Pendahuluan: Selulosa eter (SelulosaEter) dibuat dari selulosa melalui reaksi eterifikasi satu atau beberapa bahan eterifikasi dan penggilingan kering. Menurut struktur kimia substituen eter yang berbeda, eter selulosa dapat dibagi menjadi eter anionik, kationik, dan nonionik. Eter selulosa ionik terutama mencakup karboksimetil selulosa eter (CMC); eter selulosa non-ionik terutama mencakup metil selulosa eter (MC), hidroksipropil metil selulosa eter (HPMC) dan hidroksietil selulosa eter. Klorin eter (HC) dan sebagainya. Eter non-ionik dibagi menjadi eter yang larut dalam air dan eter yang larut dalam minyak, dan eter non-ionik yang larut dalam air terutama digunakan dalam produk mortar. Dengan adanya ion kalsium, selulosa eter ionik tidak stabil, sehingga jarang digunakan pada produk mortar campuran kering yang menggunakan semen, kapur mati, dll sebagai bahan penyemen. Eter selulosa nonionik yang larut dalam air banyak digunakan dalam industri bahan bangunan karena stabilitas suspensi dan retensi airnya.
Menurut bahan eterifikasi berbeda yang digunakan dalam proses eterifikasi, produk selulosa eter meliputi metil selulosa, hidroksietil selulosa, hidroksietil metil selulosa, sianoetil selulosa, karboksimetil selulosa, etil selulosa, benzil selulosa, karboksimetil hidroksietil selulosa, hidroksipropil metil selulosa, benzil sianoetil selulosa dan fenil selulosa.
Selulosa eter yang digunakan dalam mortar umumnya meliputi metil selulosa eter (MC), hidroksipropil metil selulosa (HPMC), hidroksietil metil selulosa eter (HEMC) dan hidroksietil selulosa eter (HEMC). Diantaranya, HPMC dan HEMC adalah yang paling banyak digunakan.
1. Sifat kimia selulosa eter
Setiap selulosa eter memiliki struktur dasar selulosa —struktur anhidroglukosa. Dalam proses produksi selulosa eter, serat selulosa terlebih dahulu dipanaskan dalam larutan basa, kemudian diolah dengan zat eterifikasi. Produk reaksi berserat dimurnikan dan dihaluskan hingga membentuk bubuk seragam dengan kehalusan tertentu.
Dalam proses produksi MC, hanya metil klorida yang digunakan sebagai zat eterifikasi; selain metil klorida, propilen oksida juga digunakan untuk memperoleh gugus substituen hidroksipropil dalam produksi HPMC. Berbagai selulosa eter memiliki rasio substitusi metil dan hidroksipropil yang berbeda, yang mempengaruhi kompatibilitas organik dan suhu gelasi termal larutan selulosa eter.
Jumlah gugus substituen pada unit struktural anhidroglukosa selulosa dapat dinyatakan dengan persentase massa atau jumlah rata-rata gugus substituen (yaitu derajat substitusi DS—Derajat Substitusi). Jumlah gugus substituen menentukan sifat produk selulosa eter. Pengaruh rata-rata derajat substitusi terhadap kelarutan produk tereterifikasi adalah sebagai berikut:
(1) Produk eterifikasi dengan derajat substitusi rendah mudah larut dalam alkali;
(2) Produk eterifikasi dengan derajat substitusi yang sedikit lebih tinggi mudah larut dalam air;
(3) Produk eterifikasi dengan tingkat substitusi yang tinggi mudah larut dalam pelarut organik polar;
(4) Produk eterifikasi dengan derajat substitusi yang lebih tinggi mudah larut dalam pelarut organik non-polar.
2. Skenario Penerapan Selulosa Eter
Selulosa eter adalah polimer semi-sintetik non-ionik, yang larut dalam air dan larut dalam pelarut. Ini memiliki efek berbeda di industri yang berbeda. Misalnya, pada bahan bangunan kimia, ia mempunyai efek gabungan sebagai berikut:
①Agen penahan air
②Pengental
③Meningkatkan level
④Pembentukan film
⑤ Pengikat
Dalam industri polivinil klorida, ini adalah pengemulsi dan pendispersi; dalam industri farmasi, ini adalah bahan pengikat dan kerangka pelepasan yang lambat dan terkontrol, dll. Karena selulosa memiliki beragam efek komposit, penerapannya di bidang ini juga yang paling luas. Berikut ini fokus penggunaan dan fungsi selulosa eter pada berbagai bahan bangunan.
(1) Pada cat lateks:
Dalam industri cat lateks, untuk memilih hidroksietil selulosa, spesifikasi umum viskositas yang sama adalah RT30000-50000cps, yang sesuai dengan spesifikasi HBR250, dan dosis referensi umumnya sekitar 1,5‰-2‰. Fungsi utama hidroksietil dalam cat lateks adalah untuk mengentalkan, mencegah gelasi pigmen, membantu dispersi pigmen, kestabilan lateks, dan meningkatkan viskositas komponen, yang berkontribusi pada kinerja perataan konstruksi: Hidroksietil selulosa lebih nyaman digunakan. Dapat dilarutkan dalam air dingin dan air panas, dan tidak terpengaruh oleh nilai pH. Dapat digunakan dengan tenang ketika nilai PI antara 2 dan 12. Cara penggunaannya adalah sebagai berikut: I. Penambahan Langsung dalam produksi: Untuk metode ini, jenis hidroksietil selulosa tertunda harus dipilih, dan hidroksietil selulosa dengan waktu pembubaran lebih dari 30 menit digunakan. Langkah-langkahnya sebagai berikut: ① Masukkan ke dalam wadah yang dilengkapi dengan agitator high-shear. Air murni kuantitatif ②Mulai mengaduk terus menerus dengan kecepatan rendah, dan pada saat yang sama tambahkan hidroksietil secara perlahan ke dalam larutan secara merata ③Terus aduk hingga semua bahan butiran terendam ④Tambahkan bahan tambahan lain dan bahan tambahan basa, dll. ⑤Aduk hingga semua hidroksietil Basa benar-benar larut , lalu tambahkan komponen lain ke dalam formula, dan giling hingga produk jadi. Ⅱ. Dilengkapi dengan larutan induk untuk digunakan nanti: Cara ini dapat memilih selulosa instan yang memiliki efek anti jamur. Keuntungan cara ini adalah lebih fleksibel dan dapat langsung ditambahkan ke cat lateks. Cara persiapannya sama dengan langkah ①-④. Ⅲ. Mempersiapkan bubur untuk digunakan nanti: Karena pelarut organik merupakan pelarut yang buruk (tidak larut) untuk hidroksietil, pelarut ini dapat digunakan untuk menyiapkan bubur. Pelarut organik yang paling umum digunakan adalah cairan organik dalam formulasi cat lateks, seperti etilen glikol, propilen glikol, dan bahan pembentuk film (seperti dietilen glikol butil asetat). Bubur hidroksietil selulosa bisa langsung ditambahkan ke cat. Aduk terus sampai benar-benar larut.
(2) Pada dempul pengikis dinding:
Saat ini, di sebagian besar kota di negara saya, dempul ramah lingkungan yang tahan air dan tahan gosok pada dasarnya telah dihargai oleh masyarakat. Ini dihasilkan oleh reaksi asetal vinil alkohol dan formaldehida. Oleh karena itu, bahan ini secara bertahap dihilangkan oleh manusia, dan produk seri selulosa eter digunakan untuk menggantikan bahan ini. Artinya, untuk pengembangan bahan bangunan ramah lingkungan, saat ini hanya selulosa yang menjadi bahan bakunya. Pada dempul kedap air dibedakan menjadi dua jenis yaitu dempul bubuk kering dan pasta dempul. Di antara dua jenis dempul ini, metil selulosa termodifikasi dan metil hidroksipropil harus dipilih. Spesifikasi viskositas umumnya antara 30000-60000cps. Fungsi utama selulosa dalam dempul adalah retensi air, pengikatan dan pelumasan. Karena formula dempul dari berbagai produsen berbeda-beda, ada yang kalsium abu-abu, kalsium muda, semen putih, dll, dan ada pula yang bubuk gipsum, kalsium abu-abu, kalsium ringan, dll, sehingga spesifikasi, viskositas, dan penetrasi selulosa di dalamnya. kedua rumusnya juga berbeda. Jumlah yang ditambahkan sekitar 2‰-3‰. Dalam konstruksi dempul pengikis dinding, karena permukaan dasar dinding mempunyai tingkat penyerapan air tertentu (tingkat penyerapan air pada dinding bata adalah 13%, dan tingkat penyerapan air pada beton adalah 3-5%), ditambah dengan penguapan dari dunia luar, jika dempul kehilangan air terlalu cepat, akan menyebabkan retak atau hilangnya bubuk, yang akan melemahkan kekuatan dempul. Oleh karena itu, penambahan selulosa eter akan mengatasi masalah ini. Namun kualitas bahan pengisi, terutama kualitas abu kalsium, juga sangat penting. Karena viskositas selulosa yang tinggi, daya apung dempul juga meningkat, dan fenomena kendur selama konstruksi juga dihindari, serta lebih nyaman dan hemat tenaga kerja setelah pengikisan. Lebih mudah menambahkan selulosa eter ke dalam dempul bubuk. Produksi dan penggunaannya lebih nyaman. Pengisi dan aditif dapat tercampur rata dalam bubuk kering.
(3) Mortar beton:
Dalam mortar beton, untuk mencapai kekuatan tertinggi, semen harus terhidrasi sepenuhnya. Khususnya dalam konstruksi musim panas, mortar beton kehilangan air terlalu cepat, dan tindakan hidrasi lengkap digunakan untuk mempertahankan dan memercikkan air. Pemborosan sumber daya dan pengoperasian yang tidak nyaman, kuncinya adalah air hanya ada di permukaan, dan hidrasi internal masih belum lengkap, sehingga solusi untuk masalah ini adalah dengan menambahkan delapan bahan penahan air pada mortar beton, umumnya memilih hidroksipropil metil atau metil Selulosa, spesifikasi viskositas antara 20000-60000cps, dan jumlah penambahan 2%-3%. Tingkat retensi air dapat ditingkatkan hingga lebih dari 85%. Cara penggunaan mortar beton adalah dengan mencampurkan bubuk kering secara merata dan menuangkannya ke dalam air.
(4) Dalam plesteran gipsum, gipsum terikat, gipsum mendempul:
Dengan pesatnya perkembangan industri konstruksi, kebutuhan masyarakat akan bahan bangunan baru juga semakin hari semakin meningkat. Karena meningkatnya kesadaran masyarakat akan perlindungan lingkungan dan peningkatan efisiensi konstruksi yang berkelanjutan, produk gipsum semen telah berkembang pesat. Saat ini, produk gipsum yang paling umum adalah gipsum plesteran, gipsum terikat, gipsum hias, dan perekat ubin. Plesteran gipsum merupakan bahan plesteran berkualitas tinggi untuk dinding interior dan plafon. Permukaan dinding yang diplester halus dan halus. Perekat papan lampu bangunan baru merupakan bahan perekat yang terbuat dari bahan dasar gipsum dan berbagai bahan tambahan. Sangat cocok untuk merekatkan berbagai bahan dinding bangunan anorganik. Tidak beracun, Tidak berbau, kekuatan awal dan pengaturan cepat, ikatan kuat dan karakteristik lainnya, merupakan bahan pendukung untuk papan bangunan dan konstruksi balok; bahan dempul gipsum adalah pengisi celah antara papan gipsum dan pengisi perbaikan dinding dan retakan. Produk gipsum ini memiliki serangkaian fungsi yang berbeda-beda. Selain peran gipsum dan bahan pengisi terkait, isu utamanya adalah penambahan aditif selulosa eter memainkan peran utama. Karena gipsum dibagi menjadi gipsum anhidrat dan gipsum hemihidrat, gipsum yang berbeda memiliki pengaruh yang berbeda terhadap kinerja produk, sehingga pengentalan, retensi air, dan perlambatan menentukan kualitas bahan bangunan gipsum. Masalah umum pada material ini adalah berlubang dan retak, dan kekuatan awal tidak dapat dicapai. Untuk mengatasi masalah ini adalah memilih jenis selulosa dan metode pemanfaatan senyawa retarder. Dalam hal ini, metil atau hidroksipropil metil 30000 umumnya dipilih. –60000cps, jumlah tambahannya 1,5% –2%. Diantaranya, selulosa berfokus pada retensi air dan memperlambat pelumasan. Namun, tidak mungkin untuk mengandalkan selulosa eter sebagai retarder, dan perlu menambahkan retarder asam sitrat untuk dicampur dan digunakan tanpa mempengaruhi kekuatan awal. Retensi air umumnya mengacu pada berapa banyak air yang akan hilang secara alami tanpa penyerapan air eksternal. Jika dinding terlalu kering, penyerapan air dan penguapan alami pada permukaan dasar akan membuat material terlalu cepat kehilangan air, serta akan terjadi cekungan dan retak. Cara penggunaan ini dicampur dengan bubuk kering. Jika Anda menyiapkan solusinya, silakan lihat metode persiapan solusinya.
(5) Mortar isolasi termal
Mortar isolasi adalah jenis bahan insulasi dinding interior baru di wilayah utara. Ini adalah bahan dinding yang disintesis oleh bahan insulasi, mortar dan pengikat. Dalam bahan ini, selulosa berperan penting dalam mengikat dan meningkatkan kekuatan. Umumnya memilih metil selulosa dengan viskositas tinggi (sekitar 10000eps), dosis umumnya antara 2‰-3‰), dan cara penggunaannya adalah pencampuran bubuk kering.
(6) agen antarmuka
Pilih HPNC 20000cps sebagai bahan antarmuka, pilih 60000cps atau lebih sebagai perekat ubin, dan gunakan pengental sebagai bahan antarmuka, yang dapat meningkatkan kekuatan tarik dan kekuatan anti panah. Digunakan sebagai bahan penahan air pada perekatan ubin untuk mencegah ubin mengalami dehidrasi terlalu cepat dan rontok.
3. Situasi rantai industri
(1) Industri hulu
Bahan baku utama yang diperlukan untuk produksi selulosa eter termasuk kapas halus (atau pulp kayu) dan beberapa pelarut kimia umum, seperti propilen oksida, metil klorida, soda kaustik cair, soda kaustik, etilen oksida, toluena dan bahan pembantu lainnya. Perusahaan industri hulu dari industri ini meliputi perusahaan kapas olahan, perusahaan produksi pulp kayu dan beberapa perusahaan kimia. Fluktuasi harga bahan baku utama tersebut di atas akan berdampak berbeda-beda terhadap biaya produksi dan harga jual selulosa eter.
Harga kapas olahan relatif tinggi. Dengan mengambil contoh selulosa eter tingkat bahan bangunan, selama periode pelaporan, harga pokok kapas rafinasi masing-masing menyumbang 31,74%, 28,50%, 26,59% dan 26,90% dari biaya penjualan selulosa eter tingkat bahan bangunan. Fluktuasi harga kapas rafinasi akan mempengaruhi biaya produksi selulosa eter. Bahan baku utama produksi kapas halus adalah serat kapas. Linter kapas adalah salah satu produk sampingan dalam proses produksi kapas, terutama digunakan untuk memproduksi pulp kapas, kapas olahan, nitroselulosa dan produk lainnya. Nilai guna dan kegunaan kapas linter dan kapas sangat berbeda, dan harganya jelas lebih rendah dibandingkan kapas, namun memiliki korelasi tertentu dengan fluktuasi harga kapas. Fluktuasi harga serat kapas mempengaruhi harga kapas rafinasi.
Fluktuasi tajam harga kapas olahan akan mempunyai tingkat dampak yang berbeda-beda terhadap pengendalian biaya produksi, harga produk dan profitabilitas perusahaan di industri ini. Ketika harga kapas rafinasi tinggi dan harga pulp kayu relatif murah, maka untuk menekan biaya, pulp kayu dapat digunakan sebagai pengganti dan suplemen kapas rafinasi, terutama untuk produksi selulosa eter dengan viskositas rendah seperti sebagai eter selulosa farmasi dan food grade. Menurut data dari website Badan Pusat Statistik, pada tahun 2013 luas tanam kapas negara saya adalah 4,35 juta hektar, dan produksi kapas nasional adalah 6,31 juta ton. Menurut statistik dari Asosiasi Industri Selulosa Tiongkok, pada tahun 2014, total produksi kapas olahan yang diproduksi oleh produsen kapas olahan besar dalam negeri adalah 332.000 ton, dan pasokan bahan mentah melimpah.
Bahan baku utama produksi peralatan kimia grafit adalah baja dan karbon grafit. Harga baja dan karbon grafit menyumbang sebagian besar biaya produksi peralatan kimia grafit. Fluktuasi harga bahan baku tersebut akan berdampak tertentu terhadap biaya produksi dan harga jual peralatan kimia grafit.
(2) Industri hilir selulosa eter
Sebagai “monosodium glutamat industri”, selulosa eter memiliki proporsi selulosa eter yang rendah dan memiliki beragam aplikasi. Industri hilirnya tersebar di seluruh lapisan perekonomian nasional.
Biasanya, industri konstruksi hilir dan industri real estate akan memiliki dampak tertentu terhadap tingkat pertumbuhan permintaan selulosa eter kelas bahan bangunan. Ketika industri konstruksi dalam negeri dan industri real estate berkembang pesat, permintaan pasar domestik akan selulosa eter kelas bahan bangunan berkembang pesat. Ketika laju pertumbuhan industri konstruksi dalam negeri dan industri real estate melambat, maka laju pertumbuhan permintaan selulosa eter kelas bahan bangunan di pasar dalam negeri akan melambat, yang akan meningkatkan persaingan di industri ini dan mempercepat proses kelangsungan hidup. yang paling cocok di antara perusahaan-perusahaan di industri ini.
Sejak tahun 2012, dalam konteks perlambatan industri konstruksi dan real estate dalam negeri, permintaan selulosa eter kelas bahan bangunan di pasar dalam negeri tidak mengalami fluktuasi yang signifikan. Alasan utamanya adalah: 1. Skala industri konstruksi dan real estate dalam negeri secara keseluruhan besar, dan total permintaan pasar relatif besar; pasar konsumen utama selulosa eter kelas bahan bangunan secara bertahap berkembang dari daerah maju secara ekonomi dan kota-kota lapis pertama dan kedua ke wilayah tengah dan barat dan kota-kota lapis ketiga, potensi pertumbuhan permintaan domestik dan perluasan ruang; 2. Jumlah selulosa eter yang ditambahkan menyumbang sebagian kecil dari biaya bahan bangunan. Jumlah yang digunakan oleh satu pelanggan kecil, dan pelanggan tersebar, sehingga rentan terhadap permintaan yang kaku. Total permintaan di pasar hilir relatif stabil; 3. Perubahan harga pasar merupakan faktor penting yang mempengaruhi perubahan struktur permintaan selulosa eter kelas bahan bangunan. Sejak tahun 2012, harga jual selulosa eter kelas bahan bangunan telah turun drastis, yang menyebabkan penurunan besar pada harga produk kelas menengah ke atas dan menarik lebih banyak pelanggan untuk membeli dan memilih, sehingga meningkatkan permintaan produk kelas menengah ke atas. -produk kelas atas, dan menekan permintaan pasar dan ruang harga untuk model biasa.
Tingkat perkembangan industri farmasi dan laju pertumbuhan industri farmasi akan mempengaruhi permintaan selulosa eter tingkat farmasi. Peningkatan taraf hidup masyarakat dan berkembangnya industri makanan kondusif untuk mendorong permintaan pasar akan selulosa eter food grade.
Waktu posting: 31 Januari 2023