1. Visió general bàsica de la indústria:
Els èters de cel·lulosa no iònics inclouen HPMC, HEC, MHEC, MC, HPC, etc., i s'utilitzen principalment com a agents pel·lícules, aglutinants, dispersants, agents de retenció d'aigua, espessidors, emulsionants i estabilitzadors, etc. en molts camps com ara recobriments, materials de construcció, productes químics diaris, exploració de petroli i gas, medicina, alimentació, tèxtils, fabricació de paper, etc., entre els quals la major quantitat es troba en els camps de recobriments i materials de construcció.
Els èters iònics de cel·lulosa són principalment CMC i el seu producte modificat PAC.En comparació amb els èters de cel·lulosa no iònics, els èters de cel·lulosa iònics tenen una resistència a la temperatura, una resistència a la sal i una estabilitat més pobres, i el seu rendiment es veu molt afectat pel món exterior.I és fàcil reaccionar amb el Ca2+ contingut en alguns recobriments i materials de construcció per produir precipitació, de manera que s'utilitza menys en el camp dels materials de construcció i recobriments.Tanmateix, a causa de la seva bona solubilitat en aigua, espessiment, unió, formació de pel·lícules, retenció d'humitat i estabilitat de dispersió, juntament amb una tecnologia de producció madura i un cost de producció relativament baix, s'utilitza principalment en detergents, exploració de petroli i gas i additius alimentaris i altres camps. .
2. Història del desenvolupament de la indústria:
① Història de desenvolupament de la indústria de l'èter de cel·lulosa no iònica: el 1905, l'eterificació de la cel·lulosa es va realitzar per primera vegada al món, utilitzant sulfat de dimetil i cel·lulosa inflada amb àlcali per a la metilació.Els èters de cel·lulosa no iònics van ser patentats per Lilienfeld el 1912, i Dreyfus (1914) i Leuchs (1920) van obtenir èters de cel·lulosa solubles en aigua i solubles en oli, respectivament.Hubert va fabricar HEC el 1920. A principis dels anys 20, la carboximetilcel·lulosa es va comercialitzar a Alemanya.De 1937 a 1938, els Estats Units van realitzar la producció industrial de MC i HEC.Després de 1945, la producció d'èter de cel·lulosa es va expandir ràpidament a Europa occidental, als Estats Units i al Japó.Després de gairebé cent anys de desenvolupament, l'èter de cel·lulosa no iònic s'ha convertit en una matèria primera química que s'utilitza habitualment al món.
Encara hi ha una certa bretxa entre els països en desenvolupament i els països desenvolupats pel que fa al nivell del procés de producció i els camps d'aplicació del producte dels èters de cel·lulosa no iònics.Pel que fa a la tecnologia de producció, països desenvolupats com Europa, Amèrica del Nord i Japó tenen tecnologia i tecnologia relativament madures i produeixen principalment productes d'aplicació d'alta gamma com ara recobriments, aliments i medicaments;els països en desenvolupament tenen una gran demanda de CMC i HPMC, i la tecnologia és difícil, la producció de productes d'èter de cel·lulosa amb requisits relativament baixos és la producció principal, i el camp dels materials de construcció és el principal mercat de consum.
Pel que fa als camps d'aplicació, els països desenvolupats com Europa i els Estats Units han format una cadena industrial relativament completa i madura per als seus productes d'èter de cel·lulosa a causa de factors com l'inici precoç i la forta força de R+D, i les aplicacions posteriors cobreixen molts camps de la economia nacional;mentre que els països en desenvolupament A causa del curt temps de desenvolupament de la indústria de l'èter de cel·lulosa, l'àmbit d'aplicació és menor que el dels països desenvolupats.Tanmateix, amb la millora gradual del nivell de desenvolupament econòmic dels països en desenvolupament, la cadena industrial tendeix a perfeccionar-se i l'àmbit d'aplicació continua ampliant-se.
Història de desenvolupament de la indústria ②HEC: HEC és una important hidroxialquil cel·lulosa i un èter de cel·lulosa soluble en aigua amb un gran volum de producció al món.
L'ús d'òxid d'etilè líquid com a agent d'eterificació per preparar HEC ha creat un nou procés per a la producció d'èter de cel·lulosa.La tecnologia bàsica i la capacitat de producció rellevants es concentren principalment en grans fabricants de productes químics a Europa, Amèrica, Japó i Corea del Sud.HEC al meu país es va desenvolupar per primera vegada el 1977 per l'Institut de Recerca Química de Wuxi i el producte Harbin Chemical No.Tanmateix, a causa de factors com la tecnologia relativament endarrerida i la mala estabilitat de la qualitat del producte, no va poder formar una competència efectiva amb els fabricants internacionals.En els darrers anys, els fabricants nacionals, com ara Yin Ying New Materials, han trencat progressivament les barreres tècniques, han optimitzat els processos de producció, han format capacitats de producció en massa per a productes de qualitat estables i han estat inclosos en l'àmbit de la compra dels fabricants aigües avall, promovent contínuament el procés de producció nacional. substitució.
3. Principals indicadors de rendiment i procés de preparació de l'èter de cel·lulosa no iònic:
(1) Principals indicadors de rendiment de l'èter de cel·lulosa no iònic: els principals indicadors de rendiment dels productes d'èter de cel·lulosa no iònic són el grau de substitució i la viscositat, etc.
(2) Tecnologia de preparació d'èter de cel·lulosa no iònic: en el procés de producció d'èter de cel·lulosa, tant la cel·lulosa bruta com l'èter de cel·lulosa format inicialment es troben en estat multifàsic mixt.A causa del mètode d'agitació, la proporció del material i la forma de la matèria primera, etc. Teòricament parlant, els èters de cel·lulosa obtinguts per reaccions heterogènies són tots no homogenis, i hi ha diferències en la posició, la quantitat i la puresa del producte dels grups èter, és a dir, l'obtingut. Els èters de cel·lulosa es troben a diferents cadenes macromoleculars de cel·lulosa, el nombre i la distribució de substitucions en diferents grups d'anells de glucosa a la mateixa macromolècula de cel·lulosa i C (2), C (3) i C (6) a cada grup d'anell de cel·lulosa són diferents.Com resoldre el problema de la substitució desigual és la clau per al control del procés en el procés de producció d'èter de cel·lulosa.
En resum, el tractament de matèries primeres, l'alcalinització, l'eterificació, el rentat de refinat i altres processos en el procés de producció d'èter de cel·lulosa no iònic tenen requisits elevats per a la tecnologia de preparació, el control de processos i els equips de producció;al mateix temps, la producció massiva de productes d'alta qualitat requereix una experiència rica i capacitats eficients d'organització de la producció.
4. Anàlisi de l'estat de l'aplicació al mercat:
Actualment, els productes HEC s'utilitzen principalment en els camps de recobriments, productes químics diaris i protecció del medi ambient, però aquests productes també es poden utilitzar en molts altres camps com ara l'alimentació, la medicina, l'exploració de petroli i gas;Els productes MHEC s'utilitzen principalment en el camp dels materials de construcció.
(1)Camp de recobriment:
Els additius de recobriment són l'aplicació més important dels productes HEC.En comparació amb altres èters de cel·lulosa no iònics, HEC té avantatges evidents com a additiu de recobriment: en primer lloc, HEC té una bona estabilitat d'emmagatzematge, que pot millorar eficaçment l'atac de bloqueig dels enzims biològics a les unitats de glucosa per mantenir l'estabilitat de la viscositat, assegureu-vos que el recobriment no ho farà. apareixen delaminació després d'un període d'emmagatzematge;en segon lloc, l'HEC té una bona solubilitat, l'HEC es pot dissoldre en aigua calenta o freda i té un cert temps de retard d'hidratació quan es dissol en aigua freda i no provocarà agrupació de gel, bona dispersibilitat i solubilitat;En tercer lloc, HEC té un bon desenvolupament del color i una bona miscibilitat amb la majoria de colorants, de manera que la pintura preparada té una bona consistència i estabilitat del color.
(2)Àrea de materials de construcció:
Tot i que HEC pot complir els requisits dels additius d'èter de cel·lulosa en el camp dels materials de construcció, a causa del seu alt cost de preparació i els requisits relativament baixos de propietats del producte i de treballabilitat del morter i massilla en comparació amb els recobriments, els materials de construcció habituals solen triar HPMC o MHEC. com els principals additius d'èter de cel·lulosa.En comparació amb HPMC, l'estructura química de MHEC té més grups hidròfils, de manera que és més estable a alta temperatura, és a dir, té una bona estabilitat tèrmica.A més, en comparació amb el grau de material de construcció HPMC, té una temperatura de gel relativament alta, i la seva retenció d'aigua i adhesió són més fortes quan s'utilitza en ambients d'alta temperatura.
(3)Camp químic diari:
Els èters de cel·lulosa que s'utilitzen habitualment en productes químics diaris són CMC i HEC.En comparació amb CMC, HEC té certs avantatges en cohesió, resistència als dissolvents i estabilitat.Per exemple, el CMC es pot utilitzar com a adhesiu per a productes químics diaris normals sense una fórmula d'additiu funcional especial.Tanmateix, el CMC aniònic és sensible als ions d'alta concentració, cosa que reduirà el rendiment adhesiu del CMC, i l'ús de CMC en productes químics diaris funcionals especials és limitat.L'ús d'HEC com a aglutinant millora el rendiment de l'aglutinant contra ions d'alta concentració, millora considerablement l'estabilitat d'emmagatzematge dels productes químics diaris i allarga el temps d'emmagatzematge.
(4)Àmbit de protecció del medi ambient:
Actualment, els productes HEC s'utilitzen principalment en adhesius i altres camps de productes de ceràmica de bresca.El portador de ceràmica de bresca s'utilitza principalment en el sistema de post-tractament d'escapament de motors de combustió interna com ara automòbils i vaixells, i fa el paper de tractament de gasos d'escapament per complir amb els estàndards d'emissions.
5. Estat actual del mercat nacional i estranger:
(1)Visió general del mercat global d'èter de cel·lulosa no iònic:
Des de la perspectiva de la distribució de la capacitat de producció global, el 43% de la producció global d'èter de cel·lulosa el 2018 va procedir d'Àsia (la Xina va representar el 79% de la producció asiàtica), Europa occidental va representar el 36% i Amèrica del Nord va representar el 8%.Des de la perspectiva de la demanda mundial d'èter de cel·lulosa, el consum global d'èter de cel·lulosa el 2018 és d'uns 1,1 milions de tones.Del 2018 al 2023, el consum d'èter de cel·lulosa creixerà a una taxa mitjana anual del 2,9%.
Gairebé la meitat del consum global total d'èter de cel·lulosa és cel·lulosa iònica (representada per CMC), que s'utilitza principalment en detergents, additius per a jaciments petroliers i additius alimentaris;aproximadament un terç és la metilcel·lulosa no iònica i les seves substàncies derivades (representades per HPMC), i la sisena part restant és la hidroxietilcel·lulosa i els seus derivats i altres èters de cel·lulosa.El creixement de la demanda d'èters de cel·lulosa no iònics es deu principalment a les aplicacions en els camps de materials de construcció, recobriments, aliments, medicina i productes químics diaris.Des de la perspectiva de la distribució regional del mercat de consum, el mercat asiàtic és el de més ràpid creixement.Del 2014 al 2019, la taxa de creixement anual composta de la demanda d'èter de cel·lulosa a Àsia va assolir el 8,24%.Entre ells, la principal demanda a Àsia prové de la Xina, que representa el 23% de la demanda global global.
(2)Visió general del mercat nacional d'èter de cel·lulosa no iònic:
A la Xina, els èters iònics de cel·lulosa representats per CMC es van desenvolupar anteriorment, formant un procés de producció relativament madur i una gran capacitat de producció.Segons les dades de l'IHS, els fabricants xinesos han ocupat gairebé la meitat de la capacitat de producció global dels productes bàsics de CMC.El desenvolupament de l'èter de cel·lulosa no iònic va començar relativament tard al meu país, però la velocitat de desenvolupament és ràpida.
Després d'anys de desenvolupament, el mercat de l'èter de cel·lulosa no iònic de la Xina ha avançat molt.El 2021, la capacitat de producció dissenyada d'HPMC de qualitat de material de construcció arribarà a les 117.600 tones, la producció serà de 104.300 tones i el volum de vendes serà de 97.500 tones.La gran escala industrial i els avantatges de localització s'han adonat bàsicament de la substitució domèstica.Tanmateix, per als productes HEC, a causa de l'inici tardà de la R+D i la producció al meu país, el complex procés de producció i les barreres tècniques relativament altes, la capacitat de producció actual, la producció i el volum de vendes dels productes nacionals HEC són relativament reduïdes.Tanmateix, en els darrers anys, a mesura que les empreses nacionals continuen augmentant la inversió en investigació i desenvolupament, milloren el nivell de tecnologia i desenvolupen activament clients aigües avall, la producció i les vendes han crescut ràpidament.Segons les dades de l'Associació de la indústria de la cel·lulosa de la Xina, l'any 2021, les principals empreses nacionals HEC (incloses a les estadístiques de l'associació de la indústria, polivalent) tenen una capacitat de producció dissenyada de 19.000 tones, una producció de 17.300 tones i un volum de vendes de 16.800 tones. tones.Entre ells, la capacitat de producció va augmentar un 72,73% interanual en comparació amb el 2020, la producció va augmentar un 43,41% interanual i el volum de vendes va augmentar un 40,60% interanual.
Com a additiu, el volum de vendes d'HEC es veu molt afectat per la demanda del mercat aigües avall.Com a camp d'aplicació més important d'HEC, la indústria del recobriment té una forta correlació positiva amb la indústria d'HEC en termes de producció i distribució del mercat.Des de la perspectiva de la distribució del mercat, el mercat de la indústria de recobriments es distribueix principalment a Jiangsu, Zhejiang i Xangai a l'est de la Xina, Guangdong al sud de la Xina, la costa sud-est i Sichuan al sud-oest de la Xina.Entre ells, la producció de recobriments a Jiangsu, Zhejiang, Xangai i Fujian va representar al voltant del 32%, i la del sud de la Xina i Guangdong va representar al voltant del 20%.5 anterior.El mercat dels productes HEC també es concentra principalment a Jiangsu, Zhejiang, Xangai, Guangdong i Fujian.Actualment, HEC s'utilitza principalment en recobriments arquitectònics, però és adequat per a tot tipus de recobriments a base d'aigua pel que fa als seus atributs de producte.
El 2021, s'espera que la producció anual total dels recobriments de la Xina sigui d'uns 25,82 milions de tones, i la producció de recobriments arquitectònics i industrials serà de 7,51 milions de tones i 18,31 milions de tones respectivament6.Actualment, els recobriments a base d'aigua representen al voltant del 90% dels recobriments arquitectònics i aproximadament el 25%, s'estima que la producció de pintura a base d'aigua del meu país el 2021 serà d'uns 11,3365 milions de tones.Teòricament, la quantitat d'HEC afegit a les pintures a base d'aigua és del 0,1% al 0,5%, calculada amb una mitjana del 0,3%, suposant que totes les pintures a base d'aigua utilitzen HEC com a additiu, la demanda nacional d'HEC de grau de pintura és d'aproximadament 34.000 tones.Segons la producció global de recobriments de 97,6 milions de tones el 2020 (dels quals els recobriments arquitectònics representen el 58,20% i els recobriments industrials el 41,80%), s'estima que la demanda global de grau de recobriment HEC és d'unes 184.000 tones.
En resum, en l'actualitat, la quota de mercat del grau de recobriment HEC dels fabricants nacionals a la Xina encara és baixa, i la quota de mercat nacional l'ocupen principalment fabricants internacionals representats per Ashland dels Estats Units, i hi ha un gran espai per a nacionals. substitució.Amb la millora de la qualitat dels productes nacionals d'HEC i l'ampliació de la capacitat de producció, competirà encara més amb els fabricants internacionals en el camp avall representat pels recobriments.La substitució domèstica i la competència en el mercat internacional es convertiran en la principal tendència de desenvolupament d'aquesta indústria en un període de temps determinat en el futur.
Hora de publicació: 01-abril-2023