高性能纤维行业专利分析

《产业专利分析报告》
原文作者：杨铁军
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《产业专利分析报告》（第7～16册），内容汇集了农业机械、液体灌装机械、功率半导体器件、短距离通信、液晶显示、食用油脂、高性能纤维、高性能橡胶、智能电视、汽车碰撞安全等10个领域的专利分析研究报告。

[论文] 这10册专利分析报告对专利分析方法的创新主要聚焦在三个方面：第一，体系化的研究维度。

在产业和专利紧密结合的情况下，建立了行业研究体系和研究体系。

行业研究包括：技术路线图、产业链、产业联盟、标准、出口市场专利分析等。

研究包括：申请人、发明人团队、重要产品专利、诉讼专利、专利保护主题分析等。

第二，多层次的信息融合。

在专利信息利用方面，开拓了研究新视角，做到“跳出专利看专利”。

不仅注重专利信息的分析利用，还充分利用行业信息和文献信息对专利信息进行佐证和研究。

例如，智能电视行业专利分析利用专利信息及其产品信息、非专利文献等相关情报，梳理出产品和专利之间的。

农业机械行业专利分析引入气候、地理信息并结合专利技术制定了技术研发空间研究路线。

第三，新形式的成果展示。

例如，涉及申请人的专利布局图、发展历史地图、研发合作模式图、产业高地布局图、“专利博弈圈图”、专利纠纷“战争史图”、组合气泡图，以及涉及发明人的“翅膀图”、“罗盘图”和“对比旋风图”。

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碳纤维行业专利现状分析及建议Analysis and Suggestions on the Current Status of carbon Fiber Industry PatentMA Xianglin YANG Zhengyu（1. Henan Permanent Coal Fiber Co. Ltd.，Shangqiu Henan*****；2. Henan Energy Chemical Group，Zhengzhou Henan *****）Abstract：The current status of carbon fiber industry patent is analyzed by using the database of intellectual property，especially the patent distribution of the patentee，time and application fields，in order to improve the development of carbon fiber technology，promote the development of industrialization process engineering and carbon fiber industry in China put forward the proposal for the layout of patent.Key words：carbon fiber；patent analysis碳纤维是一种质轻高强的新材料，主要应用于航空、航天及民用领域。

按原料来源分为沥青基、黏胶基和聚丙烯腈碳纤维（PAN碳纤维），其中PAN碳纤维占世界总产量90%以上，主要工艺流程为聚合、纺丝、氧化、碳化、表面处理[1-2]。

全球碳纤维快速发展，到2021年全球碳纤维市场需求将达到80亿美元，年复合增率将达到10.8%。

科技成果——高性能竹基纤维复合材料（重组竹）制造技术技术类别减碳技术适用范围建筑、建材行业低层木（竹）结构建筑以及建筑室内/外装潢装饰材料和园林、湿地等景观工程材料领域行业现状据统计，我国建筑行业耗能约占全社会终端总能耗的30%左右，其中主要耗能原料为钢筋和水泥。

在低层建筑中采用木质结构不仅绿色环保，而且可以减少钢筋混凝土的消耗。

然而我国木材资源短缺，对外依存度超过50%，因此推广木质结构建筑难度较大。

我国拥有丰富竹子资源，竹材年产量约5000万t，但由于竹材径级小，中空、易开裂等缺陷，难以在现代木结构建筑中应用。

通过对竹材进行定向重组生产的竹基纤维复合材料，具有性能可控、规格可调、结构可设计等特点，可替代木质材料，用于木结构建筑。

目前该技术已经在全国11个竹产区推广，年产能达到100万m3，产品已经广泛地应用于建筑结构材、户外材、园林景观材等领域。

成果简介1、技术原理重组竹是以竹子为基材，利用疏解设备将毛竹纤维排列进行定向分离，形成纵向不断裂、横向相互交错的竹束（纤维化竹单板），并以竹束为构成单元，按顺纹组坯、经热压（或冷压）胶合压制而成的板方材。

该板材具有强度高、密度大、耐侯性强，可广泛用于工程建筑用结构材、梁柱、墙板、楼面板、室内外装饰装潢材料等。

竹子属再生资源，竹基纤维复合材料在建材领域可有效替代木材，大幅减少大径木材的使用量；在建筑领域可部分替代钢筋水泥、石料砖瓦、玻璃纤维等，大幅减少高能耗物资生产过程中的二氧化碳排放。

同时，竹基纤维复合材料生产过程中主要是物理压制，能耗及CO2排放明显低于钢筋水泥等传统建材，并具有储碳的功能，节能减碳效果显著。

2、关键技术（1）竹材纤维定向可控分离技术通过机械点裂、疏解辊异步差速摩擦和表面微创技术的联合实施，解决了竹材不去竹青竹黄的胶合问题；采用机械非连续分离方法，将竹材分离成1-5个维管束并形成连续的纤维化竹单板，实现了精细疏解，竹材一次利用率从20-50%提高到90%以上。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810763076.8(22)申请日 2018.07.12(71)申请人 合肥连森裕腾新材料科技开发有限公司地址 230000 安徽省合肥市经济技术开发区翡翠路447号翡翠花园四期7幢702室(72)发明人 程华风　(74)专利代理机构 北京华仲龙腾专利代理事务所(普通合伙) 11548代理人 李静(51)Int.Cl.C08L 23/06(2006.01)C08L 63/00(2006.01)C08L 77/00(2006.01)C08K 7/06(2006.01)C08K 7/14(2006.01)C08K 5/10(2006.01)(54)发明名称一种高性能纤维复合材料及其制备方法(57)摘要一种高性能纤维复合材料，以重量计，包括以下原料：高强碳纤维织物30-40份；超强聚乙烯纤维织物11-17份；环氧树脂5-14份；尼龙增韧剂8-14份；玻璃纤维5-10份；黑色母3-8份；钛酸酯偶联剂3-10份；聚酰胺树脂3-9份。

本发明的有益效果是具有材质轻、抗弯曲应力强、弹性模量高、抗冲击韧性强、能抗紫外线、耐高温、而且制造成本低等优点。

权利要求书1页 说明书5页CN 108774350 A 2018.11.09C N 108774350A1.一种高性能纤维复合材料，其特征在于，以重量计，包括以下原料：高强碳纤维织物 30-40份；超强聚乙烯纤维织物 11-17份；环氧树脂 5-14份；尼龙增韧剂 8-14份；玻璃纤维 5-10份；黑色母 3-8份；钛酸酯偶联剂 3-10份；聚酰胺树脂 3-9份。

2.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合材料，其特征在于，以重量计，包括以下原料：高强碳纤维织物 32-27份；超强聚乙烯纤维织物 13-15份；环氧树脂 8-11份；尼龙增韧剂 9-13份；玻璃纤维 7-9份；黑色母 4-7份；钛酸酯偶联剂 4-9份；聚酰胺树脂 4-8份。

哈尔滨工业大学科技成果——年产50吨高性能PBO
纤维工程项目
主要研究内容经过十多年的系统研究，哈工大黄玉东教授团队在实验室小试生产线上已经制备出拉伸强度5.0GPa，模量250GPa的高强度、高模量的PBO纤维。

相关研究已申请专利40余项，已授权的有30余项。

本项目已在大庆市高新技术开发区初步完成了中试化工作，形成了高强PBO纤维和高模PBO纤维两个品种，这两种产品接近吨级的纤维拉伸强度在5.0-5.5GPa之间，弹性模量>170GPa，热分解温度>650℃，纤维直径在12-13µm之间，长丝连续长度>3000m。

得到国家科技部资金支持3项，相关技术荣获国家技术发明二等奖和黑龙江省科学技术一等奖。

整体技术工艺水平在国内处于最先进地位，为下一步高性能PBO纤维的量产打下了坚实的基础。

应用领域高性能PBO纤维因其具有高强度、高模量、耐高温、密度低、不燃烧等特点，广泛应用于国防军工领域（如火箭发动机壳体、防弹材料、复合材料等），以及新能源、节能减等民用领域（如高温过滤材料、高温传送材料、高温隔热材料等）。

市场前景本项目拟以三期建设为主体思路，其中一期建设后规模为50吨/年，建设周期为1.5年，达产后预估销售单价在2000元/公斤，经计算年产值约为1亿元，净利润约为3500万元，实现利税约800万元。

二期建设后总规模为150吨/年，二期总投资1.8亿元，建设周期为1年，达产后预估销售单价在1800元/公斤，经计算年产值约为2.7亿元。

收稿日期:2004-08-02作者简介:覃小红(1977-),女,湖北赤壁市人,东华大学纺织材料专业在读博士生,主要研究新型纤维及静电纺纳米纤维。

高性能纤维的发展及应用覃小红(东华大学纺织学院纺织材料研究开发中心,上海200051)摘 要:介绍了芳纶、Basofil 、Visil 、Lenzing Viscose FR 、PBI 、PBO 、可乐纶K 、高性能聚乙烯等纤维的性能及其发展应用情况。

关键词:高性能纤维;发展;应用;性能中图分类号:TS102 5 文献标识码:A 文章编号:1673-0356(2004)05-0014-02高性能纤维是指强力大于17 8cN/dtex,模量在445cN/d tex 以上的特种纤维。

这类纤维采用高科技制成,大多数应用于高科技领域。

高性能纤维分有机纤维和无机纤维2种。

有机纤维主要有对位芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺,芳纶1414)商品名Kevlar 、间位芳纶(聚间苯二甲酰间苯二胺,芳纶1313)商品名Nomex 、超高分子量的高强高模量聚乙烯、聚苯并双恶唑(PB0)、高强高模量PVA 等。

无机纤维主要是碳纤维。

目前,只有美国、日本、荷兰、俄罗斯等少数国家能工业化生产高性能纤维,我国还停留在小试或中试阶段。

下面介绍几种常见的高性能纤维。

1 芳纶纤维芳纶纤维包括芳香族聚酰胺纤维和芳香族聚酰亚胺纤维,一般所说的芳纶主要是指芳香族聚酰胺类纤维。

芳纶于1969年由罗纳普朗克推出,商品名为Kermel,该芳纶是间位芳族聚酰胺纤维。

第1个工业化生产的对位芳纶是DuPont 公司于1972年推出的Kevlar 纤维(PPTA 纤维),并在以后多年一直占据对位芳纶的大部分市场,直到1986年荷兰Akzo Nobel 公司的Twaron 纤维、日本帝人公司的Technora 纤维和俄罗斯的Aroms 纤维才相继出现。

我国于20世纪80年代初研制出2种与Kevlar 结构一致的芳纶,命名为芳纶1414(1型)和芳纶14(11型),统称芳纶。