صنعت اتر سلولز غیریونی جهانی و چینی در سال 2023 چگونه توسعه خواهد یافت؟

1. نمای کلی صنعت:

اترهای سلولز غیر یونی شامل HPMC، HEC، MHEC، MC، HPC و غیره می باشند و بیشتر به عنوان عوامل فیلم ساز، چسباننده، پخش کننده، نگهدارنده آب، ضخیم کننده، امولسیفایر و تثبیت کننده و غیره کاربرد فراوانی دارند. در بسیاری از زمینه‌ها مانند پوشش‌ها، مصالح ساختمانی، فرآورده‌های شیمیایی روزانه، اکتشاف نفت و گاز، دارو، مواد غذایی، نساجی، کاغذسازی و ... که بیشترین میزان آن در زمینه پوشش‌ها و مصالح ساختمانی است.

اترهای سلولز یونی عمدتاً CMC و محصول اصلاح شده آن PAC هستند. در مقایسه با اترهای سلولز غیر یونی، اترهای سلولز یونی مقاومت دمایی، مقاومت در برابر نمک و پایداری ضعیف تری دارند و عملکرد آنها به شدت تحت تأثیر دنیای خارج است. و واکنش با Ca2+ موجود در برخی از پوشش ها و مصالح ساختمانی برای تولید بارندگی آسان است، بنابراین در زمینه مصالح و پوشش های ساختمانی کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، به دلیل حلالیت خوب در آب، ضخیم شدن، اتصال، تشکیل فیلم، حفظ رطوبت و پایداری پراکندگی، همراه با فناوری تولید بالغ و هزینه تولید نسبتاً پایین، عمدتاً در مواد شوینده، اکتشاف نفت و گاز و افزودنی‌های غذایی و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شود. .

2. تاریخچه توسعه صنعت:

① تاریخچه توسعه صنعت اتر سلولز غیریونی: در سال 1905، اتریفیکاسیون سلولز برای اولین بار در جهان با استفاده از دی متیل سولفات و سلولز قلیایی متورم شده برای متیلاسیون محقق شد. اترهای سلولز غیریونی توسط Lilienfeld در سال 1912 به ثبت رسید و Dreyfus (1914) و Leuchs (1920) به ترتیب اترهای سلولز محلول در آب و محلول در روغن را به دست آوردند. هوبرت HEC را در سال 1920 ساخت. در اوایل دهه 1920، کربوکسی متیل سلولز در آلمان تجاری شد. از سال 1937 تا 1938، ایالات متحده به تولید صنعتی MC و HEC پی برد. پس از سال 1945، تولید اتر سلولز به سرعت در اروپای غربی، ایالات متحده و ژاپن گسترش یافت. پس از نزدیک به صد سال توسعه، اتر سلولز غیر یونی به یک ماده خام شیمیایی رایج در جهان تبدیل شده است.

هنوز شکاف مشخصی بین کشورهای در حال توسعه و کشورهای توسعه یافته از نظر سطح فرآیند تولید و زمینه های کاربرد محصول اترهای سلولز غیریونی وجود دارد. از نظر فناوری تولید، کشورهای توسعه یافته مانند اروپا، آمریکای شمالی و ژاپن دارای فناوری و فناوری نسبتاً بالغ هستند و عمدتاً محصولات کاربردی بالا مانند پوشش، غذا و دارو تولید می کنند. کشورهای در حال توسعه تقاضای زیادی برای CMC و HPMC دارند و فناوری دشوار است.

از نظر زمینه های کاربردی، کشورهای توسعه یافته مانند اروپا و ایالات متحده به دلیل عواملی مانند شروع زودهنگام و قدرت تحقیق و توسعه قوی، زنجیره صنعتی نسبتا کامل و بالغی را برای محصولات اتر سلولزی خود تشکیل داده اند و کاربردهای پایین دستی بسیاری از زمینه ها را پوشش می دهند. اقتصاد ملی؛ در حالی که کشورهای در حال توسعه با توجه به زمان توسعه کوتاه صنعت اتر سلولز، دامنه کاربرد کمتر از کشورهای توسعه یافته است. با این حال، با بهبود تدریجی سطح توسعه اقتصادی کشورهای در حال توسعه، زنجیره صنعتی تمایل به تکمیل شدن دارد و دامنه کاربرد همچنان در حال گسترش است.

②تاریخچه توسعه صنعت HEC: HEC یک سلولز هیدروکسی آلکیل مهم و یک اتر سلولز محلول در آب با حجم تولید زیاد در جهان است.

استفاده از اکسید اتیلن مایع به عنوان عامل اتریفیکاسیون برای تهیه HEC، فرآیند جدیدی را برای تولید اتر سلولز ایجاد کرده است. فناوری اصلی و ظرفیت تولید مربوطه عمدتاً در تولیدکنندگان بزرگ مواد شیمیایی در اروپا، آمریکا، ژاپن و کره جنوبی متمرکز است. HEC در کشور من اولین بار در سال 1977 توسط موسسه تحقیقات شیمی Wuxi و محصول Harbin Chemical No. با این حال، به دلیل عواملی مانند فناوری نسبتاً عقب مانده و ثبات کیفیت ضعیف محصول، نتوانست رقابت مؤثری با تولیدکنندگان بین المللی ایجاد کند. در سال‌های اخیر، تولیدکنندگان داخلی مانند Yin Ying New Materials به تدریج موانع فنی را شکستند، فرآیندهای تولید را بهینه کردند، قابلیت‌های تولید انبوه را برای محصولات با کیفیت پایدار شکل دادند و در محدوده خرید تولیدکنندگان پایین‌دستی قرار گرفتند و به طور مستمر روند تولید داخلی را ارتقا دادند. جایگزینی

3. شاخص های اصلی عملکرد و فرآیند آماده سازی اتر سلولز غیر یونی:

(1) شاخص های اصلی عملکرد اتر سلولز غیر یونی: شاخص های اصلی عملکرد محصولات اتر سلولز غیر یونی درجه جایگزینی و ویسکوزیته و غیره است.

(2) فناوری تهیه اتر سلولز غیر یونی: در فرآیند تولید اتر سلولز، هم سلولز خام و هم اتر سلولز اولیه در حالت چند فازی مخلوط هستند. با توجه به روش همزدن، نسبت مواد و فرم مواد اولیه و غیره. از نظر تئوری، اترهای سلولزی حاصل از واکنش‌های ناهمگن، همگی ناهمگن هستند و در موقعیت، کمیت و خلوص محصول گروه‌های اتر، یعنی مقدار به‌دست‌آمده، تفاوت‌هایی وجود دارد. اترهای سلولز بر روی زنجیره‌های ماکرومولکولی سلولزی مختلف قرار دارند، تعداد و توزیع جایگزین‌ها روی گروه‌های حلقه گلوکز مختلف روی یک ماکرومولکول سلولز یکسان و C (2)، C (3) و C (6) در هر گروه حلقه سلولزی متفاوت است. نحوه حل مشکل جایگزینی ناهموار کلید کنترل فرآیند در فرآیند تولید اتر سلولز است.

به طور خلاصه، تصفیه مواد خام، قلیایی کردن، اتریفیکاسیون، شستشوی تصفیه و سایر فرآیندها در فرآیند تولید اتر سلولز غیر یونی، همگی دارای الزامات بالایی برای فناوری آماده سازی، کنترل فرآیند و تجهیزات تولید هستند. در عین حال، تولید انبوه محصولات با کیفیت بالا مستلزم تجربه غنی و قابلیت های سازمان تولید کارآمد است.

4. تجزیه و تحلیل وضعیت درخواست بازار:

در حال حاضر، محصولات HEC عمدتا در زمینه های پوشش، مواد شیمیایی روزانه و حفاظت از محیط زیست استفاده می شود، اما خود چنین محصولاتی می توانند در بسیاری از زمینه های دیگر مانند غذا، دارو، اکتشاف نفت و گاز نیز استفاده شوند. محصولات MHEC عمدتا در زمینه مصالح ساختمانی استفاده می شود.

(1)زمینه پوشش:

افزودنی های پوششی مهمترین کاربرد محصولات HEC هستند. در مقایسه با سایر اترهای سلولز غیر یونی، HEC به عنوان یک افزودنی پوشش دارای مزایای آشکاری است: اول، HEC پایداری ذخیره سازی خوبی دارد، که می تواند به طور موثر حمله مسدود کننده آنزیم های بیولوژیکی به واحدهای گلوکز را بهبود بخشد تا پایداری ویسکوزیته را حفظ کند، اطمینان حاصل شود که پوشش از بین نمی رود. بعد از یک دوره نگهداری، لایه لایه شدن ظاهر می شود. دوم، HEC حلالیت خوبی دارد، HEC را می توان در آب گرم یا سرد حل کرد، و زمانی که در آب سرد حل می شود، زمان تاخیر هیدراتاسیون خاصی دارد و باعث خوشه بندی ژل، پراکندگی و حلالیت خوب نمی شود. ثالثاً، HEC دارای توسعه رنگ خوب و اختلاط خوب با اکثر رنگ‌ها است، به طوری که رنگ آماده شده دارای قوام و ثبات رنگ خوبی است.

(2)زمینه مصالح ساختمانی:

اگرچه HEC می‌تواند نیازهای افزودنی‌های اتر سلولز را در زمینه مصالح ساختمانی برآورده کند، اما به دلیل هزینه آماده‌سازی بالا، و الزامات نسبتاً پایین برای خواص محصول و کارایی ملات و بتونه در مقایسه با پوشش‌ها، مصالح ساختمانی معمولی اغلب HPMC یا MHEC را انتخاب می‌کنند. به عنوان مواد افزودنی اصلی اتر سلولز. در مقایسه با HPMC، ساختار شیمیایی MHEC دارای گروه های آبدوست بیشتری است، بنابراین در دمای بالا پایدارتر است، یعنی پایداری حرارتی خوبی دارد. علاوه بر این، در مقایسه با درجه مصالح ساختمانی HPMC، دارای دمای ژل نسبتاً بالایی است و حفظ آب و چسبندگی آن هنگام استفاده در محیط‌های با دمای بالا قوی‌تر است.

(3)زمینه شیمیایی روزانه:

اترهای سلولزی که معمولا در مواد شیمیایی روزانه استفاده می شوند عبارتند از CMC و HEC. در مقایسه با CMC، HEC دارای مزایای خاصی در چسبندگی، مقاومت در برابر حلال و پایداری است. به عنوان مثال، CMC را می توان به عنوان چسب برای محصولات شیمیایی روزانه معمولی بدون فرمول افزودنی کاربردی خاص استفاده کرد. با این حال، CMC آنیونی به یون های با غلظت بالا حساس است، که عملکرد چسب CMC را کاهش می دهد، و استفاده از CMC در محصولات شیمیایی کاربردی روزانه خاص محدود است. استفاده از HEC به عنوان بایندر عملکرد بایندر را در برابر یون های با غلظت بالا افزایش می دهد، پایداری ذخیره سازی محصولات شیمیایی روزانه را تا حد زیادی بهبود می بخشد و زمان نگهداری را طولانی می کند.

(4)حوزه حفاظت از محیط زیست:

در حال حاضر، محصولات HEC عمدتا در چسب ها و سایر زمینه های محصولات حامل سرامیکی لانه زنبوری استفاده می شود. حامل سرامیکی لانه زنبوری عمدتاً در سیستم تصفیه اگزوز موتورهای احتراق داخلی مانند اتومبیل ها و کشتی ها استفاده می شود و نقش تصفیه گازهای خروجی را برای برآورده کردن استانداردهای انتشار ایفا می کند.

5. وضعیت فعلی بازار در داخل و خارج از کشور:

(1)مروری بر بازار جهانی اتر سلولز غیریونی:

از منظر توزیع ظرفیت تولید جهانی، 43 درصد از کل تولید اتر سلولز جهانی در سال 2018 از آسیا (چین 79 درصد از تولید آسیایی را به خود اختصاص داده است)، اروپای غربی 36 درصد و آمریکای شمالی 8 درصد را به خود اختصاص داده است. از دیدگاه تقاضای جهانی اتر سلولز، مصرف جهانی اتر سلولز در سال 2018 حدود 1.1 میلیون تن است. از سال 2018 تا 2023، مصرف اتر سلولز با نرخ متوسط ​​سالانه 2.9 درصد رشد خواهد کرد.

نزدیک به نیمی از کل مصرف جهانی اتر سلولز سلولز یونی است (به نمایندگی از CMC)، که عمدتا در مواد شوینده، افزودنی های میدان نفتی و افزودنی های غذایی استفاده می شود. حدود یک سوم متیل سلولز غیر یونی و مواد مشتقات آن (که توسط HPMC ارائه می شود) و یک ششم باقیمانده هیدروکسی اتیل سلولز و مشتقات آن و دیگر اترهای سلولزی است. رشد تقاضا برای اترهای سلولز غیر یونی عمدتاً ناشی از کاربردها در زمینه‌های مصالح ساختمانی، پوشش‌ها، غذا، دارو و مواد شیمیایی روزانه است. از منظر توزیع منطقه ای بازار مصرف، بازار آسیایی سریع ترین بازار در حال رشد است. از سال 2014 تا 2019، نرخ رشد ترکیبی سالانه تقاضا برای اتر سلولز در آسیا به 8.24٪ رسید. در میان آنها، تقاضای اصلی در آسیا از چین است که 23 درصد از کل تقاضای جهانی را تشکیل می دهد.

(2)مروری بر بازار داخلی اتر سلولز غیر یونی:

در چین، اترهای سلولز یونی که توسط CMC نشان داده می‌شوند، زودتر توسعه یافته‌اند و فرآیند تولید نسبتاً بالغ و ظرفیت تولید بزرگی را تشکیل می‌دهند. طبق داده های IHS، تولیدکنندگان چینی نزدیک به نیمی از ظرفیت تولید جهانی محصولات پایه CMC را اشغال کرده اند. توسعه اتر سلولز غیر یونی نسبتاً دیر در کشور من شروع شد، اما سرعت توسعه سریع است.

پس از سال ها توسعه، بازار اتر سلولز غیر یونی چین پیشرفت زیادی داشته است. در سال 2021، ظرفیت تولید طراحی شده HPMC با درجه مصالح ساختمانی به 117600 تن، خروجی 104300 تن و حجم فروش 97500 تن خواهد رسید. مقیاس صنعتی بزرگ و مزایای بومی سازی اساساً جایگزینی داخلی را درک کرده است. با این حال، برای محصولات HEC، به دلیل شروع دیرهنگام R&D و تولید در کشور من، فرآیند پیچیده تولید و موانع فنی نسبتاً بالا، ظرفیت فعلی تولید، حجم تولید و فروش محصولات داخلی HEC نسبتاً کم است. با این حال، در سال های اخیر، از آنجایی که شرکت های داخلی به افزایش سرمایه گذاری در تحقیق و توسعه، بهبود سطح فناوری و توسعه فعال مشتریان پایین دستی ادامه می دهند، تولید و فروش به سرعت رشد کرده است. طبق داده‌های انجمن صنعت سلولز چین، در سال 2021، شرکت‌های بزرگ داخلی HEC (شامل در آمار انجمن صنعت، همه منظوره) ظرفیت تولید 19000 تن، خروجی 17300 تن و حجم فروش 16800 را دارند. تن در این میان ظرفیت تولید نسبت به سال قبل 72.73 درصد نسبت به سال 2020 افزایش یافت، تولید 43.41 درصد نسبت به سال قبل افزایش یافت و حجم فروش 40.60 درصد نسبت به سال قبل افزایش یافت.

به عنوان یک افزودنی، حجم فروش HEC به شدت تحت تاثیر تقاضای بازار پایین دستی است. به عنوان مهمترین زمینه کاربردی HEC، صنعت پوشش از نظر خروجی و توزیع بازار همبستگی مثبت قوی با صنعت HEC دارد. از منظر توزیع بازار، بازار صنعت پوشش عمدتاً در جیانگ سو، ژجیانگ و شانگهای در شرق چین، گوانگدونگ در جنوب چین، سواحل جنوب شرقی و سیچوان در جنوب غربی چین توزیع شده است. در میان آنها، تولید پوشش در جیانگ سو، ژجیانگ، شانگهای و فوجیان حدود 32 درصد و در جنوب چین و گوانگدونگ حدود 20 درصد است. 5 بالا. بازار محصولات HEC نیز عمدتاً در جیانگ سو، ژجیانگ، شانگهای، گوانگدونگ و فوجیان متمرکز است. HEC در حال حاضر عمدتا در پوشش های معماری استفاده می شود، اما از نظر ویژگی های محصول برای انواع پوشش های مبتنی بر آب مناسب است.

در سال 2021، کل تولید سالانه پوشش های چین حدود 25.82 میلیون تن و تولید پوشش های معماری و پوشش های صنعتی به ترتیب 7.51 میلیون تن و 18.31 میلیون تن خواهد بود. پوشش‌های مبتنی بر آب در حال حاضر حدود 90 درصد از پوشش‌های معماری را تشکیل می‌دهند و حدود 25 درصد آن را تشکیل می‌دهند، تخمین زده می‌شود که تولید رنگ مبتنی بر آب کشور من در سال 2021 حدود 11.3365 میلیون تن باشد. از نظر تئوری، مقدار HEC اضافه شده به رنگ های پایه آب 0.1٪ تا 0.5٪ است، که به طور متوسط ​​0.3٪ محاسبه می شود، با فرض اینکه تمام رنگ های پایه آب از HEC به عنوان یک افزودنی استفاده می کنند، تقاضای ملی برای HEC درجه رنگ حدودا است. 34000 تن بر اساس مجموع تولید جهانی پوشش 97.6 میلیون تن در سال 2020 (که پوشش های معماری 58.20 درصد و پوشش های صنعتی 41.80 درصد هستند)، تقاضای جهانی برای درجه پوشش HEC حدود 184000 تن برآورد می شود.

به طور خلاصه، در حال حاضر، سهم بازار درجه پوشش HEC تولیدکنندگان داخلی در چین هنوز کم است و سهم بازار داخلی عمدتاً توسط تولیدکنندگان بین المللی به نمایندگی از اشلند ایالات متحده اشغال شده است و فضای زیادی برای داخلی وجود دارد. جایگزینی با بهبود کیفیت محصول داخلی HEC و افزایش ظرفیت تولید، رقابت بیشتری با تولید کنندگان بین المللی در زمینه پایین دستی که توسط پوشش ها ارائه می شود، خواهد شد. جایگزینی داخلی و رقابت در بازارهای بین المللی به روند اصلی توسعه این صنعت در یک دوره زمانی مشخص در آینده تبدیل خواهد شد.