传统上，中国百姓食用、洗涤用的碱主要是天然碱，加工粗糙，品质较差，影响健康。1900年，英国卜内门公司在上海设立分公司，凭借技术优势和低廉成本，其生产的纯碱对天然碱产生巨大冲击，并长期垄断中国碱业市场。而此时我国肥皂、造纸、玻璃等行业发展迅速，迫切地需要高度纯碱作为原料，天然碱已不足以满足需要。1917年冬，范旭东、陈调甫、王小徐等人在天津进行小型制碱试验获得成功，试制出9千克样品碱，同年成立永利碱厂，锐意制造民族品牌纯碱。

  当时，国际上先进的索尔维制碱法被索尔维公会垄断，碱厂设计的具体方案和制碱生产技术只向会员国开放。为实现建厂夙愿，范旭东等人多方寻求解决方案。1918年，陈调甫在纽约华昌贸易公司总经理李国钦的介绍下，结识法国人杜瓦尔，力图从外国引进设计的具体方案。杜瓦尔是美国宾州华盛顿玻璃厂的总技师，在原料分析、技师培训以及碱厂的设计的具体方案等方面，均对永利助益良多，但他虽熟悉化学工业，却对机械并不在行，因此，碱厂的雏形虽然远超实验室规模，日产量达数百磅，但规模化生产仍旧困难重重，工艺生产流程不甚清楚，设备亦无法从国外购买。

  此后，永利聘请曾在美国碱厂工作20余年的孟德负责碱厂设计工作。由于，只能从美国购买一些旧机器设备，而这些旧机器设备严重干扰和阻碍了永利的制碱进程，生产中只要有一小部分设备发生障碍，全厂就得停工等待。此外，根据永利的整体设计，机器设备必须要定制方可使用，但定制产品价格高昂，因此，永利只能从美国购买关键设备（如锅炉、发电机、压缩机、真空泵等），其他部件则是尽量更改设计尺寸，由国内生产。但这又意味着双重考验，一方面更改设计的具体方案是对永利技术人员的考验；另一方面，在当时国内制造业非常落后的条件下，制造合格的机器部件亦非易事，原料、技术和大型设备的运输，每一个环节都是考验。陈调甫多次谋划去参观外国制碱工厂，均未获对方允许，后来他回忆一次参观未成时道：“是时雪深没胫，寒风刺骨，咫尺蓬莱，可望而不可及，惆怅可知。”经历多重曲折之后，范旭东又创设铁工房，力图改变机器依赖国外进口的状况，实现自主生产。

  1919年，陈调甫带着在美国完成的碱厂设计图纸回国，不久碱厂正式开工建设。1920年9月10日，“红三角”牌商标正式注册，商标样式为黑圈内套红色三角形，中心是一个做化学实验的坩埚图案，象征纯碱生产的全部过程中气体、液体和固体的三相反应，体现了索尔维制碱法的工艺特征。1921年，侯德榜加入永利。此外，经孟德介绍，美国制碱专家李佐华来到塘沽永利碱厂指导设施安装工作。然而，永利制碱事业面临的艰难远超想象。仅是2吨左右重的部件、30米高的蒸氨塔以及南北两座约10层以上高楼的建造，就给当时的安装和建造技术带来非常大挑战。永利人尝试很多方法，克服多重困难，至1923年，除了部分机器管线还未完工外，其他厂房设备基本就绪。

  技术的考验更为严苛。由于碱厂设计的具体方案主要由杜瓦尔、孟德等人在美国设计，缺乏对中国原料特殊性的了解，而且小规模实验数据与大规模工业生产之间有巨大鸿沟，碱厂试运行阶段仍旧困难重重。例如，国外碱厂通常用饱和的矿盐作为主要的组成原材料，而永利多使用海盐，海盐的芒硝等含量较高，氨化后易产生沉淀，继而造成管道阻塞，等等。至1923年秋，碱厂设备机械安装基本完工，并在年底进入单体试车阶段。在侯德榜的带领下，试车工作昼夜进行，经过对工艺和设备的数百次调整，1924年8月13日，永利首次全厂开工试车并成功运行，但由于“机械设备均属创造，调度不易”，产出的纯碱呈暗红色，而非白色。未解决红碱难题，黄海化学工业研究社成员和永利技师们一起努力，最终发现是由于铁与氨等发生反应，产生了红色的铁锈，红碱问题方得以解决。

  1926年6月29日，永利最终生产出碳酸钠含量99%的白色纯碱，解决了批量生产纯碱的一系列技术难题，掌握了被索尔维公会封锁长达半个世纪的索尔维制碱法。1926年8月，在美国费城举办的万国博览会上，“红三角”牌纯碱荣获金制奖章，时人评价为“中国工业进步的象征”。1930年，“红三角”牌纯碱又获得比利时工商国际博览会金奖。

  1927年，永利开始试制洁碱（生活用碱小苏打），成为国内最先生产生活用碱的企业。1931年，范旭东等人又进一步在塘沽扩建工厂，生产烧碱。永利的纯碱远销日本、印度、东南亚等地，打破了卜内门公司在国际市场的垄断地位；永利生产的纯碱、烧碱、洁碱，不但改善了国人的生活品质，更为当时中国工业的发展提供了重要的原材料。

  从1917年永利创办，到1926年批量生产纯碱成功，在永利实现制碱技术突破的过程中，以范旭东、侯德榜为首的爱国人士和工程技师身先士卒，排除万难，努力突破求创新，以“本来无所谓甜头，所以吃苦头并不是意外”的大无畏精神，努力将国外技术与本国研发力量相结合，突破了国际巨头的重重阻碍和垄断，创造了民族企业的辉煌，并留下许多可供后人学习和参考的创业经验。