1. 업계 기본 개요:
비이온성 셀룰로오스 에테르에는 HPMC, HEC, MHEC, MC, HPC 등이 있으며 주로 필름형성제, 결합제, 분산제, 보수제, 증점제, 유화제, 안정제 등으로 널리 사용된다. 코팅, 건축자재, 생활화학제품, 석유 및 가스 탐사, 의약, 식품, 섬유, 제지 등 다양한 분야에서 사용되며, 그 중 코팅 및 건축자재 분야에서 가장 많은 양이 사용됩니다.
이온성 셀룰로오스 에테르는 주로 CMC와 그 변형 제품 PAC입니다.비이온성 셀룰로오스 에테르와 비교하여 이온성 셀룰로오스 에테르는 내열성, 내염성 및 안정성이 낮고 성능이 외부 세계의 영향을 크게 받습니다.그리고 일부 도료 및 건축자재에 함유된 Ca2+와 쉽게 반응하여 침전을 일으키기 때문에 건축자재 및 도료 분야에서는 사용량이 적습니다.그러나 수용성, 증점성, 결합성, 필름 형성, 수분 유지 및 분산 안정성이 좋고 생산 기술이 성숙하고 생산 비용이 상대적으로 낮기 때문에 주로 세제, 석유 및 가스 탐사, 식품 첨가물 및 기타 분야에 사용됩니다. .
2. 산업 발전 역사:
① 비이온성 셀룰로오스 에테르 산업의 발전 역사: 1905년 세계 최초로 황산디메틸과 알칼리 팽윤 셀룰로오스를 메틸화하여 셀룰로오스의 에테르화를 실현하였다.비이온성 셀룰로오스 에테르는 1912년 Lilienfeld에 의해 특허를 받았으며 Dreyfus(1914)와 Leuchs(1920)는 각각 수용성 및 유용성 셀룰로오스 에테르를 얻었습니다.Hubert는 1920년에 HEC를 만들었습니다. 1920년대 초에 카르복시메틸셀룰로오스가 독일에서 상업화되었습니다.1937년부터 1938년까지 미국은 MC와 HEC의 산업적 생산을 실현했다.1945년 이후 셀룰로오스 에테르의 생산은 서유럽, 미국, 일본에서 급속히 확대되었습니다.거의 백년의 개발 끝에 비이온성 셀룰로오스 에테르는 세계에서 일반적으로 사용되는 화학 원료가 되었습니다.
비이온성 셀룰로오스 에테르의 생산 공정 수준과 제품 응용 분야 측면에서 개발도상국과 선진국 사이에는 여전히 일정한 격차가 있습니다.생산기술면에서 유럽, 북미, 일본 등 선진국은 기술과 기술이 비교적 성숙되어 있으며 코팅, 식품, 의약품 등 고급 응용제품을 주로 생산하고 있다.개발도상국에서는 CMC와 HPMC에 대한 수요가 많고 기술이 어려워 상대적으로 요구량이 낮은 셀룰로오스 에테르 제품을 생산하는 것이 주요 생산이며 건축자재 분야가 주요 소비자 시장입니다.
응용 분야 측면에서 보면 유럽과 미국 등 선진국에서는 조기 시작 및 강력한 R&D 역량 등의 요인으로 인해 셀룰로오스 에테르 제품에 대한 비교적 완전하고 성숙한 산업 체인을 형성했으며 다운스트림 응용 분야는 다음과 같은 많은 분야를 포괄합니다. 국가 경제;개발도상국 셀룰로오스 에테르 산업의 개발 시간이 짧기 때문에 선진국에 비해 적용 범위가 작습니다.그러나 개발도상국의 경제 발전 수준이 점차 향상됨에 따라 산업 체인이 완성되는 경향이 있으며 적용 범위가 계속 확대되고 있습니다.
②HEC 산업 발전 이력: HEC는 세계에서 생산량이 많은 중요한 히드록시 알킬 셀룰로오스 및 수용성 셀룰로오스 에테르입니다.
HEC를 제조하기 위해 에테르화제로 액체 에틸렌 옥사이드를 사용함으로써 셀룰로오스 에테르 생산을 위한 새로운 공정이 탄생했습니다.관련 핵심 기술과 생산 능력은 주로 유럽, 미국, 일본, 한국의 대형 화학 제조업체에 집중되어 있습니다.우리 나라의 HEC는 1977년 무석화학연구소와 하얼빈화공제품에 의해 처음 개발되었습니다.그러나 상대적으로 낙후된 기술과 열악한 제품 품질 안정성 등의 요인으로 인해 해외 제조업체와 효과적인 경쟁을 형성하지 못했습니다.최근 몇 년간 음영신소재 등 국내 제조사들은 점차 기술 장벽을 허물고 생산 공정을 최적화하며 안정적인 품질의 제품을 대량 생산할 수 있는 능력을 갖추고 하위 제조사의 조달 범위에 포함되면서 국내 제조 공정을 지속적으로 추진하고 있다. 치환.
3. 비이온성 셀룰로오스 에테르의 주요 성능 지표 및 제조 공정:
(1) 비이온성 셀룰로오스에테르의 주요 성능지표 : 비이온성 셀룰로오스에테르 제품의 주요 성능지표는 치환도, 점도 등이다.
(2) 비이온성 셀룰로오스 에테르 제조 기술: 셀룰로오스 에테르 제조 공정에서는 원료 셀룰로오스와 초기에 형성된 셀룰로오스 에테르가 모두 혼합된 다상 상태이다.교반방식, 재료비, 원료형태 등에 따라 이론적으로 이종반응으로 얻어지는 셀룰로오스에테르는 모두 불균질하며, 에테르기의 위치, 양, 생성물 순도, 즉 얻어지는 셀룰로오스에테르에 차이가 있다. 셀룰로오스 에테르는 서로 다른 셀룰로오스 거대분자 사슬에 있습니다. 동일한 셀룰로오스 거대분자에 있는 서로 다른 글루코스 고리 그룹과 각 셀룰로오스 고리 그룹의 C(2), C(3) 및 C(6)에 대한 치환 수와 분포가 다릅니다.불균일한 치환 문제를 해결하는 방법은 셀룰로오스 에테르 생산 공정에서 공정 제어의 핵심입니다.
요약하면, 비이온성 셀룰로오스 에테르 생산 공정의 원료 처리, 알칼리화, 에테르화, 정제 세척 및 기타 공정은 모두 제조 기술, 공정 제어 및 생산 장비에 대한 높은 요구 사항을 가지고 있습니다.동시에 고품질 제품의 대량 생산에는 풍부한 경험과 효율적인 생산 조직 역량이 필요합니다.
4. 시장 적용 현황 분석:
현재 HEC 제품은 주로 코팅, 생활 화학 및 환경 보호 분야에 사용되지만 이러한 제품 자체는 식품, 의약, 석유 및 가스 탐사 등 다른 많은 분야에서도 사용할 수 있습니다.MHEC 제품은 주로 건축자재 분야에 사용됩니다.
(1)코팅 분야:
코팅 첨가제는 HEC 제품의 가장 중요한 용도입니다.다른 비이온성 셀룰로오스 에테르와 비교하여 HEC는 코팅 첨가제로서 분명한 이점을 가지고 있습니다. 첫째, HEC는 우수한 저장 안정성을 가지고 있어 점도 안정성을 유지하기 위해 포도당 단위에 대한 생물학적 효소의 차단 공격을 효과적으로 개선할 수 있습니다. 일정 기간 보관 후 박리 현상이 나타납니다.둘째, HEC는 용해도가 좋고 HEC는 뜨거운 물이나 차가운 물에 용해될 수 있으며 찬물에 용해될 때 일정한 수화 지연 시간이 있으며 겔 클러스터링을 일으키지 않으며 분산성과 용해성이 우수합니다.셋째, HEC는 발색이 좋고 대부분의 착색제와의 혼화성이 좋아 제조된 도료의 색상 일관성과 안정성이 좋다.
(2)건축자재 분야:
HEC는 건축 자재 분야에서 셀룰로오스 에테르 첨가제의 요구 사항을 충족할 수 있지만 준비 비용이 높고 모르타르 및 퍼티의 제품 특성 및 작업성에 대한 요구 사항이 코팅에 비해 상대적으로 낮기 때문에 일반 건축 자재에서는 HPMC 또는 MHEC를 선택하는 경우가 많습니다. 주요 셀룰로오스 에테르 첨가제로.HPMC와 비교하여 MHEC의 화학 구조는 친수성 그룹이 더 많기 때문에 고온에서 더 안정적입니다. 즉, 열 안정성이 좋습니다.또한 건축자재 등급의 HPMC에 비해 상대적으로 겔 온도가 높고, 고온 환경에서 사용 시 보수력과 접착력이 더욱 강해집니다.
(삼)일일 화학 분야:
일상용 화학물질에 일반적으로 사용되는 셀룰로오스 에테르는 CMC와 HEC입니다.CMC와 비교하여 HEC는 응집성, 내용제성 및 안정성 측면에서 특정 이점을 가지고 있습니다.예를 들어, CMC는 특별한 기능성 첨가물 없이 일반 생활화학 제품의 접착제로 사용할 수 있습니다.그러나 음이온성 CMC는 고농도 이온에 민감하여 CMC의 접착 성능을 저하시키므로 특수 기능성 생활화학제품에 CMC를 사용하는 것은 제한적입니다.HEC를 바인더로 사용하면 고농도 이온에 대한 바인더의 성능이 향상되어 생활화학제품의 보관안정성이 크게 향상되고 보관기간이 연장됩니다.
(4)환경 보호 분야:
현재 HEC 제품은 접착제 및 기타 허니컴 세라믹 캐리어 제품 분야에 주로 사용됩니다.허니컴 세라믹 담체는 주로 자동차, 선박 등 내연기관의 배기가스 후처리 시스템에 사용되며, 배기가스 기준을 충족시키기 위한 배기가스 처리 역할을 합니다.
5. 국내외 시장현황:
(1)전 세계 비이온성 셀룰로오스 에테르 시장 개요:
글로벌 생산 능력 분포 관점에서 볼 때, 2018년 글로벌 셀룰로오스 에테르 생산량의 43%는 아시아(아시아 생산량의 79%를 중국이 차지), 서유럽이 36%, 북미가 8%를 차지했습니다.셀룰로오스 에테르에 대한 세계 수요의 관점에서 볼 때, 2018년 셀룰로오스 에테르의 세계 소비량은 약 110만 톤입니다.2018년부터 2023년까지 셀룰로오스 에테르 소비량은 연평균 2.9%씩 증가할 것입니다.
전 세계 셀룰로오스 에테르 소비량의 거의 절반은 이온성 셀룰로오스(CMC로 표시)이며 주로 세제, 유전 첨가제 및 식품 첨가물에 사용됩니다.약 1/3은 비이온성 메틸 셀룰로오스 및 그 파생 물질(HPMC로 표시)이고 나머지 1/6은 하이드록시에틸 셀룰로오스 및 그 파생물 및 기타 셀룰로오스 에테르입니다.비이온성 셀룰로오스 에테르에 대한 수요 증가는 주로 건축 자재, 코팅, 식품, 의약품 및 생활 화학 분야의 응용 분야에 의해 주도됩니다.소비자 시장의 지역적 분포 관점에서 볼 때 아시아 시장은 가장 빠르게 성장하는 시장입니다.2014년부터 2019년까지 아시아의 셀룰로오스 에테르 수요의 연평균 성장률은 8.24%에 달했습니다.그 중 아시아의 주요 수요는 중국에서 발생하며 전체 글로벌 수요의 23%를 차지합니다.
(2)국내 비이온성 셀룰로오스 에테르 시장 개요:
중국에서는 CMC로 대표되는 이온성 셀룰로오스 에테르가 일찍 개발되어 상대적으로 성숙한 생산 공정과 큰 생산 능력을 형성했습니다.IHS 데이터에 따르면 중국 제조업체는 기본 CMC 제품의 전 세계 생산 능력의 거의 절반을 차지했습니다.우리나라에서는 비이온성 셀룰로오스 에테르의 개발이 비교적 늦게 시작되었으나 개발 속도가 빠르다.
수년간의 발전을 거쳐 중국의 비이온성 셀룰로오스 에테르 시장은 큰 진전을 이루었습니다.2021년 건축자재급 HPMC의 설계 생산능력은 117,600톤, 생산량은 104,300톤, 판매량은 97,500톤에 달할 예정이다.대규모 산업규모와 국산화 우위는 기본적으로 국내 대체를 실현했다.그러나 HEC 제품의 경우 우리나라의 R&D 및 생산 시작이 늦고 복잡한 생산 공정과 상대적으로 높은 기술 장벽으로 인해 현재 HEC 국산 제품의 생산 능력, 생산 및 판매량이 상대적으로 적습니다.그러나 최근 몇 년간 국내 기업들이 연구개발에 대한 투자를 지속적으로 늘리고, 기술 수준을 향상시키며, 적극적으로 다운스트림 고객을 발굴함에 따라 생산과 판매가 급속도로 성장했습니다.중국 셀룰로오스 공업협회 자료에 따르면 2021년 국내 주요 기업 HEC(업계 협회 통계 포함, 다목적)의 설계 생산능력은 19,000톤, 생산량은 17,300톤, 판매량은 16,800톤이다. 톤.이 중 2020년 대비 생산능력은 전년 대비 72.73%, 생산량은 전년 대비 43.41%, 판매량은 40.60% 증가했다.
첨가제로서 HEC의 판매량은 다운스트림 시장의 수요에 크게 영향을 받습니다.코팅 산업은 HEC의 가장 중요한 응용 분야로서 생산량과 시장 분포 측면에서 HEC 산업과 강한 양의 상관관계를 갖고 있습니다.시장 분포의 관점에서 볼 때, 코팅 산업 시장은 주로 중국 동부의 장쑤성, 저장성, 상하이, 중국 남부의 광둥성, 남동부 해안 및 중국 남서부의 쓰촨성에 분포되어 있습니다.그 중 장쑤성, 저장성, 상하이, 복건성 코팅 생산량은 약 32%를 차지했고, 중국 남부와 광둥성 코팅 생산량은 약 20%를 차지했다.위의 5.HEC 제품 시장도 주로 장쑤성, 저장성, 상하이, 광동성, 복건성에 집중되어 있습니다.HEC는 현재 주로 건축용 도료에 사용되지만, 제품 특성상 모든 종류의 수성 도료에 적합합니다.
2021년 중국 도료의 연간 총 생산량은 약 2,582만 톤으로 예상되며, 건축용 도료와 산업용 도료의 생산량은 각각 751만 톤과 1,831만 톤이 될 것으로 예상됩니다6.현재 건축용 도료 중 수성도료가 약 90%를 차지하고 있으며, 약 25%를 차지하고 있으며, 2021년 우리나라 수성도료 생산량은 약 1133만6500톤으로 추산된다.이론적으로 수성도료에 첨가되는 HEC의 양은 0.1~0.5%로 평균 0.3%로 계산한다. 모든 수성도료가 HEC를 첨가제로 사용한다고 가정할 때, 도료급 HEC에 대한 국내 수요는 약 34,000톤.2020년 전 세계 코팅 생산량 9,760만 톤(이 중 건축용 코팅이 58.20%, 산업용 코팅이 41.80%를 차지)을 기준으로 코팅 등급 HEC에 대한 전 세계 수요는 약 184,000톤으로 추산됩니다.
요약하자면 현재 중국 국내 제조업체의 코팅 등급 HEC 시장 점유율은 여전히 낮으며 국내 시장 점유율은 주로 미국 Ashland를 대표하는 해외 제조업체가 점유하고 있으며 국내 시장 점유율은 넓습니다. 치환.국내 HEC 제품 품질 향상과 생산 능력 확대로 코팅으로 대표되는 다운스트림 분야에서 해외 제조사들과 더욱 경쟁하게 된다.국내 대체 및 국제 시장 경쟁은 향후 일정 기간 동안 이 산업의 주요 발전 추세가 될 것입니다.
게시 시간: 2023년 4월 1일