于連生

專利分析視角下的聚乳酸產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)研究——以菏澤市為例

于連生

（菏澤市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，山東 菏澤 274000）

采用文獻(xiàn)分析、產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)情報(bào)跟蹤等手段分析了聚乳酸合成改性技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀前景，以IPtech全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，利用專利集聚方法研究分析了聚乳酸產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)趨勢(shì)、技術(shù)生命周期、區(qū)域分布、主要申請(qǐng)人和IPC分類等，并結(jié)合菏澤市聚乳酸產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀提出了發(fā)展建議。

聚乳酸；專利分析；競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)；產(chǎn)業(yè)發(fā)展

聚乳酸（PLA），又稱聚丙交酯，分子式為（C3H4O2）n，是以微生物的發(fā)酵物——乳酸為單體聚合成的一類脂肪族聚酯，主要以來(lái)源充分且可再生的玉米、木薯等為原料。聚乳酸（PLA）的生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染，且可生物降解，實(shí)現(xiàn)在自然界中的循環(huán)，因此成為近年來(lái)開(kāi)發(fā)研究最活躍、發(fā)展最快的生物可降解材料。作為一種新型的生物可降解材料，聚乳酸在微生物的作用下可徹底降解為CO2和H2O，因此聚乳酸（PLA）是一種優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性的合成高分子材料。同時(shí)，聚乳酸無(wú)毒、無(wú)刺激性，兼具高強(qiáng)度、良好的機(jī)械性能，高抗沖擊度，高柔性和熱穩(wěn)定性，對(duì)氧和水蒸氣有良好的穿透性，具有良好的透明性和抗菌性、防霉性。

1 聚乳酸合成技術(shù)

合成聚乳酸（PLA）的單體乳酸具有左旋（L）和右旋（D）2種旋光異構(gòu)體，因而乳酸的環(huán)狀二聚體具有4種異構(gòu)體：L-丙交酯、D-丙交酯、消旋（D，L）-丙交酯和非旋光性（meso）-丙交酯，對(duì)應(yīng)合成的聚乳酸有PLLA、PDLA、PDLLA和meso-PLA 4種。合成聚乳酸（PLA）的方法主要有直接縮聚和開(kāi)環(huán)聚合法。

1.1 直接縮聚法

直接縮聚法包括溶液縮聚法和熔融縮聚法，圖1為聚乳酸直接縮聚反應(yīng)式。MASANOBU等人通過(guò)溶液縮聚法制備了分子量為300 000的PLA，在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中生成的丙交酯和有機(jī)溶劑經(jīng)循環(huán)后繼續(xù)參與反應(yīng)，避免了聚乳酸的降解現(xiàn)象。日本三菱化學(xué)公司采用溶液縮合的方法實(shí)現(xiàn)了聚乳酸的工業(yè)化生產(chǎn)；KIMNRA等人采用二水合氯化錫和對(duì)甲苯磺酸二元催化體系經(jīng)熔融縮聚制備了分子量達(dá)500 000的PLA。

圖1 聚乳酸直接縮聚反應(yīng)式

該法優(yōu)點(diǎn)在于單體轉(zhuǎn)化率較高、工藝簡(jiǎn)單，不需要經(jīng)過(guò)中間體的純化，因而成本較低，主要問(wèn)題是產(chǎn)物的分子量及其分布難以控制，不易得到高分子量的聚合物。目前國(guó)內(nèi)僅有同杰良公司采用同濟(jì)大學(xué)研發(fā)的一步法生產(chǎn)聚乳酸。

1.2 開(kāi)環(huán)聚合法

開(kāi)環(huán)聚合常被用于高分子量、高立體規(guī)整度聚乳酸（PLA）的合成，1932年CAROTHERS首次提出通過(guò)環(huán)狀二聚體丙交酯開(kāi)環(huán)聚合聚乳酸（PLA）的方法，制備的聚乳酸（PLA）分子量高達(dá)70萬(wàn)～100萬(wàn)。圖2為聚乳酸開(kāi)環(huán)聚合化學(xué)反應(yīng)式。

圖2 聚乳酸開(kāi)環(huán)聚合

開(kāi)環(huán)聚合法可以得到分子量和微觀結(jié)構(gòu)均可調(diào)的聚乳酸，但要經(jīng)過(guò)丙交酯純化的步驟，生產(chǎn)流程長(zhǎng)，成本較高。目前聚乳酸的生產(chǎn)主要采用丙交酯開(kāi)環(huán)聚合工藝。

2 聚乳酸耐熱改性技術(shù)

工業(yè)化生產(chǎn)的聚乳酸（PLA）產(chǎn)品，其熱變形溫度較低，約為58 ℃，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。為滿足一些耐高溫產(chǎn)品（如食品容器、家電、電子、汽車部件等）的使用要求，可通過(guò)以下幾個(gè)方面對(duì)聚乳酸進(jìn)行改性，以提高其耐熱性。

2.1 填充改性

通過(guò)添加結(jié)晶成核劑來(lái)提高聚乳酸的結(jié)晶度可使其耐熱性提高?？赏ㄟ^(guò)添加成核劑（如滑石粉、蒙脫土、二氧化硅、金屬磷酸鹽等）來(lái)提高聚乳酸的結(jié)晶度，從而達(dá)到提高其耐熱性的目的。此外，還可將無(wú)機(jī)/有機(jī)填料與成核劑一起使用，利用無(wú)機(jī)填料熱導(dǎo)率較低的特性，降低聚乳酸的冷卻速度，提高聚乳酸的結(jié)晶度，從而提高其耐熱性。

纖維增強(qiáng)屬物理改性，纖維的剛性使其在聚合物基體中起到骨架支撐作用，聚合物在受熱情況下，鏈段運(yùn)動(dòng)受到限制，從而起到提高材料耐熱性的作用。目前，可用于對(duì)聚乳酸進(jìn)行增強(qiáng)改性的纖維有天然植物纖維、天然動(dòng)物纖維、礦物纖維、化學(xué)纖維。在這些纖維中，碳纖和玻纖因其具有高強(qiáng)度和高模量而被廣泛應(yīng)用；天然植物纖維因其來(lái)源廣、可降解，且添加后制得復(fù)合材料的熱性能和力學(xué)性能均有不同程度提高而被廣泛關(guān)注和研究。此外，可同時(shí)添加具有協(xié)同作用的兩種或多種材料，以提高聚乳酸的熱性能。

2.2 共混改性

共混改性分為兩種，即PLA與高Tg化合物及與高耐熱高分子材料共混。其原理是將具有極性和剛性基團(tuán)的聚合物引入PLA基體中，以提高共混物中聚合物鏈之間的相互作用，從而提高材料的耐熱性。共混改性因操作簡(jiǎn)便成為改性的主要方法。由于一些高Tg化合物和高耐熱高分子材料不能降解，目前研究重點(diǎn)傾向于與可降解高分子材料共混。

2.3 立構(gòu)絡(luò)合改性

將PLLA和PDLA等比例混合，可得到一種熔點(diǎn)為230 ℃的立構(gòu)復(fù)合物，該立構(gòu)復(fù)合物可大幅提高PLA的使用溫度，是目前重點(diǎn)研究方向之一。

2.4 交聯(lián)改性

交聯(lián)改性的原理是將聚乳酸分子進(jìn)行一定程度的交聯(lián)，由原來(lái)的線型或輕度支鏈型大分子形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，一定程度地束縛分子鏈的運(yùn)動(dòng)，使聚乳酸在高溫或加熱到Tg時(shí)，其非結(jié)晶部分也不能自由運(yùn)動(dòng)。改性后的聚乳酸材料不僅耐熱性得到改善，強(qiáng)度、韌性也有所提高。

3 聚乳酸應(yīng)用領(lǐng)域

除了良好的生物可降解性之外，聚乳酸還具有很多的優(yōu)良性能。相比于傳統(tǒng)生物可降解塑料，聚乳酸擁有可媲美一般石化合成塑料的強(qiáng)度、透明度以及對(duì)氣候的抵抗能力，因而可廣泛用于制造各種應(yīng)用產(chǎn)品，聚乳酸的應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾個(gè)方面。

3.1 生活用塑料

生活用塑料包括塑料袋、一次性餐具、飲料包裝、生活用塑料制品等。該領(lǐng)域的應(yīng)用范圍廣、規(guī)模大、技術(shù)難度相對(duì)較低，但是其也有缺點(diǎn)：①附加值較低；②較難回收再利用，而且需要堆肥設(shè)施，甚至需要在現(xiàn)有的堆肥設(shè)施上進(jìn)一步改進(jìn)，因?yàn)樵诖笠?guī)模應(yīng)用時(shí)，降解產(chǎn)生的乳酸可能會(huì)對(duì)堆肥產(chǎn)生影響。

3.2 農(nóng)林環(huán)保用塑料

農(nóng)林環(huán)保用塑料包括農(nóng)用地棚膜、農(nóng)林用塑料育苗缽/育苗托盤材料、林用薄膜（用于保水、防凍等）、防沙固沙用樹(shù)脂等。相比生活用塑料，該領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模相對(duì)較小，但多可集中應(yīng)用，而且可以在土壤中降解，解決了傳統(tǒng)塑料應(yīng)用的難題。

3.3 復(fù)合材料

復(fù)合材料包括復(fù)合樹(shù)脂材料、復(fù)合纖維材料等，可應(yīng)用于電器、汽車、建材等多個(gè)領(lǐng)域。在應(yīng)用上，又可細(xì)分為兩類：①應(yīng)用于耐用消費(fèi)品的復(fù)合材料，該類產(chǎn)品附加值相對(duì)較高，但在技術(shù)上需要有較高的性能，因此往往需要基于聚乳酸立構(gòu)復(fù)合物進(jìn)行開(kāi)發(fā)；②應(yīng)用于特定領(lǐng)域，如醫(yī)用領(lǐng)域的一次性使用醫(yī)療注（輸）器械材料、醫(yī)用一次性氧合器材料、醫(yī)療一次性血液透析器材料、醫(yī)用一次性導(dǎo)管及微創(chuàng)介入導(dǎo)管材料、一次性濾膜材料、一次性防護(hù)鏡等，可以充分地利用聚乳酸本身的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)相對(duì)較高的附加值。

3.4 組織工程材料

組織工程材料包括醫(yī)用骨固定夾板材料、骨釘材料、人體組織支架材料、人造眼角膜材料、人體組織培養(yǎng)基材料、人體組織修復(fù)材料等，是聚乳酸開(kāi)發(fā)應(yīng)用的傳統(tǒng)領(lǐng)域，該領(lǐng)域附加值極高。

3.5 3D打印材料

3D打印技術(shù)使用的材料分聚合物和粉末材料兩種，其中聚合物材料多使用液體材料（目前最為常用的是ABS），在這方面聚乳酸的特性可以得到充分的利用（熔點(diǎn)相對(duì)較低，可處于熔融狀態(tài)，而且在未來(lái)規(guī)?；瘧?yīng)用時(shí)可開(kāi)發(fā)不同D-乳酸/L-乳酸配比的樹(shù)脂，以達(dá)到不同的熔點(diǎn)要求）。盡管目前3D打印尚未全面普及推廣（目前一臺(tái)3D打印機(jī)的平均售價(jià)為數(shù)十萬(wàn)元人民幣，受打印速度、打印材料成本等因素制約，3D打印目前主要應(yīng)用于模具制造），但這一領(lǐng)域的發(fā)展前景不容忽視。

4 全球聚乳酸產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

4.1 主要生產(chǎn)企業(yè)

表1展示了全球聚乳酸主要生產(chǎn)企業(yè)。美國(guó)Nature Works公司長(zhǎng)期占據(jù)聚乳酸行業(yè)半數(shù)以上市場(chǎng)；道達(dá)爾和科碧恩成立合資公司Total Corbion，于2017年在泰國(guó)投建萬(wàn)噸級(jí)聚乳酸工廠，2018-12正式投產(chǎn)；浙江海正于2015年擴(kuò)建1萬(wàn)噸聚乳酸，在當(dāng)時(shí)產(chǎn)能位列全球第二。

隨著中國(guó)聚乳酸合成技術(shù)打破國(guó)外壟斷并日趨成熟，中國(guó)聚乳酸產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展的快車道，企業(yè)開(kāi)始以萬(wàn)噸級(jí)甚至十萬(wàn)噸級(jí)、百萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模規(guī)劃和建設(shè)聚乳酸項(xiàng)目。于2015年立項(xiàng)啟動(dòng)的浙江海正5萬(wàn)噸聚乳酸項(xiàng)目預(yù)計(jì)將在2019年四季度釋放產(chǎn)能，屆時(shí)海正將形成聚乳酸產(chǎn)能6.5萬(wàn)噸/年。九江科院生物化工有限公司2017年中首期千噸級(jí)工程建成投產(chǎn)，二期萬(wàn)噸級(jí)高性能聚乳酸及改性生物降解材料生產(chǎn)線在建設(shè)中。2018-08，吉林中糧生物萬(wàn)噸級(jí)聚乳酸裝置試車成功，已開(kāi)始籌劃建設(shè)年產(chǎn)10萬(wàn)噸聚乳酸項(xiàng)目。2018年，金丹生物新材料采用南京大學(xué)首創(chuàng)的有機(jī)胍催化定向聚合生產(chǎn)丙交酯和聚乳酸的工藝技術(shù)，已于河南建成“1萬(wàn)噸/年L-丙交酯聯(lián)產(chǎn)1 000噸/年聚L-乳酸”連續(xù)化生產(chǎn)裝置，預(yù)計(jì)2020年擴(kuò)建規(guī)模至10萬(wàn)～15萬(wàn)噸。無(wú)錫南大綠色環(huán)境友好材料技術(shù)研究院有限公司采用南京大學(xué)“生物質(zhì)有機(jī)胍催化法全綠色工藝合成聚乳酸”原創(chuàng)技術(shù)，正在建設(shè) “5 000噸/年聚L-乳酸”連續(xù)化生產(chǎn)裝置，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)后立即開(kāi)展10萬(wàn)噸/年聚L-乳酸連續(xù)化生產(chǎn)裝置的設(shè)計(jì)與建設(shè)。2018年上半年，恒天長(zhǎng)江建成國(guó)際上第一條萬(wàn)噸聚乳酸連續(xù)聚合熔融直紡纖維及制品生產(chǎn)線。采用自主研發(fā)的“聚乳酸熔體直紡”技術(shù)，不經(jīng)切片，能耗成本降低30%，整體可節(jié)省成本2 100元/噸。2018-06，豐原集團(tuán)年產(chǎn)10萬(wàn)噸聚乳酸項(xiàng)目于安徽固鎮(zhèn)縣奠基，目前固鎮(zhèn)豐原生物產(chǎn)業(yè)基地玉米—乳酸—丙交酯—聚乳酸的全產(chǎn)業(yè)鏈加工線正在建設(shè)中。2019-03，通遼經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)與豐原集團(tuán)簽約“百萬(wàn)噸級(jí)生物新材料聚乳酸”項(xiàng)目，該項(xiàng)目總投資120億元，計(jì)劃分三期建設(shè)，一期項(xiàng)目投資50億元，年產(chǎn)30萬(wàn)噸聚乳酸，2019年開(kāi)工建設(shè)，2021年建成投產(chǎn)。

表1 全球聚乳酸主要生產(chǎn)企業(yè)

企業(yè)項(xiàng)目地點(diǎn)產(chǎn)能/（千噸/年）主要應(yīng)用 Nature Works美國(guó)150擠出和熱成型、注塑、吹塑、發(fā)泡、薄膜、片材、纖維、3D打印等 Total Corbion泰國(guó)75注塑、薄膜、片材、纖維、熱成型等 Teijin日本1纖維 Synbra荷蘭5發(fā)泡 海正生物浙江15注塑、薄膜等 同杰良上海+安徽11注塑、薄膜、片材、纖維等 吉林中糧吉林10注塑、片材、纖維等 允友成江蘇10注塑等 恒天長(zhǎng)江江蘇10纖維 光華偉業(yè)湖北103D打印等 河南龍都天仁河南6薄膜、片材等 江蘇九鼎江蘇5薄膜、纖維等 九江科院生物江西1纖維、3D打印等

4.2 聚乳酸（PLA）產(chǎn)業(yè)前景

聚乳酸（PLA）工業(yè)是一個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)正在到來(lái)。然而，由于技術(shù)障礙和下游需求不飽和的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致目前制造業(yè)集中度非常高，Nature Works占2018年全球總量的73%。就地區(qū)而言，美國(guó)是聚乳酸最大的生產(chǎn)基地；第二大生產(chǎn)基地是中國(guó)，2018年的生產(chǎn)市場(chǎng)份額為14%。而在地區(qū)消費(fèi)方面，美國(guó)依舊保持了領(lǐng)先地位，同時(shí)，美國(guó)也是全球最大的出口國(guó)。通過(guò)出口和代理的形式，Nature Works的產(chǎn)品已經(jīng)銷往全球各地。2018年全球?qū)廴樗幔≒LA）的需求從2014年的16萬(wàn)噸增加至17.7萬(wàn)噸，市場(chǎng)價(jià)值為6.59億美元。在全球禁塑令的影響下，下游需求增長(zhǎng)是必然的趨勢(shì)。預(yù)計(jì)到2025年，整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到9.43億美元。

“中國(guó)制造2025”將聚乳酸等生物降解材料列入高分子材料重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象，科技部《“十三五”材料領(lǐng)域創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》明確提出耐高溫聚乳酸等新型生物基材料的技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)升級(jí)是發(fā)展重點(diǎn)之一。中國(guó)聚乳酸的市場(chǎng)正在保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，且有加速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而聚乳酸出口退稅率在2018年內(nèi)兩度上調(diào)，從5%提高至10%，有利于聚乳酸企業(yè)開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)。

降解塑料的前景毋庸置疑，但目前國(guó)家對(duì)其的政策多集中在技術(shù)研究層面，在降解塑料市場(chǎng)相關(guān)激勵(lì)機(jī)制明確之前，對(duì)于中國(guó)聚乳酸行業(yè)，應(yīng)不斷降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力；加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作，原材料制造商應(yīng)密切關(guān)注下游制品需求，不斷改進(jìn)材料性能，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，擴(kuò)大聚乳酸應(yīng)用。

5 聚乳酸專利分析

5.1 世界專利分析

數(shù)據(jù)庫(kù)：IPtech。

分類標(biāo)準(zhǔn)：IPC分類。

檢索時(shí)間：2019-09-30。

檢索式：TA：（polylactide）OR TA：（PLA）OR TA：（聚乳酸）AND PD：[1960-01-01 TO 2019-09-30]。

檢索數(shù)據(jù)量：16 722件專利。

5.1.1 申請(qǐng)量趨勢(shì)

通過(guò)IPtech數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)全球?qū)＠M(jìn)行了檢索。圖3為聚乳酸領(lǐng)域全球?qū)＠麛?shù)量（基于專利公告年）變化的趨勢(shì)?？梢钥闯?，聚乳酸相關(guān)專利的申請(qǐng)?jiān)?0世紀(jì)60年代就已出現(xiàn)，但隨后發(fā)展較為緩慢。從2005年開(kāi)始，聚乳酸這種新型環(huán)保材料激發(fā)了全世界的研發(fā)熱潮，專利申請(qǐng)數(shù)量開(kāi)始持續(xù)大幅增長(zhǎng)且熱度至今不減。

圖3 全球聚乳酸相關(guān)專利申請(qǐng)量（基于公告年）趨勢(shì)

5.1.2 技術(shù)生命周期分析

基于聚乳酸相關(guān)專利的歷年申請(qǐng)數(shù)量，結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研可以看出：①1981年之前為聚乳酸相關(guān)專利技術(shù)的萌芽階段，年申請(qǐng)量均不超過(guò)20件。盡管聚乳酸相關(guān)研究已有較長(zhǎng)的時(shí)間，但全球環(huán)保意識(shí)較為淡薄，聚乳酸可降解的優(yōu)點(diǎn)尚未被應(yīng)用，大多數(shù)公司和研究機(jī)構(gòu)未開(kāi)展聚乳酸領(lǐng)域的研發(fā)工作。②1981—2005年為平穩(wěn)增長(zhǎng)階段。③2005年之后聚乳酸相關(guān)專利技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入快速成長(zhǎng)階段。全球范圍環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，各個(gè)國(guó)家紛紛制定環(huán)保法律，聚乳酸生物可降解性這一優(yōu)點(diǎn)凸顯，在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用逐步擴(kuò)大。全球科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界紛紛加強(qiáng)了聚乳酸相關(guān)技術(shù)研究，專利成果申請(qǐng)數(shù)量持續(xù)快速增長(zhǎng)。

5.1.3 區(qū)域分布

圖4和圖5為聚乳酸相關(guān)專利申請(qǐng)國(guó)家分布情況。通過(guò)對(duì)聚乳酸專利公開(kāi)區(qū)域分布的分析，可以看出中國(guó)處于專利公開(kāi)量的首位，以10 130件專利大幅領(lǐng)先于隨后其他國(guó)家/地區(qū)，占據(jù)了73%的份額；美國(guó)、日本隨其后分居二、三位，但數(shù)量上與中國(guó)相比有較大差距?？梢钥闯鲋袊?guó)對(duì)聚乳酸相關(guān)技術(shù)研究聚集了大量資源，產(chǎn)出了大量專利成果，可看出中國(guó)對(duì)以聚乳酸為代表的環(huán)保材料產(chǎn)業(yè)高度重視。這與中國(guó)乃至全世界各個(gè)國(guó)家地區(qū)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和環(huán)保法律法規(guī)的完善息息相關(guān)。

圖4 全球聚乳酸相關(guān)專利申請(qǐng)國(guó)專利數(shù)量

圖5 全球聚乳酸相關(guān)專利申請(qǐng)國(guó)家占有率

5.1.4 主要申請(qǐng)人

表2列出了全球聚乳酸相關(guān)專利主要申請(qǐng)人。全球聚乳酸相關(guān)專利前十大申請(qǐng)人全部來(lái)自中國(guó)，既有高校院所等研究機(jī)構(gòu)，也有化工醫(yī)藥領(lǐng)域企業(yè)，充分說(shuō)明了聚乳酸相關(guān)技術(shù)從高校院所的基礎(chǔ)性研究走向了以企業(yè)為代表的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)研究。

表2 全球聚乳酸相關(guān)專利主要申請(qǐng)人

公司名稱專利件數(shù)活動(dòng)年期發(fā)明人數(shù)平均專利年齡 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所169161805 濟(jì)南帥華醫(yī)藥科技有限公司14962511 東華大學(xué)134153485 濟(jì)南康泉醫(yī)藥科技有限公司11362112 黑龍江鑫達(dá)企業(yè)集團(tuán)有限公司1128532 山東理工大學(xué)1087293 四川大學(xué)96152314 同濟(jì)大學(xué)89151056 江南大學(xué)87102223 山東藍(lán)金生物工程有限公司8073112

5.1.5 IPC分類分析

圖6顯示了全球聚乳酸專利研究最多的5個(gè)領(lǐng)域，可以看到排名第一的是C08L 67/04領(lǐng)域，其后依次為A61K 47/34、C08K 3/34、C08G 63/08和C08K 3/22領(lǐng)域，表3為相關(guān)IPC領(lǐng)域分類。全球聚乳酸相關(guān)專利技術(shù)集中在聚乳酸的合成制備、醫(yī)學(xué)配制品及聚乳酸改性研究等方面。

圖6 全球聚乳酸相關(guān)專利IPC分類

表3 IPC分類說(shuō)明

IPC分類號(hào)說(shuō)明 C08L 67/04高分子化合物的組合物，由羥基酸得到的聚酯，如內(nèi)酯（C08L67/06優(yōu)先） A61K 47/34以所用的非有效成分為特征的醫(yī)用配制品，由涉及碳-碳不飽和鍵以外的反應(yīng)獲得的高分子化合物 C08K 3/34有機(jī)高分子化合物；其制備或化學(xué)加工；以其為基料的組合物，使用無(wú)機(jī)配料，含硅化合物 C08G 63/08有機(jī)高分子化合物；其制備或化學(xué)加工；以其為基料的組合物，用碳-碳不飽和鍵以外的反應(yīng)得到的高分子化合物，由在高分子主鏈上形成羧酸酯鍵的反應(yīng)制得的高分子化合物 C08K 3/22有機(jī)高分子化合物；其制備或化學(xué)加工；以其為基料的組合物，使用無(wú)機(jī)物或非高分子有機(jī)物作為配料，使用無(wú)機(jī)配料

5.2 中國(guó)專利分析

數(shù)據(jù)庫(kù)：IPtech。

分類標(biāo)準(zhǔn)：IPC分類。

檢索時(shí)間：2019-09-30。

檢索式：TA：（聚乳酸）OR TA：（PLA）AND PD：[1960-01-01 TO 2019-09-30]。

檢索數(shù)據(jù)量：11 022件專利。

5.2.1 申請(qǐng)量趨勢(shì)

從圖7聚乳酸中國(guó)專利申請(qǐng)量（基于公告年）趨勢(shì)可以看出，聚乳酸相關(guān)技術(shù)研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代末，與全球?qū)＠暾?qǐng)量趨勢(shì)基本一致。從年申請(qǐng)量上比較，從2005年以來(lái)，聚乳酸相關(guān)專利的申請(qǐng)主要集中在中國(guó)，體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)對(duì)聚乳酸技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)的重視和投入，也釋放了中國(guó)將成為全球聚乳酸產(chǎn)業(yè)基地和最重要市場(chǎng)的信號(hào)。

圖7 中國(guó)聚乳酸相關(guān)專利申請(qǐng)量（基于公告年）趨勢(shì)

5.2.2 主要申請(qǐng)人

通過(guò)表4可以發(fā)現(xiàn)，聚乳酸中國(guó)專利前十主要申請(qǐng)人與全球?qū)＠饕暾?qǐng)人高度一致，表明前十主要申請(qǐng)人專利申請(qǐng)所在國(guó)均在中國(guó)，并未在世界其他國(guó)家開(kāi)展專利申請(qǐng) 工作。

表4 聚乳酸相關(guān)技術(shù)中國(guó)專利主要申請(qǐng)人

公司名稱專利件數(shù)活動(dòng)年期發(fā)明人數(shù)平均專利年齡 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所169161805 濟(jì)南帥華醫(yī)藥科技有限公司14962511 東華大學(xué)134153485 濟(jì)南康泉醫(yī)藥科技有限公司11362112 黑龍江鑫達(dá)企業(yè)集團(tuán)有限公司1128532 山東理工大學(xué)1087293 四川大學(xué)96152314 同濟(jì)大學(xué)89151056 江南大學(xué)87102223 山東藍(lán)金生物工程有限公司8073112

6 菏澤市聚乳酸產(chǎn)業(yè)情況

目前菏澤市聚乳酸產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小，目前僅有山東好朋友生物科技有限公司一家。

6.1 企業(yè)情況

好朋友生物科技公司成立于2017-06，坐落于山東省鄆城經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，主要以PP、PS、HIPS、ABS、ESP、OPS、PET及一次性可降解生物材料（PLA、BSR等）為原料，開(kāi)展塑料及綠色可降解材質(zhì)餐具的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。公司目前擁有20余名技術(shù)研發(fā)人員以及先進(jìn)的制杯、吸塑、注塑等系列設(shè)備。

公司與臺(tái)灣MINIMA（銘安）科技股份有限公司達(dá)成戰(zhàn)略合作，重點(diǎn)開(kāi)展可降解材質(zhì)產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)，主要包括聚乳酸（PLA）和可降解淀粉樹(shù)脂（BSR）等。臺(tái)灣銘安科技有限公司是亞洲地區(qū)最早擁有生物可降解（可堆肥）產(chǎn)品的認(rèn)證制造廠之一，技術(shù)領(lǐng)先，其可替代一般塑料的產(chǎn)品銷售至歐美等國(guó)家。

公司將繼續(xù)致力于可降解材質(zhì)產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用，加大資金投入，引進(jìn)更多研發(fā)型人才和技術(shù)人才，提高自身的技術(shù)創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料的自給和生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)升級(jí)，為促進(jìn)綠色消費(fèi)、保護(hù)環(huán)境、推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

6.2 發(fā)展面臨的問(wèn)題

發(fā)展面臨的問(wèn)題主要有：①關(guān)鍵原材料受制于人。目前所采用聚乳酸原材料僅來(lái)源于臺(tái)灣公司，原材料價(jià)格和供給及時(shí)性等受制于供應(yīng)商，處于產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈弱勢(shì)位置。②專業(yè)技術(shù)人才匱乏，自身創(chuàng)新能力不足。公司自有專業(yè)技術(shù)人員少，特別是高分子材料專業(yè)人才、材料成型加工人才、高層次管理人才等缺少，不能滿足科技創(chuàng)新需要。③關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)依賴委托研發(fā)，自主研發(fā)偏少。由于企業(yè)成立時(shí)間較短、創(chuàng)新人才缺乏等因素，公司以委托研發(fā)為主，自主研發(fā)較少。委托研發(fā)在企業(yè)成立初期具有一定優(yōu)勢(shì)，節(jié)省了時(shí)間和技術(shù)人才投入，但對(duì)于新材料產(chǎn)業(yè)來(lái)講，企業(yè)發(fā)展后期應(yīng)以自主研發(fā)為主，形成和擁有具有自我知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵核心技術(shù)。

6.3 發(fā)展建議

發(fā)展建議如下：①建立健全科技創(chuàng)新制度，組建科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。企業(yè)要加大自有人才的培養(yǎng)和合理使用，組建公司科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)，建立健全企業(yè)科技創(chuàng)新管理、激勵(lì)等制度，激發(fā)科技人員的創(chuàng)新熱情，鼓勵(lì)科技人員發(fā)表科技論文、申報(bào)科技成果、參加職稱評(píng)定等。②加強(qiáng)科技合作，與高校院所建立產(chǎn)學(xué)研合作。通過(guò)與中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、東華大學(xué)、山東理工大學(xué)等國(guó)內(nèi)聚乳酸領(lǐng)域知名高校院所建立產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，聯(lián)合開(kāi)展現(xiàn)有專利技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)、企業(yè)科技人員培訓(xùn)等工作，加快企業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，提升科技人員研發(fā)能力，壯大科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)。③加大資金投入補(bǔ)全產(chǎn)業(yè)鏈條，建設(shè)聚乳酸等關(guān)鍵原材料生產(chǎn)線，開(kāi)展自主研發(fā)生產(chǎn)，掌握關(guān)鍵核心技術(shù)，增強(qiáng)自主生產(chǎn)供應(yīng)能力，打破產(chǎn)業(yè)發(fā)展受制于人的桎梏。

［1］王躍，江洪波，陳大明，等.聚乳酸技術(shù)與市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析［J］.生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)，2017（6）：17-22.

［2］陳杰，胡榮榮，劉環(huán)宇，等.聚乳酸耐熱改性研究進(jìn)展［J］.塑料科技，2018，46（5）：115-119.

［3］丁海兵，顧愛(ài)軍，許賢文.我國(guó)聚乳酸產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與發(fā)展［J］.合成纖維工業(yè)，2015，38（6）：58-61.

［4］杜德焰，鐘培金，楊艷，等.纖維/聚乳酸復(fù)合材料的研究進(jìn)展［J］.廣州化學(xué)，2019，44（4）：69-75.

F426.7

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.08.004

2095－6835（2020）08－0008－05

于連生（1985—），男，碩士研究生，助理研究員，主要研究方向?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)情報(bào)研究。

〔編輯：王霞〕