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2021年建筑陶瓷产品发明专利申请情况分析

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发明专利是发明人运用自然规律而提出解决某一特定问题的技术方案,是我国三类专利中含金量最高的专利类型。发明专利申请数和涉及领域可以直观地反映出行业当前技术进展的品类方向,也反映出行业对该品类产品研发工作关注的重点领域。本文将总结2021年1月1日至2021年12月31日由建筑陶瓷产业链上下游企业及相关研究者申请的发明专利情况,供行业人员参考。

本文中专利检索依据中国国家知识产权局官方专利检索及分析网站(http://pss-system.cnipa.gov.cn/),检索申请日期在2021年1月1日至2021年12月31日的相关专利。2021年,经检索建筑陶瓷类产品共申请专利超过600项,本次检索将建筑陶瓷类专利分为产品类(指保护整体产品类的专利,包含陶瓷砖类产、陶瓷板类产品、其他类建筑陶瓷产品)、色釉料及原辅材料、生产、加工装备与技术、性能测试技术、以及施工工艺与装置,其中当各项专利出现交叉的情况时,以专利内容更加注重的方面为准进行分类。各品类申请数如下表所示。

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检索关键词:“陶瓷砖”“瓷砖”“釉面砖”“抛釉砖”“地砖”“墙砖”

经筛选后,针对陶瓷砖类产品的相关专利共计169项,其中,抗菌、防滑、环保、负离子激发等功能性能46项,增强、增韧、耐磨等结构性能16项,外观设计及美化97项,固废利用5项,功能性能+结构性能3项,功能性能+外观设计1项,结构性能+外观设计1项。

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虽然建筑陶瓷产业是一个有着七千年文化的传统行业,但伴随行业转型升级改革及顺应国家高质量发展,“双碳”政策的号召,建筑陶瓷企业在2021年迸发出极强的创新热情,各类建筑陶瓷材料也更多地顺应消费者需求的变化,开发各类创新技术。

通过专利分布可以看出,陶瓷砖类产品在外观美化与功能性能提升方面的专利合计占据总专利数量的88%,增强、增韧、耐磨等结构性能提升类的专利仅占9%,结合近期协会开展的质量测评活动情况,可以看出,陶瓷砖产品在产品结构性能方面已完全可以达到应用需求,进一步的研发更多地集中在特殊应用场景下的瓷砖。而当下更关注的焦点,或者说消费者更希望看到的是陶瓷砖应用时的美学设计,以及各类提升消费者使用体验的功能提升方面。

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检索关键词:“陶瓷板”“大板”“薄板”“岩板”

经筛选后,针对陶瓷板类产品的相关专利共计96项,其中,抗菌、超薄、发热、自洁等功能性能31项,增强、增韧、耐磨等结构性能13项,外观设计及美化43项,固废利用4项,功能性能+结构性能1项,功能性能+外观设计1项,结构性能+外观设计3项。

与陶瓷砖类产品类似,陶瓷板产品的专利也充分印证当前行业的研发焦点的偏向集中在外观设计及抗菌、超薄、发热、自洁等功能性能提升。不同花色纹理,不同表面装饰效果的陶瓷板层出不穷,其中尤以岩板材料为甚。

在本次检索的陶瓷板相关专利中,关键词包含岩板二字的专利多达65项,占陶瓷板专利超过67%,作为当下最为火热的陶瓷类产品之一,岩板材料也同样成为了企业专利保护的重点方向。

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检索方式:检索陶瓷砖与陶瓷板专利中涉及色釉料及原辅材料的部分

经筛选后,针对色釉料及原辅材料类产品的相关专利共计139项,其中,提升抗菌等功能性釉面28项,增强增韧等结构性能的釉面7项,改善外观的釉面59项,数码釉面16项,原辅材料17项,功能性能+结构性能3项,其他9项。

色釉料产品作为建筑陶瓷产品表面装饰与表面性能提升的核心,企业对其的专利保护力度不亚于对于产品整体的保护。通过筛选后的专利可以看出与建筑陶瓷产品类似,传统色釉料产品同样也是关注材料的表面抗菌等功能性提升以及改善外观花纹,进一步验证了上述观点。

同时,值得注意的是,数码釉产品经过了几年的发展已经得到了越来越多的引用,但其较为核心的工艺技术仍只掌握在少数企业中。目前有企业在开发,传统色釉料产品例如干粒釉,已经逐步研发出类似于数码釉效果的产品,这一点也非常值得关注。

原辅材料产品中,瓷砖胶相关专利占据比例较大,此类产品作为建筑陶瓷铺贴时最重要的辅料之一有众多企业与高校在积极参与研发。

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检索方式:检索陶瓷砖与陶瓷板专利中涉及装备的部分

经筛选后,针对陶瓷板类产品的相关专利共计106项,其中,原料16项,成形5项,干燥4项,施釉27项,烧成6项,加工25项,码垛与运输9项,整线装备12项,其他2项。

针对建筑陶瓷生产工艺与装备的提升同样也是行业重点关注的方向。从专利分布可以看出,针对施釉与加工流程以及原料调配、造粒的相关专利数量占据比例较高,从中可以看出在这几个流程中仍存在较大研发空间。与之相比,针对成形、干燥、烧成工艺的技术研发相对比较成熟,同时与研发投入的成本较高,仅少数实力较强的公司在开展相关研发工作。

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检索方式:检索陶瓷砖与陶瓷板专利中涉及性能检测技术与装备的部分

经筛选后,针对性能检测技术与装备的相关专利共计23项,其中,建筑陶瓷性能测试8项,建筑陶瓷生产原料及装备测试15项。

建筑陶瓷产品性能测试的各项技术相对已比较成熟,2021年针对测试技术的8项专利中有7项针对陶瓷砖坯的性能。与测试技术研发相比,通过研发新的测试装备或改进现有测试装备的方式提升测试精度成为测试方向更关注的领域。

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检索方式:检索陶瓷砖与陶瓷板专利中涉及施工工艺与装置的部分

经筛选后,针对施工工艺与装置的相关专利共计53项,其中,陶瓷砖铺贴20项,陶瓷板铺贴19项,瓷砖美缝修复6项,其他8项。

伴随“成品交付”概念在行业内的兴起,越来越多的企业投入到施工技术的研究中。同时,随着装配式建筑的发展,对组装等干法铺贴施工工艺的研究也受到不少关注,共申请了12项相关专利。另外,岩板、大板的铺贴相关专利共18项,说明行业技术在该领域仍有提升的空间。伴随着新兴产品的产生,例如发热瓷砖,相应施工技术也需要配套升级。

从专利申请人角度分析,针对施工方面的专利绝大部分还是由家居企业或施工企业提出。

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检索关键词:“陶板”“陶瓷瓦”“发泡陶瓷”

经筛选后,针对其他类建筑陶瓷产品的相关专利共计58项,其中,陶板10项,陶瓷瓦15项,发泡陶瓷33项。

发泡陶瓷专利的主要方向集中在固废利用方面;陶瓷瓦专利重点保护整体结构;陶板类产品主要应用于幕墙材料,其表面性能的提升是这一类产品专利申请的关注焦点。

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