1. Tổng quan cơ bản về ngành:
Ete cellulose không ion bao gồm HPMC, HEC, MHEC, MC, HPC, v.v., và chủ yếu được sử dụng làm chất tạo màng, chất kết dính, chất phân tán, chất giữ nước, chất làm đặc, chất nhũ hóa và chất ổn định, v.v., được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sơn phủ, vật liệu xây dựng, sản phẩm hóa chất hàng ngày, thăm dò dầu khí, y học, thực phẩm, dệt may, sản xuất giấy..., trong đó chiếm tỷ trọng lớn nhất là lĩnh vực sơn phủ và vật liệu xây dựng.
Ete cellulose ion chủ yếu là CMC và sản phẩm biến tính PAC của nó.So với ete cellulose không ion, ete cellulose ion có khả năng chịu nhiệt độ, kháng muối và ổn định kém hơn, đồng thời hiệu suất của chúng bị ảnh hưởng lớn bởi thế giới bên ngoài.Và nó dễ phản ứng với Ca2+ có trong một số lớp phủ và vật liệu xây dựng để tạo ra kết tủa nên ít được sử dụng trong lĩnh vực vật liệu xây dựng và lớp phủ.Tuy nhiên, do khả năng hòa tan trong nước tốt, làm dày, liên kết, tạo màng, giữ ẩm và ổn định phân tán, cùng với công nghệ sản xuất trưởng thành và chi phí sản xuất tương đối thấp, nó chủ yếu được sử dụng trong chất tẩy rửa, thăm dò dầu khí và phụ gia thực phẩm và các lĩnh vực khác. .
2. Lịch sử phát triển ngành:
① Lịch sử phát triển của ngành công nghiệp ete cellulose không ion: Năm 1905, quá trình ete hóa cellulose lần đầu tiên được thực hiện trên thế giới, sử dụng dimethyl sulfate và cellulose trương nở bằng kiềm để methyl hóa.Ete cellulose không ion được cấp bằng sáng chế bởi Lilienfeld vào năm 1912, và Dreyfus (1914) và Leuchs (1920) lần lượt thu được ete cellulose hòa tan trong nước và hòa tan trong dầu.Hubert sản xuất HEC vào năm 1920. Đầu những năm 1920, carboxymethylcellulose đã được thương mại hóa ở Đức.Từ năm 1937 đến năm 1938, Hoa Kỳ thực hiện sản xuất công nghiệp MC và HEC.Sau năm 1945, việc sản xuất ete cellulose mở rộng nhanh chóng ở Tây Âu, Hoa Kỳ và Nhật Bản.Sau gần một trăm năm phát triển, ete cellulose không ion đã trở thành nguyên liệu hóa học được sử dụng phổ biến trên thế giới.
Vẫn còn một khoảng cách nhất định giữa các nước đang phát triển và các nước phát triển về trình độ quy trình sản xuất và lĩnh vực ứng dụng sản phẩm ete cellulose không ion.Về công nghệ sản xuất, các nước phát triển như Châu Âu, Bắc Mỹ, Nhật Bản có công nghệ, kỹ thuật tương đối trưởng thành, chủ yếu sản xuất các sản phẩm ứng dụng cao cấp như sơn, thực phẩm, y học;các nước đang phát triển có nhu cầu lớn về CMC và HPMC, đồng thời công nghệ còn khó khăn nên sản xuất các sản phẩm ete cellulose với yêu cầu tương đối thấp là sản phẩm chính, lĩnh vực vật liệu xây dựng là thị trường tiêu dùng chính.
Về lĩnh vực ứng dụng, các nước phát triển như Châu Âu và Hoa Kỳ đã hình thành một chuỗi công nghiệp tương đối hoàn thiện và trưởng thành cho các sản phẩm ete xenlulo của họ do các yếu tố như khởi đầu sớm và sức mạnh R&D mạnh mẽ, đồng thời các ứng dụng hạ nguồn bao gồm nhiều lĩnh vực của kinh tế quốc dân;trong khi các nước đang phát triển Do thời gian phát triển của ngành ete cellulose ngắn nên phạm vi áp dụng nhỏ hơn so với các nước phát triển.Tuy nhiên, với sự cải thiện dần trình độ phát triển kinh tế của các nước đang phát triển, chuỗi công nghiệp có xu hướng hoàn thiện và phạm vi ứng dụng tiếp tục mở rộng.
②Lịch sử phát triển ngành công nghiệpHEC: HEC là một cellulose hydroxyalkyl quan trọng và ete cellulose hòa tan trong nước với khối lượng sản xuất lớn trên thế giới.
Việc sử dụng ethylene oxit lỏng làm chất ether hóa để điều chế HEC đã tạo ra một quy trình mới để sản xuất ete cellulose.Công nghệ cốt lõi và năng lực sản xuất liên quan chủ yếu tập trung ở các nhà sản xuất hóa chất lớn ở Châu Âu, Châu Mỹ, Nhật Bản và Hàn Quốc.HEC ở nước tôi được phát triển lần đầu tiên vào năm 1977 bởi Viện nghiên cứu hóa học Vô Tích và sản phẩm số hóa chất Cáp Nhĩ Tân.Tuy nhiên, do các yếu tố như công nghệ tương đối lạc hậu, chất lượng sản phẩm kém ổn định nên chưa tạo được sự cạnh tranh hiệu quả với các nhà sản xuất quốc tế.Trong những năm gần đây, các nhà sản xuất trong nước như Yin Ying New Materials đã dần vượt qua các rào cản kỹ thuật, tối ưu hóa quy trình sản xuất, hình thành năng lực sản xuất hàng loạt cho các sản phẩm có chất lượng ổn định và được các nhà sản xuất hạ nguồn đưa vào phạm vi thu mua, liên tục thúc đẩy quá trình sản xuất trong nước. thay thế.
3. Các chỉ số hoạt động chính và quy trình điều chế ete cellulose không ion:
(1) Các chỉ số hiệu suất chính của ether cellulose không ion: các chỉ số hiệu suất chính của các sản phẩm ether cellulose không ion là mức độ thay thế và độ nhớt, v.v.
(2) Công nghệ điều chế ete cellulose không ion: Trong quá trình sản xuất ete cellulose, cả cellulose thô và ete cellulose được hình thành ban đầu đều ở trạng thái đa pha hỗn hợp.Do phương pháp khuấy, tỷ lệ nguyên liệu và dạng nguyên liệu thô, v.v. Về mặt lý thuyết, ete cellulose thu được từ các phản ứng không đồng nhất đều không đồng nhất và có sự khác biệt về vị trí, số lượng và độ tinh khiết sản phẩm của các nhóm ether, nghĩa là thu được ete xenlulo nằm trên các chuỗi đại phân tử xenlulo khác nhau. Số lượng và sự phân bố các chất thay thế trên các nhóm vòng glucose khác nhau trên cùng một đại phân tử xenlulo và C (2), C (3) và C(6) trên mỗi nhóm vòng xenlulo là khác nhau.Làm thế nào để giải quyết vấn đề thay thế không đồng đều là chìa khóa để kiểm soát quá trình trong quá trình sản xuất ete xenlulo.
Tóm lại, xử lý nguyên liệu thô, kiềm hóa, ete hóa, rửa tinh chế và các quy trình khác trong quy trình sản xuất ete cellulose không ion đều có yêu cầu cao về công nghệ chuẩn bị, kiểm soát quy trình và thiết bị sản xuất;đồng thời, sản xuất hàng loạt sản phẩm chất lượng cao đòi hỏi kinh nghiệm phong phú và năng lực tổ chức sản xuất hiệu quả.
4. Phân tích tình trạng ứng dụng thị trường:
Hiện nay, sản phẩm HEC chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực sơn phủ, hóa chất hàng ngày và bảo vệ môi trường, nhưng bản thân các sản phẩm này còn có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác như thực phẩm, y học, thăm dò dầu khí;Sản phẩm MHEC chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực vật liệu xây dựng.
(1)Lĩnh vực sơn:
Phụ gia phủ là ứng dụng quan trọng nhất của sản phẩm HEC.So với các ete cellulose không ion khác, HEC có những ưu điểm rõ ràng như một chất phụ gia phủ: Thứ nhất, HEC có độ ổn định bảo quản tốt, có thể cải thiện hiệu quả khả năng ngăn chặn sự tấn công của các enzym sinh học lên các đơn vị glucose để duy trì độ ổn định độ nhớt, Đảm bảo rằng lớp phủ sẽ không xuất hiện hiện tượng bong tróc sau một thời gian bảo quản;thứ hai, HEC có độ hòa tan tốt, HEC có thể hòa tan trong nước nóng hoặc lạnh, và có thời gian trễ hydrat hóa nhất định khi hòa tan trong nước lạnh, và sẽ không gây ra hiện tượng kết tụ gel, Độ phân tán và hòa tan tốt;Thứ ba, HEC có khả năng phát triển màu sắc tốt và khả năng trộn lẫn tốt với hầu hết các chất tạo màu, do đó sơn đã chuẩn bị có độ đồng đều và ổn định màu tốt.
(2)Lĩnh vực vật liệu xây dựng:
Mặc dù HEC có thể đáp ứng các yêu cầu về chất phụ gia ete cellulose trong lĩnh vực vật liệu xây dựng, nhưng do chi phí chuẩn bị cao và yêu cầu tương đối thấp về đặc tính sản phẩm cũng như khả năng thi công của vữa và bột bả so với lớp phủ, vật liệu xây dựng thông thường thường chọn HPMC hoặc MHEC là chất phụ gia ete cellulose chính.So với HPMC, cấu trúc hóa học của MHEC có nhiều nhóm ưa nước hơn nên ổn định hơn ở nhiệt độ cao, tức là có độ ổn định nhiệt tốt.Ngoài ra, so với HPMC loại vật liệu xây dựng, nó có nhiệt độ gel tương đối cao, khả năng giữ nước và bám dính mạnh hơn khi sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao.
(3)Lĩnh vực hóa chất hàng ngày:
Các ete cellulose thường được sử dụng trong hóa chất hàng ngày là CMC và HEC.So với CMC, HEC có những ưu điểm nhất định về độ kết dính, khả năng kháng dung môi và độ ổn định.Ví dụ, CMC có thể được sử dụng làm chất kết dính cho các sản phẩm hóa chất thông thường hàng ngày mà không cần công thức phụ gia chức năng đặc biệt.Tuy nhiên, CMC anion rất nhạy cảm với các ion có nồng độ cao, điều này sẽ làm giảm hiệu suất kết dính của CMC và việc sử dụng CMC trong các sản phẩm hóa chất chức năng đặc biệt hàng ngày bị hạn chế.Sử dụng HEC làm chất kết dính giúp nâng cao hiệu suất của chất kết dính chống lại các ion nồng độ cao, cải thiện đáng kể độ ổn định bảo quản của các sản phẩm hóa chất hàng ngày và kéo dài thời gian bảo quản.
(4)Lĩnh vực bảo vệ môi trường:
Hiện nay, các sản phẩm HEC chủ yếu được sử dụng trong chất kết dính và các lĩnh vực sản phẩm mang gốm tổ ong khác.Chất mang gốm tổ ong chủ yếu được sử dụng trong hệ thống xử lý sau khí thải của động cơ đốt trong như ô tô và tàu thủy, đồng thời đóng vai trò xử lý khí thải để đáp ứng tiêu chuẩn khí thải.
5. Hiện trạng thị trường trong và ngoài nước:
(1)Tổng quan về thị trường ether cellulose không ion toàn cầu:
Từ góc độ phân bổ năng lực sản xuất toàn cầu, 43% tổng sản lượng ete cellulose toàn cầu năm 2018 đến từ châu Á (Trung Quốc chiếm 79% sản lượng châu Á), Tây Âu chiếm 36% và Bắc Mỹ chiếm 8%.Từ góc độ nhu cầu toàn cầu về ete cellulose, mức tiêu thụ ete cellulose toàn cầu năm 2018 là khoảng 1,1 triệu tấn.Từ năm 2018 đến năm 2023, mức tiêu thụ ete xenlulo sẽ tăng trưởng với tốc độ trung bình hàng năm là 2,9%.
Gần một nửa tổng lượng tiêu thụ ete cellulose toàn cầu là cellulose ion (đại diện là CMC), chủ yếu được sử dụng trong chất tẩy rửa, phụ gia mỏ dầu và phụ gia thực phẩm;khoảng một phần ba là methyl cellulose không ion và các chất dẫn xuất của nó (đại diện là HPMC), và một phần sáu còn lại là hydroxyethyl cellulose và các dẫn xuất của nó và các ete cellulose khác.Sự tăng trưởng nhu cầu về ete cellulose không ion chủ yếu được thúc đẩy bởi các ứng dụng trong lĩnh vực vật liệu xây dựng, chất phủ, thực phẩm, thuốc và hóa chất hàng ngày.Từ góc độ phân bổ khu vực của thị trường tiêu dùng, thị trường châu Á là thị trường phát triển nhanh nhất.Từ năm 2014 đến năm 2019, tốc độ tăng trưởng kép hàng năm về nhu cầu ete xenlulo ở châu Á đạt 8,24%.Trong số đó, nhu cầu chính ở châu Á đến từ Trung Quốc, chiếm 23% tổng nhu cầu toàn cầu.
(2)Tổng quan về thị trường ether cellulose không ion trong nước:
Tại Trung Quốc, ete ion cellulose do CMC đại diện đã phát triển trước đó, hình thành quy trình sản xuất tương đối trưởng thành và năng lực sản xuất lớn.Theo dữ liệu của IHS, các nhà sản xuất Trung Quốc đã chiếm gần một nửa năng lực sản xuất các sản phẩm cơ bản của CMC trên toàn cầu.Sự phát triển của ete cellulose không ion bắt đầu tương đối muộn ở nước tôi, nhưng tốc độ phát triển rất nhanh.
Sau nhiều năm phát triển, thị trường ether cellulose không ion của Trung Quốc đã có những tiến bộ vượt bậc.Năm 2021, công suất thiết kế của HPMC loại vật liệu xây dựng sẽ đạt 117.600 tấn, sản lượng là 104.300 tấn và sản lượng bán ra là 97.500 tấn.Lợi thế về quy mô công nghiệp và nội địa hóa lớn đã cơ bản hiện thực hóa sự thay thế trong nước.Tuy nhiên, đối với các sản phẩm HEC, do nước tôi bắt đầu R&D và sản xuất muộn, quy trình sản xuất phức tạp và rào cản kỹ thuật tương đối cao nên năng lực sản xuất, sản lượng và doanh số bán sản phẩm nội địa của HEC tương đối nhỏ.Tuy nhiên, trong những năm gần đây, khi các doanh nghiệp trong nước tiếp tục tăng cường đầu tư vào nghiên cứu và phát triển, nâng cao trình độ công nghệ và tích cực phát triển khách hàng hạ nguồn, sản xuất và bán hàng đã tăng trưởng nhanh chóng.Theo dữ liệu từ Hiệp hội Công nghiệp Cellulose Trung Quốc, năm 2021, các doanh nghiệp lớn trong nước HEC (được thống kê trong hiệp hội ngành, đa mục đích) có công suất sản xuất thiết kế là 19.000 tấn, sản lượng 17.300 tấn và doanh số bán hàng là 16.800 tấn.Trong đó, năng lực sản xuất tăng 72,73% so với năm 2020, sản lượng tăng 43,41% so với cùng kỳ và sản lượng bán hàng tăng 40,60% so với cùng kỳ năm ngoái.
Là một chất phụ gia, khối lượng bán hàng của HEC bị ảnh hưởng lớn bởi nhu cầu của thị trường hạ nguồn.Là lĩnh vực ứng dụng quan trọng nhất của HEC, ngành sơn phủ có mối tương quan tích cực mạnh mẽ với ngành HEC về sản lượng và phân bổ thị trường.Từ góc độ phân phối thị trường, thị trường ngành sơn chủ yếu phân bố ở Giang Tô, Chiết Giang và Thượng Hải ở phía Đông Trung Quốc, Quảng Đông ở Nam Trung Quốc, bờ biển phía đông nam và Tứ Xuyên ở Tây Nam Trung Quốc.Trong số đó, sản xuất sơn ở Giang Tô, Chiết Giang, Thượng Hải và Phúc Kiến chiếm khoảng 32%, còn ở Nam Trung Quốc và Quảng Đông chiếm khoảng 20%.5 ở trên.Thị trường tiêu thụ sản phẩm HEC cũng chủ yếu tập trung ở Giang Tô, Chiết Giang, Thượng Hải, Quảng Đông và Phúc Kiến.HEC hiện chủ yếu được sử dụng trong các loại sơn phủ kiến trúc, nhưng nó phù hợp với tất cả các loại sơn phủ gốc nước xét về đặc tính sản phẩm.
Năm 2021, tổng sản lượng sơn phủ hàng năm của Trung Quốc dự kiến đạt khoảng 25,82 triệu tấn, sản lượng sơn phủ kiến trúc và sơn phủ công nghiệp lần lượt là 7,51 triệu tấn và 18,31 triệu tấn6.Sơn gốc nước hiện chiếm khoảng 90% sơn phủ kiến trúc, còn chiếm khoảng 25%, ước tính sản lượng sơn gốc nước của nước ta năm 2021 sẽ đạt khoảng 11,3365 triệu tấn.Về mặt lý thuyết, lượng HEC thêm vào sơn gốc nước là 0,1% đến 0,5%, tính trung bình là 0,3%, giả sử tất cả các loại sơn gốc nước đều sử dụng HEC làm phụ gia thì nhu cầu toàn quốc về HEC sơn gốc nước khoảng 34.000 tấn.Dựa trên tổng sản lượng sơn phủ toàn cầu là 97,6 triệu tấn vào năm 2020 (trong đó sơn phủ kiến trúc chiếm 58,20% và sơn phủ công nghiệp chiếm 41,80%), nhu cầu toàn cầu về loại sơn phủ HEC ước tính vào khoảng 184.000 tấn.
Tóm lại, hiện tại, thị phần lớp phủ HEC của các nhà sản xuất trong nước ở Trung Quốc vẫn còn thấp và thị phần trong nước chủ yếu do các nhà sản xuất quốc tế đại diện là Ashland của Hoa Kỳ chiếm giữ và còn rất nhiều khoảng trống cho các nhà sản xuất trong nước. thay thế.Với việc cải thiện chất lượng sản phẩm HEC trong nước và mở rộng năng lực sản xuất, công ty sẽ cạnh tranh hơn nữa với các nhà sản xuất quốc tế trong lĩnh vực hạ nguồn, đại diện là sơn.Thay thế trong nước và cạnh tranh thị trường quốc tế sẽ trở thành xu hướng phát triển chính của ngành này trong một khoảng thời gian nhất định trong tương lai.
Thời gian đăng: 01-04-2023