防切割手套的專(zhuān)利技術(shù)改進(jìn)

何奕虹，薛亞莉

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州 215163

防切割手套的專(zhuān)利技術(shù)改進(jìn)

何奕虹，薛亞莉

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州 215163

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

防切割手套；金屬；對(duì)位芳綸；超高分子量聚乙烯

1 防切割手套的簡(jiǎn)介

我國(guó)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(hù)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(chǎng)上的防切割手套主要以金屬絲、對(duì)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(bǔ)強(qiáng)作用。下文從專(zhuān)利文獻(xiàn)上分析防切割手套的發(fā)展，并重點(diǎn)從制作材料角度介紹其改進(jìn)。

2 防切割手套的專(zhuān)利申請(qǐng)情況

通過(guò)統(tǒng)計(jì)專(zhuān)利文獻(xiàn)，全球防切割手套技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)始于1979年，1991—1995年起專(zhuān)利申請(qǐng)量開(kāi)始逐漸增長(zhǎng)，2006—2010的5年相比于前一個(gè)5年，申請(qǐng)量的增長(zhǎng)幅度較大，但整體上沒(méi)有劇烈增長(zhǎng)。

防切割手套的專(zhuān)利申請(qǐng)情況在一定程度上反映了各國(guó)家在該領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力。圖1以專(zhuān)利申請(qǐng)人國(guó)別作為統(tǒng)計(jì)入口，分析全球防切割手套的國(guó)家分布情況。從圖中可以看出，中國(guó)、美國(guó)、歐洲在該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量位列前三，日本和德國(guó)并列第四，其中中國(guó)的申請(qǐng)量最為領(lǐng)先，反映了中國(guó)專(zhuān)利蓬勃發(fā)展、社會(huì)專(zhuān)利意識(shí)增強(qiáng)。美國(guó)、歐洲、日本在防切割手套方面的申請(qǐng)數(shù)量占據(jù)優(yōu)勢(shì)，這可能跟這些國(guó)家的公司在高性能纖維方面的研發(fā)創(chuàng)新能力強(qiáng)有關(guān)，如美國(guó)杜邦公司研發(fā)了kevlar纖維，美國(guó)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?qǐng)分布情況

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

申請(qǐng)數(shù)量位于前16位的申請(qǐng)人中，中國(guó)只占據(jù)兩席之地，分別是企業(yè)浙江康隆達(dá)特種防護(hù)科技股份有限公司、個(gè)人陳國(guó)平；美國(guó)納幕爾杜邦公司無(wú)論是在全球還是在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，申請(qǐng)量均是位于首位；國(guó)內(nèi)申請(qǐng)防切割手套只有一篇的企業(yè)、高?；騻€(gè)人占據(jù)了大多數(shù)，反映出國(guó)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(jìn)

防切割手套可以從結(jié)構(gòu)和材料方面進(jìn)行改進(jìn)以增強(qiáng)其耐切割性。結(jié)構(gòu)的改進(jìn)是輔助性的，例如，在手套外面設(shè)防護(hù)層、防護(hù)條，或者在手套表面設(shè)置凸點(diǎn)、涂層等，或者對(duì)纖維進(jìn)行共混添加顆粒；材料的改進(jìn)是最本質(zhì)的。要提高手套的防切割性能，研制開(kāi)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(gè)明確防切割手套概念的申請(qǐng)由Robert在美國(guó)提出（申請(qǐng)?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(qǐng)?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(qǐng)?zhí)枮閁S19910668812A），再設(shè)置一層增強(qiáng)防切割性的涂層12。

3.2對(duì)位芳綸用于防切割手套

如前所述，防切割手套的首次申請(qǐng)運(yùn)用了kevlar纖維。為了賦予手套耐高溫性，1992年Andrews提出了一個(gè)耐高溫和切割的防護(hù)手套的申請(qǐng)（申請(qǐng)?zhí)枮閃O199208147A），該防護(hù)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(jìn)一步增強(qiáng)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(qǐng)?zhí)枮镕R9513047A）。為提高靈活與觸覺(jué)敏感性，Rubotech在1997年提出了將彈性纖維與對(duì)位芳綸混紡（申請(qǐng)?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(jìn)行整理液的后處理以增強(qiáng)耐切割性（申請(qǐng)?zhí)枮閁S20030398987A）。Larry在2006年提出在對(duì)位芳綸纖維中加入短纖維形成短紡紗（申請(qǐng)?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(qǐng)?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(jìn)行混紡制備防切割手套（申請(qǐng)?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(qǐng)?zhí)枮閃O2000US28796）。2009年，為進(jìn)一步提高織物耐切割性，帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)（申請(qǐng)?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(guò)不同制造材料對(duì)防切割手套專(zhuān)利進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)發(fā)展的分析，并對(duì)現(xiàn)有專(zhuān)利進(jìn)行了簡(jiǎn)要的統(tǒng)計(jì)和分析，從專(zhuān)利技術(shù)分析的角度來(lái)看，該領(lǐng)域的重要專(zhuān)利絕大多數(shù)是國(guó)外專(zhuān)利，材料改進(jìn)結(jié)合結(jié)構(gòu)能改善防切割手套的性能。希望通過(guò)本文的專(zhuān)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(jìn)而促進(jìn)我國(guó)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(guó)個(gè)體防護(hù)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(jìn)展［J］.材料導(dǎo)報(bào)，2008，22（3）：27-31.

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A

1674-6708（2016）167-0151-01

何奕虹，研究方向?yàn)楦叻肿硬牧?。薛亞莉，研究方向?yàn)榉b。