可降解塑料是解決環(huán)境污染問題的一項重要技術(shù)。繼我國在2008年出臺“限塑令”之后，今年1月份，國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》，明確提出分步驟、分領(lǐng)域禁限使用一次性塑料制品，推廣、應(yīng)用可降解包裝膜、塑料袋、地膜等替代產(chǎn)品，以有效減少“白色污染”的問題。本文從專利的角度對可降解塑料領(lǐng)域的專利申請情況進行分析，以期為行業(yè)發(fā)展提供參考。

　　可降解塑料主要分為三大類：光降解塑料、生物降解塑料以及光/生物降解塑料。其中，光降解塑料是指能在光照下被自然分解的塑料制品。該技術(shù)對降解條件較為苛刻，需要足夠的紫外線照射才能分解，所以無法得到較為廣泛的使用。生物降解塑料是指能被自然界的細菌、真菌、藻類等微生物作用而近乎完全分解的一類塑料，參與自然界的碳素循環(huán)，一般分為破壞性生物降解塑料和完全生物降解塑料。破壞性生物降解塑料是指用淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等改性（或填充）普通塑料制品（例如聚乙烯PE、聚丙烯PP或聚氯乙烯PVC）得到的塑料制品。完全生物降解塑料是指由天然高分子或農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)微生物發(fā)酵之后具有生物降解性的塑料制品。生物降解塑料因為能被微生物完全降解，對環(huán)境要求較低，且在分解后不會對環(huán)境造成嚴重污染，所以研究方向和市場主要集中在該領(lǐng)域。光/生物降解塑料是指結(jié)合光降解和生物降解的原理得到的塑料制品，具有雙降解能力，但因為工藝復(fù)雜，所以應(yīng)用較少。

　　全球?qū)＠暾垜B(tài)勢

　　筆者采用Patentics檢索軟件對2020年11月1日之前的可降解塑料領(lǐng)域?qū)＠暾堖M行了檢索。經(jīng)過檢索可知，全球范圍內(nèi)提交的涉及可降解塑料領(lǐng)域的專利申請共計8.6874萬件，其中，在華申請共計7253件，占比8.37%。

　　圖1為全球排名前10的國家或地區(qū)的專利申請占比情況?？梢钥闯?，申請量排名前3的國家或地區(qū)分別為美國、日本和歐洲，我國的申請量在上述3個國家或地區(qū)以及韓國和加拿大之后，排名第6。

　　國外專利申請狀況

　　從技術(shù)構(gòu)成來看，國外在可降解塑料領(lǐng)域的專利申請主要集中在A61K（醫(yī)用、牙科用或梳妝用的配制品）、A61P（化合物或藥物制劑的特定治療活性）、A61L（材料或消毒的一般方法或裝置；空氣的滅菌、消毒或除臭；繃帶、敷料、吸收墊或外科用品的化學(xué)方面；繃帶、敷料、吸收墊或外科用品的材料）、A61F（可植入血管內(nèi)的濾器；假體；為人體管狀結(jié)構(gòu)提供開口、或防止其塌陷的裝置，例如支架；整形外科、護理或避孕裝置；熱敷；眼或耳的治療或保護；繃帶、敷料或吸收墊；急救箱）以及C08L（高分子化合物的組合物）等細分領(lǐng)域?？梢?，在國外，可降解材料在應(yīng)用上申請的專利已經(jīng)超出基于其本身研究而申請的專利，這也說明在國外，可降解塑料技術(shù)已進入技術(shù)生命周期的成熟期。而且，根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知，國外對可降解材料的應(yīng)用主要集中在醫(yī)療領(lǐng)域。

　　在可降解塑料技術(shù)領(lǐng)域，國外專利申請量排名前3的申請人分別為霍夫曼股份公司（1727件）、默克專利有限公司（1682件）以及強生公司（1039件）。其中，霍夫曼股份公司是一家瑞士跨國醫(yī)療保健公司，是非常知名的藥物制造公司。默克專利有限公司是德國默克控股的子公司，德國默克集團是全世界歷史最悠久的化工制藥公司，默克專利有限公司主要負責(zé)默克公司的專利管理。強生公司是美國的一家醫(yī)療保健品、醫(yī)療器械以及藥廠的制造商。上述三家公司是將可降解塑料應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的主力軍。

　　國內(nèi)專利申請狀況

　　在涉及可降解塑料技術(shù)領(lǐng)域的7253件中國專利申請中，發(fā)明專利共計5580件，實用新型專利共計1673件。目前，授權(quán)且保持有效的有2137件，已公開且待審的有1762件。

　　在2001年至2020年期間，國內(nèi)專利申請量基本處于逐年遞增趨勢，尤其是近五年，申請量呈現(xiàn)井噴狀態(tài)，其中在2018年達到近千件。該增長態(tài)勢說明我國可降解塑料領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展處于成長至成熟期（見圖2）。

　　從技術(shù)構(gòu)成來看，我國在可降解塑料領(lǐng)域的研究主要集中在C08L（高分子化合物的組合物）、C08K（使用無機物或非高分子有機物作為配料）、C08J（加工；配料的一般工藝過程；不包括在C08B，C08C，C08F，C08G或C08H小類中的后處理）、B29C（塑料的成型或連接；塑性狀態(tài)物質(zhì)的一般成型；已成型產(chǎn)品的后處理）、A01G（園藝；蔬菜、花卉、稻、果樹、葡萄、啤酒花或海菜的栽培；林業(yè)；澆水）等。具體而言，我國在可降解塑料的研究方向上主要集中在生物降解塑料，主要涉及淀粉基降解、聚乳酸（PLA）、聚對苯二甲酸丁二醇脂（PBT）以及完全生物降解。與國外可降解塑料主要應(yīng)用的領(lǐng)域不同，國內(nèi)可降解塑料主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)（塑料地膜等）以及食品等包裝（塑料袋、塑料盒等）領(lǐng)域。

　　在可降解塑料技術(shù)領(lǐng)域國內(nèi)專利申請量排名前10的申請人中，高校/科研院所與企業(yè)各占一半。中國科學(xué)院的專利申請量最高，達到233件，遠超排名第2和第3的中國石油化工集團有限公司（77件）和華南理工大學(xué)（52件）。

　　重要申請人專利分析

　　中國科學(xué)院早在1993年就已經(jīng)開展對可降解塑料的研究，近十年平均每年申請量都在15件左右。中國科學(xué)院下屬的長春應(yīng)用化學(xué)研究所是研究可降解塑料并進行專利申請的主力軍，迄今為止一共申請了71件專利；其次是微生物研究所和理化技術(shù)研究所，專利申請的數(shù)量均為18件。

　　在中國科學(xué)院申請的223件專利中，發(fā)明專利226件，實用新型專利7件。目前授權(quán)且有效的專利為86件，公開且尚在審查階段的有44件。這些專利中，排在前三的分類號依次為C08L、C08K和C12N（微生物或酶；其組合物；繁殖、保藏或維持微生物；變異或遺傳工程；培養(yǎng)基）?？梢?，中國科學(xué)院在可降解塑料的研究方向上也是主要集中在生物降解塑料，不僅涉及市場比較熱門的聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚碳酸亞丙酯（PPC）以及熱塑性淀粉改性塑料，還在微生物菌類（例如短桿菌、紅球菌、裂殖壺菌等）降解塑料上投入較大的精力。專利保護的產(chǎn)品主要包括塑料袋、農(nóng)用地膜等。

　　技術(shù)展望與分析

　　基于上述涉及可降解塑料技術(shù)領(lǐng)域的專利分析可知，在研究方向上，我國和國際前沿保持同步，研究重點都在生物可降解領(lǐng)域，但在應(yīng)用上各有側(cè)重。基于我國農(nóng)業(yè)大國的特點，“農(nóng)田污染”的問題亟待解決，開發(fā)可降解的農(nóng)用地膜等產(chǎn)品的需求突出。同時，我國也是人口大國，因而解決食品包裝問題也是目前非常重要的研究課題。在未來，我們也需要跟上國際的步伐，擴展可降解塑料的研究領(lǐng)域，尤其是在醫(yī)療方面，加大研究開發(fā)的力度，爭取在國際市場上也占有一席之地。

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