防切割手套的專利技術(shù)改進

何奕虹，薛亞莉

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州 215163

防切割手套的專利技術(shù)改進

何奕虹，薛亞莉

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州 215163

本文從專利角度分析了防切割手套的發(fā)展情況以及市場分布，并根據(jù)防切割手套的典型專利申請，從不同的制作材料方面進行了技術(shù)發(fā)展的分析。

防切割手套；金屬；對位芳綸；超高分子量聚乙烯

1 防切割手套的簡介

我國工業(yè)生產(chǎn)蓬勃發(fā)展，特別是一些重工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，從業(yè)人員的雙手與鋼、鐵等硬性材質(zhì)接觸的頻率較高，容易受到傷害，使用手部防護用品如防切割手套將成了預(yù)防手部傷害的重要輔助措施［1］。目前，市場上的防切割手套主要以金屬絲、對位芳綸、超高分子量聚乙烯纖維這3種材料為主［2］，其他玻璃纖維有補強作用。下文從專利文獻上分析防切割手套的發(fā)展，并重點從制作材料角度介紹其改進。

2 防切割手套的專利申請情況

通過統(tǒng)計專利文獻，全球防切割手套技術(shù)專利申請始于1979年，1991—1995年起專利申請量開始逐漸增長，2006—2010的5年相比于前一個5年，申請量的增長幅度較大，但整體上沒有劇烈增長。

防切割手套的專利申請情況在一定程度上反映了各國家在該領(lǐng)域的技術(shù)實力。圖1以專利申請人國別作為統(tǒng)計入口，分析全球防切割手套的國家分布情況。從圖中可以看出，中國、美國、歐洲在該領(lǐng)域的專利申請量位列前三，日本和德國并列第四，其中中國的申請量最為領(lǐng)先，反映了中國專利蓬勃發(fā)展、社會專利意識增強。美國、歐洲、日本在防切割手套方面的申請數(shù)量占據(jù)優(yōu)勢，這可能跟這些國家的公司在高性能纖維方面的研發(fā)創(chuàng)新能力強有關(guān)，如美國杜邦公司研發(fā)了kevlar纖維，美國霍尼韋爾公司研發(fā)了Spectra纖維，日本帝人公司研發(fā)了Twaron纖維，荷蘭帝斯曼公司研發(fā)了Dyneema纖維。

圖1　全球?qū)＠暾埛植记闆r

全球主要申請人的大多數(shù)申請數(shù)量在個位數(shù)，杜邦公司最多共20篇，與其開發(fā)了kevlar纖維有關(guān)，但其對中國實施了壟斷，直到20世紀(jì)90年代中期才進入中國市場；其他還有安塞爾保健產(chǎn)品有限責(zé)任公司（美國）、美國霍尼韋爾公司、最高彈性物質(zhì)有限公司（美國）等美國的幾家大型跨國公司，以及日本的東洋紡織株式會社和荷蘭的帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)有限公司，一方面在防切割手套領(lǐng)域的申請數(shù)量位于前列，一方面其申請質(zhì)量也是體現(xiàn)科研技術(shù)的高含金值。

申請數(shù)量位于前16位的申請人中，中國只占據(jù)兩席之地，分別是企業(yè)浙江康隆達特種防護科技股份有限公司、個人陳國平；美國納幕爾杜邦公司無論是在全球還是在國內(nèi)市場，申請量均是位于首位；國內(nèi)申請防切割手套只有一篇的企業(yè)、高校或個人占據(jù)了大多數(shù)，反映出國內(nèi)的創(chuàng)新主體比較分散。

3 防切割手套的制作材料的改進

防切割手套可以從結(jié)構(gòu)和材料方面進行改進以增強其耐切割性。結(jié)構(gòu)的改進是輔助性的，例如，在手套外面設(shè)防護層、防護條，或者在手套表面設(shè)置凸點、涂層等，或者對纖維進行共混添加顆粒；材料的改進是最本質(zhì)的。要提高手套的防切割性能，研制開發(fā)防切割纖維是制造高性能防切割手套的關(guān)鍵［3］。

3.1金屬絲用于防切割手套

1979年，全球首個明確防切割手套概念的申請由Robert在美國提出（申請?zhí)枮閁S19790099092A），芯層是由不銹鋼絲和kevlar纖維組成的，外層螺旋包覆kevlar纖維。1983年Bettcher提出在包覆紗的纖維表面增加聚酯涂層（申請?zhí)枮閁S19830474466A），提高防切割性。為了提高其防滲性，1991年Golden提出了在金屬絲層外面先設(shè)置一層不透液體的涂層10（申請?zhí)枮閁S19910668812A），再設(shè)置一層增強防切割性的涂層12。

3.2對位芳綸用于防切割手套

如前所述，防切割手套的首次申請運用了kevlar纖維。為了賦予手套耐高溫性，1992年Andrews提出了一個耐高溫和切割的防護手套的申請（申請?zhí)枮閃O199208147A），該防護手套由耐高溫的聚酰胺纖維或者Nomex、Kevlar纖維制造而成，手套表面涂覆硅膠層作為絕熱層。為進一步增強防切割性，Lebon在1995年提出了在kevlar纖維層和棉紗網(wǎng)層之間增加聚乙烯顆粒3（申請?zhí)枮镕R9513047A）。為提高靈活與觸覺敏感性，Rubotech在1997年提出了將彈性纖維與對位芳綸混紡（申請?zhí)枮閁S19970919084A），并在手套表面浸漬了一層彈性涂層。Joseph在2003年提出了將kevlar纖維手套進行整理液的后處理以增強耐切割性（申請?zhí)枮閁S20030398987A）。Larry在2006年提出在對位芳綸纖維中加入短纖維形成短紡紗（申請?zhí)枮閁S20060545177A），以提高舒適性、耐久性。

3.3超高分子量聚乙烯纖維用于防切割手套

1986年，Wincklhofer首次提出將超高分子量聚乙烯用于防切割手套的制作（申請?zhí)枮閁S19860873669A），并指出防切割手套的紗線還可以為聚酰胺、金屬和/或玻璃纖維。1997年，Mark A. Andrews提出了超高分子量聚乙烯纖維與其他防切割纖維進行混紡制備防切割手套（申請?zhí)枮閁S19970948636A）。2000年，Howland提出了一種含有涂層的以超高分子量聚乙烯纖維為原料的防切割織物用于制備手套（申請?zhí)枮閃O2000US28796）。2009年，為進一步提高織物耐切割性，帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司改進現(xiàn)有技術(shù)（申請?zhí)枮镋P09769228A），不是在由UHMWPE纖維100形成的紗線上包覆材料，而是在形成紗線的單根UHMWPE纖維上包覆材料再形成紗線。

4 結(jié)論

通過不同制造材料對防切割手套專利進行了相關(guān)技術(shù)發(fā)展的分析，并對現(xiàn)有專利進行了簡要的統(tǒng)計和分析，從專利技術(shù)分析的角度來看，該領(lǐng)域的重要專利絕大多數(shù)是國外專利，材料改進結(jié)合結(jié)構(gòu)能改善防切割手套的性能。希望通過本文的專利技術(shù)分析以給相關(guān)技術(shù)人員在防切割手套領(lǐng)域上有所啟示，進而促進我國在防切割手套的發(fā)展。

［1］趙衛(wèi).高性能防切割手套的研制［J］.中國個體防護裝備，2014（4）：54-56.

［2］李智鋒.如何選用高性能防切割手套［J］.現(xiàn)代職業(yè)安全，2013（3）：102-103.

［3］趙義平，陳莉，馮霞，等.耐切割化學(xué)纖維研究進展［J］.材料導(dǎo)報，2008，22（3）：27-31.

C18

A

1674-6708（2016）167-0151-01

何奕虹，研究方向為高分子材料。薛亞莉，研究方向為服裝。