摘 要：为了解目前防雾霾口罩专利的现状，本文采用国家知识产权局专利检索分析系统和词云统计工具，以文献计量学的方法（包括内容分析法）进行了防雾霾口罩专利分析，指出了该类型口罩未来的发展方向并提出了一些建议。

关键词：雾霾;PM2.5;口罩;专利

中图分类号：G306    文献标识码：A    文章编号：1671-0037（2018）12-36-4

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2018.12.007

目前，我国雾霾严重，很大一部分有害物质集中在PM2.5上。雾霾会影响人们的心血管系统、呼吸系统以及心理健康[1-5]。口罩、空气净化器受到人们的关注。特别是防雾霾口罩因其易于携带、经济环保，更受人们的青睐。为了了解目前防雾霾口罩专利的现状，笔者在阅读了有关文献后，进行了专利分析，并由此提出相应的建议。

本文采用国家知识产权局专利检索分析系统，以雾霾、PM2.5、细颗粒物、口罩等为关键词构建检索式进行检索。在剔除不相关文献后，对检索结果整理后进行分析。

1 法律状态分析

授权外观设计专利74条数据;授权实用新型专利631条数据;授权发明专利为65条数据，占发明申请量（430条）的15.12%。有效授权专利623条数据，其中，有效授权外观设计69条数据，占11.08%;有效授权实用新型专利491条数据，占78.81%;有效授权发明专利63条数据，占10.11%。

2 发明专利分析

发明申请量共430条，其中，2017年80条;2016年113条;2015年85条;2014年105条;2013年43条;2012年3条;2011年1条。主要机构申请人有：无锡桥阳机械制造有限公司10条、繁昌县倍思生产力促进中心有限公司7条、江阴诺沃科技有限公司6条、宁波保众应急科技有限公司4条、山西新华化工有限责任公司4条、山东大学4条、乐山市同源科技有限公司4条。专利的技术领域分布：A41D13/11有289条;A41D31/02有77条;A62B7/10有60条;A62B9/06有42条;A62B23/02有29条;B32B9/04有14條;A41D31/00有14条;B01D53/86有13条;B01D46/00有12条;B32B33/00有11条。

3 实用新型专利分析

授权的实用新型专利按照申请日统计：2017年有141条;2016年有161条;2015年有130条;2014年有135条;2013年有54条;2012年有7条;2008年有1条;2007年有1条;2006年有1条。按照技术领域统计：A41D13/11有477条;A41D31/02有108条;A62B7/10有97条;A62B9/06有71条;A62B23/02有29条;A41D31/00有19条;A62B9/02有18条;A62B9/00有17条;A62B23/06有16条;A41D27/00有15条。主要机构申请人有：上海兴诺康纶纤维科技股份有限公司8条;上海舒爽材料科技有限公司6条;河北工业大学5条;山东康力医疗器械科技有限公司5条;美佳德科技（无锡）有限公司4条;山西新华化工有限责任公司4条;遂昌维康竹炭开发有限公司4条;山东大学4条;安徽创荣服装辅料有限公司4条。

4 外观设计专利分析

授权的外观设计按照申请日统计：2017有36条;2016有23条;2015有5条;2014有7条;2013有3条。主要机构申请人有：稳健医疗用品股份有限公司6条;惠州市维新智能装备有限公司3条;东莞市益禾丰塑胶五金制品有限公司3条;苏州贝昂科技有限公司3条;陕西克博瑞环保科技有限公司3条;北京雷果科技有限公司2条;本原绿洲（北京）环保科技发展有限公司2条。

5 授权专利分析

授权专利共770条。主要机构申请人有：上海兴诺康纶纤维科技股份有限公司8条;山东大学7条;河北工业大学6条;稳健医疗用品股份有限公司6条;上海舒爽材料科技有限公司6条;武汉龙飞翔科技产品制造有限公司5条;山东康力医疗器械科技有限公司5条;本原绿洲（北京）环保科技发展有限公司4条。主要技术领域分布（前10IPC大类）：A41D13/11有529条;A41D31/02有119条;A62B7/10有107条;A62B9/06有79条;A62B23/02有33条;A41D31/00有19条;A62B9/02有19条;B32B9/04有18条;B01D46/00有18条;A62B9/00有18条。在技术领域A41中的专利按照申请日分布：2008年1条;2012年6条;2013年47条;2014年123条;2015年116条;2016年125条;2017年114条。授权专利按照申请日统计前六位情况：2017年178条;2016年195条;2015年148条;2014年167条;2013年72条;2012年7条。排在前8位的省份有：北京68条，上海66条，江苏59条，广东56条，山东47条，浙江40条，天津30条，河北24条。

6 专利申请热点

本文对2017年1月1日申请的发明和实用新型专利进行词频分析并制成词云。即把相关的专利名称、摘要在词云统计网站进行文本分析[6]，结果如图1所示。其中，有活性炭、无纺布、驻极体、负离子、纳米、呼吸阀等词，呈现出近年专利申请的热点。

关于过滤材料，无纺布、活性炭仍是主流。不过，驻极体、复合过滤材料也已崭露头角。例如，CN106723514A在面罩内装有静电网、驻极体纤维网、活性炭吸附层、吸附棉层。CN106723520A采用了含驻极体的针刺静电棉。CN206675036U通过静电驻极体技术在聚丙烯喷融无纺布的纤维中产生静电力，依靠静电力将空气中的带电微粒捕获，或诱导空气中的中性微粒产生极性再将其捕获。CN206482061U采用PP无纺布层、纳米二氧化钛涂层网、纳米银涂层网、石墨烯泡沫层和内层植物纤维无纺布组件组成复合式防雾霾口罩。

有的采用石墨烯材料。例如，CN207202130U采用石墨烯层、无纺布层、绒光布层制成石墨烯防雾霾口罩。CN206586430U采用纤维贴面层、海藻纤维过滤层、纳米银抗菌层、氧化石墨烯功能过滤层、无纺布内层、熔喷无纺布层构成防护层的氧化石墨烯基防雾霾卡通口罩。CN206482060U采用纤维面层、熔喷无纺布层、石墨烯与壳聚糖混合层和纤维面层制成的石墨烯口罩。CN107583377A制备的功能化石墨烯修饰的空气过滤膜可用于口罩。CN206641411U采用石墨烯活性炭、塑料规整填料、橡胶微孔膜片、巴氏杀菌膜组成防雾霾口罩用滤芯。CN106914226A公布了制备防雾霾、降解甲醛的氧化石墨烯/生物酶纳米复合材料的方法。CN106690577A研制了一种基于氧化石墨烯的复合纳滤防霾抗菌抑菌口罩，口罩本体由抗静电处理层、氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米滤芯层、负离子纤维无纺布层、抗菌抑菌层叠合而成。

有的采用负离子产生装置。例如，CN207076035U涉及的是一种负离子新风呼吸器。CN206978817U设计了一种负离子香薰电子口罩。CN206547928U公开了一种负离子远红外陶瓷口罩。CN107467748A公开了制作防雾霾口罩的方法，该口罩含纳米银离子的纺织纤维层、负离子层、竹碳纤维纺织物层，并装有呼吸阀。CN107174765A设计了一种带PM2.5净化器的口罩，在净化器里有风机、活性炭过滤器、广谱杀菌剂改性聚丙烯熔喷静电驻极复合滤纸、负离子发生器、臭氧发生器、LED指示灯等装置。

有的采用纳米材料。例如，CN207202127U设计了内外滤层两面均涂有纳米复合材料的防雾霾口罩。CN207202125U设计了一种纳米活性炭纤维防雾霾口罩，内含防静电层、纳米活性炭纤维滤片层、纳米活性炭纤维滤片依托层和抗菌聚酯纤维抗菌层。CN206964060U设计了一种纳米涂层PM0.3过滤口罩，内含PP无纺布层、高容尘过滤层、雾气隔水层、纳米过滤层（可过滤PM0.3以上病毒颗粒）和防过敏抗菌纯棉面层，口罩两侧有呼吸阀。CN206699465U公开了一种含碳纤维多孔膜负载二氧化钛微/纳米纤维微孔膜的口罩。CN206996064U设计了含纳米纤维素和纳米银颗粒的纳米纤维滤膜防雾霾口罩。CN107668806A设计了以活性炭滤料层和复合纳米纤维膜层为过滤层的功能口罩。CN107455822A设计了一种纳米纤维—微米纤维复合防雾霾口罩。CN107048538A公开了一种以纳米银抗菌纤维膜、活性炭纳米纤维膜和中药抗菌纤维膜构成的防雾霾口罩滤片。

防雾霾口罩很多带有呼吸阀。例如，CN207186942U设计了一种基于人体工程学基础的新型口罩呼吸阀。CN206933402U公开了一种可清洗更换滤芯的纤维布防雾霾口罩。CN206760823U公开了一种分体式的电动石墨烯口罩，包括风机部件、面罩（内部具有使用石墨烯处理后的过滤层）和呼吸阀部件。CN206535016U公开了一种防雾霾电动口罩，其包括硅胶面罩、过滤装置（包括壳体、多个呼吸阀、抽风模组及滤网模组）和耳带。

还有一些太阳能、光催化空气净化、带净化器的防雾霾口罩。例如，CN206675066U设计了太阳能防雾霾净化空气面罩帽，环保节能。CN106730461A公开了一种基于渗透膜制气太阳能口罩，包括过滤系统、制气系统、出气系统、辅助电源系统和口罩罩体。CN206641408U涉及一种整体式光催化空气净化口罩，主要包括过滤层、透光层、整体式光催化层。CN107174765A公开了一种带净化器的口罩，内设有PM2.5净化器，里面有风机、活性炭过滤器、广谱杀菌剂改性聚丙烯熔喷静电驻极复合滤纸、负离子发生器、臭氧发生器、LED指示灯和电路控制装置。

防雾霾口罩呈现出智能化特征。例如，CN107174767A公开了一种用于防尘防雾霾的音乐随行智能新风口罩，包括过滤网、单向阀、风扇、PCB主控板、蓝牙控制模块、耳机等。用户通过蓝牙控制模块与手机相连可听音乐、可接电话。CN207054889U公布了一种盐雾智能口罩，在口罩内外壳间有PM2.5空气检测探测器、小型排气扇、蓝牙芯片组、主板和供电系统，可实现智能呼吸管理。CN206577264U公开了一种智能净化口罩，在吸气口位置设置传感器膜，通过其他模块可将传感器膜采集到的用户吸气的流量及PM2.5含量信號处理传递至用户身边其他智能终端。CN107831100A公开了一种智能口罩用的PM2.5传感器，可实时检测口罩内人体呼吸的PM2.5值。CN106963001A公开了一种多功能口罩，具有蓝牙、全骨传导、防雾霾等功能，可实时检测口罩内压力、温度、湿度，智能调节风机送风量;可通过全骨传导组件接打电话;可通过PM2.5光检测器实时检测口罩内外的PM2.5值。

7 未来发展方向预测

一是过滤材料采用组合式。过滤性、密合性、舒适性是衡量口罩的3个基本标准。其中，过滤性是防雾霾口罩研发的重中之重。目前，过滤方式主要是物理方法。建议：可考虑组合式技术。如滤网过滤和静电除尘相结合。最好是过滤后颗粒物能分解掉，绿色又环保。同样，过滤材料也可采用组合式。过滤材料也可采用绿色环保的材料。东华大学采用聚偏氟乙烯掺杂负离子粉的方法制备了PVDF/NIPs纳米纤维过滤膜材料，具有负离子释放量高、净化效率高、空气阻力低的特点[7]。未来，驻极体、纳米材料等具有高过滤效率、低呼吸阻力的材料也许将得到大面积的应用。

二是口罩可重复利用，功能多样化。未来口罩可多次重复利用，面罩、过滤装置均可水洗，经济又实用。未来防雾霾口罩除了外观更靓丽、佩戴更方便外，功能更多样，不仅可以防雾霾，还可杀菌。

三是口罩智能化。未来，对雾霾颗粒的监测、分析、过滤、分解或吸收等过程均可以实现自动化。特别要注意利用人工智能、传感器物联网、移动互联网、大数据分析等新技术，提高防雾霾口罩的智能化水平，体现其实用性和先进性。

8 建议

一是增强专利保护意识。目前，国内防雾霾口罩专利量较大，但专利授权类型较单一，多为实用新型，保护期限较短。企业在投资立项、技术引进、成果保护、产品销售等多环节要增强专利保护意识，既要保护好自己的专利权，又要避免侵犯他人的专利权。

二是关注竞争对手。企业要确定自己的主要竞争对手，了解竞争对手的技术特征和发展趋势，明确竞争对手的技术占领区域、竞争区域、有机会合作区域等，構建企业自身的SWOT矩阵，找出其优势因素、劣势因素、机会因素、威胁因素，从而制定相应的发展战略。

三是加强专利信息利用。关注专利信息的进展，完善信息检索、信息追踪机制，消化吸收国外相关专利成果，从而在其基础上改进提高，实现“弯道超车”的目的。在利用TRIZ法、头脑风暴法、技术功效矩阵分析法等多种分析方法的基础上，进行技术方法的改进优化或者找出技术空白点，从而申请有关的专利，尽快产生拥有自主知识产权的产品。

四是产学研结合，培育高价值专利。企业可与实力强的有关高校或科研机构开展合作，加强关键技术研究，产生高价值专利，进而生产出符合GB2626—2006《呼吸防护用品——自吸过滤式防颗粒物呼吸器》的高附加值产品。

五是找出企业自身的核心专利，加强专利布局和专利预警。在参考有关文献评估方法的基础上[8-16]，深入分析专利的权利要求、专利家族、法律状态、引证信息以及专利所涉及的技术领域与市场行情，从技术价值、经济价值和法律价值入手找出企业自身的核心专利，并加强专利布局。此外，还要做好专利预警工作，进行动态跟踪预警，预测不同层面的专利风险并提出应对策略[17]。

六是重视专利运营。企业不仅要增强专利保护意识、专利布局意识，还要增强专利运营意识。企业可通过专利权许可、专利权转让等多种手段获得较大的经济收益或者保持更大的市场竞争优势。

参考文献：

[1] 李卫霞，刘晓霞，王奇志，等.雾霾对人体健康的危害与防护[J].职业与健康，2016（23）：3309-3312.

[2] Johanna Lepeule， Francine Laden， Douglas Dockery， et al. Chronic Exposure to Fine Particles and Mortality： An Extended Follow-up of the Harvard Six Cities Study from 1974 to 2009[J].Environmental Health Perspectives， 2012（7）：965-970.

[3]Norbert Englert. Fine particles and human health： a review of epidemiological studies[J].Toxicology Letters， 2004（1–3）：235-242.

[4]程春英，尹学博.雾霾之PM2.5的来源、成分、形成及危害[J].大学化学，2014（5）：1-6.

[5]孙志豪，崔燕平.PM2.5对人体健康影响研究概述[J].环境科技，2013（4）：75-78.

[6] NiucoData. 词云统计[CP/OL].[2018-05-01].http：//cloud.niucodata.com/.

[7] Zhao Xinglei， Li Yuyao， Hua Ting.Low-Resistance Dual-Purpose Air Filter Releasing Negative Ions and Effectively Capturing PM2.5 [J]. ACS Applied Materials & Interfaces， 2017（13）：12054-12063.

[8]王一华.数据库绩效评估实证研究[J].情报科学，2016 （6）：82-86.

[9]王一华.图情博客评价实证研究[J].现代情报，2015（11）：13-17.

[10]靳佳丽，王一华.我国高校图书馆微信服务评价[J].图书馆学研究，2015（10）：56-61，78.

[11]王一华.基于超效率DEA的网站绩效评价[J].情报科学，2012（9）：1371-1375，1384.

[12]王一华.中国大陆图书情报专业期刊的综合评价：基于熵权法、主成分分析法和简单线性加权法的比较研究[J].情报科学，2011（6）：943-947.

[13]王一华.学术期刊的组合评价研究[J].情报科学，2011（5）：763-765.

[14]王一华.图书馆学术论文评价指标体系初探[J].现代情报，2008（12）：138-139.

[15]王一华.国内外纯网络电子期刊评估实证研究[J].情报探索，2018（10）：47-51.

[16]王一华.搜索引擎绩效评估研究[J].软件，2018 （5）：55-59.

[17]张勇.专利预警：从管控风险到决胜创新[M].北京：知识产权出版社，2015.