1. Салбарын үндсэн тойм:
Ионы бус целлюлозын эфирт HPMC, HEC, MHEC, MC, HPC гэх мэт бодисууд багтдаг бөгөөд ихэвчлэн хальс үүсгэгч, холбогч, тараагч, ус хадгалах бодис, өтгөрүүлэгч, эмульгатор, тогтворжуулагч гэх мэт өргөн хэрэглэгддэг. бүрэх, барилгын материал, өдөр тутмын химийн бүтээгдэхүүн, газрын тос, байгалийн хийн хайгуул, анагаах ухаан, хүнс, нэхмэл эдлэл, цаас үйлдвэрлэх гэх мэт олон салбарт, тэдгээрийн хамгийн их нь бүрээс, барилгын материалын салбарт байдаг.
Ионы целлюлозын эфир нь ихэвчлэн CMC ба түүний өөрчлөгдсөн бүтээгдэхүүн PAC юм. Ион бус целлюлозын эфиртэй харьцуулахад ион целлюлозын эфир нь температурын эсэргүүцэл, давсны эсэргүүцэл, тогтвортой байдал муутай бөгөөд тэдгээрийн гүйцэтгэл нь гадаад ертөнцөөс ихээхэн нөлөөлдөг. Мөн зарим бүрээс, барилгын материалд агуулагдах Ca2+-тай урвалд орж хур тунадас үүсгэхэд хялбар байдаг тул барилгын материал, бүрээсийн салбарт бага ашиглагддаг. Гэсэн хэдий ч усанд сайн уусах, өтгөрүүлэх, холбох, хальс үүсгэх, чийг хадгалах, тархах тогтвортой байдал, боловсорч гүйцсэн үйлдвэрлэлийн технологи, үйлдвэрлэлийн харьцангуй хямд өртөгтэй тул угаалгын нунтаг, газрын тос, байгалийн хийн хайгуул, хүнсний нэмэлт болон бусад салбарт голчлон ашигладаг. .
2. Аж үйлдвэрийн хөгжлийн түүх:
① Ион бус целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийн хөгжлийн түүх: 1905 онд диметил сульфат болон шүлтлэг хавдсан целлюлозыг метилжилтэд ашиглан целлюлозыг эфиржүүлэх ажлыг 1905 онд хийжээ. Нионик бус целлюлозын эфирийг 1912 онд Лилиенфельд патентжуулж, Дрейфус (1914) ба Леучс (1920) нар усанд уусдаг, тосонд уусдаг целлюлозын эфирийг тус тус гаргажээ. Хуберт 1920 онд HEC-ийг хийсэн. 1920-иод оны эхээр карбоксиметилцеллюлозыг Германд худалдаанд гаргажээ. 1937-1938 онуудад АНУ MC ба HEC-ийн аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийг хэрэгжүүлсэн. 1945 оноос хойш целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэл Баруун Европ, АНУ, Японд хурдацтай өргөжсөн. Бараг зуун жил хөгжсөний дараа ион бус целлюлозын эфир нь дэлхийд түгээмэл хэрэглэгддэг химийн түүхий эд болжээ.
Ион бус целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийн үйл явц, бүтээгдэхүүний хэрэглээний талбарын хувьд хөгжиж буй орнууд болон хөгжингүй орнуудын хооронд тодорхой ялгаа байсаар байна. Үйлдвэрлэлийн технологийн хувьд Европ, Хойд Америк, Япон зэрэг өндөр хөгжилтэй орнууд технологи, технологи харьцангуй боловсронгуй, голчлон бүрэх, хүнс, эм зэрэг өндөр зэрэглэлийн хэрэглээний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг; Хөгжиж буй орнуудад CMC болон HPMC-ийн эрэлт их байгаа бөгөөд технологийн хувьд хүндрэлтэй, харьцангуй бага шаардлага бүхий целлюлозын эфирийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх нь үндсэн үйлдвэрлэл, барилгын материалын салбар нь хэрэглээний гол зах зээл юм.
Хэрэглээний талбарын хувьд Европ, АНУ зэрэг өндөр хөгжилтэй орнууд эрт эхлэл, хүчтэй R&D хүч зэрэг хүчин зүйлсээс шалтгаалан целлюлозын эфирийн бүтээгдэхүүнээ харьцангуй бүрэн гүйцэд, боловсорч гүйцсэн аж үйлдвэрийн гинжин хэлхээг бүрдүүлсэн бөгөөд доод урсгалын хэрэглээ нь целлюлозын эфирийн бүтээгдэхүүний олон салбарыг хамардаг. үндэсний эдийн засаг; хөгжиж буй орнуудад Целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэх хугацаа богино байдаг тул хэрэглээний цар хүрээ нь хөгжингүй орнуудынхаас бага байдаг. Гэсэн хэдий ч хөгжиж буй орнуудын эдийн засгийн хөгжлийн түвшин аажмаар дээшлэхийн хэрээр аж үйлдвэрийн гинжин хэлхээ төгс төгөлдөр болох хандлагатай болж, хэрэглээний цар хүрээ улам өргөжиж байна.
②HEC-ийн салбарын хөгжлийн түүх: HEC нь дэлхийн хэмжээнд их хэмжээний үйлдвэрлэлийн хэмжээ бүхий чухал гидроксиалкил целлюлоз ба усанд уусдаг целлюлозын эфир юм.
Шингэн этилен ислийг эфиржүүлэх бодис болгон HEC бэлтгэхийн тулд целлюлозын эфир үйлдвэрлэх шинэ процессыг бий болгосон. Холбогдох үндсэн технологи, үйлдвэрлэлийн хүчин чадал нь голчлон Европ, Америк, Япон, Өмнөд Солонгосын томоохон химийн үйлдвэрлэгчдэд төвлөрдөг. Манай улсад HEC-ийг анх 1977 онд Вуси химийн судалгааны хүрээлэн, Харбины химийн №1 бүтээгдэхүүн хамтран бүтээжээ. Гэвч харьцангуй хоцрогдсон технологи, бүтээгдэхүүний чанарын тогтвортой байдал зэрэг хүчин зүйлээс шалтгаалан олон улсын үйлдвэрлэгчидтэй үр дүнтэй өрсөлдөөнийг бүрдүүлж чадаагүй. Сүүлийн жилүүдэд Инь Ин шинэ материал зэрэг дотоодын үйлдвэрлэгчид техникийн саад бэрхшээлийг аажмаар даван туулж, үйлдвэрлэлийн процессыг оновчтой болгож, тогтвортой чанартай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх олон тооны үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг бий болгож, доод талын үйлдвэрлэгчдийн худалдан авалтын хүрээнд хамрагдаж, дотоодын үйлдвэрлэлийн үйл явцыг тасралтгүй ахиулсаар байна. орлуулалт.
3. Ион бус целлюлозын эфирийн үндсэн үзүүлэлт ба бэлтгэх үйл явц:
(1) Ион бус целлюлозын эфирийн гүйцэтгэлийн үндсэн үзүүлэлтүүд: ион бус целлюлозын эфирийн бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлийн үндсэн үзүүлэлтүүд нь орлуулах зэрэг ба зуурамтгай чанар гэх мэт.
(2) Ион бус целлюлозын эфир бэлтгэх технологи: Целлюлозын эфирийг үйлдвэрлэх явцад түүхий целлюлоз болон анх үүссэн целлюлозын эфир хоёулаа холимог олон фазын төлөвт байдаг. Хутгах арга, материалын харьцаа, түүхий эдийн хэлбэр гэх мэт зэргээс шалтгаалж онолын хувьд гетероген урвалаар гаргаж авсан целлюлозын эфирүүд бүгд нэг төрлийн бус бөгөөд эфирийн бүлгүүдийн байрлал, тоо хэмжээ, бүтээгдэхүүний цэвэршилт, өөрөөр хэлбэл олж авсан найрлагад ялгаатай байдаг. Целлюлозын эфирүүд нь өөр өөр целлюлозын макромолекулын гинжин хэлхээнд байдаг. Нэг целлюлозын макромолекул дээрх янз бүрийн глюкозын цагирагийн бүлгүүдэд орлуулах тоо, тархалт, целлюлозын цагирагийн бүлэг тус бүр дээр C (2), C (3) ба C (6) өөр өөр байдаг. Целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийн үйл явцын хяналтын гол түлхүүр нь жигд бус орлуулалтын асуудлыг хэрхэн шийдвэрлэх явдал юм.
Дүгнэж хэлэхэд, ион бус целлюлозын эфирийг үйлдвэрлэх явцад түүхий эдийг боловсруулах, шүлтжүүлэх, эфиржүүлэх, цэвэршүүлэх угаах болон бусад процессууд нь бэлтгэх технологи, үйл явцын хяналт, үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжид өндөр шаардлага тавьдаг; Үүний зэрэгцээ өндөр чанартай бүтээгдэхүүнийг олноор үйлдвэрлэхэд арвин туршлага, үйлдвэрлэлийн зохион байгуулалтын үр ашигтай ур чадвар шаардагдана.
4. Зах зээлийн хэрэглээний байдлын шинжилгээ:
Одоогийн байдлаар HEC-ийн бүтээгдэхүүнийг бүрэх, өдөр тутмын химийн бодис, байгаль орчныг хамгаалах чиглэлээр голчлон ашиглаж байгаа боловч ийм бүтээгдэхүүнийг өөрсдөө хүнс, эм, газрын тос, байгалийн хийн хайгуул зэрэг бусад олон салбарт ашиглаж болно; MHEC-ийн бүтээгдэхүүнийг ихэвчлэн барилгын материалын салбарт ашигладаг.
(1)Бүрхүүлгийн талбар:
Бүрхүүлгийн нэмэлтүүд нь HEC бүтээгдэхүүний хамгийн чухал хэрэглээ юм. Бусад ион бус целлюлозын эфирүүдтэй харьцуулахад HEC нь бүрэх нэмэлтийн хувьд илт давуу талтай: Нэгдүгээрт, HEC нь хадгалалтын тогтвортой байдал сайтай бөгөөд энэ нь наалдамхай чанарыг тогтвортой байлгахын тулд глюкозын нэгжүүд дээр биологийн ферментийг блоклох үйл ажиллагааг үр дүнтэй сайжруулж чаддаг. хадгалалтын хугацаа өнгөрсний дараа деламинац гарч ирдэг; Хоёрдугаарт, HEC нь сайн уусах чадвартай, HEC нь халуун эсвэл хүйтэн усанд уусдаг, хүйтэн усанд ууссан үед тодорхой чийгшлийн сааталтай байдаг бөгөөд гель бөөгнөрөл үүсгэдэггүй , Сайн тархах, уусах чадвар; Гуравдугаарт, HEC нь өнгөний боловсруулалт сайтай, ихэнх будагч бодисуудтай сайн холилдох чадвартай тул бэлтгэсэн будаг нь сайн өнгөний тогтвортой байдал, тогтвортой байдлыг хангадаг.
(2)Барилгын материалын талбар:
Хэдийгээр HEC нь барилгын материалын салбарт целлюлозын эфирийн нэмэлтүүдийн шаардлагыг хангаж чаддаг ч бэлтгэлийн өртөг өндөр, бүтээгдэхүүний шинж чанар, зуурмаг, шаваасыг бүрэхтэй харьцуулахад харьцангуй бага шаардлага тавьдаг тул энгийн барилгын материал нь ихэвчлэн HPMC эсвэл MHEC-ийг сонгодог. целлюлозын эфирийн үндсэн нэмэлт болгон . HPMC-тэй харьцуулахад MHEC-ийн химийн бүтэц нь илүү их гидрофилик бүлгүүдтэй байдаг тул өндөр температурт илүү тогтвортой байдаг, өөрөөр хэлбэл дулааны тогтвортой байдал сайтай байдаг. Нэмж дурдахад, барилгын материалын зэрэглэлийн HPMC-тэй харьцуулахад гель харьцангуй өндөр температуртай бөгөөд өндөр температурт ашиглах үед ус хадгалах, наалдац нь илүү бат бөх байдаг.
(3)Өдөр тутмын химийн талбай:
Өдөр тутмын химийн бодисуудад түгээмэл хэрэглэгддэг целлюлозын эфир нь CMC ба HEC юм. CMC-тэй харьцуулахад HEC нь нэгдмэл байдал, уусгагчийн эсэргүүцэл, тогтвортой байдлын хувьд тодорхой давуу талтай. Жишээлбэл, CMC-ийг тусгай функциональ нэмэлт найрлагагүйгээр өдөр тутмын энгийн химийн бүтээгдэхүүнд цавуу болгон ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч анионик CMC нь өндөр концентрацитай ионуудад мэдрэмтгий байдаг бөгөөд энэ нь CMC-ийн наалдамхай чанарыг бууруулж, тусгай функциональ өдөр тутмын химийн бүтээгдэхүүнд CMC-ийн хэрэглээ хязгаарлагдмал байдаг. HEC-ийг холбогч болгон ашиглах нь өндөр концентрацитай ионуудын эсрэг биндэрийн үйл ажиллагааг сайжруулж, өдөр тутмын химийн бүтээгдэхүүний хадгалалтын тогтвортой байдлыг сайжруулж, хадгалах хугацааг уртасгадаг.
(4)Байгаль орчныг хамгаалах талбар:
Одоогийн байдлаар HEC-ийн бүтээгдэхүүнийг ихэвчлэн цавуу болон зөгийн сархинагаас гаралтай керамик зөөгч бүтээгдэхүүний бусад салбарт ашигладаг. Зөгийн сархинагтай керамик зөөгчийг голчлон автомашин, усан онгоц зэрэг дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн яндангийн дараах цэвэрлэгээний системд ашигладаг бөгөөд утааны стандартыг хангахын тулд яндангийн хий цэвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.
5. Дотоод болон гадаад зах зээлийн өнөөгийн байдал:
(1)Дэлхийн ионик бус целлюлозын эфирийн зах зээлийн тойм:
Дэлхийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадлын хуваарилалтын үүднээс авч үзвэл 2018 онд дэлхийн нийт целлюлозын эфирийн үйлдвэрлэлийн 43 хувийг Ази (Азийн үйлдвэрлэлийн 79 хувийг Хятад), 36 хувийг Баруун Европ, 8 хувийг Хойд Америк эзэлж байна. Целлюлозын эфирийн дэлхийн эрэлтийн үүднээс авч үзвэл 2018 онд целлюлозын эфирийн дэлхийн хэрэглээ 1.1 сая тонн орчим байна. 2018-2023 он хүртэл целлюлозын эфирийн хэрэглээ жилд дунджаар 2.9%-иар өснө.
Целлюлозын эфирийн дэлхийн нийт хэрэглээний бараг тал хувь нь ион целлюлоз (CMC-ээр төлөөлдөг) бөгөөд энэ нь ихэвчлэн угаалгын нунтаг, газрын тосны нэмэлт, хүнсний нэмэлтүүдэд ашиглагддаг; Гуравны нэг орчим нь ион бус метил целлюлоз ба түүний дериватив бодисууд (HPMC-ээр төлөөлдөг), үлдсэн зургааны нэг нь гидроксиэтил целлюлоз ба түүний деривативууд болон бусад целлюлозын эфирүүд юм. Ион бус целлюлозын эфирийн эрэлтийн өсөлт нь барилгын материал, бүрэх, хоол хүнс, эм, өдөр тутмын химийн бодисын салбарт хэрэглэгдэх хэрэглээнээс шалтгаалж байна. Хэрэглээний зах зээлийн бүс нутгийн хуваарилалтын үүднээс авч үзвэл Азийн зах зээл хамгийн хурдацтай хөгжиж буй зах зээл юм. 2014-2019 онд Азийн целлюлозын эфирийн эрэлтийн жилийн нийлмэл өсөлтийн хурд 8.24%-д хүрчээ. Эдгээрийн дотор Ази тивийн гол эрэлтийг Хятад улс эзэлж байгаа нь дэлхийн нийт эрэлтийн 23 хувийг эзэлж байна.
(2)Дотоодын ион бус целлюлозын эфирийн зах зээлийн тойм:
Хятадад CMC-ээр төлөөлүүлсэн ионы целлюлозын эфирүүд нь харьцангуй боловсорч гүйцсэн үйлдвэрлэлийн процесс, томоохон үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг бүрдүүлсэн. IHS-ийн мэдээллээс үзэхэд Хятадын үйлдвэрлэгчид үндсэн CMC бүтээгдэхүүний дэлхийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадлын бараг тал хувийг эзэлдэг. Манай улсад ион бус целлюлозын эфирийн хөгжил харьцангуй хожуу эхэлсэн ч хөгжлийн хурд нь маш хурдан байдаг.
Олон жилийн хөгжлийн үр дүнд Хятадын ион бус целлюлозын эфирийн зах зээл ихээхэн ахиц дэвшил гаргасан. 2021 онд барилгын материалын зэрэглэлийн ХЦС-ын төлөвлөсөн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал 117,600 тонн, гарц 104,300 тонн, борлуулалтын хэмжээ 97,500 тонн болно. Аж үйлдвэрийн томоохон цар хүрээ, нутагшуулах давуу талууд нь үндсэндээ дотоодын орлуулалтыг хэрэгжүүлсэн. Харин ХЭС-ийн бүтээгдэхүүний хувьд манай улсад судалгаа, боловсруулалт, үйлдвэрлэл хожуу эхэлсэн, үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй үйл явц, техникийн харьцангуй өндөр саад бэрхшээл зэргээс шалтгаалан одоогийн ХЭС-ийн дотоодын бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн хүчин чадал, үйлдвэрлэл, борлуулалтын хэмжээ харьцангуй бага байна. Гэсэн хэдий ч сүүлийн жилүүдэд дотоодын аж ахуйн нэгжүүд судалгаа, хөгжүүлэлтийн хөрөнгө оруулалтаа нэмэгдүүлж, технологийн түвшинг дээшлүүлж, доод хэрэглэгчдийг идэвхтэй хөгжүүлснээр үйлдвэрлэл, борлуулалт хурдацтай өсч байна. Хятадын Целлюлозын аж үйлдвэрийн нийгэмлэгийн мэдээлснээр, 2021 онд дотоодын томоохон аж ахуйн нэгжүүд (салбарын холбооны статистик мэдээнд багтсан, бүх зориулалттай) 19,000 тонн үйлдвэрлэлийн хүчин чадалтай, 17,300 тонн үйлдвэрлэлийн хүчин чадалтай, 16,800 гаруй борлуулалттай байна. тонн. Үүний дотор үйлдвэрлэлийн хүчин чадал 2020 онтой харьцуулахад 72.73%-иар, үйлдвэрлэлийн хэмжээ 43.41%-иар, борлуулалтын хэмжээ 40.60%-иар өссөн байна.
Нэмэлт байдлаар HEC-ийн борлуулалтын хэмжээ доод зах зээлийн эрэлтэд ихээхэн нөлөөлдөг. HEC-ийн хамгийн чухал хэрэглээний талбар болох өнгөлгөөний үйлдвэр нь гаралт, зах зээлийн хуваарилалтын хувьд HEC салбартай хүчтэй эерэг хамааралтай байдаг. Зах зээлийн хуваарилалтын үүднээс авч үзвэл өнгөлгөөний үйлдвэрлэлийн зах зээл нь Зүүн Хятадын Зянсу, Жэжян, Шанхай, Өмнөд Хятадын Гуандун, зүүн өмнөд эрэг, баруун өмнөд Хятадын Сычуань мужуудад голчлон тархдаг. Үүний дотор Жянсу, Жэжян, Шанхай, Фужиан мужид бүрэх үйлдвэрлэл 32 орчим хувийг, Өмнөд Хятад, Гуандун мужид 20 орчим хувийг эзэлж байна. Дээрх 5. HEC бүтээгдэхүүний зах зээл нь мөн голчлон Жянсу, Жэжян, Шанхай, Гуандун, Фүжиан хотод төвлөрдөг. HEC нь одоогоор архитектурын өнгөлгөөнд голчлон хэрэглэгддэг боловч бүтээгдэхүүний шинж чанараараа бүх төрлийн усан суурьтай өнгөлгөөнд тохиромжтой.
2021 онд Хятадын өнгөлгөөний жилийн нийт үйлдвэрлэл 25.82 сая тонн, архитектурын өнгөлгөө 7.51 сая тонн, үйлдвэрийн өнгөлгөөний үйлдвэрлэл 18.31 сая тонн байх төлөвтэй байна6. Усан суурьтай өнгөлгөө нь одоогийн байдлаар архитектурын өнгөлгөөний 90 орчим хувийг эзэлж байгаа бөгөөд 25 орчим хувийг эзэлж байгаа бол 2021 онд манай улсын усан суурьтай будагны үйлдвэрлэл 11.3365 сая тонн байх төлөвтэй байна. Онолын хувьд усан суурьтай будагд нэмсэн HEC-ийн хэмжээ 0.1%-0.5%, дунджаар 0.3%-иар тооцож, бүх усан суурьтай будаг нь HEC-ийг нэмэлт болгон ашигладаг гэж үзвэл будгийн зэрэглэлийн HEC-ийн үндэсний эрэлт ойролцоогоор ойролцоогоор байна. 34 мянган тонн. 2020 онд дэлхийн нийт бүрэх үйлдвэрлэл 97.6 сая тонн (үүнээс архитектурын өнгөлгөө 58.20%, үйлдвэрийн өнгөлгөө 41.80%) байгааг үндэслэн HEC зэрэглэлийн бүрхүүлийн дэлхийн эрэлт 184,000 орчим тонн байна гэж тооцоолж байна.
Дүгнэж хэлэхэд, одоогийн байдлаар БНХАУ-ын дотоодын үйлдвэрлэгчдийн HEC зэрэглэлийн бүрээсийн зах зээлийн эзлэх хувь бага хэвээр байгаа бөгөөд дотоодын зах зээлд АНУ-ын Ашланд тэргүүтэй олон улсын үйлдвэрлэгчид голчлон байрлаж байгаа бөгөөд дотоодын зах зээлд томоохон орон зай бий. орлуулалт. Дотоодын HEC бүтээгдэхүүний чанар сайжирч, үйлдвэрлэлийн хүчин чадлаа нэмэгдүүлснээр бүрээсээр төлөөлүүлсэн доод урсгалын чиглэлээр олон улсын үйлдвэрлэгчидтэй өрсөлдөх болно. Ирээдүйд тодорхой хугацаанд дотоодын орлуулалт, олон улсын зах зээлийн өрсөлдөөн энэ салбарын хөгжлийн гол чиг хандлага болно.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 4-р сарын 01