我国制革准备工段专利申请

情 况 分 析

摘 要：本文以我国制革准备工段1985—2024年的专利数据为·依托，采用定量统计与定性分析相结合的方法，分析了我国制革准备工段的专利申请的时序趋势、专利申请人分布、专利法律状态、专利技术组成、重要技术分支的专利申请情况，旨在揭示我国在该领域的技术创新现状，为我国制革创新主体的技术定向研发提供参考。
关键词：皮革；准备工段；专利申请；专利分析

(Patent Examination Cooperation Guangdong Center of the Patent Office, CNIPA, Guangzhou 510555, China)

Abstract：Based on the patent data of China's beamhouse processes during 1985–2024, this review applies an integrated methodology of quantitative statistical and qualitative analytical approaches to analyze the temporal trends in patent applications, applicant distribution, legal status, technological composition, and application landscapes within key technical branches, thereby clarifying the current status of technological innovation in this sector and providing references for domestic tannery innovation entities in technology-oriented research and development.

Keywords: leather; beamhouse process; patent application; patent analysis

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引 言
制革作为传统制造业的重要分支，其生产过程主要包括准备工段、鞣制工段和整饰工段。其中，准备工段涉及浸水、脱脂、脱毛、浸灰、脱灰、软化浸酸等关键环节，直接影响生皮胶原纤维的结构完整性、后续化学试剂的渗透效率及成品革的物理化学性能[1]。随着全球环保法规的日趋严格及我国“双碳”战略的推进，传统准备工段中高耗水、高能耗的工艺模式面临严峻挑战。近年来，围绕制革准备工段清洁技术的相关技术创新受到国内外科研机构与企业的青睐[2]，并围绕创新开展了相应的专利布局。专利作为技术创新的重要载体与竞争情报的核心来源，是洞察行业技术发展脉络、识别研发热点、评估机构创新能力及预见未来发展方向的关键依据[3-4]。目前，针对我国制革准备工段的系统性、全景式专利技术分析仍有不足。基于此，本研究依托黑马专利检索平台的相关专利数据，从5个方面分析了我国在该工段的技术创新现状，为我国制革创新主体在技术定向研发、绿色转型升级方面提供数据驱动的决策参考。

1 资料与方法

本研究依托黑马专利检索平台（HimmPat）的数据，检索了1985—2024年间技术改进涉及制革准备工段的国内专利申请。在专利检索中采用与制革准备工段相关的国际专利分类体系（IPC）分类号中的C14C1（处理皮，或者在鞣制前，用化学药剂、酶类或微生物处理皮）、C14C5（皮革脱脂）、C12S7（使用酶或微生物处理生皮）结合制革准备工段的各工序关键词获得初步专利样本，经人工筛选去噪后，获得涉及化学处理、酶处理的发明专利申请518件（授权发明专利仅统计公开文本或授权文本中的一个）。研究采用定量统计与定性分析相结合的方法进行。
2 我国制革准备工段专利申请情况
2.1专利申请趋势分析
整体来看，从我国专利制度设立的1985年至2024年，制革准备工段的专利申请呈现阶段性跃升特征（见图1）。其大致可以分为三个时期：
缓慢发展期（1985—2007年）：此阶段年平均申请量不足5件，2003年申请量最高，仅为9件，反映出该时期技术创新以经验积累为主。
快速增长期（2008—2016年）：2008年申请量由2007年的3件跃升至 14件，2016年达到 36件，该时期的高速增长，受全球环保法规（如欧盟REACH法规）驱动，行业寻求清洁化、高效化技术有关。
高位波动期（2017—2024年）：2017年申请量达到43件，2018年达到峰值 48件，随后呈现高位震荡态势，2024年回升至 30件。这阶段，年均申请量约30件，显著高于历史水平，表明技术创新进入活跃期。
由此可知，制革准备工段的技术创新在长期积累后，于2008年前后迎来爆发式增长，处于高位活跃状态，申请量受技术成熟度与市场周期影响。
2.2 专利申请人分析

通过分析申请人类型能够揭示该领域的主要创新力量[5]。对我国制革准备工段的主要申请人类型进行统计的结果显示（见表1），各类申请人中，企业申请人占比达到56.9%，占据了主导地位，大专院校占比达到20.8%，是第二大申请主体，个人申请也较为活跃，占比达到15.1%。由此可知，制革准备工段的技术创新体系呈现以企业为主体、高校协同的产学研结合的格局，反映了该领域技术发展以市场驱动和解决实际生产问题为主的特征。

申请量位列前15位的申请人中，2位为海外申请人，分别为来自德国的巴斯夫公司和印度的科学与工业研究委员会，其余13位均为国内申请人（见图2）。四川大学以53件申请量、42件授权量位居首位，发明专利申请的授权率高达79.2%，展现了突出的技术研发实力与成果转化能力；天津科技大学、江南大学、陕西科技大学三所高等院校分列第3、5、9位，构成关键研发力量，是基础研究与应用技术突破的重要源泉。企业申请人中，兴业皮革、海宁森德申请量达到10件以上，海宁森德授权率表现突出达90%，巴斯夫、四川达威、焦作隆丰、齐河力厚的授权率超过70%，显示较强的创新质量；科研机构中，中国水产院长江所授权率100%，表明其水产皮革等细分领域的技术突破潜力；个人申请人张壮斗也申请了大量专利，体现出其较强的技术创新能力和专利保护意识。

2.3专利申请的法律状态分析

专利法律状态分布是评估该技术领域创新质量与保护效能的重要依据。对我国制革准备工段的专利申请的法律状态统计后的结果显示（见表2），授权专利总计248件，占比达到47.9%，其中162件专利处于有效状态，表明部分具备持续竞争力的核心技术受到专利权人的重视维护；专利授权后因未续年费失效的专利数量达到82件，可能是因为部分专利技术市场化不足导致专利权人维持意愿降低；有4件专利因期限届满而失效，表明其属于领域内难以替代的基础性技术，具有一定的技术壁垒以及较稳定的市场收益价值；因撤回、放弃或者驳回而失效的专利占比高达42.1%，表明近半数申请未能通过专利实质审查，这可能与近年来制革创新主体在制革准备工段技术创新存在一定重合度有关，创新主体可通过完善现有技术检索与专利布局来提高授权成功率；审中专利占比达到10%，表明仍有部分制革创新主体在持续关注制革准备工段的技术创新，该领域仍旧具有较强的创新活跃度。
2.4专利技术组成分析
对制革准备工段的专利申请进行技术分解后的结果显示（见表3），涉及脱毛浸灰工序的专利申请量最高，达到156件，占比达到了30.1%，属于我国制革准备工段的技术研发热点，其专利申请的大量涌现显示了制革行业在环保压力下对绿色化学替代技术的迫切需求；涉及多个工序协同改进创新的工艺类专利申请量位列第2，达到145件，占比达到了28.0%，属于制革准备工段的重要研发方向；脱脂技术以66件专利申请、占比12.7%而位居第3，表明制革脱脂剂的改进创新受到国内制革创新主体的重点关注；涉及浸水、浸酸两个工序的技术占比相同，均为8.1%，表明上述两个工序的技术优化也持续得到制革行业创新主体的关注；相较之下，软化（27件，5.0%）、脱灰（21件，4.1%）及原皮保藏（20件，3.9%）这三个技术分支的专利活跃度相对较低。由此可知，我国制革准备工段的技术研发聚焦于解决准备工段环保压力较大的脱毛浸灰工序，重点关注优化多工序协同创新的制革工艺，同时注重高效脱脂的相关技术创新，同步优化浸水、浸酸等基础环节，这一专利布局精准契合了皮革产业在环保法规趋严压力下的创新发展路径。
2.5主要技术分支的专利申请情况
2.5.1浸水专利申请情况
浸水是制革准备工段的重要工序，主要是为了恢复原料皮水分，洗涤去除原料皮上的污物，并且溶解去除部分纤维间质。制革行业针对浸水助剂、浸水工艺进行了大量的改进。针对浸水助剂，深圳市绿微康生物工程有限公司、北京泛博科技有限责任公司、深圳市大地康恩生物科技有限公司、齐河力厚化工有限公司等多个创新主体均开发了各类皮革浸水酶制剂来改善浸水效果（公告号：CN105755183B、
CN105567668B、CN105755183B、
CN107619889B）；针对缩短浸水时间的浸水工艺改进也受到了制革行业的关注，如焦作隆丰皮草企业有限公司开发了一种通过在不同浸水工序中添加多种浸水助剂来缩短浸水时间的浸水方法（公告号：CN105039606B）、天津科技大学开发了一种在浸水工序中添加蛋白酶、脱脂酶来缩短浸水时间的浸水工艺（公告号：CN105624339B）。
2.5.2脱脂专利申请情况
准备工段中去除脂肪的脱脂操作对获得高品质成革至关重要，因此，针对脱脂工序的工艺改进以及相关脱脂剂的开发受到了制革创新主体的重视。针对脱脂工艺，巴斯夫公司开发了一种采用超低表面张力手段对动物皮进行脱脂的方法（公告号：CN100523221C），焦作隆丰皮草企业有限公司针对羊绒皮、中国水产科学研究院长江水产研究所针对鲟鱼皮革、北京泛博清洁技术研究院有限公司针对毛皮、桐乡市鑫诺皮草有限公司针对绵羊皮分别研发出能改善脱脂效果的脱脂方法（公告号：CN105063251B、
CN109576411B、CN105695642B、
CN106282433B）；针对脱脂剂的改进主要集中在新型表面活性剂以及脱脂酶的开发，例如福建漳州市德昌皮业有限公司、汤普勒化工染料（嘉兴）有限公司、联泓（江苏）新材料研究院有限公司均开发了新型的表面活性剂类脱脂剂（公告号：CN109797258B 、
CN103045773B、CN111763780B），
而诺维信公司则开发了一种能够替代传统表面活性剂的脂肪酶（公告号：CN101646761B）。
2.5.3脱毛浸灰专利申请情况
脱毛浸灰作为制革准备工段的重要工序，具有去除毛被、表皮以及纤维间质，使胶原纤维发生膨胀，松散胶原纤维束的功能，属于制革准备工段的研发热点。156件涉及浸灰脱毛的专利中，其中涉及脱毛技术的专利申请110件、涉及浸灰技术的专利申请33件，而同时涉及浸灰脱毛的专利申请为13件。
脱毛专利申请中涉及酶脱毛的专利申请高达69件，占脱毛专利申请总量的62.7%，主要包括脱毛酶制剂的开发以及酶脱毛工艺的优化。四川大学针对酶法脱毛技术的专利申请量达到20件，包括采用基因工程、酶工程制备各类脱毛蛋白酶的开发（公告号：
CN1303210C、CN100374558C、
CN119120434B、CN119286828B），
以及如何减少酶对胶原损伤的酶脱毛工艺的开发，如在酶脱毛前采用胶原酶抑制剂处理原皮、在酶脱毛过程中采用降低皮表层酶活的抑制剂、采用对胶原酶具有较优抑制效果而对酪蛋白酶酶活影响较小的复合抑制剂、酶脱毛前采用钙盐包覆皮表面或者采用金属盐进行预处理等来减少酶对胶原的损伤（公告号：
CN104711379B、CN115323080B、
CN114891932B、CN113061669B、
CN107893133B）；其他创新主体也利用基因工程、酶工程技术开发了多种新型的脱毛酶制剂（公告号：CN107699553B、
CN102858967B、CN112662653B、
CN113337491B、CN115975995B、
CN114214221B、CN103391997B），
并且采用多种酶复配的方式开发了复合脱毛酶制剂（公告号：CN107916308B、CN109609484B），而针对酶脱毛反应条件控制、化料选择的改进也受到了部分创新主体的关注（公告号：CN100523219C、CN103555866B）。
除酶脱毛这种保毛脱毛工艺以外，我国制革创新主体还十分关注其他类型的保毛脱毛技术，例如陈荣辉、广东省石油化工研究院均研发了在水浴脱毛中采用保毛剂实现保毛脱毛的工艺（CN100482807C、CN101798604B）。此外，制革创新主体还关注采用各类化工材料替代硫化物进行脱毛的工艺开发，以减少硫化物造成的废水污染，例如约泰实业股份有限公司采用非硫化脱毛剂来减少硫化钠的用量、巴斯夫公司则开发了一种硫化物替代物进行脱毛（公告号：CN102952907B、CN100381581C）。
针对浸灰专利进行分析，制革创新主体十分注重改善浸灰性能的浸灰助剂的开发，例如四川大学开发了一种能够改善石灰渗透能力和稳定性的浸灰助剂、齐河力厚化工有限公司开发了一种能够提高生皮膨胀度的浸灰助剂（公告号：CN1035195C、CN112458217B）；另外，制革行业也十分重视在浸灰过程中减少灰碱用量的技术创新，例如白银普瑞特化工有限公司开发了一种能够减少石灰用量的膨胀剂（公告号：CN104611481B）、四川大学开发了两种能够替代石灰的硅酸盐制革碱膨胀剂、且开发了采用环境友好的膨胀剂替代石灰的无灰浸灰工艺（公告号：CN103981296B、CN103320549B、CN100381582C、
CN101265506B）；此外，制革创新主体还针对浸灰工序中节水工艺进
行了改进，如福建冠兴皮革有限公司、张壮斗均开发了浸灰废水的循环使用技术，以节约水资源（公告号：CN101993958B、CN102559948B）。
2.5.4脱灰专利申请情况
制革脱灰是指去除浸灰后生皮中残留的石灰碱和可溶性蛋白质，调节pH值，为后续鞣制做准备的过程，而传统脱灰剂以硫酸铵、氯化铵为主，容易导致废水中氨氮含量剧增[6]。为了克服传统脱灰剂容易产生氨氮污染的问题，制革创新主体从无铵脱灰剂以及对应的脱灰工艺入手进行了多方位的研发，例如朗盛(无锡)化工有限公司开发了一种包括聚琥珀酰亚胺类的无铵脱灰剂（公告号：CN102559951B）、斯塔尔国际有限公司开发了一种含有氨基酸组分的无铵脱灰剂（公告号：CN109295264B）、四川大学开发了一种包括芳香族磺酸、磷酸二氢盐的脱灰剂（公告号：CN115232891B）、四川亭江新材料股份有限公司开发了一种包括二元酸混合物、酸性盐和α-羟基磺酸钠的脱灰剂（公告号：CN112176126B），以上脱灰剂均能够减少氨氮污染。
2.5.5软化专利申请情况
酶软化操作是影响成革质量的关键工序，因此，针对酶软化技术的改进也得到了制革创新主体的持续关注。涉及软化技术的专利申请主要集中在酶制剂的开发以及减少胶原损伤的酶软化工艺的改进，比如诺沃挪第克公司开发了一种用具有胰蛋白酶同等功效的微生物蛋白酶用于软化（公告号：CN1158393C）、湖南鸿鹰生物科技有限公司开发了一种热稳定性强的中性蛋白酶用于软化（公告号：CN103865907B）、四川大学开发了两种不同类型的复合酶制剂用于软化（公告号：CN1158393C、CN102876818B）且针对如何减少皮面损伤开发了两种不同的软化工艺（公告号：CN117587173B、CN115323081B）。
2.5.6浸酸专利申请情况
浸酸是制革准备工段的重要工序，为后续铬鞣的顺利进行提供基础保障，而含有大量中性盐的浸酸废水容易造成一定的环保压力。浸酸技术的创新主要涉及浸酸助剂的开发以及浸酸工艺的改进创新，而浸酸助剂主要包括两类，一类涉及能够减少中性盐用量的浸酸助剂，例如陕西科技大学开发的能够代替中性盐的浸酸助剂（公告号：CN103361447B）、南雄西顿化工有限公司开发的在少盐情况下也能够抑制酸皮膨胀的浸酸助剂（公告号：CN106755627B），另一类涉及改善后续铬鞣效果的浸酸助剂，例如齐河力厚化工有限公司开发的由有机酸、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂以及钙镁离子螯合物构成的浸酸助剂（公告号：CN101643798B）、陕西科技大学开发的小分子浸酸助鞣剂（公告号：CN106065422B）；针对浸酸工艺的改进主要涉及以下三类：第一类优化浸酸工艺以减少中性盐的使用，例如齐河力厚化工有限公司开发的制革无盐浸酸工艺（公告号：CN106282434B）、北京泛博清洁技术研究院有限公司所开发的少盐浸酸工艺，第二类通过废液循环来节约水资源，例如张壮斗开发的两种循环利用废液进行浸酸的制革工艺（公告号：CN102559950B、CN102041321B），第三类则通过改进浸酸工艺而便于后续铬鞣剂的高效吸收，例如巴斯夫公司所开发的一种采用甲烷磺酸浸酸来实现后续高吸收铬鞣的工艺（公告号：CN109415774B）。
2.5.7多工序协同优化的制革工艺申请情况
通过多工序协同优化来实现清洁化制革得到创新主体的青睐，例如四川大学开发了一种合并脱灰、软化、浸酸三工序的清洁制革方法（公告号：CN113913563B）；兴业皮革科技股份有限公司开发了一种在准备工段不采用硫化物、石灰、铵盐的水场生产工艺（公告号：CN107641668B），还开发了一种在准备工段所有工序采用海水以节约淡水资源的制革方法（公告号：CN112646940B）；齐鲁工业大学开发了一种采用由蛋白酶、糖苷酶构成的复合酶制剂在浸水工序中进行脱毛的工艺（公告号：CN113136461B）；峰安皮业股份有限公司开发了一种通过在多个工序中采用生物酶制剂来降低水污染的制革方法（公告号：CN101760569B）；徐州南海皮厂有限公司开发了一种通过对不同工序进行工艺调整实以实现节水的制革方法（公告号：CN103773906B）。另外，通过制革准备工段的多工序协同优化来提升成革品质、改善成革性能也被制革创新主体所推崇，例如海宁森德皮革有限公司利用脱灰、软化、脱脂三工序的协同调整改善了成革品质（公告号：CN107779526B），峰安皮业股份有限公司则针对制革准备工段中的浸水、浸酸工序进行改进而改善了皮革的防霉抗菌性能（公告号：CN104531913B），兴业皮革科技股份有限公司利用脱灰、软化、浸酸三个工序的工艺优化来改善皮革粒面的平细度（公告号：CN108977593B）。

3 结语
我国制革准备工段专利技术申请态势呈现显著的阶段性跃升与政策驱动特征，2007年以前为缓慢发展期，2008年起受全球环保法规倒逼进入快速增长期，2017年后转入高位波动期，反映我国制革准备工段的技术成熟度有所提升，但受到市场周期波动的影响。创新主体格局呈现出企业主导型特征（占比56.9%），以兴业皮革、海宁森德为代表的企业聚焦制革工艺优化，而四川大学以53件专利申请主导高校研发力量，与天津科技大学、江南大学及陕西科技大学等高校组成制革准备工段的关键研发力量，长期聚焦酶脱毛、无铵脱灰及无盐浸酸等清洁制革技术的研发创新。制革准备工段的技术布局深度契合环保痛点，脱毛浸灰工序专利布局数量最高，多工序协同优化的工艺改进紧随其后，高效脱脂专利布局数量位列第三，表明以上三个技术分支属于制革准备工段的技术研发热点，针对脱灰、软化的专利布局占比较低，表明脱灰、软化工序的专利申请活跃度还有待进一步提升。我国制革准备工段专利申请中的42.1%因驳回或放弃而失效，仅31.3%授权专利维持有效，表明制革准备工段的技术创新重合度较高，制革准备工段专利的市场化及保护效能还有待加强。未来，我国制革准备工段需进一步强化产学研融合机制，重点攻关各类清洁制革技术的开发，扩大高价值专利布局，以驱动制革产业的绿色转型升级。

参考文献
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