セルロースエーテルセルロースエーテルは、1種類または複数種類のエーテル化剤を用いたエーテル化反応と乾式粉砕によってセルロースから製造されます。エーテル置換基の化学構造の違いにより、セルロースエーテルはアニオン性、カチオン性、非イオン性の3種類に分類されます。イオン性セルロースエーテルには主にカルボキシメチルセルロースエーテル（CMC）が含まれ、非イオン性セルロースエーテルには主にメチルセルロースエーテル（MC）、ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル（HPMC）、ヒドロキシエチルセルロースエーテル（HC）などが挙げられる。非イオン性エーテルはさらに水溶性エーテルと油溶性エーテルに分けられ、主にモルタル製品に使用されている。イオン性セルロースエーテルはカルシウムイオンの存在下では不安定であるため、セメント、消石灰、その他のセメント質材料を用いたドライミックスモルタル製品にはほとんど使用されていない。非イオン性水溶性セルロースエーテルは、その懸濁安定性と保水性から、建材業界で広く使用されている。
1. セルロースエーテルの化学的性質
各セルロースエーテルセルロースエーテルは、セルロースの基本構造、すなわち脱水グルコース構造を有しています。セルロースエーテルの製造工程では、まずセルロース繊維をアルカリ溶液中で加熱し、その後エーテル化剤で処理します。繊維状の反応生成物は精製・粉砕され、一定の細かさを持つ均一な粉末となります。
MCの製造工程では、エーテル化剤として塩化メタンのみが使用されます。HPMCエポキシプロピレンはヒドロキシプロピル置換基を得るためにも使用されます。様々なセルロースエーテルはメチル基およびヒドロキシプロピル基の置換率が異なり、セルロースエーテル溶液の有機溶媒への溶解性、熱ゲル化温度などの特性に影響を与えます。
2. セルロースエーテルの応用シナリオ
セルロースエーテル水溶性および溶剤性を有する非イオン性半合成ポリマーであり、その効果は業界によって異なります。例えば、化学建材においては、以下の複合的な効果があります。
①保水剤 ②増粘剤 ③レベリング性 ④造膜性 ⑤接着剤
の中でPVC工業分野では、乳化剤および分散剤として用いられます。医薬業界では、セルロースは一種の結合剤および徐放性骨格材料として用いられ、多様な複合効果を有することから、その応用分野も最も広範囲にわたります。以下では、セルロースエーテルの様々な建築材料における利用方法と機能について焦点を当てます。
（１）ラテックス塗料の場合：
ラテックス塗料業界では、ヒドロキシエチルセルロース. 均一粘度の一般的な規格はRT30000〜5000cpsで、これはHBR250規格に相当します。参考投与量は通常1.5‰〜2‰程度です。ラテックス塗料におけるヒドロキシエチルセルロースの主な役割は、増粘、顔料ゲル化防止、顔料分散への寄与、ラテックスの安定性、成分粘度の向上、施工時のレベリング性能への寄与です。ヒドロキシエチルセルロースは使いやすく、冷水や温水に溶解でき、PH値の影響を受けません。PI値2〜12の間で安全に使用できます。次の3つの方法が使用されます。I 生産時に直接添加する：この方法では、溶解時間が30分以上のヒドロキシエチルセルロース遅延タイプを選択する必要があります。使用手順は次のとおりです。①高歪みスターラーを備えた容器に定量の純水を入れます。②低速で停止せずに撹拌を開始し、同時にヒドロキシエチルを溶液にゆっくりと均一に加えます。 ③ すべての粒子材料が濡れるまで撹拌を続けます。 ④ その他の添加剤とアルカリ添加剤を追加します。 ⑤ すべてのヒドロキシエチルが完全に溶解するまで撹拌します。次に、他の成分を配合物に加えて、完成品になるまで粉砕します。 II. 使用するための母液の準備：この方法は、インスタントタイプを選択でき、セルロースに対して防カビ効果があります。 この方法の利点は、柔軟性が高く、ラテックス塗料に直接添加できることです。 調製方法は、手順 ①〜 ④ と同じです。 III. 将来使用するための粥状物質の製造：有機溶剤はヒドロキシエチルに対して不良溶剤（不溶性）であるため、これらの溶剤を使用して粥状物質を調製できます。 最も一般的に使用される有機溶剤は、エマルジョン塗料配合物の有機液体であり、エチレングリコール、プロピレングリコール、フィルム形成剤（ジエチレングリコールブチルアセテートなど）などがあります。 粥状のヒドロキシエチルセルロースを塗料に直接添加し、完全に溶解するまで撹拌を続けることができます。
（２）壁パテを削る場合：
現在、中国のほとんどの都市では、耐水性と摩擦に強い環境に優しいパテが基本的に高く評価されています。過去数年間、建築用接着剤で作られたパテからホルムアルデヒドガスが放出され、人々の健康を害したため、建築用接着剤はポリビニルアルコールとホルムアルデヒドのアセタール反応によって作られました。そのため、この材料は徐々に人々によって廃止され、この材料の代替品はセルロースエーテルシリーズの製品であり、環境に優しい建築材料の開発を意味します。現在利用可能な材料はセルロースのみです。耐水パテでは、ドライパウダーパテとパテペーストの2種類に分けられます。一般的に、改質メチルセルロースとヒドロキシプロピルメチルセルロースの2種類のパテが選択され、粘度仕様は通常30000〜60000 cpsです。パテ中のセルロースの主な機能は、水分を保持し、接着し、潤滑することです。パテの配合はメーカーによって異なり、灰色カルシウム、軽質カルシウム、白セメントなどもあれば、石膏粉、灰色カルシウム、軽質カルシウムなどもあり、2つの配合のセルロースの規格、粘度、浸透量も異なりますが、一般的な添加量は約2‰-3‰です。 削り壁パテの施工では、壁のベース面の一定の吸水率（レンガ壁の吸水率は13％、コンクリートの吸水率は3〜5％）と外部蒸発により、パテの水分損失が速すぎると、ひび割れや粉剥がれが発生し、パテの強度が低下します。そのため、セルロースエーテルを添加することでこの問題を解決できます。ただし、充填材の品質、特に灰色カルシウムの品質も非常に重要です。セルロースエーテルは粘度が高いため、パテの浮力を高め、施工中のたわみを防止し、削り取り作業の快適性と省力化を実現します。粉末パテに含まれるセルロースエーテルは、工場で適切な量だけ添加する必要があります。製造と使用は比較的容易で、充填材や添加剤は乾燥粉末と均一に混合できます。施工も比較的容易で、現場での水分配分は使用量に応じて調整できます。
（３）コンクリートモルタル：
コンクリートモルタルでは、最終的な強度を真に達成するためには、セメントを完全に水和させる必要があります。特に夏場の工事では、コンクリートモルタルの水分損失が速すぎるため、完全な水和対策を講じて水分を保持し、散水します。この方法は、水資源の浪費と作業上の不便を引き起こし、重要なのは、水が表面にしか存在せず、内部の水和が不完全であることです。したがって、この問題の解決策は次のとおりです。モルタルコンクリートに8種類の保水剤セルロースを添加する場合、通常はヒドロキシプロピルメチルセルロースまたはメチルセルロースを選択し、粘度規格は20000〜60000 cps、添加量は2〜3％です。前後で、保水率は85％以上に高めることができます。モルタルコンクリートでの使用方法は、乾燥粉末を均一に混ぜてから、口に水を注ぐことです。
（４）左官用石膏、接着用石膏及び目地用石膏の場合：
建築業界の急速な発展に伴い、新しい建築材料に対する需要も日々高まっています。環境保護意識の高まりと施工効率の継続的な向上により、セメント系石膏製品は急速に発展しました。現在、最も一般的な石膏製品には、左官用石膏、接着用石膏、埋め込み用石膏、タイル用バインダーなどがあります。石膏左官材は、内壁や屋根スラブを左官するための高品質の材料です。左官材を使用した壁は、きめ細かく滑らかで、粉が剥がれることなく、下地にしっかりと接着し、ひび割れや剥がれがなく、防火機能を備えています。接着石膏は、石膏をベース材料としてさまざまな力の添加剤を加えた新しいタイプの建築用軽量ボードバインダーです。さまざまな無機建築壁材間の接着に適しており、無毒、無臭、早期強度、速硬化、強力な接着などの特徴があります。建築ボードやブロック構造のサポート材料です。石膏目地材は、石膏ボードの隙間を埋める材料として、また壁やひび割れの補修用充填材として使用されます。これらの石膏製品には、様々な機能があります。石膏および関連充填材に加えて、重要な問題は、添加されたセルロースエーテル添加剤が支配的な役割を果たすことです。石膏は無水石膏と半水石膏に分けられ、異なる種類の石膏は製品の性能に異なる影響を与えます。したがって、増粘性、保水性、および遅延性が石膏建材の品質を決定します。これらの材料に共通する問題は、空洞化とひび割れであり、初期の強度に達することができません。この問題を解決するには、セルロースのモデルと遅延剤の複合利用方法を選択する必要があります。この点で、メチルまたはヒドロキシプロピルメチルは、通常30000〜60000 cpsとして選択され、添加量は1.5％〜2％です。中でもセルロースは、保水性、遅延性、潤滑性を重視しています。しかし、本工程ではセルロースエーテルを遅延剤として使用することはできず、初期強度に影響を与えずに混合・使用するにはクエン酸遅延剤を添加する必要があります。保水率は、一般的に外部からの吸水を伴わない自然水分損失量を指します。壁面が乾燥している場合、下地表面の吸水と自然蒸発により、材料の水分損失が急激になり、空洞化やひび割れの原因となります。この使用方法は、乾燥粉末を混合する場合です。溶液を調製する場合は、溶液調製方法を参照してください。
（５）断熱モルタル
断熱モルタルは、北方地域における新しいタイプの内壁断熱材であり、断熱材、モルタル、接着剤からなる壁材です。セルロースは、この材料の接着と強度向上に重要な役割を果たします。一般的には、高粘度（10000eps前後）のメチルセルロースが選ばれ、その使用量は2‰～3‰の範囲で調整されます。使用方法は、乾式粉末混合です。
（6）界面剤
インターフェースエージェントはHPMCタイル用接着剤は20000cps以上、タイル用接着剤は60000cps以上が推奨されます。界面剤としては、引張強度と耐矢性を向上させる増粘剤に重点を置く必要があります。タイルの接着には保水剤を塗布することで、水分の損失によるタイルの早期剥離を防止します。
3. 産業チェーンの状況
（１）上流産業
生産に必要な主な原材料セルロースエーテルセルロースエーテルの主な原料には、精製綿（または木材パルプ）に加え、エポキシプロパン、クロロメタン、液体アルカリ、フレークアルカリ、エチレンオキシド、トルエンなどの一般的な化学溶剤、その他の補助原料が含まれます。この業界の上流企業には、精製綿や木材パルプの生産企業に加え、一部の化学企業が含まれます。上記の主要原料価格の変動は、セルロースエーテルの生産コストと販売価格に程度の差はありますが影響を与えます。
精製綿のコストは比較的高いです。建材用セルロースエーテルを例にとると、報告期間中、精製綿のコストが建材用セルロースエーテルの販売コストに占める割合は、それぞれ31.74%、28.50%、26.59%、26.90%でした。精製綿価格の変動は、セルロースエーテルの生産コストに影響を与えます。精製綿の主な原料はコットンリンターです。コットンリンターは綿花生産工程の副産物の一つで、主に綿花パルプ、精製綿、ニトロセルロースなどの製品の製造に使用されます。コットンリンターと綿花の利用価値と用途には大きな違いがあり、価格は綿花よりも大幅に低いですが、綿花価格の変動と一定の相関関係があります。コットンリンターの価格変動は、精製綿の価格に影響を与えます。
精製綿価格の急激な変動は、この業界における企業の生産コスト管理、製品価格設定、収益性にさまざまな影響を及ぼすでしょう。精製綿価格が高騰し、木材パルプ価格が比較的安い状況において、コスト削減のため、木材パルプは精製綿の代替品や補足品として使用され、主に医薬用や食品用のセルロースエーテルなど、粘度の低いセルロースエーテルの生産に利用されています。国家統計局のウェブサイトデータによると、2013年の中国の綿花栽培面積は435万ヘクタール、全国の綿花生産量は631万トンでした。中国セルロース産業協会の統計データによると、2014年、国内の主要精製綿生産企業の精製綿花総生産量は33万2000トンで、原材料の供給は潤沢でした。
グラファイト系化学装置の主な原材料は、鋼鉄とグラファイトカーボンです。鋼鉄とグラファイトカーボンの価格は、グラファイト化学装置の製造コストに占める割合が高く、これらの原材料の価格変動は、グラファイト化学装置の製造コストと販売価格に一定の影響を与えます。
（２）セルロースエーテル下流産業の状況
セルロースエーテルは、「工業用グルタミン酸ナトリウム」として、添加物の割合が低く、用途範囲が広く、下流産業は国民経済のさまざまな産業に点在しています。
通常、川下の建設・不動産業界は、建材用セルロースエーテルの需要成長率に一定の影響を与えます。国内の建設・不動産業界の成長率が比較的速い場合、国内市場における建材用セルロースエーテルの需要は急速に成長します。一方、国内の建設・不動産業界の成長率が鈍化すると、国内市場における建材用セルロースエーテルの需要も鈍化し、業界内の競争は激化し、企業の生き残りプロセスが加速します。
2012年以来、国内の建築・不動産産業の減速を背景に、国内市場における建材用セルロースエーテルの需要は大きな変動がありません。主な原因は、第一に、国内の建築・不動産産業の全体規模が大きく、市場全体の需要が比較的大きいこと、建材用セルロースエーテルの主な消費市場が経済発展地域や一線都市、二線都市から中西部地域、三線都市へと徐々に拡大し、国内需要の成長ポテンシャルとスペースが拡大していること、第二に、セルロースエーテルの添加量が建材コストに占める割合が低く、顧客一人当たりの使用量が少ないこと、顧客が分散していることなどです。そのため、需要が硬直化しやすくなります。下流市場の総需要は比較的安定しています。第三に、市場価格の変動は、建材用セルロースエーテルの需要構造に影響を与える重要な要因です。 2012年以来、建材グレードのセルロースエーテルの価格が大幅に下落し、中高級製品の価格が大幅に下落し、より多くの顧客の購入と選択を引き付け、中高級製品の需要が増加し、普通モデルの製品の市場需要と価格スペースを圧迫しました。
医薬産業の発展レベルと成長率は、医薬グレードのセルロースエーテルの需要に影響を与えます。人々の生活水準の向上と食品産業の発展は、食品グレードのセルロースエーテルの市場需要の拡大に寄与します。
6. セルロースエーテルの開発動向
セルロースエーテルの市場需要構造の違いにより、異なる強みを持つ企業が共存する状況が生じています。市場需要の明らかな構造的差異に対応して、国内のセルロースエーテルメーカーは、市場の発展動向と方向性を効果的に把握しながら、それぞれの強みに基づいた差別化された競争戦略を採用しています。
（１）製品品質の安定性を確保することは、セルロースエーテル企業にとって依然として中核的な競争ポイントとなる。
セルロースエーテルこの業界のほとんどの下流企業では、セルロースエーテルの配合は生産コストに占める割合が比較的小さいですが、製品の品質に大きな影響を与えます。ハイエンドの顧客グループは、特定のブランドとモデルのセルロースエーテルを使用する前に、配合実験を行う必要があります。安定した配合を形成した後は、通常、他のブランドの製品を置き換えることは容易ではなく、セルロースエーテルの品質安定性に対する要求も高くなります。この現象は、国内外の大規模な建材生産企業、医薬品添加剤、食品添加物、PVCなどのハイエンド分野でより顕著です。製品の競争力を高めるために、生産企業は、供給されるセルロースエーテルの異なるバッチの品質安定性が長期間維持されることを確保し、良好な市場評判を形成する必要があります。
（2）製品応用技術レベルの向上は、国内セルロースエーテル企業の発展方向である。
セルロースエーテルの生産技術が成熟するにつれ、より高度な応用技術は、企業が総合的な競争力を高め、安定した顧客関係を築く上で有利になります。先進国の著名なセルロースエーテル企業は主に「大規模なハイエンド顧客をターゲットにし、下流の用途と使用法を開発する」という競争戦略を採用し、セルロースエーテル用途と使用処方を最適化し、細分化された応用分野に応じて製品シリーズを構成することで顧客の使用を容易にし、これを通じて下流市場の需要を開拓しています。先進国におけるセルロースエーテル企業間の競争は、製品から応用技術へと移行しています。
投稿日時: 2023年8月31日