【集萃網(wǎng)觀察】石墨烯作為先進碳材料，是當今發(fā)現(xiàn)的世界上最纖薄、電阻率最小卻也是最堅硬的納米材料，被譽為“改變21世紀的神奇材料”，經(jīng)濟學界和科技界專家普遍認為石墨烯作為革命性的新材料，應用非常廣泛，發(fā)展前景巨大，未來將撬動至少千億級的產(chǎn)業(yè)鏈。
7月27日，在山東省經(jīng)信委組織的國內(nèi)新材料巨頭圣泉集團舉行的“生物質(zhì)石墨烯功能纖維及其在紡織領域中的應用”鑒定驗收會上，由中國工程院院士姚穆等權威專家組成的專家組宣布，圣泉集團推出的石墨烯內(nèi)暖纖維具有低溫遠紅外、抗菌抑菌、抗靜電、防紫外線等智能多功能特性，主要技術指標及性能達到國際領先水平。
7月28日，圣泉集團在山東大廈舉辦生物質(zhì)石墨烯內(nèi)暖纖維及應用新聞發(fā)布會，圣泉新材料集團董事長唐一林介紹了“內(nèi)暖”纖維及系列產(chǎn)品研發(fā)成果。
世界性難題，圣泉集團突破石墨烯研發(fā)難關
記者了解到，石墨烯自2004年被發(fā)現(xiàn)以來，全球對其研究始終熱度不減，但一直面臨高質(zhì)量石墨烯制備和快速高效轉移兩大關鍵問題，特別是石墨烯產(chǎn)業(yè)化和多領域應用一直是世界性難題。
圣泉集團自2008年開始就致力于這一課題的研究，從與山東大學共建第一個實驗室開始到今天與國內(nèi)外眾多高等院所專家開展合作，并憑借300多名科研人員七年以來日日夜夜的不懈攻關，終于破繭成蝶，不僅從植物秸稈玉米芯中創(chuàng)造性的生產(chǎn)出了生物質(zhì)石墨烯，并且生產(chǎn)出玉米芯纖維，同時將石墨烯與玉米芯纖維復合生產(chǎn)出內(nèi)暖纖維并實現(xiàn)了工業(yè)化大生產(chǎn)。生物質(zhì)石墨烯內(nèi)暖纖維的問世，標志著圣泉集團成為全球生物質(zhì)石墨烯智能多功能纖維引領者，將對我國化纖、紡織和服裝等諸多產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生一連串的重大影響，也必將成為山東一個新的工業(yè)經(jīng)濟增長極。
我國是目前石墨烯研究和應用開發(fā)最為活躍的國家之一，但技術尚處培植期，下游產(chǎn)品和市場開發(fā)不足;并且由于制備成本過高，石墨烯技術現(xiàn)在大部分仍停留在科研階段。整個產(chǎn)業(yè)鏈到目前為止仍未實現(xiàn)疏通和整合，從石墨烯制備技術到轉移技術以及打通下游應用等方面，都亟待實現(xiàn)進一步突破。
近年來，在國內(nèi)外新材料行業(yè)中屢有驚人之舉的圣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(yè)實力終結中國石墨烯產(chǎn)業(yè)化路徑不暢的局面，走出了一條生物質(zhì)石墨烯艱難探索創(chuàng)新發(fā)展之路。
2014年，圣泉集團聯(lián)合黑龍江大學長江學者團隊成功研發(fā)了“基團配位組裝法”工藝制備生物質(zhì)石墨烯，同年新建的全球首條100噸/年生物質(zhì)石墨烯中試生產(chǎn)線幾經(jīng)周折和改進，終于有望在本月試車。
前段，圣泉集團曾經(jīng)嘗試將石墨烯加入樹脂中，以期增加耐火材料的耐高溫性能，也曾嘗試將石墨烯加入橡膠中，以增強耐磨性能。雖然試驗都取得了成功，但由于石墨烯昂貴的價格和性能提高幅度與產(chǎn)品價值不成比例，相關課題仍需進一步研發(fā)。
近期，圣泉集團將目光投向了集團內(nèi)部業(yè)已相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈。圣泉是一家以農(nóng)作物秸稈為原材料生產(chǎn)各種高附加值新材料的企業(yè)集團，在過去的30年里，一直致力于利用玉米芯生產(chǎn)糠醛并深加工呋喃樹脂,近年來，植物秸稈利用取得重大技術突破，實現(xiàn)了將植物秸稈的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素三大主要成分全部有效利用，生產(chǎn)出了對我國多個產(chǎn)業(yè)及人們健康生活帶來巨大影響的系列新材料產(chǎn)品。
對于作為副產(chǎn)品的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素，圣泉集團也曾有過將其用于紡紗或造紙的想法，但是因為企業(yè)沒有將其作為主攻方向等原因而放棄。
“但是在實現(xiàn)了石墨烯工業(yè)化生產(chǎn)技術突破之后，我們突然思路大開：把石墨烯用在纖維素上，生產(chǎn)功能性纖維，將高科技直接用于人們的健康生活，或將為石墨烯找到一塊更有價值的用武之地�！碧埔涣指嬖V--記者。
纖維加入石墨烯，圣泉集團成功研發(fā)石墨烯內(nèi)暖纖維
“我們也不曾想到，纖維加入石墨烯之后竟然有如此神奇的變化!”山東省圣泉生物質(zhì)石墨烯研究院常務副院長張金柱告訴與會的記者。
姚穆院士長期從事紡織材料學等相關領域科研和教學，提出基于中國人體皮膚感覺神經(jīng)系統(tǒng)特點及綜合相關理論，開拓了人體著裝舒適性研究新領域，為特種功能服裝研制奠定了理論基礎。
姚穆認為，以天然纖維為基體，與圣泉生物質(zhì)石墨烯經(jīng)特殊工藝有機融合，得到的圣泉石墨烯內(nèi)暖纖維是一種全新的智能多功能復合纖維。該纖維除具有一般纖維的常規(guī)特性外，還具有以下主要功能：激活免疫細胞、增強機體功能、防護紫外線、改善微循環(huán)、抗菌抑菌、抗靜電、增溫保溫等特性。
姚穆院士特別提到這樣一個實例，“1998年83萬軍人參與抗洪搶險，73萬人下水營救，在事后給中央的總結報告中特別指出，下水救援的軍人中83%的人腳部糜爛，73%的人股骨溝糜爛，引起中央領導震驚并責令全力以赴解決。
圣泉集團生物質(zhì)石墨烯服飾具有抗菌抑菌、低溫遠紅外等優(yōu)異性能，能使細菌不再繁殖并最終消滅，同時其遠紅外功能對于加速微循環(huán)，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�！�
圣泉集團生產(chǎn)的石墨烯內(nèi)暖纖維長絲、短纖規(guī)格齊全，短纖可與莫代爾、黏膠、棉、普通腈綸等其他各種纖維搭配混紡，長絲可與各種纖維交織，制備不同功能需求的紗線面料。在紡織領域，可以制成內(nèi)衣、內(nèi)褲、外衣、襪類、嬰幼服飾、家居面料、戶外外套等。
“石墨烯內(nèi)暖纖維的用途并不僅限于服裝領域，還可以應用于生產(chǎn)車輛內(nèi)飾、美容醫(yī)療衛(wèi)材、摩擦材料、過濾材料等�！鄙綎|圣泉生物質(zhì)石墨烯研究院常務副院長張金柱補充道。
新材料實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，“智能化”服飾成為未來發(fā)展潮流
“智能化”服飾是近幾年紡織服裝界的發(fā)展潮流。依靠生物質(zhì)石墨烯內(nèi)暖纖維導熱導電的特點，圣泉集團與英國泰科曼公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議推出智能文胸，通過內(nèi)置感應器測量女性胸部溫度細微變化來確定是否有可疑腫塊。有效預防腫瘤及乳腺癌，成為廣大女性患者的福音。
此外，唐一林表示，公司計劃將生物質(zhì)石墨烯應用到軍服上，這種智能多功能服飾可以使士兵在冬季告別臃腫的防寒服裝；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。同時據(jù)記者了解，圣泉集團還有意在減肥服裝等多方面進行探索。
據(jù)了解，目前我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨諸多瓶頸，一是專利技術大部分還停留在科研階段，二是研究機構與應用企業(yè)嚴重脫節(jié)，三是研究機構缺乏足夠的資金支持，綜上原因導致石墨烯制備成本過高，很難實現(xiàn)工業(yè)化商業(yè)生產(chǎn)，市場價格居高不下，這在一定程度上限制了石墨烯的大規(guī)模廣泛使用。
而在圣泉集團，由于研發(fā)、應用、生產(chǎn)實現(xiàn)了一體化，就繞過了上述產(chǎn)業(yè)化障礙，這或將使圣泉集團在石墨烯產(chǎn)業(yè)內(nèi)創(chuàng)造一個“圣泉模式”;尤其值得注意的是，圣泉集團制備石墨烯所用材料均為價格低廉、數(shù)量龐大、來源廣泛的農(nóng)作物秸稈，在實現(xiàn)石墨烯工業(yè)化充分量產(chǎn)之后，擁有產(chǎn)量和價格雙重利器的圣泉集團不僅獲得了重新架構企業(yè)競爭優(yōu)勢的契機，更將對中國石墨烯產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生不可估量的影響。
濟南圣泉集團始建于1979年，前身是國家“一五”期間前蘇聯(lián)援華的156個項目之一，總部坐落于中華老字號“瑞蚨祥”綢布面料為代表的全國“祥”字號連鎖商發(fā)祥地章丘刁鎮(zhèn)，三十多年來，公司始終致力于各類植物秸稈的創(chuàng)新研發(fā)與綜合利用，目前旗下?lián)碛猩镔|(zhì)綜合利用產(chǎn)業(yè)、三大樹脂及復合新材料產(chǎn)業(yè)、健康產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)藥等四大產(chǎn)業(yè)。其主導產(chǎn)品呋喃樹脂、酚醛樹脂產(chǎn)銷量分居全球第一和第三，公司是國家級高新技術企業(yè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化國家重點龍頭企業(yè)，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“新三板”。
近年來，在保持傳統(tǒng)的呋喃樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、泡沫陶瓷過濾器等產(chǎn)品市場競爭優(yōu)勢的同時，公司進一步融合新技術，加快轉型升級，產(chǎn)業(yè)向復合新材料領域縱深發(fā)展，產(chǎn)品向自動化、信息化、智能化創(chuàng)新，目前生物質(zhì)纖維素及木質(zhì)素系列新產(chǎn)品、“安特�！苯ㄖ�(jié)能綠色保溫材料、“輕芯鋼”軌道交通復合材料、生物醫(yī)藥等新材料、新產(chǎn)品市場活力逐步釋放，公司將朝著中國新材料領域引領者目標邁進。 來源：中國山東網(wǎng)
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