■本刊记者_郭春花
恒利宝石墨烯原位聚合技术为化纤产业带来新可能
2022 北京冬奥会上，无论是国家体育场观礼台的的桌椅、地毯，还是会上礼仪志愿者姑娘们身上轻盈袅娜的“中国山水”中，都有石墨烯的身影。而石墨烯也不负众望，让人们在料峭寒夜的室外，感受到了最接近阳光的温暖，让这场精彩的冰雪盛会如此舒适宜人、暖意融融。
石墨烯近年来得到了纺织服装行业的较大关注，也得到较为广泛的应用。常州恒利宝纳米新材料科技有限公司从2013 年就开始了石墨烯及无机材料的制备、研究，如今成功实现了石墨烯及无机材料在高分子材料中的应用研究及规模化生产，其中原位聚合氨基石墨烯改性聚酰胺6和原位三元共聚羧基石墨烯改性聚酯两类产品，先后被中国纺织工业联合会鉴定为国际先进水平，极大推动化纤行业高质量发展与产业结构调整。
石墨烯自2004 年被成功制备出来后，得到了众多领域包括纺织行业的极大关注，很多企业先后推出一系列与石墨烯相关的纺织品。但这类纺织品大多采用物理共混的生产方式来生产石墨烯纤维，这样生产出来的石墨烯纤维在后续纺丝、染整、洗涤等工序中容易流失脱落，且染色也会受到限制。一直专注研究高分子材料的常州恒利宝纳米新材料科技有限公司董事长蒋焱从一开始就认真思考这一问题，成功开发出了石墨烯原位聚合锦纶6 产品，并在生物安全性方面通过了SGS 检测。
之后，蒋焱带领恒利宝先后突破小尺寸纺丝级功能化石墨烯的制备技术、石墨烯原位聚合锦纶6 间歇聚合技术、石墨烯原位聚合锦纶6 连续聚合技术、石墨烯原位聚合锦纶6 纤维加工成型工艺等核心技术难点，并于2019 年12 月建成全球首条石墨烯原位聚合锦纶6 连续聚合生产线，成功突破了功能化石墨烯及石墨烯原位聚合锦纶6 产业化制备关键技术，并推出了“烯纳斯”这一石墨烯改性锦纶6 纤维的唯一认证品牌。从研发石墨烯产品起，蒋焱就一直认为，一种新型材料的应用，首要的功能就是提升原有基体材料的优异性能，而不能为了应用新材料导致基体材料的优异性能散失。7 年来，蒋焱带着恒利宝一直在思考使用什么样的技术能让基体材料的性能达到最好。如今，恒利宝自主研发的改性技术和在线分散技术成功实现了这一目标。通过该技术，纤维、面料无需通过后整理等其他方式，就可实现既保留基体材料的本征性能，又能发挥石墨烯的优异性能。
同时，恒利宝还自主研发了PA6 连续聚合工业装置，实现了石墨烯改性PA6 原位聚合的工业化大规模生产和石墨烯改性PA6 的连续纺丝，在提高纤维强度的同时，纤维以及面料还具有抗菌抑菌、远红外、接触凉感、抗螨、耐磨等多项功能。
在发展石墨烯原位聚合锦纶产品的同时，蒋焱也一直在考虑如何将该技术应用到规模更大的聚酯涤纶上，这个想法在2022 年同样实现了落地。
2022 年，恒利宝建成了世界上首条原位聚合石墨烯改性聚酯工业化量产生产线。该生产线采用在线持续分散和液相再剥离工艺，实现了功能化石墨烯原位聚合改性纤维级聚酯的生产，石墨烯上的功能基团以化学键链接的方式进入聚酯的高分子链，不仅解决了石墨烯的分散问题，极大降低了石墨烯的添加量，而且从根本上消除了石墨烯纤维产品在后续纺丝、染织、洗涤等工序中的流失问题。此外，该技术生产的石墨烯改性涤纶纤维制品集抗静电、抗菌抑菌、抗螨、耐酚黄变、远红外等功能于一身，展现出了“一丝多能”的独特性能，被行业誉为对传统涤纶产品的一次革命性、颠覆性的技术升级。
现在，恒利宝已形成年产30 吨功能化石墨烯宏量制备生产线，实现了年产10000 吨原位聚合石墨烯改性PET 切片连续性聚合的工业化生产，可满足聚合企业的规模化生产需求。谈到石墨烯原位聚合聚酯切片的应用时，蒋焱介绍，厂家无需更换现有设备，仅需在特定位置添加少许辅助装置，并调节相应的纺丝参数即可。而且在使用切片进行直纺时也无需添加其他母粒，可极大降低特种纤维企业的生产难度；
使用石墨烯涤纶短纤生产混纺纱线时无需添加抗静电剂，可大幅提高混纺比例；
生产的石墨烯涤纶面料的染色性、色牢度、撕裂强度等指标均达到或超过同等常规面料，同时具有抗静电、抗菌抑菌、抗螨、耐酚黄变、远红外等多种功能性。可以说，“一丝多能”的石墨烯涤纶纤维极大地拓宽了应用范围，使得客户可以在极低成本的投入下快速掌握石墨烯涤纶材料的加工工艺并转化成企业的技术成果和经济效益。
据介绍，目前恒利宝的石墨烯原位聚合聚酯切片已应用于涤纶的短纤、POY、HOY、FDY、DTY 等各种型号纤维的纺丝。
对于下一步的方向，蒋焱表示将主要研发石墨烯、石墨烯智能纤维和石墨烯智能穿戴产品。石墨烯已广泛应用于汽车、机械、电子电器、日用产品及化工建材等方面，民用产品包括织造衣着和装饰织物，可用于织袜、内衣、运动服、地毯等。轻工产业上用作帘子线、传送带、渔网、缝纫线、非织造布等，石墨烯智能纤维在石墨烯智能穿戴应用方面提供了重要作用。可穿戴设备将以极快的速度翻新消费性科技商品，市场现在普遍预期穿戴式装备的成长速度将高于手机和平板。
未来，恒利宝将以本征功能性产品为己任，专注石墨烯及无机材料的基础科学研究及应用，致力提高人类健康生活品质，为大健康产业贡献出企业的一份力量。
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