纤维素醚由纤维素与一种或几种醚化剂发生醚化反应，经干磨而成。根据醚取代基化学结构的不同，纤维素醚可分为阴离子醚、阳离子醚和非离子醚。离子型纤维素醚主要有羧甲基纤维素醚（CMC）；非离子纤维素醚主要有甲基纤维素醚（MC）、羟丙基甲基纤维素醚（羟丙基甲基纤维素）和羟乙基纤维素醚（HC）。非离子醚又分为水溶性醚和油溶性醚，主要用于砂浆产品。在钙离子存在下，离子纤维素醚不稳定，因此很少用于水泥、熟石灰等胶凝材料的干混砂浆产品中。非离子水溶性纤维素醚因其悬浮稳定性和保水性能而广泛应用于建材行业。
1、纤维素醚的化学性质
各纤维素醚具有纤维素的基本结构——脱水葡萄糖结构。在生产纤维素醚的过程中，首先将纤维素纤维在碱性溶液中加热，然后用醚化剂处理。纤维状反应产物经纯化、研磨，形成具有一定细度的均匀粉末。
MC生产过程中仅使用甲烷氯化物作为醚化剂；除了在生产中使用甲烷氯化物羟丙基甲基纤维素，环氧丙烯也用于获得羟丙基取代基。各种纤维素醚具有不同的甲基和羟丙基取代率，影响纤维素醚溶液的有机溶解度和热凝胶温度等性能。
2、纤维素醚的应用场景
纤维素醚是一种非离子半合成聚合物，具有水溶性和溶剂型特性，在不同行业其效果也不同。例如，在化学建筑材料中，它具有以下复合作用：
① 保水剂 ② 增稠剂 ③ 流平性 ④ 成膜性 ⑤ 粘合剂
在PVC工业上用作乳化剂、分散剂；在医药工业中，纤维素是一种粘合剂和缓释骨架材料，正是由于其具有多重复合作用，其应用领域也最为广泛。下面，我们重点介绍一下纤维素醚在各种建筑材料中的使用方法和作用。
(1)在乳胶漆中：
在乳胶漆行业，需要选择羟乙基纤维素。等粘度的一般规格为RT30000-5000cps，对应HBR250规格。参考用量一般在1.5‰-2‰左右。羟乙基在乳胶漆中的主要作用是增稠、防止颜料凝胶、有助于颜料分散、乳胶稳定性、提高组分的粘度、有助于施工的流平性能：羟乙基纤维素使用方便，可溶于冷水和热水，且不受PH值影响。 PI值2-12之间可安全使用。采用以下三种方法： 一、生产中直接添加：该方法应选择羟乙基纤维素延迟型，溶解时间在30分钟以上。使用步骤如下： ① 将适量纯水放入装有高应变搅拌器的容器中； ②开始低速搅拌，不停顿，同时将羟乙基缓慢均匀地加入到溶液中。 ③ 继续搅拌直至所有颗粒材料湿润。 ④添加其他添加剂和碱性添加剂。 ⑤ 搅拌至羟乙基全部完全溶解。然后加入配方中的其他成分，研磨直至成品。二.所用母液的配制：该方法可选择速溶型，对纤维素有防霉作用。这种方法的优点是具有很大的灵活性，可以直接添加到乳胶漆中。制备方法同步骤①至④。三．粥类物质的制备备用：由于有机溶剂是羟乙基的不良溶剂（不溶），因此这些溶剂可用于制备粥类物质。最常用的有机溶剂是乳胶漆配方中的有机液体，如乙二醇、丙二醇和成膜剂（如二甘醇乙酸丁酯）。粥状的羟乙基纤维素可以直接加入到涂料中，然后继续搅拌直至完全溶解。
(2)在刮墙面腻子时：
目前，耐水、耐擦洗的环保腻子在我国大部分城市已基本受到重视。近几年来，由于建筑胶粘剂制成的腻子释放出甲醛气体，损害人们的健康，因此采用聚乙烯醇与甲醛进行缩醛反应制备建筑胶粘剂。所以这种材料正在逐渐被人们淘汰，而这种材料的替代品就是纤维素醚系列产品，这意味着要发展环保型建筑材料。纤维素是目前唯一可用的材料。在耐水腻子中，可分为干粉腻子和腻子膏两种。一般选用改性甲基纤维素和羟丙甲基两种腻子，粘度规格一般在30000-60000cps之间。腻子中纤维素的主要作用是保水、粘结、润滑。由于各厂家腻子配方不同，有的为灰钙、轻钙、白水泥等，有的为石膏粉、灰钙、轻钙等，其规格、粘度、纤维素的浸润量各不相同。两者配方也不同，一般添加量约为2‰-3‰。刮墙腻子施工中，由于墙体基面有一定的吸水性（砖墙吸水率为13%，混凝土吸水率为3-5%），再加上外部如果腻子失水太快，会引起裂纹或粉末剥落，从而削弱腻子的强度。因此，添加纤维素醚就能解决这个问题。但填充材料的质量，特别是灰钙的质量也极其重要。由于纤维素的粘度较高，还增强了腻子的浮力，避免施工时流挂，刮起来更舒适、省力。粉状腻子中的纤维素醚需要在工厂适当添加。其生产和使用比较方便，填充材料和添加剂可以与干粉混合均匀。施工也比较方便，现场配水要看用多少。
(3)混凝土砂浆：
在混凝土砂浆中，要真正达到最终强度，必须使水泥完全水化。特别是夏季施工，当混凝土砂浆失水过快时，应采取彻底的水化措施进行养护和洒水。这种方法造成水资源浪费和操作不便，关键是水只是在表面，而内部水化仍不完全。因此，解决这一问题的办法是：砂浆混凝土中添加八保水剂纤维素一般选用羟丙甲基或甲基纤维素，粘度规格为20000～60000cps，添加量为2%～3%。左右，保水率可提高到85%以上。在砂浆混凝土中的使用方法是将干粉搅拌均匀，然后将水倒入口中。
(4)抹灰石膏、粘结石膏、嵌缝石膏：
随着建筑业的快速发展，对新型建筑材料的需求也日益增加。由于环保意识的不断增强和施工效率的不断提高，水泥基石膏产品得到了迅速发展。目前最常见的石膏产品有抹灰石膏、粘结石膏、嵌入石膏、瓷砖粘结剂等。抹灰石膏是抹灰内墙、屋面板的优质材料。用于抹灰的墙面细腻光滑，不脱粉，与基层附着牢固，不开裂、不剥落，并具有防火功能；粘结石膏是一种新型建筑轻质板粘结剂，以石膏为基材，添加各种力添加剂制成。适用于各种无机建筑墙体材料之间的粘接，具有无毒、无味、早强、快凝、粘接力强等特点。是建筑板材、砌块建筑的支撑材料；石膏填缝剂是石膏板之间缝隙的填充材料，也是墙壁和裂缝的修补填料。这些石膏产品具有一系列不同的功能。除了石膏和相关填料外，关键问题是添加的纤维素醚添加剂起主导作用。由于石膏分为无水石膏和半水石膏，不同类型的石膏对产品性能的影响也不同。因此，增稠、保水、缓凝决定了石膏建筑材料的质量。这些材料的共同问题是空鼓、开裂，达不到初始强度。解决这一问题需要纤维素型号的选择和缓凝剂的复合利用方法。对此，甲基或羟丙基甲基一般选择30000～60000cps，添加量为1.5%-2%。其中，纤维素重点关注其保水性、缓凝性、润滑性。但该工艺中不能使用纤维素醚作为缓凝剂，需要添加柠檬酸缓凝剂混合使用，且不影响初始强度。保水率一般是指在没有外部吸水的情况下自然失水的量。如果墙面干燥，基面吸水和自然蒸发，导致材料失水过快，也会造成空鼓、开裂。此使用方法为混合干粉。如需配制溶液，请参阅溶液配制方法。
(5)保温砂浆
保温砂浆是北方地区新型内墙保温材料，是由保温材料、砂浆、粘合剂组成的墙体材料。纤维素在这种材料的粘合和增加强度方面发挥着关键作用。一般选用高粘度（10000eps左右）的甲基纤维素，用量一般在2‰-3‰之间。使用方法为干粉混合。
(6)界面剂
界面剂应为羟丙基甲基纤维素20000cps，瓷砖胶应在60000cps以上。在界面剂中，重点应是增稠剂，它可以提高拉伸强度和抗箭头性能。在瓷砖粘结处涂抹保水剂，防止瓷砖因失水而快速脱落。
3、产业链情况
（一）上游产业
生产所需的主要原材料纤维素醚包括精制棉（或木浆）和一些常用的化学溶剂，如环氧丙烷、氯甲烷、液碱、片碱、环氧乙烷、甲苯等辅助材料。该行业的上游企业包括精制棉、木浆生产企业，以及一些化工企业。上述主要原材料价格的波动将对纤维素醚的生产成本和销售价格产生不同程度的影响。
精制棉的成本相对较高。以建材级纤维素醚为例，报告期内，精制棉成本占建材级纤维素醚销售成本的比例分别为31.74%、28.50%、26.59%、26.90%。精制棉价格的波动将影响纤维素醚的生产成本。生产精制棉的主要原料是棉短绒。棉短绒是棉花生产过程中的副产品之一，主要用于生产棉浆、精制棉、硝化棉等产品。棉短绒与棉花的利用价值和用途存在显着差异，其价格明显低于棉花，但与棉花价格波动存在一定相关性。棉短绒价格波动将影响精制棉价格。
精制棉价格的大幅波动将对行业企业的生产成本控制、产品定价、盈利能力等产生不同程度的影响。在精制棉价格较高、木浆价格相对较便宜的背景下，为了降低成本，木浆可以作为精制棉的替代品和补充，主要用于生产医药、食品等粘度较低的纤维素醚级纤维素醚。据国家统计局网站数据，2013年，我国棉花种植面积435万公顷，全国棉花产量631万吨。据中国纤维素工业协会统计数据，2014年，国内主要精炼棉生产企业精炼棉总产量33.2万吨，原料供应充足。
生产石墨基化工设备的主要原材料是钢材和石墨碳。钢材和石墨碳的价格在石墨化工设备的生产成本中占有很高的比例。这些原材料的价格波动将对石墨化工设备的生产成本和销售价格产生一定的影响。
（二）纤维素醚下游行业情况
纤维素醚作为“工业味精”，添加剂比例低、应用范围广，下游产业分散在国民经济各行业。
通常情况下，下游建筑、房地产行业会对建材级纤维素醚的需求增速产生一定的影响。在国内建筑、房地产行业增速较快的情况下，国内市场对建材级纤维素醚的需求增长迅速。当国内建筑、房地产行业增速放缓时，国内市场对建材级纤维素醚的需求将会放缓，使得该行业的竞争更加激烈，加速该行业企业的生存进程。
2012年以来，在国内建筑、房地产行业增速放缓的背景下，国内市场对建材级纤维素醚的需求并未出现明显波动。主要原因是：一是国内建筑、房地产行业整体规模较大，市场总需求较大；建材级纤维素醚的主要消费市场逐渐从经济发达地区和一二线城市向中西部地区和三线城市拓展，扩大了内需增长的潜力和空间；二、纤维素醚添加量占建材成本比例低，单个客户使用量小。客户分散，很容易产生刚性需求。下游市场总需求较为稳定；三、市场价格变化是影响建材级纤维素醚需求结构的重要因素。 2012年以来，建材级纤维素醚价格大幅下降，导致中高端产品价格大幅下降，吸引了更多客户采购和选择，增加了中高端产品的需求，挤压普通型号产品的市场需求和价格空间。
医药工业的发展水平和增长速度将影响对医药级纤维素醚的需求。人民生活水平的提高和食品工业的发展有利于带动食品级纤维素醚的市场需求。
6、纤维素醚发展趋势
由于纤维素醚市场需求存在结构性差异，出现了不同实力企业并存的局面。针对市场需求明显的结构性分化，国内纤维素醚生产企业在立足自身实力的基础上，采取了差异化的竞争策略，同时也有效把握了市场的发展趋势和方向。
（一）保证产品质量稳定仍将是纤维素醚企业的核心竞争点
纤维素醚在该行业大多数下游企业生产成本中所占比例较小，但对产品质量影响较大。高端客户群体在使用某种品牌、型号的纤维素醚之前需要进行配方实验。形成稳定的配方后，通常不容易替代其他品牌的产品，对纤维素醚的质量稳定性也提出了更高的要求。这种现象在国内外大型建材生产企业、药用辅料、食品添加剂、PVC等高端领域更为突出。生产企业要提高产品竞争力，必须保证不同产品的质量稳定性。批量供应的纤维素醚能够长期保持，从而形成良好的市场信誉。
（二）提高产品应用技术水平是国内纤维素醚企业的发展方向
随着纤维素醚生产技术日益成熟，更高水平的应用技术有利于企业增强综合竞争力，形成稳定的客户关系。发达国家著名纤维素醚企业主要采取“瞄准高端大客户、开发下游应用和用途”的竞争策略，开发纤维素醚产品。纤维素醚应用领域和使用公式，根据不同细分应用领域配置系列产品，方便客户使用，并以此培育下游市场需求。发达国家纤维素醚企业的竞争已从产品竞争转向应用技术竞争。
发布时间：2023年8月31日