针刺机领域专利技术浅析

陈启+李陈梅

摘 要： 为了促进非织造针刺机的研究，根据目前国内外针刺机的研究现状，对针刺机专利申请进行系统的分析，如何改进针刺机的针刺工艺、针刺精度等方面的性能是业界一直努力的课题。本文针对针刺机领域，从国内外申请趋势、主要专利申请人等方面进行了分析，分析了该领域的全球专利概况，并主要从主要技术分支及其申请量分布方面分析了该领域的技术分支及其演进，通过分析该领域的相关专利，揭示了当前针刺机的发展状况及未来的发展趋势。

关键词： 非织造；无纺布；针刺机；刺针

1、引言

针刺法生产非织造布是通过针刺机的机械作用， 采用截面为三角形（或其它形状）和棱边上带钩刺的刺针对纤网进行反复穿刺， 使纤维与纤维互相紧紧地缠结而产生较大抱合力， 并使纤网的密度大为提高， 形成了具有一定强力、密度、弹性等性能的非织造布，针刺机即是采用针刺法生产非织造布的设备。

我国使用的针刺机设备主要有Dilo 公司的椭圆形针刺机、Fehrer 公司的具有H1针刺技术的高速针刺机等设备。国内方面，郑州纺织机械有限公司、青岛纺织机械有限公司、江苏海润纺织机械有限公司等，都已经生产出比较完善配套的相应设备，但是与国际先进水平比，我国在针刺工艺技术水平（针刺频率、针刺精度）、产品种类及质量、特别是技术开发创新能力等方面，还存在差距。

2、针刺机技术发展历程

2.1国外专利申请状况

从图1可以看出，国外申请在20世纪70、80年代专利申请量都非常少，这一时期正是非织造无纺布发展的初期，并未进行全面的机械化作业。专利申请量开始快速镇增长出现在90年代，这是因为这一时期全球经济快速发展，带动了非织造无纺布机械化程度的迅速更新。从90年代中期开始，国外针刺机专利申请总量开始下降，一直到90年代末达到最低点，之后在21世纪初，针刺机专利申请量持续上升，并于2002年达到顶峰，之申请量又呈递减趋势，推测原因可能受到世界金融危机的影响。在2008年之后，国外专利申请量又逐步恢复，然而在2010年之后，国外申请量又呈现下降趋势，对于出现这种情况的主要原因之一是无纺布生产陆续实现了机械化，整个市场对针刺机械的需求不再强烈；另外，水刺机等其他非织造无纺布设备的研发也使得针刺机研究热点不再。

2.2国内专利申请状况

相对于国外申请来说，国内专利申请数量较少，在2001年之前并未存在大量申请，从1987年我国申请的第一份针刺机专利到20世纪末，专利申请量一直都较少，在2001年开始国内对于针刺机的专利申请开始增多，并于2010年达到顶峰，产生这种现象的原因之一可能是因为中国加入世界贸易组织后，国内的针刺机制造厂家、研究所和高校等积极合作，通过借鉴和吸收国外先进的产品结构和工艺手段，研制开发了多个系列、多个结构类型的针刺机产品。

进入21世纪初，由于国内装备发展的速度不能快速地满足企业生产需求，有较多的企业通过进口国外生产设备来满足生产规模扩大的需求，因此这期间我国针刺機的专利申请量虽然总体呈现增长趋势，但增速缓慢。然而在2008年后，国内针刺机专利申请数量步入了高速增长的通道，这与我国相关政策的刺激不无关系，同时也反映了出于对针刺非织造无纺布的刚性需求，我国相关生产研制单位在经过前期的摸索、研究和技术积累后开始异军突起，在技术上不断更新，表现为专利申请量的迅猛增长。在2010年之后，国内关于针刺机的申请量又逐步呈现回落趋势，分析该现象产生的原因可能有：一、国外针刺机技术已经比较成熟，且国外整体申请量下降，在国外大环境的影响下，国内针刺机申请量亦逐步降低；二、水刺等其他无纺布加固设备的研发，使得对针刺机研究热度下降。

3、针刺机主要技术分支的发展

针刺机在进行了多年的发展后，结构等方面发生了巨大的变化，设备的各项参数都在不断地向着高效能、高稳定性、高针刺频率发展。其中，针刺机的技术也呈现了较为完整的系列化规模，全球各个主要生产厂家都在不断地升级更新产品，而由于各家技术激烈以及对应市场需求不同，其技术的发展方向也不尽相同。

从图2可以看出全球重要的四家企业申请专利的技术方向。作为针刺机的行业巨头，奥地利菲勒（Fehrer）公司和德国迪罗（Dilo）公司在专利申请量方面占据绝对优势，同时其产品也是占据着全球针刺机械的高端市场；而国内的海润纺织机械有限公司和伟成非织造成套设备有限公司也在不断的追赶国外企业。菲勒公司的申请量在各个方面均为最多，德国迪罗的研发实力同样雄厚，其与菲勒公司的研发重点均集中在控制方面，这是因为高性能的非织造无纺布对针刺强度、针刺频率、针刺深度、针刺精度、铺网均匀性等方面要求较高，从而需要对针刺机的运行方式方面做大量的研发工作。国内企业由于起步较晚，底子较弱，因此研发能力、申请量均与国外公司相差较大。

4、总结与建议

近年来我国社会经济持续快速发展，随着二胎政策的放开，婴儿纸尿裤、纸巾等针刺非织造无纺布仍然具有非常大的市场需求，非织造产品的生产也逐步进入高产期，由此给非织造针刺设备提出了更高的要求。基于前文对专利申请的统计分析，提出如下建议：

（1）提高非织造针刺机的自动化、信息化、智能化水品，提高非织造无纺布的产量及产品质量，提高产品质量档次，实现工况远程监控等利于安全高效生产的作业模式；

（2）企业与科研单位及高校应积极开展深入合作，推进技术升级换代，掌握该领域的核心专利技术，注重专利布局，提升对产品设备的保护意识。endprint