纖維素醚的化學(xué)性質(zhì) 每種纖維素醚都具有纖維素的基本結(jié)構(gòu)---脫水葡萄糖結(jié)構(gòu)。在生產(chǎn)纖維素醚的過程中，先將纖維素纖維在堿性溶液中加熱，接著用醚化劑處理，纖維狀反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)提純、粉磨而形成一定細度的均勻粉末。 MC的生產(chǎn)過程中僅使用氯化甲烷作醚化劑；生產(chǎn)HPMC除了使用氯化甲烷外，還使用環(huán)氧丙烯來獲取羥丙基取代基團。各種纖維素醚具有不同的甲基和羥丙基取代率，因而影響到纖維素醚溶液的有機相溶性和熱凝膠溫度等性能。纖維素醚(CelluloseEther)是由纖維素經(jīng)過一種或幾種醚化劑的醚化反應(yīng)和干燥粉磨而成。根據(jù)醚取代基化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，纖維素醚可分為陰離子型、陽離子型和非離子型醚。離子型纖維素醚主要有羧甲基纖維素醚(CMC)；非離子型纖維素醚主要有甲基纖維素醚(MC)、羥丙基甲基纖維素醚(HPMC)和羥乙基纖維素醚(HC)等。非離子型醚又分為水溶性醚和油溶性醚，在砂漿產(chǎn)品中主要使用非離子型水溶性醚。在鈣離子存在情況下，離子型纖維素醚不穩(wěn)定，故在以水泥、熟石灰等為膠結(jié)材料的干混砂漿產(chǎn)品中很少使用。而非離子水溶性纖維素醚因具有懸浮穩(wěn)定性和保水作用，被廣泛應(yīng)用在建材工業(yè)中。
纖維素醚的應(yīng)用場景
纖維素醚是一種非離子型半合成的高分子聚合物，具有水溶性和溶劑性兩種，在不同行業(yè)中所引起的作用是不同的，比如在化學(xué)建材中，它具有一下復(fù)合作用：
①保水劑 ②增稠劑 ③流平性 ④成膜性 ⑤粘結(jié)劑
而在聚氯乙烯行業(yè)，它就是一種乳化劑、分散劑；在醫(yī)藥行業(yè)，它就是一種粘結(jié)劑和緩控釋骨架材料等，正因為纖維素具有多種的復(fù)合作用，所以它的應(yīng)用領(lǐng)域也最為廣泛。下面重點介紹一下纖維素醚在各種建材中的使用方法和作用。
(1)乳膠漆中：
在乳膠漆行中，要選擇羥乙基纖維素中，等粘度的一般規(guī)格為RT30000-50000cps，它與HBR250規(guī)格相對應(yīng)，參考用量一般是1.5‰-2‰左右。羥乙基在乳膠漆中的主要作用，就是增稠，防止顏料凝膠化，有助于顏料的分散，膠乳，的穩(wěn)定，并可以提高組份的粘度，有助于施工的流平性能：羥乙基纖維素使用比較方便，冷水、熱水都可以溶解，并且不受PH值的影響，在PI值2一12之間都可以安心使用，使用的方法是由以下三種：
I、直接在生產(chǎn)中加入：此方法應(yīng)該選擇羥乙基纖維素延遲型的，溶解時間在30分鐘以上的羥乙基纖維素，其使用步驟如下：
①預(yù)備有高應(yīng)切攪拌器的容器內(nèi)力口人定量的純凈水
②開始低速不停的攪拌，同時慢慢地把羥乙基均勻的加入溶液中
③繼續(xù)攪拌至所有顆粒物料濕透
④加入其它助劑和堿性添加劑等
⑤攪拌至所有羥乙基完全溶解，再加入配方中的其它組份，研磨到成品為止。
Ⅱ、配備母液侯用：此方法可選擇速溶型，并且具有防霉效果纖維素。此方法的優(yōu)點是有較大的靈活性，可以直接加入乳膠漆中，配制方法同①--④步驟相同。
Ⅲ、配成粥狀物侯用：由于有機溶劑對羥乙基來說是不良溶劑(不溶)因此可用這些溶劑配制粥狀物。最常用有機溶劑是乳膠漆配方中的有機液體，如乙二醇、丙二醇和成膜劑(如二乙二醇丁基醋酸脂)，粥狀物羥乙基纖維素可以直接加入漆中，加入后仍繼續(xù)攪拌至完全溶解為止。
(2)刮墻膩子中：
目前，我國在大部分城市耐水、耐擦洗的環(huán)保型膩子已基本被人們所重視，在前幾年間，由于用建筑膠水做成的膩子放射出甲醛氣體損害人們的身體健康，建筑膠水是用聚乙烯醇和甲醛進行縮醛反應(yīng)制的。所以這種材料逐漸被人們淘汰，而替代此材料的就是纖維素醚系列產(chǎn)品，也就是說發(fā)展環(huán)保建材，纖維素是目前唯一的一種材料。
在耐水膩子中又分為干粉膩子和膩子膏兩種，這兩種膩子中一般要選擇改性甲基纖維素和羥丙基甲基兩種，粘度規(guī)格一般在30000-60000cps之間最宜，在膩子中纖維素的主要作用就是保水、粘結(jié)、潤滑等作用。由于各個廠家的膩子配方不一樣，有的是灰鈣、輕鈣、白水泥等，有的是石膏粉、灰鈣、輕鈣等，所以兩種配方選擇纖維素的規(guī)格粘度及其滲入量也不一樣，一般的加入量為2‰-3‰左右。在刮墻膩子施工中，由于墻體基面都有一定的吸水性(磚墻的吸水率為13％，混凝土為3-5％)，再加上外界的蒸發(fā)，所以如果膩子失水過快，就會導(dǎo)致裂紋或脫粉等現(xiàn)象，從而使膩子的強度削弱，為此，加入纖維素醚后就會解決此間題。但是填充料的質(zhì)量，特別是灰鈣的質(zhì)量也是極其重要的。
由于纖維素具有較高的粘度，從而也增強了膩子的浮著力，也避免了施工中的流掛現(xiàn)象，并且刮起來之后比較舒暢、省力等。在于粉膩子中纖維素醚要適當多加廠點，它的生產(chǎn)，使用都比較方便，填充料與助劑進行干粉均勻混合即可，施工也比較便捷，現(xiàn)場配水，用多少配多少。
(3)混凝土砂漿：
在混凝土砂漿中，真正達到最終強度，必須使水泥完全水化反應(yīng)才行，特別是在夏季施工中，混凝土砂漿水失過快，采取完全水化的措施就養(yǎng)護撒水，此方法一是造成水資源浪費和操作不便，關(guān)鍵的是水只是在表面，而內(nèi)部水化仍然還是不完全，所以解決此問題的方法，在砂漿混凝土中加八保水劑纖維素一般選擇羥丙基甲基或甲基纖維素，粘度規(guī)格在20000--60000cps之間，添加量為2%--3%。左右，保水率可提高到85％以上，在砂漿混凝土中的使用方法為干粉均勻混合后力口入水即可。
(4)粉刷石膏、粘結(jié)石膏、嵌縫石膏中：
隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，人們對新型建材的需求也日異增加，由于人們對環(huán)保意識的增加和施工效率的不斷提高，膠凝材料石膏制品得到了飛速發(fā)展。目前最常見的石膏制品有粉刷石膏、粘結(jié)石膏、嵌石膏、磁磚粘結(jié)劑等。粉刷石膏是一種質(zhì)量優(yōu)良的內(nèi)墻與頂板抹灰材料，用它抹的墻面細膩光滑，不掉粉與基底粘結(jié)牢固，無開裂脫落現(xiàn)象，并具有防火功能；粘結(jié)石膏是一種新型建筑輕板粘結(jié)劑，是以石膏為基材，加人多種添力口劑而制成的粘體材料，它適用于各類無機建筑墻體材料之間的粘結(jié)，具有無毒、無味，早強快凝、粘結(jié)牢等特點，是建筑板、塊施工配套材料；石膏填縫劑是石膏板材之間縫隙填充料以及墻面、裂縫的修補填充物。
這些石膏制品具有一系列不同功能，除了石膏和相關(guān)填料起作用外，關(guān)鍵的問題是添加的纖維素醚助劑起著主導(dǎo)作用。由于石膏分為有無水石膏及半水石膏之分，不同的石膏對產(chǎn)品的性能影響不同，所以增稠、保水、緩凝決定著石膏建材的質(zhì)量。這些材料常見的問題就是空鼓開裂，初始強度達不到，解決這一問題，就是選擇纖維素的型號與緩凝劑復(fù)合利用方法問題，在這方面一般選擇甲基或羥丙基甲基30000--60000cps，加入量為1.5%--2％。之間，纖維素從中重點是保水緩凝潤滑作用。但是，在此中以靠纖維素醚作緩凝劑是達不到的，必須還要加檸檬酸緩凝劑混合使用后就不會影響初始強度。
保水率一般是指在沒有外界吸水的情況下，水份自然流失的多少，如果墻體大干燥，基面吸水和自然蒸發(fā)使材料失水過快，同樣會出現(xiàn)空鼓、開裂現(xiàn)象。此使用方法為干粉混合使用，如果配制溶液可參考溶液的配制方法。
(5)保溫砂漿
保溫砂漿是一種北方地區(qū)的新型內(nèi)墻保溫材料，它是由保溫材料、砂漿與粘結(jié)劑合成的一種墻體材料。纖維素在此材料中，重點起粘結(jié)、增加強度作用。一般選擇甲基纖維素高粘的(10000eps左右)，用量一般在2‰-3‰)之間，使用方法為干粉混合法。
(6)界面劑
界面劑選擇HPNC20000cps，磁磚粘結(jié)劑選擇60000cps以上的，在界面劑中重點作增稠劑，能提高抗拉強度和抗箭強度等作用。在磁磚粘結(jié)中作保水劑、防止磁磚失水過快脫落等。
產(chǎn)業(yè)鏈情況
(1)上游行業(yè)
生產(chǎn)纖維素醚所需的主要原材料包括精制棉（或木漿）和部分常用化學(xué)溶劑，如環(huán)氧丙烷、氯甲烷、液堿、片堿、環(huán)氧乙烷、甲苯及其他輔助材料等。本行業(yè)的上游行業(yè)企業(yè)包括精制棉、木漿生產(chǎn)企業(yè)以及部分化工企業(yè)。上述主要原材料價格的波動對纖維素醚的生產(chǎn)成本和售價會產(chǎn)生不同程度的影響。
精制棉成本占比較高。以建材級纖維素醚為例，報告期內(nèi)，精制棉成本占建材級纖維素醚銷售成本的比重分別為31.74%、28.50%、26.59%和26.90%。精制棉價格波動會影響纖維素醚的生產(chǎn)成本。生產(chǎn)精制棉的主要原料是棉短絨。棉短絨是棉花生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品之一，主要用于生產(chǎn)棉漿、精制棉、硝化棉等產(chǎn)品。棉短絨與棉花的利用價值和用途差異較大，其價格明顯低于棉花的價格，但與棉花的價格波動有一定相關(guān)性。棉短絨的價格波動會影響精制棉的價格。
精制棉價格的劇烈波動，會對本行業(yè)企業(yè)控制生產(chǎn)成本、產(chǎn)品定價和盈利能力產(chǎn)生不同程度的影響。在精制棉價格較高且木漿價格相對便宜的情況下，為降低成本，木漿可作為精制棉的替代和補充，主要用于生產(chǎn)醫(yī)藥食品級纖維素醚等粘度較低的纖維素醚。根據(jù)國家統(tǒng)計局網(wǎng)站數(shù)據(jù)，2013年我國棉花種植面積435萬公頃、全國棉花產(chǎn)量631萬噸。根據(jù)中國纖維素行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2014年，國內(nèi)主要精制棉生產(chǎn)企業(yè)的精制棉總產(chǎn)量33.2萬噸，原料供給充裕。
生產(chǎn)石墨類化工設(shè)備的主要原料是鋼材和石墨碳素等。鋼材和石墨碳素的價格占石墨類化工設(shè)備的生產(chǎn)成本比重較高。該等原料的價格波動對石墨類化工設(shè)備的生產(chǎn)成本和售價會產(chǎn)生一定影響。
(2)纖維素醚下游行業(yè)情況
纖維素醚作為“工業(yè)味精”，纖維素醚的添加比例較低，應(yīng)用范圍廣泛，下游行業(yè)分散在國民經(jīng)濟的各行各業(yè)。
通常情況下，下游建筑行業(yè)和房地產(chǎn)行業(yè)會對建材級纖維素醚的需求增速產(chǎn)生一定影響。當國內(nèi)建筑行業(yè)和房地產(chǎn)行業(yè)的增速較快時，國內(nèi)市場對建材級纖維素醚需求量的增速較快。當國內(nèi)建筑行業(yè)和房地產(chǎn)行業(yè)的增速放緩時，國內(nèi)市場對建材級纖維素醚的需求增速會有所放緩，使本行業(yè)的競爭更加激烈，加快本行業(yè)企業(yè)的優(yōu)勝劣汰進程。
2012年以來，在國內(nèi)建筑行業(yè)和房地產(chǎn)行業(yè)增速放緩的環(huán)境下，國內(nèi)市場對建材級纖維素醚的需求量未發(fā)生明顯波動。主要原因是：一、國內(nèi)建筑行業(yè)和房地產(chǎn)行業(yè)的總體規(guī)模大，市場需求總量較大；建材級纖維素醚的主要消費市場從經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和一二線城市，逐漸向中西部和三線城市擴展，國內(nèi)需求增長潛力和空間擴大；二、纖維素醚的添加量占建材成本的比重低，單個客戶用量較小，客戶分散，容易產(chǎn)生剛性需求，下游市場的總需求量呈相對穩(wěn)定的特點；三、市場價格變化是影響建材級纖維素醚需求結(jié)構(gòu)變化的重要因素，2012年以來建材級纖維素醚的售價降幅較大，使中高端產(chǎn)品價格下降幅度較大，吸引更多客戶采購選用，增加了對中高端產(chǎn)品的需求量，并擠壓普通型號產(chǎn)品的市場需求和價格空間。
醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)達程度和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的增長速度，會影響醫(yī)藥級纖維素醚的需求變化。人民生活水平的提高和發(fā)達的食品工業(yè)，有利于帶動市場對食品級纖維素醚的需求。
纖維素醚的發(fā)展趨勢
由于纖維素醚存在市場需求的結(jié)構(gòu)性差異，形成了實力強弱不同的企業(yè)得以共存的局面。針對市場需求的結(jié)構(gòu)性差異化明顯的特點，國內(nèi)纖維素醚廠家結(jié)合自身實力采取差異性競爭策略，同時也好很好的去把握市場的發(fā)展趨勢及方向。
(1)確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，仍將是纖維素醚企業(yè)的核心競爭要點
纖維素醚在本行業(yè)大多數(shù)下游企業(yè)的生產(chǎn)成本中占比較小，但對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大。中高端客戶群體在使用某一品牌型號的纖維素醚前，要經(jīng)過配方實驗。在形成穩(wěn)定的配方后，通常不會輕易更換其他品牌的產(chǎn)品，同時也對纖維素醚的質(zhì)量穩(wěn)定性提出更高要求。這種現(xiàn)象在國內(nèi)外大型建材生產(chǎn)企業(yè)、藥用輔料、食品添加劑、PVC 等高端領(lǐng)域更加突出。為提高產(chǎn)品的競爭力，生產(chǎn)企業(yè)須長期確保所供應(yīng)的不同批次纖維素醚都能保持質(zhì)量穩(wěn)定性，才能形成較好的市場信譽。
(2)提高產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)水平是國內(nèi)纖維素醚企業(yè)的發(fā)展方向
在纖維素醚生產(chǎn)技術(shù)日益成熟的情況下，較高的應(yīng)用技術(shù)水平有利于企業(yè)提升綜合競爭力，形成穩(wěn)定的客戶關(guān)系。發(fā)達國家的知名纖維素醚企業(yè)主要采取“面向大型高端客戶+開發(fā)下游用途與用法”的競爭策略，開發(fā)纖維素醚用途與使用配方，并根據(jù)不同的細分應(yīng)用領(lǐng)域配置系列產(chǎn)品以方便客戶使用，并藉此培養(yǎng)下游市場需求。發(fā)達國家的纖維素醚企業(yè)競爭已經(jīng)從產(chǎn)品進入到應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的競爭。
小結(jié)：纖維素醚素有“工業(yè)味精”之稱，具有用途廣、單位用量小、改性效果好、對環(huán)境友好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于建材、醫(yī)藥、食品、紡織、日化、石油開采、采礦、造紙、聚合反應(yīng)及航空航天等諸多領(lǐng)域。
