文/北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 柳欣
塑料因具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生活和工業(yè)中。而實(shí)現(xiàn)廢舊塑料的回收利用不僅能有效防止對(duì)環(huán)境的破壞，還能利用有限資源創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，因此對(duì)廢舊塑料回收處理技術(shù)的研究也受到世界各國(guó)的重視。本文基于專利文獻(xiàn)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?qǐng)態(tài)勢(shì)
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(qǐng)總量為5.5495萬(wàn)件，其中，中國(guó)專利申請(qǐng)總量為1.3643萬(wàn)件，占比24.58%。在廢舊塑料回收處理領(lǐng)域中，美國(guó)的專利申請(qǐng)總量為1.3329萬(wàn)件，與中國(guó)的申請(qǐng)總量基本持平，日本的專利申請(qǐng)總量為6207件。
日本的相關(guān)研究起步較早，專利申請(qǐng)量在上世紀(jì)90年代保持較高水平，進(jìn)入2000年之后專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，表明其相關(guān)研究處于放緩狀態(tài)。美國(guó)在2000年之后，相關(guān)專利申請(qǐng)量有一個(gè)較為明顯的增長(zhǎng)過(guò)程，之后一直處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。我國(guó)隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，近年來(lái)提交的相關(guān)專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)迅速，尤其是2018年之后，相關(guān)專利申請(qǐng)的數(shù)量大幅提升，受專利申請(qǐng)公開滯后性的影響，2019年至2020年部分專利申請(qǐng)還未公開。
二、國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)分布
近年來(lái)，隨著市場(chǎng)的需求不斷增加，國(guó)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(guó)內(nèi)相關(guān)專利申請(qǐng)總量為1.3643萬(wàn)件，其中發(fā)明7125件，實(shí)用新型專利6385件，外觀設(shè)計(jì)專利133件。申請(qǐng)地區(qū)主要集中在江蘇、浙江、廣東、安徽以及山東，這與我國(guó)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(lái)看，國(guó)內(nèi)從事廢舊塑料回收及加工處理的企業(yè)越來(lái)越多，不過(guò)仍以小型企業(yè)為主。值得一提的是，在申請(qǐng)量排名前20位的申請(qǐng)人中，中國(guó)石油化工股份有限公司相關(guān)專利申請(qǐng)總量為61件，排在首位，而第7位到第20位的申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)量均僅為20件至30件。可見(jiàn)國(guó)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(guò)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(qǐng)2307件，其中，中國(guó)申請(qǐng)量為885件。該技術(shù)的專利申請(qǐng)主要有兩個(gè)技術(shù)方向，其一為基于化工技術(shù)對(duì)廢舊塑料熔融、造粒工藝進(jìn)行改進(jìn)，以降低成本、改善污染情況；其二為基于機(jī)械技術(shù)對(duì)廢舊塑料回收造粒機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，以提高造粒的效率，或者對(duì)造粒后成型的切割方式進(jìn)行改進(jìn)，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(dāng)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(lái)說(shuō)是一項(xiàng)適用的處理技術(shù)，因此也是研究熱點(diǎn)，全球相關(guān)技術(shù)專利申請(qǐng)量為4018件。該技術(shù)的專利申請(qǐng)技術(shù)點(diǎn)多樣，包括對(duì)廢舊塑料油化設(shè)備結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)、油化工藝流程上的改進(jìn)、針對(duì)不同成分的塑料有針對(duì)性地油化方式、對(duì)于油化結(jié)果過(guò)濾的方式等等。
高溫?zé)峤饧夹g(shù)是指在高溫情況下對(duì)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?zé)峤饧夹g(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(diǎn)。當(dāng)然，圍繞高溫?zé)峤獾膶＠暾?qǐng)技術(shù)點(diǎn)也較為豐富。
熱能利用技術(shù)是指通過(guò)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(huì)產(chǎn)生有毒氣體，造成空氣污染，因此該技術(shù)專利申請(qǐng)的技術(shù)點(diǎn)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(guò)濾裝置等。