纖維素醚按化學(xué)特性分類分析

纖維素醚按化學(xué)特性分類分析

纖維素醚按化學(xué)特性分類纖維素醚可以是單醚，也可以是混合醚，其性能具有一定差異。在纖維素大分子上有低取代的親水性基團(tuán)，如羥乙基基團(tuán)，就可以賦予產(chǎn)物一定的親水性；而對(duì)于憎水性基團(tuán)，如甲基、乙基等，只有中等取代度才能賦予產(chǎn)物一定的水溶性。根據(jù)纖維素取代基種類、電離性和溶解性差異，可以將纖維素醚進(jìn)行分類。纖維素醚的分類纖維素（cellulose）是植物細(xì)胞壁的主要成分，是自然界中分布最廣、含量最多的一種多糖，占植物界碳含量的50%以上。其中，棉花的纖維素含量接近100%，是天然的最純纖維素來(lái)源。一般木材中，纖維素占40～50%，還有10~30%的半纖維素和20～30%的木質(zhì)素。纖維素醚按照取代基的數(shù)量可以分為單一醚和混合醚，按照電離性可以分為離子型纖維素醚和非離子型纖維素醚。纖維素醚行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈纖維素醚的上游原材料主要是精制棉/棉漿粕/木漿，經(jīng)過(guò)堿化后得到纖維素，再加入環(huán)氧丙烷和氯甲烷進(jìn)行醚化，得到纖維素醚。纖維素醚分為非離子型和離子型，下游應(yīng)用涉及建材/涂料、醫(yī)藥、食品添加劑等。纖維素醚行業(yè)下游需求分布據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)纖維素醚下游建材占比33%，石油領(lǐng)域占比16%，食品領(lǐng)域占比15%，醫(yī)藥領(lǐng)域占比8%，其他領(lǐng)域占比28%。在房住不炒政策背景下，房地產(chǎn)行業(yè)進(jìn)入調(diào)整階段。但政策驅(qū)動(dòng)下，瓷磚膠替代水泥砂漿將帶來(lái)建材級(jí)纖維素醚需求提升，2021年12月14日，住建部發(fā)布公告禁止飾面磚水泥砂漿粘貼工藝。瓷磚膠等粘結(jié)劑是纖維素醚的下游，作為水泥砂漿的替代，具有粘結(jié)強(qiáng)度高、不易老化脫落的優(yōu)點(diǎn)，但由于使用成本較高，普及率較低。水泥拌砂漿工藝被禁止背景下，預(yù)計(jì)瓷磚膠等粘結(jié)劑使用普及將帶來(lái)建材級(jí)纖維素醚有望需求提升。從進(jìn)出口情況看，國(guó)內(nèi)纖維素醚行業(yè)的出口量大于進(jìn)口量，且出口增速快。2015年-2021年，國(guó)內(nèi)纖維素醚出口量由4．07萬(wàn)噸增長(zhǎng)至8．79萬(wàn)噸，CAGR為13．7%，出口的纖維素醚主要以中低端應(yīng)用的建材級(jí)纖維素醚為主；進(jìn)口量較為平穩(wěn)，在0．95-1．80萬(wàn)噸間波動(dòng)。進(jìn)出口金額方面，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2022年上半年我國(guó)纖維素醚進(jìn)口金額為0．79億美元，同比下降4．45%，出口金額為2．91億美元，同比增長(zhǎng)78．18%。德國(guó)、韓國(guó)與美國(guó)是我國(guó)纖維素醚主要進(jìn)口來(lái)源地，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年進(jìn)口德國(guó)、韓國(guó)與美國(guó)纖維素醚分別占比34．28%、28．24%與19．09%，其次從日本、比利時(shí)進(jìn)口量占比9．06%與6．62%，其他地區(qū)進(jìn)口量占比3．1%。我國(guó)纖維素醚出口地區(qū)較多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)纖維素醚出口至俄羅斯1．22萬(wàn)噸，占比出口總量的13．89%，出口印度0．85萬(wàn)噸，占比9．69%，出口土耳其、泰國(guó)與巴西分別占比6．55%、6．34%與5．05%，其他地區(qū)出口量占比58．48%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019-2021年我國(guó)纖維素醚表觀消費(fèi)量略微下降，2021年為57．8萬(wàn)噸，同比下降4．62%，未來(lái)在下游需求的帶動(dòng)下，我國(guó)纖維素醚表觀消費(fèi)量在2022-2024年逐年增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2024年達(dá)到64．4萬(wàn)噸。纖維素醚行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析纖維素醚是纖維素與醚化劑在一定條件下反應(yīng)生成的一系列纖維素衍生物的總稱，是纖維素大分子上羥基被醚基團(tuán)部分或全部取代的產(chǎn)品。纖維素醚的主要基礎(chǔ)反應(yīng)物纖維素是一種豐富的天然有機(jī)可再生資源，主要來(lái)源于陸生、海底植物和動(dòng)物體內(nèi)。纖維素根據(jù)來(lái)源可分為兩大類：一類為棉、木、麻和各種秸稈等植物纖維素；另一類來(lái)自動(dòng)物細(xì)菌、海底生物和各類動(dòng)物體內(nèi)的動(dòng)物纖維素。對(duì)纖維素醚的工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，所用的原料纖維素主要是棉、木纖維素兩大類，其中棉纖維素主要是通過(guò)除去長(zhǎng)絨后殘留在棉籽殼上長(zhǎng)度小于10㎜的棉短絨（纖維素含量約為65%-80%）經(jīng)精制工藝而制得的纖維素含量達(dá)到99．50%以上的棉漿粕；而木纖維素是不同種類木材（木材中通常含有35%-45%的纖維素）通過(guò)亞硫酸氫鹽工藝等方式加工制成纖維素含量較高的木漿。由于纖維素大分子存在鏈內(nèi)、鏈間氫鍵，很難溶解在水和幾乎所有的有機(jī)溶劑中，但經(jīng)過(guò)醚化引入醚基團(tuán)，破壞了分子內(nèi)、分子間氫鍵，改善了其親水性，使其在水介質(zhì)中的溶解性大大提高。纖維素醚具備多種重要的性質(zhì)，具體包括：溶液增稠性，良好的水溶性，懸浮或乳膠穩(wěn)定性，膠體保護(hù)性，成膜性，保水性，粘合性，無(wú)毒、無(wú)味、生物相容性等。由于具備上述特性，纖維素醚在涂料、建筑材料、日化用品、油氣開(kāi)采、制藥、食品、紡織、造紙等諸多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。行業(yè)內(nèi)通常將纖維素醚產(chǎn)品按照離子型和非離子型纖維素醚進(jìn)行劃分，中國(guó)纖維素行業(yè)協(xié)會(huì)即下設(shè)離子型和非離子型纖維素醚兩個(gè)分會(huì)。非離子型纖維素醚包括HPMC、HEC、MHEC、MC、HPC等，多作為成膜劑、粘結(jié)劑、分散劑、保水劑、增稠劑、乳化劑和穩(wěn)定劑等，被廣泛應(yīng)用于涂料、建筑材料、日化用品、油氣開(kāi)采、醫(yī)藥、食品、紡織、造紙等諸多領(lǐng)域，其中用量最大的是涂料和建筑材料領(lǐng)域。離子型纖維素醚主要是CMC及其改性產(chǎn)品PAC，相較于非離子型纖維素醚，離子型纖維素醚的耐溫性、耐鹽性及穩(wěn)定性較差，性能受到外界影響較大且易與部分涂料及建筑材料中含有的Ca2+反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，所以在建材、涂料領(lǐng)域應(yīng)用較少。但因其具有較好的水溶性、增稠、粘結(jié)、成膜、保持水分及分散穩(wěn)定性等特性，加上生產(chǎn)工藝成熟、制取成本相對(duì)較低，主要用于洗滌劑、油氣開(kāi)采和食品添加劑等領(lǐng)域。目前，我國(guó)纖維素醚行業(yè)主要應(yīng)用于建材領(lǐng)域，其市場(chǎng)需求占比達(dá)到33%，尤其是近幾年房地產(chǎn)竣工面積回暖將帶動(dòng)纖維素醚建材領(lǐng)域需求持續(xù)上升。而日化、醫(yī)藥、食品、涂料等領(lǐng)域的纖維素醚需求也正隨著應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展而快速增長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，我國(guó)纖維素醚行業(yè)下游市場(chǎng)需求將不斷擴(kuò)大。與此同時(shí)，我國(guó)纖維素醚行業(yè)海外市場(chǎng)需求旺盛，出口量是進(jìn)口量的四倍，進(jìn)出口貿(mào)易呈現(xiàn)順差。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)纖維素醚行業(yè)出口量為77272噸，進(jìn)口量為16738噸。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面，我國(guó)是全球纖維素醚生產(chǎn)大國(guó)，在建材領(lǐng)域的纖維素醚基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但是在涂料、醫(yī)藥食品等領(lǐng)域仍然被陶氏、亞什蘭、信越等外企壟斷。目前，我國(guó)纖維素醚萬(wàn)噸級(jí)以上的企業(yè)數(shù)量較少，其中山東赫達(dá)是國(guó)內(nèi)纖維素醚領(lǐng)域龍頭企業(yè)，而千噸級(jí)的非離子型纖維素醚小型生產(chǎn)企業(yè)眾多，生產(chǎn)技術(shù)及能力低下。纖維素醚有工業(yè)味精之美譽(yù)，具有溶液增稠性、良好水溶性、懸浮或乳膠穩(wěn)定性、成膜性、保水性、黏合性等優(yōu)良性能，同時(shí)無(wú)毒、無(wú)味，被廣泛應(yīng)用于建材、醫(yī)藥、食品、紡織、日化、石油開(kāi)采、采礦、造紙、聚合反應(yīng)及航天航空等諸多領(lǐng)域。纖維素醚具有用途廣、單位使用量小、改性效果好、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，在其添加領(lǐng)域內(nèi)可明顯改善和優(yōu)化產(chǎn)品性能，有利于提高資源利用效率和產(chǎn)品附加值，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域必不可少的環(huán)保型添加劑。得益于我國(guó)城市化水平的提高，建筑材料行業(yè)迅速發(fā)展，施工機(jī)械化水平不斷提高，消費(fèi)者對(duì)建材的環(huán)保要求也越來(lái)越高，帶動(dòng)了非離子型纖維素醚在建材領(lǐng)域的需求量?！秶?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃綱要》提出，統(tǒng)籌推進(jìn)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施和新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，打造系統(tǒng)完備、高效實(shí)用、智能綠色、安全可靠的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系。此外，2020年2月14日，全面深化改革委員會(huì)第十二次會(huì)議指出新基建是未來(lái)我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的方向，會(huì)議提出基礎(chǔ)設(shè)施是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要支撐，要以整體優(yōu)化、協(xié)同融合為導(dǎo)向，統(tǒng)籌存量和增量、傳統(tǒng)和新型基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展，打造集約高效、經(jīng)濟(jì)適用、智能綠色、安全可靠的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系。新基建的實(shí)施執(zhí)行有利于我國(guó)城市化建設(shè)朝智能化、科技化的方向推進(jìn)，有利于增加建材級(jí)纖維素醚的國(guó)內(nèi)需求量。纖維素醚的應(yīng)用與功能纖維素醚有工業(yè)味精之美譽(yù)，具有溶液增稠性、良好水溶性、懸浮或乳膠穩(wěn)定性、成膜性、保水性、黏合性等優(yōu)良性能，同時(shí)無(wú)毒、無(wú)味，被廣泛應(yīng)用于建材、醫(yī)藥、食品、紡織、日化、石油開(kāi)采、采礦、造紙、聚合反應(yīng)及航天航空等諸多領(lǐng)域。纖維素醚具有用途廣、單位使用量小、改性效果好、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，在其添加領(lǐng)域內(nèi)可明顯改善和優(yōu)化產(chǎn)品性能，有利于提高資源利用效率和產(chǎn)品附加值，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域必不可少的環(huán)保型添加劑。食品級(jí)纖維素醚的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)食品級(jí)纖維素醚是公認(rèn)的安全食品添加劑，可用作食品增稠劑、穩(wěn)定劑和保濕劑，起到增稠、保水、改善口感等作用，在發(fā)達(dá)國(guó)家得到普遍應(yīng)用，主要用于烘培食品、膠原蛋白腸衣、植脂奶油、果汁、醬料、肉類及其他蛋白質(zhì)產(chǎn)品、油炸食品等。中國(guó)、美國(guó)、歐盟以及其他很多國(guó)家允許HPMC和離子型纖維素醚CMC作為食品添加劑使用。我國(guó)的食品級(jí)纖維素醚在食品生產(chǎn)中的使用比例較低。主要原因是，國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)纖維素醚作為食品添加劑功能認(rèn)識(shí)的起步較晚，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)仍處于應(yīng)用推廣階段，加上食品級(jí)纖維素醚的售價(jià)較高，纖維素醚在我國(guó)的食品生產(chǎn)中的使用領(lǐng)域較少。隨著人們對(duì)健康食品認(rèn)識(shí)的提高，國(guó)內(nèi)食品行業(yè)對(duì)纖維素醚的消費(fèi)量有望進(jìn)一步增長(zhǎng)。中國(guó)纖維素醚行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析經(jīng)過(guò)十多年的努力，我國(guó)纖維素醚行業(yè)從無(wú)到有、經(jīng)歷了突飛猛進(jìn)式的大發(fā)展，在全球同行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力日益增強(qiáng)，已在建材級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)形成了巨大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和本土化優(yōu)勢(shì)，基本實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)纖維素醚產(chǎn)能為80．9萬(wàn)噸/年，產(chǎn)能利用率為80%，預(yù)計(jì)到2024年我國(guó)纖維素醚產(chǎn)能增長(zhǎng)至92．5萬(wàn)噸/年，產(chǎn)能拉應(yīng)力為82%。產(chǎn)量方面，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)纖維素醚產(chǎn)量為64．8萬(wàn)噸，同比2020年下降2．11%，預(yù)計(jì)未來(lái)三年我國(guó)纖維素醚產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)，到2024年達(dá)到75．6萬(wàn)噸。纖維素醚全球市場(chǎng)的供需分布根據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)，2020年全球纖維素醚市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了305億元，預(yù)計(jì)2026年將達(dá)到393億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約4．32%。IHSMarkit發(fā)布的報(bào)告顯示，亞太地區(qū)是全球纖維素醚市場(chǎng)最大的產(chǎn)地和需求地，中國(guó)是其中最主要的推動(dòng)力。2018年，全球纖維素醚的消耗量接近110萬(wàn)噸，從生產(chǎn)端看，有43%來(lái)自亞洲，其中，中國(guó)占亞洲產(chǎn)量的79%，西歐和北美分別占據(jù)全球總產(chǎn)量36%和8%的份額。從消費(fèi)端看，亞洲地區(qū)占總消費(fèi)量的40%，西歐和北美分別占全球消費(fèi)量的19%和11%。纖維素醚的需求分布與不同國(guó)家和地區(qū)的技術(shù)應(yīng)用水平密切相關(guān)。歐洲、北美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家在纖維素醚應(yīng)用方面比較成熟，其產(chǎn)品應(yīng)用覆蓋面廣，服務(wù)客戶相對(duì)集中；發(fā)展中國(guó)家受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的限制，纖維素醚應(yīng)用水平處于成長(zhǎng)階段，相比于發(fā)達(dá)國(guó)家，其產(chǎn)品應(yīng)用覆蓋面相對(duì)小，面對(duì)的客戶更為分散。隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，發(fā)展中國(guó)家日益成為全球纖維素醚消費(fèi)量的主要增長(zhǎng)地區(qū)，為國(guó)內(nèi)纖維素醚企業(yè)提供了走出去的空間。纖維素醚行業(yè)分類及發(fā)展纖維素（cellulose）是植物細(xì)胞壁的主要成分，是自然界中分布最廣、含量最多的一種多糖，占植物界碳含量的50%以上。其中，棉花的纖維素含量接近100%，是天然的最純纖維素來(lái)源。一般木材中，纖維素占40～50%，還有10～30%的半纖維素和20～30%的木質(zhì)素。纖維素醚是以天然纖維素為原料，在一定條件下經(jīng)過(guò)堿化、醚化反應(yīng)、后處理等一系列化學(xué)及物理過(guò)程，生成的一系列纖維素衍生物的總稱，是纖維素分子鏈上羥基被醚基團(tuán)部分或全部取代后形成的產(chǎn)品。纖維素醚具有工業(yè)味精之美譽(yù)，具有溶液增稠性、良好水溶性、懸浮或乳膠穩(wěn)定性、保護(hù)膠體作用、成膜性、保水性等優(yōu)良特性，被廣泛應(yīng)用于建材、醫(yī)藥、食品、紡織、日化、石油開(kāi)采、采礦、造紙、聚合反應(yīng)、蜂窩陶瓷、航天航空及新能源電池等諸多領(lǐng)域。纖維素醚具有用途廣、單位使用量小、改性效果好、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，在其添加領(lǐng)域內(nèi)可明顯改善和優(yōu)化產(chǎn)品性能，有利于提高資源利用效率和產(chǎn)品附加值，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域必不可少的環(huán)保型添加劑。建材級(jí)纖維素醚具有增稠、保水和緩凝的優(yōu)良特性，被廣泛應(yīng)用于預(yù)拌砂漿、PVC、乳膠漆、膩?zhàn)拥冉ú漠a(chǎn)品，市場(chǎng)需求量最大。醫(yī)藥級(jí)纖維素醚是