石墨烯是什么?
石墨烯與我們的生活有何關(guān)系?
這一神奇的材料會穿在我們身上么?
答案或許在新材料領(lǐng)域院士們的考察中一尋答案:
石墨烯是目前世界上最薄、最堅硬、導(dǎo)電性最好的納米材料,被稱為21世紀(jì)最具顛覆性的新材料。隨著低成本、高性能、規(guī);瘧(yīng)用技術(shù)的突破,石墨烯將掀起一場席卷全球的產(chǎn)業(yè)革命。
全球石墨烯正處在產(chǎn)業(yè)化突破前期。2018年,全球石墨烯市場規(guī)模約1.95億美元,近四年年均增速超過60%。發(fā)達國家均將石墨烯研究與應(yīng)用提升至戰(zhàn)略高度,注重石墨烯專利在基礎(chǔ)理論研究及未來高端應(yīng)用上的戰(zhàn)略性和前瞻性布局。石墨烯的研發(fā)及應(yīng)用在助推傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升、支撐新興產(chǎn)業(yè)培育壯大、帶動材料產(chǎn)業(yè)升級換代等方面具有重要意義。
干勇院士、蔣士成院士作為“新材料強國2035戰(zhàn)略研究”課題的分課題“先進基礎(chǔ)材料強國戰(zhàn)略研究”的主要專家,深知新材料對于國家戰(zhàn)略的重要性,干勇院士曾指出:“材料強國夢想有望在我們這一代實現(xiàn)”。
根據(jù)公司黃榮慶經(jīng)理副總經(jīng)理的介紹,不同于市場上的“共混石墨烯”工藝技術(shù)易造成粉體滲漏、未知生物毒性、染色限制等問題,企業(yè)自主研發(fā)的“原位聚合改性PA6”的關(guān)鍵技術(shù)不僅實現(xiàn)了功能化石墨烯化學(xué)鍵與錦綸高分子鏈的結(jié)合,極大降低了石墨烯的添加量,使得石墨烯在聚合過程中得以分散完全,也從根本上消除了石墨烯纖維產(chǎn)品在后續(xù)紡絲、染整、洗滌等工序中的流失問題。該方法國際首創(chuàng)工業(yè)化原位聚合石墨烯錦綸復(fù)合材料連續(xù)聚合工藝,并以此為基礎(chǔ)建設(shè)年產(chǎn)100噸功能化石墨烯粉體和年產(chǎn)2.5萬噸石墨烯錦綸切片生產(chǎn)裝置,開發(fā)全套紡絲工藝包。
蔣士成院士對恒利寶科技自主研發(fā)的30D/24F的石墨烯PA6FDY長絲樣品非常贊賞,尤其在看到高強度、低伸長、抑菌、抗紫外、遠紅外等功能上的實測數(shù)據(jù),特別是看到在相同的測試條件下,改性石墨烯原位聚合PA6纖維的耐磨次數(shù)是PA66纖維的3倍以上時,蔣士成院士表示:這樣的研究結(jié)果真的讓人很興奮!
公司董事長、總經(jīng)理蔣炎對產(chǎn)品的發(fā)展方向和特種纖維的研發(fā)規(guī)劃作了介紹,并對即將投產(chǎn)的“改性石墨烯原位聚合PA6”連續(xù)化生產(chǎn)線及下一步圍繞直紡工藝已開始的準(zhǔn)備和工藝設(shè)計的實施方案做了說明,石墨烯原位聚合聚酰胺6預(yù)計在2019年形成2.5萬噸切片產(chǎn)能,預(yù)計當(dāng)年切片產(chǎn)量3000噸,其中2500噸應(yīng)用于各種紡織面料、500噸應(yīng)用于塑料制品等領(lǐng)域。在功能化紡織品領(lǐng)域,石墨烯原位聚合改性合成纖維體現(xiàn)出良好的遠紅外、抗菌抑菌、抗紫外、抗靜電、增強等功能性,將在軍用服飾、運動和健康服飾等,蔣炎同時展示了自主知識產(chǎn)權(quán)研發(fā)的“改性石墨烯原位聚合PA6”直紡紗線、短纖、面料及功能服裝、智能時裝的全產(chǎn)業(yè)鏈過程。干勇院士說:“如果這個項目投產(chǎn),將是一個顛覆性的突破!”
常州恒利寶納米新材料公司的石墨烯原位聚合PA6纖維認(rèn)證品牌——“烯納斯TM”可以輕松實現(xiàn)原液著色,對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌的抗菌性都超過了國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)要求,還具有低溫遠紅外、抗紫外、抗靜電等綜合性能,可廣泛應(yīng)用于戶外運動、健身、孕嬰、家紡以及其他工業(yè)領(lǐng)域;尤其是企業(yè)完成了獨特的染色體系,在亮色色系中也表現(xiàn)不凡,打破了市場傳言“石墨烯面料只能是黑、灰色”的錯誤解讀。
近年來,江蘇省內(nèi)研發(fā)機構(gòu)、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)園共同蓄力產(chǎn)業(yè)發(fā)展,“石墨烯產(chǎn)業(yè)看江蘇”已成為國內(nèi)外業(yè)界共識。常州恒利寶納米新材料科技有限公司作為石墨烯研發(fā)及應(yīng)用代表性企業(yè),緊密結(jié)合社會發(fā)展的重大需求,突破了一系列材料制備的關(guān)鍵技術(shù),圍繞石墨烯改性以及“改性石墨烯原位PA6”切片的生產(chǎn)及紡絲技術(shù)研究取得了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)成果,目前圍繞三大領(lǐng)域、六大功能已獲得近20項發(fā)明專利,展現(xiàn)了在石墨烯新材料領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新力。目前,企業(yè)在建的“改性石墨烯原位聚合PA6連續(xù)化生產(chǎn)”項目率先在全球突破石墨烯新材料技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化延伸,擴大了石墨烯新材料的市場應(yīng)用規(guī)模,也增強了新材料供應(yīng)鏈的競爭力。
兩個半小時的交流熱烈而深入,院士專家一行對常州恒利寶納米新材料科技的技術(shù)革新極為贊賞,在江山紅廠區(qū)參觀正在進行試車前調(diào)試的裝置時,干勇院士再次表示:在石墨烯產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展碰到瓶頸的時期,這個項目讓人眼前一亮,使我們對石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有了更大的信心。
石墨烯這一神奇材料,穿在身上已經(jīng)成為現(xiàn)實,目前,歐洲、中國等開始陸續(xù)推出諸多石墨烯消費類產(chǎn)品。在不久的將來,隨著石墨烯在氣體傳感器、應(yīng)變傳感器、生物傳感器等應(yīng)用取得新進展,在物聯(lián)網(wǎng)、智能服飾和柔性傳感器等可穿戴設(shè)備、健康生活領(lǐng)域的應(yīng)用上前景更加廣闊,試想未來,你的生活離石墨烯還遠么?