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    新材料领域院士这样评价石墨烯原位聚合技术:“一个颠覆性突破”

    http://www.texindex.com.cn/   2019年8月28日 15:35   texindex

    石墨烯是什么?

    石墨烯与我们的生活有何关系?

    这一神奇的材料会穿在我们身上么?

    答案或许在新材料领域院士们的考察中一寻答案:

    石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬、导电性最好的纳米材料,被称为21世纪最具颠覆性的新材料。随着低成本、高性能、规模化应用技术的突破,石墨烯将掀起一场席卷全球的产业革命。

    全球石墨烯正处在产业化突破前期。2018年,全球石墨烯市场规模约1.95亿美元,近四年年均增速超过60%。发达国家均将石墨烯研究与应用提升至战略高度,注重石墨烯专利在基础理论研究及未来高端应用上的战略性和前瞻性布局。石墨烯的研发及应用在助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代等方面具有重要意义。

    图表:2014—2020年全球石墨烯市场规模走势(数据来源:中经社数据库)

    干勇院士、蒋士成院士作为“新材料强国2035战略研究”课题的分课题“先进基础材料强国战略研究”的主要专家,深知新材料对于国家战略的重要性,干勇院士曾指出:“材料强国梦想有望在我们这一代实现”。

    8月25日下午,中国工程院干勇院士、蒋士成院士、江苏省工信厅原材料工业处李继峰副处长、江苏省工信厅强省推进处王琼瑶、江苏省新材料协会副秘书长梁群一行,在海安市墩头镇政府许金龙书记、陆从俊镇长等地方政府领导陪同下,专程前往江苏省“石墨烯改性新材料”研发及应用代表单位——常州恒利宝纳米新材料科技有限公司的生产基地——江苏江山红化纤有限公司进行考察与座谈。

    根据公司黄荣庆经理副总经理的介绍,不同于市场上的“共混石墨烯”工艺技术易造成粉体渗漏、未知生物毒性、染色限制等问题,企业自主研发的“原位聚合改性PA6”的关键技术不仅实现了功能化石墨烯化学键与锦纶高分子链的结合,极大降低了石墨烯的添加量,使得石墨烯在聚合过程中得以分散完全,也从根本上消除了石墨烯纤维产品在后续纺丝、染整、洗涤等工序中的流失问题。该方法国际首创工业化原位聚合石墨烯锦纶复合材料连续聚合工艺,并以此为基础建设年产100吨功能化石墨烯粉体和年产2.5万吨石墨烯锦纶切片生产装置,开发全套纺丝工艺包。

    蒋士成院士对恒利宝科技自主研发的30D/24F的石墨烯PA6FDY长丝样品非常赞赏,尤其在看到高强度、低伸长、抑菌、抗紫外、远红外等功能上的实测数据,特别是看到在相同的测试条件下,改性石墨烯原位聚合PA6纤维的耐磨次数是PA66纤维的3倍以上时,蒋士成院士表示:这样的研究结果真的让人很兴奋!

    公司董事长、总经理蒋炎对产品的发展方向和特种纤维的研发规划作了介绍,并对即将投产的“改性石墨烯原位聚合PA6”连续化生产线及下一步围绕直纺工艺已开始的准备和工艺设计的实施方案做了说明,石墨烯原位聚合聚酰胺6预计在2019年形成2.5万吨切片产能,预计当年切片产量3000吨,其中2500吨应用于各种纺织面料、500吨应用于塑料制品等领域。在功能化纺织品领域,石墨烯原位聚合改性合成纤维体现出良好的远红外、抗菌抑菌、抗紫外、抗静电、增强等功能性,将在军用服饰、运动和健康服饰等,蒋炎同时展示了自主知识产权研发的“改性石墨烯原位聚合PA6”直纺纱线、短纤、面料及功能服装、智能时装的全产业链过程。干勇院士说:“如果这个项目投产,将是一个颠覆性的突破!”

    常州恒利宝纳米新材料公司的石墨烯原位聚合PA6纤维认证品牌——“烯纳斯TM”可以轻松实现原液着色,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抗菌性都超过了国内外标准要求,还具有低温远红外、抗紫外、抗静电等综合性能,可广泛应用于户外运动、健身、孕婴、家纺以及其他工业领域;尤其是企业完成了独特的染色体系,在亮色色系中也表现不凡,打破了市场传言“石墨烯面料只能是黑、灰色”的错误解读。

    近年来,江苏省内研发机构、企业、产业园共同蓄力产业发展,“石墨烯产业看江苏”已成为国内外业界共识。常州恒利宝纳米新材料科技有限公司作为石墨烯研发及应用代表性企业,紧密结合社会发展的重大需求,突破了一系列材料制备的关键技术,围绕石墨烯改性以及“改性石墨烯原位PA6”切片的生产及纺丝技术研究取得了具有自主知识产权的核心技术成果,目前围绕三大领域、六大功能已获得近20项发明专利,展现了在石墨烯新材料领域的持续创新力。目前,企业在建的“改性石墨烯原位聚合PA6连续化生产”项目率先在全球突破石墨烯新材料技术的产业化延伸,扩大了石墨烯新材料的市场应用规模,也增强了新材料供应链的竞争力。

    两个半小时的交流热烈而深入,院士专家一行对常州恒利宝纳米新材料科技的技术革新极为赞赏,在江山红厂区参观正在进行试车前调试的装置时,干勇院士再次表示:在石墨烯产业近年发展碰到瓶颈的时期,这个项目让人眼前一亮,使我们对石墨烯产业的发展有了更大的信心。

    (前排左五:干勇院士、左六:蒋士成院士、右五:东华大学材料学院院长朱美芳教授;右四:江苏省工信厅原材料工业处李继峰副处长;右三:江苏省新材料协会副秘书长梁群女士)

    石墨烯这一神奇材料,穿在身上已经成为现实,目前,欧洲、中国等开始陆续推出诸多石墨烯消费类产品。在不久的将来,随着石墨烯在气体传感器、应变传感器、生物传感器等应用取得新进展,在物联网、智能服饰和柔性传感器等可穿戴设备、健康生活领域的应用上前景更加广阔,试想未来,你的生活离石墨烯还远么?

    编辑: 木木
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