全文節(jié)選自《中國人造板》雜志第6期7-11頁
2015年我國木地板專利申請情況分析
楊 忠1，呂 斌1，李立喜2
1. 中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所，北京 100091；2. 南京久揚(yáng)木業(yè)有限公司，南京 210012
摘要：從申請專利的數(shù)量、專利權(quán)人類型、所在地、技術(shù)內(nèi)容等方面，分析了我國2015年木地板及相關(guān)專利的情況。
關(guān)鍵詞：木地板；專利；技術(shù)創(chuàng)新
中圖分類號：TS67 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-5064（2016）06-0007-05
在國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)的“專利檢索與分析”窗口中，以“地板”為“發(fā)明名稱”檢索項的關(guān)鍵詞，以“木”為“摘要”檢索項的關(guān)鍵詞，查詢專利申請日在“2015年1月1日—2015年12月31日”之間的專利，可檢索到566條相關(guān)的專利信息。從專利類型、專利權(quán)人、所屬地、發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容等方面，對這些專利進(jìn)行分析，以期了解目前我國木地板技術(shù)創(chuàng)新情況。
1 木地板專利申請概況
從專利類型來看，發(fā)明專利251件，占總量的44.3%，實(shí)用新型專利315件，占55.7%。從專利權(quán)人的類型來看，木地板及相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)仍然是木地板（含木塑地板）專利的申報主體，占總量的78.3%，高等院校和科研院所共占5.1%，個人申報的占16.6%（詳見圖1）?？v觀申報企業(yè)的業(yè)務(wù)范圍，涉及木地板、膠合板、纖維板、軟木、家具、木業(yè)設(shè)備機(jī)械、印刷、環(huán)境、涂料、木塑等領(lǐng)域。
圖1 木地板專利專利權(quán)人類別情況
從專利所屬地來看，西藏、青海、新疆3地未檢索到木地板相關(guān)的專利申請，其他的28個?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）都有木地板專利申請。其中，浙江、江蘇兩地的木地板專利數(shù)量較多，分別占總量的27%和16%，安徽、廣東、山東、湖北次之，分別占12%、11%、7%和4%，黑龍江、上海、江西、四川、湖南、北京、廣西、吉林、山西、福建等其他地區(qū)共占23%。浙江和江蘇是我國木地板生產(chǎn)的集群區(qū)，這些地區(qū)木地板企業(yè)及相關(guān)企業(yè)數(shù)量較多，大型企業(yè)比例也較高，創(chuàng)新能力較強(qiáng)。各地的申請情況見圖2。
圖2 木地板專利所屬地分布情況
2 木地板專利技術(shù)內(nèi)容分析
2.1 木地板防潮、防水、防表層開裂和防變形技術(shù)
木材的干縮濕脹特性，導(dǎo)致木地板在環(huán)境溫濕度變化時可能發(fā)生變形，使得地板表面出現(xiàn)開縫、鼓包等現(xiàn)象，影響木地板的使用性能和裝飾性能。因此，木地板的防水、防潮和防變形技術(shù)一直備受關(guān)注。2015年的木地板專利中，有30多項相關(guān)的技術(shù)。這些技術(shù)主要從以下幾方面對木地板進(jìn)行改進(jìn)：
1）在木地板表層增加防水層，如采用防潮油、水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料、SBS橡膠改性瀝青防水涂料、防水PE涂層、耐高溫防水耐磨復(fù)合涂層、防水PVC層等。
2）在地板四周涂覆防水涂層，或包覆防水膜，或在相鄰兩塊木板之間涂覆粘結(jié)層。
3）在實(shí)木復(fù)合地板面層單板的正反兩面涂覆特制膠水，增加面層單板的黏彈性，防止其開裂。
4）優(yōu)化木地板結(jié)構(gòu)，如在基板上均勻開設(shè)有數(shù)個貫穿基板上下底面的通孔；采用金屬件連接底板與面板，并在底板與面板之間添加一層由若干直立的板條相互交叉榫合而成的芯層；在地板基材內(nèi)設(shè)有多個貫穿于長度方向的加強(qiáng)筋孔并內(nèi)嵌加強(qiáng)筋條；在地板底面的兩側(cè)開設(shè)變形槽，防止地板長度方向變形；在木地板結(jié)構(gòu)的下部增加橡膠層和金屬膜層，阻隔地板下的潮濕空氣進(jìn)入實(shí)木層；實(shí)木芯材層的上、下表面分別沿橫向均布多個縱向抗變形鋸切槽。
5）優(yōu)化原材料性能，如在強(qiáng)化木地板的基材制備過程中添加納米二氧化硅等防水成分；對原木進(jìn)行蒸煮軟化消除木材的內(nèi)應(yīng)力；芯層采用纖維水泥板、硅酸鈣板、硅酸鎂板、硅酸鋁板、復(fù)合硅酸鹽板、玻鎂板以及在這些材料中添加水泥基滲透結(jié)晶型防水劑。
2.2 木地板阻燃、防火技術(shù)
阻燃防火一直是木地板行業(yè)內(nèi)的熱點(diǎn)，2015年木地板專利中關(guān)于阻燃防火技術(shù)方面的專利有20多項，主要技術(shù)內(nèi)容如下：
1）地板結(jié)構(gòu)中增加一層阻燃層，如采用浸漬了阻燃劑的單板或阻燃浸漬紙作為面板；面層為阻燃面漆層、阻燃炭化面層、玻璃纖維阻燃面層以及采用無機(jī)膠黏劑和植物纖維制備的無機(jī)阻燃層。
2）基材中添加阻燃劑，如強(qiáng)化木地板基材中添復(fù)配阻燃劑、磷聚氨酯阻燃劑、APP-II型多聚磷酸銨阻燃劑；以尾礦粉、廢塑粉、輕質(zhì)碳酸鈣、木質(zhì)纖維粉、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑等為原料制備的新型阻燃木質(zhì)地板；使用改性無機(jī)阻燃膠黏劑等。
4 ） 研制新型阻燃劑， 如以四水八硼酸二鈉、羥基硅油乳液、硫酸鈰、水溶性聚合物、棕櫚酸鋁、氧化鈣、聚醋酸乙烯酯乳液、環(huán)氧大豆油、硬脂酸鉛等制備的阻燃劑；以水溶性聚磷酸銨、硼酸銨、聚醚改性硅油、乙二胺四乙酸四鈉、水玻璃、聚乙二醇、聚醋酸乙烯酯乳液、棕櫚酸銨、酚醛樹脂、硬脂酸鋇、磷酸氫二銨等為原料合成的阻燃劑；以氨基硅油浮液、硼砂、稀土金屬鹽螯合物、高分子乳液、高級脂肪酸鹽、油酸鈣、異辛醇磷酸酯、硼酸溶液、六次甲基四胺等為原料制備的阻燃劑；以硼砂、抗菌劑、叔碳酸乙烯酯、聚氨酯、無定型聚酯多元醇、氫氧化鈣、脫糖縮合木質(zhì)素磺酸鈉、陰離子型聚丙烯酰胺等為原料制備的阻燃抗菌劑。
2.3 防蟲、驅(qū)蚊、抗菌、變色、靜音、發(fā)光、防靜電、防滑等功能型地板
關(guān)于防蟲、驅(qū)蚊、抗菌、變色、靜音、發(fā)光、防靜電、防滑等功能型地板方面的專利有40多項，主要技術(shù)內(nèi)容如下：
1）防腐、防蟲、驅(qū)蚊、除味技術(shù)。
大部分技術(shù)是在木地板的底層或底面涂覆防蟲劑，個別技術(shù)是在木地板基材纖維板的制備過程中添加艾葉、驅(qū)蚊草以及納米磁性粒子，使產(chǎn)品具有驅(qū)蚊和磁性功能。另外，個別竹地板采用浸有花椒、薰衣草等成分的液體浸泡地板坯料，花椒和薰衣草分別具有驅(qū)除螞蟻和驅(qū)蚊功效，可防止地板在使用過程中被螞蟻鉆蝕地板膠木地板，同時薰衣草散發(fā)的天然香味還可驅(qū)蚊和使居住環(huán)境更加怡人。此外，還有專利是在地板基材中添加防蟲劑、防腐劑和除味劑，在基材四周包覆材質(zhì)為無紡布的防腐層。
2）光致變色、發(fā)光技術(shù)。
部分技術(shù)以具有光致變色材料為面層，地板在光照下可變換色彩，增加地板表面裝飾性能。個別技術(shù)以竹片/鋁酸鍶熒光粉復(fù)合材料為表板，竹地板通過光能轉(zhuǎn)換在夜晚起到指路和裝飾的功能，可用作景觀園林等戶外地面裝飾材料。
3）防靜電技術(shù)。
主要通過采用鍍鋅鋼板、導(dǎo)電橡膠層等導(dǎo)電材料作為地板底層板，或地板基板的表面和面板的背面涂覆靜電膜層等方式，實(shí)現(xiàn)地板的抗靜電性能。
4）防滑、靜音、抗菌等技術(shù)。
多數(shù)專利是通過在地板面層涂覆防滑漆或添加抗菌劑等實(shí)現(xiàn)防滑和抗菌功能；通過采用靜音材料、吸音材料為地板底材，或以PVC、軟木層為面層等方式，實(shí)現(xiàn)地板靜音消噪功能。
5）按摩養(yǎng)生功能。
個別技術(shù)通過將按摩珠嵌入實(shí)木地板表面預(yù)留孔，并使按摩珠部分凸出地板表面，形成類似于行走在鵝卵石路面上，鵝卵石對足底產(chǎn)生按摩功能。
2.4 地采暖技術(shù)
近年來，隨著我國地采暖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，地采暖用木地板也迅速發(fā)展。2015年的木地板專利中，有關(guān)地采暖方面的專利有20多項，主要特點(diǎn)如下：
1）從木地板種類來看，地采暖用實(shí)木復(fù)合地板方面的專利仍然占最大份額，地采暖用實(shí)木地板方面的專利數(shù)量比強(qiáng)化木地板的要多，這與2015年行業(yè)對地采暖用實(shí)木地板的關(guān)注度較高有關(guān)。
2）自身不帶熱源但適合地暖鋪設(shè)的木地板，如地板背部帶可鋪設(shè)地?zé)峁艿赖陌疾?；地板芯材設(shè)有空腔槽，空腔槽可將地?zé)峁苌l(fā)能量儲存起來節(jié)約資源，同時消除木材的內(nèi)應(yīng)力，防止地板變形；地板基材由一塊芯材、兩塊拉力板和兩條邊枋組成，紋理方向為橫向的芯材上均勻分布上U槽和下U槽，采用上下粘接拉力板、左右兩側(cè)用凹凸卯榫結(jié)構(gòu)或梳齒結(jié)構(gòu)連接木材紋理為縱向的邊枋的結(jié)構(gòu)，有效防止地板變形；實(shí)木復(fù)合地板表板面層浸有環(huán)氧樹脂層，背面黏貼無紡布，有效防止表板的開裂；實(shí)木地板背面設(shè)有縱橫排列的地板底條，且地板底條之間設(shè)有相應(yīng)的縱橫向通風(fēng)槽；對三層實(shí)木復(fù)合地板的表板進(jìn)行低溫?zé)崽幚?，提高表板的尺寸穩(wěn)定性，使之適于地暖鋪設(shè)。
3）自帶發(fā)熱層的地采暖用木地板，如采用熱流管回旋流動且底部采用保溫材料設(shè)計的木地板，地板結(jié)構(gòu)中嵌入碳晶纖維發(fā)熱層的木地板；帶熱源的木地板，如木地板底層設(shè)置有電熱管安裝板、快速導(dǎo)熱絲和保溫板等；以碳晶片為發(fā)熱層的木地板；帶有鋁合金導(dǎo)熱片的多層復(fù)合式地?zé)岬匕?；?nèi)置低壓碳纖維發(fā)熱線的實(shí)木復(fù)合地板；一種實(shí)木框采暖地板，基板和面皮之間設(shè)有遠(yuǎn)紅外碳晶發(fā)熱膜；以碳纖維紙為發(fā)熱源的強(qiáng)化木地板。
2.5 木地板鎖扣技術(shù)
在經(jīng)歷2005—2007年的“337調(diào)查”和地板鎖扣專利侵權(quán)事件后，越來越多的國內(nèi)木地板生產(chǎn)企業(yè)開始潛心研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代鎖扣技術(shù)。目前，我國強(qiáng)化木地板的鎖扣技術(shù)已相對較完善和先進(jìn)，實(shí)木地板、實(shí)木復(fù)合地板和竹地板的鎖扣技術(shù)備受關(guān)注，2015年就有40多項相關(guān)技術(shù)，主要特點(diǎn)如下：
1）實(shí)木地板、竹地板、實(shí)木復(fù)合地板和木塑地板的專利數(shù)量較多，強(qiáng)化木地板相對較少。
2）榫材料有創(chuàng)新，以往木地板榫槽均是通過木地板坯料直接銑削而成，其榫材料與木地板坯料一致，2015年的木地板專利中，個別專利是通過位于地板本體四周且與地板本體上、下兩面平行的槽和相對應(yīng)的插榫實(shí)現(xiàn)地板間連接，其插榫由聚脂纖維材料制成。
3）榫槽的結(jié)構(gòu)與配合豐富，如發(fā)明名稱為“一種梯形榫槽拼接的竹節(jié)形木地板”、“一種燕尾榫緊固結(jié)構(gòu)的竹地板”、“一種雙鉤鎖扣地板”、“一種鎖扣式拼接的多層實(shí)木復(fù)合地板”、“一種插銷式木地板鎖扣”、“一種階梯式鎖扣木地板”、“一種塑木地板的雙卡槽安裝結(jié)構(gòu)”、“一種微縫半隱榫槽木質(zhì)地板”等。
2.6 木地板的鋪裝技術(shù)
行業(yè)內(nèi)常說“三分產(chǎn)品，七分安裝”，木地板安裝影響地板的使用性能，如穩(wěn)定性、隔聲性和防潮性等。2015年木地板專利中也有一批相關(guān)技術(shù)，主要包括：
1）通過在木龍骨與木地板之間的架空空間內(nèi)鋪設(shè)聲阻尼海綿，在木工板上部鋪設(shè)吸音毛氈墊等方式，起到隔聲吸音、防潮等作用。
2）研發(fā)新型鋪設(shè)方式，如用立柱與拉繩結(jié)合替換傳統(tǒng)的龍骨結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)木地板的無龍骨安裝。
3）研發(fā)新型龍骨，如由具有一定彈性的塑料材料制作的、其高低可調(diào)且拆卸方便的龍骨。
2.7 木塑地板
木塑地板方面相關(guān)專利有90多項，主要特點(diǎn)如下：
1）坯料合成技術(shù)。
主要集中在降低甲醛或不含甲醛、防霉抗菌、抗氧化、著色、防火阻燃等性能方面。另外，部分專利是關(guān)于采用秸稈粉代替木粉制備木塑地板，還有個別技術(shù)向原料中添加艾葉、驅(qū)蚊草、除味劑、殺菌劑以及納米磁性粒子等，使木塑地板具有驅(qū)蚊、除味、抗菌和磁性等功能。
2）安裝和連接。
有地板層與底座之間通過榫槽安裝，地板層及底座的各部件通過卡扣連接，以及木塑地板安裝用卡扣、固定架等新型配件的技術(shù)，使得木塑地板便于維修、更換，免去了大量的膠水、自攻釘、金屬卡件、塑料卡件等的使用，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
3）表面裝飾性能。
有黏貼一層薄木、炭化木、竹片、竹單板等飾面的木塑地板及飾面技術(shù)，解決現(xiàn)有木塑地板缺乏木材天然紋理以及木塑地板表面裝飾單板層與木塑地板基材之間難以粘合的技術(shù)問題。
4）阻燃、減震、消音、采暖等功能性技術(shù)。
有采用含有氧化鎂、氯化鎂、陶瓷板等的無機(jī)板材作為底材的阻燃木塑地板；表層增加減震消音層或軟木層的降噪吸音型木塑地板；結(jié)構(gòu)中間增加發(fā)熱層，適用于地采暖用的木塑地板；表面增加耐磨層，耐磨性能好的木塑地板等。
5）還有關(guān)于木塑地板的裝配輔具、拋光設(shè)備上的除塵裝置、生產(chǎn)雙面貼膜裝置等木塑地板生產(chǎn)設(shè)備方面的技術(shù)。
2.8 木地板生產(chǎn)設(shè)備及其他技術(shù).
關(guān)于木地板生產(chǎn)設(shè)備方面及其他方面的技術(shù)，主要有復(fù)合地板預(yù)壓裝置、對木地板底面進(jìn)行壓印的裝置、連續(xù)涂漆裝置、平整性檢測裝置、手刮紋加工裝置、全自動熱壓設(shè)備、木地板切割機(jī)上的行程控制裝置、自動開槽機(jī)械、生產(chǎn)線自動上料裝置、木地板冷卻清洗風(fēng)干的裝置、木地板成型機(jī)上的上料裝置、木地板鈍刀加工裝置、木地板翻板傳輸裝置、火烤碳化木地板及專用設(shè)備、實(shí)木地板油漆計算機(jī)配色系統(tǒng)、基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)木地板油漆自動配色等。
還有部分關(guān)于木地板原輔料及清潔保養(yǎng)方面的技術(shù)，如無毒、不含甲醛的木地板膠黏劑，具有陳放時間長、室溫固化等性能的木地板用膠黏劑，具有耐擠壓、抗沖擊的功效、粘結(jié)力大的改良型地板膠；木地板甲醛清除劑，木地板用高效去污、無毒、抑菌型清潔劑或弱
堿性抗菌地板清潔劑，抑菌型地板清潔布地板膠木地板，活塞吸水式木質(zhì)地板清潔擦，環(huán)保型地板上光劑，乙烯基酯樹脂防腐地板漆，木地板防滑油漆等。
另外，還有一些新型木地板產(chǎn)品，如真皮復(fù)合地板、自粘式軟木地板、玉石拼花地板、竹炭多功能地板、含有茶多酚的木地板等。
3 結(jié)語
經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國木地板行業(yè)已進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展的成熟階段，建立了從生產(chǎn)、銷售到配套鋪裝的服務(wù)體系，并形成了一定企業(yè)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集群，形成了多種類、多規(guī)格的多元化產(chǎn)品格局。
隨著我國天然林商業(yè)禁伐等政策的實(shí)施，以及主要木材出口國對原木出口的控制等，我國木地板行業(yè)將面臨原料緊缺、成本上漲的局面，同時還不得不面對木地板出口國的貿(mào)易技術(shù)壁壘，因此加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品附加值將是我國木地板企業(yè)謀求長遠(yuǎn)發(fā)展的必經(jīng)之路。
從2015年我國木地板申請專利的情況來看，技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)得到行業(yè)的重視，生產(chǎn)企業(yè)已成為技術(shù)創(chuàng)新的主體，這將有利于整個木地板產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，進(jìn)而提升我國木地板產(chǎn)業(yè)在世界木地板產(chǎn)業(yè)中的重要地位。
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