文/北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 柳欣
塑料因具有質(zhì)量輕、強度高、耐腐蝕、穩(wěn)定性好等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于生活和工業(yè)中。而實現(xiàn)廢舊塑料的回收利用不僅能有效防止對環(huán)境的破壞,還能利用有限資源創(chuàng)造經(jīng)濟效益,因此對廢舊塑料回收處理技術(shù)的研究也受到世界各國的重視。本文基于專利文獻分析,探究廢舊塑料回收處理技術(shù)的脈絡(luò)走向,以期為行業(yè)提供參考。
一、全球?qū)@暾垜B(tài)勢
截至2020年10月31日,全球范圍內(nèi)提交的與廢舊塑料回收處理技術(shù)相關(guān)專利申請總量為5.5495萬件,其中,中國專利申請總量為1.3643萬件,占比24.58%。在廢舊塑料回收處理領(lǐng)域中,美國的專利申請總量為1.3329萬件,與中國的申請總量基本持平,日本的專利申請總量為6207件。
日本的相關(guān)研究起步較早,專利申請量在上世紀90年代保持較高水平,進入2000年之后專利申請量呈現(xiàn)逐年下降趨勢,表明其相關(guān)研究處于放緩狀態(tài)。美國在2000年之后,相關(guān)專利申請量有一個較為明顯的增長過程,之后一直處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。我國隨著對環(huán)境保護意識的增強,近年來提交的相關(guān)專利申請量增長迅速,尤其是2018年之后,相關(guān)專利申請的數(shù)量大幅提升,受專利申請公開滯后性的影響,2019年至2020年部分專利申請還未公開。
二、國內(nèi)專利申請分布
近年來,隨著市場的需求不斷增加,國內(nèi)各企業(yè)、科研院所、高校紛紛投入到廢舊塑料回收處理技術(shù)的研發(fā)中。截至2020年10月31日,國內(nèi)相關(guān)專利申請總量為1.3643萬件,其中發(fā)明7125件,實用新型專利6385件,外觀設(shè)計專利133件。申請地區(qū)主要集中在江蘇、浙江、廣東、安徽以及山東,這與我國塑料回收處理企業(yè)主要分布在這些省份基本吻合。
總體來看,國內(nèi)從事廢舊塑料回收及加工處理的企業(yè)越來越多,不過仍以小型企業(yè)為主。值得一提的是,在申請量排名前20位的申請人中,中國石油化工股份有限公司相關(guān)專利申請總量為61件,排在首位,而第7位到第20位的申請人的專利申請量均僅為20件至30件。可見國內(nèi)在廢舊塑料回收處理領(lǐng)域還暫未有明顯的行業(yè)領(lǐng)先企業(yè),相關(guān)研究還有較大的發(fā)展空間。
三、關(guān)鍵技術(shù)分析
熔融加工技術(shù)是目前廢舊塑料回收處理中最方便的方法。該技術(shù)是指將回收的廢舊塑料經(jīng)過分選、清洗、破碎、熔融、造粒后直接成型加工生產(chǎn)再生制品。該技術(shù)全球共提交專利申請2307件,其中,中國申請量為885件。該技術(shù)的專利申請主要有兩個技術(shù)方向,其一為基于化工技術(shù)對廢舊塑料熔融、造粒工藝進行改進,以降低成本、改善污染情況;其二為基于機械技術(shù)對廢舊塑料回收造粒機的結(jié)構(gòu)進行改進,以提高造粒的效率,或者對造粒后成型的切割方式進行改進,以改善廢舊塑料的后續(xù)加工效果。
油化回收技術(shù)是由石油原料合成的高分子化合物,當將其施加能量切斷原子鏈,可得到類似油分子構(gòu)造的物質(zhì)。油化回收處理技術(shù)難度大,但從環(huán)保角度來說是一項適用的處理技術(shù),因此也是研究熱點,全球相關(guān)技術(shù)專利申請量為4018件。該技術(shù)的專利申請技術(shù)點多樣,包括對廢舊塑料油化設(shè)備結(jié)構(gòu)上的改進、油化工藝流程上的改進、針對不同成分的塑料有針對性地油化方式、對于油化結(jié)果過濾的方式等等。
高溫熱解技術(shù)是指在高溫情況下對高分子材料的熱降解,可將廢舊塑料轉(zhuǎn)換為燃料氣體。與油化回收技術(shù)類似,由于高溫熱解技術(shù)同樣可以將廢舊塑料轉(zhuǎn)換為燃料,因此也是廢舊塑料回收處理技術(shù)中的研究重點。當然,圍繞高溫熱解的專利申請技術(shù)點也較為豐富。
熱能利用技術(shù)是指通過焚燒而回收利用廢舊塑料的熱能,焚燒獲得的熱能可用于發(fā)電。由于焚燒處理會產(chǎn)生有毒氣體,造成空氣污染,因此該技術(shù)專利申請的技術(shù)點主要圍繞如何降低焚燒廢舊塑料產(chǎn)生的有害排放,例如燃燒廢氣的凈化過濾裝置等。