針刺機領域專利技術淺析

陳啟+李陳梅

摘 要： 為了促進非織造針刺機的研究，根據目前國內外針刺機的研究現狀，對針刺機專利申請進行系統的分析，如何改進針刺機的針刺工藝、針刺精度等方面的性能是業界一直努力的課題。本文針對針刺機領域，從國內外申請趨勢、主要專利申請人等方面進行了分析，分析了該領域的全球專利概況，并主要從主要技術分支及其申請量分布方面分析了該領域的技術分支及其演進，通過分析該領域的相關專利，揭示了當前針刺機的發展狀況及未來的發展趨勢。

關鍵詞： 非織造；無紡布；針刺機；刺針

1、引言

針刺法生產非織造布是通過針刺機的機械作用， 采用截面為三角形（或其它形狀）和棱邊上帶鉤刺的刺針對纖網進行反復穿刺， 使纖維與纖維互相緊緊地纏結而產生較大抱合力， 并使纖網的密度大為提高， 形成了具有一定強力、密度、彈性等性能的非織造布，針刺機即是采用針刺法生產非織造布的設備。

我國使用的針刺機設備主要有Dilo 公司的橢圓形針刺機、Fehrer 公司的具有H1針刺技術的高速針刺機等設備。國內方面，鄭州紡織機械有限公司、青島紡織機械有限公司、江蘇海潤紡織機械有限公司等，都已經生產出比較完善配套的相應設備，但是與國際先進水平比，我國在針刺工藝技術水平（針刺頻率、針刺精度）、產品種類及質量、特別是技術開發創新能力等方面，還存在差距。

2、針刺機技術發展歷程

2.1國外專利申請狀況

從圖1可以看出，國外申請在20世紀70、80年代專利申請量都非常少，這一時期正是非織造無紡布發展的初期，并未進行全面的機械化作業。專利申請量開始快速鎮增長出現在90年代，這是因為這一時期全球經濟快速發展，帶動了非織造無紡布機械化程度的迅速更新。從90年代中期開始，國外針刺機專利申請總量開始下降，一直到90年代末達到最低點，之后在21世紀初，針刺機專利申請量持續上升，并于2002年達到頂峰，之申請量又呈遞減趨勢，推測原因可能受到世界金融危機的影響。在2008年之后，國外專利申請量又逐步恢復，然而在2010年之后，國外申請量又呈現下降趨勢，對于出現這種情況的主要原因之一是無紡布生產陸續實現了機械化，整個市場對針刺機械的需求不再強烈；另外，水刺機等其他非織造無紡布設備的研發也使得針刺機研究熱點不再。

2.2國內專利申請狀況

相對于國外申請來說，國內專利申請數量較少，在2001年之前并未存在大量申請，從1987年我國申請的第一份針刺機專利到20世紀末，專利申請量一直都較少，在2001年開始國內對于針刺機的專利申請開始增多，并于2010年達到頂峰，產生這種現象的原因之一可能是因為中國加入世界貿易組織后，國內的針刺機制造廠家、研究所和高校等積極合作，通過借鑒和吸收國外先進的產品結構和工藝手段，研制開發了多個系列、多個結構類型的針刺機產品。

進入21世紀初，由于國內裝備發展的速度不能快速地滿足企業生產需求，有較多的企業通過進口國外生產設備來滿足生產規模擴大的需求，因此這期間我國針刺機的專利申請量雖然總體呈現增長趨勢，但增速緩慢。然而在2008年后，國內針刺機專利申請數量步入了高速增長的通道，這與我國相關政策的刺激不無關系，同時也反映了出于對針刺非織造無紡布的剛性需求，我國相關生產研制單位在經過前期的摸索、研究和技術積累后開始異軍突起，在技術上不斷更新，表現為專利申請量的迅猛增長。在2010年之后，國內關于針刺機的申請量又逐步呈現回落趨勢，分析該現象產生的原因可能有：一、國外針刺機技術已經比較成熟，且國外整體申請量下降，在國外大環境的影響下，國內針刺機申請量亦逐步降低；二、水刺等其他無紡布加固設備的研發，使得對針刺機研究熱度下降。

3、針刺機主要技術分支的發展

針刺機在進行了多年的發展后，結構等方面發生了巨大的變化，設備的各項參數都在不斷地向著高效能、高穩定性、高針刺頻率發展。其中，針刺機的技術也呈現了較為完整的系列化規模，全球各個主要生產廠家都在不斷地升級更新產品，而由于各家技術激烈以及對應市場需求不同，其技術的發展方向也不盡相同。

從圖2可以看出全球重要的四家企業申請專利的技術方向。作為針刺機的行業巨頭，奧地利菲勒（Fehrer）公司和德國迪羅（Dilo）公司在專利申請量方面占據絕對優勢，同時其產品也是占據著全球針刺機械的高端市場；而國內的海潤紡織機械有限公司和偉成非織造成套設備有限公司也在不斷的追趕國外企業。菲勒公司的申請量在各個方面均為最多，德國迪羅的研發實力同樣雄厚，其與菲勒公司的研發重點均集中在控制方面，這是因為高性能的非織造無紡布對針刺強度、針刺頻率、針刺深度、針刺精度、鋪網均勻性等方面要求較高，從而需要對針刺機的運行方式方面做大量的研發工作。國內企業由于起步較晚，底子較弱，因此研發能力、申請量均與國外公司相差較大。

4、總結與建議

近年來我國社會經濟持續快速發展，隨著二胎政策的放開，嬰兒紙尿褲、紙巾等針刺非織造無紡布仍然具有非常大的市場需求，非織造產品的生產也逐步進入高產期，由此給非織造針刺設備提出了更高的要求。基于前文對專利申請的統計分析，提出如下建議：

（1）提高非織造針刺機的自動化、信息化、智能化水品，提高非織造無紡布的產量及產品質量，提高產品質量檔次，實現工況遠程監控等利于安全高效生產的作業模式；

（2）企業與科研單位及高校應積極開展深入合作，推進技術升級換代，掌握該領域的核心專利技術，注重專利布局，提升對產品設備的保護意識。endprint