導(dǎo)語：《墨園時(shí)訊》本期人物訪問了2021年獲得團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)項(xiàng)的科研項(xiàng)目組，分別是石墨烯玻璃纖維項(xiàng)目組、烯碳/芳綸Ⅲ復(fù)合纖維工藝項(xiàng)目組、石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維項(xiàng)目組。現(xiàn)將項(xiàng)目組的科研故事分期介紹，今天帶大家走近的是石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維項(xiàng)目組。

奮楫揚(yáng)帆，敢為人先。石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維項(xiàng)目組秉持“發(fā)揮BGI石墨烯材料技術(shù)優(yōu)勢(shì)，著力打造石墨烯復(fù)合纖維產(chǎn)品高地”的研究理念。聚焦石墨烯增強(qiáng)生物質(zhì)纖維的制備技術(shù)，結(jié)合石墨烯的優(yōu)異特性和再生羊毛角蛋白綠色環(huán)保、親膚、生物相容好等性能優(yōu)勢(shì)，著力研發(fā)輕質(zhì)、高強(qiáng)并具有生物質(zhì)特性的石墨烯增強(qiáng)再生羊毛復(fù)合纖維相關(guān)產(chǎn)品，并探索其在智能服裝、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用。在劉忠范院士、張錦院士和各位院領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)和關(guān)懷下，石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維研發(fā)團(tuán)隊(duì)穩(wěn)步前行，用實(shí)力完成了材料的研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的完美接力，為石墨烯產(chǎn)業(yè)全新賦能！

石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維項(xiàng)目組一直專注于綠色生物質(zhì)纖維的技術(shù)研發(fā)工作。中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)于2021年6月頒布的《紡織行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》明確指出，打造無污染、可持續(xù)的綠色纖維產(chǎn)業(yè)已成剛性需求。其中，天然羊毛纖維將會(huì)是新的產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)作為全球第一紡織大國(guó)，紡織纖維加工總量占全球的50%以上。目前，我國(guó)已發(fā)展成為全球第二大羊毛生產(chǎn)國(guó)和全球第一大羊毛消費(fèi)國(guó)。市場(chǎng)份額已占據(jù)15.2%，年出口毛紡產(chǎn)品已達(dá)133.2億美元，凈營(yíng)收62.1億元。雖然我國(guó)羊毛行業(yè)發(fā)展迅速，但我國(guó)的羊毛產(chǎn)量逐年下降，難以滿足國(guó)內(nèi)需求。我國(guó)在大量進(jìn)口國(guó)外羊毛的同時(shí)，也在羊毛加工過程中產(chǎn)生約20萬噸的廢棄羊毛不能被高效地產(chǎn)業(yè)化處理。目前，每年全球有超過250萬噸的廢棄羊毛通過焚燒、降解和做成飼料等方式被處理。這些過程不僅污染環(huán)境、浪費(fèi)資源，而且廢棄羊毛的處理附加值非常低。廢舊羊毛循環(huán)利用對(duì)節(jié)約資源、減污降碳具有重要意義，是有效補(bǔ)充我國(guó)紡織工業(yè)原材料供應(yīng)、緩解資源環(huán)境約束的重要措施，是建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的重要保障。

針對(duì)如此現(xiàn)狀，項(xiàng)目組借助研究院在石墨烯材料領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將廢棄羊毛溶解提取得到角蛋白，通過濕法紡絲技術(shù)工藝制備出了可以循環(huán)再生、舒適度高的石墨烯再生羊毛角蛋白復(fù)合纖維。角蛋白主要分為：α-螺旋蛋白絲和β-折疊蛋白絲。β-折疊蛋白絲是一種強(qiáng)度高、排列規(guī)整的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)。羊毛以α-角蛋白為主，在動(dòng)物毛發(fā)中，由于α螺旋的成對(duì)構(gòu)型形成卷曲螺旋結(jié)構(gòu)，應(yīng)變誘導(dǎo)的從α螺旋到β折疊的轉(zhuǎn)變是可行的。通過羊毛角蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的重構(gòu)組裝被認(rèn)為是一種大規(guī)模制備低成本、高機(jī)械強(qiáng)度的再生角蛋白纖維的有效途徑。然而，根據(jù)最新文獻(xiàn)報(bào)道，力學(xué)強(qiáng)度較低（<130 MPa），難以實(shí)現(xiàn)再生羊毛紡紗、編織，仍是限制再生羊毛規(guī)模應(yīng)用的主要因素之一?；诖耍?xiàng)目組發(fā)揮BGI在石墨烯領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢(shì)，開發(fā)石墨烯增強(qiáng)的再生羊毛角蛋白復(fù)合纖維，將高強(qiáng)、高模的二維石墨烯材料與親膚、舒適的再生羊毛纖維進(jìn)行復(fù)合，打造結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能接近并超越天然羊毛的可以服用的高強(qiáng)、舒適性優(yōu)良的石墨烯復(fù)合纖維，以實(shí)現(xiàn)廢棄羊毛變廢為寶。

行遠(yuǎn)自邇，踔厲奮發(fā)

石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維項(xiàng)目組在石墨烯纖維技術(shù)研究部部長(zhǎng)張錦院士指示下，于2020年7月正式成立并開展石墨烯再生羊毛角蛋白復(fù)合纖維的研發(fā)工作。在項(xiàng)目開展初期，課題組克服重重困難不斷探索，實(shí)踐各種思路、想法，并進(jìn)一步總結(jié)、分析。不棄微末，久久為功。在一次次不斷地試錯(cuò)過程中，最終確定了穩(wěn)定的工藝參數(shù)。同年10月，即初步實(shí)現(xiàn)石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維的開發(fā)制備。研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過近一年的不懈努力，2021年8月實(shí)現(xiàn)了石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維連續(xù)穩(wěn)定制備，纖維力學(xué)強(qiáng)度超過180 MPa，創(chuàng)下再生羊毛纖維斷裂力學(xué)強(qiáng)度的最高紀(jì)錄。

BGI正式揭牌成立儀式上的一段話，“踐行工匠精神、融通政產(chǎn)學(xué)研，打造石墨烯產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力”道出了做材料的精髓和適合當(dāng)前中國(guó)特色的研發(fā)道路。在項(xiàng)目研發(fā)工作穩(wěn)步推進(jìn)的同時(shí)，項(xiàng)目組積極與市場(chǎng)對(duì)接，推動(dòng)項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。項(xiàng)目組組長(zhǎng)邵元龍歷經(jīng)探訪浙江恒逸集團(tuán)、江蘇陽光集團(tuán)、上海蘭精集團(tuán)和張家港揚(yáng)子紡紗集團(tuán)，與企業(yè)的研發(fā)人員認(rèn)真交流，深入探討石墨烯在復(fù)合纖維領(lǐng)域的可能性。最終經(jīng)過歷時(shí)一年多的多輪洽談，最終于2021年12月與張家港揚(yáng)子紡紗集團(tuán)簽訂研發(fā)項(xiàng)目，正式開啟雙方合作。研發(fā)團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上，積極整合揚(yáng)子紡紗集團(tuán)在羊毛原料、染整等方面的產(chǎn)業(yè)技術(shù)資源，探索再生羊毛的公斤級(jí)復(fù)絲制備技術(shù)，努力將再生羊毛纖維技術(shù)推向市場(chǎng)，形成明星產(chǎn)品。

同舟共濟(jì)，乘風(fēng)破浪

石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維項(xiàng)目的順利推進(jìn)，除了劉院長(zhǎng)、張?jiān)洪L(zhǎng)以及研究院各位領(lǐng)導(dǎo)、職能部門的鼎力支持以外，也得益于團(tuán)隊(duì)完善的制度建設(shè)。為更好地推動(dòng)項(xiàng)目研發(fā)工作順利進(jìn)行，小組形成了一系列管理方法，分工明確、責(zé)任到人，確保了項(xiàng)目組的高效運(yùn)行及項(xiàng)目組成員間的分工合作，同時(shí)也承擔(dān)了課題組內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室區(qū)域規(guī)劃及新成員培訓(xùn)等工作，為課題組的健康運(yùn)行貢獻(xiàn)力量。項(xiàng)目組還定期與蘇大召開雙邊組會(huì)以及纖維部?jī)?nèi)部的文獻(xiàn)分享和工作匯報(bào)會(huì)，梳理課題方向，討論課題進(jìn)展。

在項(xiàng)目組蓬勃發(fā)展的同時(shí)，團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的各位成員在這個(gè)過程中都得到了迅速成長(zhǎng)。邵元龍作為項(xiàng)目組組長(zhǎng)，在2021年榮獲江蘇省“雙創(chuàng)人才”“姑蘇青年領(lǐng)軍人才”，同時(shí)入選國(guó)家級(jí)海外高層次人才計(jì)劃。除此以外，團(tuán)隊(duì)成員積極參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，并屢獲殊榮。例如，朱錦參加第十屆先進(jìn)纖維與聚合物材料國(guó)際會(huì)議，并獲得“優(yōu)秀學(xué)術(shù)墻報(bào)”獎(jiǎng)。馬寧代表團(tuán)隊(duì)參加2021年福建永安石墨烯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，并榮獲二等獎(jiǎng)。

更為重要的是項(xiàng)目組在 “BGI墨園論壇2021”年終評(píng)選中，榮獲孵烯材料團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)，這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)是對(duì)項(xiàng)目組工作的充分肯定，同樣也是激勵(lì)。研究團(tuán)隊(duì)感謝BGI如此優(yōu)秀的科研平臺(tái)，為項(xiàng)目組研發(fā)工作提供了堅(jiān)實(shí)保障；感謝劉忠范院士、張錦院士、孟艷芳副總裁等各位領(lǐng)導(dǎo)對(duì)本項(xiàng)目的關(guān)懷、支持與指導(dǎo)；感謝纖維部、市場(chǎng)部、財(cái)務(wù)部等各個(gè)部門同事同學(xué)們?yōu)轫?xiàng)目進(jìn)展提供的幫助以及為項(xiàng)目合作所付出的辛苦……非常幸運(yùn)可以與如此優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)一起共同開拓石墨烯發(fā)展之路！

云程發(fā)軔，萬里可期

“發(fā)展石墨烯新材料產(chǎn)業(yè)沒有捷徑可走，需要不屈不撓的堅(jiān)持和敢為人先的氣魄。BGI人要勇敢擔(dān)當(dāng)肩負(fù)起時(shí)代賦予的重任，做石墨烯產(chǎn)業(yè)的鋪路石和開拓者?！睉覓煸谡箯d中間的這段話激勵(lì)著每一個(gè)BGI人，下一步，項(xiàng)目組將立足揚(yáng)子紡紗合作項(xiàng)目，穩(wěn)步、高效地推進(jìn)石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維的產(chǎn)業(yè)開發(fā)。生逢大有可為的新時(shí)代，在科技成果產(chǎn)業(yè)化道路上，BGI人腳踏實(shí)地、穩(wěn)步前行。

編輯：朱錦、劉曉婧

素材提供：石墨烯再生羊毛復(fù)合纖維項(xiàng)目組