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。
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。
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,是一家全球領先的特種化學品和高性能材料公司。今天,卡博特在全球各地擁有40多家工廠,其中31家炭黑工廠,年總產量超過200萬噸,位居世界首位。
卡博特對于紡絲級炭黑的研發,則源于20年前。“當時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。”卡博特亞太區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。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。
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年末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,還建設了尾氣回收利用自備電廠,可實現高效的能效利用。喻照華介紹,徐州工廠的投產將使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。
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。卡博特亞太區中心科學家以攻克“紡絲魔三角”的案例介紹了這個過程的艱難。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。“可紡性、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。”
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“黑色母粒”、“彩色母粒”這兩類占比超過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,黑色母粒、彩色母粒的應用讓滌綸纖維更加多彩,色牢度也都非常穩定。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。”徐虎明介紹。
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。
踐行責任關懷,推動生態文明建設
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。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。從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。卡博特上海公司成為了上海市第一批清潔生產試點企業,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,是中國石油和化學工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……
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,要使用更環保可再生的原料;另一方面,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。”賈積曉談到。
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。