关注 | 突破单层石墨烯技术难关并量产，高烯科技“亮剑”功能性大市场

文| 本报记者 同黎娜

编辑| 王亦一

新冠肺炎疫情今年在全球蔓延，使消费者对健康、功能性纺织品的关注度空前高涨，也使功能性纺织品市场需求快速增长。在此背景下，作为一种“革命性”新材料，石墨烯材料和纤维迎来了怎样的发展机遇？近期，记者采访了杭州高烯科技有限公司（以下简称“高烯科技”）总经理汪洋和研发中心副经理韩燚。

近些年，石墨烯材料可谓“大热”，因具有优异的光学、电学、力学等特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和光电子器件等方面都具有广阔的应用前景，也成为相关科研院所和企业展开研究，并推进产业化应用的热点。高烯科技便是其中之一。

汪洋介绍，公司“10年磨一剑”，突破了层层技术障碍，特别是解决了多项关键技术难题，已经建成了单层氧化石墨烯自动化生产线，研制出了单层石墨烯多功能复合纤维，并实现了量产。

韩燚介绍，单层氧化石墨烯是一种具有含氧官能团的单原子层二维大分子，一般经石墨氧化制得，通过化学和热还原，可以高效便捷地转变成石墨烯。尽管结构上存在一定缺陷，其光电性能有所衰减，但氧化石墨烯能够在水和极性有机溶剂中溶解或分散，通过湿法工艺，加工成各种宏观材料，容易进行改性修饰掺杂，可以规模化生产，应用范围广泛。

“我们通过多年来不断地进行技术攻关与工艺优化，突破了单层氧化石墨烯高质量宏量制备、单层氧化石墨烯粉体稳定制备、单层石墨烯粉体展开原位聚合技术、均匀分散，以及石墨烯复合纤维高速纺丝等数十道关键技术。”韩燚说。

2019年，高烯科技单层氧化石墨烯生产线试车成功，目前，形成了年产10吨级的生产规模。在单层率达99%的石墨烯原料稳定量产的基础上，高烯科技进一步突破了石墨烯多功能复合纤维的核心量产技术，开发出石墨烯锦纶、涤纶、氨纶、腈纶、粘胶纤维和莫代尔等多系列功能性复合纤维。

韩燚表示，单层石墨烯多功能复合纤维有着远红外发射、紫外防护、抗菌抑菌、抑制螨虫、抗病毒以及发射负离子等多种功能，与人们的健康息息相关。这类纤维既能显著消除因细菌引起的各种异味，防臭效果显著，又可以在一定程度上抑制细菌繁殖，降低细菌再次传播的风险。目前，单层石墨烯锦纶复合纤维已通过了OEKO-TEX Standard 100环保认证，而且是要求最严苛的Class 1 附录6测试方法，适用于婴儿用品。此外，这类纤维中还不含金属离子，安全环保健康，可谓自带“康护价值”。

用该纤维制成的服装和其他纺织品，石墨烯发射的远红外能量可以被人体充分吸收，达到“自暖”效果，还可以缓解人体疲劳，增强细胞活力，促进血液循环和微循环。产品的紫外光防护系数UPF实测值和UVA的透过率，均达到并超过国家标准。

“我们开发的单层石墨烯多功能复合纤维，由石墨烯与锦纶等聚合物基体进行原位聚合后纺丝制得，即把石墨烯作为一种功能性添加剂，添加到化学纤维中。”韩燚解释道。

此外，该公司还以单层氧化石墨烯原料为核心，成功开发出石墨烯电热膜、石墨烯导热膜产品。今年，该公司还启动了石墨烯终端品牌“烯凤凰”，目前有单层石墨烯多功能袜、鞋，以及石墨烯远红外光灸毯等产品。

目前，高烯科技已申请石墨烯领域相关专利300多项，其中，发明型专利占比达到80%以上。

“把石墨烯做出来是重要一步，如何把它用出去则更重要。得益于国家对科创型企业的支持和我国完整的制造业产业链，我们在国内，特别是在长三角地区找到了使用石墨烯产品的企业，并用到了最能发挥其功能的纤维及相关制品中。”汪洋还透露，公司目前正在规划建设百吨级生产线。