1. Aperçu de base de l’industrie :
Les éthers de cellulose non ioniques comprennent HPMC, HEC, MHEC, MC, HPC, etc., et sont principalement utilisés comme agents filmogènes, liants, dispersants, agents de rétention d'eau, épaississants, émulsifiants et stabilisants, etc., sont largement utilisés dans de nombreux domaines tels que les revêtements, les matériaux de construction, les produits chimiques quotidiens, l'exploration pétrolière et gazière, la médecine, l'alimentation, les textiles, la fabrication du papier, etc., parmi lesquels la plus grande quantité se trouve dans les domaines des revêtements et des matériaux de construction.
Les éthers de cellulose ioniques sont principalement la CMC et son produit modifié PAC.Comparés aux éthers de cellulose non ioniques, les éthers de cellulose ioniques ont une résistance à la température, une résistance au sel et une stabilité moins bonnes, et leurs performances sont grandement affectées par le monde extérieur.Et il est facile de réagir avec le Ca2+ contenu dans certains revêtements et matériaux de construction pour produire des précipitations, il est donc moins utilisé dans le domaine des matériaux de construction et des revêtements.Cependant, en raison de sa bonne solubilité dans l'eau, de son épaississement, de sa liaison, de sa formation de film, de sa rétention d'humidité et de sa stabilité de dispersion, associés à une technologie de production mature et à un coût de production relativement faible, il est principalement utilisé dans les détergents, l'exploration pétrolière et gazière et les additifs alimentaires et d'autres domaines. .
2. Historique du développement de l’industrie :
① Historique du développement de l'industrie des éthers de cellulose non ioniques : En 1905, l'éthérification de la cellulose a été réalisée pour la première fois au monde, en utilisant du sulfate de diméthyle et de la cellulose gonflée aux alcalis pour la méthylation.Les éthers de cellulose non ioniques ont été brevetés par Lilienfeld en 1912, et Dreyfus (1914) et Leuchs (1920) ont obtenu respectivement des éthers de cellulose solubles dans l'eau et dans l'huile.Hubert a créé HEC en 1920. Au début des années 1920, la carboxyméthylcellulose était commercialisée en Allemagne.De 1937 à 1938, les États-Unis réalisent la production industrielle de MC et HEC.Après 1945, la production d'éther de cellulose s'est développée rapidement en Europe occidentale, aux États-Unis et au Japon.Après près de cent ans de développement, l’éther de cellulose non ionique est devenu une matière première chimique couramment utilisée dans le monde.
Il existe encore un certain écart entre les pays en développement et les pays développés en termes de niveau de processus de production et de domaines d'application des produits d'éthers de cellulose non ioniques.En termes de technologie de production, les pays développés tels que l'Europe, l'Amérique du Nord et le Japon disposent d'une technologie et d'une technologie relativement matures et produisent principalement des produits d'application haut de gamme tels que des revêtements, des aliments et des médicaments ;les pays en développement ont une forte demande de CMC et de HPMC, et la technologie est difficile, la production de produits à base d'éther de cellulose avec des exigences relativement faibles est la principale production, et le domaine des matériaux de construction est le principal marché de consommation.
En termes de domaines d'application, les pays développés comme l'Europe et les États-Unis ont formé une chaîne industrielle relativement complète et mature pour leurs produits à base d'éther de cellulose en raison de facteurs tels qu'un démarrage précoce et une forte force de R&D, et les applications en aval couvrent de nombreux domaines du économie nationale;tandis que les pays en développement En raison du court temps de développement de l'industrie de l'éther de cellulose, le champ d'application est plus petit que celui des pays développés.Cependant, avec l'amélioration progressive du niveau de développement économique des pays en développement, la chaîne industrielle tend à se perfectionner et le champ d'application continue de s'élargir.
②Historique du développement de l'industrie HEC : HEC est une hydroxyalkylcellulose importante et un éther de cellulose soluble dans l'eau avec un volume de production important dans le monde.
L'utilisation d'oxyde d'éthylène liquide comme agent d'éthérification pour préparer le HEC a créé un nouveau procédé de production d'éther de cellulose.La technologie de base et la capacité de production pertinentes sont principalement concentrées dans les grands fabricants de produits chimiques en Europe, en Amérique, au Japon et en Corée du Sud.HEC dans mon pays a été développé pour la première fois en 1977 par le Wuxi Chemical Research Institute et Harbin Chemical No. product.Cependant, en raison de facteurs tels qu'une technologie relativement arriérée et une mauvaise stabilité de la qualité des produits, elle n'a pas réussi à concurrencer efficacement les fabricants internationaux.Ces dernières années, les fabricants nationaux tels que Yin Ying New Materials ont progressivement surmonté les barrières techniques, optimisé les processus de production, formé des capacités de production de masse pour des produits de qualité stable et ont été inclus dans le champ d'approvisionnement des fabricants en aval, favorisant continuellement le processus de production nationale. substitution.
3. Principaux indicateurs de performance et processus de préparation de l'éther de cellulose non ionique :
(1) Principaux indicateurs de performance de l'éther de cellulose non ionique : les principaux indicateurs de performance des produits à base d'éther de cellulose non ionique sont le degré de substitution et la viscosité, etc.
(2) Technologie de préparation d'éther de cellulose non ionique : Dans le processus de production d'éther de cellulose, la cellulose brute et l'éther de cellulose initialement formé sont dans un état multiphasique mélangé.En raison de la méthode d'agitation, du rapport entre les matériaux et de la forme des matières premières, etc. Théoriquement parlant, les éthers de cellulose obtenus par des réactions hétérogènes sont tous inhomogènes et il existe des différences dans la position, la quantité et la pureté du produit des groupes éther, c'est-à-dire le résultat obtenu. les éthers de cellulose se trouvent sur différentes chaînes macromoléculaires de cellulose. Le nombre et la répartition des substitutions sur différents groupes cycliques de glucose sur la même macromolécule de cellulose et C (2), C (3) et C (6) sur chaque groupe cyclique de cellulose sont différents.Comment résoudre le problème de substitution inégale est la clé du contrôle du processus de production d’éther de cellulose.
En résumé, le traitement des matières premières, l'alcalinisation, l'éthérification, le raffinage, le lavage et d'autres processus dans le processus de production d'éther de cellulose non ionique ont tous des exigences élevées en matière de technologie de préparation, de contrôle des processus et d'équipement de production ;dans le même temps, la production de masse de produits de haute qualité nécessite une expérience riche et des capacités d'organisation de production efficaces.
4. Analyse de l’état des applications sur le marché :
À l'heure actuelle, les produits HEC sont principalement utilisés dans les domaines des revêtements, des produits chimiques quotidiens et de la protection de l'environnement, mais ces produits eux-mêmes peuvent également être utilisés dans de nombreux autres domaines tels que l'alimentation, la médecine, l'exploration pétrolière et gazière ;Les produits MHEC sont principalement utilisés dans le domaine des matériaux de construction.
(1)Champ de revêtement :
Les additifs de revêtement constituent l’application la plus importante des produits HEC.Comparé à d'autres éthers de cellulose non ioniques, HEC présente des avantages évidents en tant qu'additif d'enrobage : Premièrement, HEC a une bonne stabilité au stockage, ce qui peut améliorer efficacement l'attaque bloquante des enzymes biologiques sur les unités de glucose pour maintenir la stabilité de la viscosité, garantir que l'enrobage ne apparaître un délaminage après une période de stockage ;Deuxièmement, HEC a une bonne solubilité, HEC peut être dissous dans l'eau chaude ou froide et a un certain temps de retard d'hydratation lorsqu'il est dissous dans l'eau froide, et ne provoquera pas d'agrégation de gel, bonne dispersibilité et solubilité ;Troisièmement, HEC présente un bon développement de couleur et une bonne miscibilité avec la plupart des colorants, de sorte que la peinture préparée présente une bonne cohérence et stabilité de couleur.
(2)Domaine des matériaux de construction :
Bien que le HEC puisse répondre aux exigences des additifs à base d'éther de cellulose dans le domaine des matériaux de construction, en raison de son coût de préparation élevé et des exigences relativement faibles en matière de propriétés du produit et d'ouvrabilité du mortier et du mastic par rapport aux revêtements, les matériaux de construction ordinaires choisissent souvent le HPMC ou le MHEC. comme principaux additifs à base d'éther de cellulose.Par rapport au HPMC, la structure chimique du MHEC comporte plus de groupes hydrophiles, elle est donc plus stable à haute température, c'est-à-dire qu'elle a une bonne stabilité thermique.De plus, comparé au HPMC de qualité matériau de construction, il a une température de gel relativement élevée, et sa rétention d'eau et son adhérence sont plus fortes lorsqu'il est utilisé dans des environnements à haute température.
(3)Champ chimique quotidien :
Les éthers de cellulose couramment utilisés dans les produits chimiques quotidiens sont le CMC et le HEC.Par rapport au CMC, le HEC présente certains avantages en termes de cohésion, de résistance aux solvants et de stabilité.Par exemple, la CMC peut être utilisée comme adhésif pour des produits chimiques quotidiens ordinaires sans formule d'additif fonctionnel spécial.Cependant, la CMC anionique est sensible aux ions à forte concentration, ce qui réduira les performances adhésives de la CMC, et l'utilisation de la CMC dans des produits chimiques quotidiens fonctionnels spéciaux est limitée.L'utilisation de HEC comme liant améliore les performances du liant contre les ions à haute concentration, améliore considérablement la stabilité de stockage des produits chimiques quotidiens et prolonge la durée de stockage.
(4)Domaine de la protection de l'environnement :
À l'heure actuelle, les produits HEC sont principalement utilisés dans les adhésifs et dans d'autres domaines de produits de support en céramique en nid d'abeille.Le support en céramique en nid d'abeille est principalement utilisé dans le système de post-traitement des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne tels que les automobiles et les navires, et joue le rôle de traitement des gaz d'échappement pour répondre aux normes d'émission.
5. État actuel du marché au pays et à l’étranger :
(1)Aperçu du marché mondial de l’éther de cellulose non ionique :
Du point de vue de la répartition de la capacité de production mondiale, 43 % de la production mondiale totale d'éther de cellulose en 2018 provenait d'Asie (la Chine représentait 79 % de la production asiatique), l'Europe occidentale 36 % et l'Amérique du Nord 8 %.Du point de vue de la demande mondiale d'éther de cellulose, la consommation mondiale d'éther de cellulose en 2018 est d'environ 1,1 million de tonnes.De 2018 à 2023, la consommation d’éther de cellulose connaîtra une croissance annuelle moyenne de 2,9 %.
Près de la moitié de la consommation mondiale totale d'éther de cellulose est de la cellulose ionique (représentée par CMC), qui est principalement utilisée dans les détergents, les additifs pour champs pétrolifères et les additifs alimentaires ;environ un tiers est constitué de méthylcellulose non ionique et de ses dérivés (représentés par HPMC), et le sixième restant est constitué d'hydroxyéthylcellulose et de ses dérivés et d'autres éthers de cellulose.La croissance de la demande d’éthers de cellulose non ioniques est principalement tirée par les applications dans les domaines des matériaux de construction, des revêtements, de l’alimentation, des médicaments et des produits chimiques quotidiens.Du point de vue de la répartition régionale du marché de consommation, le marché asiatique est celui qui connaît la croissance la plus rapide.De 2014 à 2019, le taux de croissance annuel composé de la demande d’éther de cellulose en Asie a atteint 8,24 %.Parmi eux, la principale demande en Asie vient de Chine, représentant 23 % de la demande mondiale globale.
(2)Aperçu du marché national de l’éther de cellulose non ionique :
En Chine, les éthers de cellulose ioniques représentés par la CMC se sont développés plus tôt, formant un processus de production relativement mature et une grande capacité de production.Selon les données d'IHS, les fabricants chinois occupent près de la moitié de la capacité de production mondiale de produits de base CMC.Le développement de l'éther de cellulose non ionique a commencé relativement tard dans mon pays, mais le rythme de développement est rapide.
Après des années de développement, le marché chinois des éthers de cellulose non ioniques a fait de grands progrès.En 2021, la capacité de production conçue pour les matériaux de construction HPMC atteindra 117 600 tonnes, la production sera de 104 300 tonnes et le volume des ventes sera de 97 500 tonnes.Les avantages de la grande échelle industrielle et de la localisation ont essentiellement permis une substitution nationale.Cependant, pour les produits HEC, en raison du démarrage tardif de la R&D et de la production dans mon pays, du processus de production complexe et des barrières techniques relativement élevées, la capacité de production actuelle, le volume de production et de vente des produits nationaux HEC sont relativement faibles.Cependant, ces dernières années, alors que les entreprises nationales continuent d'augmenter leurs investissements dans la recherche et le développement, d'améliorer le niveau technologique et de développer activement les clients en aval, la production et les ventes ont augmenté rapidement.Selon les données de l'Association chinoise de l'industrie de la cellulose, en 2021, les grandes entreprises nationales HEC (incluses dans les statistiques de l'association industrielle, tout usage) ont une capacité de production nominale de 19 000 tonnes, une production de 17 300 tonnes et un volume de ventes de 16 800. tonnes.Parmi eux, la capacité de production a augmenté de 72,73 % sur un an par rapport à 2020, la production a augmenté de 43,41 % sur un an et le volume des ventes a augmenté de 40,60 % sur un an.
En tant qu'additif, le volume des ventes de HEC est fortement affecté par la demande du marché en aval.En tant que domaine d'application le plus important du HEC, l'industrie du revêtement présente une forte corrélation positive avec l'industrie HEC en termes de production et de distribution sur le marché.Du point de vue de la répartition du marché, le marché de l'industrie des revêtements est principalement distribué dans le Jiangsu, le Zhejiang et Shanghai dans l'est de la Chine, dans le Guangdong dans le sud de la Chine, sur la côte sud-est et dans le Sichuan dans le sud-ouest de la Chine.Parmi eux, la production de revêtements dans le Jiangsu, le Zhejiang, Shanghai et le Fujian représentait environ 32 %, et celle du sud de la Chine et du Guangdong représentait environ 20 %.5 ci-dessus.Le marché des produits HEC est également principalement concentré dans le Jiangsu, le Zhejiang, Shanghai, le Guangdong et le Fujian.HEC est actuellement principalement utilisé dans les revêtements architecturaux, mais il convient à tous les types de revêtements à base d'eau en termes de caractéristiques de produit.
En 2021, la production annuelle totale de revêtements de la Chine devrait être d'environ 25,82 millions de tonnes, et la production de revêtements architecturaux et de revêtements industriels sera respectivement de 7,51 millions de tonnes et 18,31 millions de tonnes6.Les revêtements à base d'eau représentent actuellement environ 90 % des revêtements architecturaux, et environ 25 %, on estime que la production de peintures à l'eau de mon pays en 2021 sera d'environ 11,3365 millions de tonnes.Théoriquement, la quantité de HEC ajoutée aux peintures à l'eau est de 0,1 % à 0,5 %, calculée sur une moyenne de 0,3 %. En supposant que toutes les peintures à l'eau utilisent du HEC comme additif, la demande nationale en HEC de qualité peinture est d'environ 34 000 tonnes.Sur la base d'une production mondiale totale de revêtements de 97,6 millions de tonnes en 2020 (dont les revêtements architecturaux représentent 58,20 % et les revêtements industriels 41,80 %), la demande mondiale de revêtement HEC de qualité est estimée à environ 184 000 tonnes.
Pour résumer, à l'heure actuelle, la part de marché des fabricants nationaux de HEC de qualité de revêtement en Chine est encore faible, et la part de marché intérieure est principalement occupée par les fabricants internationaux représentés par Ashland des États-Unis, et il existe un grand espace pour les entreprises nationales. substitution.Avec l'amélioration de la qualité des produits HEC nationaux et l'expansion de la capacité de production, l'entreprise concurrencera davantage les fabricants internationaux dans le domaine en aval représenté par les revêtements.La substitution nationale et la concurrence sur le marché international deviendront la principale tendance de développement de cette industrie dans un certain temps.
Heure de publication : 01 avril 2023