新型冠状病毒肺炎防护医用口罩专利情报_46页_1mb

新型冠状病毒肺炎防护医用口罩专利情报总结

核心内容概述

本报告由国家知识产权局发布的《新型冠状病毒肺炎防护医用口罩专利情报》分析了医用口罩在产品、原材料、消毒技术和生产设备四个方面的专利信息，旨在为口罩研发和生产提供技术参考，助力提升产能和防护性能。报告涵盖全球专利申请趋势、重点专利技术分析以及未来研究方向建议。

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一、医用口罩产业总体情况

1.1 口罩产业链

• 生产流程：包括口罩打片、口罩带点焊、口罩包装等。
• 消毒流程：采用环氧乙烷灭菌，灭菌后需进行环氧乙烷解析。
• 原材料：主要包括熔喷布、纺粘布、鼻梁条、耳带等，其中熔喷布是核心过滤材料。
• 技术瓶颈：疫情期间，熔喷布产能不足成为制约口罩产能的主要因素。

1.2 口罩行业技术分解

• 口罩类型：普通医用口罩、医用外科口罩、医用防护口罩。
• 关键改进：
  • 气密性：通过折叠形和杯形结构提升。
  • 过滤性：改进熔喷纤维结构、引入抗菌/吸附颗粒、提升过滤效率。
  • 呼吸性：优化纤维结构，提升透气性及面支撑性。
• 生产设备：包括无纺布平面口罩机、杯形口罩机、折叠口罩机，其中无纺布平面口罩机和杯形口罩机为主流设备。

1.3 相关约定

• 分析范围：产品、原材料、消毒技术、生产设备。
• 数据来源：CNABS、VEN、CNTXT、WOTXT、EPTXT、USTXT、KRTXT、JPTXT等数据库。
• 法律状态：采用智慧芽和Patentics的数据，关注专利的有效性及技术覆盖范围。

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二、医用口罩产品关键技术专利分析

2.1 医用口罩产品专利申请态势

• 全球申请趋势：2003年因SARS疫情出现快速增长，2009年后进入波动上升阶段。
• 专利总量：全球专利申请数量（按最早优先权）为5157项，同族公开号为6359件。

2.2 立体口罩罩体技术发展路线

2.2.1 杯形口罩技术发展

• 过滤性：通过双峰纤维、带电纤维、热粘合模压等方式提升过滤性能。
• 气密性：引入密封圈结构、贴合面部的气管设计。
• 呼吸性：采用外支撑框架、皱褶多孔塑料层等提高透气性和面支撑性。

2.2.2 折叠式口罩技术发展

• 结构设计：三片式平折、竖向分线二折等。
• 改进方向：提升贴合性、便携性，设置凹型区段、抓握凸片、高摩擦系数材料、刚性支撑片等。

2.3 重点专利列表

技术主题	授权公告号	申请人	申请年	发明名称	法律状态/事件	有效期
过滤性	US3971373	3M公司	1974	颗粒加载的微纤维片产品和由其制成的呼吸器	期限届满失效	1994
过滤性	US4215682	3M公司	1978	熔喷纤维驻极体	期限届满失效	1998
过滤性	US4536440	3M公司	1984	模压纤维过滤产品	期限届满/权利转移	2004
过滤性	EP0582286B1	3M公司	1992	球状非织造聚合物微纤维网	权利终止	2011
过滤性	CN1096513C	3M公司	1997	含吸着剂颗粒的模压面罩	未缴年费终止失效	2013
过滤性	CN101495690B	3M公司	2006	通过热和压力附着有弹性和热塑性聚烯烃系带的过滤面罩及其制备方法	未缴年费专利权终止/等恢复	2020
气密性	US4384577A	模戴克-麦第克公司	1981	一次性口罩	期限届满/权利转移	2018
气密性	AU7811587A1	3M公司	1986	一次性呼吸器的部分周边密封	权利终止	2006
气密性	US5374458A	3M公司	1992	模压多层面膜	期限届满	2013
呼吸性	US3220409A	美国强生公司	1961	面罩	期限届满失效	1981
呼吸性	EP0241221B2	3M公司	1986	弹性形状保持纤维过滤面罩	期限届满/异议	2006
呼吸性	CN101801464B	3M公司	2007	具有用于支承呼气阀的框架的过滤式面罩呼吸器	等年费滞纳金	2027
呼吸性	CN103118744B	模戴克-麦第克公司	2010	褶状过滤面罩呼吸器	有效	2030

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三、医用口罩关键原材料专利分析

3.1 口罩关键原材料专利申请态势

• 全球申请总量：814项（最早优先权），3868件（同族公开号）。
• 主要材料：聚丙烯熔喷布、纳米纤维膜、聚乳酸熔喷布。

3.2 聚丙烯熔喷布技术分析

• 防护性：提升颗粒、细菌、病毒及有害气体防护能力。
• 舒适性：优化透气性、降低滤阻、提升形状保持力。
• 驻极技术：通过电晕放电、热极化、掺杂铁电材料等方式实现驻极效果。
• 重点专利：
  • CN1066221C（2008失效）
  • CN103717796B（2032有效）
  • CN105074075B（2034有效）
  • CN105899275B（2034有效）

3.3 纳米纤维膜技术分析

• 透气性：通过三维结构、纳米纤维、静电纺丝等技术提升透气性。
• 功能改性：加入抗菌材料、吸附剂等实现多功能化。
• 重点专利：
  • CN104436865B（2034有效）
  • CN104645715B（2035有效）
  • CN105455254B（2036有效）
  • CN109157928A（在审）

3.4 聚乳酸熔喷布技术分析

• 研究方向：提高纤维强度、过滤精度、驻极性能、抗菌性、尺寸稳定性。
• 重点专利：
  • CN1813089B（2024有效）
  • CN105274733B（2030有效）
  • CN105088542B（2034有效）
  • CN105297176B（2035有效）
  • CN105086394B（2035有效）

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四、医用口罩消毒关键技术专利分析

4.1 口罩消毒技术专利申请态势

• 全球申请总量：30项（最早优先权），69件（同族公开号）。
• 申请趋势：1982年首次出现，1994年后缓慢增长，2017年后中国申请量上升，2018年达6项。

4.2 消毒技术重点分析

• 主流技术：环氧乙烷消毒，但存在残留问题。
• 替代技术：辐照消毒，具有快速、高效、无残留的优点。
• 重点专利：
  • CN106031320B（2035有效）
  • CN101366954B（2028有效）
  • CN101476172A（2027有效）

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五、医用口罩生产设备专利分析

5.1 口罩生产设备专利申请态势

• 口罩整机设备：全球申请总量为251项，2015年后快速增长。
• 熔喷布专用设备：全球申请总量为329项，1991年后逐步增长，2018年达40项以上。

5.2 重点技术分析

5.2.1 改良牵伸效果

• 专利：US3825379A、US4720252A、US5098636A等。
• 技术改进：通过喷嘴设计、气流控制等提升纤维牵伸效果。

5.2.2 细化成纺纤维

• 专利：US5075068A、CN101087904B、US8029260B2等。
• 技术改进：喷丝孔设计、气流控制、纤维结构优化等。

5.2.3 纤维多功能化

• 专利：US5145689A、US5227172A、US7150616B2、US7168932B2等。
• 技术改进：多组分纤维、双熔体通道等。

5.2.4 多层宽幅化

• 专利：US2007102841A1、CN109137266A等。
• 技术改进：多层结构、宽幅熔喷、连续生产等。

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六、主要结论

6.1 医用口罩专利申请总体态势

1. 口罩产品：全球申请量与疫情、环境因素、防护意识密切相关，2003年SARS疫情后快速增长，2018年达5157项。
2. 关键原材料：聚丙烯熔喷布技术成熟，纳米纤维膜和聚乳酸熔喷布因环保需求逐渐受到重视。
3. 消毒技术：环氧乙烷为主流，但存在残留问题；辐照技术逐渐成为替代方向。
4. 生产设备：口罩整机设备专利较少，熔喷布设备专利量逐年上升，2018年达40项以上。

6.2 医用口罩重点技术及研究方向

1. 口罩产品：提升呼吸性、气密性与过滤性平衡，改进罩体结构及密封设计。
2. 关键原材料：聚丙烯熔喷布需进一步提升舒适性；纳米纤维膜关注透气性和抗菌性；聚乳酸熔喷布需提高性能以实现产业化。
3. 消毒技术：发展辐照消毒技术，提高工艺自动化控制，减少对材料的损害。
4. 生产设备：关注熔喷布专用设备的纳米化、多功能化和多层宽幅化发展，以适应新型口罩材料的生产需求。