劉亞麗,李 鵬,王金棒,洪群業(yè),鄭新章,邱紀(jì)青,龔金龍,賈 楠,李 曼,鄭 路*
1. 中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院,鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)楓楊街2 號(hào) 450001
2. 河南新橋煙草科技服務(wù)有限公司,鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)楓楊街2 號(hào) 450001
隨著世界范圍內(nèi)控?zé)熈Χ鹊牟粩嗉哟螅瑹o(wú)煙氣煙草制品由于其既不燃燒也無(wú)需加熱的使用方式,是目前唯一可以在任何公眾場(chǎng)合使用的煙草產(chǎn)品(除部分國(guó)家禁止使用外),作為傳統(tǒng)煙草產(chǎn)品有效的替代品,國(guó)內(nèi)已有無(wú)煙氣煙草制品專利分析的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[1]??谟眯蜔o(wú)煙氣煙草制品是通過(guò)咀嚼、吸吮或敷貼在牙齒和牙齦等方式,在口腔中消費(fèi)的無(wú)煙氣煙草制品[2]。其以粉末狀、顆粒狀或者其他形狀的煙草為主要原料,添加或者不添加食品添加劑和其他輔料,主要有袋裝口含煙、含化煙和膠基煙3 種產(chǎn)品類型??谟眯蜔o(wú)煙氣煙草制品作為無(wú)煙氣煙草制品重要的產(chǎn)品形式之一,對(duì)其專利進(jìn)行檢索統(tǒng)計(jì)和分析,可為我國(guó)煙草行業(yè)進(jìn)行相關(guān)研究提供參考。為此,本研究中對(duì)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公開公告的有關(guān)口用型無(wú)煙氣煙草制品的專利進(jìn)行了檢索統(tǒng)計(jì)和分析,旨在使我國(guó)煙草行業(yè)相關(guān)科技人員準(zhǔn)確把握口用型無(wú)煙氣煙草制品的研發(fā)現(xiàn)狀和今后的發(fā)展趨勢(shì),為該類產(chǎn)品研發(fā)提供參考。
研究對(duì)象為1985—2018 年國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公開公告的270 件口用型無(wú)煙氣煙草制品中國(guó)專利。其中發(fā)明專利233 件,實(shí)用新型專利28 件,外觀設(shè)計(jì)專利9 件。
本研究中的專利數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索及分析平臺(tái)(http://www.pss-system.gov.cn)和德溫特(Derwent)專利數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)檢索策略包括IPC 分類法(國(guó)際專利分類法)檢索和關(guān)鍵詞檢索??谟眯蜔o(wú)煙氣煙草制品專利主要分布在IPC 的A24 大類(煙草、雪茄煙、紙煙、吸煙者用品)中,涉及的關(guān)鍵詞包括袋裝口含煙、口用型、口含型、含化型、煙粉、嚼煙等。
2.1.1 專利申請(qǐng)趨勢(shì)
本研究中所檢索專利庫(kù)涵蓋1985—2018 年國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公開公告的全部口用型無(wú)煙氣煙草制品中國(guó)專利,檢索結(jié)果表明最早的口用型無(wú)煙氣煙草制品中國(guó)專利出現(xiàn)在1993 年。其中,國(guó)內(nèi)煙草行業(yè)(簡(jiǎn)稱“行業(yè)內(nèi)”,下同)申請(qǐng)的專利有167件,其中發(fā)明專利130 件,實(shí)用新型專利28 件,外觀設(shè)計(jì)專利9 件;國(guó)內(nèi)煙草行業(yè)之外的申請(qǐng)人(簡(jiǎn)稱“行業(yè)外”,包括國(guó)外同行,下同)申請(qǐng)的專利有103 件,全部為發(fā)明專利。按專利申請(qǐng)年份對(duì)1993—2018 年專利數(shù)量進(jìn)行繪圖,如圖1 所示。
由圖1 可知:①1993—2007 年,口用型無(wú)煙氣煙草制品中國(guó)專利總數(shù)僅有14 件,且每年增長(zhǎng)緩慢,在技術(shù)周期上屬于起步階段。在此期間,口用型無(wú)煙氣煙草制品中國(guó)專利均為行業(yè)外機(jī)構(gòu)所申請(qǐng),其中以美國(guó)無(wú)煙煙草公司、雷諾士煙草公司和菲利浦·莫里斯煙草公司等國(guó)外煙草公司為主,行業(yè)內(nèi)無(wú)口用型無(wú)煙氣煙草制品專利申請(qǐng)。這說(shuō)明國(guó)外口用型無(wú)煙氣煙草制品相關(guān)技術(shù)研究起步較早,與北歐國(guó)家(例如瑞典)口用型無(wú)煙氣煙草制品市場(chǎng)較成熟的現(xiàn)狀相符。②從2008 年開始,口用型無(wú)煙氣煙草制品的中國(guó)專利申請(qǐng)進(jìn)入活躍期,此后10 年間,專利申請(qǐng)總數(shù)達(dá)到256 件,占口用型無(wú)煙氣煙草制品中國(guó)專利總數(shù)的94.8%。在此期間,我國(guó)煙草行業(yè)口用型無(wú)煙氣煙草制品的專利申請(qǐng)取得了較大進(jìn)步,從2013 年開始專利申請(qǐng)數(shù)量大幅度超越行業(yè)外申請(qǐng)人且持續(xù)至今。
圖1 1993—2018 年口用型無(wú)煙氣煙草制品專利申請(qǐng)數(shù)量的年度分布Fig.1 Annual numbers of patents related to oral smokeless tobacco products applied from 1993 to 2018
2.1.2 專利技術(shù)分布
按照使用方式分類,口用型無(wú)煙氣煙草制品可分為口含煙、含化煙和膠基煙3 種類型[2],1985—2018 年國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公開公告的270 件口用型無(wú)煙氣煙草制品專利按照技術(shù)類型分布統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 口用型無(wú)煙氣煙草制品專利技術(shù)分類統(tǒng)計(jì)Tab.1 Amounts of different type patents related to oral smokeless tobacco products (件)
由表1 可知,袋裝口含煙、含化煙和膠基煙分別占口用型無(wú)煙氣煙草制品專利合計(jì)數(shù)量(283件)的54.4%、35.3%和10.2%。袋裝口含煙是口用型無(wú)煙氣煙草制品目前最主要的產(chǎn)品形式,技術(shù)較成熟,產(chǎn)品歷史悠久[1]。袋裝口含煙是以煙草細(xì)粉為主要原料,添加或者不添加水、保潤(rùn)劑、食用鹽、香精香料、其他食品添加劑等輔料,在磨粉和熱處理后使用一個(gè)類似茶葉袋的無(wú)紡布小袋包裝;消費(fèi)者使用時(shí),以吸吮或敷貼在牙齒和牙齦上等方式在口腔中品用,時(shí)間為30 min 左右。含化煙是通過(guò)在口中咀嚼或者吮吸直到全部溶解在口中的口用型無(wú)煙氣煙草制品,其以煙草細(xì)粉為主要原料,添加或者不添加糖、香精香料、其他食品添加劑等輔料,經(jīng)粉碎、造粒、壓片等被制成片狀、棒狀、橢球狀等。膠基煙是通過(guò)咀嚼的方式在口腔中消費(fèi)的煙草產(chǎn)品,其以膠基為主要原料,含有煙草細(xì)粉,添加或者不添加糖、香精香料、其他食品添加劑等輔料,經(jīng)粉碎、混合、壓片等被制成片狀、粒狀或其他形狀。
2.1.3 專利申請(qǐng)人類型分布
(3)巷幫支護(hù)。錨桿形式、規(guī)格及錨固方式、錨桿配件、鋼筋托梁和網(wǎng)片規(guī)格、錨桿扭矩、錨索形式規(guī)格要求全部與頂板支護(hù)一致。
口用型無(wú)煙氣煙草制品專利申請(qǐng)人的類型分布情況如表2 所示,申請(qǐng)人(專利數(shù)量5 件以上)及其申請(qǐng)專利數(shù)量如表3 所示。
表2 口用型無(wú)煙氣煙草制品專利申請(qǐng)人類型分布Tab.2 Statistics of applicants related to oral smokeless tobacco products (件)
表3 口用型無(wú)煙氣煙草制品專利申請(qǐng)人及其專利數(shù)量(5 件以上)Tab.3 Statistics of applicants with more than 5 patents related to oral smokeless tobacco products (件)
由表2 和表3 可知:①國(guó)內(nèi)煙草行業(yè)在專利布局方面取得了顯著成就,總體專利數(shù)量已經(jīng)超過(guò)國(guó)外煙草公司,居領(lǐng)先地位。②從專利申請(qǐng)數(shù)量上看,在國(guó)外煙草公司中,以雷諾士煙草公司的申請(qǐng)量最多,為46 件,均為發(fā)明專利。其次是菲利浦·莫里斯煙草公司和美國(guó)無(wú)煙煙草公司,分別為15 和5 件。③在國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人中,以云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司和鄭州煙草研究院申請(qǐng)數(shù)量領(lǐng)先,分別為30 和26 件,大多數(shù)為發(fā)明專利。
對(duì)于國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公開的270 件口用型無(wú)煙氣煙草制品中國(guó)專利,法律狀態(tài)為公開或授權(quán)的有效專利為169 件,結(jié)合被引頻次、同族專利數(shù)量2 項(xiàng)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),最終選擇105 件口含煙、37 件含化煙專利作為專利技術(shù)分析對(duì)象。膠基煙的有效專利少,且該產(chǎn)品市場(chǎng)化前景不明朗,因此不做技術(shù)分析。
2.2.1 袋裝口含煙
根據(jù)袋裝口含煙的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和特征,以及本項(xiàng)目組研究制訂的《新型煙草制品專利技術(shù)分類體系》,袋裝口含煙的專利技術(shù)主要包括產(chǎn)品配方技術(shù)、制備技術(shù)和包裝技術(shù)3 個(gè)方面。其中制備技術(shù)包含制備工藝、熟化技術(shù)、產(chǎn)品形態(tài)和煙堿緩釋4 個(gè)技術(shù)點(diǎn)。由于產(chǎn)品配方技術(shù)中改良添加劑配方的專利數(shù)量較多,包裝技術(shù)中改良成型技術(shù)的專利數(shù)量較多,因此將添加劑和成型技術(shù)單獨(dú)列出并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
2.2.1.1 專利技術(shù)點(diǎn)分析
袋裝口含煙的專利技術(shù)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)如圖2 所示。
從技術(shù)措施角度分析,袋裝口含煙的技術(shù)改進(jìn)措施涉及產(chǎn)品配方[9-37]、添加劑[38-47]、制備技術(shù)[10-15,18-20,28-30,34-36,48-59]、熟化技術(shù)[60-62]、產(chǎn)品形態(tài)、煙堿釋放[63-65]、包裝方式[66-94]、成型技術(shù)[72,75,81-82,93-94]等方面。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,技術(shù)改進(jìn)措施主要集中在制備技術(shù),涉及制備技術(shù)的專利數(shù)量占袋裝口含煙專利總數(shù)(154 件)的50.6%。其次是產(chǎn)品配方,涉及產(chǎn)品配方技術(shù)的專利數(shù)量占袋裝口含煙專利總數(shù)的39.6%。然后是產(chǎn)品形態(tài)和添加劑,涉及產(chǎn)品形態(tài)和添加劑技術(shù)的專利數(shù)量分別占袋裝口含煙專利總數(shù)的28.6%和21.4%。
袋裝口含煙的技術(shù)研發(fā)主要集中在產(chǎn)品配方和添加劑技術(shù)、制備技術(shù)和包裝技術(shù)3 個(gè)方面。產(chǎn)品配方和添加劑專利技術(shù)主要涉及葉組配方技術(shù)、輔料配方技術(shù)以及口含煙種類開發(fā),產(chǎn)品配方和添加劑優(yōu)化的目的是為了改善感官和煙氣質(zhì)量;制備技術(shù)專利主要涉及制備工藝、熟化技術(shù)、產(chǎn)品形態(tài)、煙堿緩釋,制備技術(shù)改進(jìn)的目的是提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本;包裝技術(shù)專利主要涉及內(nèi)包裝(小袋包裝)、外包裝(小盒包裝)及相關(guān)設(shè)備、工藝,包裝技術(shù)改進(jìn)的目的是為了便于儲(chǔ)存運(yùn)輸,使用攜帶方便。
2.2.1.2 技術(shù)功效矩陣分析
圖2 袋裝口含煙專利技術(shù)點(diǎn)分布Fig.2 Distribution of technology branches related to pouched oral tobacco products
對(duì)于專利技術(shù)功效分析,可以通過(guò)研究專利文獻(xiàn)反映的技術(shù)內(nèi)容和技術(shù)方案的主要技術(shù)功能之間的特征來(lái)揭示技術(shù)和功效二者之間的關(guān)系。袋裝口含煙專利功效分析如圖3 所示。其中,X 軸為技術(shù)效果,Y 軸為技術(shù)措施,圖中每個(gè)氣泡中的數(shù)字與氣泡大小正相關(guān),該數(shù)字代表采用該點(diǎn)對(duì)應(yīng)Y 軸所在技術(shù)措施并獲得該點(diǎn)X 軸對(duì)應(yīng)技術(shù)效果的專利數(shù)量。
由圖3 可知:①就采取的技術(shù)措施而言,針對(duì)袋裝口含煙的技術(shù)改進(jìn)涉及產(chǎn)品配方、添加劑、制備技術(shù)、熟化技術(shù)、產(chǎn)品形態(tài)、煙堿釋放、包裝方式、成型技術(shù)等方面。其中制備技術(shù)改進(jìn)和產(chǎn)品配方優(yōu)化方面的專利明顯多于其他方面的專利。②就解決的技術(shù)問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果而言,袋裝口含煙技術(shù)改進(jìn)的目的是改善感官質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、煙堿傳遞效率,便于包裝儲(chǔ)運(yùn),使用攜帶方面,清潔環(huán)保,豐富產(chǎn)品功能等。其中,首要目的是改善感官質(zhì)量和提高產(chǎn)品質(zhì)量,其次是提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。③從實(shí)現(xiàn)的功能效果所采取的技術(shù)措施分析,改善感官質(zhì)量?jī)?yōu)先采取的技術(shù)措施是改進(jìn)產(chǎn)品配方,其次是改進(jìn)制備工藝;提高產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)先采取的技術(shù)措施是改進(jìn)制備工藝,其次是改進(jìn)產(chǎn)品配方;提高生產(chǎn)效率優(yōu)先采取的技術(shù)措施是改進(jìn)制備工藝,其次是改進(jìn)產(chǎn)品配方。④產(chǎn)品配方和添加劑優(yōu)化、制備技術(shù)改進(jìn)、感官質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量提高方面的專利比較密集,是袋裝口含煙專利的研發(fā)熱點(diǎn)和布局重點(diǎn)。與之相比,熟化技術(shù)、煙堿緩釋技術(shù)、產(chǎn)品形態(tài)、包裝技術(shù)改進(jìn),以及包裝儲(chǔ)運(yùn)便捷性、使用攜帶的便攜性、產(chǎn)品功能的豐富、環(huán)境保護(hù)的貢獻(xiàn)等方面的專利數(shù)量較少,可在這些方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。
圖3 袋裝口含煙專利技術(shù)功效分析Fig.3 Technical efficiency analysis related to pouched oral tobacco products
2.2.2 含化煙
含化煙的專利技術(shù)主要包括產(chǎn)品配方技術(shù)、制備技術(shù)和包裝技術(shù)3 個(gè)方面。其中制備技術(shù)包含制備工藝、產(chǎn)品形態(tài)和煙堿緩釋3 個(gè)技術(shù)點(diǎn)。由于產(chǎn)品配方技術(shù)中改良添加劑配方的專利數(shù)量較多,包裝技術(shù)中改良成型技術(shù)的專利數(shù)量較多,因此將添加劑和成型技術(shù)單獨(dú)列出進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
2.2.2.1 專利技術(shù)點(diǎn)分析
含化煙的專利技術(shù)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)如圖4 所示。
由圖4 可以看出,從技術(shù)措施角度分析,含化煙的技術(shù)改進(jìn)措施涉及產(chǎn)品配方[95-100]、添加劑[101-103]、制備工藝[97-100]、成型技術(shù)、產(chǎn)品形態(tài)[104-110]、煙堿釋放[111]、包裝方式[112]等方面。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,技術(shù)改進(jìn)措施主要集中在改進(jìn)制備工藝,涉及制備工藝技術(shù)的專利數(shù)量占含化型專利總數(shù)(100件)的21.0%。其次是改進(jìn)產(chǎn)品配方,涉及產(chǎn)品配方技術(shù)的專利數(shù)量占含化型專利總數(shù)的19.0%。然后是改進(jìn)產(chǎn)品形態(tài),涉及產(chǎn)品形態(tài)技術(shù)的專利數(shù)量占含化型專利總數(shù)的18.0%。
圖4 含化煙專利技術(shù)點(diǎn)分布Fig.4 Distribution of technology branches related to dissolvable tobacco products
含化煙的技術(shù)研發(fā)主要集中在產(chǎn)品配方和添加劑技術(shù)、制備技術(shù)和成型技術(shù)3 個(gè)方面。產(chǎn)品配方和添加劑專利技術(shù)主要涉及葉組配方技術(shù)、輔料配方技術(shù),產(chǎn)品配方和添加劑優(yōu)化的目的是為了改善感官和煙氣質(zhì)量;制備技術(shù)專利主要涉及制備工藝、煙堿釋放,制備技術(shù)改進(jìn)的目的是提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本;成型技術(shù)專利主要涉及含化煙的產(chǎn)品形態(tài)和最終成型,成型技術(shù)改進(jìn)的目的是為了豐富產(chǎn)品形態(tài),便于使用攜帶。
2.2.2.2 技術(shù)功效分析
含化煙專利的技術(shù)功效分析見(jiàn)圖5。
由圖5 可知:①就采取的技術(shù)措施而言,針對(duì)含化煙的技術(shù)改進(jìn)涉及產(chǎn)品配方、添加劑、制備技術(shù)、產(chǎn)品形態(tài)、煙堿釋放、包裝方式、成型技術(shù)等方面。其中產(chǎn)品配方優(yōu)化和制備技術(shù)改進(jìn)方面的專利明顯多于其他方面。②就解決的技術(shù)問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果而言,含化煙技術(shù)改進(jìn)的目的是改善感官質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、煙堿傳遞效率,便于包裝儲(chǔ)運(yùn),使用攜帶方面,清潔環(huán)保,豐富產(chǎn)品功能等。其中,首要目的是改善感官質(zhì)量和提高產(chǎn)品質(zhì)量,其次是提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。③從實(shí)現(xiàn)的功能效果所采取的技術(shù)措施分析,改善感官質(zhì)量?jī)?yōu)先采取的技術(shù)措施是改進(jìn)產(chǎn)品配方,其次是改進(jìn)制備工藝;提高產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)先采取的技術(shù)措施是改進(jìn)制備工藝,其次是改進(jìn)產(chǎn)品配方和產(chǎn)品形態(tài);提高生產(chǎn)效率優(yōu)先采取的技術(shù)措施是改進(jìn)制備工藝,其次是優(yōu)化產(chǎn)品配方和產(chǎn)品形態(tài)。④產(chǎn)品配方和添加劑優(yōu)化、制備技術(shù)和產(chǎn)品形態(tài)改進(jìn)、感官質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量提高方面的專利比較密集,是含化煙專利的研發(fā)熱點(diǎn)和布局重點(diǎn)。與之相比,成型技術(shù)、煙堿緩釋技術(shù)、產(chǎn)品形態(tài)豐富、包裝技術(shù)改進(jìn),以及包裝儲(chǔ)運(yùn)便捷性、使用攜帶的便攜性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能的豐富、環(huán)境保護(hù)的貢獻(xiàn)等方面的專利數(shù)量較少,可在這些方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。
圖5 含化煙專利技術(shù)功效分析Fig.5 Technical efficiency analysis related to dissolvable tobacco products
2008 年以來(lái),口用型無(wú)煙氣煙草制品中國(guó)專利申請(qǐng)經(jīng)歷了活躍期與高峰期,我國(guó)煙草行業(yè)對(duì)口用型無(wú)煙氣煙草制品的技術(shù)研發(fā)給予了足夠重視,專利申請(qǐng)總數(shù)超過(guò)國(guó)外煙草公司,國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)人中,以云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司和鄭州煙草研究院領(lǐng)先。國(guó)外煙草企業(yè)中,以雷諾士煙草公司的專利申請(qǐng)量最多,其次是菲利浦·莫里斯煙草公司和美國(guó)無(wú)煙煙草公司,且均為發(fā)明專利。
袋裝口含煙關(guān)鍵技術(shù)是產(chǎn)品配方、制備技術(shù)、包裝技術(shù)等,特別是通過(guò)改進(jìn)產(chǎn)品配方改善感官質(zhì)量、通過(guò)改進(jìn)制備工藝提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、通過(guò)改進(jìn)添加劑技術(shù)豐富產(chǎn)品功能性等。含化煙關(guān)鍵技術(shù)是制備工藝、產(chǎn)品形態(tài)、產(chǎn)品配方等,特別是通過(guò)改進(jìn)制備工藝提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、通過(guò)改進(jìn)產(chǎn)品形態(tài)改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、通過(guò)改進(jìn)產(chǎn)品配方改善感官質(zhì)量等。
現(xiàn)有袋裝口含煙專利在包裝技術(shù)、緩釋技術(shù)、熟化技術(shù)等核心工藝技術(shù)領(lǐng)域均涉及較少,可判斷這些技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榭诤瑹煂@夹g(shù)的薄弱點(diǎn);含化煙專利在緩釋技術(shù)、成型技術(shù)等核心工藝技術(shù)領(lǐng)域涉及較少,可判斷這些技術(shù)領(lǐng)域?yàn)楹療煂@夹g(shù)的薄弱點(diǎn)。針對(duì)這些專利技術(shù)薄弱點(diǎn),進(jìn)一步對(duì)其技術(shù)需求和技術(shù)可行性進(jìn)行評(píng)估,有選擇性地開展技術(shù)研發(fā)工作,有利于把握專利布局的先機(jī),從而形成專利布局的有利態(tài)勢(shì)。