張文娟+周占明

摘 要：為了進(jìn)一步推動(dòng)鋼領(lǐng)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼領(lǐng)專利技術(shù)的研究，有效控制綜絲的磨損、縮短停機(jī)時(shí)間、保證生產(chǎn)過程能夠順利進(jìn)行一直是業(yè)界急需解決的問題。針對(duì)耐磨鋼領(lǐng)技術(shù)，從國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)情況、專利產(chǎn)出國(guó)分布、主要專利來源國(guó)申請(qǐng)人類型等方面入手，簡(jiǎn)要敘述了該領(lǐng)域的全球?qū)＠麪顩r，并重點(diǎn)從主要技術(shù)分支及其申請(qǐng)量分布等方面分析了該技術(shù)的演進(jìn)情況。通過對(duì)該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量的統(tǒng)計(jì)，闡述了當(dāng)前耐磨鋼領(lǐng)理論的相關(guān)內(nèi)容及其未來的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：耐磨鋼領(lǐng)；專利技術(shù)；技術(shù)分支；環(huán)錠細(xì)紗機(jī)

中圖分類號(hào)：TS103.81+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.006

1 背景

我國(guó)是紡織大國(guó)，環(huán)錠細(xì)紗機(jī)在紡織工業(yè)中占有較高的比例，而鋼領(lǐng)是其中的重要零件之一，它易磨損、消耗量大、更換頻繁。由此可知，鋼領(lǐng)的性能與紡紗質(zhì)量密切相關(guān)。鋼絲圈和鋼領(lǐng)組成了一對(duì)摩擦副。在具體工作中，它們處于高壓、高速和高溫的狀態(tài)，而且二者的接觸弧面會(huì)受到不同程度的磨損，導(dǎo)致鋼領(lǐng)內(nèi)跑道凹凸不平，鋼絲圈運(yùn)行不平穩(wěn)，紡紗張力突變，細(xì)紗斷頭和毛羽增加。因此，提高鋼領(lǐng)的使用性能，延長(zhǎng)其使用壽命是至關(guān)重要的。這對(duì)于降低和穩(wěn)定紡紗張力，減少斷頭，減少成紗毛羽，提高細(xì)紗的產(chǎn)量和質(zhì)量，節(jié)約鋼材等都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 專利申請(qǐng)概況

2.1 專利產(chǎn)出國(guó)分布和國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)情況

專利產(chǎn)出國(guó)分析就是對(duì)技術(shù)原創(chuàng)國(guó)的分析，分析它能夠幫助相關(guān)人員了解一個(gè)國(guó)家在該技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)能力和技術(shù)發(fā)展水平。圖1是對(duì)耐磨鋼領(lǐng)專利文獻(xiàn)產(chǎn)出國(guó)分布的統(tǒng)計(jì)。從圖1中可以看出，排名前三的國(guó)家為日本、中國(guó)和德國(guó)，而排名第一的日本，其申請(qǐng)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國(guó)家，總量達(dá)到了44%.單從申請(qǐng)量上看，日本在鋼領(lǐng)方面的研發(fā)活躍度比較高，而位居第二的中國(guó)也具有較高的研發(fā)能力，這與其是世界紡織大國(guó)息息相關(guān)。

圖1 耐磨鋼領(lǐng)專利文獻(xiàn)產(chǎn)出國(guó)分布

2.2 全球?qū)＠c我國(guó)專利的申請(qǐng)量變化

相對(duì)于其他技術(shù)，對(duì)紡織技術(shù)的研究比較早。鋼領(lǐng)作為細(xì)紗機(jī)上的重要部件之一，1920年就開始研究其耐磨性。圖2為耐磨鋼領(lǐng)國(guó)外專利申請(qǐng)量變化情況和我國(guó)專利申請(qǐng)量變化情況。從圖2中可以看出，檢索到的涉及耐磨鋼領(lǐng)的專利最早出現(xiàn)在英國(guó)，這與紡織行業(yè)早期在英國(guó)的蓬勃發(fā)展息息相關(guān)。此后，國(guó)外的申請(qǐng)量并未快速增長(zhǎng)，只是曲折中現(xiàn)平穩(wěn)。20世紀(jì)

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80年代后，國(guó)外的申請(qǐng)量快速增長(zhǎng)，到了21世紀(jì)，又歸于沉寂。這是因?yàn)殇擃I(lǐng)加工對(duì)其他行業(yè)技術(shù)的依賴性比較高，每一次新材料、新工藝的發(fā)展都會(huì)推動(dòng)耐磨鋼領(lǐng)的發(fā)展。

圖2 耐磨鋼領(lǐng)國(guó)外專利申請(qǐng)量變化情況和我國(guó)專利申請(qǐng)量變化情況

我國(guó)對(duì)耐磨鋼領(lǐng)的研究起步比較晚，因?yàn)樗c我國(guó)的科技發(fā)展情況有關(guān)，而我國(guó)的專利事業(yè)1985年才剛剛起步。對(duì)耐磨鋼領(lǐng)的研究經(jīng)過近20年的緩慢發(fā)展后，自2005年，對(duì)其的研究進(jìn)入了快速發(fā)展期，申請(qǐng)量極速增長(zhǎng)。與此同時(shí)，國(guó)外的專利申請(qǐng)量卻逐漸下滑，這與全球的輕工業(yè)向第二國(guó)家轉(zhuǎn)移有關(guān)。

2.3 專利來源國(guó)申請(qǐng)人類型和專利狀態(tài)

我國(guó)的申請(qǐng)專利人主要有企業(yè)、個(gè)人和高校。其中，企業(yè)申請(qǐng)量約占47%，個(gè)人申請(qǐng)量約占43%，而高校的申請(qǐng)量?jī)H占10%.在占有比例較大的企業(yè)申請(qǐng)人中，并沒有有代表性的申請(qǐng)人，而且申請(qǐng)專利的企業(yè)也比較分散。

對(duì)于專利申請(qǐng)產(chǎn)出國(guó)排名第一位的日本，其申請(qǐng)人全部為企業(yè)申請(qǐng)人。其中，排名前三位的申請(qǐng)人來自特線工業(yè)株式會(huì)社、株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)制造所和豐和工業(yè)株式會(huì)社。另外，日本申請(qǐng)專利的企業(yè)比較集中，有65%來自特線工業(yè)株式會(huì)社。

對(duì)于專利申請(qǐng)產(chǎn)出國(guó)排名第三位的德國(guó)，其申請(qǐng)人全部為企業(yè)申請(qǐng)人。但是，申請(qǐng)專利的企業(yè)比較分散，除了青澤紡織機(jī)械有限公司、巴斯福涂料股份公司和里特機(jī)械公司外，其他企業(yè)的申請(qǐng)量占到了總申請(qǐng)量的64%.

3 專利技術(shù)分支分析

通過分析和梳理公開涉及耐磨鋼領(lǐng)的國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)情況，歸類、匯總了所使用的技術(shù)手段，得出了該領(lǐng)域的主要技術(shù)分支和申請(qǐng)量比例，如圖3所示。從作用上來講，所有的技術(shù)可以歸為結(jié)構(gòu)改進(jìn)型、材料改進(jìn)型和自潤(rùn)滑型。

橫向比較各技術(shù)分支的申請(qǐng)量，由圖3可知，在這三種改進(jìn)類型中，結(jié)構(gòu)改進(jìn)型占總申請(qǐng)量的31%，材料改進(jìn)型占總申請(qǐng)量的65%，用其他方式提高鋼領(lǐng)耐受性的占總申請(qǐng)量的4%.因此，從技術(shù)分支的申請(qǐng)量上來看，該領(lǐng)域的研究相對(duì)集中在對(duì)鋼領(lǐng)材料的改進(jìn)方面。

進(jìn)一步分析二級(jí)分支和三級(jí)分支的情況可知，對(duì)結(jié)構(gòu)改進(jìn)型的研究主要集中在錐面鋼領(lǐng)上，它占該類改進(jìn)申請(qǐng)總量的60%；而在材料改進(jìn)型申請(qǐng)中，分別從耐磨材料和表面處理2個(gè)方面進(jìn)行了深入的研究，其中，耐磨材料的改進(jìn)型占該類申請(qǐng)總量的63.9%，表面處理的改進(jìn)型占該類申請(qǐng)總量的36.1%.

4 總結(jié)

鋼領(lǐng)研制是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它在一定程度上制約著我國(guó)高速紡紗技術(shù)的發(fā)展?！伴_發(fā)高端鋼領(lǐng)，打造中國(guó)名牌鋼領(lǐng)”不僅是我國(guó)廣大科技工作者的義務(wù)和責(zé)任，也是他們面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。國(guó)產(chǎn)鋼領(lǐng)發(fā)展多年，在選材、制造工藝與設(shè)備、熱處理工藝和表面處理技術(shù)方面都有了很大的進(jìn)步，但與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比還有一定的差距，所以，需要廣大科技工作者繼續(xù)鉆研。在工作過程中，雖然利用新材料能夠改進(jìn)表面處理技術(shù)，改變鋼領(lǐng)跑道的結(jié)構(gòu)，改善鋼領(lǐng)和鋼絲圈的使用性能，但是，鋼領(lǐng)與鋼絲圈仍為滑動(dòng)摩擦，會(huì)限制紡紗速度。因此，研究新的鋼領(lǐng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了環(huán)錠紡紗機(jī)未來發(fā)展的重要方向之一。

參考文獻(xiàn)

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[2]郭會(huì)清.鋼領(lǐng)類型及其表面處理方法綜述[J].鄭州紡織工學(xué)院報(bào)，1996，7（2）：16-19.