte. In presenza di ioni calcio, l'etere di cellulosa ionico è instabile, quindi è raramente utilizzato nei prodotti per malte miscelate a secco con cemento, calce idrata e altri materiali cementizi. Gli eteri di cellulosa idrosolubili non ionici sono ampiamente utilizzati nell'industria dei materiali da costruzione grazie alla loro stabilità in sospensione e alle proprietà di ritenzione idrica.
1. Proprietà chimiche dell'etere di cellulosa
Ogni etere di cellulosaha la struttura di base della cellulosa: la struttura del glucosio disidratato. Nel processo di produzione dell'etere di cellulosa, le fibre di cellulosa vengono prima riscaldate in una soluzione alcalina e poi trattate con agenti eterificanti. I prodotti di reazione fibrosi vengono purificati e macinati per formare una polvere uniforme con una certa finezza.
Durante il processo di produzione di MC, solo il cloruro di metano viene utilizzato come agente eterificante; Oltre all'utilizzo del cloruro di metano nella produzione diHPMCL'epossipropilene viene utilizzato anche per ottenere sostituenti idrossipropilici. Vari eteri di cellulosa presentano diverse velocità di sostituzione metilica e idrossipropilica, che influenzano la solubilità organica della soluzione di etere di cellulosa, la temperatura del gel termico e altre proprietà.
2. Scenari applicativi dell'etere di cellulosa
etere di cellulosaè un polimero semisintetico non ionico con proprietà idrosolubili e a base di solventi, i cui effetti variano a seconda dei settori industriali. Ad esempio, nei materiali chimici da costruzione, presenta i seguenti effetti compositi:
① Agente di ritenzione idrica ② Addensante ③ Proprietà livellante ④ Proprietà filmogena ⑤ Adesivo
NelPVCNell'industria farmaceutica, la cellulosa è un legante e un materiale strutturale a lento rilascio e, proprio perché ha molteplici effetti compositi, i suoi campi di applicazione sono anche i più estesi. Di seguito, ci concentreremo sui metodi di utilizzo e sulle funzioni dell'etere di cellulosa in vari materiali da costruzione.
(1) Nella vernice al lattice:
Nel settore delle vernici al lattice è necessario scegliereidrossietilcellulosaLa specifica generale per la viscosità uniforme è RT30000-5000 cps, che corrisponde alla specifica HBR250. Il dosaggio di riferimento è generalmente intorno a 1,5 ‰ -2 ‰. Il ruolo principale dell'idrossietilcellulosa nella vernice al lattice è l'addensamento, la prevenzione della gelificazione del pigmento, il contributo alla dispersione del pigmento, la stabilità del lattice, il miglioramento della viscosità dei componenti e il contributo alle prestazioni di livellamento della costruzione: l'idrossietilcellulosa è facile da usare, può essere sciolta in acqua fredda e calda e non è influenzata dal valore di pH. Può essere utilizzata in sicurezza tra un valore PI 2 e 12. Vengono utilizzati i seguenti tre metodi: I Aggiunta diretta in produzione: questo metodo dovrebbe scegliere il tipo di idrossietilcellulosa ritardata, con un tempo di dissoluzione superiore a 30 minuti. Le fasi di utilizzo sono le seguenti: 1. Versare una quantità quantitativa di acqua pura nel contenitore dotato di un agitatore ad alta pressione; 2. Iniziare a mescolare a bassa velocità senza fermarsi. Allo stesso tempo, aggiungere lentamente e uniformemente l'idrossietile alla soluzione. 3. Continuare a mescolare fino a quando tutte le particelle non saranno bagnate. 4. Aggiungere altri additivi e additivi alcalini. 5. Mescolare fino a quando tutto l'idrossietile non sarà completamente sciolto. Quindi aggiungere gli altri componenti nella formula e macinare fino al prodotto finito. II. Preparazione delle acque madri per l'uso: questo metodo può essere di tipo istantaneo e ha un effetto antimuffa sulla cellulosa. Il vantaggio di questo metodo è la sua grande flessibilità e la possibilità di aggiungerlo direttamente alla vernice al lattice. Il metodo di preparazione è lo stesso dei passaggi da 1 a ④. III. Preparazione di sostanze simili al Congee per un uso futuro: poiché i solventi organici sono cattivi solventi (insolubili) per l'idrossietile, questi solventi possono essere utilizzati per preparare sostanze simili al Congee. Il solvente organico più comunemente utilizzato è il liquido organico nella formula della vernice a emulsione, come glicole etilenico, glicole propilenico e agente filmogeno (come il dietilenglicole butil acetato). L'idrossietilcellulosa, come il Congee, può essere aggiunta direttamente alla vernice e poi continuare a mescolare fino a completo scioglimento.
(2) Nella raschiatura dello stucco murale:
Attualmente, lo stucco ecologico resistente all'acqua e allo sfregamento è stato ampiamente apprezzato nella maggior parte delle città cinesi. Negli ultimi anni, a causa dell'emissione di formaldeide gassosa dallo stucco a base di adesivi edili, dannoso per la salute, gli adesivi edili sono stati preparati mediante reazione acetalica di alcol polivinilico e formaldeide. Pertanto, questo materiale sta gradualmente venendo eliminato e il suo sostituto è costituito da prodotti della serie etere di cellulosa, il che significa sviluppo di materiali da costruzione ecocompatibili. La cellulosa è attualmente l'unico materiale disponibile. Lo stucco resistente all'acqua può essere suddiviso in due tipi: stucco in polvere secca e stucco in pasta. Generalmente, la metilcellulosa modificata e l'idrossipropilmetile vengono scelte come due tipi di stucco, e la specifica di viscosità è generalmente compresa tra 30.000 e 60.000 cps. La funzione principale della cellulosa nello stucco è quella di trattenere l'acqua, legare e lubrificare. A causa delle diverse formule di stucco dei vari produttori, alcune sono a base di calcio grigio, calcio leggero, cemento bianco, ecc., mentre altre sono a base di polvere di gesso, calcio grigio, calcio leggero, ecc., anche le specifiche, la viscosità e la quantità di cellulosa infiltrata per le due formule sono diverse, con una quantità di aggiunta generale di circa il 2‰-3‰. Nella costruzione di stucco per pareti a raschiamento, a causa del certo assorbimento d'acqua della superficie di base del muro (il tasso di assorbimento d'acqua dei muri in mattoni è del 13% e il tasso di assorbimento d'acqua del calcestruzzo è del 3-5%), unito all'evaporazione esterna, se lo stucco perde acqua troppo rapidamente, causerà crepe o distacchi della polvere, indebolindone così la resistenza. Pertanto, l'aggiunta di etere di cellulosa risolverà questo problema. Tuttavia, anche la qualità del materiale di riempimento, in particolare la qualità del calcio grigio, è estremamente importante. Grazie all'elevata viscosità della cellulosa, questa migliora anche la galleggiabilità dello stucco, evita cedimenti durante la costruzione ed è più comodo e meno laborioso da raschiare. L'etere di cellulosa nello stucco in polvere deve essere aggiunto in fabbrica in modo appropriato. La sua produzione e il suo utilizzo sono relativamente comodi e il materiale di riempimento e gli additivi possono essere miscelati uniformemente con la polvere secca. Anche la costruzione è relativamente comoda e la distribuzione dell'acqua in loco dipende dalla quantità utilizzata.
(3) Malta cementizia:
Nella malta cementizia, per raggiungere la resistenza finale, è necessario idratare completamente il cemento. Soprattutto nei lavori estivi, quando la perdita d'acqua della malta cementizia è troppo rapida, vengono adottate misure di idratazione completa per mantenere e spruzzare acqua. Questo metodo causa spreco di risorse idriche e disagi operativi, e il problema è che l'acqua si trova solo in superficie, mentre l'idratazione interna è ancora incompleta. Pertanto, la soluzione a questo problema è: aggiungere otto agenti di ritenzione idrica alla malta cementizia, in genere si seleziona idrossipropilmetilcellulosa o metilcellulosa, con specifiche di viscosità che vanno da 20.000 a 60.000 cps e una quantità di aggiunta dal 2% al 3%. In media, il tasso di ritenzione idrica può essere aumentato fino a oltre l'85%. Il metodo d'uso nella malta cementizia consiste nel mescolare uniformemente la polvere secca e quindi versare acqua nella bocca.
(4) Nell'intonacatura del gesso, nell'incollaggio del gesso e nella sigillatura del gesso:
Con il rapido sviluppo del settore edile, anche la domanda di nuovi materiali da costruzione è in aumento di giorno in giorno. 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 includono gesso da intonaco, gesso da incollaggio, gesso da immersione, legante per piastrelle, ecc. Il gesso da intonaco è un materiale di alta qualità per l'intonacatura di pareti interne e solai. Le pareti con cui viene intonacato sono delicate e lisce, senza polvere che si stacca e aderiscono saldamente al supporto, senza crepe o sfaldamenti, e con funzione antincendio; il gesso incollato è un nuovo tipo di legante per pannelli leggeri da costruzione, ottenuto da gesso come materiale di base e addizionato con vari additivi. È adatto per l'incollaggio tra vari materiali inorganici per pareti edili e presenta le caratteristiche di atossico, inodore, resistenza iniziale, presa rapida e forte adesione. È un materiale di supporto per la costruzione di pannelli e blocchi; Il gesso per giunti è un materiale di riempimento per le fessure tra i pannelli di gesso, nonché un materiale di riparazione per pareti e crepe. Questi prodotti in gesso svolgono una serie di funzioni diverse. Oltre al gesso e ai relativi riempitivi, il problema principale è che gli additivi a base di etere di cellulosa aggiunti svolgono un ruolo dominante. Poiché il gesso si divide in gesso anidro e gesso emiidrato, i diversi tipi di gesso hanno effetti diversi sulle prestazioni del prodotto. Pertanto, l'ispessimento, la ritenzione idrica e il ritardo determinano la qualità dei materiali da costruzione in gesso. Il problema comune con questi materiali è la formazione di cavità e crepe, e la resistenza iniziale non può essere raggiunta. Per risolvere questo problema, è necessario scegliere il modello di cellulosa e il metodo di utilizzo composito dei ritardanti. A questo proposito, il metile o l'idrossipropilmetile vengono generalmente scelti in concentrazioni comprese tra 30.000 e 60.000 cps, con una quantità di aggiunta dell'1,5% -2%. Tra queste, la cellulosa si distingue per le sue proprietà di ritenzione idrica, ritardanti e lubrificanti. Tuttavia, non è possibile utilizzare l'etere di cellulosa come ritardante in questo processo ed è necessario aggiungere acido citrico come ritardante alla miscela e utilizzarlo senza comprometterne la resistenza iniziale. Il tasso di ritenzione idrica si riferisce generalmente alla quantità di acqua persa naturalmente senza assorbimento esterno. Se la parete è asciutta, l'assorbimento d'acqua e l'evaporazione naturale della superficie di base causano una perdita d'acqua troppo rapida da parte del materiale, causando anche cavità e crepe. Questo metodo di utilizzo è per la miscelazione di polvere secca. Se si prepara una soluzione, fare riferimento al metodo di preparazione della soluzione.
(5) Malta isolante
La malta isolante è un nuovo tipo di materiale isolante per pareti interne utilizzato nelle regioni settentrionali, composto da materiali isolanti, malta e adesivi. La cellulosa svolge un ruolo chiave nell'adesione e nell'aumento della resistenza di questo materiale. Generalmente, si sceglie metilcellulosa ad alta viscosità (circa 10.000 eps) e il dosaggio è generalmente compreso tra il 2‰ e il 3‰. Il metodo di utilizzo è la miscelazione a secco.
(6) Agente interfacciale
L'agente di interfaccia dovrebbe essereHPMC20.000 cps, mentre l'adesivo per piastrelle dovrebbe avere una densità superiore a 60.000 cps. Nell'agente di interfaccia, l'attenzione dovrebbe essere rivolta all'agente addensante, che può migliorare la resistenza alla trazione e la resistenza alle frecce. Applicare un agente trattenente l'acqua durante l'incollaggio delle piastrelle per evitare che si stacchino rapidamente a causa della perdita d'acqua.
3. Situazione della catena industriale
(1) Industria a monte
Le principali materie prime necessarie per la produzioneetere di cellulosaTra queste rientrano cotone raffinato (o pasta di legno) e alcuni solventi chimici di uso comune, come propano epossidico, clorometano, alcali liquidi, alcali in scaglie, ossido di etilene, toluene e altri materiali ausiliari. Le imprese a monte di questo settore includono imprese di produzione di cotone raffinato e pasta di legno, nonché alcune imprese chimiche. Le fluttuazioni dei prezzi 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 come esempio l'etere di cellulosa per materiali da costruzione, durante il periodo di riferimento, la percentuale del costo del cotone raffinato rispetto al costo di vendita dell'etere di cellulosa per materiali da costruzione è stata rispettivamente del 31,74%, 28,50%, 26,59% e 26,90%. La fluttuazione dei prezzi del cotone raffinato influirà sul costo di produzione dell'etere di cellulosa. La principale materia prima per la produzione di cotone raffinato è il linter di cotone. Il linter di cotone è uno dei sottoprodotti del processo di produzione del cotone, utilizzato principalmente per la produzione di prodotti come la polpa di cotone, il cotone raffinato e la nitrocellulosa. Vi è una differenza significativa nel valore d'uso e nell'uso del linter di cotone e del cotone, e i loro prezzi sono significativamente inferiori a quelli del cotone, ma esiste una certa correlazione con la fluttuazione dei prezzi del cotone. La fluttuazione del prezzo del linter di cotone influirà sul prezzo del cotone raffinato.
Le drastiche fluttuazioni dei prezzi del cotone raffinato avranno un impatto variabile sul controllo dei costi di produzione, sul prezzo dei prodotti e sulla redditività delle imprese del settore. Nel contesto di prezzi più elevati per il cotone raffinato e prezzi relativamente più bassi per la pasta di legno, al fine di ridurre i costi, la pasta di legno può essere utilizzata come sostituto e integratore del cotone raffinato, principalmente per la produzione di eteri di cellulosa a bassa viscosità, come gli eteri di cellulosa per uso farmaceutico e alimentare. Secondo i dati del sito web dell'Ufficio Nazionale di Statistica, nel 2013 la superficie coltivata a cotone in Cina era di 4,35 milioni di ettari e la produzione nazionale di cotone era di 6,31 milioni di tonnellate. Secondo i dati statistici della China Cellulose Industry Association, nel 2014 la produzione totale di cotone raffinato delle principali imprese nazionali produttrici di cotone raffinato era di 332.000 tonnellate, con un'ampia disponibilità di materie prime.
Le principali materie prime per la produzione di apparecchiature chimiche a base di grafite sono l'acciaio e la grafite-carbonio. Il prezzo dell'acciaio e della grafite-carbonio rappresenta una quota elevata del costo di produzione delle apparecchiature chimiche a base di grafite. Le fluttuazioni dei prezzi di queste materie prime avranno un certo impatto sui costi di produzione e sul prezzo di vendita delle apparecchiature chimiche a base di grafite.
(2) Situazione dell'industria a valle dell'etere di cellulosa
etere di cellulosa, in quanto “glutammato monosodico industriale”, ha una bassa percentuale di additivi e un’ampia gamma di applicazioni, con industrie a valle sparse in vari settori dell’economia nazionale.
Normalmente, i settori edilizio e immobiliare a valle hanno un certo impatto sul tasso di crescita della domanda di etere di cellulosa per materiali da costruzione. Quando il tasso di crescita dei settori edilizio e immobiliare nazionale è relativamente rapido, la domanda di etere di cellulosa per materiali da costruzione sul mercato interno cresce rapidamente. Quando il tasso di crescita dei settori edilizio e immobiliare nazionale rallenta, la domanda di etere di cellulosa per materiali da costruzione sul mercato interno rallenta, rendendo la concorrenza in questo settore più intensa e accelerando il processo di sopravvivenza delle imprese del settore.
Dal 2012, nel contesto di un rallentamento del settore edile e immobiliare nazionale, non si sono registrate fluttuazioni significative nella domanda di etere di cellulosa per materiali da costruzione sul mercato interno. Le ragioni principali sono: in primo luogo, la dimensione complessiva del settore 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 è gradualmente esteso dalle regioni economicamente sviluppate e dalle città di primo e secondo livello alle regioni centrali e occidentali e alle città di terzo livello, ampliando il potenziale e lo spazio per la crescita della domanda interna; 2. La quantità aggiuntiva di etere di cellulosa rappresenta una piccola percentuale del costo dei materiali da costruzione e la quantità utilizzata da un singolo cliente è ridotta. I clienti sono dispersi, il che può facilmente generare una domanda rigida. La domanda totale nel mercato a valle è relativamente stabile; 3. La variazione del prezzo di mercato è un fattore importante che influenza la struttura della domanda di etere di cellulosa per materiali da costruzione. Dal 2012, il prezzo dell'etere di cellulosa per materiali da costruzione è diminuito in modo significativo, determinando un calo significativo dei prezzi 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 dei prodotti di modelli ordinari.
Il livello 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.
6. Tendenza allo sviluppo dell'etere di cellulosa
A causa delle differenze strutturali nella domanda di mercato di etere di cellulosa, si è creata una situazione in cui imprese con diversi punti di forza possono coesistere. In risposta all'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, cogliendo al contempo efficacemente l'andamento e la direzione dello sviluppo del mercato.
(1) Garantire la stabilità della qualità del prodotto continuerà a essere il punto competitivo fondamentale per le imprese produttrici di etere di cellulosa
etere di cellulosaRappresenta una quota relativamente piccola dei costi di produzione nella maggior parte delle imprese a valle di questo settore, ma ha un impatto significativo sulla qualità del prodotto. I clienti di fascia alta devono sottoporsi a esperimenti di formula prima di utilizzare una determinata marca e modello di etere di cellulosa. Dopo aver ottenuto una formula stabile, di solito non è facile sostituire prodotti di altre marche e vengono imposti requisiti più elevati anche alla stabilità qualitativa dell'etere di cellulosa. Questo fenomeno è più evidente nei settori di fascia alta come le grandi imprese nazionali ed estere produttrici di materiali da costruzione, eccipienti farmaceutici, additivi alimentari, PVC, ecc. Per migliorare la competitività dei prodotti, le imprese di produzione devono garantire che la stabilità qualitativa dei diversi lotti di etere di cellulosa forniti possa essere mantenuta a lungo, al fine di creare una buona 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
Con la tecnologia di produzione dell'etere di cellulosa sempre più matura, un livello più elevato di tecnologia applicativa è vantaggioso per le imprese per migliorare la loro competitività complessiva e creare relazioni stabili con i clienti. Le famose aziende produttrici di etere di cellulosa nei paesi sviluppati adottano principalmente una strategia competitiva volta a "puntare a grandi clienti di fascia alta e sviluppare applicazioni e utilizzi a valle", sviluppandoetere di cellulosaApplicazioni e formule di utilizzo, e configurazione di serie di prodotti in base a diversi campi di applicazione segmentati per facilitarne l'uso da parte dei clienti, e coltivando così la domanda del mercato a valle. La concorrenza tra le aziende produttrici di etere di cellulosa nei paesi sviluppati si è spostata dalla tecnologia di prodotto a quella applicativa.
Data di pubblicazione: 31-08-2023