Introducción de la industria del éter de celulosa.

Introducción: El éter de celulosa (CelluloseEther) se elabora a partir de celulosa mediante la reacción de eterificación de uno o varios agentes de eterificación y molienda en seco. Según las diferentes estructuras químicas de los sustituyentes éter, los éteres de celulosa se pueden dividir en éteres aniónicos, catiónicos y no iónicos. Los éteres de celulosa iónicos incluyen principalmente éter de carboximetilcelulosa (CMC); Los éteres de celulosa no iónicos incluyen principalmente éter de metilcelulosa (MC), éter de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) y éter de hidroxietilcelulosa. Éter de cloro (HC), etc. Los éteres no iónicos se dividen en éteres solubles en agua y éteres solubles en aceite, y los éteres no iónicos solubles en agua se utilizan principalmente en productos de mortero. En presencia de iones de calcio, el éter de celulosa iónico es inestable, por lo que rara vez se utiliza en productos de mortero mezclados en seco que utilizan cemento, cal apagada, etc. como materiales cementantes. Los éteres de celulosa no iónicos solubles en agua se utilizan ampliamente en la industria de materiales de construcción debido a su estabilidad de suspensión y retención de agua.

Según los diferentes agentes de eterificación utilizados en el proceso de eterificación, los productos de éter de celulosa incluyen metilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa, cianoetilcelulosa, carboximetilcelulosa, etilcelulosa, bencilcelulosa, carboximetilhidroxietilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, bencilcianoetilcelulosa y fenilcelulosa.

Los éteres de celulosa utilizados en morteros generalmente incluyen éter de metilcelulosa (MC), hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), éter de hidroxietilmetilcelulosa (HEMC) y éter de hidroxietilcelulosa (HEMC). Entre ellos, HPMC y HEMC son los más utilizados.

1. Propiedades químicas de los éteres de celulosa.

Cada éter de celulosa tiene la estructura básica de la celulosa: estructura de anhidroglucosa. En el proceso de producción de éter de celulosa, primero se calienta la fibra de celulosa en una solución alcalina y luego se trata con un agente eterificante. El producto de reacción fibroso se purifica y pulveriza para formar un polvo uniforme con cierta finura.

En el proceso de producción de MC, sólo se utiliza cloruro de metilo como agente de eterificación; Además del cloruro de metilo, el óxido de propileno también se utiliza para obtener grupos sustituyentes hidroxipropilo en la producción de HPMC. Varios éteres de celulosa tienen diferentes relaciones de sustitución de metilo e hidroxipropilo, lo que afecta la compatibilidad orgánica y la temperatura de gelificación térmica de las soluciones de éter de celulosa.

El número de grupos sustituyentes en la unidad estructural de anhidroglucosa de la celulosa se puede expresar como porcentaje en masa o el número promedio de grupos sustituyentes (es decir, grado de sustitución DS - Grado de sustitución). El número de grupos sustituyentes determina las propiedades de los productos de éter de celulosa. La influencia del grado medio de sustitución sobre la solubilidad de los productos eterificados es la siguiente:

(1) Los productos de eterificación con un bajo grado de sustitución son fácilmente solubles en lejía;

(2) Los productos de eterificación con un grado de sustitución ligeramente mayor son fácilmente solubles en agua;

(3) Los productos de eterificación con un alto grado de sustitución son fácilmente solubles en disolventes orgánicos polares;

(4) Los productos de eterificación con un mayor grado de sustitución son fácilmente solubles en disolventes orgánicos no polares.

2. Escenarios de aplicación del éter de celulosa

El éter de celulosa es un polímero semisintético no iónico, soluble en agua y en disolventes. Tiene diferentes efectos en diferentes industrias. Por ejemplo, en materiales de construcción químicos, tiene los siguientes efectos compuestos:

①Agente retenedor de agua

②Espesante

③Nivelación

④Formación de película

⑤ Carpeta

En la industria del cloruro de polivinilo, es emulsionante y dispersante; en la industria farmacéutica, es un aglutinante y un material estructural de liberación lenta y controlada, etc. Debido a que la celulosa tiene una variedad de efectos compuestos, su campo de aplicación también es el más extenso. Lo siguiente se centra en el uso y función del éter de celulosa en diversos materiales de construcción.

(1) En pintura látex:

En la industria de pinturas de látex, para elegir hidroxietilcelulosa, la especificación general de viscosidad igual es RT30000-50000cps, que corresponde a la especificación de HBR250, y la dosis de referencia es generalmente de aproximadamente 1,5 ‰-2 ‰. La función principal del hidroxietilo en la pintura de látex es espesar, prevenir la gelificación del pigmento, ayudar a la dispersión del pigmento, a la estabilidad del látex y aumentar la viscosidad de los componentes, lo que contribuye al desempeño nivelador de la construcción: La hidroxietilcelulosa es más cómoda de usar. Se puede disolver en agua fría y caliente y no se ve afectado por el valor del pH. Se puede utilizar con tranquilidad cuando el valor de PI está entre 2 y 12. Los métodos de uso son los siguientes: I. Adición directa en producción: Para este método se debe seleccionar la hidroxietilcelulosa del tipo retardado y la hidroxietilcelulosa con Se utiliza un tiempo de disolución superior a 30 minutos. Los pasos son los siguientes: ① Colóquelo en un recipiente equipado con un agitador de alto cizallamiento. Agua pura cuantitativa ②Comience a agitar continuamente a baja velocidad y, al mismo tiempo, agregue lentamente hidroxietilo a la solución de manera uniforme ③Continúe revolviendo hasta que todos los materiales granulares estén empapados ④Agregue otros aditivos y aditivos alcalinos, etc. ⑤Revuelva hasta que todo el hidroxietilo La base esté completamente disuelta , luego agregue otros componentes en la fórmula y muela hasta obtener el producto terminado. Ⅱ. Equipado con licor madre para uso posterior: este método puede elegir celulosa instantánea, que tiene efecto anti-moho. La ventaja de este método es que tiene mayor flexibilidad y se puede agregar directamente a la pintura de látex. El método de preparación es el mismo que el de los pasos ①-④. Ⅲ. Prepare papilla para su uso posterior: dado que los solventes orgánicos son malos solventes (insolubles) para el hidroxietilo, estos solventes se pueden usar para preparar papilla. Los disolventes orgánicos más comúnmente utilizados son líquidos orgánicos en formulaciones de pinturas de látex, como etilenglicol, propilenglicol y agentes formadores de película (como dietilenglicol-acetato de butilo). La papilla de hidroxietilcelulosa se puede añadir directamente a la pintura. Continúe revolviendo hasta que se disuelva por completo.

(2) En masilla raspadora de paredes:

En la actualidad, en la mayoría de las ciudades de mi país, la gente básicamente valora la masilla respetuosa con el medio ambiente, resistente al agua y al fregado. Se produce por reacción acetálica de alcohol vinílico y formaldehído. Por lo tanto, este material es eliminado gradualmente por las personas y los productos de la serie éter de celulosa se utilizan para reemplazar este material. Es decir, para el desarrollo de materiales de construcción respetuosos con el medio ambiente, la celulosa es actualmente el único material. En la masilla resistente al agua, se divide en dos tipos: masilla en polvo seco y masilla en pasta. Entre estos dos tipos de masilla se deben seleccionar la metilcelulosa modificada y el hidroxipropilmetilo. La especificación de viscosidad generalmente está entre 30000 y 60000 cps. Las principales funciones de la celulosa en la masilla son la retención de agua, la unión y la lubricación. Dado que las fórmulas de masilla de varios fabricantes son diferentes, algunas son calcio gris, calcio liviano, cemento blanco, etc., y otras son yeso en polvo, calcio gris, calcio liviano, etc., por lo que las especificaciones, viscosidad y penetración de la celulosa en el Dos fórmulas también son diferentes. La cantidad añadida es aproximadamente del 2‰ al 3‰. En la construcción de masilla raspadora de paredes, dado que la superficie base de la pared tiene un cierto grado de absorción de agua (la tasa de absorción de agua de la pared de ladrillos es del 13% y la tasa de absorción de agua del hormigón es del 3-5%), Además de la evaporación del mundo exterior, si la masilla pierde agua demasiado rápido, se producirán grietas o eliminación de polvo, lo que debilitará la resistencia de la masilla. Por tanto, añadir éter de celulosa solucionará este problema. Pero la calidad del relleno, especialmente la calidad del calcio de las cenizas, también es extremadamente importante. Debido a la alta viscosidad de la celulosa, también se mejora la flotabilidad de la masilla y también se evita el fenómeno de hundimiento durante la construcción, y es más cómodo y ahorra trabajo después del raspado. Es más conveniente agregar éter de celulosa a la masilla en polvo. Su producción y uso son más convenientes. El relleno y los aditivos se pueden mezclar uniformemente en polvo seco.

(3) Mortero de hormigón:

En mortero de hormigón, para lograr la resistencia máxima, el cemento debe estar completamente hidratado. Especialmente en la construcción de verano, el mortero de hormigón pierde agua demasiado rápido y se utilizan medidas de hidratación completa para mantener y rociar agua. Desperdicio de recursos y operación incómoda, la clave es que el agua está solo en la superficie y la hidratación interna aún es incompleta, por lo que la solución a este problema es agregar ocho agentes retenedores de agua al concreto del mortero, generalmente elija hidroxipropilmetilo. o metilcelulosa, la especificación de viscosidad está entre 20000-60000cps y la cantidad de adición es 2%-3%. La tasa de retención de agua se puede aumentar a más del 85%. El método de uso en mortero de hormigón es mezclar el polvo seco uniformemente y verterlo en el agua.

(4) En yeso para enlucir, yeso adherido, yeso para calafatear:

Con el rápido desarrollo de la industria de la construcción, la demanda de nuevos materiales de construcción por parte de la gente también aumenta día a día. Debido al aumento de la conciencia de la gente sobre la protección del medio ambiente y la mejora continua de la eficiencia de la construcción, los productos de yeso cementoso se han desarrollado rápidamente. En la actualidad, los productos de yeso más comunes son el yeso para enlucido, el yeso adherido, el yeso para incrustaciones y el adhesivo para baldosas. El yeso para enlucido es un material de enlucido de alta calidad para paredes y techos interiores. La superficie de la pared revocada con él queda fina y lisa. El nuevo adhesivo para paneles de iluminación de construcción es un material pegajoso hecho de yeso como material base y varios aditivos. Es adecuado para unir diversos materiales inorgánicos de paredes de construcción. No es tóxico, es inodoro, tiene resistencia temprana y fraguado rápido, unión fuerte y otras características, es un material de soporte para tableros de construcción y bloques; El agente calafateador de yeso es un relleno de espacios entre placas de yeso y un relleno reparador de paredes y grietas. Estos productos de yeso tienen una serie de funciones diferentes. Además del papel del yeso y las cargas relacionadas, la cuestión clave es que los aditivos de éter de celulosa añadidos desempeñan un papel destacado. Dado que el yeso se divide en yeso anhidro y yeso hemihidrato, diferentes yesos tienen diferentes efectos en el rendimiento del producto, por lo que el espesamiento, la retención de agua y el retardo determinan la calidad de los materiales de construcción de yeso. El problema común de estos materiales es el ahuecamiento y el agrietamiento, y no se puede alcanzar la resistencia inicial. Para solucionar este problema, se trata de elegir el tipo de celulosa y el método de utilización del compuesto del retardador. A este respecto se elige generalmente metilo o hidroxipropilmetilo 30000. –60000cps, la cantidad adicional es 1,5%–2%. Entre ellos, la celulosa se centra en la retención de agua y retarda la lubricación. Sin embargo, es imposible confiar en el éter de celulosa como retardador y es necesario agregar un retardador de ácido cítrico para mezclar y usar sin afectar la resistencia inicial. La retención de agua generalmente se refiere a la cantidad de agua que se perderá naturalmente sin absorción externa de agua. Si la pared está demasiado seca, la absorción de agua y la evaporación natural en la superficie de la base harán que el material pierda agua demasiado rápido, y también se producirán huecos y grietas. Este método de uso se mezcla con polvo seco. Si prepara una solución, consulte el método de preparación de la solución.

(5) Mortero aislante térmico

El mortero aislante es un nuevo tipo de material aislante para paredes interiores en la región norte. Es un material de pared sintetizado por material aislante, mortero y conglomerante. En este material, la celulosa juega un papel clave en la unión y el aumento de la resistencia. Generalmente elija metilcelulosa con alta viscosidad (aproximadamente 10000eps), la dosis generalmente es entre 2‰-3‰) y el método de uso es la mezcla de polvo seco.

(6) agente de interfaz

Elija HPNC 20000cps como agente de interfaz, elija 60000cps o más como adhesivo para baldosas y use el espesante como agente de interfaz, que puede mejorar la resistencia a la tracción y la resistencia a las flechas. Se utiliza como agente retenedor de agua en el pegado de baldosas para evitar que las baldosas se deshidraten demasiado rápido y se caigan.

3. Situación de la cadena industrial

(1) Industria upstream

Las principales materias primas necesarias para la producción de éter de celulosa incluyen algodón refinado (o pulpa de madera) y algunos disolventes químicos comunes, como óxido de propileno, cloruro de metilo, sosa cáustica líquida, soda cáustica, óxido de etileno, tolueno y otros materiales auxiliares. Las empresas industriales upstream de esta industria incluyen algodón refinado, empresas de producción de pulpa de madera y algunas empresas químicas. Las fluctuaciones de los precios de las principales materias primas antes mencionadas tendrán distintos grados de impacto en el coste de producción y el precio de venta del éter de celulosa.

El costo del algodón refinado es relativamente alto. Tomando como ejemplo el éter de celulosa para materiales de construcción, durante el período que abarca el informe, el costo del algodón refinado representó el 31,74%, el 28,50%, el 26,59% y el 26,90% del costo de ventas del éter de celulosa para materiales de construcción, respectivamente. La fluctuación del precio del algodón refinado afectará el coste de producción del éter de celulosa. La principal materia prima para la producción de algodón refinado son las borras de algodón. La borra de algodón es uno de los subproductos del proceso de producción del algodón y se utiliza principalmente para producir pulpa de algodón, algodón refinado, nitrocelulosa y otros productos. El valor de uso y el uso de la borra de algodón y del algodón son bastante diferentes, y su precio es obviamente más bajo que el del algodón, pero tiene una cierta correlación con la fluctuación del precio del algodón. Las fluctuaciones en el precio de la borra de algodón afectan el precio del algodón refinado.

Las fuertes fluctuaciones en el precio del algodón refinado tendrán diferentes grados de impacto en el control de los costos de producción, los precios de los productos y la rentabilidad de las empresas de esta industria. Cuando el precio del algodón refinado es alto y el precio de la pulpa de madera es relativamente barato, con el fin de reducir costos, la pulpa de madera se puede utilizar como sustituto y complemento del algodón refinado, principalmente para la producción de éteres de celulosa de baja viscosidad como Éteres de celulosa de calidad farmacéutica y alimentaria. Según datos del sitio web de la Oficina Nacional de Estadísticas, en 2013, la superficie plantada de algodón de mi país fue de 4,35 millones de hectáreas y la producción nacional de algodón fue de 6,31 millones de toneladas. Según las estadísticas de la Asociación de la Industria de la Celulosa de China, en 2014, la producción total de algodón refinado producido por los principales fabricantes nacionales de algodón refinado fue de 332.000 toneladas, y el suministro de materias primas es abundante.

Las principales materias primas para la producción de equipos químicos de grafito son el acero y el grafito al carbono. El precio del acero y del grafito al carbono representa una proporción relativamente alta del costo de producción de los equipos químicos de grafito. Las fluctuaciones de precios de estas materias primas tendrán un cierto impacto en el costo de producción y el precio de venta de los equipos químicos de grafito.

(2) Industria transformadora del éter de celulosa

Como "glutamato monosódico industrial", el éter de celulosa tiene una baja proporción de éter de celulosa y tiene una amplia gama de aplicaciones. Las industrias transformadoras están dispersas en todos los ámbitos de la vida de la economía nacional.

Normalmente, la industria de la construcción y la industria inmobiliaria tendrán un cierto impacto en la tasa de crecimiento de la demanda de éter de celulosa de calidad para materiales de construcción. Cuando la industria nacional de la construcción y la industria inmobiliaria están creciendo rápidamente, la demanda del mercado interno de éter de celulosa de calidad para materiales de construcción está creciendo rápidamente. Cuando la tasa de crecimiento de la industria nacional de la construcción y de la industria inmobiliaria se desacelere, la tasa de crecimiento de la demanda de éter de celulosa de grado material de construcción en el mercado interno se desacelerará, lo que intensificará la competencia en esta industria y acelerará el proceso de supervivencia de las más aptas entre las empresas de este sector.

Desde 2012, en el contexto de la desaceleración de la industria nacional de la construcción y de la industria inmobiliaria, la demanda de éter de celulosa para materiales de construcción en el mercado interno no ha fluctuado significativamente. Las principales razones son: 1. La escala general de la industria nacional de la construcción y la industria inmobiliaria es grande y la demanda total del mercado es relativamente grande; el principal mercado de consumo de éter de celulosa de grado material de construcción se está expandiendo gradualmente desde áreas económicamente desarrolladas y ciudades de primer y segundo nivel hacia las regiones central y occidental y ciudades de tercer nivel, potencial de crecimiento de la demanda interna y expansión espacial; 2. La cantidad de éter de celulosa añadida representa una proporción baja del coste de los materiales de construcción. La cantidad utilizada por un solo cliente es pequeña y los clientes están dispersos, lo que propicia una demanda rígida. La demanda total en el mercado downstream es relativamente estable; 3. El cambio en el precio de mercado es un factor importante que afecta el cambio en la estructura de la demanda del éter de celulosa de grado material de construcción. Desde 2012, el precio de venta del éter de celulosa de calidad para materiales de construcción ha disminuido considerablemente, lo que ha provocado una gran caída en el precio de los productos de gama media a alta y ha atraído a más clientes para comprar y elegir, aumentando la demanda de productos de gama media a alta. -productos de alta gama y exprimiendo la demanda del mercado y el espacio de precios para los modelos ordinarios.

El grado de desarrollo de la industria farmacéutica y la tasa de crecimiento de la industria farmacéutica afectarán la demanda de éter de celulosa de calidad farmacéutica. La mejora del nivel de vida de las personas y el desarrollo de la industria alimentaria favorecen el impulso de la demanda del mercado de éter de celulosa de calidad alimentaria.