齊元勛
“這個很珍貴”
“這個很珍貴。”國務院總理李克強說。
他說的是圣泉生產的一件石墨烯功能內衣。
這一幕發生在3月6日上午,李克強來到第十二屆全國人大四次會議山東代表團參加審議政府工作報告時,圣泉董事長唐一林把這件內衣展示給了他。
這引起了李克強總理極大的關注。
這的確是一件神奇的內衣。
據介紹,這件內衣穿在身上三四天都不會有異味,具有升溫保溫、激活免疫細胞、增強機體功能、降低表面電阻、防護紫外線、改善微循環、抗菌抑菌等特性。
這是因為使用了圣泉石墨烯內暖纖維,“天然纖維與圣泉生物質石墨烯經特殊工藝有機融合后,創造出了這種全新的智能多功能復合纖維,”中國工程院姚穆院士說。
他舉例說,人的身體長期存有16種主要細菌,這些細菌通過食用人體皮膚表層皮屑生存,在細菌排泄過程中發出臭味,石墨烯則切斷了細菌養分供養基地,細菌無法再存活,從而解決身體臭味問題。
“這屬于全球首創,是圣泉動能轉換的重大創新,也是圣泉推進大健康產業的重要舉措。”唐一林說。
一個新的市場被開拓出來。
目前,他們生產的石墨烯內暖纖維,有長絲、短纖,而且規格齊全,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。
由此,可以生產內衣、內褲、外衣、襪類、嬰幼服飾、家居面料、戶外外套等。
國際品牌也加大了合作力度。
生物質石墨烯內暖纖維導熱導電,制成服裝,可以感知身體體溫細微變化的特點,英國泰科曼公司與圣泉簽署戰略合作協議,共同推出智能文胸。
同時,他們還計劃將生物質石墨烯應用到軍服上,讓士兵在冬季告別臃腫的防寒服裝;應用于普通保暖服飾,讓愛美人士在冬天享受“既有風度,又有溫度”。
這是一個有關服務消費者健康生活的新課題。
研發
石墨烯,是目前世界上最纖薄、電阻率最小,卻最堅硬的納米材料,被譽為“改變21世紀神奇材料”。
事實上,石墨問世只有十多年,其發現者英國曼徹斯特大學安德烈·海姆教授于2010年因此獲得諾貝爾物理學獎。
而我國是石墨烯研究和應用開發最為活躍的國家之一,但受制于技術尚處培植期,下游產品和市場開發不足,尤其是整個產業鏈仍未實現疏通和整合,從石墨烯制備技術到打通下游應用等方面,都亟待實現進一步突破。正是在這樣的背景下,圣泉2008年開始進軍石墨烯研究。
這源于一次偶然的機會。作為以農作物秸稈為原材料生產各種高附加值新材料的企業,他們討論秸稈深度開發時,發現其提取后的廢品中可能存在石墨烯,于是他們開始了新的探索歷程。
這一探索就是6年。
直到2014年,圣泉聯合黑龍江大學長江學者團隊成功研發了“基團配位組裝法”工藝制備生物質石墨烯,發現了以農作物秸稈為原料的生物質石墨烯配位組裝制備工藝。
檢測顯示:在原子顯微鏡和透射電鏡觀察下證實其層數為10層以下;拉曼光譜中G帶峰與D帶峰的峰強比大于5;電導率超過40000 S/m。顯然,其性能堪與以石墨為原料生產的同類產品媲美。
于是,2014年新上的100噸/年生物質石墨烯中試生產線幾經周折和改進,終于試車。
由此,從秸稈中提取石墨烯,實現了行業的一個重大創新。
接下來的任務是產業化。
起初,他們嘗試將石墨烯加入樹脂中,以期增加集團原有耐火材料的耐高溫性能,后來又將石墨烯加入橡膠中,以增強耐磨性能。
但由于石墨烯昂貴的價格和性能提高幅度與產品最終形成的價值不成比例,相關課題仍然處于深度研發中。
于是,他們將目光投向了集團的主業。
其實,在植物秸稈利用上已取得技術突破,實現了將植物秸稈的纖維素、半纖維素、木質素三大主要成分全部有效利用,生產出了對很多產業來說有巨大影響的新材料。
而對于纖維素、半纖維素、木質素,圣泉也曾有過將其用于紡紗的想法,但終因不是主業而放棄。
“但在實現了石墨烯工業化生產技術突破之后,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。”唐一林說。
實時上,“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!”姚穆說。
由此,石墨烯內暖絨誕生了。
其基本原理就是,由生物質石墨烯均勻分散于滌綸空白切片中進行共混紡絲生產而成。
“生物質石墨烯內暖絨屬于低溫遠紅外材料,”圣泉生物質石墨烯研究院常務副院長、濟南圣泉集團新材料總工程師張金柱說,經國家紅外及工業電熱產品質量監督檢驗中心檢測,常溫下遠紅外發射率92%,內暖絨發射的4—14μm波段遠紅外波與人體組織中水分子振動波長相同,從而可引起共振,產生熱量,進而深入皮下組織,激發人體組織細胞的活力。自此,經過七年打通了石墨烯工業化生產的道路。為此,圣泉先后投入7個億,國家專項輔助資金高達2個億。
而正是由于研發、應用、生產實現了一體化,圣泉也繞過產業化障礙,在石墨烯產業內創造“圣泉模式”。
市場
“更重要的是利用了農廢產品中的廢棄物去進行加工的。”中國工程院院士姚穆說。
而之前石墨烯制備成本過高,市場價格居高不下,無法讓大多數人買得起,這加劇了產業化、商業化的困難。
可喜的是,圣泉制備石墨烯所用材料均為價格低廉、數量龐大、來源廣泛的農作物秸稈,在實現石墨烯工業化充分量產之后,擁有產量和價格雙重利器的圣泉集團獲得了重新架構企業競爭優勢的契機。
“未來將以1元/克的價格供應市場。”唐一林說。
專家稱,如此低廉的價格,將使石墨烯輕松突破市場瓶頸,催生出一個萬億級產業。
為此,圣泉開始了商業化之旅。
六睦集團與圣泉集團達成全球戰略合作伙伴。六睦集團旗下芬騰曾獲得“中國十大家居服品牌”稱號,擁有布滿全國的渠道資源、很強的制造實力以及運營團隊。
“石墨烯作為一種高科技材料,我們希望通過與圣泉合作,把石墨烯的好技術好產品帶給更多的消費者,讓她們享受到真正的高科技內衣。”六睦集團董事長郭勇均說。
這是一個可以預見的未來。