Китайский завод вспучивающегося графита: инновации и экология? 

Когда слышишь ?китайский завод? и ?вспучивающийся графит?, в голове часто всплывает картинка: огромные цеха, дым, стандартизированная продукция. Многие, особенно на старте сотрудничества, думают, что главное — это цена, а технологии и экология — так, для галочки. Но за последние лет 8-10 картина сильно изменилась. Я сам через это проходил, искал надежных поставщиков для проектов огнезащиты и уплотнений. Сначала тоже настороженно относился, пока не начал глубоко вникать в процессы на местах, например, изучая работу таких производителей, как ООО Циндао Фулит Графит. Их сайт (https://www.frtgraphite.ru) — это лишь витрина, а реальная история — в цехах и лабораториях. Вот о чем редко пишут в глянцевых брошюрах.

Не просто ?вспучился?: что скрывается за технологией

Основное заблуждение — считать, что вспучивающийся графит (ВГ) — это просто чешуйки, которые нагрели, и они раздулись. На деле, ключевое — это подготовка сырья. Китайские заводы, которые вышли на серьезный уровень, типа того же Фулит Графит (они, кстати, с 2014 года работают, что для этой ниши уже солидный срок), уделяют огромное внимание чистоте исходного природного графита. Недостаточно просто его промыть. Речь идет о контроле содержания золы, серы, металлических примесей. От этого зависит не только коэффициент вспучивания, но и стабильность параметров от партии к партии. Помню, в 2017-м мы получили партию от одного поставщика, где в одной половине контейнера вспучимость была 300 мл/г, а в другой — едва 180. Проект по огнезащите трубопроводов встал. После этого начали глубже смотреть на их технологические регламенты.

Инновации здесь часто не в создании чего-то абсолютно нового, а в доведении до совершенства существующих процессов. Например, процесс интеркаляции — внедрения кислоты (чаще всего серной) между слоями графита. Многие думают, что это просто химическая ванна. Но на современных заводах это многостадийный процесс с точным контролем температуры, концентрации, времени выдержки и, что критично, последующей отмывки. Если отмывка плохая, остаточная кислотность ?съест? металл уплотнения через полгода. У тех, кто делает качественно, например, на том же заводе вспучивающегося графита в Циндао, я видел системы многоступенчатой промывки с замкнутым циклом и нейтрализацией стоков. Это уже ответ на вопрос об экологии, но об этом позже.

Еще один момент — сушка и рассев. Казалось бы, мелочь. Но от равномерности фракционного состава зависит поведение материала в готовом продукте — будь то паста, лист или ткань. Китайские производители, которые работают на экспорт в ЕАЭС и Европу, давно перешли с простых барабанных сушилок на распылительные или сушилки с псевдоожиженным слоем, которые меньше ломают хрупкие чешуйки после вспучивания. Это не всегда афишируется, но когда видишь стабильность насыпной плотности по паспорту на 10 партий подряд, понимаешь, что дело не в везении.

Экология: не ?зеленая? ширма, а производственная необходимость

Здесь самое большое количество спекуляций. Да, в Китае есть проблемы с экологией, но именно это с 2015-2016 годов и стало драйвером изменений. Государственные проверки (их называют ?экологические шторма?) закрыли сотни мелких кустарных цехов по производству графитовых изделий. Выжили те, кто смог инвестировать в очистку. Для завода вспучивающегося графита ключевые экологические точки — это кислотные пары и сточные воды от процесса интеркаляции и промывки.

На практике это выглядит так. Раньше кислые испарения часто просто вытягивались высокой трубой. Сейчас — обязательные скрубберы (абсорберы) с щелочным раствором. Сточные воды, содержащие остатки кислоты и сульфаты, не сбрасываются в канализацию просто так. На адекватных предприятиях, как отмечает в своем описании ООО Циндао Фулит Графит (они позиционируют себя как предприятие с полным циклом переработки), есть локальные очистные сооружения. Там происходит нейтрализация, осаждение солей и фильтрация. Полученный шлам — это уже проблема, его нужно утилизировать как отходы определенного класса. И это реальные затраты, которые закладываются в себестоимость. Поэтому, когда вам предлагают ВГ по цене на 30% ниже среднерыночной, первый вопрос должен быть: ?А куда они девают отходы??.

Есть и косвенная экология. Качественный ВГ с высоким и стабильным коэффициентом вспучивания позволяет создавать более эффективные огнезащитные составы и уплотнительные материалы. Это значит, что меньше материала тратится впустую на объекте, а срок службы прокладок в химической промышленности увеличивается, снижая риск утечек. Это системный экологический эффект, о котором мало говорят.

Провалы и уроки: почему не все партии идеальны

Идеальных производств не бывает. Даже у хороших поставщиков случаются осечки. Один из самых показательных кейсов из моей практики связан как раз с экологией, вернее, с попыткой быть ?слишком зеленым?. Один завод решил перейти на новую, менее токсичную интеркалирующую композицию. Лабораторные тесты были отличные. Но при масштабировании на промышленную партию в 5 тонн не учли, что новая кислота по-другому взаимодействует с конкретной партией природного графита из определенного карьера. В результате степень интеркаляции была неравномерной, и при вспучивании в печи часть материала просто ?стреляла?, как попкорн, а часть не реагировала. Партию забраковали. Урок: любые инновации, даже экологичные, требуют долгих испытаний на стыке химии, технологии и материаловедения. Китайские инженеры сейчас это хорошо понимают и не спешат с революциями, предпочитая эволюцию.

Другой частый провал — логистика. Вспучивающийся графит — гигроскопичен. Если его упаковать в обычные мешки и отправить морским контейнером в порт Владивостока или Санкт-Петербурга, за 45 дней пути через разные климатические зоны он может набрать влагу. Это снижает коэффициент вспучивания. Сейчас ответственные поставщики используют многослойные влагозащитные мешки с полиэтиленовым вкладышем и обязательными индикаторами влажности внутри. Это мелочь, но она показывает уровень осознанности. На сайте frtgraphite.ru, кстати, в разделе о продуктах часто указывают именно на требования к упаковке и хранению — знак того, что компания сталкивалась с такими проблемами и выработала решение.

Будущее: куда движется отрасль?

Тренды видны. Во-первых, это дальнейшая автоматизация контроля качества. Ручной отбор проб и тестирование в печке вспучивания уходят в прошлое. Внедряются системы онлайн-мониторинга ключевых параметров на этапе химической обработки. Это дает предсказуемость. Во-вторых, развитие специальных видов ВГ: с пониженным содержанием серы для ядерной энергетики, с повышенной термостойкостью для аэрокосмоса, с заданным размером чешуек для композитных материалов. Тут китайские производители активно работают с научными институтами.

И главное — интеграция. Предприятия вроде ООО Циндао Фулит Графит, которое называет себя предприятием по производству и переработке, стремятся контролировать всю цепочку: от фракционированного природного графита до готовых изделий — листов, лент, паст. Это позволяет глубже понимать потребности конечного клиента и точнее настраивать начальные этапы. Экология же будет ужесточаться, и затраты на нее станут не статьей конкурентного преимущества, а обязательным входным билетом на рынок. Те, кто этого до сих пор не понял, скоро просто исчезнут. А их клиенты перейдут к тем, кто, несмотря на все сложности и пробы с ошибками, сумел выстроить не просто цех, а технологически и экологически сбалансированное производство. Как то, с которым нам довелось работать последние несколько лет.