前景无限的生物质石墨烯产业

作者：陈光

 “多年创新终有果，破茧成蝶正当时。”近日，山东圣泉集团股份有限公司（以下简称“圣泉集团”）董事长唐一林在生物质石墨烯内暖纤维及应用新闻发布会上说道。唐一林口中的破茧成蝶指的是历经多年研发，圣泉集团首创的生物质石墨烯与牛物质石墨烯内暖纤维两大技术。

    圣泉集团是一家专注于各类植物秸秆的研究、开发与综合利用的公司，涉及建筑节能产品、工业酚醛、铸造材料、生物质能源及生物质化工、食品及医药五大类业务。年报披露，圣泉集团2014年营业收入39.5亿元，净利润3. 08亿元。

石墨烯内暖纤维来袭

    石墨烯自2004年被发现以来，全球对其研究的热度始终不减，但一直面临高质量石墨烯制备和快速高效转移两大关键问题，特别是石墨烯产业化和多领域应用一直是世界性难题。自2008年与山东大学共建第一个实验室到现在与国内外众多高等院所专家开展合作，圣泉集团凭借300多名科研人员7年的努力，不仅从植物秸秆玉米芯中创造性地牛产出了生物质石墨烯和玉米芯纤维，还将石墨烯与玉米芯纤维复合生产出内暖纤维，并实现了工业化大生产。

    以天然纤维为基体，与生物质石墨烯经特殊工艺有机融合，得到的石墨烯内暖纤维是一种全新的智能多功能复合纤维。中国工程院院士姚穆认为，此纤维不但具有般纤维的特性，

还具有激活免疫细胞、增强机体功能、防护紫外线、改善微循环、抗菌抑菌、抗静电、增温保温等特性。他说，圣泉集团研制成功的生物质石墨烯内暖纤维具有多重智能功能特性，主要技术指标达到国际领先水平。石墨烯内暖纤维的产业化将对我国化纤、纺织和服装特别是智能服饰的生产和消费产生一定的影响。

    “在实现了石墨烯工业化生产技术突破之后，我们突然思路大开，把石墨烯用在纤维素上，生产功能性纤维，将高科技直接用于人们的健康生活，可能会为石墨烯找到一块更有价

值的用武之地。”唐一林表示，圣泉集团多年来致力打造百亿健康产业造福于民，2008年推出了唐和唐系列健康食品，此次推出生物质石墨烯内暖纤维及内衣服饰，让石墨烯首先为人

民健康生活服务，必将推动公司在健康事业道路上走得更远。

    “我们也没想到，纤维加入石墨烯之后竟会产生如此神奇的变化。”关于石墨烯内暖纤维，山东省圣泉生物质石墨烯研究院常务副院长张金柱说，“石墨烯内暖纤维的用途并不仅

限于服装领域，还可以应用于生产车辆内饰、美容医疗卫材、摩擦材料、过滤材料等。”

   此外，唐一林表示，公司计划将生物质石墨烯应用到军服上，这种智能多功能服饰可以使官兵在冬季告别臃肿的防寒服装；应用于普通保暖服饰，更可以让爱美人士在冬天“既有

风度，又有温度”。此外，圣泉集团还有意在减肥服装等多方面进行探索。

撬动千亿级产业链

   相关资料显示，石墨烯作为先进碳材料，是当今发现的世界上最纤薄、电阻率最小却最坚硬的纳米材料，被誉为“改变21世纪的神奇材料”，欧盟委员会曾宣布将石墨烯加入“未来新兴旗舰技术项目”，并准备为此在未来10年投入10亿欧元。经济学界和科技界专家普遍认为石墨烯应用非常厂一泛，发展前景巨大，未来将撬动至少千亿级的产业链。

目前，我国石墨烯产业发展存在诸多瓶颈：  一是专利技术大部分还停留在科研阶段，二是研究机构与应用企业严重脱节，三是研究机构缺乏足够的资金支持。综上原因导致石墨烯制备成本过高，很难实现工业化生产，市场价格居高不下，这在一定程度上限制了石墨烯的大规模广泛使用。

    圣泉集团已经初步解决了这些问题，其制备石墨烯所用材料均为价格低廉、数量庞大、来源广泛的农作物秸秆，在实现石墨烯工业化充分量产之后，拥有产量和价格双重利器的圣

泉集团不仅获得了重新架构企业竞争优势的契机，更将对中国石墨烯产业产生不可估量的影响。

   2014年，圣泉集团联合黑龙江大学长江学者团队成功研发了“基团配位组装法”工艺制备生物质石墨烯，同年圣泉集团新建的全球首条年产量100吨的石墨烯生产线已正式投产，计划明年完成1000吨／年石墨烯生产线的建设。

    山东纺织协会会长夏志林认为，圣泉集团研发、应用、生产实现了一体化，绕过了上述产业化障碍，这一集成创新成果为石墨烯产业发展带来了一种新模式，“对增强纺织品行业

创新能力和国际竞争力影响巨大。”

    早在2014年8月，济南圣泉集团举行新三板挂牌仪式之时，唐一林就曾表示，公司首先将石墨烯应用到企业现有的产品上，在使用了石墨烯之后，酚醛树脂、轻芯钢、刹车片、砂轮、砂纸等产品，将因为性能的大幅提高而具有更强的市场竞争力。

生物质路线前景看好

    虽然外界认为生物质石墨烯极有市场价值，但是仍有研究者对其提出质疑：通常情况下，从生物质到石墨烯需高温处理，对设备和成本要求极高，且制备过程释放出的氮元素可能对环境造成污染。

   对此，山东圣泉生物质石墨烯研究院常务副院长张金柱回应称：  “目前圣泉集团生产的生物质石墨烯主要是用于自有产业中的复合材料的开发，电化学应用不是重点。按照我们公开的说法，该种方法制备的石墨烯价格可以低到1元／克，成本有多低可想而知。而且，采取高温制备，我们主要消耗的也是电能。”

    他同时强调，生物质路线有很好的发展前景。石墨受到矿产资源的限制，而且资源终有一天会枯竭。而生物质石墨烯原料取自天然植物的秸秆，具备可再牛性。

    “事实上，我们也对环保作出了贡献。传统石墨烯制备中要用到大量的强酸，但是高温制备将生物质‘闷压’成石墨烯，不存在大量废气排放的问题。”张金柱说。

   不仅如此，采用“基团配位组装法”工艺制备生物质石墨烯年产量比较可观。据张金柱预测，以当前的技术能力，石墨烯年产量可以达到十几万吨。

    业内人士表示，随着生物质石墨烯在更多领域的推广和应用，很可能引发一场新的材料革命，进而提升我国产品在国际上的品牌形象，为中国制造业的崛起产生积极影响。