我國已把石墨烯作為國家級重要戰(zhàn)略材料列入國家“十三五”規(guī)劃

“自2010年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫教授捧起諾貝爾物理學獎那一刻起，石墨烯一舉成為舉世矚目的新材料?！?

目前，歐洲、美國、日本、中國等眾多國家，都把石墨烯列為本世紀最重要的新材料進行研究和開發(fā)，并已在新能源、電子、新材料等方面取得重要進展和初步應(yīng)用效果，顯示出廣泛的應(yīng)用前景。

將石墨烯與普通纖維復合，具有抗菌、抗螨蟲、抗熱、抗切割、抗靜電、抗紫外線、遠紅外發(fā)熱和傳導清涼等特殊功能，可廣泛應(yīng)用于面料、服裝、家紡、針織等紡織品。目前，歐洲、美國、日本、中國等眾多國家，都把石墨烯列為本世紀最重要的新材料進行研究和開發(fā)，我國已把石墨烯作為國家級重要戰(zhàn)略材料列入國家“十三五”規(guī)劃。

3月15日至17日，在上海舉行的中國國際紡織紗線展覽會上， “中國智造”的石墨烯纖維引發(fā)關(guān)注。許多專家表示，目前石墨烯的應(yīng)用分為重應(yīng)用和輕應(yīng)用兩種，重應(yīng)用需要大量資金的投入和較長周期的開發(fā)，從而根本上借助石墨烯單層原子優(yōu)勢替代傳統(tǒng)材料，比如石墨烯在電池、半導體芯片等領(lǐng)域的應(yīng)用，但這類應(yīng)用受限于目前的技術(shù)和產(chǎn)量無法迅速普及，大多還停留在實驗室階段。

而石墨烯的輕應(yīng)用是面向民用的、可以快速實現(xiàn)產(chǎn)品化并能夠給消費者帶來較高性價比的應(yīng)用，比如石墨烯發(fā)熱和過濾。值得一提的是，目前已有企業(yè)將石墨烯應(yīng)用到紡織領(lǐng)域。近年來，石墨烯在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，石墨烯制備高性能紡織纖維及進行紡織品功能整理也漸成行業(yè)研究熱點。

石墨烯具有優(yōu)異的抗菌性能、低溫遠紅外功能，將石墨烯整理到織物上，即可制備抗菌織物。相對于傳統(tǒng)的無機、有機抗菌劑，石墨烯基本沒有細胞毒性，更適合與人體皮膚直接接觸，具有親膚養(yǎng)膚的作用。

蘭州大學教授拜永孝認為，石墨烯織物是指石墨烯材料與普通紡織品有效結(jié)合，在保持紡織品各項基本性能的同時，具有石墨烯某一種或幾種獨特性質(zhì)的紡織產(chǎn)品。石墨烯紡織品在導電、防輻射、防紫外線、抗菌、特殊防護和智能織物等領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用前景。據(jù)了解，目前已有家紡企業(yè)開始將石墨烯進行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，并成功制造出集超強低溫遠紅外、抗菌抑菌等多種功能于一身的石墨烯健康產(chǎn)品，在改善微循環(huán)、促進新陳代謝方面起到了至關(guān)重要的作用。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透漏，石墨烯在智能紡織品領(lǐng)域也大有發(fā)展。之所以選擇將石墨烯應(yīng)用到智能紡織領(lǐng)域是看重了石墨烯良好的導熱性，由于石墨烯的電熱轉(zhuǎn)換效能可達 99%，與其他發(fā)材料相比有絕對的優(yōu)勢;其次，傳統(tǒng)的電阻絲發(fā)熱，容易發(fā)生短路著火、遇水聯(lián)電不安全、人體舒適感低等情況。把石墨烯嵌入到纖維結(jié)構(gòu)，捻線織成的布可支持 3.7V 安全電壓，并可根據(jù)情況通過 APP 控制升溫速度及溫度。就用戶體驗來講，提升了安全性及舒適度。除了發(fā)熱速度快之外，其在發(fā)熱均勻度、發(fā)熱效率方面比碳纖維和電阻絲要優(yōu)秀一些。而作為石墨烯紡織物的柔軟、不怕折疊、可水洗的特性就更勝一籌。

中國紡織品商業(yè)協(xié)會新技術(shù)推廣應(yīng)用中心主任王黎明介紹，在紡織行業(yè)，國內(nèi)企業(yè)已研制出石墨烯復合纖維，并實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，目前處于國際領(lǐng)先地位。“據(jù)我所知，美國還沒有企業(yè)生產(chǎn)石墨烯復合纖維，他們把精力集中在航空航天、儲能電池等更尖端的領(lǐng)域。而我國是紡織大國，又具有較強的科技實力，所以研制石墨烯復合纖維無可厚非，而且具有很大的應(yīng)用價值?！?

但專家表示石墨烯復合纖維的產(chǎn)業(yè)化，在我國剛剛起步。南通強生石墨烯科技有限公司展臺專家客戶云集，他們的技術(shù)和產(chǎn)品引起了業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。

據(jù)介紹，強生從2009年開始，成立了由來自美國、歐盟和中國的科學家組成的研發(fā)團隊，專注石墨烯產(chǎn)業(yè)化和后續(xù)應(yīng)用研究。經(jīng)過8年多的不懈努力和深入研究，在單層石墨烯的工業(yè)化制備和石墨烯復合功能纖維材料研究及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方面，取得重大突破，其中最大的一項突破在于石墨烯原料成本大幅下降。

“我們在決定開發(fā)石墨烯產(chǎn)業(yè)時，就堅定一定要把原料掌控在自己手里?！? 南通強生董事長沙曉林告訴記者，當年剛開始進入石墨烯領(lǐng)域時，原料要從美國進口，“價格要每克500元，比黃金還貴。如今，在我們科研團隊的不斷努力下，每克只需要1元。”

強生歷時多年研究成功的全球最新石墨烯原料制備技術(shù)，最大的進展在于采用常溫常壓的插層-剝離生產(chǎn)工藝，該工藝生產(chǎn)流程短、效率高、產(chǎn)品單層率高、成本低、生產(chǎn)過程綠色環(huán)保。“這也是我們顛覆原料成本的關(guān)鍵所在?！鄙硶粤终f。

據(jù)了解，石墨烯原料制備工藝和技術(shù)經(jīng)中國上?？萍记閳笏樾拢哂型耆R產(chǎn)權(quán)，相應(yīng)的石墨烯系列產(chǎn)品經(jīng)國內(nèi)外第三方權(quán)威機構(gòu)證明，其單層率均達到99%的先進水平。并且通過了中國工程院院士、上海大學孫晉良教授領(lǐng)銜的專家委員會的評審，認為強生石墨烯生產(chǎn)工藝和技術(shù)達到國際先進水平。

沙曉林表示，不僅掌握了讓石墨烯纖維飛入尋常百姓家的國際尖端技術(shù)，更要把目光瞄準了打造國際石墨烯品牌的長遠夢想。

目前，強生已擁有一條年產(chǎn)10噸的石墨烯原料生產(chǎn)線，并已穩(wěn)定運行和正常生產(chǎn)一年多時間，正在規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn)100噸的石墨烯原料生產(chǎn)線，也計劃于今年5月投入生產(chǎn)。

中國是世界紡織大國，年產(chǎn)各種纖維近5000萬噸，化纖產(chǎn)量占世界總量的70%，滌綸、錦綸等常規(guī)品種的技術(shù)、規(guī)模都是世界領(lǐng)先，但因普遍存在同質(zhì)化嚴重、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性過剩等問題，致使近年來行業(yè)效益不高，常規(guī)化纖等傳統(tǒng)行業(yè)轉(zhuǎn)型已迫在眉睫。

近年來，強生把開發(fā)和應(yīng)用石墨烯復合纖維作為石墨烯應(yīng)用的突破口和制高點，因此，強生石墨烯把研發(fā)石墨烯復合功能纖維和產(chǎn)業(yè)化，作為最重點的課題和任務(wù)。并且提出了“7+7”發(fā)展規(guī)劃，即開發(fā)7種與常規(guī)化纖復合的纖維，7種與特殊纖維復合的纖維。

目前，強生石墨烯復合錦綸、滌綸、氨綸已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，石墨烯復合高強聚乙烯、芳綸、碳纖維等高端復合纖維的研發(fā)，也已取得重要進展。石墨烯復合功能纖維的廣泛推廣和應(yīng)用，將對我國紡織產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，起到重要的推進作用。

強生凱瑞石墨烯復合纖維，包括了優(yōu)異的抗菌抑菌功能：對大腸桿菌、金色葡萄球菌、革蘭氏細菌24小時滅菌率達到99.9%。

超強的抗螨滅螨功能：塵螨是引起哮喘、過敏性鼻炎、濕疹甚至窒息的重要過敏源。強生凱瑞石墨烯復合纖維24小時滅螨率達到95%的一級標準(三級為60%、二級為80%)。以及強力的遠紅外發(fā)熱功能、超強的抗紫外功能和超強的抗熱耐磨功能。

中國石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟教授李義春表示，目前我國石墨烯產(chǎn)業(yè)炒作多、產(chǎn)業(yè)化少，加快石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。為此，強生石墨烯一方面在石墨烯原料生產(chǎn)技術(shù)上不斷深入研發(fā)，在大幅提升質(zhì)量的同時，大幅降低成本。目前，強生石墨烯成本已降至國外產(chǎn)品的三十分之一。同時，借助石墨烯原料的低成本優(yōu)勢，在復合纖維價格上，更加貼近中國紡織纖維市場的需求。

沙曉林表示，“強生石墨烯復合纖維，必將為助推我國紡織業(yè)轉(zhuǎn)型升級做出重要貢獻?！?

“而作為新鮮事物，石墨烯用于紡織原料也需要制定市場準入標準?！蓖趵杳鞅硎?，石墨烯“民用化”的國家標準正在推進中。