废旧塑料回收处理专利分析
塑料因其重量轻、强度高、耐腐蚀、稳定性好而被广泛应用于生活和工业中。废塑料的回收不仅可以有效防止环境的破坏,还可以利用有限的资源创造经济效益。因此,废塑料回收技术的研究也受到世界各国的重视。本文以专利文献分析为基础,探讨废塑料回收技术的脉络趋势,为行业提供参考。
全球专利申请趋势。
截至2020年10月31日,全球提交的废塑料回收技术相关专利申请总量为5.5495万件,其中中国专利申请总量为1.3643万件,占24.58%。在废塑料回收领域,美国专利申请总量为1.3329万件,与中国基本持平,日本专利申请总量为6207件。
日本的相关研究起步较早,90年代专利申请量保持较高水平。2000年后,专利申请量逐年下降,表明其相关研究处于放缓状态。2000年后,美国相关专利申请量有了一个明显的增长过程,此后一直处于相对稳定的状态。随着我国环保意识的增强,近年来提交的相关专利申请数量迅速增加,特别是2018年以后,相关专利申请数量大幅增加。由于专利申请公开滞后,2019年至2020年部分专利申请尚未公开。
分布国内专利申请。
近几年来,随着市场需求的不断增加,国内各企业、科研院所、高校纷纷投入到废塑料回收技术的研发中。截至2020年10月31日,国内相关专利申请总数为1.3643万项,其中发明7125项,实用新型专利6385项,设计专利133项。申请区主要集中在江苏、浙江、广东、安徽和山东,这与我国塑料回收企业主要分布在这些省份基本一致。
总体而言,国内从事废塑料回收加工的企业越来越多,但仍以小企业为主。值得注意的是,在前20名申请人中,中国石化股份有限公司相关专利申请总量为61项,排名第一,而第7至第20名申请人的专利申请总量仅为20至30项。可见,我国废塑料回收领域尚未有明显的行业龙头企业,相关研究还有很大的发展空间。
重点技术分析
熔融加工技术是废塑料回收最方便的方法。该技术是指回收的废塑料经过分选、清洗、破碎、熔化、造粒后直接成型、加工和生产再生产品。全球共提交专利申请2307项,其中中国申请885项。该技术的专利申请主要有两个技术方向。一是基于化工技术改进废塑料的熔融造粒工艺,降低成本,改善污染;二是基于机械技术改进废塑料回收造粒机的结构,以提高造粒效率,或者改进造粒后的切割方法,以提高废塑料的后续加工效果。
油化回收技术是由石油原料合成的高分子化合物。当施加能量切断原子链时,可以获得类似油分子结构的物质。油化回收处理技术难度大,但从环境保护的角度来看是适用的处理技术,因此也是研究热点,全球相关技术专利申请018项。该技术的专利申请技术点多种多样,包括废塑料油化设备结构的改进、油化工艺的改进、不同成分的塑料油化方法、油化结果的过滤方法等。
高温热解技术是指高分子材料在高温下的热降解,可以将废塑料转化为燃料气体。类似于油化回收技术,高温热解技术也可以将废塑料转化为燃料,因此也是废塑料回收技术的研究重点。当然,围绕高温热解的专利申请技术点也很丰富。
热能利用技术是指通过焚烧回收废塑料的热能,焚烧获得的热能可用于发电。由于焚烧会产生有毒气体,造成空气污染,该技术专利申请的技术点主要集中在如何减少焚烧废塑料产生的有害排放上,如燃烧废气的净化过滤装置。