Wprowadzenie: Eter celulozy (CelluloseEther) wytwarza się z celulozy w wyniku reakcji eteryfikacji jednego lub kilku środków eteryfikacji i mielenia na sucho.Ze względu na różną budowę chemiczną podstawników eterowych etery celulozy można podzielić na etery anionowe, kationowe i niejonowe.Jonowe etery celulozy obejmują głównie eter karboksymetylocelulozy (CMC);niejonowe etery celulozy obejmują głównie eter metylocelulozy (MC), eter hydroksypropylometylocelulozy (HPMC) i eter hydroksyetylocelulozy.Eter chloru (HC) i tak dalej.Etery niejonowe dzielą się na etery rozpuszczalne w wodzie i etery rozpuszczalne w oleju, a etery niejonowe rozpuszczalne w wodzie stosuje się głównie w produktach zaprawowych.W obecności jonów wapnia jonowy eter celulozy jest nietrwały, dlatego rzadko stosuje się go w zaprawach mieszanych na sucho, w których jako materiałach cementujących wykorzystuje się cement, wapno gaszone itp.Niejonowe, rozpuszczalne w wodzie etery celulozy są szeroko stosowane w przemyśle materiałów budowlanych ze względu na ich stabilność zawiesiny i zatrzymywanie wody.
Według różnych środków eteryfikacji stosowanych w procesie eteryfikacji, produkty eteru celulozy obejmują metylocelulozę, hydroksyetylocelulozę, hydroksyetylocelulozę, cyjanoetylocelulozę, karboksymetylocelulozę, etylocelulozę, benzylocelulozę, karboksymetylohydroksyetylocelulozę, hydroksypropylometylocelulozę, benzylocyjanoetylocelulozę i fenyloceluloza.
Etery celulozy stosowane w zaprawach obejmują na ogół eter metylocelulozy (MC), hydroksypropylometylocelulozę (HPMC), eter hydroksyetylometylocelulozy (HEMC) i eter hydroksyetylocelulozy (HEMC). Wśród nich najczęściej stosowane są HPMC i HEMC.
1. Właściwości chemiczne eterów celulozy
Każdy eter celulozy ma podstawową strukturę celulozy – strukturę anhydroglukozy.W procesie produkcji eteru celulozy włókno celulozowe najpierw podgrzewa się w roztworze zasadowym, a następnie poddaje działaniu środka eteryfikującego.Włóknisty produkt reakcji oczyszcza się i proszkuje w celu uzyskania jednolitego proszku o określonym rozdrobnieniu.
W procesie produkcyjnym MC jako środek eteryfikujący stosuje się wyłącznie chlorek metylu;oprócz chlorku metylu, w produkcji HPMC stosuje się również tlenek propylenu do otrzymania podstawników hydroksypropylowych.Różne etery celulozy mają różne współczynniki podstawienia metylu i hydroksypropylu, które wpływają na zgodność organiczną i temperaturę żelowania termicznego roztworów eterów celulozy.
Liczbę grup podstawnikowych w jednostce strukturalnej anhydroglukozy celulozy można wyrazić jako procent masowy lub średnią liczbę grup podstawnikowych (tj. stopień podstawienia DS – stopień podstawienia).Liczba grup podstawnikowych określa właściwości produktów eteru celulozy.Wpływ średniego stopnia podstawienia na rozpuszczalność produktów eteryfikowanych jest następujący:
(1) Produkty eteryfikacji o niskim stopniu podstawienia są łatwo rozpuszczalne w ługu;
(2) Produkty eteryfikacji o nieco wyższym stopniu podstawienia są łatwo rozpuszczalne w wodzie;
(3) Produkty eteryfikacji o wysokim stopniu podstawienia są łatwo rozpuszczalne w polarnych rozpuszczalnikach organicznych;
(4) Produkty eteryfikacji o wyższym stopniu podstawienia są łatwo rozpuszczalne w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych.
2. Scenariusze zastosowania eteru celulozy
Eter celulozy jest niejonowym, półsyntetycznym polimerem, który jest rozpuszczalny w wodzie i rozpuszczalnikach.Ma różne skutki w różnych branżach.Na przykład w chemicznych materiałach budowlanych ma następujące efekty złożone:
①Środek zatrzymujący wodę
②Zagęszczacz
③Poziomowanie
④Tworzenie filmu
⑤ Spoiwo
W przemyśle polichlorku winylu jest emulgatorem i dyspergatorem;w przemyśle farmaceutycznym jest spoiwem oraz materiałem szkieletowym o powolnym i kontrolowanym uwalnianiu itp. Ponieważ celuloza ma różnorodne efekty złożone, jej zastosowanie jest również najszersze.Poniżej skupiono się na zastosowaniu i funkcji eteru celulozy w różnych materiałach budowlanych.
(1) W farbie lateksowej:
W przemyśle farb lateksowych, aby wybrać hydroksyetylocelulozę, ogólna specyfikacja równej lepkości to RT30000-50000cps, co odpowiada specyfikacji HBR250, a dawka referencyjna wynosi zazwyczaj około 1,5‰-2‰.Główną funkcją hydroksyetylu w farbie lateksowej jest zagęszczanie, zapobieganie żelowaniu pigmentu, wspomaganie dyspersji pigmentu, stabilność lateksu i zwiększanie lepkości składników, co przyczynia się do wyrównywania właściwości konstrukcji: Wygodniejsza w użyciu jest hydroksyetyloceluloza.Można go rozpuścić w zimnej i gorącej wodzie i nie ma na niego wpływu wartość pH.Można go stosować ze spokojem, gdy wartość PI mieści się w przedziale od 2 do 12. Metody stosowania są następujące: I. Bezpośrednie dodawanie w produkcji: W przypadku tej metody należy wybrać hydroksyetylocelulozę typu opóźnionego i hydroksyetylocelulozę z stosuje się czas rozpuszczania dłuższy niż 30 minut.Kroki są następujące: ① Umieść go w pojemniku wyposażonym w mieszadło szybkotnące.Ilościowa czysta woda ②Rozpocznij ciągłe mieszanie przy niskiej prędkości, jednocześnie powoli i równomiernie dodawaj hydroksyetyl do roztworu ③Kontynuuj mieszanie, aż wszystkie materiały ziarniste zostaną namoczone ④Dodaj inne dodatki, dodatki alkaliczne itp. ⑤Mieszaj, aż cały hydroksyetyl Zasada zostanie całkowicie rozpuszczona , następnie dodać pozostałe składniki do receptury i mielić do uzyskania gotowego produktu.Ⅱ.Wyposażony w ług macierzysty do późniejszego wykorzystania: W tej metodzie można wybrać celulozę błyskawiczną, która ma działanie przeciw pleśni.Zaletą tej metody jest to, że ma ona większą elastyczność i można ją dodawać bezpośrednio do farby lateksowej.Sposób przygotowania jest taki sam jak w krokach ①-④.Ⅲ.Przygotuj owsiankę do późniejszego użycia: Ponieważ rozpuszczalniki organiczne są słabymi rozpuszczalnikami (nierozpuszczalnymi) dla hydroksyetylu, można ich użyć do przygotowania owsianki.Najczęściej stosowanymi rozpuszczalnikami organicznymi są ciecze organiczne w preparatach farb lateksowych, takie jak glikol etylenowy, glikol propylenowy i środki błonotwórcze (takie jak octan butylu glikolu dietylenowego).Hydroksyetylocelulozę owsianą można dodać bezpośrednio do farby.Kontynuuj mieszanie aż do całkowitego rozpuszczenia.
(2) W przypadku szpachli do skrobania ścian:
Obecnie w większości miast w moim kraju, wodoodporna i odporna na szorowanie, przyjazna dla środowiska szpachlówka zyskała w zasadzie uznanie wśród ludzi.Otrzymuje się go w reakcji acetalu alkoholu winylowego i formaldehydu.Dlatego też materiał ten jest stopniowo eliminowany przez człowieka, a w jego miejsce stosuje się produkty z serii eteru celulozowego.Oznacza to, że do opracowania przyjaznych dla środowiska materiałów budowlanych celuloza jest obecnie jedynym materiałem.W szpachlówce wodoodpornej dzieli się ją na dwa rodzaje: suchą masę proszkową i pastę szpachlową.Spośród tych dwóch rodzajów szpachli należy wybrać modyfikowaną metylocelulozę i hydroksypropylometyl.Specyfikacja lepkości mieści się zazwyczaj w zakresie 30000-60000 cps.Główne funkcje celulozy w szpachlówce to zatrzymywanie wody, wiązanie i smarowanie.Ponieważ formuły szpachli różnych producentów są różne, niektóre z nich to wapń szary, wapń lekki, biały cement itp., a niektóre to proszek gipsowy, wapń szary, wapń lekki itp., więc specyfikacje, lepkość i penetracja celulozy w dwie formuły są również różne.Dodana ilość wynosi około 2‰-3‰.W konstrukcji szpachli do skrobania ścian, ponieważ powierzchnia podstawy ściany ma pewien stopień nasiąkliwości (współczynnik wchłaniania wody przez ścianę z cegły wynosi 13%, a stopień wchłaniania wody przez beton wynosi 3-5%), w połączeniu z parowaniem świata zewnętrznego, jeśli szpachlówka zbyt szybko straci wodę, doprowadzi to do pęknięć lub usunięcia proszku, co osłabi wytrzymałość szpachli.Dlatego dodanie eteru celulozy rozwiąże ten problem.Ale jakość wypełniacza, zwłaszcza jakość popiołu wapniowego, jest również niezwykle ważna.Ze względu na wysoką lepkość celulozy zwiększa się również wyporność szpachli, unika się również zjawiska zwiotczenia podczas budowy, a po zeskrobaniu jest wygodniejsze i pracochłonne.Wygodniej jest dodać eter celulozy do szpachli proszkowej.Jego produkcja i użytkowanie są wygodniejsze.Wypełniacz i dodatki można równomiernie wymieszać z suchym proszkiem.
(3) Zaprawa betonowa:
W zaprawie betonowej, aby osiągnąć najwyższą wytrzymałość, cement musi być całkowicie uwodniony.Zwłaszcza w budownictwie letnim zaprawa betonowa zbyt szybko traci wodę, a do podtrzymania i zraszania wody stosuje się miary całkowitego uwodnienia.Marnowanie zasobów i niewygodna obsługa, kluczem jest to, że woda znajduje się tylko na powierzchni, a wewnętrzne nawodnienie jest nadal niepełne, więc rozwiązaniem tego problemu jest dodanie ośmiu środków zatrzymujących wodę do zaprawy betonowej, zazwyczaj wybieraj hydroksypropylometyl lub metyloceluloza, specyfikacja lepkości wynosi od 20000 do 60000 cps, a ilość dodatku wynosi 2% -3%.Stopień retencji wody można zwiększyć do ponad 85%.Sposób użycia w zaprawie betonowej polega na równomiernym wymieszaniu suchego proszku i wsypaniu go do wody.
(4) W przypadku gipsu tynkarskiego, gipsu związanego i gipsu uszczelniającego:
Wraz z szybkim rozwojem branży budowlanej, zapotrzebowanie ludzi na nowe materiały budowlane rośnie z dnia na dzień.W związku ze wzrostem świadomości społeczeństwa w zakresie ochrony środowiska oraz ciągłym doskonaleniem efektywności budownictwa, szybko rozwinęły się wyroby z gipsu cementowego.Obecnie najpopularniejszymi produktami gipsowymi są gips tynkarski, gips związany, gips inkrustowany i klej do płytek.Gips tynkarski to wysokiej jakości materiał tynkarski do wewnętrznych ścian i sufitów.Otynkowana nim powierzchnia ściany jest cienka i gładka.Nowy klej do płyt oświetleniowych budowlanych to lepki materiał składający się z gipsu jako materiału podstawowego i różnych dodatków.Nadaje się do łączenia różnych nieorganicznych materiałów ściennych budynków.Jest nietoksyczny, bezwonny, ma wczesną wytrzymałość i szybkie wiązanie, mocne wiązanie i inne cechy, jest materiałem nośnym do płyt budowlanych i konstrukcji blokowych;Uszczelniacz gipsowy jest wypełniaczem szczelin pomiędzy płytami gipsowymi oraz wypełniaczem naprawczym ścian i pęknięć.Te produkty gipsowe mają szereg różnych funkcji.Oprócz roli gipsu i pokrewnych wypełniaczy, kluczową kwestią jest to, że wiodącą rolę odgrywają dodawane dodatki w postaci eteru celulozy.Ponieważ gips dzieli się na gips bezwodny i gips półwodny, różne gipsy mają różny wpływ na właściwości produktu, więc zagęszczanie, zatrzymywanie wody i opóźnianie determinują jakość gipsowych materiałów budowlanych.Powszechnym problemem tych materiałów są wydrążenia i pękanie, przez co nie można osiągnąć wytrzymałości początkowej.Aby rozwiązać ten problem, należy wybrać rodzaj celulozy i sposób wykorzystania związku opóźniacza.Pod tym względem ogólnie wybiera się metyl lub hydroksypropylometyl 30000.–60000cps, ilość dodatku wynosi 1,5%–2%.Wśród nich celuloza koncentruje się na zatrzymywaniu wody i opóźnianiu smarowania.Jednakże nie można polegać na eterze celulozy jako opóźniaczu i konieczne jest dodanie opóźniacza w postaci kwasu cytrynowego w celu zmieszania i stosowania bez wpływu na początkową wytrzymałość.Retencja wody ogólnie odnosi się do ilości wody utraconej w sposób naturalny bez absorpcji wody z zewnątrz.Jeśli ściana będzie zbyt sucha, wchłanianie wody i naturalne parowanie na powierzchni podłoża spowoduje, że materiał będzie zbyt szybko tracił wodę, pojawią się również wgłębienia i pęknięcia.Ta metoda użycia jest mieszana z suchym proszkiem.Jeżeli przygotowujesz roztwór, prosimy o zapoznanie się ze sposobem przygotowania roztworu.
(5) Zaprawa termoizolacyjna
Zaprawa izolacyjna to nowy rodzaj materiału do izolacji ścian wewnętrznych w regionie północnym.Jest to materiał ścienny syntetyzowany przez materiał izolacyjny, zaprawę i spoiwo.W tym materiale celuloza odgrywa kluczową rolę w wiązaniu i zwiększaniu wytrzymałości.Generalnie wybieraj metylocelulozę o wysokiej lepkości (około 10000eps), dawka wynosi zazwyczaj od 2‰ do 3‰), a metodą stosowania jest mieszanie suchego proszku.
(6) agent interfejsu
Wybierz HPNC 20000cps jako środek łączący, wybierz 60000cps lub więcej jako klej do płytek i użyj zagęszczacza jako środka łączącego, który może poprawić wytrzymałość na rozciąganie i odporność na strzały.Stosowany jako środek zatrzymujący wodę podczas klejenia płytek, zapobiegający ich zbyt szybkiemu wysychaniu i odpadaniu.
3. Sytuacja w łańcuchu branżowym
(1) Przemysł wydobywczy
Głównymi surowcami wymaganymi do produkcji eteru celulozy są rafinowana bawełna (lub miazga drzewna) i niektóre popularne rozpuszczalniki chemiczne, takie jak tlenek propylenu, chlorek metylu, ciekła soda kaustyczna, soda kaustyczna, tlenek etylenu, toluen i inne materiały pomocnicze.Do przedsiębiorstw zajmujących się wydobyciem tej branży należą rafinowana bawełna, przedsiębiorstwa produkujące celulozę drzewną i niektóre przedsiębiorstwa chemiczne.Wahania cen powyższych głównych surowców będą w różnym stopniu wpływać na koszty produkcji i cenę sprzedaży eteru celulozy.
Koszt rafinowanej bawełny jest stosunkowo wysoki.Biorąc za przykład eter celulozy do materiałów budowlanych, w okresie sprawozdawczym koszt rafinowanej bawełny stanowił odpowiednio 31,74%, 28,50%, 26,59% i 26,90% kosztu sprzedaży eteru celulozy do materiałów budowlanych.Wahania cen rafinowanej bawełny będą miały wpływ na koszt produkcji eteru celulozy.Głównym surowcem do produkcji bawełny rafinowanej są lintersy bawełniane.Linters bawełniany to jeden z produktów ubocznych procesu produkcji bawełny, wykorzystywany głównie do produkcji pulpy bawełnianej, bawełny rafinowanej, nitrocelulozy i innych produktów.Wartość użytkowa i zastosowanie lintersu bawełnianego i bawełny są zupełnie inne, a jej cena jest oczywiście niższa niż bawełny, ale ma to pewną korelację z wahaniami cen bawełny.Wahania cen lintersu bawełnianego wpływają na cenę bawełny rafinowanej.
Gwałtowne wahania cen rafinowanej bawełny będą w różnym stopniu wpływać na kontrolę kosztów produkcji, cen produktów i rentowności przedsiębiorstw tej branży.W sytuacji, gdy cena rafinowanej bawełny jest wysoka, a cena pulpy drzewnej jest stosunkowo tania, w celu obniżenia kosztów, celulozę drzewną można stosować jako substytut i dodatek do bawełny rafinowanej, głównie do produkcji eterów celulozy o niskiej lepkości, takich jak np. etery celulozy o jakości farmaceutycznej i spożywczej.Według danych znajdujących się na stronie Głównego Urzędu Statystycznego, w 2013 roku powierzchnia upraw bawełny w moim kraju wynosiła 4,35 mln ha, a krajowa produkcja bawełny wyniosła 6,31 mln ton.Według statystyk Chińskiego Stowarzyszenia Przemysłu Celulozowego w 2014 r. całkowita produkcja rafinowanej bawełny wyprodukowanej przez głównych krajowych producentów rafinowanej bawełny wyniosła 332 000 ton, a podaż surowców jest obfita.
Głównymi surowcami do produkcji grafitowego sprzętu chemicznego są stal i grafit węglowy.Cena stali i węgla grafitowego stanowi stosunkowo dużą część kosztów produkcji sprzętu chemicznego wykorzystującego grafit.Wahania cen tych surowców będą miały pewien wpływ na koszty produkcji i cenę sprzedaży grafitowego sprzętu chemicznego.
(2) Dalszy przemysł eteru celulozy
Jako „przemysłowy glutaminian sodu” eter celulozy ma niską zawartość eteru celulozy i ma szeroki zakres zastosowań.Branże niższego szczebla są rozproszone po wszystkich szczeblach gospodarki narodowej.
Zwykle dalszy przemysł budowlany i nieruchomości będą miały pewien wpływ na tempo wzrostu popytu na eter celulozy klasy materiałów budowlanych.Kiedy krajowy przemysł budowlany i branża nieruchomości szybko się rozwijają, zapotrzebowanie rynku krajowego na eter celulozy klasy materiałów budowlanych szybko rośnie.W momencie wyhamowania tempa wzrostu krajowego budownictwa i branży nieruchomości, dynamika popytu na eter celulozy do materiałów budowlanych na rynku krajowym wyhamuje, co zaostrzy konkurencję w tej branży i przyspieszy proces przetrwania najsprawniejsi wśród przedsiębiorstw tej branży.
Od 2012 roku, w kontekście spowolnienia w krajowym budownictwie oraz branży nieruchomości, popyt na eter celulozy do materiałów budowlanych na rynku krajowym nie podlega znaczącym wahaniom.Główne przyczyny to: 1. Ogólna skala krajowego budownictwa i branży nieruchomości jest duża, a łączny popyt rynkowy jest stosunkowo duży;główny rynek konsumencki eteru celulozowego klasy materiałów budowlanych stopniowo rozszerza się z obszarów rozwiniętych gospodarczo oraz miast pierwszego i drugiego poziomu do regionów centralnych i zachodnich oraz miast trzeciego poziomu, potencjał wzrostu popytu krajowego i ekspansja przestrzenna;2. Ilość dodanego eteru celulozy stanowi niewielką część kosztów materiałów budowlanych.Ilość zużywana przez pojedynczego odbiorcę jest niewielka, a klienci są rozproszoni, co sprzyja sztywnemu popytowi.Całkowity popyt na rynku niższego szczebla jest stosunkowo stabilny;3. Istotnym czynnikiem wpływającym na zmianę struktury popytu na eter celulozy gatunku materiałów budowlanych jest zmiana ceny rynkowej.Od 2012 roku cena sprzedaży eteru celulozy przeznaczonej do materiałów budowlanych znacznie spadła, co spowodowało duży spadek cen produktów ze średniej i wyższej półki i przyciągnęło więcej klientów do zakupu i wyboru, zwiększając popyt na produkty ze średniej i wyższej półki -produkty wysokiej klasy i ściskające popyt rynkowy i przestrzeń cenową dla zwykłych modeli.
Stopień rozwoju przemysłu farmaceutycznego i dynamika wzrostu przemysłu farmaceutycznego będą miały wpływ na popyt na eter celulozy o jakości farmaceutycznej.Poprawa poziomu życia ludzi oraz rozwinięty przemysł spożywczy sprzyjają napędzaniu zapotrzebowania rynku na eter celulozy spożywczej.
Czas publikacji: 31 stycznia 2023 r