利用專利文獻分析新型紡紗技術的發展趨勢

胡京平，劉 衛，張 燕，施楣梧

(1.中國紡織工程學會，北京 100025;2.總后勤部軍需裝備研究所，北京 100010)

新型紡紗的紡紗原理與環錠紡的紡紗原理[1]不同,通常具有流程短、速度快、大卷裝的加工特點,在成紗結構上產生有別于環錠紗的結構,從而帶來與環錠紗不同的性能.隨著材料及加工技術、傳感器及計算機測控技術的進步,新型紡紗技術日趨完善,各種纖維的應用越來越廣,將成為我國紡織業重點發展的新技術.

新型紡紗技術的種類很多,包括轉杯紡、自捻紡、摩擦紡、噴氣紡、渦流紡、靜電紡、包纏紡、平行紡、索羅紡等.邢明杰[1]分析討論了新型紡紗技術中最為成熟、最有價值的幾種紡紗方法及其發展趨勢;狄劍鋒等[2]對轉杯紡、摩擦紡、噴氣紡3種紡紗方式進行了較系統的對比分析,指出了各種紡紗的發展趨向;李濟群等[3]采用統計的方法分析了我國紡織專利的現狀,認為國內紡織發明專利占總申請量的比例呈逐年上升勢頭.但是利用專利文獻對新型紡紗的方展趨勢進行分析的文獻較少,本文僅選取轉杯紡、摩擦紡、噴氣紡和渦流紡4種比較典型的新型紡紗方法,通過專利網站搜索與上述4種典型新型紡紗技術相關的中國發明專利、實用新型專利和外觀設計專利進行分析,并通過中文期刊網“中國知網”,分別以轉杯紡、摩擦紡、噴氣紡和渦流紡為主題詞進行文獻搜索及分析,試圖反映典型新型紡紗技術的發展過程,并為新型紡紗技術的繼續創新發展提供手段[4-6].如能將專利和論文的選擇范圍擴大到國際專利和外文期刊,并對專利文獻進行技術構成分析,將對新型紡紗技術的進步起到更好的促進作用.

1 典型新型紡紗技術專利的基本情況

專利網中關于新型紡紗技術的專利始于1986年[7].分別搜索轉杯紡、摩擦紡、噴氣紡和渦流紡4種中國發明、實用新型和外觀設計專利,得到上述典型新型紡紗技術相關專利的歷年公開數量[8],結果見表1.表1中2014年公開的專利統計截止到4月底.

表1 幾種典型新型紡紗技術中國專利的歷年統計 件

從表1可以看出,新型紡紗技術的中國專利在20世紀80年代中期開始出現,但數量不多,在2000年后開始加速增多,表明我國紡織機械和紡織產業開始重視新型紡紗技術,也表明新型紡紗技術的研究者開始重視知識產權.此后的專利數增加,同時也受到國內外經濟形勢變化的影響，受到政府刺激專利申請政策的影響,及高等院校和研究院所對科技人員考核導向的影響.可以推測,在專利數大幅度上升之時,不可避免地會出現部分專利在技術可靠性發明的問題,甚至出現真實性的問題.

下列數據也揭示出在專利申請動機上可能存在的問題.以轉杯紡為例,查到的中國發明、實用新型和外觀設計專利共394件,其中發明專利109件,而授權發明專利僅36件.除了因申請周期的原因暫時未取得授權外,還有大量發明專利及其他專利因未交年費、駁回、屆滿、放棄、撤回、視為撤回等原因成為無效專利.由此可以看出,一部分人專利申請的目的,并不是真正希望在公開的前提下獲得技術獨占權,而是標榜自己擁有多少個專利;而政府補貼專利申請費用的做法,則進一步加大了虛假專利的數量.

盡管中國專利存在諸多問題,但是在專利文本中仍然可以得到很多技術思路.如前所述,盡管有相當一部分專利可能因喪失新穎性而被駁回,但技術內容還是值得借鑒的,特別是無權專利即失效專利,是一座未被發掘的金山,值得業界花力氣進行發掘;對于有專利權的專利的了解,則可以防止知識產權沖突,避免重復勞動,并可在借鑒其思路的前提下產生新的技術思路.

2 典型新型紡紗技術相關專利的技術廣度和技術集中度

技術廣度是指一個產品涉及技術領域的多寡[3-4].新型紡紗技術與材料、加工、紡織工藝、機械工程、控制技術相關,但從幾種典型新型紡紗技術專利的分類號分布來看,均遠遠超出上述技術門類,說明現代科學技術強調的是交叉學科.如果對這些專利進行完整的技術構成分布分析,一定會進一步促進新型紡紗技術的創新發展.對典型新型紡紗技術專利的技術廣度進行統計分析,結果見表2.

技術集中度體現在某一類產品主要由相對固定的一組單位、相對固定的一組人形成主要研究力量,多采用技術集中度曲線來表示,即前10位、前20位、前30位、…申請人(或發明人)的專利占該產品全部專利數的百分比來表示技術的集中程度.本文為提供前10位申請人及前10位發明人的名單,故不采用技術集中度曲線的形式,而直接提供典型器材相關專利的前10位申請人名單(見表3)，和前10位發明人名單(見表4).

表2 幾種典型新型紡紗技術專利的技術廣度統計

表3 幾種典型新型紡紗技術專利的申請人分布(前10位)

表4 幾種典型新型紡紗技術專利的發明人分布(前10位)

可以認為,如果能及時追蹤到某產品的主要研發者的技術思路,就可以判斷該產品的未來發展方向,或者可以避免與相同領域主流產品的技術路線發生沖突,避免產生知識產權方面的矛盾.即無論是從學習的角度,還是從防御的角度,均必須了解主要競爭對手的技術方向和技術思路.而專利分析方法可以得到產品主要研發者的名單,及他們的技術思路.

3 新型紡織技術專利

3.1 轉杯紡專利

轉杯紡的中國專利數量在2000年前后才開始有比較快速的增長,其中發明專利和實用新型專利的數量相差不大,實用新型專利稍多于發明專利.作為工業生產的加工設備,極少有人申請外觀設計專利.轉杯紡各種類型專利的歷年分布情況如圖1所示.

圖1 轉杯紡技術相關專利的歷年公開數量

轉杯紡專利申請人中占據最高比例的是上海淳瑞機械科技有限公司,有66件有關轉杯紡的專利,占轉杯紡總專利數的19.13%;上述專利中含發明專利15件、實用新型專利51件,具體內容包括轉杯紡整機和部件.名列第二位的申請人是經緯紡織機械股份有限公司,申請了30件與轉杯紡相關的專利,占轉杯紡專利總數的8.70%;捷克里特機械有限公司排申請人的第三位,有10件專利,占總數2.90%.

某單位作為某產品相關專利的主要申請人時,其技術人員往往成為該產品相關專利的主要發明人.轉杯紡相關專利中,發明人張志擁有最多的專利數(46件,占轉杯紡專利總數的4.89%),這位發明人隸屬于申請轉杯紡專利數量最多的上海淳瑞機械技有限公司;而名列第二位的發明人閆進祥(29件,占轉杯紡專利總數的3.09%)是經緯紡織機械股份有限公司的技術骨干;名列第三位的發明人栗寶華(28件,占2.98%)則是上海淳瑞機械科技有限公司的技術骨干.說明對一個產品而言,專利主要發明人往往是專利申請人的屬下.

3.2 摩擦紡專利

摩擦紡的中國專利數量在時間軸上有顯著的波動,在20世紀80年代后期，曾經有過摩擦紡的研究熱潮,故產生了較多的專利.但到2000年前后,摩擦紡專利沒有出現增長,直到2000年后至今,才出現顯著增長.摩擦紡專利以發明專利為主,實用新型專利相對較少.摩擦紡歷年專利類型的分布情況如圖2所示.

圖2 摩擦紡技術相關專利的歷年公開數

摩擦紡專利中占第一位的申請人為盛虹集團有限公司,申請了8件專利,占摩擦紡專利總數的13.33%;東華大學申請了5件專利,占摩擦紡專利總數的8.33%;里特機械公司申請了4件專利,占摩擦紡專利總數的6.67%.

在摩擦紡相關專利的發明人中,占第一位的是樊遠波,擁有7件專利,占摩擦紡專利總數的5.38%.樊遠波是盛虹集團有限公司的技術骨干.薛文良作為第二位發明人,擁有5件與摩擦紡相關的專利,占摩擦紡專利總數的3.85%;程隆棣亦擁有5件與摩擦紡相關的專利,占摩擦紡專利總數的3.85%,程隆棣和薛文良均隸屬于東華大學.

3.3 噴氣紡專利

有關噴氣紡的中國專利,在20世紀90年代就開始出現,在2000年以后出現快速增長,并在2010年左右出現低谷,近幾年來一直出現顯著的波動.這種局勢,與整個紡織產業的形勢有關,也與噴氣紡自身的技術成熟程度及適應范圍有關.圖3為噴氣紡相關專利逐年公開數的演進情況.

圖3 噴氣紡技術相關專利的歷年公開數

在噴氣紡專利申請人中占據第一位的是里特機械公司,申請了20件專利,占噴氣紡專利總數的27.03%;上海第十七棉紡織總廠名列第二位,申請了9件專利,占噴氣紡專利總數的12.16%;浙江航民科爾紡織有限公司位于第三,有5件專利,占總數的6.76%.

在噴氣紡專利發明人中并列第一的是孫鳳和閻均,均擁有8件有關噴氣紡的專利,各占噴氣紡專利總數的3.76%;位居第三的是何敏珠,擁有7件專利,占總數的3.29%.以上三位均隸屬于上海第十七棉紡織總廠.

3.4 渦流紡專利

渦流紡技術在國內引起重視的時間不長,專利的公開也集中在2010年之后.雖然渦流紡技術在高速高效方面得到認可,但受國際金融危機及國內紡織產業形勢的影響,表現出較顯著的波動.圖4所示為渦流紡技術相關專利的歷年公開情況.

圖4 渦流紡技術相關專利的歷年公開數

渦流紡專利以杭州奧華紡織有限公司為數量最多,達25件,占我國渦流紡技術專利總數的17.73%;其次是東華大學,申請了17件專利,占總數的12.06%;江蘇悅達紡織集團有限公司申請了7件專利,占總數的4.96%.與江蘇悅達申請數量接近的申請人還有寧波雙盾紡織帆布實業有限公司、紹興國周針織科技有限公司、武漢紡織大學和紹興國周紡織新材料有限公司等.

渦流紡專利的發明人以朱生賢列首位,有24件專利,占渦流紡專利總數的5.71%.朱生賢隸屬于杭州奧華紡織有限公司;位列第二位發明人的金國周,擁有12件專利,占專利總數的2.86%,金國周是紹興國周針織科技有限公司和紹興國周紡織新材料有限公司的所有人.并列第二的發明人郝首領有12件渦流紡專利,占總專利數的2.86%,郝首領是紹興國周針織科技有限公司和紹興國周紡織新材料有限公司的技術骨干.位列第四的發明人程隆棣是東華大學教授,擁有10件與渦流紡相關的專利,占專利總數的2.38%.

4 新型紡紗技術的發展過程和現狀

表5列出了轉杯紡、摩擦紡、噴氣紡和渦流紡相關中文文獻的發表情況.由表5可知,上述4種新型紡紗技術在我國的研究規模各不相同,從論文總數和近期論文發表數看,其熱點程度排序為轉杯紡、渦流紡、噴氣紡和摩擦紡.這樣的排序結果與紡織業界對這4種新型紡紗技術的應用程度是一致的,并且與表2所示的專利數量相一致.

表5 幾種典型新型紡紗技術的相關文獻的歷年發表情況 篇

表5所示文獻數量的波動,除了與我國紡織行業的經濟運行情況相關以外,根據TRIZ理論[9],也可以認為摩擦紡和噴氣紡的研究熱度在衰減中,預示其發展前景較差;對于目前研究熱門的轉杯紡而言,盡管其文獻量及表3所示的專利量為最多,但從其文獻數量的走向看,發展前景不如渦流紡.

5 結 論

(1) 采用專利分析的方法掌握某產品的技術廣度和技術集中度,特別是掌握專利的主要申請人、主要發明人的技術思路,則可在同類產品研發中制訂出自己的專利戰略,避免發生與知識產權的沖突,并借鑒現有技術,獲得更加高效的創新.

(2) 應充分利用大量存在的失效專利,在產品研發時由失效專利提供創新元素,提高產品研發效率.

(3) 如能針對專利文獻的具體內容進行技術構成分析,剔除不符合要求的專利文本,將在提高專利分析準確性的同時,在技術內容上獲得更加明確的發展方向.

參考文獻：

[1] 邢明杰.新型紡紗技術的現狀及其發展趨勢[J].紡織信息周刊,2002(41):12-13.

[2] 狄劍鋒,王瑞. 轉杯紡、摩擦紡、噴氣紡的技術分析和發展趨向[J].天津紡織工學院學報,1990,9(3/4):84-88.

[3] 李濟群,杜敏,何虹.從專利角度分析紡織業的技術創新能力[J].天津工業大學學報,2004(1):28-31.

[4] 楊鐵軍.產業專利分析報告(第1冊)[M].北京:知識產權出版社,2011.

[5] 肖滬衛.專利地圖方法與應用[M].上海:上海交通大學出版社,2011.

[6] [美]波特,[美]坎寧安.技術挖掘與專利分析[M].陳燕，譯.北京:清華大學出版社,2012.

[7] 陸承之.幾種新型紡紗的比較[J]. 上海紡織科技,1986(3):58-62.

[8] 李建蓉.專利信息與利用[M].2版.北京:知識產權出版社,2011.

[9] 施楣梧,高惠芳. 用TRIZ理論和方法促進紡織技術創新[M].北京:中國紡織出版社,2010.