1. Visão geral básica da indústria:
Os éteres de celulose não iônicos incluem HPMC, HEC, MHEC, MC, HPC, etc., e são usados principalmente como agentes formadores de filme, aglutinantes, dispersantes, agentes de retenção de água, espessantes, emulsificantes e estabilizantes, etc., são amplamente utilizados em muitas áreas, como revestimentos, materiais de construção, produtos químicos diários, exploração de petróleo e gás, medicina, alimentos, têxteis, fabricação de papel, etc., entre as quais a maior quantidade está nas áreas de revestimentos e materiais de construção.
Os éteres iônicos de celulose são principalmente CMC e seu produto modificado PAC.Em comparação com os éteres de celulose não iônicos, os éteres de celulose iônicos têm menor resistência à temperatura, resistência ao sal e estabilidade, e seu desempenho é muito afetado pelo mundo exterior.E é fácil reagir com o Ca2+ contido em alguns revestimentos e materiais de construção para produzir precipitação, por isso é menos utilizado na área de materiais de construção e revestimentos.No entanto, devido à sua boa solubilidade em água, espessamento, ligação, formação de filme, retenção de umidade e estabilidade de dispersão, juntamente com tecnologia de produção madura e custo de produção relativamente baixo, é usado principalmente em detergentes, exploração de petróleo e gás e aditivos alimentares e outros campos. .
2. História do desenvolvimento da indústria:
① História de desenvolvimento da indústria de éter de celulose não iônico: Em 1905, a eterificação da celulose foi realizada pela primeira vez no mundo, utilizando sulfato de dimetila e celulose inchada com álcali para metilação.Os éteres de celulose não iônicos foram patenteados por Lilienfeld em 1912, e Dreyfus (1914) e Leuchs (1920) obtiveram éteres de celulose solúveis em água e solúveis em óleo, respectivamente.Hubert fabricou HEC em 1920. No início da década de 1920, a carboximetilcelulose foi comercializada na Alemanha.De 1937 a 1938, os Estados Unidos realizaram a produção industrial de MC e HEC.Depois de 1945, a produção de éter de celulose expandiu-se rapidamente na Europa Ocidental, nos Estados Unidos e no Japão.Após quase cem anos de desenvolvimento, o éter de celulose não iônico tornou-se uma matéria-prima química comumente utilizada no mundo.
Ainda existe uma certa lacuna entre os países em desenvolvimento e os países desenvolvidos em termos do nível do processo de produção e dos campos de aplicação de produtos de éteres de celulose não iônicos.Em termos de tecnologia de produção, países desenvolvidos como Europa, América do Norte e Japão possuem tecnologia e tecnologia relativamente maduras e produzem principalmente produtos de aplicação de alta qualidade, como revestimentos, alimentos e medicamentos;os países em desenvolvimento têm uma grande demanda por CMC e HPMC, e a tecnologia é difícil, a produção de produtos de éter de celulose com requisitos relativamente baixos é a principal produção, e a área de materiais de construção é o principal mercado consumidor.
Em termos de campos de aplicação, países desenvolvidos como a Europa e os Estados Unidos formaram uma cadeia industrial relativamente completa e madura para os seus produtos de éter de celulose devido a factores como o início precoce e a forte força de I&D, e as aplicações a jusante cobrem muitos campos do economia nacional;enquanto países em desenvolvimento Devido ao curto tempo de desenvolvimento da indústria do éter de celulose, o escopo de aplicação é menor do que o dos países desenvolvidos.No entanto, com a melhoria gradual do nível de desenvolvimento económico dos países em desenvolvimento, a cadeia industrial tende a ser aperfeiçoada e o âmbito de aplicação continua a expandir-se.
②Histórico de desenvolvimento da indústria HEC: HEC é uma importante hidroxialquilcelulose e um éter de celulose solúvel em água com grande volume de produção no mundo.
A utilização de óxido de etileno líquido como agente de eterificação para preparar HEC criou um novo processo para a produção de éter de celulose.A tecnologia central relevante e a capacidade de produção estão concentradas principalmente em grandes fabricantes de produtos químicos na Europa, América, Japão e Coreia do Sul.O HEC em meu país foi desenvolvido pela primeira vez em 1977 pelo Wuxi Chemical Research Institute e pelo produto Harbin Chemical No.No entanto, devido a factores como a tecnologia relativamente atrasada e a fraca estabilidade da qualidade do produto, não conseguiu formar uma concorrência efectiva com os fabricantes internacionais.Nos últimos anos, fabricantes nacionais como Yin Ying New Materials romperam gradualmente barreiras técnicas, otimizaram processos de produção, formaram capacidades de produção em massa para produtos de qualidade estável e foram incluídos no escopo de aquisição de fabricantes a jusante, promovendo continuamente o processo de produção doméstica substituição.
3. Principais indicadores de desempenho e processo de preparação do éter de celulose não iônico:
(1) Principais indicadores de desempenho do éter de celulose não iônico: os principais indicadores de desempenho dos produtos de éter de celulose não iônico são o grau de substituição e a viscosidade, etc.
(2) Tecnologia de preparação de éter de celulose não iônico: No processo de produção do éter de celulose, tanto a celulose bruta quanto o éter de celulose inicialmente formado estão em um estado multifásico misto.Devido ao método de agitação, proporção de material e forma de matéria-prima, etc. Teoricamente falando, os éteres de celulose obtidos por reações heterogêneas são todos heterogêneos, e há diferenças na posição, quantidade e pureza do produto dos grupos éter, ou seja, o obtido os éteres de celulose estão em diferentes cadeias macromoleculares de celulose. O número e a distribuição de substituições em diferentes grupos de anéis de glicose na mesma macromolécula de celulose e C (2), C (3) e C (6) em cada grupo de anel de celulose são diferentes.Como resolver o problema da substituição desigual é a chave para o controle do processo de produção do éter de celulose.
Resumindo, o tratamento de matérias-primas, alcalinização, eterificação, lavagem de refino e outros processos no processo de produção de éter de celulose não iônico apresentam altos requisitos em tecnologia de preparação, controle de processo e equipamentos de produção;ao mesmo tempo, a produção em massa de produtos de alta qualidade exige vasta experiência e capacidades eficientes de organização da produção.
4. Análise do status da aplicação no mercado:
Actualmente, os produtos HEC são utilizados principalmente nas áreas de revestimentos, produtos químicos diários e protecção ambiental, mas esses próprios produtos também podem ser utilizados em muitos outros campos, como alimentos, medicamentos, exploração de petróleo e gás;Os produtos MHEC são utilizados principalmente na área de materiais de construção.
(1)Campo de revestimento:
Os aditivos de revestimento são a aplicação mais importante dos produtos HEC.Comparado com outros éteres de celulose não iônicos, o HEC tem vantagens óbvias como aditivo de revestimento: Primeiro, o HEC tem boa estabilidade de armazenamento, o que pode efetivamente melhorar o ataque bloqueador de enzimas biológicas nas unidades de glicose para manter a estabilidade da viscosidade. aparecem delaminação após um período de armazenamento;segundo, o HEC tem boa solubilidade, o HEC pode ser dissolvido em água quente ou fria e tem um certo tempo de atraso na hidratação quando dissolvido em água fria e não causa aglomeração de gel, boa dispersibilidade e solubilidade;Terceiro, o HEC apresenta bom desenvolvimento de cor e boa miscibilidade com a maioria dos corantes, de modo que a tinta preparada possui boa consistência e estabilidade de cor.
(2)Campo de materiais de construção:
Embora o HEC possa atender aos requisitos de aditivos de éter de celulose na área de materiais de construção, devido ao seu alto custo de preparação e aos requisitos relativamente baixos para propriedades do produto e trabalhabilidade de argamassa e massa em comparação com revestimentos, os materiais de construção comuns geralmente escolhem HPMC ou MHEC. como principais aditivos de éter de celulose.Comparado ao HPMC, a estrutura química do MHEC possui mais grupos hidrofílicos, por isso é mais estável em altas temperaturas, ou seja, possui boa estabilidade térmica.Além disso, em comparação com o HPMC de grau de material de construção, ele tem uma temperatura de gel relativamente alta e sua retenção de água e adesão são mais fortes quando usado em ambientes de alta temperatura.
(3)Campo químico diário:
Os éteres de celulose comumente usados em produtos químicos diários são CMC e HEC.Comparado com o CMC, o HEC tem certas vantagens em coesão, resistência a solventes e estabilidade.Por exemplo, o CMC pode ser usado como adesivo para produtos químicos comuns de uso diário sem fórmula especial de aditivos funcionais.No entanto, o CMC aniônico é sensível a íons de alta concentração, o que reduzirá o desempenho adesivo do CMC, e o uso do CMC em produtos químicos diários funcionais especiais é limitado.Usar HEC como aglutinante melhora o desempenho do aglutinante contra íons de alta concentração, melhora muito a estabilidade de armazenamento de produtos químicos diários e prolonga o tempo de armazenamento.
(4)Campo de proteção ambiental:
Atualmente, os produtos HEC são usados principalmente em adesivos e outras áreas de produtos transportadores cerâmicos alveolares.O transportador cerâmico em favo de mel é usado principalmente no sistema de pós-tratamento de gases de escape de motores de combustão interna, como automóveis e navios, e desempenha o papel de tratamento de gases de escape para atender aos padrões de emissão.
5. Situação atual do mercado interno e externo:
(1)Visão geral do mercado global de éter de celulose não iônico:
Do ponto de vista da distribuição da capacidade de produção global, 43% da produção global total de éter de celulose em 2018 veio da Ásia (a China foi responsável por 79% da produção asiática), a Europa Ocidental foi responsável por 36% e a América do Norte foi responsável por 8%.Do ponto de vista da procura global por éter de celulose, o consumo global de éter de celulose em 2018 é de cerca de 1,1 milhões de toneladas.De 2018 a 2023, o consumo de éter de celulose crescerá a uma taxa média anual de 2,9%.
Quase metade do consumo global total de éter de celulose é celulose iônica (representada pela CMC), que é usada principalmente em detergentes, aditivos para campos petrolíferos e aditivos alimentares;cerca de um terço é metilcelulose não iônica e suas substâncias derivadas (representadas por HPMC), e o sexto restante é hidroxietilcelulose e seus derivados e outros éteres de celulose.O crescimento na demanda por éteres de celulose não iônicos é impulsionado principalmente por aplicações nas áreas de materiais de construção, revestimentos, alimentos, medicamentos e produtos químicos diários.Do ponto de vista da distribuição regional do mercado consumidor, o mercado asiático é o mercado que mais cresce.De 2014 a 2019, a taxa composta de crescimento anual da demanda por éter de celulose na Ásia atingiu 8,24%.Entre eles, a principal procura na Ásia vem da China, representando 23% da procura global global.
(2)Visão geral do mercado doméstico de éter de celulose não iônico:
Na China, os éteres iônicos de celulose representados pelo CMC se desenvolveram anteriormente, formando um processo de produção relativamente maduro e uma grande capacidade de produção.Segundo dados da IHS, os fabricantes chineses ocuparam quase metade da capacidade global de produção de produtos básicos de CMC.O desenvolvimento do éter de celulose não iônico começou relativamente tarde no meu país, mas a velocidade de desenvolvimento é rápida.
Após anos de desenvolvimento, o mercado de éter de celulose não iônico da China fez grandes progressos.Em 2021, a capacidade de produção projetada de HPMC para materiais de construção atingirá 117.600 toneladas, a produção será de 104.300 toneladas e o volume de vendas será de 97.500 toneladas.As vantagens de grande escala industrial e localização basicamente realizaram a substituição doméstica.No entanto, para os produtos HEC, devido ao início tardio da I&D e da produção no meu país, ao complexo processo de produção e às barreiras técnicas relativamente elevadas, a actual capacidade de produção, produção e volume de vendas de produtos nacionais HEC são relativamente pequenos.No entanto, nos últimos anos, à medida que as empresas nacionais continuam a aumentar o investimento em investigação e desenvolvimento, a melhorar o nível de tecnologia e a desenvolver activamente clientes a jusante, a produção e as vendas cresceram rapidamente.De acordo com os dados da Associação da Indústria de Celulose da China, em 2021, as principais empresas nacionais HEC (incluídas nas estatísticas da associação industrial, para todos os fins) têm uma capacidade de produção projetada de 19.000 toneladas, uma produção de 17.300 toneladas e um volume de vendas de 16.800. toneladas.Entre eles, a capacidade de produção aumentou 72,73% em relação ao ano anterior em comparação com 2020, a produção aumentou 43,41% em relação ao ano anterior e o volume de vendas aumentou 40,60% em relação ao ano anterior.
Como aditivo, o volume de vendas de HEC é altamente afetado pela procura do mercado a jusante.Sendo o campo de aplicação mais importante de HEC, a indústria de revestimentos tem uma forte correlação positiva com a indústria de HEC em termos de produção e distribuição de mercado.Do ponto de vista da distribuição do mercado, o mercado da indústria de revestimentos está distribuído principalmente em Jiangsu, Zhejiang e Xangai no leste da China, Guangdong no sul da China, na costa sudeste e Sichuan no sudoeste da China.Entre eles, a produção de revestimentos em Jiangsu, Zhejiang, Xangai e Fujian representou cerca de 32%, e a do Sul da China e Guangdong representou cerca de 20%.5 acima.O mercado de produtos HEC também está concentrado principalmente em Jiangsu, Zhejiang, Xangai, Guangdong e Fujian.Atualmente, o HEC é usado principalmente em revestimentos arquitetônicos, mas é adequado para todos os tipos de revestimentos à base de água em termos de atributos do produto.
Em 2021, a produção anual total de revestimentos da China deverá ser de cerca de 25,82 milhões de toneladas, e a produção de revestimentos arquitectónicos e industriais será de 7,51 milhões de toneladas e 18,31 milhões de toneladas, respectivamente6.Os revestimentos à base de água representam atualmente cerca de 90% dos revestimentos arquitetônicos, e cerca de 25%, estima-se que a produção de tintas à base de água do meu país em 2021 será de cerca de 11,3365 milhões de toneladas.Teoricamente, a quantidade de HEC adicionada às tintas à base de água é de 0,1% a 0,5%, calculada em uma média de 0,3%, assumindo que todas as tintas à base de água utilizam HEC como aditivo, a demanda nacional por HEC de grau de tinta é de cerca de 34.000 toneladas.Com base na produção global total de revestimentos de 97,6 milhões de toneladas em 2020 (das quais os revestimentos arquitetônicos respondem por 58,20% e os revestimentos industriais respondem por 41,80%), a demanda global por revestimento HEC é estimada em cerca de 184.000 toneladas.
Resumindo, actualmente, a quota de mercado de HEC de grau de revestimento dos fabricantes nacionais na China ainda é baixa, e a quota de mercado interno é ocupada principalmente por fabricantes internacionais representados pela Ashland dos Estados Unidos, e há um grande espaço para produtos nacionais substituição.Com a melhoria da qualidade dos produtos HEC nacionais e a expansão da capacidade de produção, competirá ainda mais com os fabricantes internacionais no campo downstream representado pelos revestimentos.A substituição doméstica e a concorrência no mercado internacional tornar-se-ão a principal tendência de desenvolvimento desta indústria num determinado período de tempo no futuro.
Horário da postagem: 01/04/2023