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    卡博特:為明天而造,實現原液著色更美好的未來
    文章來源: 2022-05-06


      本刊記者-郭春花

      五月,姹紫嫣紅,生機勃勃。在這個美麗的季節,全球領先的特殊化學品和高性能材料公司美國卡博特將要迎來它在中國的第四家炭黑生產基地——卡博特高性能材料(徐州)有限公司即將正式投產運營。該工廠是國內少有的專注于特種炭黑生產的基地,將賦能紡織行業更大程度的低碳發展。
      01
      率先研發紡絲級炭黑
      炭黑,是原液著色紡絲技術中被最普遍使用的一種著色助劑,而原液著色技術則是新世紀以來紡織行業的一大顛覆性技術。該技術既省卻了染色環節的高能耗、高廢水排放問題,又大大提升了產品的色牢度問題。東華大學博士生導師、研究員王華平介紹,原液著色纖維具有以下優勢:一是對環境友好。紡前著色所用著色劑不含禁用結構和有害成分,對環境友好,對人體不會造成傷害。同時紡絲過程中不產生廢氣、廢渣,原料利用率為 100%。二是性價比高。紡前著色過程與紡本色絲再染色相比較,僅增加一個母粒注入環節,而去掉了整個印染過程,減少了原材料的消耗,特別是因為無廢水產生,節省了巨額的治污費用,紡前著色的成本在印染成本的一半以下。三是低能耗。紡前著色僅在色母粒加工制造過程和化纖廠使用前的過程中消耗電能,每噸有色纖維的著色能耗約為 50KWh,比印染更為節能。
      過去十年間,中國原液著色纖維總體上處于產業快速發展期。據相關數據顯示,2011—2020年中國原液著色纖維產量年復合增長率6.5%,截至2020年中國原液著色纖維產量約為600萬噸,其中,黑色纖維的產量約350萬—400萬噸,而炭黑成為了最受歡迎的著色劑。
      以炭黑研發起家的卡博特公司,總部位于美國馬薩諸塞州波士頓,至今已有140多年的歷史,為美國500強企業。目前,卡博特的業務范圍涵蓋橡膠和特種炭黑、氣相二氧化硅,三氧化二鋁、氣凝膠等眾多領域,是一家領先的全球特種化學品和高性能材料公司,在所服務市場領域以產品質量優異,品質穩定而長期居于市場領導地位,今天,卡博特在全球各地擁有40多家工廠向當地市場提供產品和服務,其中31家炭黑工廠,年總產量超過200萬噸,位居世界首位。 
    賈積曉
      卡博特對于紡絲炭黑的研發,則源于20年前?!爱敃r我們看到了原液著色技術的潛力優勢,更看到這項創新技術與卡博特的戰略不謀而合?!笨ú┨貋喬珔^高性能材料事業部副總裁賈積曉介紹,卡博特以“為明天而創造”為發展戰略,其宗旨是為更完美的每一天創造材料并成就可持續的未來。
      靠近市場也是卡博特一貫以來的戰略之一。1988年,卡博特作為中國改革開放后進入中國的第一批外資企業,在上海建立了第一家炭黑工廠。之后特別是在2000年以后開始大規模的收購、投資建廠,至今已在華累計投資超過8億美元,擁有9家工廠,其中,天津、上海、邢臺、徐州工廠主要生產炭黑基礎產品,而天津基地已經是卡博特全球集補強炭黑、特種炭黑、導電炭黑以及特種化合物于一體的最大旗艦工廠。目前卡博特在中國大陸的銷售額已占據全球銷售的25%,超過在北美地區的銷售額。
      賈積曉介紹,中國已經成為卡博特全球體系里面最重要的一環。2021年,盡管受新冠肺炎疫情影響,卡博特依然取得了亮眼業績,其中紡絲級炭黑實現了50%的增長,而這既得益于中國是世界最大的化纖生產國和消費國,也得益于卡博特在生產、研發、銷售服務在中國的提早布局和成熟供應體系。
      卡博特徐州公司總經理、亞太區市場經理兼全球纖維業務市場經理喻照華介紹,卡博特公司是最早介入化纖原液著色應用的炭黑企業,也是目前能在中國生產紡絲級炭黑的唯一的跨國企業。2016年,卡博特成立了卡博特亞太技術中心(ATC),將其最先進的紡絲級炭黑生產技術從歐洲轉移到了上海,配備了最先進的化纖實驗室,為中國化纖企業提供快速響應的技術支持。
      去年1月,卡博特在華下屬子公司——卡博特高性能材料(徐州)有限公司工廠啟動改造工作。該工廠是卡博特于2018年尾自日本新日鐵住金集團旗下新日化碳株式會社購得,斥資5億元進行改造,目前工廠已經處于試運營階段,即將于5月份正式投入運營。
      據了解,徐州工廠擁有2條生產線,具有年產5萬噸特種炭黑的生產能力,該廠還建設了尾氣回收利用自備電廠,可實現高效的能效利用?!疤胤N炭黑相較功能性補強材料等基礎炭黑,性能更加升級,相融性更好。而徐州工廠也將是國內少數能生產特種炭黑的工廠之一?!庇髡杖A介紹,隨著徐州工廠的投產,它將使得卡博特成為國內最大的特種炭黑產品制造商,為中國乃至亞太區市場客戶提供更加廣泛、便捷、迅速的產品解決方案。同時,新工廠選在了徐州,也是考慮到其地理位置的優勢,可最大化地滿足江浙一帶化纖企業的需求。 
      02
      破解原液著色“魔三角”問題
      自進入紡絲級炭黑研發以來,卡博特不斷與大學和機構協作,突破原液著色技術瓶頸,為環保綠色貢獻力量??ú┨貋喬珔^中心科學家以攻克“紡絲魔三角”的案例展示了這個過程的艱難。在紡絲過程中,炭黑以母粒的形式與化纖切片相融而擠出纖維,但這是非常復雜的一個過程。一般來說,炭黑的黑度越好,與切片相融紡絲時可紡性就越差,這是因為炭黑中的雜質,以及未完全分散的炭黑會影響可紡性,同時為了保證充足的黑度,要添加足量的炭黑母粒,這樣一來更換紡絲過濾網的頻次就越高?!翱杉徯?、黑度、效率形成了原液著色紡絲的魔三角,這三個問題是按下葫蘆浮起瓢?!?/font>
      但在卡博特研發人員的精心研究下,發明了一種特殊的表面處理技術,完美解決了“魔三角”問題。特別是一款新的紡絲級特種炭黑BLACK PEARLS 5160,其黑度是化纖行業中非常好的一款產品,可紡性能滿足化纖行業的要求。此外,卡博特研發出了 BLACK PEARLS?、ELFTEX?、 VULCAN? 等紡絲級炭黑,被廣泛地應用于滌綸、錦綸、丙綸、氨綸和纖維素纖維等化纖產品中。
      專注于化學纖維原液著色用母料的研發、生產與銷售的寶麗迪材料科技股份有限公司,可以說是與卡博特紡絲級炭黑一起發展起來的。寶麗迪材料科技股份有限公司副總經理徐虎明介紹,合作20多年來,卡博特為行業、為寶麗迪開拓新產品持續提供了支持,同時卡博特優秀的產品質量也為原液著色纖維產品穩定提供了保障。
      目前,寶麗迪“黑色母?!?、“彩色母?!边@兩類占比超過50%的產品,均有使用卡博特的炭黑產品,“滌綸是目前化學纖維中市場需求量最大,中國的滌綸生產量又是全球最大,黑色母粒、彩色母粒的應用讓滌綸纖維更加多彩,而且產品的色彩和色牢度都比較穩定。特別是卡博特的特種炭黑為黑色超細纖維用母粒提供了非常大的支持?!毙旎⒚鹘榻B。
      作為應用方,徐虎明對卡博特炭黑產品開發提出了建議,加快對滌綸行業更超細、更黑產品所需的炭黑研發;優化炭黑產品的性價比,以應對滌綸行業極致的性價比需求;提高炭黑產品的供貨能力。
      在特種炭黑取得一定成績后,現在卡博特又在聯合大學、機構、下游企業一起研發“下一代”技術,該技術對于原液著色來說又將是一大革新?!翱ú┨胤浅OM谝I行業邁上新臺階方面做一些貢獻?!?賈積曉說。
      03
      可持續發展理念貫穿產品開發全流程
      2021年,新冠肺炎疫情依然在侵擾世界化工業、全球范圍內供應鏈問題也依然突出,但即使在這樣的環境下,卡博特各個板塊的業務依然取得了亮眼業績,這與其能長期保證產品高品質和供應穩定是分不開的。
      喻照華介紹,卡博特產品品質和供應的穩定,得益于公司最初開發產品的可持續發展理念??ú┨卦陂_發一款產品時,會考量產品的全生命周期管理過程,包括研發、原料選擇、生產過程,甚至到客戶的使用過程。
      “比如在研發紡絲級炭黑時,我們首先就要考慮到其可紡性,如何延長紡絲周期,減少過濾網的更換次數;其次要考慮原料的選擇,原材料是卡博特品質管控中最重要的環節,因為卡博特始終認為,一款好的產品不是檢測出來的,而是生產出來的,所以在原材料選擇中我們精挑細選,供應商需要通過非??量痰恼J證,才能成為我們的合作伙伴,之后,卡博特會把供應商納入內部流程進行管理,幫助供應商建立質量控制體系;第三,對于整個生產過程,卡博特采用全球統一的工藝路徑去管理,保證了產品工藝管理的一致性;第四,檢測產品更多從客戶應用角度出發,卡博特配備有與客戶相同的生產設備,去模擬客戶的生產過程,以此可提前檢測可能會出現的問題,從而在產品前期研發、生產等過程中加以克服?!庇髡杖A介紹。
      卡博特的產品開發流程有一個非常完備的體系,首先會分析市場是不是足夠大,設計能力是不是完善,產品的可行性如何等問題,而且對開發產品的可持續性發展的評估貫穿于整個開發流程中,甚至包括產品最終的回收利用方面。 
      04
      踐行責任關懷,推動生態文明建設
      近年來,生態環境的挑戰和壓力與日俱增,注重環保的可持續發展日益成為全球共識??ú┨刈鳛橐患揖哂袕娏疑鐣熑胃械幕て髽I,不僅僅追求自身的經濟效益,更時刻心系環境保護和人員的安全健康,謀求綠色健康的可持續發展之道。
      對于化工企業來說,保持企業的絕對安全是運營重中之重,而卡博特把目標設立得更為苛刻。他們設置了“零事故”計劃。作為其中的一部分,卡博特制定了一個長期目標,即在全球各地的設施中不發生任何傷害事件。認識到實現這一目標可能需要多年時間,他們還制定了一個近期目標,即在安全績效方面躋身同行前10%的化工公司。為幫助實現這些目標,卡博特向所有員工提供符合或超過所有適用政府法規和內部標準的安全程序培訓。
      30年來,卡博特在華每建立一家工廠,都會伴隨著在節能環保以及安全方面的巨大投入,致力于實現高效、綠色、安全、健康的生產??ú┨厣虾9境蔀榱松虾J械谝慌鍧嵣a試點企業,也是國內率先獲得ISO14001認證和“清潔生產”稱號的炭黑企業;卡博特天津工廠榮登工業和信息化部公布的第四批國家綠色工廠名單,并通過了RC14001認證,是石化行業聯合會授予的全國炭黑行業能效領跑者;特別是還沒正式投產的徐州工廠也同樣通過了RC14001認證……
      卡博特采用的脫硫、脫硝技術,可以有效減少二氧化硫和氮氧化物排放,生產廢水循環使用機制;此外,其還建設能源綜合利用中心,將生產尾氣轉為電力,不但自足還供給園區其他企業,大大減少了園區內燃煤鍋爐的需求,有效保護了周邊環境。這些代表著行業領先水平的措施,無一不彰顯出卡博特在環保節能方面的堅定決心。同時,卡博特還與上下游供應商及客戶深入合作,率先引進綠色供應鏈理念,在整個化工行業內大力推進綠色制造和循環經濟體系的發展。
      對于炭黑這種化工材料的生產,產生二氧化碳是不可避免的,“卡博特正與上下游積極地研發新技術,一方面要減少碳排放,要使用更環??稍偕脑?,減少對化石能源的依賴度。另一方面,卡博特也在和下游積極開發新的產品,目前公司開發的新品都是和可持續發展相關的。這些產品可以有效地降低客戶使用產品的能耗,或者向可持續發展產業提供更好的解決方案,例如使用在新能源車電池中的高效導電炭黑,不僅能夠提高電池的性能,而且延長電池的使用周期。再比如,我們提供的適用于水性涂料,油墨的炭黑可以極大地提升客戶在減少有機揮發物的同時仍然得到非常好的色彩和加工性能?!辟Z積曉談到。
      喻照華介紹,自2013年起,卡博特定期組織“綠色開放日”,專門邀請所在地的社區居民、學校、政府職能部門、專業機構等代表親自到工廠現場參觀,針對大家關切的安全、環保問題進行零距離互動。這樣的開放性舉措,既打開了推動社會深入了解化工行業和責任關懷的窗口,也樹立了工廠、社區和諧發展的“綠色化工”典范形象。當前,卡博特在節能環保方面的先進理念與深入實踐,已經在化工行業形成了引領作用,并受到了當地政府及社區的高度肯定。 
      2022年初,卡博特宣布了到2050年在全球實現凈零碳排放的目標。期待卡博特在一系列可持續發展計劃的積極落實下,早日實現零碳排放的目標。
     
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