在当下全球市场受疫情影响和中国经济“双循环”寻求高质量发展的大背景下，纤维纱线作为纺织工业源头基础材料肩负着促进产业升级的重要责任。而近年来随着企业逐渐意识到过去以量的增长的粗放发展模式难以为继之后，纷纷开始加强新产品的研发，行业因此也出现了新材料、新纤维百花齐放的盛况。
在今年秋冬纱线展上有这样一家年轻企业，凭借着自身过硬的核心技术及突出的产品性能优势成功吸引了众多流量观众的目光。他就是杭州高烯科技有限公司。
单层氧化石墨烯 闯出一片天
杭州高烯科技有限公司创建于2016年。虽然成立只有短短四年时间，但是杭州高烯已经是一家拥有三百多项专利(其中发明型专利占比80%以上)的国家高新技术企业。公司已成功开发出石墨烯“1+N型”产业链技术及产品：单层氧化石墨烯、石墨烯多功能复合纤维、石墨烯电热膜、石墨烯导热膜等。
石墨烯被誉为材料界的“黑金”，据悉一克高品质石墨烯的售价高达千元，名副其实的“超”黄金材料。而近年来石墨烯这一材料在纺织市场的应用其实并不少见，很多功能性纺织品都会选择以石墨烯复合纤维作为原料来增加产品的科技基因。但值得注意的是，完美结构的石墨烯不溶解、不浸润、不熔化，其实难以加工，在许多领域的应用受到限制。而杭州高烯的单层氧化石墨烯刚好解决了这一难题。
“单层氧化石墨烯是一种具有含氧官能团的碳单原子层二维大分子材料，一般经石墨氧化制得，通过化学和热还原，单层氧化石墨烯是石墨烯产业发展所需的核心原料。分散性极好，容易加工成各类材料，应用范围十分广泛。氧化石墨烯直接与纤维、极性塑料、涂料、橡胶、陶瓷、金属等进行混合制备复合材料，可提高其强度、模量、抗紫外、抗腐蚀、耐磨损、远红外发射等性能;用于石墨烯改性纤维、膜，可获得兼具高导热、高导电与超柔性的电子产品;用于气凝胶，可获得超轻、高孔隙率、弹性产品等。”高烯科技研发中心副经理韩燚告诉记者。
值得一提的是，杭州高烯已经获得国际石墨烯产品认证中心(IGCC)全球首个单层氧化石墨烯及石墨烯改性功能纤维产品认证证书。
嫁接各类化纤 演绎“石墨烯+纺织”的精彩
如此具有革命性的一项技术，自然不是一天炼成的。杭州高烯科技有限公司总经理汪洋告诉记者：“2008年，浙江大学高超课题组选择高分子基纳米化学与材料作为研究方向，聚焦于石墨烯的基础研究与应用开发。在研究中，高超发现了低成本制备单层石墨烯的捷径，突破了石墨烯工业化难题。2010年，高超课题组在首次报道了把石墨烯与尼龙6进行原位聚合的文章，从此开启了石墨烯复合纤维的探索与实践之路，这篇文章现在已经被引用了500多次。”
熟悉石墨烯材料的人应该都对高超很熟悉，这个团队是一个聚焦石墨烯制备研发及各类应用的团队，从充电电池到纺织化纤，高超团队用科学家的严谨态度和创业家的吃苦精神实现了纤维新材料的原创创新的技术突破。
然而制备出单层氧化石墨烯只是杭州高烯的第一步，接下来的原位聚合技术才是他们得以走向纺织市场的关键一步。韩燚告诉记者：“原位聚合这个过程，简单来说就是石墨烯通过共价键插入纤维单体分子的队列中，参与组成纤维。这种技术使得石墨烯可以均匀地分散在纤维的表面以及内部，并且不会脱离释放出来。使用这种技术我们已经成功开发出了石墨烯锦纶复合纤维、石墨烯涤纶复合纤维(长纤及短纤)，此外还有石墨烯粘胶、石墨烯莫代尔已经实现量产了，未来还会推出氨纶、晴纶、丙纶等系列产品。”
“可以说石墨烯和化学纤维是相辅相成、非常契合的材料。”韩燚自信十足。然而尽管实现了技术突破，从实验室走向市场，高超团队依然用了十年。汪洋告诉记者：“原位聚合的工艺从实验室走向生产、走向市场，是一条荆棘之路，我们不断改进工艺才有了今天成熟的产品，这与现在市场上存在的一些廉价且不太正宗的石墨烯纤维有着本质区别。从原料角度出发，我们拥有全球首条氧化石墨烯生产线，能够生产单层率达99%的石墨烯浆料，仅需千分之一的添加量就能实现诸多功能，且不会对纤维的触感、强度、韧性等性质造成不利影响。从技术层面来讲，原位聚合不同于普通的混合、掺杂，在使用过程中，石墨烯不会从纤维中脱离流失，保证了产品功能的持久性和本身的安全性。”
确实，从单层氧化石墨烯的制备，再到原位聚合，再到工业化生产，杭州高烯一路走来十分不易。宏量制备、粉体稳定制备、粉体展开原位聚合、均匀分散、石墨烯复合纤维高速纺丝......数十道关键技术逐一突破，没有一道不是摸着石头过河。通过不断技术攻关与工艺优化，2019年，高烯科技单层氧化石墨烯生产线试车成功，目前可实现年产10吨级生产规模。
烯凤凰?问世 品牌化+联盟式运营 迎接大发展
据悉，目前杭州高烯主打的几款石墨烯复合纤维具有远红外发射、紫外防护、抗菌抑菌、抑制螨虫、抗病毒以及负离子发射等多项与健康息息相关的功能，这些功能均多次通过第三方权威检测机构检测，具有相关检测报告。除此之外，高烯的石墨烯锦纶复合纤维通过了OEKO-TEXStandard 100环保认证，而且是依据里面要求最严苛的测试方法，验证产品可用于婴儿用品，安全健康。
印染一直是新纤维材料后道应用的一大难关。记者了解到杭州高烯的石墨烯纺织品可以根据客户需求染出许多颜色类别。“虽然石墨烯复合纤维的底色是灰色，但是由于高烯的石墨烯复合纤维石墨烯添加量少，原有的灰色颜色浅，且不影响染色工艺与色牢度，石墨烯复合纤维或面料可以染出多种颜色。”汪洋介绍。而记者在高烯展位上看到，他们的一款石墨烯功能袜产品颜色确实是浅灰色，并非一般常见的黑色。因此，高烯石墨烯纤维纱线的时尚化应用还是值得期待。
