作者:诸益栋  奇迪电器集团有限公司  工程师  企管部部长 

　　

　　

　　摘要：本文对2000年以后美国抗菌纤维材料专利进行了分析，对抗菌纤维材料领域专利技术的技术发展趋势、技术构成分布情况、专利申请人和重要专利等进行了分析，并对国内抗菌纤维产业的发展给出了建议。

　　关键词：抗菌纤维纤维处理方法纤维制品

　　1、引言

　　抗菌纤维是采用物理的或化学的方法将具有能够抑制细菌生长的物质引入纤维表面或内部而成的，抗菌剂不仅能在纤维上不易脱落，而且能通过纤维内部平衡扩散，保持持久的抗菌效果。抗菌纤维广泛应用于工业和家纺制品。目前，抗菌纺织制品风靡全球，已经形成了每年几百亿美元的巨额销售量，市场需求增长迅速，研究这一领域的最新技术对于企业的市场和研发战略具有重要的参考意义。

　　据世界知识产权组织（WIPO）的统计，专利文献所记载的信息约占整个技术信息量的90%，有效的进行专利信息利用可以缩短60%的研发周期，节约40%的研发费用。本文通过对抗菌纤维材料美国专利的分析，总结了该领域专利技术发展的特点，并通过重要专利和最新专利的分析，给国内的抗菌材料的产业发展提供支持和建议。本文分析对象是申请日在2000年1月1日以后的87篇抗菌纤维材料相关美国专利[1]。

　　2、总体趋势

　　本文将抗菌纤维材料专利按照专利技术主题内容分成三类，分别是新的纤维成分专利、纤维制品专利和纤维处理方法专利。其中，新的纤维成分专利是指通过改进纤维的成分，如在纤维制备过程中通过添加抗菌剂等办法获得抗菌纤维的纤维专利；纤维处理方法专利是指通过对纤维进行了后续的抗菌处理后得到的抗菌纤维的处理方法；纤维制品是指使用抗菌纤维制备的面料、织物、复合材料等制品。

　　图1 抗菌纤维材料美国专利技术发展趋势

　　图1显示了美国抗菌纤维专利的技术发展趋势。从图1中可以看出，2000年以后，抗菌纤维材料专利在2003-2005年的数量较多，从2006年以后逐渐步入低谷，但从2007年以后专利申请量逐渐回升，2009年由于受到专利延迟公开的特点的影响因此专利数量较少。

　　图2 抗菌纤维材料美国专利申请人分布情况

　　图2为抗菌纤维材料美国专利主要专利申请人的分布情况，其中印度的埃迪亚贝拉科技有限公司申请了三件纤维成分的改进专利，申请号分别为US20100204289、US20100190400、US20100196692，该三件专利分别公开了黏胶抗菌纤维和两种腈纶抗菌纤维。

　　另外，纤维创新科技公司、瀚斯宝丽公司、米利肯公司、日清纺、特瑞森公司等也公开了有关纤维制品、新的纤维成分和纤维处理方法的专利。

　　3、新的纤维成分

　　3.1 新的纤维成分专利技术构成

　　

　　图3 抗菌纤维材料新的纤维成分专利技术构成

　　表1 新的纤维成分技术构成IPC分类号含义

　　编号IPC分类号技术内容

　　1A61K医用、牙科用或梳妆用的配制品

　　2A01N人体、动植物体或其局部的保存;杀生剂，例如作为消毒剂，作为农药，作为除草剂;害虫驱避剂或引诱剂;植物生长调节剂

　　3B32B层状产品，即由扁平的或非扁平的薄层，例如泡沫状的、蜂窝状的薄层构成的产品

　　4D02G纤维;长丝;纱或线的卷曲;纱或线

　　5A01P化学化合物或制剂的杀生、害虫驱避、害虫引诱或植物生长调节

　　活性

　　6C08K使用无机物或非高分子有机物作为配料

　　7A61L材料或物体消毒的一般方法或装置

　　8B05D一般对表面涂布液体或其他流体的工艺

　　9B29C塑料的成型或连接；塑性状态物质的一般成型；已成型产品的

　　后处理，如修整

　　

　　新的纤维成分专利主要包括两种，一种是在纤维制备的过程中添加无机抗菌粒子如银粒子等达到抗菌的效果，如专利US6517679公开了一种加入了抗菌剂的纤维，该纤维还能够散发香味，又如专利；此外，在新的纤维成分专利中，还有通过改变制造纤维的聚合物的成分来达到抗菌的效果，如专利US20100120315通过在聚合物中引入吸电子官能团，从而使纤维达到了抗菌的效果。

　　3.2 新的纤维成分重要专利分析

　　衡量专利重要性的一个指标是该专利的同族个数，如果专利的同族个数，越多说明该专利的重要程度越高。US20040166143是特维拉有限公司申请的一篇抗菌纤维的专利，该专利共有25件同族专利，该专利要求保护的内容是一种有聚酯成分的生物活性的抗菌纤维。如图4所示，为该专利部分同族关系图[2]

　　图4 US20040166143家族关系树（局部）

　　4、纤维制品专利分析

　　4.1 新的纤维成分专利技术构成

　　图5 抗菌纤维材料纤维制品专利技术构成

　　

　　表2 纤维制品专利技术构成IPC分类号含义

　　编号IPC分类号技术内容

　　1B32B层状产品，即由扁平的或非扁平的薄层，例如泡沫状的、蜂窝状的薄层构成的产品

　　2A61K医用、牙科用或梳妆用的配制品

　　3A01N人体、动植物体或其局部的保存;杀生剂，例如作为消毒剂，作为农药，作为除草剂;害虫驱避剂或引诱剂;植物生长调节剂

　　4A61F可植入血管内的滤器

　　5B05D一般对表面涂布液体或其他流体的工艺

　　6A61L材料或物体消毒的一般方法或装置

　　7A61P化合物或药物制剂的治疗活性

　　8A45D理发或修面设备；修指甲或其他化妆处理

　　9B01D分离

　　纤维制品专利主要包括抗菌面料等专利，如US20110232653公开了一种带有无机多孔物质的抗菌面料；又如专利US20080268732公开了一种带有非导电金属治疗纱线的抗菌面料。近年来，纤维制品的专利的一个重要的研发方向是通过对传统的抗菌面料引入了新的功能来达到更多更好的效果，这也可以作为同行的研发的参考方向之一。

　　4.2 纤维制品重要专利技术特点分析

　　衡量专利重要的有一个指标是专利的被引用次数，被引用的次数越多，说明该专利的重要程度越高， US20040082925虽然尚处在公开阶段，但已经被引用11次，该专利公开的内容是带有双层结构的医用抗菌面料，其中内层为亲水性材料，外层为疏水性材料，外层内部有双胍类抗菌剂。如图1所示，为该专利的引证关系图[3]

　　

　　图6 US20040082925专利引证关系图（局部）

　　5、纤维处理方法

　　5.1 新的纤维成分专利技术构成

　　

　　图7 抗菌纤维材料纤维处理方法专利技术构成

　　

　　表3 纤维处理方法专利技术构成IPC分类号含义

　　编号IPC分类号技术内容

　　1A61K医用、牙科用或梳妆用的配制品

　　2B32B层状产品，即由扁平的或非扁平的薄层，例如泡沫状的、蜂窝状的薄层构成的产品

　　3C08B多糖类；其衍生物

　　4C09B有机染料或用于制造染料的有关化合物；媒染剂；色淀

　　5C23C对金属材料的镀覆；用金属材料对材料的镀覆；表面扩散法，

　　化学转化或置换法的金属材料表面处理；真空蒸发法、溅射法、离子

　　注入法或化学气相沉积法的一般镀覆

　　6C25B生产化合物或非金属的电解工艺或电泳工艺

　　7D02G纤维；长丝；纱或线的卷曲；纱或线

　　8D06M对纤维、纱、线、织物、羽毛或由这些材料制成的纤维制品进行处理

　　9D06P纺织品的染色或印花；皮革、毛皮或各种形状的固体高分子物质的染色

　　纤维处理方法一般是在纤维的后处理过程中对纤维进行表面处理从而达到抗菌的效果，如专利US20030134120公开了一种含有壳聚糖涂层的抗菌纤维，US20020166183公开了一种纤维的染色方法，即在染色的过程中，通过在染色剂中添加抗菌剂从而使纤维达到了抗菌的效果。

　　6、结论和展望

　　根据上述分析，本文主要结论如下：1）抗菌纤维专利大体可以分为三类，

　　第一类是新的纤维成分专利，第二类是纤维制品专利，第三类是纤维树处理方法专利，其中新的纤维成分专利和纤维制品专利占的比例较多。2）新的纤维成分专利中，一般通过添加无机抗菌离子或者改变纤维聚合物的官能团的方法来达到抗菌的效果。3）纤维制品专利中，主要指抗菌纤维面料方面的专利，该专利的特点是逐渐转移到通过赋予抗菌面料更多的性能上面来，如改进亲疏水性能和导电性能等。

　　通过上述分析，笔者给国内抗菌纤维产业提出如下建议：

　　首先，在改进新的纤维成分时，可以借鉴美国新专利的思路，由于大部分专利在中国并没有申请同族专利，因此对于市场主要在国内的企业来说，可以借鉴这部分专利来提高自己的研发起点，缩短研发周期；其次，纤维制品专利是将来抗菌纤维材料的重点发展方向之一，而且主要集中在赋予抗菌纤维其它额外的新性能上，因此国内企业也可以借鉴近两年公开的专利的内容来拓展自己的研发和生产范围。

　　[1] 数据来源于：http://patft.uspto.gov/

　　[2]图4引自www.soopat.com

　　

　　[3] 图6引自专利搜索引擎www.soopat.com