李陳梅

摘 要：日常使用的大部分紡織品都具有易燃性。大量資料表明，室內(nèi)裝飾織物、床上用品、沙發(fā)、電熱毯等都曾是火災(zāi)的源頭，因而發(fā)達(dá)國(guó)家極為重視阻燃紡織品的開(kāi)發(fā)，我國(guó)對(duì)紡織品阻燃技術(shù)的研究也日趨重視。本文對(duì)基于不同添加劑的阻燃纖維專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行分析，從中國(guó)、全球的專(zhuān)利申請(qǐng)量、申請(qǐng)人的分布等多方面統(tǒng)計(jì)分析，闡述了基于不同添加劑的阻燃纖維專(zhuān)利申請(qǐng)發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)針對(duì)阻燃纖維采用的不同添加劑：鹵系、磷系、氮系、有機(jī)硅系和無(wú)機(jī)系五大方向的發(fā)展進(jìn)行了梳理。

關(guān)鍵詞：阻燃；纖維；鹵系；磷系；氮系；有機(jī)硅；無(wú)機(jī)

1、引言

阻燃纖維是指與火源接觸后，纖維不能燃燒或燃燒得不充分，僅有較小的火焰，撤走火源，火焰能較快自行熄滅的纖維。阻燃纖維除了具有紡織性能外，由于其優(yōu)異的阻燃性能，使其在合成纖維中具有獨(dú)特的地位，它不僅可用于汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)用阻燃紡品，而且還可以用于醫(yī)院、軍隊(duì)、森林救火服務(wù)隊(duì)的防護(hù)服，對(duì)我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)和對(duì)傳統(tǒng)材料的研究有重大意義，對(duì)國(guó)防軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著重要的影響。

阻燃纖維可以通過(guò)合成纖維聚合物與阻燃劑的共混來(lái)實(shí)現(xiàn)，此方法稱(chēng)聚合物阻燃改性共混法，且對(duì)纖維的風(fēng)格影響較小。聚合物改性法主要是在其合成纖維聚合物溶液中添加阻燃劑均勻混合，然后經(jīng)紡絲制成阻燃纖維。阻燃纖維采用的添加劑種類(lèi)很多，主要分為以下幾類(lèi)：鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、有機(jī)硅系阻燃劑和無(wú)機(jī)阻燃劑。

為了研究添加不同阻燃劑的阻燃纖維專(zhuān)利技術(shù)的發(fā)展情況，通過(guò)最準(zhǔn)確的IPC分類(lèi)號(hào)與比較準(zhǔn)確的關(guān)鍵詞、轉(zhuǎn)庫(kù)檢索等檢索策略相結(jié)合，獲取初步結(jié)果后瀏覽篩選內(nèi)容密切相關(guān)的專(zhuān)利文獻(xiàn)，然后利用S系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)命令和Excel對(duì)該領(lǐng)域的全球?qū)＠暾?qǐng)數(shù)據(jù)和中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2、專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

由圖2-1中可以看出，基于添加劑的阻燃纖維的專(zhuān)利發(fā)展過(guò)程可以大致如下：首先，基于添加劑的阻燃纖維的專(zhuān)利申請(qǐng)最早出現(xiàn)于二十世紀(jì)六十年代的美國(guó)，這也與美國(guó)是首先取得了應(yīng)用于紡織品阻燃混合物相關(guān)聯(lián)，其阻燃纖維一直處于早起世界的領(lǐng)先地位；從1966年至1982年，該階段處于基于添加劑的阻燃纖維的初步萌芽階段，申請(qǐng)量較少；從1983年至1999年，該階段的專(zhuān)利申請(qǐng)量平穩(wěn)發(fā)展，逐漸增多，且每隔一段時(shí)間呈現(xiàn)一次研究熱潮，阻燃纖維添加劑的種類(lèi)發(fā)展有關(guān)，隨著，每一次某種添加劑的階段性發(fā)展都會(huì)帶動(dòng)阻燃纖維的研究熱潮；從2000年至2004年，該階段的申請(qǐng)量驟減，這是因?yàn)闅W盟頒布了關(guān)于環(huán)境保護(hù)的文件，其中著重強(qiáng)調(diào)禁止使用某些化學(xué)物質(zhì)，導(dǎo)致鹵系阻燃劑發(fā)展受到阻礙；從2005年至2014年，該階段的專(zhuān)利申請(qǐng)量逐漸恢復(fù)，且保持較高的增長(zhǎng)率，阻燃劑的新研究引發(fā)研究新熱潮，同時(shí)中國(guó)申請(qǐng)帶動(dòng)全球基于添加劑的阻燃纖維的專(zhuān)利申請(qǐng)量發(fā)展。

從圖2-1還可以看出，中國(guó)為基于添加劑的阻燃纖維的專(zhuān)利申請(qǐng)明顯晚于全球水平，一是中國(guó)的專(zhuān)利事業(yè)在1985年之后才起步，二是中國(guó)本身阻燃纖維的使用率低，重視度不高，發(fā)展緩慢。但隨著2000年中國(guó)的改革開(kāi)放，該項(xiàng)技術(shù)在中國(guó)逐步發(fā)展起來(lái)，且隨著之后中國(guó)市場(chǎng)需求逐步打開(kāi)，目前申請(qǐng)量迅速增加，處于穩(wěn)步發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

上圖2-2中給出了全球范圍內(nèi)基于添加劑的阻燃纖維相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)量排名前10位的申請(qǐng)人，雖然沒(méi)有集中申請(qǐng)量在一家企業(yè)，產(chǎn)生壟斷行業(yè)，但其中日本公司占據(jù)了前10位申請(qǐng)人的60%，日本企業(yè)的申請(qǐng)量高居榜首，為該技術(shù)領(lǐng)域中的主導(dǎo)國(guó)家，其次，BASF AG（德國(guó)巴斯夫）、DU PONT DE NEMOURS & CO E I（美國(guó)杜邦）、SHANGHAI PETRO-CHEM CO LTD（上海石油）、HOECHST AG（德國(guó)HOECHST）這四家企業(yè)在全球范圍內(nèi)也都具備一定的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力；而且前10家企業(yè)的專(zhuān)利申請(qǐng)量都是比較接近，可見(jiàn)技術(shù)實(shí)力相對(duì)均衡。

3、基于不同添加劑的阻燃纖維技術(shù)發(fā)展路線

如圖3-1所示在不同添加劑的阻燃纖維領(lǐng)域的發(fā)展，主要涉及阻燃纖維添加采用鹵系、磷系、氮系、有機(jī)硅和無(wú)機(jī)這五大阻燃劑的發(fā)展路線進(jìn)行研究，有助于了解含添加劑的阻燃纖維的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，明確其未來(lái)的發(fā)展方向。

4、基于不同添加劑的阻燃纖維發(fā)展方向

（1）功能復(fù)合化 現(xiàn)在世界各國(guó)都在開(kāi)發(fā)新型阻燃劑，功能復(fù)合化已然成為一種趨勢(shì)。歐美與日本等國(guó)家推出了氫氧化鋁、二氧化硅、硼酸鋅等具有阻燃、抑煙功能的無(wú)機(jī)與三氧化二銻的無(wú)機(jī)復(fù)合型阻燃劑。

（2）綠色化 阻燃纖維的綠色化是指，減少生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境和操作人員的毒害作用，防止纖維對(duì)穿用人產(chǎn)生不良影響，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生“二次毒害”（鹵、磷、氮等阻燃劑會(huì)產(chǎn)生有毒氣體和濃重的煙霧，危害人體和環(huán)境）。

（3）高技術(shù)化 高技術(shù)纖維是隨著宇宙開(kāi)發(fā)、航空、新能源、海洋及通信技術(shù)等高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要而開(kāi)發(fā)出來(lái)的一系列具有高性能（高強(qiáng)、高模、耐高溫）、高功能（高感性、高吸濕、透濕防水、抗靜電）的纖維。

隨著我國(guó)阻燃法規(guī)的不斷健全，阻燃纖維紡織產(chǎn)品開(kāi)發(fā)力度將不斷增大，永久阻燃性織物將成為我國(guó)紡織品市場(chǎng)的新熱點(diǎn)。阻燃纖維的應(yīng)用范圍也會(huì)越來(lái)越廣泛?！?