1. Базовый обзор отрасли:
Неионогенные эфиры целлюлозы включают ГПМЦ, ГЭЦ, МГЭЦ, МС, ГПЦ и т. д. и в основном используются в качестве пленкообразователей, связующих, диспергаторов, водоудерживающих агентов, загустителей, эмульгаторов и стабилизаторов и т. д., широко используются. во многих областях, таких как покрытия, строительные материалы, повседневная химическая продукция, разведка нефти и газа, медицина, продукты питания, текстиль, производство бумаги и т. д., среди которых наибольшее количество приходится на области покрытий и строительных материалов.
Ионные эфиры целлюлозы представляют собой в основном КМЦ и ее модифицированный продукт ПАЦ.По сравнению с неионными эфирами целлюлозы ионные эфиры целлюлозы обладают меньшей термостойкостью, солеустойчивостью и стабильностью, а на их характеристики сильно влияет внешний мир.Кроме того, он легко вступает в реакцию с Ca2+, содержащимся в некоторых покрытиях и строительных материалах, с образованием осадков, поэтому его меньше используют в области строительных материалов и покрытий.Однако из-за его хорошей растворимости в воде, утолщения, связывания, образования пленки, удержания влаги и стабильности дисперсии в сочетании с отработанной технологией производства и относительно низкой стоимостью производства он в основном используется в моющих средствах, разведке нефти и газа, пищевых добавках и других областях. .
2. История развития отрасли:
① История развития промышленности неионного эфира целлюлозы: В 1905 году впервые в мире была осуществлена этерификация целлюлозы с использованием диметилсульфата и набухшей в щелочи целлюлозы для метилирования.Неионогенные эфиры целлюлозы были запатентованы Лилиенфельдом в 1912 г., а Дрейфус (1914) и Лейхс (1920) получили водорастворимые и маслорастворимые эфиры целлюлозы соответственно.Хьюберт произвел ГЭК в 1920 году. В начале 1920-х годов карбоксиметилцеллюлоза стала коммерциализироваться в Германии.С 1937 по 1938 год в США осуществлялось промышленное производство МС и ГЭК.После 1945 года производство эфира целлюлозы быстро расширилось в Западной Европе, США и Японии.После почти ста лет разработки неионный эфир целлюлозы стал широко используемым в мире химическим сырьем.
Между развивающимися и развитыми странами все еще существует определенный разрыв с точки зрения уровня производственного процесса и областей применения продуктов неионных эфиров целлюлозы.С точки зрения производственных технологий, развитые страны, такие как Европа, Северная Америка и Япония, имеют относительно зрелые технологии и технологии и в основном производят высококачественные прикладные продукты, такие как покрытия, продукты питания и лекарства;Развивающиеся страны имеют большой спрос на КМЦ и ГПМЦ, а технология сложна, производство продуктов из эфира целлюлозы с относительно низкими требованиями является основным производством, а область строительных материалов является основным потребительским рынком.
Что касается областей применения, развитые страны, такие как Европа и США, сформировали относительно полную и зрелую производственную цепочку для своих продуктов на основе эфиров целлюлозы благодаря таким факторам, как ранний старт и сильный потенциал исследований и разработок, а последующие приложения охватывают многие области применения. Национальная экономика;в то время как развивающиеся страны Из-за короткого времени развития промышленности эфира целлюлозы сфера применения меньше, чем в развитых странах.Однако с постепенным повышением уровня экономического развития развивающихся стран производственная цепочка имеет тенденцию к совершенствованию, а сфера применения продолжает расширяться.
②История развития отрасли ГЭЦ: ГЭЦ представляет собой важную гидроксиалкилцеллюлозу и водорастворимый эфир целлюлозы с большим объемом производства в мире.
Использование жидкого оксида этилена в качестве этерифицирующего агента для получения ГЭК позволило создать новый процесс производства эфира целлюлозы.Соответствующие основные технологии и производственные мощности в основном сосредоточены у крупных производителей химической продукции в Европе, Америке, Японии и Южной Корее.ГЭЦ в моей стране был впервые разработан в 1977 году Институтом химических исследований Уси и компанией Harbin Chemical No. Product.Однако из-за таких факторов, как относительно отсталая технология и низкая стабильность качества продукции, ей не удалось сформировать эффективную конкуренцию международным производителям.В последние годы отечественные производители, такие как Yin Ying New Materials, постепенно преодолели технические барьеры, оптимизировали производственные процессы, сформировали возможности массового производства продукции стабильного качества и были включены в объем закупок последующих производителей, постоянно продвигая процесс отечественного производства. замена.
3. Основные эксплуатационные показатели и процесс получения неионного эфира целлюлозы:
(1) Основные показатели эффективности неионного эфира целлюлозы: основными показателями эффективности продуктов из неионного эфира целлюлозы являются степень замещения, вязкость и т. Д.
(2) Технология получения неионного эфира целлюлозы. В процессе производства эфира целлюлозы как сырая целлюлоза, так и первоначально образовавшийся эфир целлюлозы находятся в смешанном многофазном состоянии.Из-за способа перемешивания, соотношения материалов, формы сырья и т. д. Теоретически эфиры целлюлозы, полученные гетерогенными реакциями, все неоднородны, и существуют различия в положении, количестве и чистоте продуктов эфирных групп, то есть полученных эфиры целлюлозы находятся в разных цепях макромолекул целлюлозы. Число и распределение замен в разных кольцевых группах глюкозы в одной и той же макромолекуле целлюлозы, а также C (2), C (3) и C (6) в каждой кольцевой группе целлюлозы различны.Решение проблемы неравномерного замещения является ключом к технологическому управлению в процессе производства эфира целлюлозы.
Подводя итог, можно сказать, что обработка сырья, подщелачивание, этерификация, рафинирующая промывка и другие процессы в процессе производства неионного эфира целлюлозы предъявляют высокие требования к технологии приготовления, контролю процесса и производственному оборудованию;в то же время массовое производство высококачественной продукции требует богатого опыта и возможностей эффективной организации производства.
4. Анализ статуса заявки на рынке:
В настоящее время продукты HEC в основном используются в области покрытий, бытовой химии и защиты окружающей среды, но сами такие продукты также могут использоваться во многих других областях, таких как продукты питания, медицина, разведка нефти и газа;Продукция MHEC в основном используется в области строительных материалов.
(1)Область покрытия:
Добавки для покрытия являются наиболее важным применением продуктов HEC.По сравнению с другими неионными эфирами целлюлозы, ГЭЦ имеет очевидные преимущества в качестве добавки к покрытию: во-первых, ГЭЦ обладает хорошей стабильностью при хранении, что может эффективно улучшить блокирующее воздействие биологических ферментов на единицы глюкозы для поддержания стабильности вязкости. появляются расслоения после определенного периода хранения;во-вторых, ГЭЦ обладает хорошей растворимостью, ГЭЦ можно растворять в горячей или холодной воде, имеет определенное время задержки гидратации при растворении в холодной воде и не вызывает кластеризации геля, хорошая диспергируемость и растворимость;В-третьих, HEC обладает хорошей цветопередачей и хорошей смешиваемостью с большинством красителей, поэтому приготовленная краска имеет хорошую консистенцию и стабильность цвета.
(2)Область строительных материалов:
Хотя HEC может удовлетворить требования к добавкам эфира целлюлозы в области строительных материалов, из-за высокой стоимости его приготовления и относительно низких требований к свойствам продукта и удобоукладываемости раствора и шпатлевки по сравнению с покрытиями, обычные строительные материалы часто выбирают HPMC или MHEC. в качестве основной добавки эфира целлюлозы.По сравнению с ГПМЦ химическая структура МГЭЦ имеет больше гидрофильных групп, поэтому она более стабильна при высокой температуре, то есть обладает хорошей термической стабильностью.Кроме того, по сравнению со строительным материалом марки HPMC, он имеет относительно высокую температуру геля, а его водоудержание и адгезия сильнее при использовании в условиях высоких температур.
(3)Ежедневное химическое поле:
Эфирами целлюлозы, обычно используемыми в повседневных химикатах, являются КМЦ и ГЭЦ.По сравнению с КМЦ ГЭЦ имеет определенные преимущества по когезионной способности, стойкости к растворителям и стабильности.Например, КМЦ можно использовать в качестве клея для обычных химических продуктов повседневного использования без специальной формулы функциональных добавок.Однако анионная КМЦ чувствительна к ионам высокой концентрации, что снижает адгезионные свойства КМЦ, а использование КМЦ в специальных функциональных ежедневных химических продуктах ограничено.Использование ГЭЦ в качестве связующего повышает эффективность связующего по отношению к ионам высокой концентрации, значительно улучшает стабильность при хранении ежедневных химических продуктов и продлевает срок хранения.
(4)Область охраны окружающей среды:
В настоящее время продукты HEC в основном используются в клеях и других областях изготовления сотовых керамических носителей.Сотовый керамический носитель в основном используется в системе последующей обработки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, таких как автомобили и корабли, и играет роль очистки выхлопных газов для соответствия стандартам выбросов.
5. Текущее состояние рынка внутри страны и за рубежом:
(1)Обзор мирового рынка неионогенных эфиров целлюлозы:
С точки зрения глобального распределения производственных мощностей, 43% от общего мирового производства эфира целлюлозы в 2018 году приходилось на Азию (на долю Китая приходилось 79% азиатского производства), на долю Западной Европы приходилось 36%, а на Северную Америку - 8%.С точки зрения мирового спроса на эфир целлюлозы, мировое потребление эфира целлюлозы в 2018 году составит около 1,1 миллиона тонн.С 2018 по 2023 год потребление эфира целлюлозы будет расти в среднем на 2,9% в год.
Почти половина общего мирового потребления эфиров целлюлозы приходится на ионную целлюлозу (представленную КМЦ), которая в основном используется в моющих средствах, нефтепромысловых и пищевых добавках;около одной трети составляет неионная метилцеллюлоза и ее производные вещества (представленные ГПМЦ), а оставшаяся одна шестая – гидроксиэтилцеллюлоза и ее производные и другие эфиры целлюлозы.Рост спроса на неионные эфиры целлюлозы в основном обусловлен применением в области строительных материалов, покрытий, продуктов питания, медицины и бытовой химии.С точки зрения регионального распределения потребительского рынка азиатский рынок является наиболее быстрорастущим рынком.С 2014 по 2019 год совокупный годовой темп роста спроса на эфир целлюлозы в Азии достиг 8,24%.Среди них основной спрос в Азии исходит от Китая, на долю которого приходится 23% общего мирового спроса.
(2)Обзор отечественного рынка неионных эфиров целлюлозы:
В Китае ионные эфиры целлюлозы, представленные КМЦ, были разработаны раньше, сформировав относительно зрелый производственный процесс и большую производственную мощность.По данным IHS, китайские производители заняли почти половину мировых производственных мощностей по производству основных продуктов CMC.Разработка неионного эфира целлюлозы в моей стране началась сравнительно поздно, но темпы развития высоки.
После многих лет развития китайский рынок неионных эфиров целлюлозы добился большого прогресса.В 2021 году проектная мощность производства строительных материалов ГПМЦ достигнет 117,6 тыс. тонн, объем выпуска – 104,3 тыс. тонн, объем реализации – 97,5 тыс. тонн.Большой промышленный масштаб и преимущества локализации в основном реализовали внутреннее замещение.Однако что касается продуктов HEC, из-за позднего начала НИОКР и производства в моей стране, сложного производственного процесса и относительно высоких технических барьеров текущие производственные мощности, объемы производства и продаж отечественной продукции HEC относительно невелики.Однако в последние годы, поскольку отечественные предприятия продолжают увеличивать инвестиции в исследования и разработки, повышать уровень технологий и активно развивать последующих клиентов, производство и продажи быстро растут.По данным Китайской ассоциации целлюлозной промышленности, в 2021 году крупные отечественные предприятия HEC (включенные в статистику отраслевых ассоциаций, универсальные) будут иметь проектную производственную мощность 19 000 тонн, выпуск 17 300 тонн и объем продаж 16 800 тонн. тонн.Среди них производственные мощности увеличились на 72,73% в годовом исчислении по сравнению с 2020 годом, выпуск продукции увеличился на 43,41% в годовом исчислении, а объем продаж увеличился на 40,60% в годовом исчислении.
Кроме того, на объем продаж HEC сильно влияет спрос на вторичном рынке.Являясь наиболее важной областью применения HEC, индустрия покрытий имеет сильную положительную корреляцию с отраслью HEC с точки зрения объема производства и распределения на рынке.С точки зрения распределения рынка, рынок индустрии покрытий в основном распространен в Цзянсу, Чжэцзяне и Шанхае в Восточном Китае, Гуандуне в Южном Китае, на юго-восточном побережье и Сычуани на юго-западе Китая.Среди них производство покрытий в Цзянсу, Чжэцзяне, Шанхае и Фуцзянь составляло около 32%, а в Южном Китае и Гуандуне — около 20%.5 выше.Рынок продукции HEC также в основном сосредоточен в Цзянсу, Чжэцзяне, Шанхае, Гуандуне и Фуцзянь.В настоящее время HEC в основном используется в архитектурных покрытиях, но по своим свойствам он подходит для всех видов покрытий на водной основе.
Ожидается, что в 2021 году общий годовой объем производства покрытий в Китае составит около 25,82 миллиона тонн, а объем производства архитектурных и промышленных покрытий составит 7,51 миллиона тонн и 18,31 миллиона тонн соответственно6.Покрытия на водной основе в настоящее время составляют около 90% архитектурных покрытий, а около 25%, по оценкам, производство красок на водной основе в моей стране в 2021 году составит около 11,3365 миллиона тонн.Теоретически количество ГЭЦ, добавляемого в краски на водной основе, составляет от 0,1% до 0,5%, при расчете в среднем 0,3%, если предположить, что все краски на водной основе используют ГЭЦ в качестве добавки, национальный спрос на ГЭЦ для красок составляет около 34 000 тонн.Учитывая общий мировой объем производства покрытий в 97,6 млн тонн в 2020 году (из которых архитектурные покрытия составляют 58,20%, а промышленные покрытия — 41,80%), глобальный спрос на покрытия марки HEC оценивается примерно в 184 000 тонн.
Подводя итог, можно сказать, что в настоящее время доля рынка HEC покрытия отечественных производителей в Китае все еще низка, а доля внутреннего рынка в основном занята международными производителями, представленными Эшлендом из США, и существует большое пространство для отечественных производителей. замена.Благодаря улучшению качества отечественной продукции HEC и расширению производственных мощностей, она будет и дальше конкурировать с международными производителями в области переработки, представленной покрытиями.Внутреннее замещение и конкуренция на международном рынке станут основной тенденцией развития этой отрасли в определенный период времени в будущем.
Время публикации: 01 апреля 2023 г.