恒利寶 石墨烯錦綸引領者

文/本刊記者 崔書健

綠色化宏量制備功能性石墨烯，生產出的錦綸既保留了傳統纖維自身優點，又具有石墨烯的優良特性

地處西太湖之濱，有一座遍布石墨烯元素的常州小鎮。多年來，集聚于此的石墨烯材料及相關應用企業已占到全國石墨烯企業總數的近1/3，形成了涵蓋石墨烯設備研發、原料制備與應用研究、產品生產、下游應用等較為完整的產業鏈和石墨烯產業集群，是石墨烯創新文化的策源地。

常州恒利寶納米新材料科技有限公司便坐落于此，通過不斷探索，該公司率先成為世界首家實現石墨烯原位聚合錦綸6（PA6）工業化生產的企業。今年4月，恒利寶被中國紡織品商業協會和中關村石墨烯產業聯盟共同評為“2019年度石墨烯+紡織最具成長力度企業”。

專注：讓石墨烯長到錦綸上

石墨烯是21世紀最具顛覆性的新材料，《新材料產業發展指導意見》（2016）曾明確提出要大力發展石墨烯產業，《紡織工業“十三五”發展規劃》及《化纖工業“十三五”發展指導意見》中也都將高新纖維技術革新作為我國未來紡織產業發展的重點。

國家石墨烯新材料高新技術產業化基地。

如何在競爭激烈的石墨烯行業異軍突起？公司總經理蔣焱表示：“企業想要做大做強，找準方向很重要，恒利寶多年來專注于為客戶提升傳統產業的產品技術，制定新材料的產品技術標準，形成企業自主知識產權，從而推動傳統產業產品向功能性、高科技方向轉型升級。”

為此，恒利寶在研發上傾注了大量心血，并取得了許多關鍵性的技術成果，如采用零分散劑水相合成、下噴式多路高壓氣流分散噴霧干燥工藝綠色化可控制備功能化石墨烯；保留石墨烯二維結構的前提下，實現粉體與漿料之間的轉換；調整石墨烯原位聚合PA6 切片的紡絲工藝，確保其良好的可紡性；改進紡絲設備，順利實現功能化石墨烯原位聚合改性PA6 的工業化紡絲等。

事實上，這些努力只為一件事——讓石墨烯長到錦綸纖維上。這使得石墨烯的使用量減少，在保證功能性的同時成本大幅下降，使石墨烯錦綸制成的紡織品價格更易被普通消費者接受。而且，該纖維可以與其他纖維如莫代爾、棉、麻等混紡，大大擴展了其應用范圍。公司還開發出各種彩色的石墨烯錦綸6 纖維，可以輕松實現原液著色，且色牢度達到4 以上。

為什么選擇錦綸而不是其他纖維？蔣焱給出了他的答案：“錦綸是紡織領域應用最廣泛的合成纖維之一，具有強度高、耐沖擊性、耐磨性、彈性好、耐疲勞性好、耐腐蝕性好、比重小等諸多優點。但隨著紡織產品開發需求日新月異，更多企業開始關注如何開發出一種更為實用并具有高性能的錦綸。有的企業通過引入納米填料，如玻璃纖維、二氧化硅、蒙脫土、抗菌劑等途徑開發新型錦綸，這些方法均能使傳統錦綸功能性提高，但是納米填料與基體的結合力不夠強，就導致纖維功能性單一、不穩定、可紡性差、強度下降。而恒利寶通過對氧化石墨進行改性研究，綠色化宏量制備功能性石墨烯，繼而和己內酰胺進行原位聚合，生產出的錦綸既保留了傳統纖維原有自身優點，又具有石墨烯的優良特性。”

顛覆：“一絲多能”效用加持

石墨烯原位聚合改性PA6 纖維制品集抗靜電、抗菌抑菌、低溫遠紅外、抗紫外等功能于一身，展現出了“一絲多能”的獨特性能，無疑是對傳統PA6 產品的一次革命性、顛覆性的技術升級。

石墨烯錦綸混紡紗線。

石墨烯錦綸單絲。

抗菌抑菌襪。

面料和無紡布。

為了充分發揮石墨烯纖維的一絲多能，恒利寶逐漸將工作重心更多地投入到保證產品遠紅外、抗菌抑菌、抗靜電、抗紫外等性能的實際應用，并且針對不同種類產品的功能需求進行了明確和區分，如孕、嬰童類服裝及紡織用品的功能需求點為抗菌、抑菌、遠紅外、抗靜電；戶外運動服裝、服飾、特殊職業需求類制服的功能需求點為抗紫外、耐磨、防水、阻燃等；家居紡織類產品的功能需求點為抗菌抑菌、抗螨、遠紅外、抗靜電；智能服裝類的功能需求點為導電、熱能傳導；工業用途纖維及工程塑料的功能需求點為高強、耐磨。

“烯納斯?是公司的石墨烯原位聚合錦綸6 纖維的唯一認證品牌。烯納斯?對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌的抗菌性都超過了國內外標準要求。其還有許多突破性的性能，比如無融滴的本征阻燃和抗靜電，顛覆了傳統錦綸的性能和加工工藝。烯納斯?的其他性能包括低溫遠紅外、耐紫外等也均達到了國家標準，真正體現了‘一絲多能’的效用，給終端產品的設計和應用拓展了廣闊的空間，并極大地提升了產品的附加值。”蔣焱說道。

第六屆“中國十大紡織科技”發布會上，恒利寶帶來“獨行俠”主題服裝秀演。

升級：研發實力彰顯價值

憑借著原位聚合改性錦綸6 的關鍵技術，恒利寶得到了眾多業界專家和行業人士的認可，并在2019 中國紡織科技成果對接會暨第六屆“中國十大紡織科技”發布會上，一舉摘得中國十大紡織科技獎。

業界專家對其評價道：該技術的優點在于采用在線持續分散和液相再剝離工藝，實現功能化石墨烯原位聚合改性纖維級PA6 的間歇法生產；實現了功能化石墨烯化學鍵與錦綸高分子鏈的結合，不僅極大降低了石墨烯的添加量，使得石墨烯在聚合過程中得以分散完全，也從根本上消除了石墨烯纖維產品在后續紡絲、染整、洗滌等工序中的流失問題。

蔣焱表示這要歸功于公司強大的研發團隊。該公司與德國亞琛工業大學、東華大學、北京服裝學院、江南大學、南京林業大學、常州大學、江南石墨烯研究院等國內外知名院校和科研機構建立了良好的產學研合作，現有核心團隊成員20 人，其中江蘇省有突出貢獻中青年專家1 人，博士后3 人，博士2 人，研究生10 人，研發人員占比達65%。近年來，江蘇悅達紡織、韓國東麗公司、北京服裝學院等公司院校也紛紛前來恒利寶進行了相關技術交流。

除了在常州設立研發中心外，恒利寶在江蘇海安還設有工程轉化基地（江蘇江山紅化纖有限責任公司、南通九野智能科技有限公司），并已實現了石墨烯尼龍6 產品全產業鏈應用研究。其中，江蘇江山紅化纖有限公司便依托于恒利寶的國際專利技術，建起了全國第一條石墨烯原位聚合錦綸6 工業化連續生產線，預計年產超過26000 噸，極大地拓寬了石墨烯新材料的市場應用規模和應用維度；南通九野智能科技有限公司則致力于以石墨烯原位聚合PA6功能性纖維為載體、融合文化創新的功能性及智能產品研發。

“PA6 原位聚合改性用功能性石墨烯的宏量制備研究及應用，是新材料對傳統紡織行業的一次改革升級，引領著傳統錦綸產業的升級換代和下游產業的技術創新。相信這項在全國乃至全球首次開展的石墨烯原位聚合改性高分子復合材料產業化基礎研發，對促進現代石墨烯產業實現規模化應用將起到良好的示范作用。” 蔣焱如是說。