牛方+張東霞

被譽為“黑金”的石墨烯，作為21世紀最具顛覆性的“新材料之王”，是全球科技界的兵家必爭之地。目前，歐洲、美國、日本等眾多國家，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、電子等方面取得重要進展和初步應用效果。我國也明確把石墨烯作為國家重要戰(zhàn)略材料列入國家“十三五”規(guī)劃。

在這一背景下，在紡織工業(yè)尋求高端化發(fā)展的今天，紡織工業(yè)與石墨烯會產(chǎn)生怎樣的火花？2017年2月13日，“中國（南通）高端紡織與石墨烯纖維新材料創(chuàng)新會議”在南通召開。會議重點探討石墨烯纖維的特種功能在不同紡織品上的應用，尋求高端紡織產(chǎn)業(yè)的突破性發(fā)展之路。中國工程院院士蔣士成、姚穆、俞建勇，中國紡織工業(yè)聯(lián)合會副會長、中國化學纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平，工業(yè)和信息化部消費品司處長陳新偉，中國化學纖維工業(yè)協(xié)會副會長賀燕麗、王玉萍，南通市委常委、南通市人民政府副市長王劍鋒、中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春等專家領(lǐng)導，以及化纖生產(chǎn)企業(yè)、紡織織造企業(yè)、化纖終端產(chǎn)成品生產(chǎn)企業(yè)、石墨烯產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)以及高等院校研究機構(gòu)的代表約300人參加了會議。

掘金石墨烯？你準備好了嗎

石墨烯是現(xiàn)有最輕最薄最硬的二維新材料，10萬片單層石墨烯疊加只有一根頭發(fā)絲的厚度；其硬度是鉆石的3倍、鋼鐵的100倍。2004年，英國曼徹斯特大學安德烈·海姆教授和康斯坦丁·諾沃肖諾夫博士成功制備出單層石墨烯，并于2010年獲得諾貝爾物理學獎。石墨烯片層的碳原子由SP2雜化形成，該結(jié)構(gòu)使得石墨烯在電力學、熱和光學、高分子材料等許多方面具有奇特的性能，可用作超薄超輕風機材料、超韌防彈衣材料、太空電纜材料、納米傳感器材料，尤其是石墨烯特種復合纖維具有抗菌、抗螨蟲、抗熱、抗切割、抗紫外線、遠紅外發(fā)熱和傳導清涼等特殊功能，可廣泛應用于服裝、針織、家紡和產(chǎn)業(yè)用布等產(chǎn)品。

目前關(guān)于石墨烯，坊間眾說紛紜。中國紡織工業(yè)聯(lián)合會副會長、中國化學纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平在大會上談了幾點對于石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的看法。端小平首先表示：“石墨烯產(chǎn)業(yè)的應用要從基礎(chǔ)做起，在纖維新材料及紡織品上的應用可能是比較現(xiàn)實和不錯的選擇?！狈治鲈?，端小平指出：“一是石墨烯在紡織上的應用主要以極少量混摻為主，對可紡性的影響極小，因此應用技術(shù)難度低，可操作性強。二是在性能上不需要太高品質(zhì)的石墨烯既能達到纖維材料對功能性的要求，這與中國石墨烯產(chǎn)業(yè)目前的水平相當。”

其次，對于有些專家的觀點——石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑應該與碳纖維類似，端小平對此表示同意。端小平表示“：國外用幾十年發(fā)展碳纖維，中國企業(yè)大約用十年才實現(xiàn)盈利。而石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展從2010年獲得諾貝爾獎到現(xiàn)在也不過短短的十多年時間。中國近幾年才開始起步，我認為應該還需要近10年才能發(fā)展成型?！倍诵∑秸f：“發(fā)展石墨烯及相關(guān)產(chǎn)業(yè)需要耐心，需要持續(xù)的投入，對于想要進入該產(chǎn)業(yè)的企業(yè)，需要問問自己‘準備好了嗎？”

第三，端小平認為石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不能忽視民營企業(yè)的作用。端小平說：“有專家認為，中國發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)應該由大企業(yè)特別是國有大企業(yè)來做，不能一哄而上。對此，我有不同看法。理論上，國有大企業(yè)有經(jīng)濟實力，有人才積累，但由于國有企業(yè)的考核機制和管理層的不穩(wěn)定，導致國企對開發(fā)前沿技術(shù)積極性不高。碳纖維就是一個例子?！?眾所周知，碳纖維在中國的發(fā)展就是依靠廣種薄收，才取得了今天的些許像樣的成績。如果僅僅依靠幾家大企業(yè)，就如同是賭博，不成功，就會滯緩中國整個戰(zhàn)略性新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。而且記者發(fā)現(xiàn)當天參加論壇的企業(yè)也絕大多數(shù)是民企。

應用石墨烯？ 需要有所側(cè)重

中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春在會上表示：石墨烯作為一種有著優(yōu)質(zhì)性能的材料，被譽為“工業(yè)味精”，它不僅僅是一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而會帶動許多產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高端化升級發(fā)展。李義春說：“石墨烯產(chǎn)業(yè)對當前經(jīng)濟發(fā)展具有三大刺激作用：首先能夠幫助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，其次是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)新的增長點，最后其能夠帶來大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的機遇?！贬槍Ξ斍笆┊a(chǎn)業(yè)發(fā)展有過熱的看法，李義春認為：“一個新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展從起步到成型，應該允許其有泡沫，但不能全是泡沫。在這個過程中，企業(yè)必須做實事，要真正研發(fā)產(chǎn)品，推動市場發(fā)展。”李義春預測2018年石墨烯產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值可達100億元，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟下一步將重點引導企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品，拓寬新領(lǐng)域，并重點推動標準化的制定，推動行業(yè)健康發(fā)展。

對于石墨烯在紡織領(lǐng)域的應用，端小平表示：“目前已知的石墨烯材料有三個方面的主要用途。一是散熱和發(fā)熱材料，二是輕質(zhì)高強材料，三是抗靜電、觸摸屏、集成電路材料等。我認為，結(jié)合紡織纖維材料的特點、實際需求和應用難度，圍繞散熱和發(fā)熱、抗靜電等性能集中攻關(guān)，可能更加現(xiàn)實和容易實現(xiàn)。當然現(xiàn)在也有研究表明，石墨烯具有一定的抑菌抗菌的功能，這在紡織領(lǐng)域也會成為一個應用熱點。上述幾方面應該是未來研發(fā)的重點，在具體生產(chǎn)和研發(fā)實踐中應該有所側(cè)重，不要追求面面俱到?！?/p>

蔣士成在會議強調(diào)：石墨烯具有的獨特性能，將賦予石墨烯復合纖維多種功能，在“十三五”期間會有良好的發(fā)展前景。未來應聯(lián)合化纖龍頭生產(chǎn)企業(yè)和石墨烯企業(yè)組成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，申報并攻克石墨烯復合纖維重點項目。同時，加快石墨烯復合材料生產(chǎn)、產(chǎn)品和測試等相關(guān)標準的制定，通過規(guī)?；a(chǎn)以及工藝路線優(yōu)化，進一步降低成本，使石墨烯復合纖維系列化產(chǎn)品實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，真正融入到人民生活中。

“當前中國經(jīng)濟進入‘新常態(tài)，轉(zhuǎn)型升級，創(chuàng)新發(fā)展是必然選擇，以石墨烯為代表的戰(zhàn)略性新興材料正是材料人轉(zhuǎn)型升級、創(chuàng)新發(fā)展的主攻方向，只要我們發(fā)揮持之以恒，精耕細作的工匠精神，中國的石墨烯材料產(chǎn)業(yè)一定會迎來美好的未來?！?端小平說道。

最后會議針對石墨烯纖維的在智能紡織品及復合材料方面的發(fā)展邀請了來自香港理工大學、東京大學、上海工程技術(shù)大學的相關(guān)教授、博士進行了學術(shù)報告。除此之外，來自濟南圣泉集團股份有限公司的博士王雙成以及來自恒利寶納米新材料科技有限公司首席科學家羅振揚就“生物質(zhì)石墨烯復合纖維與高端紡織品的開發(fā)”和“石墨烯在錦綸纖維中的應用”，分別從應用出發(fā)，介紹了目前石墨烯在紡織領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀。