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“十面霾伏”,看專利口罩如何斗霾

來源:中國知識產權報  記者:徐蓉

霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統表達,PM2.5更被認為是造成霧霾天氣的“元兇”。與霧相比,霾對人體健康的危害更大,霾中細小粉粒狀的漂浮顆粒物可直接通過呼吸系統進入支氣管,甚至肺部,造成呼吸道疾病、腦血管疾病、鼻腔炎癥等,同時霧霾天氣還會導致空氣中疾病傳播的風險加大。“等風來”的日子,防霧霾口罩的重要性更加突出。

筆者以中國專利檢索數據庫中涉及防霧霾口罩的相關專利文獻為基礎進行檢索分析(所涉及專利申請的公開日截至2015年12月10日),以期為我國相關行業的發展提供參考。

申請數量增長

筆者經過專利文獻檢索后發現,截至2015年12月10日,共有265件專利申請與防霧霾口罩所涉及的相關技術緊密相關。

我國首次出現涉及防霧霾口罩的專利申請是在2007年,這種保健口罩主要利用至少一層具有一定經緯密度的竹炭纖維布來實現過濾功能,以減少人體吸入有毒有害氣體及粉塵,當時霧霾天氣還未肆虐,公眾的關注度不高,但其卻是利用創新技術進行防霧霾斗爭的萌芽。

2008年至2012年,我國相關領域的專利申請量僅為4件。2013年,“霧霾”成為年度關鍵詞,有報告顯示,世界上污染最嚴重的10個城市有7個在中國。這一年,該領域的專利申請量迅速增加至40件。

2014年2月20日至26日,持續7天的重度霧霾天氣是北京市數年來持續時間最長、空氣質量污染最嚴重的一次,部分站點PM2.5小時濃度達到“爆表”程度。這一年,霧霾口罩防護領域的專利申請量繼續攀升并首次突破100件,達到147件,2014年成為該領域年專利申請量最高的年份。2015年相關專利申請量為73件,其中有部分申請還未公開,但另一方面,由于我國重點區域從壓減燃煤、嚴格控車、調整產業等多方面采取了重大防治措施,使得霧霾天氣得到了明顯改善,也可能成為該領域專利申請量有所減少的原因之一。

在我國涉及防霧霾口罩領域的專利申請中,申請人全部是國內申請人,申請量10件以上的省市包括江蘇(40件)、北京(21件)、上海(16件)、湖北(14件)、安徽(12件)、天津(11件)、浙江(10件)、河南(10件)。國內專利申請中,有130件是個人申請,占總申請量的49.1%,公司及企業專利申請量為104件,高校及科研院所的專利申請量為31件。

創新防霾技術

該領域專利申請中,相關技術主要體現在除塵防霾的原理,例如,采用物理過濾或吸附等實現方式的相關專利申請達245件,占申請總量的90.6%。此外,還有4件專利申請利用磁片產生的洛侖茲力使得顆粒物遠離吸入通道。

在該領域專利申請中,從設計工藝來看,大多采用靜電濾層、活性炭濾層、抗菌層、纖維材料層等多層復合結構達到防霧霾效果。為便于更換濾芯或濾片,該領域專利申請提供了可拆卸的設計方案(44件);為達到藥物治療和營養保健的附加效果,少量專利申請涉及在多層復合結構中直接填充藥物袋(8件)或在制備吸附劑過程中添加營養物質(5件);出于對口罩的緊密貼合、佩戴舒適、透氣性好的要求,有些產品還提供了鼻梁壓條以及類似壓緊機構、耳掛、頭帶(共25件)的實現方式,同時為保證透氣性,19件專利申請給出了呼氣閥或呼吸閥的設置。

從防霧霾口罩領域專利申請涉及的主要技術來看,國內申請人的研究重點集中在物理防霾方面,涉及化學防霾的專利申請數量較少,增強該方面的研發能夠有效加大“治”霾力度,豐富防霾的技術手段。此外,防霧霾口罩的設計工藝也應進一步改善,以提高口罩的防霾效果和使用率。防霧霾口罩行業經過2年多的發展,已經有部分企業掌握了核心技術,但這類企業為數不多,隨著防霧霾口罩行業的不斷發展和市場規模的快速擴大,市場競爭將會更加激烈。由于產品面料、過濾性能、設計工藝、透氣性等都需要專業研發及反復測試,并非一日之功,因此國內企業應加大防霾口罩的專利技術含量,以便在市場競爭中脫穎而出。

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