Éter de Celulose

Éter de celuloseé feito de celulose através da reação de eterificação de um ou vários agentes de eterificação e moagem a seco. De acordo com as diferentes estruturas químicas dos substituintes do éter, os éteres de celulose podem ser divididos em éteres aniônicos, catiônicos e não iônicos. Os éteres iônicos de celulose incluem principalmente éter carboximetilcelulose (CMC); os éteres de celulose não iônicos incluem principalmente éter de metilcelulose (MC), éter de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e éter de hidroxietilcelulose. Éter de cloro (HC) e assim por diante. Os éteres não iônicos são divididos em éteres solúveis em água e éteres solúveis em óleo, e os éteres solúveis em água não iônicos são usados ​​principalmente em produtos de argamassa. Na presença de íons de cálcio, o éter de celulose iônico é instável, por isso raramente é usado em produtos de argamassa misturada a seco que utilizam cimento, cal apagada, etc. Os éteres de celulose solúveis em água não iônicos são amplamente utilizados na indústria de materiais de construção devido à sua estabilidade de suspensão e retenção de água.
 
1. Propriedades químicas dos éteres de celulose
Cada éter de celulose possui a estrutura básica da celulose – estrutura anidroglicose. No processo de produção do éter de celulose, a fibra de celulose é primeiro aquecida em solução alcalina e depois tratada com um agente eterificante. O produto da reação fibrosa é purificado e pulverizado para formar um pó uniforme com certa finura.
 
No processo de produção do MC, apenas o cloreto de metila é utilizado como agente de eterificação; além do cloreto de metila, o óxido de propileno também é utilizado para obter grupos substituintes hidroxipropil na produção de HPMC. Vários éteres de celulose têm diferentes proporções de substituição de metila e hidroxipropila, que afetam a compatibilidade orgânica e a temperatura de gelificação térmica das soluções de éter de celulose.
 
2. Cenários de aplicação de éter de celulose
O éter de celulose é um polímero semissintético não iônico, solúvel em água e solúvel em solvente. Tem efeitos diferentes em diferentes indústrias. Por exemplo, em materiais de construção químicos, tem os seguintes efeitos compostos:
①Agente de retenção de água ②Espessante ③Propriedade de nivelamento ④Propriedade de formação de filme ⑤Binder
Na indústria do cloreto de polivinila, é emulsificante e dispersante; na indústria farmacêutica, é um aglutinante e um material de estrutura de liberação lenta e controlada, etc. Como a celulose tem uma variedade de efeitos compósitos, sua aplicação O campo também é o mais extenso. O texto a seguir enfoca o uso e a função do éter de celulose em vários materiais de construção.
 
(1) Em tinta látex:
Na indústria de tintas látex, para escolher a hidroxietilcelulose, a especificação geral de igual viscosidade é RT30000-50000cps, que corresponde à especificação do HBR250, e a dosagem de referência é geralmente cerca de 1,5‰-2‰. A principal função do hidroxietil na tinta látex é engrossar, evitar a gelificação do pigmento, auxiliar na dispersão do pigmento, na estabilidade do látex e aumentar a viscosidade dos componentes, o que contribui para o desempenho de nivelamento da construção: A hidroxietilcelulose é mais conveniente de usar. Pode ser dissolvido em água fria e água quente e não é afetado pelo valor do pH. Pode ser utilizado com tranquilidade quando o valor PI estiver entre 2 e 12. Os métodos de uso são os seguintes: I. Adição direta na produção: Para este método, deve-se selecionar o tipo retardado de hidroxietil celulose, e a hidroxietil celulose com é utilizado um tempo de dissolução superior a 30 minutos. Os passos são os seguintes: ① Coloque em um recipiente equipado com agitador de alto cisalhamento. Água pura quantitativa ②Comece a mexer continuamente em baixa velocidade e, ao mesmo tempo, adicione lentamente hidroxietil à solução uniformemente ③Continue a mexer até que todos os materiais granulares estejam encharcados ④Adicione outros aditivos e aditivos alcalinos, etc. , em seguida, adicione outros componentes na fórmula e triture até obter o produto final. Ⅱ. Equipado com licor mãe para uso posterior: Este método pode escolher celulose instantânea, que tem efeito antimofo. A vantagem desse método é que ele possui maior flexibilidade e pode ser adicionado diretamente à tinta látex. O método de preparação é igual aos passos ①-④. Ⅲ. Prepare o mingau para uso posterior: Como os solventes orgânicos são solventes pobres (insolúveis) para o hidroxietila, esses solventes podem ser usados ​​para preparar o mingau. Os solventes orgânicos mais comumente usados ​​são líquidos orgânicos em formulações de tintas látex, como etilenoglicol, propilenoglicol e agentes formadores de filme (como acetato de dietilenoglicol butila). O mingau de hidroxietilcelulose pode ser adicionado diretamente à tinta. Continue mexendo até dissolver completamente.
 
(2) Em massa para raspagem de parede:
Atualmente, na maioria das cidades do meu país, a massa ecológica resistente à água e à abrasão tem sido basicamente valorizada pelas pessoas. É produzido pela reação acetal de álcool vinílico e formaldeído. Portanto, esse material é gradativamente eliminado pelas pessoas, e os produtos da série éter de celulose são utilizados em substituição a esse material. Ou seja, para o desenvolvimento de materiais de construção ecológicos, a celulose é atualmente o único material. Na massa resistente à água, ela é dividida em dois tipos: massa em pó seco e massa em pasta. Entre esses dois tipos de massa, devem ser selecionadas a metilcelulose modificada e a hidroxipropilmetila. A especificação de viscosidade está geralmente entre 30.000-60.000 cps. As principais funções da celulose na massa são retenção de água, ligação e lubrificação. Como as fórmulas de massa de vários fabricantes são diferentes, algumas são cálcio cinza, cálcio leve, cimento branco, etc., e algumas são pó de gesso, cálcio cinza, cálcio leve, etc., então as especificações, viscosidade e penetração da celulose no duas fórmulas também são diferentes. A quantidade adicionada é de cerca de 2‰-3‰. Na construção de massa para raspagem de parede, uma vez que a superfície de base da parede apresenta um certo grau de absorção de água (a taxa de absorção de água da parede de tijolo é de 13% e a taxa de absorção de água do concreto é de 3-5%), juntamente com a evaporação do mundo exterior, se a massa perder água muito rapidamente, isso causará rachaduras ou remoção de pó, o que enfraquecerá a resistência da massa. Portanto, a adição de éter de celulose resolverá este problema. Mas a qualidade do enchimento, especialmente a qualidade das cinzas de cálcio, também é extremamente importante. Devido à alta viscosidade da celulose, a flutuabilidade da massa também é aumentada, e o fenômeno de flacidez durante a construção também é evitado, sendo mais confortável e economizando trabalho após a raspagem. É mais conveniente adicionar éter de celulose à massa em pó. Sua produção e uso são mais convenientes. O enchimento e os aditivos podem ser misturados uniformemente em pó seco.
 
(3) Argamassa de concreto:
Na argamassa de concreto, para atingir a resistência máxima, o cimento deve estar totalmente hidratado. Principalmente na construção de verão, a argamassa de concreto perde água muito rapidamente, e as medidas de hidratação completa são utilizadas para manter e borrifar água. Desperdício de recursos e operação inconveniente, o segredo é que a água fica só na superfície, e a hidratação interna ainda está incompleta, então a solução para esse problema é adicionar oito retentores de água na argamassa de concreto, geralmente escolhe-se hidroxipropilmetil ou metilcelulose, a especificação de viscosidade está entre 20.000-60.000 cps e a quantidade de adição é de 2% -3%. A taxa de retenção de água pode ser aumentada para mais de 85%. O método de utilização em argamassa de concreto é misturar o pó seco uniformemente e despejá-lo na água.
 
(4) Em gesso, gesso colado, gesso para calafetagem:
Com o rápido desenvolvimento da indústria da construção, a procura das pessoas por novos materiais de construção também aumenta dia a dia. Devido ao aumento da conscientização das pessoas sobre a proteção ambiental e à melhoria contínua da eficiência da construção, os produtos cimentícios de gesso desenvolveram-se rapidamente. Atualmente, os produtos de gesso mais comuns são gesso, gesso colado, gesso embutido e adesivo para azulejos. O gesso é um material de gesso de alta qualidade para paredes e tetos internos. A superfície da parede rebocada é fina e lisa. O novo adesivo para painéis de luz de construção é um material pegajoso feito de gesso como material de base e vários aditivos. É adequado para colagem entre vários materiais inorgânicos de paredes de construção. É atóxico, inodoro, com resistência inicial e presa rápida, ligação forte e outras características, é um material de suporte para placas de construção e construção de blocos; O agente de calafetagem de gesso é um preenchimento de lacunas entre placas de gesso e um preenchimento de reparo para paredes e rachaduras. Esses produtos de gesso possuem uma série de funções diferentes. Além do papel do gesso e das cargas relacionadas, a questão principal é que os aditivos de éter de celulose adicionados desempenham um papel de liderança. Como o gesso é dividido em gesso anidro e gesso hemi-hidratado, diferentes gessos têm efeitos diferentes no desempenho do produto, portanto, o espessamento, a retenção de água e o retardo determinam a qualidade dos materiais de construção de gesso. O problema comum desses materiais é o esvaziamento e a fissuração, e a resistência inicial não pode ser alcançada. Para solucionar esse problema, basta escolher o tipo de celulose e o método de utilização do composto do retardador. A este respeito, metil ou hidroxipropil metil 30000 é geralmente selecionado. –60000cps, a quantidade de adição é de 1,5%–2%. Entre eles, a celulose tem como foco a retenção de água e o retardamento da lubrificação. Porém, é impossível contar com o éter de celulose como retardador, sendo necessário adicionar um retardador de ácido cítrico para misturar e usar sem afetar a resistência inicial. A retenção de água geralmente se refere à quantidade de água que será perdida naturalmente sem absorção externa de água. Se a parede estiver muito seca, a absorção de água e a evaporação natural na superfície da base farão com que o material perca água muito rapidamente, e também ocorrerão cavidades e rachaduras. Este método de uso é misturado com pó seco. Se você preparar uma solução, consulte o método de preparação da solução.
 
(5) Argamassa de isolamento térmico
A argamassa de isolamento é um novo tipo de material de isolamento de paredes interiores na região norte. É um material de parede sintetizado por material isolante, argamassa e ligante. Neste material, a celulose desempenha um papel fundamental na ligação e no aumento da resistência. Geralmente escolha metilcelulose com alta viscosidade (cerca de 10.000eps), a dosagem é geralmente entre 2‰-3‰), e o método de uso é a mistura de pó seco.
 
(6) agente de interface
Escolha HPNC 20000cps para o agente de interface, escolha 60000cps ou mais para o adesivo para ladrilhos e concentre-se no espessante no agente de interface, que pode melhorar a resistência à tração e a resistência anti-flecha. Utilizado como agente retentor de água na colagem de ladrilhos para evitar que os ladrilhos desidratem muito rapidamente e caiam.
 
3. Situação da cadeia industrial
(1) Indústria a montante
As principais matérias-primas necessárias para a produção de éter de celulose incluem algodão refinado (ou polpa de madeira) e alguns solventes químicos comuns, como óxido de propileno, cloreto de metila, soda cáustica líquida, soda cáustica, óxido de etileno, tolueno e outros materiais auxiliares. As empresas da indústria a montante desta indústria incluem algodão refinado, empresas de produção de celulose e algumas empresas químicas. As flutuações de preços das principais matérias-primas acima mencionadas terão diferentes graus de impacto no custo de produção e no preço de venda do éter de celulose.
 
O custo do algodão refinado é relativamente alto. Tomando como exemplo o éter de celulose de qualidade para material de construção, durante o período do relatório, o custo do algodão refinado representou 31,74%, 28,50%, 26,59% e 26,90% do custo de vendas do éter de celulose de qualidade para material de construção, respectivamente. A flutuação do preço do algodão refinado afetará o custo de produção do éter de celulose. A principal matéria-prima para a produção do algodão refinado são os línteres de algodão. O línter de algodão é um dos subprodutos do processo produtivo do algodão, utilizado principalmente na produção de polpa de algodão, algodão refinado, nitrocelulose e outros produtos. O valor de uso e a utilização do línter de algodão e do algodão são bastante diferentes, e o seu preço é obviamente inferior ao do algodão, mas tem uma certa correlação com a flutuação do preço do algodão. As flutuações no preço do línter de algodão afetam o preço do algodão refinado.
 
As fortes flutuações no preço do algodão refinado terão diferentes graus de impacto no controlo dos custos de produção, nos preços dos produtos e na rentabilidade das empresas desta indústria. Quando o preço do algodão refinado é alto e o preço da celulose é relativamente barato, para reduzir custos, a celulose pode ser utilizada como substituto e complemento do algodão refinado, principalmente para a produção de éteres de celulose de baixa viscosidade como éteres de celulose de qualidade farmacêutica e alimentar. De acordo com os dados do site do Departamento Nacional de Estatísticas, em 2013, a área de plantio de algodão do meu país foi de 4,35 milhões de hectares e a produção nacional de algodão foi de 6,31 milhões de toneladas. De acordo com estatísticas da Associação da Indústria de Celulose da China, em 2014, a produção total de algodão refinado produzido pelos principais fabricantes nacionais de algodão refinado foi de 332.000 toneladas, e a oferta de matérias-primas é abundante.
 
As principais matérias-primas para a produção de equipamentos químicos de grafite são o aço e o grafite-carbono. O preço do aço e do carbono de grafite é responsável por uma proporção relativamente alta do custo de produção de equipamentos químicos de grafite. As flutuações de preços dessas matérias-primas terão certo impacto no custo de produção e no preço de venda dos equipamentos químicos de grafite.
 
(2) Indústria a jusante de éter de celulose
Como “glutamato monossódico industrial”, o éter de celulose possui baixa proporção de éter de celulose e possui ampla gama de aplicações. As indústrias a jusante estão espalhadas por todas as esferas da vida da economia nacional.
 
Normalmente, a indústria de construção a jusante e a indústria imobiliária terão um certo impacto na taxa de crescimento da demanda por éter de celulose de qualidade para material de construção. Quando a indústria de construção nacional e a indústria imobiliária estão crescendo rapidamente, a demanda do mercado interno por éter de celulose de qualidade para material de construção está crescendo rapidamente. Quando a taxa de crescimento da indústria de construção nacional e do setor imobiliário desacelerar, a taxa de crescimento da demanda por éter de celulose de qualidade para material de construção no mercado interno desacelerará, o que intensificará a concorrência nesta indústria e acelerará o processo de sobrevivência de o mais apto entre as empresas deste setor.
 
Desde 2012, no contexto da desaceleração da indústria nacional da construção e do setor imobiliário, a demanda por éter de celulose de qualidade para materiais de construção no mercado interno não tem oscilado significativamente. As principais razões são: 1. A escala global da indústria nacional da construção e da indústria imobiliária é grande e a procura total do mercado é relativamente grande; o principal mercado consumidor de éter de celulose de qualidade para materiais de construção está gradualmente se expandindo de áreas economicamente desenvolvidas e cidades de primeiro e segundo nível para as regiões central e ocidental e cidades de terceiro nível, potencial de crescimento da demanda interna e expansão do espaço; 2. A quantidade de éter de celulose adicionada representa uma pequena proporção do custo dos materiais de construção. A quantidade utilizada por um único cliente é pequena e os clientes estão dispersos, o que é propenso a uma demanda rígida. A procura total no mercado a jusante é relativamente estável; 3. A mudança no preço de mercado é um fator importante que afeta a mudança na estrutura da demanda de éter de celulose de qualidade para material de construção. Desde 2012, o preço de venda do éter de celulose de qualidade para material de construção caiu muito, o que causou uma grande queda no preço de produtos de médio a alto padrão, atraindo mais clientes para comprar e escolher, aumentando a demanda por produtos de médio a alto padrão. -produtos de alta qualidade e comprimindo a demanda do mercado e o espaço de preços para modelos comuns.
 
O grau de desenvolvimento da indústria farmacêutica e a taxa de crescimento da indústria farmacêutica afetarão a demanda por éter de celulose de qualidade farmacêutica. A melhoria dos padrões de vida das pessoas e o desenvolvimento da indústria alimentar contribuem para impulsionar a procura do mercado por éter de celulose de qualidade alimentar.
 
6. A tendência de desenvolvimento do éter de celulose
Devido às diferenças estruturais na procura de éter de celulose no mercado, podem coexistir empresas com diferentes pontos fortes e fracos. Tendo em conta a óbvia diferenciação estrutural da procura de mercado, os fabricantes nacionais de éter de celulose adoptaram estratégias de concorrência diferenciadas baseadas nas suas próprias forças e, ao mesmo tempo, têm de compreender bem a tendência de desenvolvimento e a direcção do mercado.
 
(1) Garantir a estabilidade da qualidade do produto ainda será o principal ponto de competição das empresas de éter de celulose
O éter de celulose representa uma pequena proporção dos custos de produção da maioria das empresas a jusante nesta indústria, mas tem um grande impacto na qualidade do produto. Grupos de clientes de médio a alto padrão devem passar por experimentos de fórmulas antes de usar uma determinada marca de éter de celulose. Depois de formar uma fórmula estável, geralmente não é fácil substituir outras marcas de produtos e, ao mesmo tempo, são impostos requisitos mais elevados à estabilidade da qualidade do éter de celulose. Este fenômeno é mais proeminente em áreas de ponta, como fabricantes de materiais de construção em grande escala no país e no exterior, excipientes farmacêuticos, aditivos alimentares e PVC. Para melhorar a competitividade dos produtos, os fabricantes devem garantir que a qualidade e a estabilidade dos diferentes lotes de éter de celulose que fornecem possam ser mantidas por um longo período, de modo a formar uma melhor reputação no mercado.
 
(2) Melhorar o nível de tecnologia de aplicação de produtos é a direção de desenvolvimento das empresas nacionais de éter de celulose
Com a tecnologia de produção cada vez mais madura do éter de celulose, um nível mais elevado de tecnologia de aplicação conduz à melhoria da competitividade abrangente das empresas e à formação de relacionamentos estáveis ​​com os clientes. Empresas conhecidas de éter de celulose em países desenvolvidos adotam principalmente a estratégia competitiva de “enfrentar grandes clientes sofisticados + desenvolver usos e usos downstream” para desenvolver usos e fórmulas de uso de éter de celulose e configurar uma série de produtos de acordo com diferentes campos de aplicação subdivididos para facilitar o uso dos clientes e cultivar a demanda do mercado a jusante. A competição das empresas de éter de celulose nos países desenvolvidos passou da entrada do produto à tecnologia de aplicação