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    鍥而不舍突破科技——礦物質石墨烯熔噴布研發的艱難歷程

    發布日期:2020-06-12  來源:江西網絡廣播電視臺

    核心提示:日月經天,江河大地,歲月荏苒,時輪更替,突然在我泱泱神州一波猝不及防的新型冠狀病毒肺炎疫情偷襲了2020的中國。闔家團聚的新
     日月經天,江河大地,歲月荏苒,時輪更替,突然在我泱泱神州一波猝不及防的新型冠狀病毒肺炎疫情偷襲了2020的中國。闔家團聚的新年之際,我們被迫全民迎戰與病魔打一場生死阻擊戰,向魑魅魍魎病毒亮劍斬兇。
     
    2020年注定是不平凡的一年,這場疫情是史無前例的,它不僅影響著全國各行各業的正常運轉,還改變了全國人民的各項生活方式。舉國上下,流通限制,狂烈的病毒到處肆虐。口罩,變成了人們自我防護的第一道安全防線,口罩,成為了人們走出家門時的必須裝備。
     
    這種反差是巨大的,原來看到街上有人佩戴口罩,我們的感覺是突兀的是奇怪的,而今因為新冠病毒的原因,我們每一個人都戴著口罩生活是一種新常態,有這樣一句話“如果誰沒戴口罩出門,就感覺自己在裸奔”,這句話表面上看是大家的一種自娛的精神,可更重要的是體現了口罩對于我們在疫情后的生活中起到了多么重要的作用,它已經成為疫情期間以及后疫情時代人們生活中不可或缺的必需品。
     
    口罩與熔噴布
     
    在這樣一個特殊而關鍵時期,口罩一時間登上了它從未有過的歷史舞臺,既要擔當大任,就得仔細的認識它,說說它的標準。我們按照現有的國家標準口罩是有缺陷的。正常的口罩在不使用的狀況下,三個月是有效的。普通醫用口罩在使用4個小時后就沒有隔離防護的作用,有些口罩根本達不到4個小時。究其原因不得不說口罩的核心材料——熔噴布。
     
    國家標準按照0.3微米檢測,過濾效率必須在95以上,當然99的更好。口罩的熔噴布主要是通過加了靜電駐極以后,物理的一種吸附作用。靜電把病毒吸附在熔噴布外層,并隔離。而不會被呼吸道所吸收。實現隔離病毒保護自我的一個功能作用。而且這種物理的過濾效率是目前最直接有效的一種方式。
     
    機遇與挑戰
     
    而就在這個時期,全國的口罩廠以及熔噴布生產廠家都在如火如荼的滿負荷生產,口罩作為疫情最緊缺物資之一,價格也是一路飆升。陜西金灃科技有限公司的技術總監金黨波先生根據他多年在研發領域的豐富經驗以及敏銳的市場嗅覺,看到了國內外對口罩的巨大市場需求和尖銳技術漏洞,這是極大的機遇也是巨大的挑戰。為了攻克口罩佩戴起來讓人憋悶難、泄漏電荷等各種技術難題,他下定決心,開始研發石墨烯的熔噴布,來解決一系列行業的困惑。
     
    這個春天,所有的公共場所,都關閉了歡樂和熱情,喜歡出門迎春的中國人,只能止步家中暫別新春。這便成了金黨波先生最好的一個學習的時機。從口罩的制造技術到熔噴布的生產工藝技術,一點一滴扎實去查找研究各方面的資料,研發一個新科技必須對行業要求的標準以及制備方式了如指掌,才能立足于行業本身,來突破一種新的科技技術。
     
    然而石墨烯是一種超導材料,它用在口罩上面以后,第一時間會讓口罩現有的電荷泄露。這是行業內所有人都這樣認為的。他也曾經請教了國內好多著名的專家跟教授。大家一致認為這是不可能實現的,想讓它通過物理的方式來解決這個過濾效率,但是這里存在的就是呼吸阻力太強,佩戴口罩更加難受。
     
    解決行業難題要全面的解決,不能是針對某一項突破而作為科技的突破,這是金總對于新科技的一種認知。由于他有多年的研發經驗積累,他堅信讓石墨烯可以鎖住電荷,與此同時,電荷在泄漏時繼續補充電荷,以及因為石墨烯的比表面積大,呼吸阻力會減少,因為石墨烯本身是納米材料和二維材料,其表面特性排斥水分子,所以遇水以后也不泄漏電荷。有了這個基礎和對石墨烯的認知,還有它的研發方向,便開始在全國尋找熔噴布生產廠家尋求合作,完成測試實驗。
     
    踐行的坎坷
     
    但是在這個所有熔噴布生意火爆的時期,每個廠家只要先賺了錢再說,研發新型熔噴布對他們而言沒有任何吸引力。幾乎全國電話都打遍了,沒有一家廠家愿意與我們合作。最后,通過西安工程學院的王院長和遼寧一個熔噴布廠家的關系,在迫于面子無奈的狀況下,遼寧廠家答應和我們合作了,這下便開始了石墨烯熔噴布的研發試驗。
     
     
     
    找尋節點并不是一件容易的事情,要通過一次一次不同的添加比例和溫度設置來調試,到一定的精準程度。金總在很早研發石墨烯的時候就知道,石墨烯的物理形狀改變以后會產生神奇的變化,研發人可以無休無實止的去做實驗去為了突破一個科技成果不斷的實驗,那么疫情期間,廠家的生產每天都在滿負荷的狀況下,沒有那么大的耐心去配合你做這么多的實驗。經過20多天以后,廠家終于不耐煩了,要求終止合作,因為他們還有好多訂單要完成,配合我們做實驗簡直太浪費時間和精力。在迫于無奈之下金總要求廠家再給最后一次機會,做最后一次實驗。
     
    成功的驚嚇與驚喜
     
    那是2020年 3月24 日,他正在溫州出差,晚上剛好有一個十幾個人的商務飯局。酒店里大家都等著他入席,可遇到熔噴布實驗馬上就被終止的情況下,哪有心情去吃飯,他焦急的在外面一直打電話。在與多名行業專家電話溝通后,他求證了自己的想法及最后的實驗數據配方,專家們對他的想法表示認可,一致認為可以一試。掛了電話,他立馬把所有的熔噴數據發送給遼寧廠家完成實驗。然后告訴他們這是最后一次實驗,我們以后絕不再麻煩你們。
     
     
     
    由于時間緊迫所考慮的各方面的原因,數據比較多。他一回到桌子上坐下來的時候,整個人頭都暈了。這也是由于較短的時間耗費腦力勞動較高出現的缺氧現象。
     
     
     
    第2天晚上剛和客戶對接完業務,一行人走在溫州的街道上,(溫州在疫情期間做的很好,提前實現零記錄)清涼的海風徐徐地吹著,宛如一個溫柔的懷抱環繞著你,讓人覺得無比的輕松,人的思緒也感到無比的清爽。正沉醉在這種環境當中的金總突然間聽到了微信的提示音。
     
    當看到信息以后,他不覺得“啊”了一聲,緊接著手機又響起第2個微信的聲音,金總不由自主的又“啊”了一聲,比之前更大。第3條微信收到后金總在溫州的大街上敞開嗓子的大喊了一聲,他周圍的人都被他接連的反應感到驚訝,這是怎么回事啊?差異的目光和詢問聲全部集中在他身上。
     
    金總這時候興奮的告訴大家伙,我們成功了!我們研發的石墨烯熔噴布實驗成功了!而且每一項指標都達到了99級,這相當于把別人認為最不可能的事情實現了!作為科研人員,他們最大的收獲就是每項科研技術難點的突破,這是從內心深處發出的吶喊,是壯士斷腕的勇氣,是勵精圖治的磨礪,是責任與信念的堅守,是獲得成功后的喜悅,那是世上的任何東西都無以倫比的最大的自豪感和滿足感!
     
     
     
    單層25g和雙層50g過濾效率
     
    他第一時間拿起電話打給了生產單位,他斬釘截鐵地告訴那邊的技術人員我們成功了,從明天開始進行新一輪實驗,每天做一次電荷泄露的測試和浸水后的測試,保證實驗成果可以得到最終的推廣。
     
     
     
    水洗后仍存在靜電
     
    這次研發成功,從開始學習到聯系工廠再到實驗,再到實驗成功,總共用了一個月零10天時間。因為有多年的石墨烯研發的沉淀經驗,只用了這么短的時間,突破了一項高科技,與此同時并開發出石墨烯的無紡布與熱封面。
     
    經過30多天的測試,每天的數據沒有下浮,有些反而上漲。有些是下浮了0.3左右,過幾天又增長上去了,這樣來來回回反反復復非常穩定。浸水后的熔噴布雖然一開始下浮了兩個百分點,但是兩三天以后又和原來一樣恢復到標準指標。經過了這一輪的研發測試,最終,我們掌握了的石墨烯熔噴布的核心技術。
     
     
     
    石墨烯實驗檢測數據
     
    研發成果展示
     
    石墨烯熔噴布顛覆性地改變了傳統所有的熔噴布。相較于傳統的熔噴布,石墨烯熔噴布具有以下強大的特性:1、鎖住靜電電荷,另自主產生靜電;2、顆粒過濾密度也提升到100微米以上;3、水洗后仍然存在靜電。4、抗菌抑菌效果已經超過國家標準;5、有負氧離子分解功能,使口罩佩戴后不再憋悶。
     
     
     
    自動過濾測試儀測試數據
     
     
     
    自動過濾測試儀測試數據
     
    現檢測的數據,25克的石墨烯熔噴布過濾效率已經達到99.4%;50克的石墨烯熔噴布過濾效率在200納米和100納米的時候仍然超過99%以上,這是新材料的一種革命性的突破。其測試好多天電荷的釋放量不減反增,有效的保證了電荷量長期存在。目前國內發往國外的好多口罩和熔噴布,在國內檢測合格發到國外就不合格,原因就是經過長途的運輸以后電荷自然釋放,最終到目的地以后電荷泄露導致產品不合格。此次石墨烯熔噴布的研發,徹底的解決了這一業界難題。
     
     
     
    廣州市檢驗檢測認證集團檢測報告-1
     
     
     
    廣州市檢驗檢測認證集團檢測報告-2
     
     
     
      廣州市檢驗檢測認證集團檢測報告-3
     
    困境與設想
     
    目前市場上的熔噴布廠家大多數被政府征用,沒有人能抽出時間給我們加工這種新型材料。此次雖研發成功,但卻沒能得到大力的推廣,因為石墨烯熔噴布顏色和正常熔噴布顏色有所差異,每次生產需要三個小時的清理設備的時間,所以目前找不到合適的熔噴布生產廠家。但熔噴布的設備對環保要求不是很高,沒有污染,適應于各種辦公條件生產,如果有了穩定的生產廠家合作,一方面可以大量降低成本;另一方面能保證石墨烯的質量穩定;第三方面一種新型材料的誕生,會為當地的經濟發展、科技研發帶來巨大的收益,不管是經濟效益、政府財政稅收、人才落地解決就業,還是科技成果的轉化迭代升級等等諸多方面,都會為企業和政府帶來的巨大的發展前景,實現雙贏。
     
    我們計劃在西安這個絲綢之路的起點,這片創業發展的熱土上,將石墨烯熔噴布這款新型材料生根發芽、推廣開花,并且構建靈活多樣的商業合作模式,乘著后疫情時代產業轉型這股強勁的東風,將這一新型材料石墨烯熔噴布推廣上市,為民生社稷貢獻金灃人的綿薄之力,為打造西安全球石墨烯產業及應用創新高地,落實推進石墨烯“一帶一路”發展戰略,助力西安成為“硬科技之都”提供有力支撐。

     
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