聖泉集團推出生物質石墨烯内暖纖維--“神奇新材料”産業化在我國(guó)實現重大突破
7月27日,在山東省經(jīng)信委組織的國(guó)内新材料巨頭聖泉集團舉行的“生物質石墨烯功能(néng)纖維及其在紡織領域中的應用”鑒定驗收會(huì)上,由中國(guó)工程院院士姚穆等權威專家組成(chéng)的專家組宣布,聖泉集團推出的石墨烯内暖纖維具有優良的力學(xué)、抗靜電、遠紅外、防紫外線、抗菌等多功能(néng)特性,主要技術指标及性能(néng)達到國(guó)際領先水平。
據記者了解,石墨烯自2004年被發(fā)現以來,全球對(duì)其研究始終熱度不減,但一直面(miàn)臨高質量石墨烯制備和快速高效轉移兩(liǎng)大關鍵問題,特别是石墨烯産業化和多領域應用一直是世界性難題。
聖泉集團自2008年開(kāi)始就(jiù)緻力于這(zhè)一課題的研究,從與山東大學(xué)共建第一個實驗室開(kāi)始到今天與國(guó)内外衆多高等院所專家開(kāi)展合作,并憑借300多名科研人員七年以來日日夜夜的不懈攻關,終于破繭成(chéng)蝶,不僅從植物稭稈玉米芯中創造性的生産出了生物質石墨烯,并且生産出玉米芯纖維,同時(shí)將(jiāng)石墨烯與玉米芯纖維複合生産出内暖纖維并實現了工業化大生産。生物質石墨烯内暖纖維的問世,标志著(zhe)聖泉集團成(chéng)爲全球生物質石墨烯智能(néng)多功能(néng)纖維引領者,將(jiāng)對(duì)我國(guó)化纖、紡織和服裝等諸多産業産生一連串的重大影響,也必將(jiāng)成(chéng)爲山東一個新的工業經(jīng)濟增長(cháng)極。
艱難探索
相關資料顯示,石墨烯作爲先進(jìn)碳材料,是當今發(fā)現的世界上最纖薄、電阻率最小卻也是最堅硬的納米材料,被譽爲“改變21世紀的神奇材料”,歐盟委員會(huì)曾宣布將(jiāng)石墨烯加入“未來新興旗艦技術項目”,將(jiāng)在未來10年投入10億歐元。石墨烯已在國(guó)内外資本市場抛起(qǐ)軒然大波,經(jīng)濟學(xué)界和科技界專家普遍認爲石墨烯作爲革命性的新材料,應用非常廣泛,發(fā)展前景巨大,未來將(jiāng)撬動至少千億級的産業鏈。
我國(guó)是目前石墨烯研究和應用開(kāi)發(fā)最爲活躍的國(guó)家之一,但技術尚處培植期,下遊産品和市場開(kāi)發(fā)不足;并且由于制備成(chéng)本過(guò)高,石墨烯技術現在大部分仍停留在科研階段。整個産業鏈到目前爲止仍未實現疏通和整合,從石墨烯制備技術到轉移技術以及打通下遊應用等方面(miàn),都(dōu)亟待實現進(jìn)一步突破。
近年來,在國(guó)内外新材料行業中屢有驚人之舉的聖泉集團也加入了石墨烯研究和應用的探索行列,并以其不俗的企業實力終結中國(guó)石墨烯産業化路徑不暢的局面(miàn),走出了一條生物質石墨烯艱難探索創新發(fā)展之路。
2014年,聖泉集團聯合黑龍江大學(xué)長(cháng)江學(xué)者團隊成(chéng)功研發(fā)了“基團配位組裝法”工藝制備生物質石墨烯,同年新建的全球首條100噸/年生物質石墨烯中試生産線幾經(jīng)周折和改進(jìn),終于有望在本月試車。
前段,聖泉集團曾經(jīng)嘗試將(jiāng)石墨烯加入樹脂中,以期增加耐火材料的耐高溫性能(néng),也曾嘗試將(jiāng)石墨烯加入橡膠中,以增強耐磨性能(néng)。雖然試驗都(dōu)取得了成(chéng)功,但由于石墨烯昂貴的價格和性能(néng)提高幅度與産品價值不成(chéng)比例,相關課題仍需進(jìn)一步研發(fā)。
近期 ,聖泉集團將(jiāng)目光投向(xiàng)了集團内部業已相對(duì)完整的産業鏈。聖泉是一家以農作物稭稈爲原材料生産各種(zhǒng)高附加值新材料的企業集團,在過(guò)去的30年裡(lǐ),一直緻力于利用玉米芯生産糠醛并深加工呋喃樹脂,近年來,植物稭稈利用取得重大技術突破,實現了將(jiāng)植物稭稈的纖維素、半纖維素、木質素三大主要成(chéng)分全部有效利用,生産出了對(duì)我國(guó)多個産業及人們健康生活帶來巨大影響的系列新材料産品。
對(duì)于作爲副産品的纖維素、半纖維素、木質素,聖泉集團也曾有過(guò)將(jiāng)其用于紡紗或造紙的想法,但是因爲企業沒(méi)有將(jiāng)其作爲主攻方向(xiàng)等原因而放棄。
“但是在實現了石墨烯工業化生産技術突破之後(hòu),我們突然思路大開(kāi):把石墨烯用在纖維素上,生産功能(néng)性纖維,將(jiāng)高科技直接用于人們的健康生活,或將(jiāng)爲石墨烯找到一塊更有價值的用武之地。”唐一林告訴--記者。
柳暗花明
“我們也不曾想到,纖維加入石墨烯之後(hòu)竟然有如此神奇的變化!”山東省聖泉生物質石墨烯研究院常務副院長(cháng)張金柱告訴與會(huì)的記者。
姚穆院士長(cháng)期從事(shì)紡織材料學(xué)等相關領域科研和教學(xué),提出基于中國(guó)人體皮膚感覺神經(jīng)系統特點及綜合相關理論,開(kāi)拓了人體著(zhe)裝舒适性研究新領域,爲特種(zhǒng)功能(néng)服裝研制奠定了理論基礎。
姚穆認爲,以天然纖維爲基體,與聖泉生物質石墨烯經(jīng)特殊工藝有機融合,得到的聖泉石墨烯内暖纖維是一種(zhǒng)全新的智能(néng)多功能(néng)複合纖維。該纖維除具有一般纖維的常規特性外,還(hái)具有以下主要功能(néng):遠紅外(體溫遠紅外)、促進(jìn)微循環、抗靜電、吸濕透氣、持久抑菌、防紫外等特性。
聖泉集團生物質石墨烯服飾具有抑菌等優異性能(néng),能(néng)使細菌不再繁殖并最終消滅,同時(shí)其遠紅外功能(néng)對(duì)于促進(jìn)微循環,保障皮膚健康作用明顯,它的問世,有望真正解決腳部糜爛和股骨溝糜爛等難題。”
聖泉集團生産的石墨烯内暖纖維長(cháng)絲、短纖規格齊全,短纖可與莫代爾、黏膠、棉、普通腈綸等其他各種(zhǒng)纖維搭配混紡,長(cháng)絲可與各種(zhǒng)纖維交織,制備不同功能(néng)需求的紗線面(miàn)料。在紡織領域,可以制成(chéng)内衣、内褲、外衣、襪類、嬰幼服飾、家居面(miàn)料、戶外外套等。
“石墨烯内暖纖維的用途并不僅限于服裝領域,還(hái)可以應用于生産車輛内飾、美容醫療衛材、摩擦材料、過(guò)濾材料等。”山東聖泉生物質石墨烯研究院常務副院長(cháng)張金柱補充道(dào)。
未來展望
“智能(néng)化”服飾是近幾年紡織服裝界的發(fā)展潮流。依靠生物質石墨烯内暖纖維導熱導電的特點,聖泉集團與英國(guó)泰科曼公司簽署戰略合作協議推出智能(néng)文胸,緻力于女性健康。
此外,唐一林表示,公司計劃將(jiāng)生物質石墨烯應用到軍服上,這(zhè)種(zhǒng)智能(néng)多功能(néng)服飾可以使士兵在冬季告别臃腫的防寒服裝;應用于普通保暖服飾,更可以讓愛美人士在冬天享受“既有風度,又有溫度”的體驗。同時(shí)據記者了解,聖泉集團還(hái)有意在減肥服裝等多方面(miàn)進(jìn)行探索。
據了解,目前我國(guó)石墨烯産業發(fā)展面(miàn)臨諸多瓶頸,一是專利技術大部分還(hái)停留在科研階段,二是研究機構與應用企業嚴重脫節,三是研究機構缺乏足夠的資金支持,綜上原因導緻石墨烯制備成(chéng)本過(guò)高,很難實現工業化商業生産,市場價格居高不下,這(zhè)在一定程度上限制了石墨烯的大規模廣泛使用。
而在聖泉集團,由于研發(fā)、應用、生産實現了一體化,就(jiù)繞過(guò)了上述産業化障礙,這(zhè)或將(jiāng)使聖泉集團在石墨烯産業内創造一個“聖泉模式”;尤其值得注意的是,聖泉集團制備石墨烯所用材料均爲價格低廉、數量龐大、來源廣泛的農作物稭稈,在實現石墨烯工業化充分量産之後(hòu),擁有産量和價格雙重利器的聖泉集團不僅獲得了重新架構企業競争優勢的契機,更將(jiāng)對(duì)中國(guó)石墨烯産業産生不可估量的影響。
濟南聖泉集團始建于1979年,前身是國(guó)家“一五”期間前蘇聯援華的156個項目之一,總部坐落于中華老字号“瑞蚨祥”綢布面(miàn)料爲代表的全國(guó)“祥”字号連鎖商發(fā)祥地章丘刁鎮,三十多年來,公司始終緻力于各類植物稭稈的創新研發(fā)與綜合利用,目前旗下擁有生物質綜合利用産業、三大樹脂及複合新材料産業、健康産業、生物醫藥等四大産業。其主導産品呋喃樹脂、酚醛樹脂産銷量分居全球第一和第三,公司是國(guó)家級高新技術企業和農業産業化國(guó)家重點龍頭企業,是神州飛船保溫原材料指定制造商。2014年7月28日,公司登陸上市“新三闆”。
近年來,在保持傳統的呋喃樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、泡沫陶瓷過(guò)濾器等産品市場競争優勢的同時(shí),公司進(jìn)一步融合新技術,加快轉型升級,産業向(xiàng)複合新材料領域縱深發(fā)展,産品向(xiàng)自動化、信息化、智能(néng)化創新,目前生物質纖維素及木質素系列新産品、“安特福”建築節能(néng)綠色保溫材料、“輕芯鋼”軌道(dào)交通複合材料、生物醫藥等新材料、新産品市場活力逐步釋放,公司將(jiāng)朝著(zhe)中國(guó)新材料領域引領者目标邁進(jìn)。




