图 4- 2 静电纺丝下游产品全球专利申请人排名
静电纺丝产品应用领域的主要申请人中,以美国宝洁的专利储备量最大,全球排名第一,前十名的国外申请人中还有美国3M公司、韩国FTENE公司(Finetex ENE)、韩国阿莫绿色技术公司(Amogreentech)、美国杜邦公司,专利申请量分别排名第三、第四、第七、第八名,此外,中国申请人中,东华大学、北京化工大学、长春理工大学、华南理工大学、浙江大学、苏州大学在静电纺丝产品应用领域专利申请量较多,分别排在第二、第五、第七、第八名,其中浙江大学、苏州大学并列第八名;同静电纺丝设备领域专利申请人相似,静电纺丝产品应用国外申请人则以企业为主,产业化程度高,且在静电纺丝产品应用领域以美国、韩国申请人对静电纺丝产品应用技术实力强;中国的研究以高校为主,大部分以理论研究为主,产业化程度低。
宝洁(Procter & Gamble)创始于1837年,是全球的日用消费品公司巨头之一,宝洁在日用化学品市场上知名度相当高,包括化妆品、卫生用品、医药、织物等,其在静电纺丝产品上的应用主要以生物医药(含卫生用品)为主,生物医药专利申请量(366项)占其专利总申请量的95%,主要用于一次性吸收制品诸如一次性尿布和吸收裤,所用的非织造纤维网可通过静电纺丝方法制得,其次为化妆品,占4.9%,而包装、传感器、服装、空气过滤上的应用也有少量布局。
东华大学在该领域的专利技术分布主要集中在生物医药(178项),占其专利总申请量的51%,涉及医用材料,如仿生血管、神经导管支架、骨修复膜、载药纤维环、绷带、血液透析膜、敷料等;其次为空气过滤上的应用研究(52项),其专利总申请量的14.8%,而纳米纤维材料应用于传感器(弹性纤维压电传感器)、电池(如碳纳米纤维电极材料、电解质隔膜)、水处理(水处理过滤膜)、化妆品(纤维美白面膜)、服装(荧光纳米纤维)、包装等都有相关专利申请公开。
3M公司(Minnesota Mining and Manufacturing,明尼苏达矿务及制造业公司),产品涉及家庭用品到医疗用品,运输、建筑到商业、教育和电子、通信等多个领域,其静电纺丝产品相关应用主要集中在空气过滤(182项),占其专利总申请量的85%,其次在生物医用(16项)、电池(12项)也有部分专利布局,在传感器、水处理、化妆品上的应用也有少量专利申请。
FTENE公司总部设立在韩国,专注于人与环境,致力于创造最环保的能源设备,并将纳米纤维应用于我们的日常生活,其生产的高质量的纳米纤维复合过滤介质,广泛应用于发动机过滤器、液体过滤器、工业空气过滤器、防水透气技术纺织品、面膜等领域,属于纳米纤维纺织和过滤行业的龙头企业,其应用涉及空气过滤(155项),占专利申请总量的82%,代表产品是通过静电纺丝制备多层纳米纤维膜即为了改善无机膜的性能而提出的采用有机聚合物形成多层纤维层。
韩国Amogreentech公司主营业务之一为静电纺丝法制备纳米纤维膜,其重要的应用研究集中在电池、空气过滤领域;电池材料,如电极/电池/电池隔板/离子交换膜上的应用,相关申请占其专利申请量的38%;空气过滤专利申请占33%,此外,水处理、传感器(气体传感材料)、服装(可穿戴设备)、化妆品等多个方面都有专利公开。
如前所述,杜邦公司在纳米纤维网、聚酰胺酸纤维生产,纱线处理/加工等方面都有大量的技术储备;而在静电纺丝产品上的应用主要集中在空气过滤,该应用领域专利申请占比约50%,此外,服装、电池也是其静电纺丝产品应用的另外两个领域,而生物医用、传感器、包装方面的应用研究仅有几件专利有所涉及。
而专利申请前十的中国的高校中,在静电纺丝产品应用方面的研究各有不同,如北京化工大学,其研究主要集中在传感器领域,其次为生物医用、电池、空气过滤、水处理等领域也布局了一定量专利,服装、化妆品、包装相关领域专利略少;长春理工大学静电纺丝产品主要集中在电池电极、气体传感器及纳米发光材料;华南理工大学的研究重点则以生物医用、电池为主,空气过滤、水处理也有一定布局,而包装、传感器、化妆品领域研究较少;浙江大学的专利布局主要集中在生物医用,其次为传感器、电池相关,水处理也有一定量专利布局,而空气过滤、包装、服装研究较少;地处苏州的苏州大学申请量105项,实力强,其专利布局同样以生物医用为主,相关申请约占专利申请总量的40%,而电池、传感器、空气过滤也是其研究的重点方向,共计占比45%,水处理、服装、化妆品相关专利则累计占比15%。