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1、纤维素酶行业前景一、 纤维素醚的应用与功能纤维素醚有工业味精之美誉，具有溶液增稠性、良好水溶性、悬浮或乳胶稳定性、成膜性、保水性、黏合性等优良性能，同时无毒、无味，被广泛应用于建材、医药、食品、纺织、日化、石油开采、采矿、造纸、聚合反应及航天航空等诸多领域。纤维素醚具有用途广、单位使用量小、改性效果好、对环境友好等优点，在其添加领域内可明显改善和优化产品性能，有利于提高资源利用效率和产品附加值，是国民经济各领域必不可少的环保型添加剂。二、 纤维素醚的分类纤维素（cellulose）是植物细胞壁的主要成分，是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。其中，棉花的纤维素含量
2、接近100%，是天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占4050%，还有1030%的半纤维素和2030%的木质素。纤维素醚按照取代基的数量可以分为单一醚和混合醚，按照电离性可以分为离子型纤维素醚和非离子型纤维素醚。三、 纤维素醚行业与上下游之间的关系生产非离子型纤维素醚的主要原材料为棉浆粕（或木浆）等纤维素和化工原料，如环氧乙烷、醇类溶剂、氢氧化钠、冰醋酸及其他辅料等。本行业的上游包括棉浆粕、木浆等纤维素加工企业以及化工原料生产企业。以上主要原材料价格波动对纤维素醚的生产成本和售价会产生不同程度的影响。纤维素醚下游行业覆盖国民经济的诸多领域，主要包括涂料、建筑材料、日化用品、油气开采、制药、
3、食品、纺织、造纸等。纤维素醚是由纤维素经过醚化反应得来，而棉、木纤维素是自然界最为主要的纤维素，纤维素醚生产主要原材料即为棉浆粕和木浆。相较于木浆，棉浆粕聚合度更高，醚化反应更为充分，中高端纤维素醚产品多选择棉浆粕作为主要原材料。近年来，棉浆粕价格受上游棉短绒价格及供求关系影响，存在一定的价格波动。与此同时，由于环保政策趋严及工艺技术限制，棉浆粕生产行业集中度持续提升，以上因素对行业棉浆粕采购价格及供应商选择存在一定影响。环氧乙烷等化工产品属于石化工业中的常用化工产品，生产企业遍及全国各地，市场竞争充分，产能充足，可有效保证行业高品质的原材料供应。四、 纤维素醚行业发展历程（一）非离子型纤维素
4、醚行业发展历程1905年，世界首次实现了纤维素醚化，采用硫酸二甲酯与碱溶胀的纤维素进行了甲基化。非离子型纤维素醚由Lilienfeld于1912年获得专利，Dreyfus（1914年）和Leuchs（1920年）分别得到水溶性和油溶性纤维素醚。Hubert于1920年制得HEC。在20世纪20年代早期，羧甲基纤维素在德国实现商业化。1937年至1938年美国实现了MC和HEC的工业化生产。1945年后，纤维素醚的生产在西欧、美国及日本迅速扩展。经过近百年发展，非离子型纤维素醚已经成为全球范围内普遍使用的化工原材料。在非离子型纤维素醚的生产工艺水平、产品应用领域等方面，发展中国家和发达国家仍存在
5、一定差距。在生产工艺方面，欧洲、北美、日本为主的发达国家技术、工艺相对成熟，以生产涂料、食品、医药等高端应用产品为主；发展中国家则以CMC和HPMC等需求量大、工艺难度要求相对较低的纤维素醚产品生产为主，并以建筑材料领域为主要消费市场。在应用领域方面，欧美等发达国家由于起步较早、研发实力雄厚等因素，其纤维素醚产品已经形成了较为完整和成熟的产业链，下游应用范围覆盖国民经济多个领域；而发展中国家由于纤维素醚行业发展时间较短，应用范围小于发达国家，但随着发展中国家经济发展水平逐渐提升，产业链趋于完善，应用范围不断拓展。（二）HEC行业发展历程HEC是一种重要的羟烷基纤维素，也是世界范围内生产量较大的
6、一种水溶性纤维素醚。采用液体环氧乙烷作为醚化剂制备HEC开创了纤维素醚生产的新工艺，相关核心技术工艺、产能主要集中于欧美、日本、韩国的大型化工厂商。我国HEC最早于1977年开始由无锡化工研究所、哈尔滨化工六厂等进行研制，此后随着我国非离子型纤维素醚工业的发展完善和市场的健全，部分纤维素醚厂商开始自主研发生产HEC产品。但因工艺技术相对落后、产品质量稳定性较差等因素，未能与国际厂商形成有效竞争。近年来，银鹰新材等国产厂商逐步突破技术壁垒、优化生产工艺，形成了稳定质量产品的量产能力并被下游厂商纳入采购范围，不断推进进程。纤维素醚是纤维素大分子上羟基被醚基团部分或全部取代的产品，对于羟烷基纤维素而
7、言，取代反应会从新的自有羟基上再开始醚化，其取代程度可以用MS值进行量化，即摩尔取代度。相对较高且均匀的取代度意味着醚化反应充分，是获得良好生物稳定性和防霉性的前提。对于HEC为主的增稠剂配方，如果生物稳定性差，会导致涂料失去粘度，从而导致储存过程中出现严重的分层，进而影响涂料开罐状态和外观。纤维素醚以胶体形式溶解于水中，纤维素醚的保水和增稠作用主要取决于加入溶液中纤维素本身的粘度、掺加量以及反应工艺的控制。因此对于不同类型下游应用产品特性和施工需求需要提供相应粘度产品，目前超高粘度和超低粘度的纤维素醚产品生产均存在较高的技术门槛。细度纤维素醚的细度影响其溶解度，细度越低其在水中溶解速度越快。
8、干燥失重率是指一定温度下干燥纤维素醚，其损失的物质质量占原样品质量的百分含量。对于一定质量的纤维素醚干燥失重率过高，会降低纤维素醚中有效成分含量，影响应用效果。在纤维素醚生产过程中，无论是原料纤维素还是初步形成的纤维素醚都处于混合的多相状态下，由于搅拌方式、物料配比以及原料形态等差异，通过多相反应得到的纤维素醚从理论上讲都是不均匀的，醚基团的位置、数量以及产物纯度都存在差异，即得到的纤维素醚在不同纤维素大分子链上、同一纤维素大分子上不同的葡萄糖环基上以及每个纤维素环基上C（2）、C（3）和C（6）上取代的数量和分布都有差异。如何解决取代不均匀问题，是纤维素醚生产过程中工艺控制的关键所在。五、
9、纤维素醚行业发展态势（一）HEC行业发展态势目前国内HEC行业主要发展态势为头部内资企业与大型跨国厂商之间的竞争。长期以来以美国亚什兰、美国陶氏化学、日本信越、韩国乐天、诺力昂等企业为代表的大型跨国厂商凭借产品线完整、技术领先、研发能力强、品牌影响力高等优势，占据HEC行业的大部分市场份额；而我国在该领域起步较晚，早期多数厂商由于资金实力弱及技术工艺水平不足，生产的产品在粘度、生物稳定性、成品杂质等方面难以达到下游客户对添加剂的质量要求。近十年来随着国家产业政策扶持以及国内厂商在工艺技术方面的不断突破，国内HEC行业进入快速发展阶段，形成了以银鹰新材等企业为代表的国产阵营，其自主核心产品技术指
10、标已经达到国际厂商同类产品的水平，凭借稳定的产品质量、较高的性价比和完善的售前、售后服务形成了较强的市场竞争力，对大型跨国厂商的市场地位形成挑战。根据前文测算，国内2021年水性涂料对涂料级HEC年需求量约为340万吨，全球2020年水性涂料对涂料级HEC年需求量约为1840万吨，而主要内资企业HEC（纳入行业协会统计、全用途）产量仅为121万吨，未来仍有较大的空间。目前国内具备规模化生产高质量HEC的企业相对较少，行业内多数企业规模较小、生产工艺相对落后、质量控制不稳定，整体竞争实力较弱。同时，随着国家日益加大对环境污染行为和环保违规的执法处罚力度，行业内无法满足环保要求企业将逐步关停或减产
11、，我国HEC市场份额将进一步向具有核心技术工艺、环保达标、具备批量生产高质量HEC产品能力的头部企业集中。（二）MHEC行业发展态势MHEC产品与HPMC产品均主要应用于建筑材料领域，作为增稠、保水、缓凝等功能助剂，用于改善和优化包括砂浆、腻子等在内的建筑材料产品性能，提高建筑施工效率。经过几十年的努力，中国纤维素醚产业取得长足发展，已在建材级产品市场形成了较大的产业规模和本土化优势，基本实现了替代进口产品，内资厂商是国内建材级纤维素醚的主要供应商。建材级纤维素醚主要包括HPMC和MHEC，相较于HPMC，MHEC具有凝胶温度较高的优点，可通过调节羟乙氧基的含量，进而调整凝胶温度，若用于混合砂
12、浆中，则有利于高温情况下延迟水泥浆体电化学反应、提高浆体的保水率和拉伸粘结强度等效果。但由于MHEC的生产成本及售价高于HPMC，建材厂商多选择HPMC作为主要的增稠剂。因此，HPMC是目前建材助剂领域最为主要的纤维素醚产品，MHEC基于其特殊性质在特定用途建筑材料领域仍有其适用性和发展前景。六、 医药级纤维素醚的市场发展趋势纤维素醚广泛应用于药品的薄膜包衣、粘合剂、药膜剂、软膏剂、分散剂、植物胶囊、缓控释制剂等领域。纤维素醚作为骨架材料，具有延长药效时间、促进药品分散和溶解等作用；作为胶囊和包衣时，可避免降解发生交联固化反应，是生产药用辅料的重要原料。医药级纤维素醚在发达国家应用技术成熟。七
13、、 纤维素醚行业概况（一）纤维素醚简介纤维素醚是纤维素与醚化剂在一定条件下反应生成的一系列纤维素衍生物的总称，是纤维素大分子上羟基被醚基团部分或全部取代的产品。纤维素醚的主要基础反应物纤维素是一种丰富的天然有机可再生资源，主要来源于陆生、海底植物和动物体内。纤维素根据来源可分为两大类：一类为棉、木、麻和各种秸秆等植物纤维素；另一类来自动物细菌、海底生物和各类动物体内的动物纤维素。对纤维素醚的工业生产来说，所用的原料纤维素主要是棉、木纤维素两大类，其中棉纤维素主要是通过除去长绒后残留在棉籽壳上长度小于10的棉短绒（纤维素含量约为65%-80%）经精制工艺而制得的纤维素含量达到9950%以上的棉浆
14、粕；而木纤维素是不同种类木材（木材中通常含有35%-45%的纤维素）通过亚硫酸氢盐工艺等方式加工制成纤维素含量较高的木浆。由于纤维素大分子存在链内、链间氢键，很难溶解在水和几乎所有的有机溶剂中，但经过醚化引入醚基团，破坏了分子内、分子间氢键，改善了其亲水性，使其在水介质中的溶解性大大提高。纤维素醚具备多种重要的性质，具体包括：溶液增稠性，良好的水溶性，悬浮或乳胶稳定性，胶体保护性，成膜性，保水性，粘合性，无毒、无味、生物相容性等。由于具备以上特性，纤维素醚在涂料、建筑材料、日化用品、油气开采、制药、食品、纺织、造纸等诸多领域得以广泛应用。（二）纤维素醚的分类1、纤维素醚按化学特性分类纤维素醚可
15、以是单醚，也可以是混合醚，其性能具有一定差异。在纤维素大分子上有低取代的亲水性基团，如羟乙基基团，就可以赋予产物一定的亲水性；而对于憎水性基团，如甲基、乙基等，只有中等取代度才能赋予产物一定的水溶性。根据纤维素取代基种类、电离性和溶解性差异，可以将纤维素醚进行分类。2、纤维素醚按应用领域分类纤维素醚常用于乳胶涂料和水浆涂料，主要起到增稠、乳化、分散、稳定和保水作用，且与颜料、填料等其他材料有很好的相容性，施工性好，不易滴落、流挂和飞溅，流平性也较好。纤维素醚在建筑材料领域具有广泛用途，可以作为缓凝剂、保水剂、增稠剂和粘结剂。在干混砂浆、抗裂内外墙腻子、石膏灰泥等材料中，纤维素醚对灰泥体系的保水
16、性、水需求量、坚固性、缓凝性有着重要影响。日化用品水溶性纤维素醚可作为增稠剂、赋形剂、悬浮剂等添加到面膜、洗液和洗发水、清洁剂等日化用品中。纤维素醚可用于油气开采钻井液和固井液的降滤失剂和控黏剂。在压裂液中，纤维素醚可以作为凝胶聚合物、防止流体损失剂和减摩擦剂，还可以作为驱油剂，抵抗各种可溶性盐污染，提高油气开采量。制药纤维素醚是一种重要的药用辅料，作为生产薄膜包衣、粘合剂、药膜剂、软膏剂、分散剂、植物胶囊、缓控释制剂等药用辅料。食品纤维素醚是安全的食品添加剂，可应用于食品增粘剂、稳定剂和保湿剂。其他除以上用途外，纤维素醚还可用于陶瓷生产、纺织、造纸、农业及高分子聚合等领域，具有广泛的适用范围。3、纤维素醚行业通用分类行业内通常将纤维素醚产品按照离子型和非离子型纤维素醚进行划分，中国纤维素行业协会即下设离子型和非离子型纤维素醚两个分会。非离子型纤维素醚包括HPMC、HEC、MHEC、MC、HP
