مواد اولیه اتر سلولز چیست؟ چه کسی اتر سلولز را تولید می کند؟

اتر سلولزیاز سلولز با واکنش اتریفیکاسیون با یک یا چند عامل اتریفیکاسیون و آسیاب خشک ساخته می شود. با توجه به ساختارهای شیمیایی مختلف جایگزین های اتر، اترهای سلولزی را می توان به اترهای آنیونی، کاتیونی و غیر یونی تقسیم کرد. اترهای سلولز یونی عمدتاً شامل اترهای کربوکسی متیل سلولز (CMC) هستند. اترهای غیر یونی سلولز عمدتاً شامل متیل سلولز اتر (MC)، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز اتر (HPMCو هیدروکسی اتیل سلولز اتر (HC). اترهای غیر یونی بیشتر به اترهای محلول در آب و اترهای محلول در روغن تقسیم می شوند و عمدتاً در محصولات ملات استفاده می شوند. در حضور یون های کلسیم، اتر سلولز یونی ناپایدار است، بنابراین به ندرت در محصولات ملات مخلوط خشک با استفاده از سیمان، آهک هیدراته و سایر مواد سیمانی استفاده می شود. اترهای سلولز غیر یونی محلول در آب به دلیل پایداری تعلیق و خواص نگهداری آب به طور گسترده در صنعت مصالح ساختمانی استفاده می شوند.

1. خواص شیمیایی اتر سلولز

هر اتر سلولزدارای ساختار اصلی سلولز - ساختار گلوکز دهیدراته است. در فرآیند تولید اتر سلولز، الیاف سلولزی ابتدا در محلول قلیایی حرارت داده می شوند و سپس با عوامل اتریفیکاسیون تصفیه می شوند. محصولات واکنش فیبری خالص شده و آسیاب می شوند تا پودری یکنواخت با ظرافت خاصی تشکیل شود.

در طول فرآیند تولید MC، تنها کلرید متان به عنوان عامل اتریف کننده استفاده می شود. علاوه بر استفاده از متان کلرید در تولیدHPMCاپوکسی پروپیلن نیز برای به دست آوردن جایگزین های هیدروکسی پروپیل استفاده می شود. اترهای سلولز مختلف دارای نرخ های جایگزینی متیل و هیدروکسی پروپیل متفاوتی هستند که بر حلالیت آلی محلول اتر سلولز و دمای ژل حرارتی و سایر خواص تأثیر می گذارد.

2. سناریوهای کاربرد اتر سلولز

اتر سلولزییک پلیمر نیمه مصنوعی غیر یونی با خواص محلول در آب و بر پایه حلال است و اثرات آن در صنایع مختلف متفاوت است. به عنوان مثال، در مصالح ساختمانی شیمیایی، اثرات ترکیبی زیر را دارد:

① عامل نگهدارنده آب ② ضخیم کننده ③ خاصیت تراز کننده ④ خاصیت تشکیل فیلم ⑤ چسب

درپی وی سیصنعت، امولسیفایر و پخش کننده است. در صنعت داروسازی، سلولز نوعی ماده بایندر و چارچوب آهسته رهش است و دقیقاً به دلیل داشتن اثرات ترکیبی متعدد، زمینه های کاربرد آن نیز گسترده ترین است. در زیر به روش‌های استفاده و عملکرد اتر سلولز در مصالح ساختمانی مختلف می‌پردازیم.

(1) در رنگ لاتکس:

در صنعت رنگ لاتکس، انتخاب ضروری استهیدروکسی اتیل سلولز. مشخصات کلی برای ویسکوزیته برابر RT30000-5000cps است که با مشخصات HBR250 مطابقت دارد. دوز مرجع معمولاً حدود 1.5 ‰ -2 ‰ است. نقش اصلی هیدروکسی اتیل در رنگ لاتکس ضخیم شدن، جلوگیری از ژل رنگدانه، کمک به پراکندگی رنگدانه، پایداری لاتکس، بهبود ویسکوزیته اجزاء و کمک به عملکرد تسطیح ساخت و ساز است: هیدروکسی اتیل سلولز به راحتی قابل استفاده است، که می تواند در آن حل شود. آب سرد و آب گرم، و تحت تاثیر مقدار PH نیست. می توان آن را با خیال راحت بین مقدار PI 2-12 استفاده کرد. از سه روش زیر استفاده می شود: اضافه کردن مستقیم در تولید: در این روش باید نوع تاخیری هیدروکسی اتیل سلولز با زمان انحلال بیش از 30 دقیقه انتخاب شود. مراحل استفاده به شرح زیر است: ① مقدار کمی آب خالص را در ظرف مجهز به همزن با کرنش بالا قرار دهید. ② شروع به هم زدن با سرعت کم بدون توقف کنید، در همان زمان، به آرامی و به طور یکنواخت هیدروکسی اتیل را به محلول اضافه کنید. ③ به هم زدن ادامه دهید تا تمام مواد ذرات خیس شوند. ④ افزودنی های دیگر و افزودنی های قلیایی را اضافه کنید. ⑤ هم بزنید تا تمام هیدروکسی اتیل کاملا حل شود. سپس اجزای دیگر را به فرمول اضافه کنید و تا زمانی که محصول نهایی به دست آید، آسیاب کنید. II. تهیه مشروب مادر برای استفاده: این روش می تواند نوع فوری را انتخاب کند و دارای اثر ضد کپک بر روی سلولز است. مزیت این روش این است که انعطاف پذیری بالایی دارد و می توان آن را مستقیماً به رنگ لاتکس اضافه کرد. روش آماده سازی همانند مراحل ① تا ④ است. III. تهیه مواد مشابه Congee برای استفاده در آینده: از آنجایی که حلال های آلی برای هیدروکسی اتیل حلال های بد (نامحلول) هستند، می توان از این حلال ها برای تهیه مواد مشابه Congee استفاده کرد. رایج ترین حلال آلی مورد استفاده مایع آلی در فرمول رنگ امولسیونی مانند اتیلن گلیکول، پروپیلن گلیکول و عامل تشکیل فیلم (مانند دی اتیلن گلیکول بوتیل استات) است. Congee مانند هیدروکسی اتیل سلولز را می توان مستقیماً به رنگ اضافه کرد و سپس به هم زدن ادامه داد تا کاملا حل شود.

(2) در تراشیدن بتونه دیوار:

در حال حاضر، بتونه سازگار با محیط زیست که در برابر آب و شستشو مقاوم است، اساساً در اکثر شهرهای چین ارزشمند است. در چند سال گذشته به دلیل انتشار گاز فرمالدئید از بتونه چسب ساختمانی که به سلامت افراد آسیب می رساند، چسب ساختمانی با واکنش استال پلی وینیل الکل و فرمالدئید تهیه شد. بنابراین این ماده به تدریج توسط مردم کنار گذاشته می شود و جایگزین این ماده محصولات سری اتر سلولزی است که به معنای توسعه مصالح ساختمانی سازگار با محیط زیست است. سلولز در حال حاضر تنها ماده موجود است. در بتونه مقاوم در برابر آب می توان آن را به دو نوع بتونه پودر خشک و خمیر بتونه تقسیم کرد. به طور کلی، متیل سلولز اصلاح شده و متیل هیدروکسی پروپیل به عنوان دو نوع بتونه انتخاب می شوند و مشخصات ویسکوزیته به طور کلی بین 30000-60000 cps است. عملکرد اصلی سلولز در بتونه حفظ آب، چسبندگی و روانکاری است. با توجه به فرمول های مختلف بتونه تولید کنندگان مختلف، برخی از آنها کلسیم خاکستری، کلسیم روشن، سیمان سفید و غیره هستند، در حالی که برخی دیگر پودر گچ، کلسیم خاکستری، کلسیم روشن و غیره هستند، مشخصات، ویسکوزیته و میزان نفوذ سلولز برای این دو فرمول نیز متفاوت هستند، با مقدار کلی جمع در حدود 2 ‰ -3 ‰. در ساخت بتونه خراش دهنده دیوار به دلیل جذب آب معین سطح پایه دیوار (میزان جذب آب دیوارهای آجری 13 درصد و میزان جذب آب بتن 3-5 درصد است) همراه با خارجی تبخیر، اگر بتونه خیلی سریع آب را از دست بدهد، باعث ایجاد ترک یا پوسته شدن پودر می شود و در نتیجه استحکام بتونه را ضعیف می کند. بنابراین افزودن اتر سلولز این مشکل را حل می کند. با این حال، کیفیت مواد پرکننده، به ویژه کیفیت کلسیم خاکستری نیز بسیار مهم است. به دلیل ویسکوزیته بالای سلولز، شناوری بتونه را نیز افزایش می دهد، از افتادگی در حین ساخت جلوگیری می کند و برای خراشیدن راحت تر و کم هزینه تر است. اتر سلولز موجود در بتونه پودری باید به طور مناسب به کارخانه اضافه شود. تولید و استفاده از آن نسبتا راحت است و مواد پرکننده و مواد افزودنی را می توان به طور مساوی با پودر خشک مخلوط کرد. ساخت و ساز نیز نسبتا راحت است و توزیع آب در محل بستگی به میزان مصرف دارد.

(3) ملات بتن:

در ملات بتن برای دستیابی واقعی به مقاومت نهایی، لازم است سیمان به طور کامل هیدراته شود. به خصوص در ساخت و ساز تابستانی که هدررفت آب ملات بتن خیلی سریع است، اقدامات هیدراتاسیون کامل برای حفظ و پاشیدن آب انجام می شود. این روش باعث هدر رفتن منابع آب و ناراحتی در عملیات می شود و نکته کلیدی این است که آب فقط روی سطح باشد در حالی که هیدراتاسیون داخلی هنوز ناقص است. بنابراین، راه حل این مشکل این است که: با افزودن هشت عامل نگهدارنده آب سلولز به ملات بتن، به طور کلی هیدروکسی پروپیل متیل یا متیل سلولز انتخاب می شود، با مشخصات ویسکوزیته از 20000 تا 60000 cps و مقدار افزودنی 2٪ تا 3٪. در حدود، میزان احتباس آب را می توان به بیش از 85٪ افزایش داد. روش استفاده در بتن ملات به این صورت است که پودر خشک را به طور یکنواخت مخلوط کرده و سپس آب را به داخل دهان می ریزند.

(4) در گچ کاری گچ، چسباندن گچ و درزبندی گچ:

با توسعه سریع صنعت ساختمان، تقاضا برای مصالح ساختمانی جدید نیز روز به روز در حال افزایش است. با توجه به افزایش آگاهی از حفاظت از محیط زیست و بهبود مستمر راندمان ساخت و ساز، محصولات گچ سیمانی به سرعت توسعه یافته اند. در حال حاضر از متداول ترین محصولات گچ می توان به گچ کاری، گچ چسباننده، گچ جاسازی شده، چسب کاشی و ... اشاره کرد. دیوارهایی که برای گچ کاری استفاده می شود، ظریف و صاف هستند، بدون پوسته شدن پودر و محکم به پایه چسبیده، بدون ترک یا پوسته شدن، و دارای عملکرد محافظت در برابر آتش هستند. گچ چسبانده شده نوع جدیدی از صحافی تخته سبک ساختمانی است که از گچ به عنوان ماده پایه ساخته شده و با افزودنی های مختلف نیرو به آن اضافه می شود. برای اتصال بین مواد معدنی مختلف دیوار ساختمانی مناسب است و دارای ویژگی های غیر سمی، بی بو، استحکام اولیه، گیرش سریع و چسبندگی قوی است. این یک ماده حمایت کننده برای ساخت تخته و بلوک است. پرکننده اتصالات گچی یک ماده پرکننده برای شکاف های بین صفحات گچی و همچنین پرکننده تعمیر دیوارها و ترک ها است. این محصولات گچی دارای یک سری عملکردهای مختلف می باشند. علاوه بر گچ و پرکننده‌های مرتبط، مسئله کلیدی این است که افزودنی‌های اتر سلولز نقش غالب دارند. با توجه به اینکه گچ به دو دسته گچ بی آب و گچ همی هیدرات تقسیم می شود، انواع گچ تاثیرات متفاوتی بر عملکرد محصول دارند. بنابراین ضخیم شدن، احتباس آب و کندی کیفیت مصالح ساختمانی گچ را تعیین می کند. مشکل رایج این مواد پوکی و ترک است و نمی توان به استحکام اولیه رسید. برای حل این مشکل، انتخاب مدل سلولز و روش استفاده مرکب از کندگیرها ضروری است. در این راستا، متیل یا هیدروکسی پروپیل متیل به طور کلی به صورت 30000 تا 60000 cps انتخاب می شود که مقدار اضافه آن 1.5٪ -2٪ است. در میان آنها، سلولز بر روی خواص حفظ آب، کند کنندگی و روان کنندگی خود تمرکز دارد. اما در این فرآیند نمی توان از اتر سلولز به عنوان کندکننده استفاده کرد و لازم است برای مخلوط کردن و استفاده از آن بدون تاثیر در استحکام اولیه، کندکننده اسید سیتریک اضافه شود. میزان احتباس آب به طور کلی به میزان تلفات طبیعی آب بدون جذب آب خارجی اشاره دارد. اگر دیوار خشک باشد، جذب آب و تبخیر طبیعی سطح پایه باعث از دست دادن آب خیلی سریع مواد می شود که این امر نیز باعث پوکی و ترک می شود. این روش استفاده برای مخلوط کردن پودر خشک است. در صورت تهیه محلول به روش تهیه محلول مراجعه فرمایید.

(5) ملات عایق

ملات عایق نوع جدیدی از مواد عایق دیوار داخلی در منطقه شمال است که از مصالح عایق، ملات و چسب تشکیل شده است. سلولز نقش اساسی در پیوند و افزایش استحکام در این ماده دارد. به طور کلی، متیل سلولز با ویسکوزیته بالا (حدود 10000 eps) انتخاب می شود و دوز آن معمولاً بین 2 ‰ -3 ‰ است. روش استفاده مخلوط پودر خشک است.

(6) عامل رابط

عامل رابط باید باشدHPMC20000 cps و چسب کاشی باید بیش از 60000 cps باشد. در عامل رابط، تمرکز باید بر روی عامل ضخیم کننده باشد، که می تواند استحکام کششی و مقاومت در برابر پیکان را بهبود بخشد. برای جلوگیری از ریزش سریع کاشی ها به دلیل از دست دادن آب، از یک عامل نگهدارنده آب در اتصال کاشی ها استفاده کنید.

3. وضعیت زنجیره صنعت

(1) صنعت بالادست

مواد اولیه اصلی مورد نیاز برای تولیداتر سلولزشامل پنبه تصفیه شده (یا خمیر چوب) و برخی از حلال های شیمیایی رایج مانند پروپان اپوکسی، کلرومتان، قلیایی مایع، قلیایی پوسته پوسته، اکسید اتیلن، تولوئن، و سایر مواد کمکی است. بنگاه های بالادستی این صنعت شامل بنگاه های تولید پنبه تصفیه شده و خمیر چوب و همچنین برخی از شرکت های شیمیایی می باشد. نوسانات در قیمت مواد اولیه اصلی ذکر شده در بالا درجات مختلفی بر هزینه تولید و قیمت فروش اتر سلولز تأثیر خواهد داشت.

هزینه پنبه تصفیه شده نسبتاً بالا است. با در نظر گرفتن اتر سلولز درجه مصالح ساختمانی به عنوان مثال، در طول دوره گزارش، نسبت هزینه پنبه تصفیه شده به هزینه فروش اتر سلولز درجه مواد ساختمانی به ترتیب 31.74٪، 28.50٪، 26.59٪ و 26.90٪ بود. نوسان قیمت پنبه تصفیه شده بر هزینه تولید اتر سلولز تأثیر می گذارد. ماده اولیه اصلی برای تولید پنبه تصفیه شده لینتر پنبه است. لینتر پنبه یکی از محصولات فرعی در فرآیند تولید پنبه است که عمدتاً برای تولید محصولاتی مانند خمیر پنبه، پنبه تصفیه شده و نیتروسلولز استفاده می شود. در ارزش استفاده و استفاده از لینتر پنبه و پنبه تفاوت معنی داری وجود دارد و قیمت آنها به طور قابل توجهی کمتر از پنبه است، اما با نوسان قیمت پنبه همبستگی خاصی وجود دارد. نوسان قیمت لینتر پنبه بر قیمت پنبه تصفیه شده تأثیر می گذارد.

نوسانات شدید قیمت پنبه تصفیه شده درجات مختلفی بر کنترل هزینه های تولید، قیمت گذاری محصول و سودآوری شرکت های این صنعت تأثیر خواهد داشت. با توجه به قیمت بالاتر پنبه تصفیه شده و قیمت نسبتاً ارزان تر خمیر چوب، به منظور کاهش هزینه ها، می توان از خمیر چوب به عنوان جایگزین و مکمل پنبه تصفیه شده، عمدتاً برای تولید اترهای سلولزی با ویسکوزیته کمتر مانند دارویی و غذایی استفاده کرد. درجه اترهای سلولز طبق داده های وب سایت اداره ملی آمار، در سال 2013، سطح کاشت پنبه چین 4.35 میلیون هکتار و تولید ملی پنبه 6.31 میلیون تن بود. بر اساس داده های آماری انجمن صنعت سلولزی چین، در سال 2014، کل تولید پنبه تصفیه شده توسط شرکت های اصلی تولید پنبه تصفیه شده داخلی 332000 تن با عرضه کافی مواد خام بود.

مواد اولیه اصلی برای تولید تجهیزات شیمیایی مبتنی بر گرافیت فولاد و کربن گرافیت است. قیمت فولاد و کربن گرافیت سهم بالایی از هزینه تولید تجهیزات شیمیایی گرافیت را تشکیل می دهد. نوسانات قیمت این مواد اولیه تاثیر خاصی بر هزینه تولید و قیمت فروش تجهیزات شیمیایی گرافیت خواهد داشت.

(2) وضعیت صنایع پایین دستی اتر سلولز

 اتر سلولزیبه عنوان یک "منوسدیم گلوتامات صنعتی" دارای نسبت کم مواد افزودنی و طیف وسیعی از کاربردها است و صنایع پایین دستی در صنایع مختلف اقتصاد ملی پراکنده هستند.

به طور معمول، صنایع پایین دستی ساخت و ساز و املاک و مستغلات تأثیر مشخصی بر نرخ رشد تقاضا برای اتر سلولزی درجه مصالح ساختمانی خواهند داشت. هنگامی که نرخ رشد صنایع ساخت و ساز داخلی و املاک و مستغلات نسبتاً سریع است، تقاضا برای اتر سلولز درجه مصالح ساختمانی در بازار داخلی به سرعت در حال رشد است. زمانی که نرخ رشد صنایع ساخت و ساز داخلی و املاک کاهش یابد، تقاضا برای اتر سلولز گرید مصالح ساختمانی در بازار داخلی کاهش می یابد و رقابت در این صنعت شدیدتر می شود و روند بقای بنگاه های این صنعت تسریع می شود. .

از سال 2012، در شرایط رکود در صنایع ساخت و ساز داخلی و املاک، نوسان قابل توجهی در تقاضا برای اتر سلولز درجه مصالح ساختمانی در بازار داخلی مشاهده نشده است. دلایل اصلی عبارتند از: اولاً مقیاس کلی صنایع ساخت و ساز داخلی و املاک و مستغلات بزرگ است و کل تقاضای بازار نسبتاً زیاد است. بازار مصرف اصلی اتر سلولز درجه مصالح ساختمانی به تدریج از مناطق توسعه یافته اقتصادی و شهرهای درجه یک و دو به مناطق مرکزی و غربی و شهرهای درجه سه گسترش یافته است و پتانسیل و فضای رشد تقاضای داخلی را گسترش داده است. 2، مقدار اضافه اتر سلولز سهم کمی از هزینه مصالح ساختمانی را به خود اختصاص می دهد و مقدار استفاده شده توسط یک مشتری کوچک است. مشتریان پراکنده هستند، که به راحتی می تواند تقاضای سفت و سخت ایجاد کند. تقاضای کل در بازار پایین دستی نسبتاً ثابت است. 3، تغییر در قیمت بازار عامل مهمی است که بر ساختار تقاضای اتر سلولز درجه مصالح ساختمانی تأثیر می گذارد. از سال 2012، قیمت اتر سلولز گرید مصالح ساختمانی به طور قابل توجهی کاهش یافته است که باعث کاهش قابل توجه قیمت محصولات متوسط ​​تا رده بالا، جذب مشتریان بیشتر برای خرید و انتخاب، افزایش تقاضا برای محصولات متوسط ​​به بالا و افزایش قابل توجهی شده است. فشردن تقاضای بازار و فضای قیمت محصولات مدل معمولی.

سطح توسعه و نرخ رشد صنعت داروسازی بر تقاضا برای اتر سلولز درجه دارویی تأثیر می گذارد. بهبود استانداردهای زندگی مردم و توسعه صنایع غذایی منجر به افزایش تقاضای بازار برای اتر سلولز درجه غذایی می شود.

6. روند توسعه اتر سلولز

با توجه به تفاوت‌های ساختاری در تقاضای بازار برای اتر سلولز، وضعیتی پدید آمده است که در آن شرکت‌هایی با قدرت‌های مختلف می‌توانند همزیستی کنند. در پاسخ به تمایز ساختاری آشکار تقاضای بازار، تولیدکنندگان داخلی اتر سلولز استراتژی‌های رقابتی متفاوتی را بر اساس قدرت خود اتخاذ کرده‌اند، در حالی که به طور موثر روند توسعه و جهت بازار را درک می‌کنند.

(1) اطمینان از ثبات کیفیت محصول همچنان نقطه رقابتی اصلی برای شرکت‌های اتر سلولز خواهد بود

اتر سلولزیبخش نسبتا کمی از هزینه های تولید در اکثر شرکت های پایین دستی این صنعت را به خود اختصاص می دهد، اما تأثیر قابل توجهی بر کیفیت محصول دارد. گروه مشتریان رده بالا باید قبل از استفاده از مارک و مدل خاصی از اتر سلولزی، آزمایشات فرمول را انجام دهند. پس از تشکیل یک فرمول پایدار، معمولا جایگزینی محصولات از برندهای دیگر آسان نیست و الزامات بالاتری نیز بر روی پایداری کیفی اتر سلولز اعمال می شود. این پدیده در زمینه های پیشرفته مانند شرکت های تولید مصالح ساختمانی در مقیاس بزرگ داخلی و خارجی، مواد جانبی دارویی، افزودنی های غذایی، پی وی سی و غیره نمود بیشتری دارد. دسته های اتر سلولز عرضه شده را می توان برای مدت طولانی نگهداری کرد تا شهرت خوبی در بازار ایجاد کند.

(2) بهبود سطح فناوری کاربرد محصول جهت توسعه شرکت های اتر سلولز داخلی است

با رشد روزافزون فناوری تولید اتر سلولز، سطح بالاتری از فناوری کاربردی برای شرکت‌ها سودمند است تا رقابت‌پذیری جامع خود را افزایش دهند و روابط پایدار با مشتری را شکل دهند. شرکت‌های معروف اتر سلولز در کشورهای توسعه‌یافته عمدتاً استراتژی رقابتی «هدف قرار دادن مشتریان رده بالا و توسعه برنامه‌ها و استفاده پایین‌دستی» را اتخاذ می‌کنند.اتر سلولزبرنامه‌ها و فرمول‌های استفاده، و پیکربندی سری‌های محصولات با توجه به زمینه‌های کاربردی تقسیم‌بندی‌شده مختلف برای تسهیل استفاده مشتری و پرورش تقاضای بازار پایین دستی از این طریق. رقابت بین شرکت‌های اتر سلولز در کشورهای توسعه‌یافته از فناوری محصول به فناوری کاربردی تغییر کرده است.