1. Podstawowy przegląd branży:
Niejonowe etery celulozy obejmują HPMC, HEC, MHEC, MC, HPC itp. i są najczęściej stosowane jako środki błonotwórcze, spoiwa, dyspergatory, środki zatrzymujące wodę, zagęszczacze, emulgatory i stabilizatory itp., są szeroko stosowane w wielu dziedzinach, takich jak powłoki, materiały budowlane, produkty chemiczne codziennego użytku, poszukiwania ropy i gazu, medycyna, żywność, tekstylia, papiernictwo itp., wśród których najwięcej występuje w dziedzinie powłok i materiałów budowlanych.
Jonowe etery celulozy to głównie CMC i jego zmodyfikowany produkt PAC.W porównaniu z niejonowymi eterami celulozy, jonowe etery celulozy mają gorszą odporność na temperaturę, odporność na sól i stabilność, a na ich działanie duży wpływ ma świat zewnętrzny.Łatwo reaguje z Ca2+ zawartym w niektórych powłokach i materiałach budowlanych, powodując wytrącanie się opadów, dlatego jest rzadziej stosowany w dziedzinie materiałów i powłok budowlanych.Jednakże, ze względu na dobrą rozpuszczalność w wodzie, zagęszczanie, wiązanie, tworzenie filmu, zatrzymywanie wilgoci i stabilność dyspersji, w połączeniu z dojrzałą technologią produkcji i stosunkowo niskimi kosztami produkcji, stosuje się go głównie w detergentach, poszukiwaniach ropy i gazu oraz dodatkach do żywności i innych dziedzinach .
2. Historia rozwoju branży:
① Historia rozwoju przemysłu niejonowego eteru celulozy: W 1905 roku po raz pierwszy na świecie przeprowadzono eteryfikację celulozy przy użyciu do metylacji siarczanu dimetylu i celulozy spęcznionej alkaliami.Niejonowe etery celulozy zostały opatentowane przez Lilienfelda w 1912 r., a Dreyfus (1914) i Leuchs (1920) uzyskali odpowiednio rozpuszczalne w wodzie i rozpuszczalne w oleju etery celulozy.Hubert wyprodukował HEC w 1920 r. Na początku lat dwudziestych XX wieku karboksymetyloceluloza została skomercjalizowana w Niemczech.W latach 1937–1938 Stany Zjednoczone realizowały produkcję przemysłową MC i HEC.Po roku 1945 produkcja eteru celulozy gwałtownie wzrosła w Europie Zachodniej, Stanach Zjednoczonych i Japonii.Po niemal stu latach rozwoju niejonowy eter celulozy stał się powszechnie stosowanym na świecie surowcem chemicznym.
Nadal istnieje pewna różnica pomiędzy krajami rozwijającymi się a krajami rozwiniętymi pod względem poziomu procesu produkcyjnego i obszarów zastosowań niejonowych eterów celulozy.Jeśli chodzi o technologię produkcji, kraje rozwinięte, takie jak Europa, Ameryka Północna i Japonia, dysponują stosunkowo dojrzałą technologią i technologią i wytwarzają głównie wysokiej klasy produkty aplikacyjne, takie jak powłoki, żywność i leki;kraje rozwijające się mają duże zapotrzebowanie na CMC i HPMC, a technologia jest trudna. Główną produkcją jest produkcja produktów z eteru celulozy przy stosunkowo niskich wymaganiach, a głównym rynkiem konsumenckim jest dziedzina materiałów budowlanych.
Jeśli chodzi o obszary zastosowań, kraje rozwinięte, takie jak Europa i Stany Zjednoczone, utworzyły stosunkowo kompletny i dojrzały łańcuch przemysłowy dla swoich produktów na bazie eteru celulozy ze względu na takie czynniki, jak wczesny start i silne zaplecze badawczo-rozwojowe, a dalsze zastosowania obejmują wiele dziedzin gospodarka narodowa;podczas gdy w krajach rozwijających się Ze względu na krótki czas rozwoju przemysłu eteru celulozy, zakres stosowania jest mniejszy niż w krajach rozwiniętych.Jednakże wraz ze stopniową poprawą poziomu rozwoju gospodarczego krajów rozwijających się łańcuch przemysłowy ma tendencję do doskonalenia się, a zakres zastosowań stale się rozszerza.
②Historia rozwoju branży HEC: HEC to ważna hydroksyalkiloceluloza i rozpuszczalny w wodzie eter celulozy o dużej wielkości produkcji na świecie.
Zastosowanie ciekłego tlenku etylenu jako środka eteryfikującego do przygotowania HEC stworzyło nowy proces produkcji eteru celulozy.Odpowiednia podstawowa technologia i moce produkcyjne skupiają się głównie u dużych producentów chemicznych w Europie, Ameryce, Japonii i Korei Południowej.System HEC w moim kraju został po raz pierwszy opracowany w 1977 r. przez Wuxi Chemical Research Institute i produkt Harbin Chemical No.Jednak ze względu na takie czynniki, jak stosunkowo zacofana technologia i słaba stabilność jakości produktu, nie udało jej się stworzyć skutecznej konkurencji z międzynarodowymi producentami.W ostatnich latach krajowi producenci, tacy jak Yin Ying New Materials, stopniowo przełamywali bariery techniczne, optymalizowali procesy produkcyjne, stworzyli możliwości masowej produkcji produktów o stabilnej jakości i zostali objęci zakresem zakupów przez producentów niższego szczebla, stale promując proces krajowego podstawienie.
3. Główne wskaźniki wydajności i proces przygotowania niejonowego eteru celulozy:
(1) Główne wskaźniki wydajności niejonowego eteru celulozy: głównymi wskaźnikami wydajności niejonowych produktów na bazie eteru celulozy są stopień podstawienia i lepkość itp.
(2) Technologia wytwarzania niejonowego eteru celulozy: W procesie produkcji eteru celulozy zarówno surowa celuloza, jak i początkowo utworzony eter celulozy znajdują się w mieszanym stanie wielofazowym.Ze względu na sposób mieszania, skład materiału, formę surowca itp. Teoretycznie rzecz biorąc, wszystkie etery celulozy otrzymywane w reakcjach heterogenicznych są niejednorodne i występują różnice w położeniu, ilości i czystości produktu grup eterowych, czyli otrzymanym etery celulozy znajdują się na różnych łańcuchach makrocząsteczkowych celulozy. Liczba i rozkład podstawień w różnych grupach pierścieniowych glukozy w tej samej makrocząstce celulozy oraz C (2), C (3) i C (6) w każdej grupie pierścieniowej celulozy są różne.Kluczem do kontroli procesu w procesie produkcji eteru celulozy jest rozwiązanie problemu nierównomiernego podstawienia.
Podsumowując, obróbka surowców, alkalizacja, eteryfikacja, przemywanie rafinacyjne i inne procesy w procesie produkcji niejonowego eteru celulozy stawiają wysokie wymagania w zakresie technologii przygotowania, kontroli procesu i sprzętu produkcyjnego;jednocześnie masowa produkcja wysokiej jakości wyrobów wymaga bogatego doświadczenia i sprawnej organizacji produkcji.
4. Analiza statusu zastosowania rynkowego:
Obecnie produkty HEC są stosowane głównie w dziedzinie powłok, codziennych chemikaliów i ochrony środowiska, ale same produkty mogą być również stosowane w wielu innych dziedzinach, takich jak żywność, medycyna, poszukiwania ropy i gazu;Produkty MHEC znajdują zastosowanie głównie w branży materiałów budowlanych.
(1)Pole powłoki:
Dodatki powłokowe są najważniejszym zastosowaniem produktów HEC.W porównaniu z innymi niejonowymi eterami celulozy, HEC ma oczywiste zalety jako dodatek do powlekania: Po pierwsze, HEC ma dobrą stabilność podczas przechowywania, co może skutecznie poprawić atak blokujący enzymów biologicznych na jednostki glukozy w celu utrzymania stabilności lepkości. Upewnij się, że powłoka nie będzie pojawiają się rozwarstwienia po okresie przechowywania;po drugie, HEC ma dobrą rozpuszczalność, HEC można rozpuścić w gorącej lub zimnej wodzie i ma pewien czas opóźnienia hydratacji po rozpuszczeniu w zimnej wodzie i nie powoduje tworzenia się skupisk żelu, dobrą dyspergowalność i rozpuszczalność;Po trzecie, HEC charakteryzuje się dobrym wywoływaniem koloru i dobrą mieszalnością z większością barwników, dzięki czemu przygotowana farba ma dobrą konsystencję i stabilność koloru.
(2)Dziedzina materiałów budowlanych:
Chociaż HEC może spełnić wymagania dodatków w postaci eteru celulozy w materiałach budowlanych, ze względu na wysoki koszt przygotowania oraz stosunkowo niskie wymagania dotyczące właściwości produktu i urabialności zaprawy i szpachli w porównaniu z powłokami, zwykłe materiały budowlane często wybierają HPMC lub MHEC jako główne dodatki eteru celulozy.W porównaniu z HPMC struktura chemiczna MHEC ma więcej grup hydrofilowych, dzięki czemu jest bardziej stabilna w wysokiej temperaturze, to znaczy ma dobrą stabilność termiczną.Ponadto, w porównaniu z HPMC klasy materiałów budowlanych, ma on stosunkowo wysoką temperaturę żelu, a jego retencja wody i przyczepność są silniejsze, gdy jest stosowany w środowiskach o wysokiej temperaturze.
(3)Dzienne pole chemiczne:
Etery celulozy powszechnie stosowane w codziennych chemikaliach to CMC i HEC.W porównaniu z CMC, HEC ma pewne zalety w zakresie spójności, odporności na rozpuszczalniki i stabilności.Na przykład CMC można stosować jako klej do zwykłych produktów chemicznych codziennego użytku bez specjalnej formuły dodatków funkcjonalnych.Jednakże anionowy CMC jest wrażliwy na jony o wysokim stężeniu, co zmniejszy właściwości adhezyjne CMC, a zastosowanie CMC w specjalnych funkcjonalnych produktach chemicznych codziennego użytku jest ograniczone.Stosowanie HEC jako spoiwa zwiększa skuteczność spoiwa w stosunku do jonów o wysokim stężeniu, znacznie poprawia stabilność przechowywania codziennych produktów chemicznych i wydłuża czas przechowywania.
(4)Dziedzina ochrony środowiska:
Obecnie produkty HEC są stosowane głównie w klejach i innych obszarach ceramicznych produktów nośnych o strukturze plastra miodu.Ceramiczny nośnik o strukturze plastra miodu stosowany jest głównie w układzie oczyszczania spalin w silnikach spalinowych, takich jak samochody i statki, i odgrywa rolę oczyszczania gazów spalinowych w celu spełnienia norm emisji.
5. Aktualny stan rynku w kraju i za granicą:
(1)Przegląd światowego rynku niejonowego eteru celulozy:
Z punktu widzenia rozkładu światowych mocy produkcyjnych, 43% całkowitej światowej produkcji eteru celulozy w 2018 roku pochodziło z Azji (79% produkcji azjatyckiej przypadało na Chiny), w Europie Zachodniej 36%, a w Ameryce Północnej 8%.Z punktu widzenia światowego zapotrzebowania na eter celulozy, światowe zużycie eteru celulozy w 2018 roku wynosi około 1,1 mln ton.W latach 2018-2023 zużycie eteru celulozy będzie rosło średniorocznie o 2,9%.
Prawie połowę całkowitego światowego zużycia eteru celulozy stanowi celuloza jonowa (reprezentowana przez CMC), stosowana głównie w detergentach, dodatkach do pól naftowych i dodatkach do żywności;około jedna trzecia to niejonowa metyloceluloza i jej pochodne (reprezentowane przez HPMC), a pozostała jedna szósta to hydroksyetyloceluloza i jej pochodne oraz inne etery celulozy.Wzrost popytu na niejonowe etery celulozy wynika głównie z zastosowań w takich dziedzinach jak materiały budowlane, powłoki, żywność, medycyna i chemikalia codziennego użytku.Z punktu widzenia regionalnego rozmieszczenia rynku konsumenckiego najszybciej rozwijającym się rynkiem jest rynek azjatycki.W latach 2014-2019 skumulowana roczna stopa wzrostu zapotrzebowania na eter celulozy w Azji wyniosła 8,24%.Wśród nich główny popyt w Azji pochodzi z Chin, co stanowi 23% całkowitego światowego popytu.
(2)Przegląd krajowego rynku niejonowych eterów celulozy:
W Chinach jonowe etery celulozy reprezentowane przez CMC rozwinęły się wcześniej, tworząc stosunkowo dojrzały proces produkcyjny i duże zdolności produkcyjne.Według danych IHS chińscy producenci zajęli już blisko połowę światowych mocy produkcyjnych podstawowych produktów CMC.Rozwój niejonowego eteru celulozy rozpoczął się w moim kraju stosunkowo późno, ale tempo rozwoju jest szybkie.
Po latach rozwoju chiński rynek niejonowego eteru celulozy poczynił ogromne postępy.W 2021 roku projektowane moce produkcyjne HPMC do materiałów budowlanych wyniosą 117 600 ton, produkcja wyniesie 104 300 ton, a wolumen sprzedaży 97 500 ton.Duża skala przemysłowa i zalety lokalizacji w zasadzie spowodowały substytucję krajową.Jednakże w przypadku produktów HEC, ze względu na późne rozpoczęcie prac badawczo-rozwojowych i produkcji w moim kraju, złożony proces produkcyjny i stosunkowo wysokie bariery techniczne, obecne moce produkcyjne, wielkość produkcji i sprzedaży krajowych produktów HEC są stosunkowo niewielkie.Jednakże w ostatnich latach, w miarę jak krajowe przedsiębiorstwa stale zwiększają inwestycje w badania i rozwój, podnoszą poziom technologii i aktywnie rozwijają klientów na niższym szczeblu łańcucha dostaw, produkcja i sprzedaż szybko rosły.Według danych Chińskiego Stowarzyszenia Przemysłu Celulozowego w 2021 r. główne przedsiębiorstwa krajowe HEC (ujęte w statystykach stowarzyszeń branżowych, uniwersalne) posiadają projektowane moce produkcyjne na poziomie 19 000 ton, produkcję 17 300 ton i wielkość sprzedaży na poziomie 16 800 ton. mnóstwo.Wśród nich moce produkcyjne wzrosły o 72,73% rok do roku w porównaniu do 2020 roku, produkcja wzrosła o 43,41% rok do roku, a wolumen sprzedaży wzrósł o 40,60% rok do roku.
Ponadto na wielkość sprzedaży HEC duży wpływ ma popyt na rynku niższego szczebla.Jako najważniejszy obszar zastosowań HEC, przemysł powłokowy ma silną pozytywną korelację z przemysłem HEC pod względem produkcji i dystrybucji na rynku.Z punktu widzenia dystrybucji rynku, rynek przemysłu powłokowego jest dystrybuowany głównie w Jiangsu, Zhejiang i Szanghaju we wschodnich Chinach, Guangdong w południowych Chinach, na południowo-wschodnim wybrzeżu oraz w Syczuanie w południowo-zachodnich Chinach.Wśród nich produkcja powłok w Jiangsu, Zhejiang, Szanghaju i Fujian stanowiła około 32%, a w południowych Chinach i Guangdong około 20%.5 powyżej.Rynek produktów HEC również koncentruje się głównie w Jiangsu, Zhejiang, Szanghaju, Guangdong i Fujian.HEC jest obecnie stosowany głównie w powłokach architektonicznych, ale ze względu na cechy produktu nadaje się do wszystkich rodzajów powłok na bazie wody.
Oczekuje się, że w 2021 roku całkowita roczna produkcja powłok w Chinach wyniesie około 25,82 mln ton, a produkcja powłok architektonicznych i powłok przemysłowych wyniesie odpowiednio 7,51 mln ton i 18,31 mln ton6.Powłoki wodorozcieńczalne stanowią obecnie około 90% powłok architektonicznych, a około 25%, szacuje się, że produkcja farb wodorozcieńczalnych w moim kraju w 2021 roku wyniesie około 11,3365 mln ton.Teoretycznie ilość HEC dodawana do farb wodorozcieńczalnych wynosi od 0,1% do 0,5%, przeliczona średnio na 0,3%, zakładając, że do wszystkich farb wodorozcieńczalnych stosuje się HEC jako dodatek, krajowe zapotrzebowanie na HEC do farb wodorozcieńczalnych wynosi ok. 34 000 ton.Na podstawie całkowitej światowej produkcji powłok wynoszącej 97,6 mln ton w 2020 r. (z czego powłoki architektoniczne stanowią 58,20%, a powłoki przemysłowe 41,80%), światowy popyt na powłokę HEC szacuje się na około 184 000 ton.
Podsumowując, obecnie udział w rynku HEC klasy powłokowej krajowych producentów w Chinach jest nadal niski, a udział w rynku krajowym zajmują głównie producenci międzynarodowi reprezentowani przez firmę Ashland ze Stanów Zjednoczonych i istnieje duża przestrzeń dla krajowych podstawienie.Wraz z poprawą jakości krajowych produktów HEC i zwiększeniem mocy produkcyjnych, będzie ona w dalszym ciągu konkurować z międzynarodowymi producentami w segmencie niższego szczebla, reprezentowanym przez powłoki.Krajowa substytucja i międzynarodowa konkurencja na rynku staną się w pewnym okresie w przyszłości głównym trendem rozwojowym tej branży.
Czas publikacji: 01 kwietnia 2023 r