ما هي المواد الخام لإيثر السليلوز؟ من يُصنّع إيثر السليلوز؟

إيثر السليلوزيُصنع من السليلوز عن طريق تفاعل الأثيرة مع عامل أو أكثر من عوامل الأثيرة والطحن الجاف. وفقًا للتركيب الكيميائي المختلف لمستبدلات الأثير، يمكن تقسيم إيثرات السليلوز إلى إيثرات أنيونية، وكاتيونية، وغير أيونية. تشمل إيثرات السليلوز الأيونية بشكل رئيسي إيثرات كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC)؛ وتشمل إيثرات السليلوز غير الأيونية بشكل رئيسي إيثر ميثيل السليلوز (MC)، وإيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (شركة HPMC)، وإيثر هيدروكسي إيثيل السليلوز (HC). تنقسم الإيثرات غير الأيونية إلى إيثرات قابلة للذوبان في الماء وإيثرات قابلة للذوبان في الزيت، وتُستخدم بشكل رئيسي في منتجات الملاط. في وجود أيونات الكالسيوم، يكون إيثر السليلوز الأيوني غير مستقر، لذلك نادرًا ما يُستخدم في منتجات الملاط الجاف المختلط باستخدام الأسمنت والجير المائي وغيرها من المواد الأسمنتية. تُستخدم إيثرات السليلوز غير الأيونية القابلة للذوبان في الماء على نطاق واسع في صناعة مواد البناء نظرًا لثباتها في التعلق وخصائصها في الاحتفاظ بالماء.

1. الخصائص الكيميائية لإيثر السليلوز

كل إيثر السليلوزيتكون أساسًا من السليلوز - وهو عبارة عن تركيبة الجلوكوز المجفف. في عملية إنتاج إيثر السليلوز، تُسخّن ألياف السليلوز أولًا في محلول قلوي، ثم تُعالج بعوامل الأثير. تُنقى نواتج التفاعل الليفية وتُطحن لتكوين مسحوق متجانس ذي نعومة معينة.

أثناء عملية إنتاج MC، يتم استخدام كلوريد الميثان فقط كعامل إيثر؛ بالإضافة إلى استخدام كلوريد الميثان في إنتاجشركة HPMCيُستخدم إيبوكسي بروبيلين أيضًا للحصول على بدائل هيدروكسي بروبيل. تختلف معدلات استبدال الميثيل والهيدروكسي بروبيل في إيثرات السليلوز المختلفة، مما يؤثر على الذوبان العضوي لمحلول إيثر السليلوز ودرجة حرارة الهلام الحراري وخصائص أخرى.

2. سيناريوهات تطبيق إيثر السليلوز

إيثر السليلوزهو بوليمر شبه صناعي غير أيوني، ذو خصائص قابلة للذوبان في الماء ومُذيبة، وتختلف تأثيراته باختلاف الصناعات. على سبيل المثال، في مواد البناء الكيميائية، يتميز بالتأثيرات المركبة التالية:

① عامل الاحتفاظ بالماء ② مادة مكثفة ③ خاصية التسوية ④ خاصية تشكيل الفيلم ⑤ مادة لاصقة

فيبولي فينيل كلوريدفي الصناعة، يُستخدم السليلوز كمستحلب ومشتت. أما في صناعة الأدوية، فيُعدّ السليلوز نوعًا من المواد الرابطة والإطارية بطيئة الإطلاق، ونظرًا لتأثيراته المركبة المتعددة، فإن مجالات تطبيقه هي الأكثر شمولًا. سنركز أدناه على طرق استخدام إيثر السليلوز ووظائفه في مواد البناء المختلفة.

(1) في طلاء اللاتكس:

في صناعة طلاء اللاتكس، من الضروري الاختيارهيدروكسي إيثيل السليلوز. المواصفة العامة للزوجة المتساوية هي RT30000-5000cps، والتي تتوافق مع مواصفات HBR250. الجرعة المرجعية هي عمومًا حوالي 1.5 ‰ -2 ‰. الدور الرئيسي لهيدروكسي إيثيل في طلاء اللاتكس هو التكثيف، ومنع هلام الصبغة، والمساهمة في تشتت الصبغة، واستقرار اللاتكس، وتحسين لزوجة المكونات، والمساهمة في أداء تسوية البناء: هيدروكسي إيثيل السليلوز سهل الاستخدام، ويمكن إذابته في الماء البارد والماء الساخن، ولا يتأثر بقيمة الرقم الهيدروجيني. يمكن استخدامه بأمان بين قيمة PI 2-12. يتم استخدام الطرق الثلاث التالية: 1 الإضافة المباشرة في الإنتاج: يجب أن تختار هذه الطريقة نوع هيدروكسي إيثيل السليلوز المتأخر، مع وقت إذابة يزيد عن 30 دقيقة. خطوات الاستخدام هي كما يلي: ① ضع كمية كمية من الماء النقي في الحاوية المجهزة بمحرك عالي الضغط؛ ② ابدأ بالتحريك بسرعة منخفضة دون توقف، وفي الوقت نفسه، أضف هيدروكسي إيثيل إلى المحلول ببطء وبشكل متساوٍ. ③ استمر في التحريك حتى تصبح جميع المواد الجسيمية رطبة. ④ أضف إضافات أخرى وإضافات قلوية. ⑤ قلّب حتى يذوب هيدروكسي إيثيل بالكامل. ثم أضف المكونات الأخرى في التركيبة واطحن حتى تحصل على المنتج النهائي. II. تحضير السائل الأم للاستخدام: يمكن اختيار النوع الفوري لهذه الطريقة ولها تأثير مضاد للعفن على السليلوز. تتمثل ميزة هذه الطريقة في أنها تتمتع بمرونة كبيرة ويمكن إضافتها مباشرة إلى طلاء اللاتكس. طريقة التحضير هي نفسها الخطوات من 1 إلى 4. III. تحضير مواد تشبه العصيدة للاستخدام المستقبلي: نظرًا لأن المذيبات العضوية مذيبات سيئة (غير قابلة للذوبان) لهيدروكسي إيثيل، يمكن استخدام هذه المذيبات لتحضير مواد تشبه العصيدة. المذيب العضوي الأكثر استخدامًا هو السائل العضوي في تركيبة طلاء المستحلب، مثل الإيثيلين جليكول، والبروبيلين جليكول، ومادة تشكيل الأغشية (مثل أسيتات بوتيل ثنائي إيثيلين جليكول). يمكن إضافة هيدروكسي إيثيل السليلوز، الشبيه بالعجينة، مباشرةً إلى الطلاء، ثم الاستمرار في التقليب حتى يذوب تمامًا.

(2) في كشط معجون الجدران:

في الوقت الحاضر، يحظى المعجون الصديق للبيئة والمقاوم للماء والفرك بتقدير كبير في معظم مدن الصين. في السنوات القليلة الماضية، ونظرًا لانبعاث غاز الفورمالديهايد من المعجون المصنوع من لاصق البناء، والذي يضر بصحة الناس، تم تحضير لاصق البناء عن طريق تفاعل الأسيتال بين كحول البولي فينيل والفورمالديهايد. لذلك، يتم التخلص من هذه المادة تدريجيًا من قبل الناس، وبديلها هو منتجات سلسلة إيثر السليلوز، مما يعني تطوير مواد بناء صديقة للبيئة. السليلوز هو المادة الوحيدة المتاحة حاليًا. في المعجون المقاوم للماء، يمكن تقسيمه إلى نوعين: معجون مسحوق جاف ومعجون معجون. بشكل عام، يتم اختيار ميثيل السليلوز المعدل وهيدروكسي بروبيل ميثيل كنوعين من المعجون، وتتراوح مواصفات اللزوجة عادةً بين 30000 و60000 cps. الوظيفة الرئيسية للسليلوز في المعجون هي الاحتفاظ بالماء والترابط والتزييت. بسبب اختلاف صيغ المعجون من مختلف الشركات المصنعة، بعضها كالسيوم رمادي، كالسيوم خفيف، أسمنت أبيض، إلخ، والبعض الآخر مسحوق جبس، كالسيوم رمادي، كالسيوم خفيف، إلخ، كما تختلف المواصفات واللزوجة وكمية السليلوز المتسرب للصيغتين، مع كمية إضافة عامة تبلغ حوالي 2 ‰ -3 ‰. في بناء معجون جدار الكشط، بسبب امتصاص الماء المؤكد لسطح قاعدة الجدار (معدل امتصاص الماء لجدران الطوب هو 13٪، ومعدل امتصاص الماء للخرسانة هو 3-5٪)، إلى جانب التبخر الخارجي، إذا فقد المعجون الماء بسرعة كبيرة، فسوف يتسبب في حدوث تشققات أو تقشير المسحوق، وبالتالي إضعاف قوة المعجون. لذلك، فإن إضافة إيثر السليلوز سيحل هذه المشكلة. ومع ذلك، فإن جودة مادة الحشو، وخاصة جودة الكالسيوم الرمادي، مهمة للغاية أيضًا. بفضل اللزوجة العالية للسليلوز، فإنه يُعزز طفو المعجون، ويمنع ترهله أثناء البناء، كما أنه أكثر راحةً وفعاليةً في الكشط. يجب إضافة إيثر السليلوز في معجون المسحوق إلى المصنع بشكل مناسب. إنتاجه واستخدامه سهل نسبيًا، ويمكن خلط مواد الحشو والمواد المضافة بالتساوي مع المسحوق الجاف. كما أن البناء سهل نسبيًا، ويعتمد توزيع المياه في الموقع على الكمية المستخدمة.

(3) ملاط ​​الخرسانة:

في ملاط ​​الخرسانة، لتحقيق المتانة النهائية، من الضروري ترطيب الأسمنت بالكامل. خاصةً في أعمال البناء الصيفية، عندما يكون فقدان الماء في ملاط ​​الخرسانة سريعًا جدًا، تُتخذ إجراءات ترطيب كاملة للحفاظ على الماء ورشّه. تُسبب هذه الطريقة هدرًا في موارد المياه وصعوبة في التشغيل، والسبب الرئيسي هو أن الماء يكون على السطح فقط، بينما لا يزال الترطيب الداخلي غير مكتمل. لذلك، يكمن حل هذه المشكلة في: إضافة ثمانية عوامل احتجاز للماء من السليلوز إلى خرسانة الملاط، وعادةً ما يتم اختيار هيدروكسي بروبيل ميثيل أو ميثيل سليلوز، بمواصفات لزوجة تتراوح بين 20000 و60000 سنتيبواز، وبكمية إضافة تتراوح بين 2% و3%. يمكن زيادة معدل احتباس الماء إلى أكثر من 85%. طريقة الاستخدام في خرسانة الملاط هي خلط المسحوق الجاف بالتساوي ثم صب الماء في الفم.

(4) في جبس التجصيص، جبس الربط، جبس السد:

مع التطور السريع لصناعة البناء، يتزايد الطلب على مواد بناء جديدة يومًا بعد يوم. ونظرًا للوعي المتزايد بحماية البيئة والتحسين المستمر لكفاءة البناء، فقد تطورت منتجات الجبس الأسمنتي بسرعة. وفي الوقت الحاضر، تشمل منتجات الجبس الأكثر شيوعًا جبس التجصيص، وجبس الترابط، والجبس المدمج، ورابط البلاط، وما إلى ذلك. يُعد جبس التجصيص مادة عالية الجودة لتجصيص الجدران الداخلية وألواح الأسقف. والجدران المستخدمة في التجصيص دقيقة وناعمة، ولا تتقشر عن المسحوق وتلتصق بقوة بالقاعدة، ولا تتشقق أو تتقشر، ولها وظيفة الحماية من الحرائق؛ الجبس الملتصق هو نوع جديد من رابط ألواح البناء الخفيفة، وهو مصنوع من الجبس كمادة أساسية ومضاف إليه إضافات قوة مختلفة. وهو مناسب للترابط بين مختلف مواد جدران البناء غير العضوية وله خصائص غير سامة وعديمة الرائحة وقوة مبكرة وسرعة التثبيت ورابط قوي. وهو مادة داعمة لبناء ألواح البناء والكتل؛ حشو فواصل الجبس هو مادة تُستخدم لسد الفجوات بين ألواح الجبس، بالإضافة إلى حشو لإصلاح الجدران والشقوق. تتميز منتجات الجبس هذه بوظائف متعددة. بالإضافة إلى الجبس والحشوات ذات الصلة، تكمن المشكلة الرئيسية في أن إضافات إيثر السليلوز المضافة تلعب دورًا رئيسيًا. ونظرًا لتقسيم الجبس إلى جبس لا مائي وجبس نصف هيدرات، فإن أنواع الجبس المختلفة لها تأثيرات مختلفة على أداء المنتج. لذلك، فإن التكثيف، واحتباس الماء، والتثبيط يحدد جودة مواد البناء الجبسية. المشكلة الشائعة مع هذه المواد هي التجويف والتشقق، وعدم الوصول إلى القوة الأولية. لحل هذه المشكلة، من الضروري اختيار نموذج السليلوز وطريقة استخدام المواد المركبة المثبطة. في هذا الصدد، يتم اختيار ميثيل أو هيدروكسي بروبيل ميثيل عادةً بتركيز 30000 إلى 60000 cps، مع نسبة إضافة تتراوح بين 1.5% و2%. من بينها، يتميز السليلوز بخصائص احتباس الماء، وتثبيط التصلب، والتشحيم. ومع ذلك، لا يمكن استخدام إيثر السليلوز كمثبط في هذه العملية، ويلزم إضافة حمض الستريك المثبط لخلطه واستخدامه دون التأثير على قوته الأولية. يشير معدل احتباس الماء عمومًا إلى مقدار فقدان الماء الطبيعي دون امتصاص خارجي. إذا كان الجدار جافًا، فإن امتصاص الماء والتبخر الطبيعي لسطح القاعدة يتسببان في فقدان المادة للماء بسرعة كبيرة، مما يؤدي أيضًا إلى التجويف والتشقق. تُستخدم هذه الطريقة لخلط المسحوق الجاف. في حال تحضير محلول، يُرجى الرجوع إلى طريقة تحضير المحلول.

(5) ملاط ​​العزل

ملاط العزل هو نوع جديد من مواد عزل الجدران الداخلية في المنطقة الشمالية، وهو مادة جدران تتكون من مواد عازلة وملاط ومواد لاصقة. يلعب السليلوز دورًا رئيسيًا في تماسك هذه المادة وزيادة قوتها. عادةً ما يُختار ميثيل السليلوز ذو اللزوجة العالية (حوالي 10000 وحدة فلزي)، وتتراوح الجرعة عادةً بين 2‰ و3‰. طريقة الاستخدام هي خلط المسحوق الجاف.

(6) عامل الواجهة

يجب أن يكون وكيل الواجهةشركة HPMC٢٠٠٠٠ نقطة في الثانية، ويجب أن تكون قوة لاصق البلاط أكثر من ٦٠٠٠٠ نقطة في الثانية. في عامل التلامس، يجب التركيز على عامل التثخين، الذي يُحسّن قوة الشد ومقاومة الانحناء. يُضاف عامل احتجاز الماء إلى لاصق البلاط لمنع تساقطه بسرعة بسبب فقدان الماء.

3. وضع سلسلة الصناعة

(1) الصناعة المنبعية

المواد الخام الرئيسية اللازمة لإنتاجإيثر السليلوزتشمل الصناعات الرئيسية في هذه الصناعة القطن المكرر (أو لب الخشب) وبعض المذيبات الكيميائية شائعة الاستخدام، مثل الإيبوكسي بروبان، والكلوروميثان، والقلويات السائلة، والقلويات المتقشرة، وأكسيد الإيثيلين، والتولوين، وغيرها من المواد المساعدة. تشمل الصناعات الرئيسية في هذه الصناعة شركات إنتاج القطن المكرر ولب الخشب، بالإضافة إلى بعض الصناعات الكيميائية. ستؤثر تقلبات أسعار المواد الخام الرئيسية المذكورة أعلاه بدرجات متفاوتة على تكلفة إنتاج وبيع إيثر السليلوز.

تكلفة القطن المكرر مرتفعة نسبيًا. وبأخذ إيثر السليلوز المستخدم في مواد البناء كمثال، خلال فترة إعداد التقرير، كانت نسبة تكلفة القطن المكرر إلى تكلفة مبيعات إيثر السليلوز المستخدم في مواد البناء 31.74% و28.50% و26.59% و26.90% على التوالي. سيؤثر تقلب أسعار القطن المكرر على تكلفة إنتاج إيثر السليلوز. المادة الخام الرئيسية لإنتاج القطن المكرر هي زغب القطن. يُعد زغب القطن أحد المنتجات الثانوية في عملية إنتاج القطن، ويُستخدم بشكل أساسي في إنتاج منتجات مثل لب القطن والقطن المكرر والنيتروسليولوز. يوجد فرق كبير في قيمة استخدام زغب القطن والقطن، وأسعارهما أقل بكثير من أسعار القطن، ولكن هناك ارتباط معين بتقلب أسعار القطن. سيؤثر تقلب سعر زغب القطن على سعر القطن المكرر.

ستؤثر التقلبات الحادة في أسعار القطن المكرر بدرجات متفاوتة على التحكم في تكاليف الإنتاج وتسعير المنتجات وربحية المؤسسات في هذه الصناعة. في سياق ارتفاع أسعار القطن المكرر وأسعار أرخص نسبيًا لب الخشب، من أجل خفض التكاليف، يمكن استخدام لب الخشب كبديل ومكمل للقطن المكرر، وذلك بشكل أساسي لإنتاج إيثرات السليلوز ذات اللزوجة المنخفضة مثل إيثرات السليلوز الصيدلانية والغذائية. وفقًا لبيانات الموقع الإلكتروني للمكتب الوطني للإحصاء، في عام 2013، بلغت مساحة زراعة القطن في الصين 4.35 مليون هكتار، وبلغ الإنتاج الوطني للقطن 6.31 مليون طن. وفقًا للبيانات الإحصائية لجمعية صناعة السليلوز الصينية، في عام 2014، بلغ إجمالي إنتاج القطن المكرر من قبل شركات إنتاج القطن المكرر المحلية الرئيسية 332000 طن، مع إمدادات وفيرة من المواد الخام.

المواد الخام الرئيسية لإنتاج المعدات الكيميائية القائمة على الجرافيت هي الفولاذ وكربون الجرافيت. ويشكل سعر الفولاذ وكربون الجرافيت نسبة كبيرة من تكلفة إنتاج المعدات الكيميائية القائمة على الجرافيت. ويؤثر تقلب أسعار هذه المواد الخام بشكل ملحوظ على تكلفة إنتاج وبيع المعدات الكيميائية القائمة على الجرافيت.

(2) وضع صناعة الأثير السليلوزية في مجرى النهر

 إيثر السليلوز، باعتباره "غلوتامات أحادية الصوديوم الصناعية"، يحتوي على نسبة منخفضة من المواد المضافة ومجموعة واسعة من التطبيقات، حيث تنتشر الصناعات اللاحقة في مختلف صناعات الاقتصاد الوطني.

عادةً ما يكون لقطاعي البناء والعقارات تأثيرٌ مُعين على معدل نمو الطلب على إيثر السليلوز عالي الجودة لمواد البناء. عندما يكون معدل نمو قطاعي البناء والعقارات المحليين سريعًا نسبيًا، ينمو الطلب على إيثر السليلوز عالي الجودة لمواد البناء في السوق المحلية بسرعة. أما عندما يتباطأ معدل نمو قطاعي البناء والعقارات المحليين، فسيتباطأ الطلب على إيثر السليلوز عالي الجودة لمواد البناء في السوق المحلية، مما يزيد من حدة المنافسة في هذه الصناعة ويُسرّع من عملية بقاء الشركات فيها.

منذ عام 2012، وفي سياق التباطؤ في صناعات البناء والعقارات المحلية، لم يكن هناك تقلب كبير في الطلب على إيثر السليلوز عالي الجودة لمواد البناء في السوق المحلية. الأسباب الرئيسية هي: أولاً، الحجم الإجمالي لصناعات البناء والعقارات المحلية كبير، والطلب الإجمالي في السوق كبير نسبيًا؛ توسع السوق الاستهلاكي الرئيسي لإيثر السليلوز عالي الجودة لمواد البناء تدريجيًا من المناطق المتقدمة اقتصاديًا والمدن من الدرجة الأولى والثانية إلى المناطق الوسطى والغربية والمدن من الدرجة الثالثة، مما وسع إمكانات ومساحة نمو الطلب المحلي؛ 2. تمثل كمية إضافة إيثر السليلوز نسبة منخفضة من تكلفة مواد البناء، والكمية التي يستخدمها العميل الواحد صغيرة. العملاء متفرقون، مما يمكن أن يولد بسهولة طلبًا ثابتًا. الطلب الإجمالي في السوق النهائية مستقر نسبيًا؛ 3. يعد التغير في سعر السوق عاملاً مهمًا يؤثر على هيكل الطلب على إيثر السليلوز عالي الجودة لمواد البناء. منذ عام 2012، انخفض سعر مادة بناء الإيثر السليلوزية بشكل كبير، مما تسبب في انخفاض كبير في أسعار المنتجات المتوسطة إلى الراقية، وجذب المزيد من العملاء للشراء والاختيار، مما زاد الطلب على المنتجات المتوسطة إلى الراقية، وضغط على الطلب في السوق ومساحة السعر للمنتجات النموذجية العادية.

سيؤثر مستوى تطور صناعة الأدوية ومعدل نموها على الطلب على إيثر السليلوز الغذائي. كما أن تحسن مستوى معيشة الناس وتطور صناعة الأغذية يُسهمان في زيادة الطلب على إيثر السليلوز الغذائي في السوق.

6. اتجاه تطوير إيثر السليلوز

نظراً للاختلافات الهيكلية في طلب السوق على إيثر السليلوز، برزت حالةٌ تتيح للشركات ذات نقاط القوة المختلفة التعايش. واستجابةً للاختلاف الهيكلي الواضح في طلب السوق، اعتمد مُصنّعو إيثر السليلوز المحليون استراتيجيات تنافسية مُتباينة بناءً على نقاط قوتهم، مع استيعابهم الفعال لاتجاهات السوق واتجاهاته.

(1) سيظل ضمان استقرار جودة المنتج هو النقطة التنافسية الأساسية لمؤسسات الإيثر السليلوزية

إيثر السليلوزتُشكل هذه العملية نسبة صغيرة نسبيًا من تكاليف الإنتاج في معظم الشركات التابعة في هذه الصناعة، ولكنها تؤثر بشكل كبير على جودة المنتج. تحتاج فئة العملاء الراقية إلى إجراء تجارب على التركيبة قبل استخدام علامة تجارية ونموذج معين من إيثر السليلوز. بعد تكوين تركيبة مستقرة، يصعب عادةً استبدال المنتجات من علامات تجارية أخرى، كما تُفرض متطلبات أعلى على استقرار جودة إيثر السليلوز. تُعد هذه الظاهرة أكثر وضوحًا في المجالات الراقية مثل شركات إنتاج مواد البناء واسعة النطاق المحلية والأجنبية، والمواد المساعدة الصيدلانية، والمضافات الغذائية، وبولي كلوريد الفينيل (PVC)، وما إلى ذلك. لتحسين القدرة التنافسية للمنتجات، يجب على شركات الإنتاج ضمان الحفاظ على استقرار جودة دفعات إيثر السليلوز المختلفة الموردة لفترة طويلة، من أجل بناء سمعة جيدة في السوق.

(2) تحسين مستوى تكنولوجيا تطبيق المنتج هو اتجاه تطوير شركات الإيثر السليلوزية المحلية

مع تزايد نضج تكنولوجيا إنتاج إيثر السليلوز، يُفيد تطوير تكنولوجيا التطبيق للشركات في تعزيز قدرتها التنافسية الشاملة وبناء علاقات متينة مع العملاء. تتبنى شركات إيثر السليلوز الشهيرة في الدول المتقدمة استراتيجية تنافسية تتمثل في "استهداف العملاء الكبار رفيعي المستوى وتطوير التطبيقات والاستخدامات اللاحقة"، مما يُسهم في تطوير...إيثر السليلوزتطبيقات وصيغ استخدام، وتصميم سلسلة من المنتجات وفقًا لمجالات تطبيقية مُجزأة مختلفة لتسهيل استخدام العملاء، وتنمية الطلب في السوق اللاحقة من خلال ذلك. وقد تحولت المنافسة بين شركات إيثر السليلوز في الدول المتقدمة من تكنولوجيا المنتج إلى تكنولوجيا التطبيق.