Вступ: Ефір целюлози (CelluloseEther) виготовляється з целюлози за допомогою реакції етерифікації одного або кількох агентів етерифікації та сухого подрібнення.Відповідно до різних хімічних структур ефірних замісників, ефіри целюлози можна розділити на аніонні, катіонні та неіонні.Іонні ефіри целюлози в основному включають ефір карбоксиметилцелюлози (CMC);неіонні ефіри целюлози в основному включають ефір метилцелюлози (MC), ефір гідроксипропілметилцелюлози (HPMC) і ефір гідроксиетилцелюлози.Хлорний ефір (HC) і так далі.Неіонні ефіри поділяються на водорозчинні ефіри та маслорозчинні ефіри, а неіонні водорозчинні ефіри в основному використовуються в розчинних продуктах.У присутності іонів кальцію іонний ефір целюлози нестабільний, тому його рідко використовують у сухих будівельних розчинах, які використовують як цементні матеріали цемент, гашене вапно тощо.Неіонні водорозчинні прості ефіри целюлози широко використовуються в промисловості будівельних матеріалів через їх стійкість до суспензії та утримання води.
Відповідно до різних агентів етерифікації, які використовуються в процесі етерифікації, ефірні продукти целюлози включають метилцелюлозу, гідроксіетилцелюлозу, гідроксіетилметилцелюлозу, ціаноетилцелюлозу, карбоксиметилцелюлозу, етилцелюлозу, бензилцелюлозу, карбоксиметилгідроксіетилцелюлозу, гідроксипропілметилцелюлозу, бензилціаноетилцелюлозу та фенілцелюлоза.
Прості ефіри целюлози, що використовуються в розчині, зазвичай включають метиловий ефір целюлози (MC), гідроксипропілметилцелюлозу (HPMC), гідроксиетилметилцелюлозний ефір (HEMC) і гідроксиетилцелюлозний ефір (HEMC). Серед них HPMC і HEMC є найбільш широко використовуваними.
1. Хімічні властивості ефірів целюлози
Кожен ефір целюлози має основну структуру целюлози — структуру ангідроглюкози.У процесі виробництва ефіру целюлози целюлозне волокно спочатку нагрівають у лужному розчині, а потім обробляють етерифікуючим агентом.Волокнистий продукт реакції очищають і подрібнюють з утворенням однорідного порошку певної тонкості.
У процесі виробництва МЦ як етерифікатор використовується тільки метилхлорид;крім хлористого метилу, оксид пропілену також використовується для отримання гідроксипропільних груп-замісників у виробництві ГПМЦ.Різні прості ефіри целюлози мають різні коефіцієнти метилового та гідроксипропілового заміщення, які впливають на органічну сумісність і температуру термічного гелеутворення розчинів ефіру целюлози.
Кількість груп-замісників у ангідроглюкозній структурній одиниці целюлози може бути виражена масовим відсотком або середньою кількістю груп-замісників (тобто ступінь заміщення DS — Degree of Substitution).Число груп замісників визначає властивості ефірних продуктів целюлози.Вплив середнього ступеня заміщення на розчинність етерифікованих продуктів наступний:
(1) Продукти етерифікації з низьким ступенем заміщення легко розчинні в лугу;
(2) Продукти етерифікації з трохи вищим ступенем заміщення легко розчинні у воді;
(3) Продукти етерифікації з високим ступенем заміщення легко розчинні в полярних органічних розчинниках;
(4) Продукти етерифікації з вищим ступенем заміщення легко розчинні в неполярних органічних розчинниках.
2. Сценарії застосування ефіру целюлози
Ефір целюлози є неіонним напівсинтетичним полімером, який розчиняється у воді та розчиннику.Це має різні ефекти в різних галузях.Наприклад, у хімічних будівельних матеріалах він має такі комплексні ефекти:
①Агент, що утримує воду
②Згущувач
③Вирівнювання
④Утворення плівки
⑤ Підшивка
У промисловості полівінілхлориду це емульгатор і диспергатор;у фармацевтичній промисловості це сполучна речовина, каркасний матеріал із повільним і контрольованим вивільненням тощо. Оскільки целюлоза має різноманітні композиційні ефекти, сфера її застосування також є найширшою.Нижче йдеться про використання та функції ефіру целюлози в різних будівельних матеріалах.
(1) У латексній фарбі:
У промисловості латексної фарби для вибору гідроксиетилцелюлози загальна специфікація рівної в’язкості становить RT30000-50000 cps, що відповідає специфікації HBR250, а еталонне дозування зазвичай становить приблизно 1,5‰-2‰.Основною функцією гідроксиетилового ефіру в латексній фарбі є згущення, запобігання гелеутворенню пігменту, сприяння дисперсії пігменту, стабільність латексу та підвищення в’язкості компонентів, що сприяє вирівнюванню продуктивності конструкції: Гідроксиетилцелюлоза більш зручна у використанні.Його можна розчинити в холодній і гарячій воді, і на нього не впливає значення pH.Його можна спокійно використовувати, коли значення PI становить від 2 до 12. Методи використання такі: I. Безпосереднє додавання у виробництво: для цього методу слід вибрати гідроксиетилцелюлозу сповільненого типу, а гідроксіетилцелюлозу з використовується час розчинення більше 30 хвилин.Виконайте наступні кроки: ① Помістіть його в контейнер, оснащений мішалкою з великим зсувом.Кількісний показник чистої води ②Почніть безперервно помішувати на низькій швидкості та водночас повільно рівномірно додайте гідроксиетил у розчин ③Продовжуйте перемішувати, доки всі гранульовані матеріали не просочуються ④Додайте інші добавки та лужні добавки тощо. ⑤Перемішуйте, доки весь гідроксиетил Основа повністю не розчиниться , потім додайте інші компоненти у формулу і подрібніть до отримання готового продукту.Ⅱ.Обладнаний маточним розчином для подальшого використання: цей метод може вибрати швидкорозчинну целюлозу, яка має ефект проти плісняви.Перевага цього методу полягає в тому, що він має більшу гнучкість і його можна додавати безпосередньо до латексної фарби.Спосіб приготування такий самий, як кроки ①-④.Ⅲ.Приготуйте кашу для подальшого використання: оскільки органічні розчинники є поганими розчинниками (нерозчинними) для гідроксіетилу, ці розчинники можна використовувати для приготування каші.Найбільш часто використовуваними органічними розчинниками є органічні рідини в латексних фарбах, такі як етиленгліколь, пропіленгліколь і плівкоутворювачі (такі як діетиленгліколь бутилацетат).Кашку гідроксиетилцелюлози можна додавати безпосередньо у фарбу.Продовжуйте помішувати до повного розчинення.
(2) Шпаклівка для очищення стін:
Зараз у більшості міст моєї країни люди в основному цінують водостійку та стійку до стирання екологічно чисту шпаклівку.Його отримують ацетальною реакцією вінілового спирту та формальдегіду.Таким чином, люди поступово вилучають цей матеріал, і для його заміни використовуються продукти серії ефіру целюлози.Тобто целюлоза на даний момент є єдиним матеріалом для розробки екологічно чистих будівельних матеріалів.У водостійкій шпаклівці вона ділиться на два типи: суха порошкова шпаклівка і шпаклювальна паста.Серед цих двох видів замазки слід вибрати модифіковану метилцелюлозу та гідроксипропілметил.Специфікація в'язкості зазвичай становить 30000-60000 cps.Основними функціями целюлози в шпаклівці є утримання води, склеювання та змащування.Оскільки формули шпаклівки різних виробників відрізняються, деякі містять сірий кальцій, легкий кальцій, білий цемент тощо, а інші є гіпсовим порошком, сірим кальцієм, легким кальцієм тощо, тому технічні характеристики, в’язкість і проникнення целюлози в дві формули також різні.Додана кількість становить приблизно 2‰-3‰.При будівництві шпаклівки для шпаклівки, оскільки базова поверхня стіни має певний ступінь водопоглинання (водопоглинання цегляної стіни становить 13%, а водопоглинання бетону 3-5%), У поєднанні з випаровуванням зовнішнього світу, якщо шпаклівка занадто швидко втрачає воду, це призведе до тріщин або видалення порошку, що послабить міцність шпаклівки.Тому додавання ефіру целюлози вирішить цю проблему.Але вкрай важлива і якість наповнювача, особливо якість зольного кальцію.Завдяки високій в'язкості целюлози плавучість шпаклівки також посилюється, а також уникає явища провисання під час будівництва, і це більш зручно та трудозаощадливо після вишкрібання.У порошкову шпаклівку зручніше додавати ефір целюлози.Його виробництво і використання більш зручні.Наповнювач і добавки можна рівномірно змішати в сухому порошку.
(3) Бетонний розчин:
У бетонному розчині для досягнення граничної міцності цемент повинен бути повністю гідратований.Особливо при літньому будівництві бетонний розчин занадто швидко втрачає воду, і для підтримки та збризкування використовуються заходи повної гідратації.Марна витрата ресурсів і незручна робота, ключ полягає в тому, що вода знаходиться лише на поверхні, а внутрішня гідратація все ще неповна, тому вирішенням цієї проблеми є додавання восьми водоутримувальних агентів до розчину бетону, як правило, вибирають гідроксипропілметил або метилцелюлоза, специфікація в'язкості між 20000-60000 cps, а кількість додавання становить 2%-3%.Рівень утримання води можна збільшити до понад 85%.Спосіб використання в бетонному розчині полягає в тому, щоб рівномірно змішати сухий порошок і висипати його у воду.
(4) У штукатурному гіпсі, зв’язаному гіпсі, герметичному гіпсі:
Зі стрімким розвитком будівельної галузі попит людей на нові будівельні матеріали також зростає з кожним днем.Завдяки зростанню обізнаності людей про захист навколишнього середовища та постійному вдосконаленню ефективності будівництва цементно-гіпсові вироби швидко розвиваються.В даний час найпоширенішими гіпсовими виробами є штукатурний гіпс, зв’язаний гіпс, інкрустований гіпс і клей для плитки.Штукатурний гіпс - високоякісний штукатурний матеріал для внутрішніх стін і стель.Оштукатурена нею поверхня стін виходить тонкою і гладкою.Клей для нових будівельних плит являє собою липкий матеріал, виготовлений з гіпсу як основного матеріалу та різних добавок.Він підходить для склеювання між різними неорганічними будівельними стіновими матеріалами.Він нетоксичний, не має запаху, ранньої міцності та швидкого схоплювання, міцного зв’язку та інших характеристик, це допоміжний матеріал для будівельних дощок та блокової конструкції;Гіпсовий герметик – це заповнювач щілин між гіпсокартонними плитами та ремонтний засіб для ремонту стін і тріщин.Ці гіпсові вироби виконують низку різних функцій.На додаток до ролі гіпсу та пов’язаних з ним наповнювачів, ключовим питанням є те, що додані добавки ефіру целюлози відіграють провідну роль.Оскільки гіпс поділяється на безводний гіпс і напівгідратний гіпс, різний гіпс має різний вплив на продуктивність продукту, тому загущення, утримання води та затримка визначають якість гіпсових будівельних матеріалів.Загальною проблемою цих матеріалів є пустотіння та розтріскування, і початкова міцність не досягається.Щоб вирішити цю проблему, необхідно вибрати тип целюлози та спосіб використання сповільнювача.У зв'язку з цим зазвичай вибирають метил або гідроксипропілметил 30000.–60000cps, кількість додавання 1,5%–2%.Серед них целюлоза зосереджена на утриманні води та уповільненні змащування.Однак неможливо покладатися на ефір целюлози як сповільнювач, і необхідно додати сповільнювач лимонної кислоти для змішування та використання без впливу на початкову міцність.Утримання води зазвичай означає, скільки води буде втрачено природним шляхом без зовнішнього поглинання води.Якщо стіна занадто суха, водопоглинання та природне випаровування на поверхні основи призведуть до того, що матеріал надто швидко втрачатиме воду, а також виникнуть пустотіння та розтріскування.Цей спосіб використання змішується з сухим порошком.Якщо ви готуєте розчин, зверніться до методу приготування розчину.
(5) Теплоізоляційний розчин
Ізоляційний розчин - це новий вид матеріалу для утеплення внутрішніх стін у північному регіоні.Це стіновий матеріал, синтезований із ізоляційного матеріалу, розчину та сполучного.У цьому матеріалі целюлоза відіграє ключову роль у склеюванні та підвищенні міцності.Зазвичай вибирайте метилцелюлозу з високою в’язкістю (близько 10000 епс), дозування зазвичай становить 2‰-3‰), а метод використання – змішування сухого порошку.
(6) агент інтерфейсу
Виберіть HPNC 20000 cps як агент інтерфейсу, виберіть 60000 cps або більше як клей для плитки та використовуйте загусник як агент інтерфейсу, який може покращити міцність на розрив і міцність проти стріл.Використовується як водоутримувальний агент при склеюванні плитки, щоб запобігти надто швидкому висиханню та відпаданню плитки.
3. Ситуація в галузевому ланцюгу
(1) Розвідна промисловість
Основна сировина, необхідна для виробництва ефіру целюлози, включає очищену бавовну (або деревну масу) і деякі звичайні хімічні розчинники, такі як пропіленоксид, метилхлорид, рідкий каустичний натр, каустична сода, етиленоксид, толуол та інші допоміжні матеріали.Підприємства цієї галузі включають очищену бавовну, виробництво целюлози та деякі хімічні підприємства.Коливання цін на вищезазначену основну сировину матиме різний ступінь впливу на собівартість виробництва та ціну продажу ефіру целюлози.
Вартість очищеної бавовни відносно висока.На прикладі ефіру целюлози марки будівельний матеріал, у звітному періоді вартість очищеної бавовни становила 31,74%, 28,50%, 26,59% та 26,90% від собівартості ефіру целюлози марки будівельного матеріалу відповідно.Коливання цін на очищену бавовну вплине на собівартість виробництва ефіру целюлози.Основною сировиною для виробництва бавовни-рафінаду є бавовняний лінт.Бавовняний лінт є одним із побічних продуктів у процесі виробництва бавовни, який в основному використовується для виробництва бавовняної целюлози, очищеної бавовни, нітроцелюлози та інших продуктів.Споживча вартість і використання бавовняного лінту та бавовни досить різні, і його ціна, очевидно, нижча, ніж у бавовни, але це має певну кореляцію з коливаннями ціни на бавовну.Коливання ціни на бавовняний лінт впливає на ціну рафінованої бавовни.
Різкі коливання цін на рафіновану бавовну різною мірою впливатимуть на контроль собівартості продукції, ціноутворення на продукцію та прибутковість підприємств цієї галузі.Коли ціна на очищену бавовну є високою, а ціна на деревну целюлозу відносно дешевою, з метою зниження витрат деревну целюлозу можна використовувати як заміну та добавку до очищеної бавовни, головним чином для виробництва ефірів целюлози з низькою в’язкістю, таких як фармацевтичні та харчові ефіри целюлози.Згідно з даними веб-сайту Національного бюро статистики, у 2013 році площа посівів бавовни в моїй країні становила 4,35 мільйона гектарів, а національне виробництво бавовни становило 6,31 мільйона тонн.Згідно зі статистичними даними Асоціації целюлозної промисловості Китаю, у 2014 році загальний обсяг виробництва очищеної бавовни, виробленої основними вітчизняними виробниками очищеної бавовни, становив 332 000 тонн, а запаси сировини є надлишковими.
Основною сировиною для виробництва графітового хімічного обладнання є сталь і графіт вуглець.Ціна сталі та вуглецевого графіту становить відносно високу частку вартості виробництва графітохімічного обладнання.Коливання цін на цю сировину матиме певний вплив на собівартість виробництва та ціну продажу графітохімічного обладнання.
(2) Перехідна промисловість ефіру целюлози
Як «промисловий глутамат натрію», ефір целюлози має низьку частку ефіру целюлози та має широкий спектр застосувань.Низхідні галузі промисловості розкидані по всіх сферах життя національної економіки.
Зазвичай будівельна галузь і галузь нерухомості матимуть певний вплив на темпи зростання попиту на ефір целюлози класу будівельних матеріалів.Коли вітчизняна будівельна індустрія та індустрія нерухомості швидко зростають, попит внутрішнього ринку на целюлозний ефір класу будівельних матеріалів швидко зростає.Коли темпи зростання внутрішньої будівельної індустрії та галузі нерухомості сповільнюються, темпи зростання попиту на ефір целюлози марки будівельних матеріалів на внутрішньому ринку сповільняться, що посилить конкуренцію в цій галузі та прискорить процес виживання найпридатнішим серед підприємств цієї галузі.
З 2012 року, в умовах уповільнення вітчизняної будівельної галузі та індустрії нерухомості, попит на будівельний матеріал класу ефір целюлози на внутрішньому ринку суттєво не коливався.Основними причинами є: 1. Загальний масштаб вітчизняної будівельної індустрії та індустрії нерухомості великий, а загальний ринковий попит відносно великий;основний споживчий ринок ефіру целюлози марки будівельних матеріалів поступово розширюється з економічно розвинутих районів і міст першого та другого рівня до центральних і західних регіонів і міст третього рівня, потенціал зростання внутрішнього попиту та розширення простору;2. Кількість доданого ефіру целюлози становить низьку частку вартості будівельних матеріалів.Сума, використана одним клієнтом, невелика, і клієнти розпорошені, що схильне до жорсткого попиту.Загальний попит на нижньому ринку є відносно стабільним;3. Зміна ринкової ціни є важливим фактором, що впливає на зміну структури попиту на будівельний матеріал марки ефір целюлози.З 2012 року відпускна ціна ефіру целюлози марки будівельного матеріалу значно впала, що спричинило значне падіння цін на продукцію середнього та високого класу та залучило більше клієнтів до покупки та вибору, збільшуючи попит на продукцію середнього та високого класу. -продукти високого класу, а також звуження ринкового попиту та цінового простору для звичайних моделей.
Ступінь розвитку фармацевтичної промисловості та темпи зростання фармацевтичної промисловості вплинуть на попит на ефір целюлози фармацевтичного класу.Підвищення рівня життя людей і розвинена харчова промисловість сприяють підвищенню ринкового попиту на харчовий ефір целюлози.
Час публікації: 31 січня 2023 р