圣泉集团：引领我国生物质石墨烯研究站在世界前沿

从“神八”“神九”等“神舟”系列飞船返回舱的保温原材料，到中国高铁广泛应用的圣泉轻芯钢、国际首创的生物质石墨烯，再到石墨烯改性纤维的产业化、商业化……近年来，济南圣泉集团以创新引领企业发展，在新材料之路上持续发力，创造了一个又一个世界第一。两个月前，他们通过创新设计生物质石墨烯与纤维的复合方式，使改性腈纶、涤纶导电纤维在世界领先问世。12月18日，记者在该集团采访看到，石墨烯改性恒温蓄热纤维目前又在实验室诞生。接二连三的重大突破，使圣泉集团不仅在石墨烯应用上迈出了一大步，也引领我国生物质石墨烯研究站在了世界前沿。

“石墨烯的电导率为106S/m，导电性能优异，比硅材料的电子迁移率要高出100倍。由生物质石墨烯导电复合面料制成的特种服饰，可大大降低其表面电阻率及摩擦系数，从而达到抗静电的效果。”据圣泉集团董事长唐一林介绍，该技术不仅破解了人们长期以来衣物因摩擦产生静电的“烦恼”，如应用在加油站、炼油厂等领域，还可有效避免因静电带来的灾难。“石墨烯改性导电纤维具有良好的柔性和可纺性，复合稳定性高，经水洗、皂洗、酸碱汗渍、干湿摩擦后仍能保持抗静电性能。”

石墨烯是由碳原子紧密堆积构成的二维晶体，其强度、韧性、透光率和导电性能优越，被誉为“改变21世纪的新材料”。近年来，全球对石墨烯研究持续升温，但以化学方法合成石墨烯因存在原料来源单一、高污染等条件制约，目前真正高质量的石墨烯制备及其产业化和多领域应用仍是突出的世界性难题。

圣泉集团与黑龙江大学合作，历经七年攻关，以玉米芯纤维素为原料，研发出绿色环保、成本较低的新材料——生物质石墨烯。曾被视为“下脚料”的玉米芯和秸秆，在这里被“点石成金”，不但为我国减轻了因秸秆焚烧带来的环保压力，更为实现绿色可循环、可持续发展找到了新途径。

创新无止境。圣泉集团在与东华大学、青岛大学、黑龙江大学共同承担的“生物基石墨烯宏量制备及石墨烯在功能纤维中的产业化应用”项目中，成功研发出石墨烯表面改性及在聚合物中的分散技术，解决了石墨烯在再生纤维素纤维、涤纶短纤维与锦纶6纺丝过程中易团聚、品质控制难等世界性技术瓶颈，形成了高效纺纱系列加工、织造与染整等一整套核心技术体系，并申报了105项国家专利、12项国际专利。中国纺织工业联合会组织以孙晋良、蒋士成两位院士挂帅的鉴定验收委员会认为，该项目整体技术达到国际先进水平。

记者了解到，生物质石墨烯与纤维有机复合，形成了特点鲜明的改性纤维，由此制成的石墨烯内暖纤维产品，经武汉产品质量监督检验所、山东省纤维检验局等多家权威机构检测显示，具有远红外、持久抑菌、抗静电、防紫外、吸湿透气等特性。“曾经让人感到‘神秘莫测’的石墨烯，如今已被广泛应用到与人们息息相关的服饰生产中。它正改变着传统的穿衣观念，引领我们由‘穿衣护体’向‘穿衣养体’的理念转变。”唐一林如是说。

这些填补国内空白的高新技术，也为我国功能纤维及特种纺织服装产业的发展注入了新的血液与活力。目前与圣泉集团合作的纺织企业已超过200家，其中不乏魏桥集团、唐山三友、上海德福伦等国内大型名企，鄂尔多斯、波司登等多家服饰巨头也已达成合作协议，石墨烯改性纤维正迅速得到纺织及服装企业的认可。2017年，圣泉集团石墨烯产品营收2亿元，并拉动了超过10亿元的市场销售。

“升级换代后的石墨烯改性导电纤维，将在军工、航天、智能传感、智能穿戴等多领域实现革命性应用。”圣泉集团总裁唐地源告诉记者，目前，企业正对锦纶、氨纶、丙纶等品类的石墨烯改性导电纤维展开技术攻关，未来将在智能服饰、运动服饰、军服、医疗用品、高强高模纤维等方面研发出更多高端功能纺织品。“企业还对石墨烯改性超级电容及电池展开了技术研究，以实现快速充电、增加电池容量以及电容电池废料的回收，目前已取得重大进展。同时，企业研发的石墨烯防腐涂料已达到5000小时以上的耐性，正在向更高的防腐纪录攻关。”

记者了解到，我国高度重视石墨烯产业的创新及应用。今年工信部批复由济南圣泉集团牵头组建了中国石墨烯改性纤维及应用开发产业发展联盟，国内石墨烯科研高校院所、研发应用企业、纺织和服装企业120余家机构成为联盟单位，旨在协同突破制约石墨烯应用和推广中的“瓶颈”，聚力把产业做大做优做强。

作为联盟理事长，圣泉集团董事长唐一林对我国石墨烯产业的未来发展有着清晰的思路和坚定的信心。“联盟将构建以企业为主体、产学研用紧密结合、上下游高效协同的产业发展新体系，形成共创合作大平台，通过实施‘石墨烯+’行动，使技术研发、产品生产、终端应用等环节实现无缝对接，不断拓展石墨烯在防腐涂料、电池材料、复合新材料、生物医学等领域的应用，早日使我国成为石墨烯全球科技创新的高地!”

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