项目名称生物基石墨烯宏量制备及石墨烯在功能纤维中的产

项目名称：生物基石墨烯宏量制备及石墨烯在功能纤维中的产业化应用

提名意见：

石墨烯具有高导电性、高强度、高韧度等特点。将石墨烯与纺织纤维进行复合将赋予材料诸多优异性能。现有制备石墨烯方法面临着成本高，产量低，对环境产生严重污染等问题，亟待发展简单、安全无毒、低成本、厚度均一、高产率的工业化生产石墨烯材料的方法。

该项目发明了以玉米芯纤维素为原料，采用“基团配位组装”法制备石墨烯材料的新方法，突破了生物基石墨烯配位组装析炭、催化热裂解、精制分散关键技术；研发了石墨烯表面改性及在聚合物中的分散技术，解决了石墨烯在再生纤维素纤维、涤纶短纤维与锦纶 6 纺丝过程中易团聚、品质控制困难等问题；开发了专用组件过滤技术，制备了石墨烯改性再生纤维素纤维、涤纶短纤维与锦纶6 长丝，开发了石墨烯改性纤维高效纺纱系列加工技术、织物与染整技术，建立了石墨烯功能纺织品成型加工技术体系。项目授权国家发明专利26项，具有完整的知识产权体系，整体技术达到国际先进水平。

该项目建立了年产200 吨生物基石墨烯材料的生产线，年产2000 吨的石墨烯功能聚合物母粒生产线。在服饰、家纺、轻工等领域得到了广泛的应用。经济效益和社会效益显著。

提名该项目为国家技术发明二等奖。

项目简介：

石墨烯是一种技术含量非常高、应用潜力非常广泛的碳纳米材料，具有高导电性、高强度、高韧度等多种特点，在军工、航天、锂离子电池、新能源、新材料等新兴领域和传统领域，都将带来革命性的技术进步。将石墨烯与纺织纤维进行复合将赋予材料诸多优异性能。石墨烯包括了单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯，不同层数的石墨烯应用领域大相径庭。现有制备石墨烯包括了微机械剥离、SiC 高温热解、CVD 外延、化学还原等方法，这些方法面临着成本高，产量低，对环境产生严重污染等问题，亟待发展简单、安全无毒、低成本、厚度均一、高产率的工业化生产石墨烯材料的方法。

本项目发明了以玉米芯纤维素为原料，采用“基团配位组装”法制备石墨烯材

料的新方法，突破了生物基石墨烯配位组装析炭、催化热裂解、精制分散关键技术；研发了石墨烯表面改性及在聚合物中的分散技术，解决了石墨烯在再生纤维素纤维、涤纶短纤维与锦纶 6 纺丝过程中易团聚、品质控制困难等问题；开发了专用组件过滤技术，制备了石墨烯改性再生纤维素纤维、涤纶短纤维与锦纶 6 长丝，开发了石墨烯改性纤维高效纺纱系列加工技术、织物与染整技术，建立了石墨烯功能纺织品成型加工技术体系。项目授权国家发明专利26项，实用新型专利8 项，具有完整的知识产权体系，整体技术经专家鉴定，达到国际先进水平。

项目建立了年产200 吨生物基石墨烯材料的生产线，年产2000 吨的石墨烯功能聚合物母粒生产线。石墨烯粉体结构为超薄状晶体态炭，电导率2000-8000S/m，母粒可纺性良好，赋予纤维远红外、抑菌、抗静电、防紫外等复合功能。产品在服饰、家纺、轻工等领域得到了广泛的应用。累计实现新增销售28601.17 万元，新增利润11659.27 万元，经济效益和社会效益显著。

客观评价：

2017 年6 月3 日，中国纺织工业联合会在山东济南组织专家对济南圣泉集团股份有限公司、东华大学、青岛大学、黑龙江大学共同承担的“生物基石墨烯宏量制备及石墨烯在功能纤维中的产业化应用”项目进行了鉴定。专家组听取并审阅了工作报告、技术报告及相关资料，考察了生产现场，经质询和讨论，形成如下鉴定意见：

一、提供的资料齐全规范，符合鉴定要求。

二、项目发明了以玉米芯纤维素为原料制备石墨烯材料的新方法，突破了生物基石墨烯配位组装析碳、催化热裂解、精制分散关键技术；研发了石墨烯表面改性及在聚合物中的分散技术，解决了石墨烯在再生纤维素纤维、涤纶短纤维与锦纶6 纺丝过程中易团聚、品质控制困难等问题；开发了专用组件过滤技术，制备了石墨烯改性再生纤维素纤维、涤纶短纤维和锦纶 6 长丝；开发了石墨烯改性纤维高效纺纱系列加工技术、织造与染整技术，建立了石墨烯功能纺织品成型加工技术体系。

三、项目建立了年产200 吨生物基石墨烯材料的生产线，年产2000 吨石墨烯功能聚合物母粒生产线，工艺合理，装备齐全，生产运行稳定。石墨烯粉体

结构为超薄状晶态碳，电导率为2000-8000S/m；母粒可纺性好，赋予纤维远红外、抑菌、抗静电、防紫外等复合功能。

四、项目授权发明专利10 项，实用新型专利 3 项，具有自主知识产权。

五、项目产品在服饰、家纺、轻工等领域有广泛的应用前景，具有显著的经济效益和社会效益。项目完成了任务书规定的各项要求，整体技术达到了国际先进水平，鉴定委员会一致同意通过鉴定。

建议：进一步加强生物基石墨烯应用机理研究，扩大应用领域。

推广应用情况

本项目创新了以玉米芯纤维素为原料制备石墨烯材料的新方法，开发了石墨烯改性纤维高效纺纱系列加工技术、织造与染整技术，建立了石墨烯功能纺织品成型加工技术体系；建立了年产200 吨生物基石墨烯材料的生产线和年产2000 吨石墨烯功能聚合物母粒生产线，工艺合理，装备齐全，生产运行稳定。石墨烯母粒可纺性好，赋予纤维远红外、抑菌、抗静电、防紫外等复合功能。项目具有自主知识产权，在服饰、家纺、轻工等领域有广泛的应用前景。开发的系列生物基石墨烯改性粘胶、涤纶短纤及锦纶 6 长丝品质稳定、具有远红外、抑菌等复合功能，产品的各项指标达到国际先进水平，得到越来越多用户的认可和推广应用。打造出了具有体温远红外、改善微循环、持久抑菌、增温保温、防紫外线、抗静电等多功能性的内暖纤维、内暖绒、内暖烯孔三大系列新材料、100 余个终端新产品。产品得到广泛应用，得到青岛雪达集团有限公司、诸城裕民针织有限公司、泊头市经纶纺织有限公司、德州华源生态科技有限公司、高密富源印染有限公司等下游企业高度认可。

主要应用单位情况表

主要知识产权证明目录

主要完成人情况

排名1，唐一林，董事长，高级经济师，济南圣泉集团股份有限公司

对本项目贡献：项目总负责人，对本项目中发明点一、二、三、四做出了创造性贡献，在本项目中投入的工作量占本人工作总量的60%左右，主要对项目的各项工作进程予以总体设计、具体指导、方案制定等，对项目的推广、应用进行把关。对生物基石墨烯、石墨烯改性纤维开发以及功能化改性提出了总体思路和具体解