摘 要：為了解目前防霧霾口罩專利的現(xiàn)狀，本文采用國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索分析系統(tǒng)和詞云統(tǒng)計工具，以文獻計量學的方法（包括內(nèi)容分析法）進行了防霧霾口罩專利分析，指出了該類型口罩未來的發(fā)展方向并提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：霧霾;PM2.5;口罩;專利

中圖分類號：G306? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1671-0037（2018）12-36-4

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2018.12.007

目前，我國霧霾嚴重，很大一部分有害物質(zhì)集中在PM2.5上。霧霾會影響人們的心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)以及心理健康[1-5]。口罩、空氣凈化器受到人們的關(guān)注。特別是防霧霾口罩因其易于攜帶、經(jīng)濟環(huán)保，更受人們的青睞。為了了解目前防霧霾口罩專利的現(xiàn)狀，筆者在閱讀了有關(guān)文獻后，進行了專利分析，并由此提出相應(yīng)的建議。

本文采用國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索分析系統(tǒng)，以霧霾、PM2.5、細顆粒物、口罩等為關(guān)鍵詞構(gòu)建檢索式進行檢索。在剔除不相關(guān)文獻后，對檢索結(jié)果整理后進行分析。

1 法律狀態(tài)分析

授權(quán)外觀設(shè)計專利74條數(shù)據(jù);授權(quán)實用新型專利631條數(shù)據(jù);授權(quán)發(fā)明專利為65條數(shù)據(jù)，占發(fā)明申請量（430條）的15.12%。有效授權(quán)專利623條數(shù)據(jù)，其中，有效授權(quán)外觀設(shè)計69條數(shù)據(jù)，占11.08%;有效授權(quán)實用新型專利491條數(shù)據(jù)，占78.81%;有效授權(quán)發(fā)明專利63條數(shù)據(jù)，占10.11%。

2 發(fā)明專利分析

發(fā)明申請量共430條，其中，2017年80條;2016年113條;2015年85條;2014年105條;2013年43條;2012年3條;2011年1條。主要機構(gòu)申請人有：無錫橋陽機械制造有限公司10條、繁昌縣倍思生產(chǎn)力促進中心有限公司7條、江陰諾沃科技有限公司6條、寧波保眾應(yīng)急科技有限公司4條、山西新華化工有限責任公司4條、山東大學4條、樂山市同源科技有限公司4條。專利的技術(shù)領(lǐng)域分布：A41D13/11有289條;A41D31/02有77條;A62B7/10有60條;A62B9/06有42條;A62B23/02有29條;B32B9/04有14條;A41D31/00有14條;B01D53/86有13條;B01D46/00有12條;B32B33/00有11條。

3 實用新型專利分析

授權(quán)的實用新型專利按照申請日統(tǒng)計：2017年有141條;2016年有161條;2015年有130條;2014年有135條;2013年有54條;2012年有7條;2008年有1條;2007年有1條;2006年有1條。按照技術(shù)領(lǐng)域統(tǒng)計：A41D13/11有477條;A41D31/02有108條;A62B7/10有97條;A62B9/06有71條;A62B23/02有29條;A41D31/00有19條;A62B9/02有18條;A62B9/00有17條;A62B23/06有16條;A41D27/00有15條。主要機構(gòu)申請人有：上海興諾康綸纖維科技股份有限公司8條;上海舒爽材料科技有限公司6條;河北工業(yè)大學5條;山東康力醫(yī)療器械科技有限公司5條;美佳德科技（無錫）有限公司4條;山西新華化工有限責任公司4條;遂昌維康竹炭開發(fā)有限公司4條;山東大學4條;安徽創(chuàng)榮服裝輔料有限公司4條。

4 外觀設(shè)計專利分析

授權(quán)的外觀設(shè)計按照申請日統(tǒng)計：2017有36條;2016有23條;2015有5條;2014有7條;2013有3條。主要機構(gòu)申請人有：穩(wěn)健醫(yī)療用品股份有限公司6條;惠州市維新智能裝備有限公司3條;東莞市益禾豐塑膠五金制品有限公司3條;蘇州貝昂科技有限公司3條;陜西克博瑞環(huán)?？萍加邢薰?條;北京雷果科技有限公司2條;本原綠洲（北京）環(huán)保科技發(fā)展有限公司2條。

5 授權(quán)專利分析

授權(quán)專利共770條。主要機構(gòu)申請人有：上海興諾康綸纖維科技股份有限公司8條;山東大學7條;河北工業(yè)大學6條;穩(wěn)健醫(yī)療用品股份有限公司6條;上海舒爽材料科技有限公司6條;武漢龍飛翔科技產(chǎn)品制造有限公司5條;山東康力醫(yī)療器械科技有限公司5條;本原綠洲（北京）環(huán)保科技發(fā)展有限公司4條。主要技術(shù)領(lǐng)域分布（前10IPC大類）：A41D13/11有529條;A41D31/02有119條;A62B7/10有107條;A62B9/06有79條;A62B23/02有33條;A41D31/00有19條;A62B9/02有19條;B32B9/04有18條;B01D46/00有18條;A62B9/00有18條。在技術(shù)領(lǐng)域A41中的專利按照申請日分布：2008年1條;2012年6條;2013年47條;2014年123條;2015年116條;2016年125條;2017年114條。授權(quán)專利按照申請日統(tǒng)計前六位情況：2017年178條;2016年195條;2015年148條;2014年167條;2013年72條;2012年7條。排在前8位的省份有：北京68條，上海66條，江蘇59條，廣東56條，山東47條，浙江40條，天津30條，河北24條。

6 專利申請熱點

本文對2017年1月1日申請的發(fā)明和實用新型專利進行詞頻分析并制成詞云。即把相關(guān)的專利名稱、摘要在詞云統(tǒng)計網(wǎng)站進行文本分析[6]，結(jié)果如圖1所示。其中，有活性炭、無紡布、駐極體、負離子、納米、呼吸閥等詞，呈現(xiàn)出近年專利申請的熱點。

關(guān)于過濾材料，無紡布、活性炭仍是主流。不過，駐極體、復合過濾材料也已嶄露頭角。例如，CN106723514A在面罩內(nèi)裝有靜電網(wǎng)、駐極體纖維網(wǎng)、活性炭吸附層、吸附棉層。CN106723520A采用了含駐極體的針刺靜電棉。CN206675036U通過靜電駐極體技術(shù)在聚丙烯噴融無紡布的纖維中產(chǎn)生靜電力，依靠靜電力將空氣中的帶電微粒捕獲，或誘導空氣中的中性微粒產(chǎn)生極性再將其捕獲。CN206482061U采用PP無紡布層、納米二氧化鈦涂層網(wǎng)、納米銀涂層網(wǎng)、石墨烯泡沫層和內(nèi)層植物纖維無紡布組件組成復合式防霧霾口罩。

有的采用石墨烯材料。例如，CN207202130U采用石墨烯層、無紡布層、絨光布層制成石墨烯防霧霾口罩。CN206586430U采用纖維貼面層、海藻纖維過濾層、納米銀抗菌層、氧化石墨烯功能過濾層、無紡布內(nèi)層、熔噴無紡布層構(gòu)成防護層的氧化石墨烯基防霧霾卡通口罩。CN206482060U采用纖維面層、熔噴無紡布層、石墨烯與殼聚糖混合層和纖維面層制成的石墨烯口罩。CN107583377A制備的功能化石墨烯修飾的空氣過濾膜可用于口罩。CN206641411U采用石墨烯活性炭、塑料規(guī)整填料、橡膠微孔膜片、巴氏殺菌膜組成防霧霾口罩用濾芯。CN106914226A公布了制備防霧霾、降解甲醛的氧化石墨烯/生物酶納米復合材料的方法。CN106690577A研制了一種基于氧化石墨烯的復合納濾防霾抗菌抑菌口罩，口罩本體由抗靜電處理層、氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復合納米濾芯層、負離子纖維無紡布層、抗菌抑菌層疊合而成。

有的采用負離子產(chǎn)生裝置。例如，CN207076035U涉及的是一種負離子新風呼吸器。CN206978817U設(shè)計了一種負離子香薰電子口罩。CN206547928U公開了一種負離子遠紅外陶瓷口罩。CN107467748A公開了制作防霧霾口罩的方法，該口罩含納米銀離子的紡織纖維層、負離子層、竹碳纖維紡織物層，并裝有呼吸閥。CN107174765A設(shè)計了一種帶PM2.5凈化器的口罩，在凈化器里有風機、活性炭過濾器、廣譜殺菌劑改性聚丙烯熔噴靜電駐極復合濾紙、負離子發(fā)生器、臭氧發(fā)生器、LED指示燈等裝置。

有的采用納米材料。例如，CN207202127U設(shè)計了內(nèi)外濾層兩面均涂有納米復合材料的防霧霾口罩。CN207202125U設(shè)計了一種納米活性炭纖維防霧霾口罩，內(nèi)含防靜電層、納米活性炭纖維濾片層、納米活性炭纖維濾片依托層和抗菌聚酯纖維抗菌層。CN206964060U設(shè)計了一種納米涂層PM0.3過濾口罩，內(nèi)含PP無紡布層、高容塵過濾層、霧氣隔水層、納米過濾層（可過濾PM0.3以上病毒顆粒）和防過敏抗菌純棉面層，口罩兩側(cè)有呼吸閥。CN206699465U公開了一種含碳纖維多孔膜負載二氧化鈦微/納米纖維微孔膜的口罩。CN206996064U設(shè)計了含納米纖維素和納米銀顆粒的納米纖維濾膜防霧霾口罩。CN107668806A設(shè)計了以活性炭濾料層和復合納米纖維膜層為過濾層的功能口罩。CN107455822A設(shè)計了一種納米纖維—微米纖維復合防霧霾口罩。CN107048538A公開了一種以納米銀抗菌纖維膜、活性炭納米纖維膜和中藥抗菌纖維膜構(gòu)成的防霧霾口罩濾片。

防霧霾口罩很多帶有呼吸閥。例如，CN207186942U設(shè)計了一種基于人體工程學基礎(chǔ)的新型口罩呼吸閥。CN206933402U公開了一種可清洗更換濾芯的纖維布防霧霾口罩。CN206760823U公開了一種分體式的電動石墨烯口罩，包括風機部件、面罩（內(nèi)部具有使用石墨烯處理后的過濾層）和呼吸閥部件。CN206535016U公開了一種防霧霾電動口罩，其包括硅膠面罩、過濾裝置（包括殼體、多個呼吸閥、抽風模組及濾網(wǎng)模組）和耳帶。

還有一些太陽能、光催化空氣凈化、帶凈化器的防霧霾口罩。例如，CN206675066U設(shè)計了太陽能防霧霾凈化空氣面罩帽，環(huán)保節(jié)能。CN106730461A公開了一種基于滲透膜制氣太陽能口罩，包括過濾系統(tǒng)、制氣系統(tǒng)、出氣系統(tǒng)、輔助電源系統(tǒng)和口罩罩體。CN206641408U涉及一種整體式光催化空氣凈化口罩，主要包括過濾層、透光層、整體式光催化層。CN107174765A公開了一種帶凈化器的口罩，內(nèi)設(shè)有PM2.5凈化器，里面有風機、活性炭過濾器、廣譜殺菌劑改性聚丙烯熔噴靜電駐極復合濾紙、負離子發(fā)生器、臭氧發(fā)生器、LED指示燈和電路控制裝置。

防霧霾口罩呈現(xiàn)出智能化特征。例如，CN107174767A公開了一種用于防塵防霧霾的音樂隨行智能新風口罩，包括過濾網(wǎng)、單向閥、風扇、PCB主控板、藍牙控制模塊、耳機等。用戶通過藍牙控制模塊與手機相連可聽音樂、可接電話。CN207054889U公布了一種鹽霧智能口罩，在口罩內(nèi)外殼間有PM2.5空氣檢測探測器、小型排氣扇、藍牙芯片組、主板和供電系統(tǒng)，可實現(xiàn)智能呼吸管理。CN206577264U公開了一種智能凈化口罩，在吸氣口位置設(shè)置傳感器膜，通過其他模塊可將傳感器膜采集到的用戶吸氣的流量及PM2.5含量信號處理傳遞至用戶身邊其他智能終端。CN107831100A公開了一種智能口罩用的PM2.5傳感器，可實時檢測口罩內(nèi)人體呼吸的PM2.5值。CN106963001A公開了一種多功能口罩，具有藍牙、全骨傳導、防霧霾等功能，可實時檢測口罩內(nèi)壓力、溫度、濕度，智能調(diào)節(jié)風機送風量;可通過全骨傳導組件接打電話;可通過PM2.5光檢測器實時檢測口罩內(nèi)外的PM2.5值。

7 未來發(fā)展方向預測

一是過濾材料采用組合式。過濾性、密合性、舒適性是衡量口罩的3個基本標準。其中，過濾性是防霧霾口罩研發(fā)的重中之重。目前，過濾方式主要是物理方法。建議：可考慮組合式技術(shù)。如濾網(wǎng)過濾和靜電除塵相結(jié)合。最好是過濾后顆粒物能分解掉，綠色又環(huán)保。同樣，過濾材料也可采用組合式。過濾材料也可采用綠色環(huán)保的材料。東華大學采用聚偏氟乙烯摻雜負離子粉的方法制備了PVDF/NIPs納米纖維過濾膜材料，具有負離子釋放量高、凈化效率高、空氣阻力低的特點[7]。未來，駐極體、納米材料等具有高過濾效率、低呼吸阻力的材料也許將得到大面積的應(yīng)用。

二是口罩可重復利用，功能多樣化。未來口罩可多次重復利用，面罩、過濾裝置均可水洗，經(jīng)濟又實用。未來防霧霾口罩除了外觀更靚麗、佩戴更方便外，功能更多樣，不僅可以防霧霾，還可殺菌。

三是口罩智能化。未來，對霧霾顆粒的監(jiān)測、分析、過濾、分解或吸收等過程均可以實現(xiàn)自動化。特別要注意利用人工智能、傳感器物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等新技術(shù)，提高防霧霾口罩的智能化水平，體現(xiàn)其實用性和先進性。

8 建議

一是增強專利保護意識。目前，國內(nèi)防霧霾口罩專利量較大，但專利授權(quán)類型較單一，多為實用新型，保護期限較短。企業(yè)在投資立項、技術(shù)引進、成果保護、產(chǎn)品銷售等多環(huán)節(jié)要增強專利保護意識，既要保護好自己的專利權(quán)，又要避免侵犯他人的專利權(quán)。

二是關(guān)注競爭對手。企業(yè)要確定自己的主要競爭對手，了解競爭對手的技術(shù)特征和發(fā)展趨勢，明確競爭對手的技術(shù)占領(lǐng)區(qū)域、競爭區(qū)域、有機會合作區(qū)域等，構(gòu)建企業(yè)自身的SWOT矩陣，找出其優(yōu)勢因素、劣勢因素、機會因素、威脅因素，從而制定相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略。

三是加強專利信息利用。關(guān)注專利信息的進展，完善信息檢索、信息追蹤機制，消化吸收國外相關(guān)專利成果，從而在其基礎(chǔ)上改進提高，實現(xiàn)“彎道超車”的目的。在利用TRIZ法、頭腦風暴法、技術(shù)功效矩陣分析法等多種分析方法的基礎(chǔ)上，進行技術(shù)方法的改進優(yōu)化或者找出技術(shù)空白點，從而申請有關(guān)的專利，盡快產(chǎn)生擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。

四是產(chǎn)學研結(jié)合，培育高價值專利。企業(yè)可與實力強的有關(guān)高?；蚩蒲袡C構(gòu)開展合作，加強關(guān)鍵技術(shù)研究，產(chǎn)生高價值專利，進而生產(chǎn)出符合GB2626—2006《呼吸防護用品——自吸過濾式防顆粒物呼吸器》的高附加值產(chǎn)品。

五是找出企業(yè)自身的核心專利，加強專利布局和專利預警。在參考有關(guān)文獻評估方法的基礎(chǔ)上[8-16]，深入分析專利的權(quán)利要求、專利家族、法律狀態(tài)、引證信息以及專利所涉及的技術(shù)領(lǐng)域與市場行情，從技術(shù)價值、經(jīng)濟價值和法律價值入手找出企業(yè)自身的核心專利，并加強專利布局。此外，還要做好專利預警工作，進行動態(tài)跟蹤預警，預測不同層面的專利風險并提出應(yīng)對策略[17]。

六是重視專利運營。企業(yè)不僅要增強專利保護意識、專利布局意識，還要增強專利運營意識。企業(yè)可通過專利權(quán)許可、專利權(quán)轉(zhuǎn)讓等多種手段獲得較大的經(jīng)濟收益或者保持更大的市場競爭優(yōu)勢。

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