1. Основний огляд галузі:
Неіонні ефіри целюлози включають HPMC, HEC, MHEC, MC, HPC тощо, і в основному використовуються як плівкоутворювачі, зв’язувальні речовини, диспергатори, водоутримуючі агенти, загусники, емульгатори та стабілізатори тощо, широко використовуються у багатьох сферах, таких як покриття, будівельні матеріали, щоденна хімічна продукція, розвідка нафти та газу, медицина, продукти харчування, текстиль, виробництво паперу тощо, серед яких найбільша кількість у сферах покриттів та будівельних матеріалів.
Іонні ефіри целюлози - це в основному CMC та її модифікований продукт PAC. Порівняно з неіонними простими ефірами целюлози, іонні ефіри целюлози мають нижчу термостійкість, солостійкість і стабільність, і на їхню роботу сильно впливає зовнішній світ. І він легко реагує з Ca2+, що міститься в деяких покриттях і будівельних матеріалах, утворюючи опади, тому він менше використовується в галузі будівельних матеріалів і покриттів. Однак завдяки хорошій розчинності у воді, згущенню, зв’язуванню, утворенню плівки, утриманню вологи та стабільності дисперсії в поєднанні з відпрацьованою технологією виробництва та відносно низькою собівартістю він в основному використовується в миючих засобах, розвідці нафти та газу, харчових добавках та інших галузях. .
2. Історія розвитку галузі:
① Історія розвитку промисловості неіонних целюлозних ефірів: у 1905 році вперше в світі було реалізовано етерифікацію целюлози з використанням диметилсульфату та целюлози, набряклої лугом, для метилювання. Неіонні ефіри целюлози були запатентовані Лілієнфельдом у 1912 році, а Дрейфус (1914) і Леухс (1920) отримали відповідно водорозчинні та маслорозчинні ефіри целюлози. Hubert зробив HEC у 1920 році. На початку 1920-х років карбоксиметилцелюлоза була комерційно реалізована в Німеччині. З 1937 по 1938 роки в США було здійснено промислове виробництво MC і HEC. Після 1945 року виробництво ефіру целюлози швидко розширилося в Західній Європі, США та Японії. Після майже ста років розробки неіонний ефір целюлози став хімічною сировиною, яка широко використовується у світі.
Все ще існує певний розрив між країнами, що розвиваються, і розвиненими країнами щодо рівня виробничого процесу та галузей застосування продукту неіонних ефірів целюлози. З точки зору технології виробництва, розвинені країни, такі як Європа, Північна Америка та Японія, мають відносно зрілу технологію та технологію, і в основному виробляють високоякісні продукти застосування, такі як покриття, продукти харчування та ліки; Країни, що розвиваються, мають великий попит на КМЦ і ГПМЦ, а технологія складна, виробництво ефіру целюлози з відносно низькими вимогами є основним виробництвом, а галузь будівельних матеріалів є основним споживчим ринком.
З точки зору сфер застосування, такі розвинені країни, як Європа та Сполучені Штати, сформували відносно повний і зрілий промисловий ланцюг для своїх продуктів з ефіру целюлози завдяки таким факторам, як ранній початок і потужні науково-дослідні роботи, а подальші програми охоплюють багато сфер народне господарство; у той час як країни, що розвиваються. Через короткий час розвитку промисловості ефіру целюлози сфера застосування менша, ніж у розвинених країнах. Проте з поступовим підвищенням рівня економічного розвитку країн, що розвиваються, промисловий ланцюжок має тенденцію до вдосконалення, а сфера застосування продовжує розширюватися.
②HEC історія розвитку галузі: HEC є важливою гідроксіалкілцелюлозою та водорозчинним ефіром целюлози з великим обсягом виробництва у світі.
Використання рідкого етиленоксиду як агента етерифікації для приготування HEC створило новий процес виробництва ефіру целюлози. Відповідні основні технології та виробничі потужності в основному зосереджені на великих хімічних виробниках у Європі, Америці, Японії та Південній Кореї. HEC у моїй країні вперше був розроблений у 1977 році Інститутом хімічних досліджень Усі та продуктом Harbin Chemical No. Однак через такі фактори, як відносно відстала технологія та низька стабільність якості продукції, їй не вдалося сформувати ефективну конкуренцію міжнародним виробникам. Останніми роками вітчизняні виробники, такі як Yin Ying New Materials, поступово подолали технічні бар’єри, оптимізували виробничі процеси, сформували потужності для масового виробництва продукції стабільної якості та були включені в сферу закупівель виробниками нижнього за течією, постійно сприяючи процесу внутрішнього виробництва. заміна.
3. Основні показники та процес отримання неіонного ефіру целюлози:
(1) Основні показники ефективності неіонного ефіру целюлози: основними показниками ефективності продуктів неіонного ефіру целюлози є ступінь заміщення та в’язкість тощо.
(2) Технологія приготування неіонного ефіру целюлози: у процесі виробництва ефіру целюлози як необроблена целюлоза, так і початково утворений ефір целюлози перебувають у змішаному багатофазному стані. Завдяки методу перемішування, співвідношенню матеріалів і формі сировини тощо. Теоретично всі ефіри целюлози, отримані гетерогенними реакціями, є неоднорідними, і існують відмінності в положенні, кількості та чистоті продукту груп ефірів, тобто отримані прості ефіри целюлози знаходяться в різних макромолекулярних ланцюгах целюлози. Кількість і розподіл заміщень у різних кільцевих групах глюкози на тій самій макромолекулі целюлози та C (2), C (3) і C(6) у кожній кільцевій групі целюлози різні. Як вирішити проблему нерівномірного заміщення є ключем до управління процесом у процесі виробництва ефіру целюлози.
Підсумовуючи, обробка сировини, алкалізація, етерифікація, рафінування, промивання та інші процеси в процесі виробництва неіонного ефіру целюлози мають високі вимоги до технології підготовки, контролю процесу та виробничого обладнання; в той же час, масове виробництво високоякісної продукції потребує багатого досвіду та можливостей ефективної організації виробництва.
4. Аналіз стану заявки на ринку:
В даний час продукція HEC в основному використовується в сферах покриттів, щоденних хімікатів і захисту навколишнього середовища, але самі такі продукти також можуть використовуватися в багатьох інших сферах, таких як харчові продукти, медицина, розвідка нафти і газу; Продукція MHEC в основному використовується в галузі будівельних матеріалів.
(1)Поле покриття:
Добавки для покриття є найважливішим застосуванням продуктів HEC. Порівняно з іншими неіонними ефірами целюлози, HEC має очевидні переваги як добавка для покриття: По-перше, HEC має хорошу стабільність при зберіганні, що може ефективно покращити блокуючу атаку біологічних ферментів на одиниці глюкози для підтримки стабільності в’язкості. Переконайтеся, що покриття не буде з'являються розшарування після терміну зберігання; по-друге, HEC має хорошу розчинність, HEC можна розчиняти в гарячій або холодній воді, і має певний час затримки гідратації при розчиненні в холодній воді, і не спричиняє кластеризацію гелю, хороша диспергируемость і розчинність; По-третє, HEC добре розвиває колір і добре змішується з більшістю барвників, так що приготовлена фарба має хорошу консистенцію кольору та стабільність.
(2)Галузь будівельних матеріалів:
Незважаючи на те, що HEC може відповідати вимогам до добавок ефіру целюлози в галузі будівельних матеріалів, через високу вартість приготування та відносно низькі вимоги до властивостей продукту та працездатності розчину та шпаклівки порівняно з покриттями, звичайні будівельні матеріали часто обирають HPMC або MHEC. як основні добавки ефіру целюлози. У порівнянні з HPMC, хімічна структура MHEC має більше гідрофільних груп, тому він більш стабільний при високій температурі, тобто має хорошу термічну стабільність. Крім того, порівняно з будівельним матеріалом класу HPMC, він має відносно високу температуру гелю, а його водоутримання та адгезія є сильнішими при використанні в середовищах з високою температурою.
(3)Щоденне хімічне поле:
Прості ефіри целюлози, які зазвичай використовуються в щоденних хімічних речовинах, це CMC і HEC. У порівнянні з CMC, HEC має певні переваги в когезії, стійкості до розчинників і стабільності. Наприклад, CMC можна використовувати як клей для звичайних щоденних хімічних продуктів без спеціальної формули функціональних добавок. Однак аніонна КМЦ чутлива до висококонцентрованих іонів, що знижує адгезійні властивості КМЦ, і використання КМЦ у спеціальних функціональних щоденних хімічних продуктах обмежене. Використання HEC як зв’язуючого підвищує ефективність зв’язуючого проти висококонцентрованих іонів, значно покращує стабільність при зберіганні щоденних хімічних продуктів і подовжує час зберігання.
(4)Сфера охорони навколишнього середовища:
В даний час продукти HEC в основному використовуються в клеях та інших сферах стільникових керамічних носіїв. Стільниковий керамічний носій в основному використовується в системах обробки вихлопних газів двигунів внутрішнього згоряння, таких як автомобілі та кораблі, і відіграє роль очищувача вихлопних газів для відповідності стандартам викидів.
5. Поточний стан ринку вдома та за кордоном:
(1)Огляд світового ринку неіонних ефірів целюлози:
З точки зору розподілу глобальних виробничих потужностей, 43% загального світового виробництва ефіру целюлози в 2018 році було вироблено в Азії (на Китай припадало 79% азіатського виробництва), на Західну Європу припадало 36%, а на Північну Америку припадало 8%. З точки зору світового попиту на ефір целюлози, світове споживання ефіру целюлози в 2018 році становить близько 1,1 мільйона тонн. З 2018 по 2023 рік споживання ефіру целюлози буде зростати в середньому на 2,9% в рік.
Майже половина загального світового споживання ефіру целюлози становить іонна целюлоза (представлена CMC), яка в основному використовується в миючих засобах, нафтопромислових добавках і харчових добавках; близько однієї третини становить неіоногенна метилцелюлоза та її похідні речовини (представлені HPMC), а решта однієї шостої становить гідроксиетилцелюлоза та її похідні та інші ефіри целюлози. Зростання попиту на неіонні ефіри целюлози в основному зумовлене застосуванням у сферах будівельних матеріалів, покриттів, продуктів харчування, медицини та побутової хімії. З точки зору регіонального розподілу споживчого ринку, ринок Азії є ринком, що розвивається найшвидше. З 2014 по 2019 рік сукупний річний темп зростання попиту на ефір целюлози в Азії досяг 8,24%. Серед них основний попит в Азії надходить з Китаю, на який припадає 23% загального світового попиту.
(2)Огляд внутрішнього ринку неіонних ефірів целюлози:
У Китаї іонні ефіри целюлози, представлені CMC, були розроблені раніше, утворивши відносно зрілий процес виробництва та велику виробничу потужність. За даними IHS, китайські виробники зайняли майже половину світових виробничих потужностей базової продукції CMC. Розробка неіонного ефіру целюлози в моїй країні почалася відносно пізно, але швидкість розвитку є швидкою.
Після багатьох років розвитку китайський ринок неіонних ефірів целюлози досяг значного прогресу. У 2021 році проектна потужність виробництва будівельних матеріалів класу HPMC досягне 117 600 тонн, випуск становитиме 104 300 тонн, а обсяг продажів становитиме 97 500 тонн. Великі промислові масштаби та переваги локалізації в основному реалізували внутрішню заміну. Однак, для продуктів HEC, через пізній початок досліджень і розробок і виробництва в моїй країні, складний виробничий процес і відносно високі технічні бар’єри, поточна виробнича потужність, виробництво та обсяг продажів вітчизняної продукції HEC відносно невеликі. Проте в останні роки, оскільки вітчизняні підприємства продовжують збільшувати інвестиції в дослідження та розробки, підвищувати рівень технологій та активно розвивати подальших клієнтів, виробництво та продажі швидко зросли. Згідно з даними Асоціації целюлозної промисловості Китаю, у 2021 році великі вітчизняні підприємства HEC (включені до статистики галузевої асоціації, універсальні) мають проектну виробничу потужність 19 000 тонн, обсяг виробництва 17 300 тонн і обсяг продажів 16 800 тонн. Серед них виробничі потужності зросли на 72,73% порівняно з 2020 роком, обсяги виробництва зросли на 43,41% порівняно з попереднім роком, а обсяг продажів зріс на 40,60% порівняно з попереднім роком.
Як добавка, обсяг продажів HEC сильно залежить від попиту на ринку переробки. Будучи найважливішою сферою застосування HEC, промисловість покриттів має сильну позитивну кореляцію з галуззю HEC з точки зору виробництва та розподілу на ринку. З точки зору розподілу ринку, ринок промисловості покриттів в основному поширений у Цзянсу, Чжецзяні та Шанхаї в Східному Китаї, Гуандуні в Південному Китаї, південно-східному узбережжі та Сичуані в Південно-Західному Китаї. Серед них виробництво покриттів у Цзянсу, Чжецзяні, Шанхаї та Фуцзяні становило близько 32%, а в Південному Китаї та Гуандуні – близько 20%. 5 вище. Ринок продукції HEC також в основному зосереджений у Цзянсу, Чжецзяні, Шанхаї, Гуандуні та Фуцзяні. В даний час HEC в основному використовується в архітектурних покриттях, але він підходить для всіх видів покриттів на водній основі з точки зору його характеристик продукту.
У 2021 році очікується, що загальний річний обсяг виробництва покриттів у Китаї становитиме близько 25,82 млн тонн, а виробництво архітектурних покриттів і промислових покриттів становитиме 7,51 млн тонн і 18,31 млн тонн відповідно6. Покриття на водній основі в даний час становлять близько 90% архітектурних покриттів і приблизно 25%, за оцінками, виробництво фарби на водній основі в моїй країні в 2021 році становитиме близько 11,3365 млн. тонн. Теоретично, кількість ГЕЦ, що додається до фарб на водній основі, становить від 0,1% до 0,5%, розраховане в середньому на 0,3%, якщо припустити, що всі фарби на водній основі використовують ГЕЦ як добавку, національна потреба в ГЕЦ для фарби становить приблизно 34 000 тонн. Виходячи із загального світового виробництва покриттів у 97,6 мільйонів тонн у 2020 році (з яких архітектурні покриття становлять 58,20%, а промислові покриття — 41,80%), світовий попит на покриття класу HEC оцінюється приблизно в 184 000 тонн.
Підводячи підсумок, наразі частка ринку покриттів HEC вітчизняних виробників у Китаї все ще низька, а частку внутрішнього ринку в основному займають міжнародні виробники, представлені Ashland зі Сполучених Штатів, і існує великий простір для вітчизняних заміна. Завдяки покращенню якості вітчизняної продукції HEC і розширенню виробничих потужностей, він буде й надалі конкурувати з міжнародними виробниками в галузі, представленій покриттями. Внутрішнє заміщення та міжнародна ринкова конкуренція стануть основною тенденцією розвитку цієї галузі в певний період часу в майбутньому.
Час публікації: 01 квітня 2023 р